JPH0479689A - 画像の誤り修正方法 - Google Patents

画像の誤り修正方法

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JPH0479689A
JPH0479689A JP2193631A JP19363190A JPH0479689A JP H0479689 A JPH0479689 A JP H0479689A JP 2193631 A JP2193631 A JP 2193631A JP 19363190 A JP19363190 A JP 19363190A JP H0479689 A JPH0479689 A JP H0479689A
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JP
Japan
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block
frame
component
error
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP2193631A
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English (en)
Inventor
Shinya Sumino
眞也 角野
Tatsuro Shigesato
達郎 重里
Hideki Otaka
秀樹 大高
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Image Processing (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高能率符号化を行って画像信号の伝送や記録
を行う場合に、誤り訂正符号等で除去できなかった通信
路の誤りに対して、視覚的な歪を低減するための画像の
誤り修正方法である。
従来の技術 従来の画像の誤り修正方法としては、誤りによって消失
した画像データを前フレームまたは前フィールドの同じ
画素位置の画素値とて置換する手法が一般的である。前
フレームの画素値で置換する手法を第8図に示す。ブロ
ック化された画像信号に誤りが発生した場合(同図の濃
い矩形)、1フレーム前の同じ画素位置のブロック(同
図の淡い矩形)でブロック単位で置換する。画像信号は
フレーム間の画素値の相関が強く、置換しても殆どどの
画像で修正による違和感が少ない。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような修正方法ではシーンチェン
ジの起こったフレームで誤りが発生した場合に、そのブ
ロックだけがシーンチェンジ前のブロックで置換されて
しまうためにモザイク状の見苦しい画像となる課題を有
している。
本発明はかかる点に鑑み、シーンチェンジに対しても視
覚的に良好な修正が行なえる画像の誤り修正方法を提供
することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、少なくとも1つの直交変換単位またはDC成
分とDC成分以外の成分からなる少なくとも1つの符号
化基本単位から構成された画像符号化ブロックに誤りが
発生した場合に、その誤りが発生したブロックのDC成
分とそのブロックと同じ画素位置に対応する1フレーム
前および1フレーム後または数フレーム前および数フレ
ーム後のブロックである参照ブロックのDC成分を比較
し、その比較結果によって前記誤りの発生したブロック
を前記参照ブロックであるブロック単位で1フレーム前
か1フレーム後または数フレーム前か数フレーム後の参
照ブロックのデータで置き換えることを特徴とる画像の
誤り修正方法、および、少なくとも1つの直交変換単位
またはDC成分とDC成分以外の成分からなる少な(と
も1つの符号化基本単位から構成された画像符号化ブロ
ックに対し、前記画像符号化ブロックの成分に誤りが発
生した場合に、その誤りの発生したブロックの近傍の誤
りのないブロックのDC成分と、その誤りの発生しブロ
ックと同じ画素位置に対応する1フレーム前および1フ
レーム後または数フレーム前および数フレーム後のブロ
ックである参照ブロックの誤りのない近傍ブロックのD
C成分とを比較し、その比較結果によって前記誤りの発
生したブロックを前記参照ブロックであるブロック単位
で1フレーム前か1フレーム後または数フレーム前か数
フレーム後の参照ブロックのデータで置き換えることを
特徴とする画像の誤り修正方法、および、少なくとも1
つの直交変換単位またはDC成分とDC成分以外の成分
からなる少なくとも1つの符号化基本単位から構成され
た画像符号化ブロックに対し、前記画像符号化ブロック
と同じ画素位置に対応する1フレーム前および1フレー
ム後または数フレーム前および数フレーム後のブロック
である参照ブロックに対して、現ブロックと参照ブロッ
クとも誤りが発生していない場合に現ブロックのDC成
分と参照ブロックのDC成分を比較し、そのフレーム間
差分の関数の累積和が小さい方のフレームの参照ブロッ
クで誤りが発生した現ブロックを置き換えることを特徴
とする画像の誤り修正方法である。
作用 本発明は前記した構成により、前フレーム(フィールド
)と後フレーム(フィールド)のいずれのブロックで置
換修正した方が画質の劣化が少ないかを判定し、画質の
劣化が少ないと思われるフレーム(フィールド)のブロ
ックで誤りの発生したブロックを置換する。従って、シ
ーンチェンジなどの時間的に不連続な画像でも、置換に
よる大幅な画質劣化を防ぐことができる。
実施例 第1図は第1の発明の画像の誤り修正方法の概念図であ
り、誤りの発生したブロック(同図の濃い矩形)を前後
のフレームの同じ画素位置のブロック(同図の淡い矩形
)のいずれかで置換し、画素値修正を行う。
以下、この置換の原理について説明する。直交変換され
た画像信号は、通常水平・垂直とも周波数の高さの順番
に並べ変えられる。左上に周波数の低い成分が来るよう
にして周波数の高さの順番に直交変換された成分を並べ
変えたものを第2図に示す。左上の成分は通常DC成分
と呼ばれており、他の成分はAC成分と呼ばれている。
このDC成分はほぼ一様分布となるので、PCM符号化
され、AC成分は0近傍に集中する分布となるので可変
長符号化される。従って、この直交変換された成分を符
号化すると、第3図の様になるが、付加情報およびDC
成分は固定長符号化されるのでAC成分に誤りが発生し
たとしてもDC成分は正しく復号される可能性が高い。
DC成分はその直交変換ブロックの最も重要な成分であ
るから、AC成分に誤りが発生してDC成分は正しく復
号された場合に、DC成分を前フレームおよび後フレー
ムの同じ画素位置のブロックの各DC成分と比較し、そ
の差の絶対値が小さい方のフレームでそのブロックを置
換すれば、シーンチェンジのように特定のフレームで画
像の時間的連続性がなくなっでも良好な画素修正を行う
ことができる。なお、前フレームまたは後フレームの置
換候補となるブロックに誤りが発生したり誤り修正がな
されている場合には、そのブロックで置換しないように
することもできる。
第4図は本発明の画像の誤り修正方式を用いた誤り修正
装置の一構成例である。同図に於てlはブロック単位の
符号化信号、2は1フレーム遅延させた遅延信号3を出
力するフレームメモリ、4は1フレーム遅延させた遅延
信号5を出力するフレームメモリ、6は符号化信号1と
遅延信号3と遅延信号5を比較して修正手法の切り替え
信号7を出力する比較器、8は切り替え信号7で符号化
信号1と遅延信号3と遅延信号5を切り換えて修正信号
9を出力する選択器である。
以上のように構成された誤り修正装置について、以下そ
の動作を説明する。符号化信号1はフレームメモリ2お
よびフレームメモリ4で1フレームずつ遅延されて遅延
信号3および遅延信号5となる。すなわち、遅延信号3
を修正される信号とすると、符号化信号1は後フレーム
の同し画素位置のブロックであり、遅延信号5は前フレ
ームの同じ画素位置のブロックである。比較器6では最
初に遅延信号3が修正が必要か(誤りが発生しているか
)を検査し、修正が不要ならば遅延信号3をそのまま出
力するように選択器8に切り替え信号7を出力する。一
方、修正が必要な場合には符号化信号1と遅延信号5の
それぞれのDC成分を遅延信号3のDC成分と比較し、
入力信号1と遅延信号3のDC成分の差(の絶対値)が
小さい場合には選択器8で入力信号1を出力するように
選択し、逆に差(の絶対値)が大きい場合には選択器8
で遅延信号5を出力するようにする。また、各ブロック
が複数の符号化ブロックで構成されている場合には、そ
のブロック内の各直交変換単位毎にDC成分の差をとり
、更にブロック内でそのDC成分の差の絶対値の和を取
ることによって実現される。
以上のように、フレームメモリ3、フレームメモリ5と
比較器6、選択器8によって前フレームと後フレームか
ら容易に誤り修正を行うことができる。
第5図は第2の発明の画像の誤り修正方法の説明図であ
る。第8図や第1図と同様に濃い矩形は誤りの発生した
ブロックを表し、淡い矩形は誤りを置換するブロックで
ある。誤りが発生したブロックのDC成分が正しく復号
できない場合には第1図で説明した誤り修正方法は使用
できない。そこで、誤りが発生したブロックの隣接プロ
・ツク(同図のA、B、C,D)のDC成分と前フレー
ムまたは後フレームの置換候補のブロックの隣接ブロッ
ク(同図のA’、B’、C’、D’またはA“、B”、
C’、D“)のDC成分を比較し、修正ブロックの隣接
ブロックのDC成分と置換候補ブロックの隣接ブロクの
DC成分の差の平均値(差の絶対値の平均値)が小さい
方のフレームのブロックで置換する。この隣接ブロック
はこの例のように上下左右の4ブロツクでなく、上下ま
たは左右の2ブロツクや斜めに含めた8ブロツクで行っ
てもよい。また、この隣接ブロックの一部に誤りがあっ
たり修正されたブロックがある場合にはそのブロックを
置換候補選択の判断から除外してもよい。なお、この修
正方法は、隣接するブロックが時間的に近接して符号化
される高能率符号化方式に適用すると、隣接ブロックの
データ参照が容易となり、ハードウェアが簡単となる。
また、DC成分以外に低周波数成分に対応するAC成分
も比較の尺度に含めてもよい。
第6図は第3の発明の画像の誤り修正方法を用いた誤り
修正装置の一構成例である。同図に於て1はブロック単
位の符号化信号、2は1フレーム遅延させた遅延信号3
を出力するフレームメモリ、4は1フレーム遅延させた
遅延信号5を出力するフレームメモリ、10は1フレー
ム遅延させた遅延信号11を出力するフレームメモリ、
12は1フレームのDC成分の差の絶対値の累積和13
を計算する累積加算器、14は累積和を比較して修正手
法の切り替え信号15を出力する比較器、16は切り替
え信号15で遅延信号3と遅延信号5と遅延信号11を
切り換えて修正信号17を出力する選択器である。
以上のように構成された本発明の構成例について、以下
その動作を説明する。符号化信号1はフレームメモリ2
、フレームメモリ4、フレームメモリ10でそれぞれ1
フレーム遅延される。遅延信号3は後フレーム、遅延信
号は修正フレーム、遅延信号11は前フレームに対応す
る。入力信号1と1フレーム前のDC成分の差の絶対値
が累積加算器12で1フレームの時間加算されるので、
第4図に示す構成例よりも1フレームだけ多くのメモリ
が必要となる。前フレームと修正フレーム、および後フ
レームと修正フレームのDC成分の差の絶対値の累積和
が比較器14で比較され、前者が小さい場合には前フレ
ームのブロックで誤りの発生したブロックを置換し、後
者が小さい場合には後フレームのブロックで誤りの発生
したブロックを置換する。誤りが発生すると選択器16
では切り替え信号15で前フレーム/後フレームの置換
方式を切り換えるが、そのブロックに誤りが発生してい
るかどうかは遅延信号5によって判断する。
以上のように、本構成例によればDC成分を累積加算す
ることにより、比較的簡単に前フレームか後フレームの
何れのフレームで置換すべきか判定でき、また前後フレ
ームからの置換が同一フレームに混在しない自然な修正
を行うことができる。
以上説明した全ての置換方式は□、フィールド単位で高
能率符号化を行っている場合には、フレームでなくフィ
ールド単位で行うこともできる。第7図はフィールドで
ブロック修正を行う説明図である。インターレースされ
た画像信号においてはフィールド間で垂直方向に1画素
だけ画素位置がずれているが、動画においてはフレーム
間よりもフィールド間の相関が強く、その結果フィール
ドでブロック置換する方がフレームでブロック置換する
よりも画質が向上する。前フィールドまたは後フィール
ドのどちらで置換するかの選択は、前記フレームの場合
と同じ手法が利用できる。
なお、動画の場合はフィールド単位で置換し、静止画の
場合はフレーム単位で置換することにより、更に画質を
向上させることができる。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、誤りが発生した場
合の誤り修正の画質を大幅に向上させることができ、そ
の実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明における画像の誤り修正方式の説明
図、第2図は直交変換成分の説明図、第3図は符号化構
造の一例を示す説明図、第4図は第1の発明における画
像の誤り修正方式の一構成例のブロック図、第5図は第
2の発明における画像の誤り修正方式の説明図、第6図
は第3の発明における画像の誤り修正方式の説明図、第
7図はフィールドでの画像の誤り修正方式の説明図、第
8図は従来の画像の誤り修正方式の説明図である。 2.4.10・・・・・・フレームメモリ、6.14・
・・・・・比較器、8,16・・・・・・選択器、12
・・・・・・累積加算器。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名1図 第3図 前フレーム 修正フレーム 後フレーム 第2図 1r&−一髪 1 第 図 第 図 第 図 篤 図 前フレーム 修正フレーム

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも1つの直交変換単位またはDC成分と
    DC成分以外の成分からなる少なくとも1つの符号化基
    本単位から構成された画像符号化ブロックに誤りが発生
    した場合に、その誤りが発生したブロックのDC成分と
    そのブロックと同じ画素位置に対応する1フレーム前お
    よび1フレーム後または数フレーム前および数フレーム
    後のブロックである参照ブロックのDC成分を比較し、
    その比較結果によって前記誤りの発生したブロックを前
    記参照ブロックであるブロック単位で1フレーム前か1
    フレーム後または数フレーム前か数フレーム後の参照ブ
    ロックのデータで置き換えることを特徴とする画像の誤
    り修正方法。
  2. (2)誤りの発生したブロックと前フレームの参照ブロ
    ックのDC成分の差の絶対値和と、誤りの発生したブロ
    ックと後フレームの参照ブロックのDC成分の差の絶対
    値和を比較し、前記絶対値和の小さい参照ブロックで前
    記誤りの発生したブロックを置き換えることを特徴とす
    る請求項(1)記載の画像の誤り修正方法。
  3. (3)前フレームおよび後フレーム以外に前フィールド
    および後フィールドで修正を行うことを特徴とする請求
    項(1)または(2)のいずれかに記載の画像の誤り修
    正方法。
  4. (4)少なくとも1つの直交変換単位またはDC成分と
    DC成分以外の成分からなる少なくとも1つの符号化基
    本単位から構成された画像符号化ブロックに対し、前記
    画像符号化ブロックの成分に誤りが発生した場合に、そ
    の誤りの発生したブロックの近傍の誤りのないブロック
    のDC成分と、その誤りの発生したブロックと同じ画素
    位置に対応する1フレーム前および1フレーム後または
    数フレーム前および数フレーム後のブロックである参照
    ブロックの誤りのない近傍ブロックのDC成分とを比較
    し、その比較結果によって前記誤りの発生したブロック
    を前記参照ブロックであるブロック単位で1フレーム前
    か1フレーム後または数フレーム前か数フレーム後の参
    照ブロックのデータで置き換えることを特徴とする画像
    の誤り修正方法。
  5. (5)誤りの発生したブロックの近傍ブロックと前フレ
    ームの参照ブロックの近傍ブロックのDC成分の差の絶
    対値和と、誤りの発生しブロックの近傍ブロックと後フ
    レームの参照ブロックの近傍ブロックのDC成分の差の
    絶対値和を比較し、前記絶対値和の小さい参照ブロック
    で前記誤りの発生したブロックを置き換えることを特徴
    とする請求項(4)記載の画像の誤り修正方法。
  6. (6)前フレームおよび後フレーム以外に前フィールド
    および後フィールドで修正を行うことを特徴とする請求
    項(4)または(5)のいずれかに記載の画像の誤り修
    正方法。
  7. (7)少なくとも1つの直交変換単位またはDC成分と
    DC成分以外の成分からなる少なくとも1つの符号化基
    本単位から構成された画像符号化ブロックに対し、前記
    画像符号化ブロックと同じ画素位置に対応する1フレー
    ム前および1フレーム後または数フレーム前および数フ
    レーム後のブロックである参照ブロックに対して、現ブ
    ロックと参照ブロックとも誤りが発生していない場合に
    現ブロックのDC成分と参照ブロックのDC成分を比較
    し、そのフレーム間差分の関数の累積和が小さい方のフ
    レームの参照ブロックで誤りが発生した現ブロックを置
    き換えることを特徴とする画像の誤り修正方法。
  8. (8)比較値としてDC成分のフレーム間差分の絶対値
    の累積和を用いたことを特徴とする請求項(7)記載の
    画像の誤り修正方法。
  9. (9)前フレームおよび後フレーム以外に前フィールド
    および後フィールドで修正を行うことを特徴とする請求
    項(7)または(8)のいずれかに記載の画像の誤り修
    正方法。
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