JP2002142162A - ディジタル放送受信機の復調処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送中のビットエラーがあっても、受信時に
画面上で、そのビットエラーによる画像品質の劣化を目
立たなくするようにしたディジタル放送受信機である。 【解決手段】 エラーマクロブロックのアドレスを記録
するアドレスメモリ手段１１と、ビットエラーを検出す
るエラー検出手段１２と、記録された上記アドレスを適
宜のタイミングでクリアするリセット手段１３と、該ビ
ットエラーに起因する画像品質の劣化を視覚的に抑制す
る処理を行うエラー処理手段１４を備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル放送受
信機、特に、該装置において、圧縮ビデオストリーム例
えばＭＰＥＧビデオストリームを復号する復号処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２２は、ディジタル放送受信機の一般
的な概略構成を示す図である。本図において、ディジタ
ル放送受信機１は、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequ
ency Division Multiplex)方式により変調された信号を
アンテナ２にて受信し、無線周波増幅部（ＲＦ）３にて
増幅する。その増幅信号は、復調部（ＤＥＣ）にてトラ
ンスポートストリーム（ＴＳ）として再生され、さら
に、ディジタル／アナログ変換部（Ｄ／Ａ）５を介し
て、アナログオーディオ信号およびアナログビデオ信号
に変換されて、スピーカ６およびディスプレイ７にそれ
ぞれ供給される。この場合、ディスプレイ７に対しては
通常、上記ＴＳより抽出されたＭＰＥＧビデオストリー
ムとして再生されこれに供給される。

【０００３】上記の構成の中で、本発明は復調部（ＤＥ
Ｃ）４に関係し、特に上記ＴＳより抽出されたＭＰＥＧ
ビデオストリームに含まれるエラーに対する処理機能も
備えた復調処理装置に関係する。ここで本発明に関連す
る一般事項について図を参照して簡単に触れておく。図
２３はトランスポートストリームを階層構造で表す図で
ある。

【０００４】図２２の復調部４に入力される信号はトラ
ンスポートストリームＴＳ（Transport Stream) の形式
を有し、一連のＴＳパケットからなる。各ＴＳパケット
は、それぞれのパケットＩＤ（ＰＩＤ）が付与されると
共に、ＴＳヘッダの部分と放送のコンテンツを含むＴＳ
ペイロードの部分とを有してなる。

【０００５】これらＴＳペイロードは、パケット化エレ
メンタリストリームＰＥＳ（Packetized Elementary St
ream) を構成し、またセクション（Section)を構成す
る。セクションは、サービス情報ＳＩ（Service Inform
ation)またはプログラム特定情報ＰＳＩ（Program Spec
ific Information) を含む。上記ＰＥＳは、ＰＥＳペイ
ロードを含み、該ＰＥＳペイロードは、さらにエレメン
タリストリームＥＳ（Elementary Stream)を構成する。
そしてこのＥＳは、主として、オーディオ用のオーディ
オＥＳとビデオ用のビデオＥＳとに区分される。後者の
ビデオＥＳは一般にＭＰＥＧ方式により圧縮されてお
り、本発明ではこれをＭＰＥＧビデオストリームと称す
る。なお本発明はＭＰＥＧ方式以外の圧縮方式にも適用
可能であるが、ＭＰＥＧビデオストリームを例にとって
以下の説明を行う。

【０００６】図２４はＭＰＥＧビデオストリームを階層
構造で表す図である。この階層構造は、最上位のシーケ
ンス層から、ＧＯＰ（Group of Picture) 層、ピクチャ
層、スライス層、マクロブロック層を経て、最下位のブ
ロック層に至る。このブロック層は、ビデオ情報の最小
基本単位であるＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)ブ
ロックからなり、このＤＣＴブロックは８×８画素で構
成される。

【０００７】このＤＣＴブロックは複数集ってマクロブ
ロックＭＢ（Macro Block)を形成する。各マクロブロッ
クは、Ｙ成分（輝度成分）と、Ｕ，Ｖ成分（色差成分）
の各情報を含む。このようなマクロブロックＭＢが複数
集ってスライス層をなし、このスライス層のスライスを
複数積み上げると、ピクチャ層のピクチャとなる。本図
ではＭＰＥＧ２によるピクチャとＭＰＥＧ１によるピク
チャが示されている。

【０００８】このようなピクチャ構造をもって、ＧＯＰ
層のＩピクチャ、ＢピクチャおよびＰピクチャが構成さ
れる。このようなＧＯＰを複数、各シーケンスヘッダＳ
Ｈ（Sequence Header)を挟んで、シリーズに配列してシ
ーケンス層が形成され、ＭＰＥＧビデオストリームとな
る。なお、ＭＰＥＧではＶＬＣ（Variable Length Cod
e) を用いて送信側での符号化が行われているので、こ
れを図４に示す。

【０００９】図２５はＶＬＣ（Variable Length Code)
の一部を示すテーブル（その１）、図２６は同テーブル
（その２）である。図２５および図２６のテーブルは、
ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform)係数のラン（run)
とレベル（level)の組合せにそれぞれ対応させたＶＬＣ
が割り当てられており、ハフマンコードを用いている。
発生頻度の高い組合せには短いコード、発生頻度の低い
組合せには長いコードが割り振られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ディジタル放送で利用
される上記のＭＰＥＧビデオストリーム等の圧縮ビデオ
ストリームに含まれる伝送エラーは、インタリーブおよ
び誤り訂正機能により回復可能であり、通常はこのよう
な伝送エラー処理を経て、圧縮（ＭＰＥＧ）ビデオスト
リームとして復号部（ＤＥＣ）４にて復号される。

【００１１】ところが、その伝送エラー処理によって回
復できるのはある程度までの伝送エラーであり、回復で
きずに残ったビットエラーはそのまま画像劣化として残
り、人間の眼に感じる視覚的な画像品質の低下を引き起
こす、という問題がある。また、ひとたびビットエラー
が発生すると、復号部４の復号過程で、上記ＶＬＣの参
照を多用すること、差分情報を使用すること、画像予測
復号が行われること等に起因して、１ビットのビットエ
ラーが多大な画像劣化をもたらす場合があり、このよう
な場合は、視覚的な画像品質が最悪になる、という問題
もある。

【００１２】したがって本発明は上記問題点に鑑み、１
ビットまたは複数ビットのビットエラーが発生したとし
ても、人間の眼に感じる視覚的な画像品質の劣化を最小
限に抑えることのできる復号処理を行う、ディジタル放
送受信機の復号処理装置を提供することを目的とするも
のである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明に係る復調
装置の全体構成を示す図である。本図において、本発明
に係る復調装置１０は、まず図２２に示す復調部（ＤＥ
Ｃ）４を内包し、無線周波部（ＲＦ）３を介して放送波
を受信して、ＭＰＥＧビデオストリームを再生する機能
を備える。ここに、このＭＰＥＧビデオストリームは一
連のマクロブロックＭＢからなり、かつ、各マクロブロ
ックＭＢは複数のＤＣＴブロックで構成される（図２４
参照）。

【００１４】復調装置１０は、上記復調部４と協働する
４つの手段の少なくとも１つをさらに含んで構成され
る。図示するアドレスメモリ手段１１、エラー検出手段
１２、リセット手段１３およびエラー処理手段１４であ
る。ただし、このうち少なくともアドレスメモリ手段１
１は必須の手段である。このアドレスメモリ手段１１
は、ビットエラーが発生したＤＣＴブロックを含む少な
くとも１つのエラーマクロブロックがあるとき、当該エ
ラーマクロブロックのアドレスを記録する。

【００１５】エラー検出手段１２は、上記のビットエラ
ーの発生を検出する。リセット手段１３は、アドレスメ
モリ手段１１に記録されたアドレスをリセットする。こ
のリセットは、所期のエラー処理の実行を終了した後に
行われる。そして、このエラー処理を行うのがエラー処
理手段１４である。エラー処理手段１４は、エラー検出
手段１２によりビットエラーの発生が検出されたとき、
このビットエラーに起因する画像品質の劣化を視覚的に
抑制するようにエラー処理を行う。

【００１６】かくして、本発明に係る復調装置１０はま
ずエラーマクロブロックのアドレスを記録することを基
本とする。このために、ビットエラー検出手段１２があ
り、他方、リセット手段１３がある。アドレスが記録さ
れたエラーマクロブロックに対しては、画像品質の劣化
を抑制するようなエラー処理がエラー処理手段１４によ
りなされる。つまり１画面中にビットエラーを含むＤＣ
Ｔブロックが存在したとしても、これを当該画面内で目
立たなくするようなエラー処理を施す。これを行うのが
エラー処理手段１４である。このエラー処理には、種々
の態様があるが、これらについて後に詳述する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図２はアドレスメモリ手段１１に
よる記録の第１の態様を表す図である。なお、全図を通
じて同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付
して示す。本図において、２１はディスプレイイメージ
で表した１画面であり、複数のマクロブロック２２（図
２４のＭＢ）により構成される。また各マクロブロック
２２は所定個数のＤＣＴブロック（図２４のＤＣＴブロ
ック）からなる。

【００１８】本図の例によれば、ハッチングを付したＤ
ＣＴブロックにビットエラーが含まれており、これをＤ
ＣＴブロック２３′として示す。そして、このようなビ
ットエラーを含むＤＣＴブロック２３′が存在するマク
ロブロック２２を、エラーマクロブロック２２′として
表す。マクロブロック２２は、「１」→「２」→「３」
…の順番で１画面２１内に配置されるが、このうち３番
目のマクロブロックがエラーマクロブロック２２′とな
る。

【００１９】そこで、このエラーマクロブロック２２′
のアドレスを、アドレスメモリ手段１１例えばＲＡＭに
記録する。なお、該アドレスは、各マクロブロック内の
所定ビット位置にもともと書き込まれている。図３はア
ドレスメモリ手段１１による記録の第２の態様を表す図
である。この第２の態様は、既述した２つの問題点のう
ちの後者の問題を解決するのに特に適している。すなわ
ち、アドレスメモリ手段１１は、１つのエラーマクロブ
ロック２２′に続き次のスライス開始コードＳＳＣが検
出されるまでの一連のマクロブロック２２（「４」→
「５」→…→「７」）の各アドレスも記録する。

【００２０】これは１ビットエラーが、当該スライス内
で、後続のマクロブロック全てに影響を及ぼすことに着
目し、これらマクロブロック（「４」…「７」）もエラ
ーマクロブロックと見なして、これらのアドレスも記録
するようにする。次にエラー検出手段１２について見て
みる。その第１の態様によれば、エラー検出手段１２
は、ＭＰＥＧビデオストリームを構成する各ＴＳパケッ
トを監視し、異常なＴＳパケットからビットエラーを検
出する。

【００２１】前述した図２３のＴＳパケットから、特に
そのＴＳヘッダから異常なＴＳパケットを検出すること
ができる。さらに詳細には図４を参照して明らかにす
る。図４は異常ＴＳパケットの検出例を説明するフォー
マット図である。本図は１つの多重化ＴＳパケットをビ
ット展開したフォーマットを示し、特にこの中で注目す
べき情報エリアは、左から９ビット目の“エラーインジ
ケータ”フラグである。ＴＳパケット内にエラーが含ま
れていることが、例えばＣＲＣ演算等により割り出され
たときは、この“エラーインジケータ”フラグが０から
１になる。この１を監視することにより異常の有無が分
かる。

【００２２】次にエラー検出手段１２の第２の態様につ
いて見てみる。この第２の態様によれば、エラー検出手
段１４は、ＭＰＥＧビデオストリームを構成する各ＤＣ
Ｔブロック内のハフマンコードをその復号過程で監視
し、異常なハフマンコードからビットエラーを検出す
る。このハフマンコードについては既に図２５および図
２６のテーブルで例示している。もしこのテーブルに合
致しないハフマンコードが見つかれば一応それはビット
エラーであると推定してエラー検出する。

【００２３】次にリセット手段１３について見てみる。
一旦アドレスメモリ手段１１に記録されたアドレスは、
本発明に基づくエラー処理が終了したときは遅滞なくク
リアしておく必要がある。これがリセットである。第１
の態様のもとでのリセット手段１３は、エラー回復ポイ
ントを検出したとき、記録されたアドレスをリセットす
る。このエラー回復ポイントは、一旦発生したビットエ
ラーの影響が、当該マクロブロックのみならずこれに続
く一連のマクロブロックに波及した場合に、これをある
ポイントで断ち切って元の正常状態に回復させるために
採用される。この回復ポイントとしては、階層開始コー
ドの中のいずれかを利用することができる。

【００２４】図５は各種階層開始コードを示す図であ
る。上記第１の態様のリセット手段１３において用いて
好適な上記回復ポイントは、図５内の（ａ）欄に示す
“ＧＯＰ層の開始”を示すＧＯＰ層開始コード(group st
art code) である。なお、図３に示したスライス開始
コードＳＳＣは、図５内の（ｂ）欄に slice start
codeとして示されている。

【００２５】この図５について説明を補足すると次のと
おりである。ＭＰＥＧビデオストリームの階層構造を実
現するために、開始コードと呼ばれる特別のコードがあ
る。開始コードは８ビットであるが、パラメータやフラ
グのビットストリームが開始コードと一致するパターン
を形成しないために、２４ビットの接頭語（１６進表示
で０ｘ０００００１）を開始コードの先頭に付加し、合
計３２ビットのコードとして使用する。ほとんどの開始
コードは固定値であるが、スライスの垂直位置を表す開
始コードである前述のスライス開始コードＳＣＳは変数
値である。

【００２６】さらに第２の態様について説明する。この
第２の態様のもとでのリセット手段１３は、最後のエラ
ーマクロブロックが発生した後、一定時間内に新たなエ
ラーマクロブロックが発生しなかったとき、記録された
アドレスをリセットする。図６は第２の態様に係るリセ
ット手段１３を説明するための図である。本図中、上記
最後のエラーマクロブロックは時刻Ｔ１で発生し、その
後上記一定時間ｔが経過するまでに、新たなエラーマク
ロブロックが出現しなければ、図中の時刻Ｔ２で、リセ
ット手段１３によるアドレスメモリ手段１１内の記録ア
ドレスをリセットする。なお、一定時間ｔは任意に決め
るものであるが、例えばＩピクチャが所定数出現するま
での時間によって定めることができる。

【００２７】上記の第１の態様ではリセットのタイミン
グを、一例として、ＧＯＰ層開始コードの出現タイミン
グで決めていたが、このようなＧＯＰ層が常に存在する
とは限らない。すなわち、ＭＰＥＧ１ではそのＧＯＰ層
の存在は必須であるが、ＭＰＥＧ２では通常そのような
ＧＯＰ層は含まれていない。そこで、後者のＭＰＥＧ２
に対処するような場合には、上記一定時間ｔの経過によ
るリセットが有効となる。

【００２８】次にエラー処理手段１４について説明す
る。この手段１４は、前述のとおり、ビットエラーに起
因するすなわちエラーマクロブロック２３′による、１
画面２１の画像品質の劣化を視覚的に抑制するようにエ
ラー処理するものである。このエラー処理の各種態様は
後に詳しく述べる。エラー処理手段１４として最初にな
すべきことは、エラー処理を実行するかしないかの判断
である。

【００２９】図７はエラー処理実行の可否判断について
説明するための図である。概括的に言えば、エラー処理
手段１４は、１画面２１内のマクロブロック２２の数に
対する１画面２１内に出現したエラーマクロブロック２
２′の数の割合が所定の閾値を超えたときに、エラー処
理を実行する。本図の例に従えば、１画面２１中の全マ
クロブロック２２（２２′を含む）の数は１００であ
る。そしてこの１画面２１中に出現したエラーマクロブ
ロック２２′の数は３である（エラーＤＣＴブロック２
３′の数）。なお、この数３はアドレスメモリ手段１１
をアクセスすれば即座に判明する。一方、上記の数１０
０は固定値である。

【００３０】そうすると全マクロブロックの数（１０
０）に対するエラーマクロブロックの数（３）の上記の
割合は「３／１００」となる。ここでその割合について
所定の閾値を予め設定し、例えば「２／１００」をその
割合の閾値とすれば、図７の例では、エラー処理を実行
しなければならない。エラー処理を実行することになっ
たとき、そのエラー処理の具体的な手法には種々ある。

【００３１】第１のエラー処理手法のもとでは、エラー
処理手段１４は、ＰピクチャおよびＢピクチャの再生時
に、ビットエラーの発生を検出したときは、これらのピ
クチャの再生のために、時間的にその前後に現れるピク
チャの参照を禁止する。第２のエラー処理手法のもとで
は、エラー処理手段１４は、ＰピクチャおよびＢピクチ
ャの再生時に、ビットエラーの発生を検出したときは、
これらのピクチャの再生を禁止すると共に、Ｉピクチャ
のみの復号を行う。

【００３２】第３のエラー処理手法のもとでは、エラー
処理手段１４は、ＰピクチャおよびＢピクチャの再生時
に、前記の割合が所定の閾値（図７での「３／１０
０」）を超えたときは、これらのピクチャの再生を禁止
すると共に、Ｉピクチャのみの復号を行う。上記第１の
エラー処理手法によれば、正常でない隣接ピクチャは参
照しないことによって、最低限の画像品質を維持するこ
とができる。

【００３３】上記第２のエラー処理手法（ならびに第３
のエラー処理手法）によれば、再生画像の劣化が見込ま
れるＰピクチャおよびＢピクチャの各復号は行わず、こ
ま落し画像とすることによって最低限の画像品質を維持
する。以上の第１〜第３のエラー処理手法の理解を助け
るために、図８を示しておく。

【００３４】図８はＩピクチャ、ＰピクチャおよびＢピ
クチャ間の相互関連を表す図である。ＭＰＥＧは、動画
像を高能率圧縮とランダムアクセスの要求を満たすた
め、ビデオシーケンス内のピクチャを図８に示すように
３つのタイプに分類して符号化を行っている。

【００３５】Ｉピクチャ(Intra coded picture)：他
のピクチャの情報を使用せず、ＪＰＥＧのようにそれ自
身のピクチャ情報のみで符号化される。第２および第３
のエラー処理手法は、この性質を利用している。 Ｐピクチャ（Predictive coded picture)：過去のＩ
ピクチャまたは、Ｐピクチャを参照ピクチャとして、時
間軸上で前向き動き予測符号化される。第１〜第３のエ
ラー処理手法は、この性質を考慮している。

【００３６】Ｂピクチャ（Bidirectionally predictive
coded picture)：過去と将来のＩピクチャまたはＰ
ピクチャを参照ピクチャとして、時間軸上で前向きおよ
び後ろ向き動き予測符号化される。第１〜第３のエラー
処理手法は、この性質を考慮している。上記第１〜第３
のエラー処理手法に続いて、さらに第４、第５および第
６のエラー処理手法について述べる。

【００３７】第４のエラー処理手法のもとでのエラー処
理手段１４は、１画面２１中にエラーマクロブロック２
２′が存在するときは、この１画面２１全体のマクロブ
ロック２２に対し、（ｉ）色差成分（Ｕ，Ｖ）の量子化
スケール値および（ｉｉ）輝度成分（Ｙ）の量子化スケ
ール値のうちの高域成分に属する量子化スケール値、の
少なくとも一方、を調整する。

【００３８】第５のエラー処理手法のもとでのエラー処
理手段１４は、１画面２１中にエラーマクロブロック２
２′が存在するときは、このエラーマクロブロック２
２′を包囲する周辺マクロブロックに対し、（ｉ）色差
成分（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール値および（ｉｉ）輝度
成分（Ｙ）の量子化スケール値のうちの高域成分に属す
る量子化スケール値、の少なくとも一方、を調整する。

【００３９】第６のエラー処理手法のもとでのエラー処
理手段１４は、１画面２１について前述した図７におい
て説明した割合（エラーマクロブロック数／全マクロブ
ロック数）が所定の閾値を超えたときは、この１画面２
１全体のマクロブロック２２に対し、（ｉ）色差成分
（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール値および（ｉｉ）輝度成分
（Ｙ）の量子化スケール値のうちの高域成分に属する量
子化スケール値、の少なくとも一方、を調整する。

【００４０】以上の第４〜第６のエラー処理手法はいず
れも、エラーマクロブロックに起因する局所的な視覚的
劣化を軽減すること、すなわち目立たなくすることを意
図したものである。図９は第４のエラー処理手法におい
て色差成分のみを調整する場合を表す図である。

【００４１】本図において、１画面２１全体にハッチン
グを付した部分（Ｕ，Ｖ）は、色差成分（Ｕ，Ｖ）の量
子化スケール値を、エラーマクロブロック２２′が目立
たなくなるように調整したことを表す。図１０は第４の
エラー処理手法において輝度成分のみを調整する場合を
表す図である。

【００４２】本図において、１画面２１全体にハッチン
グを付した部分（Ｙ）は、輝度成分（Ｙ）の量子化スケ
ール値のうちの高域成分に属する量子化スケール値のみ
を、エラーマクロブロック２２′が目立たなくなるよう
に調整したことを表す。図１１は第４のエラー処理手法
において色差成分と輝度成分の双方を調整する場合を表
す図である。

【００４３】本図において、１画面２１全体にハッチン
グを付した部分（Ｕ，Ｖ）および（Ｙ）は、色差成分
（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール値と、輝度成分（Ｙ）の量
子化スケール値のうちの高域成分に属する量子化スケー
ル値とを、エラーマクロブロック２２′が目立たなくな
るように調整したことを表す。図１２は第５のエラー処
理手法において色差成分のみを調整する場合を表す図で
ある。

【００４４】本図において、エラーマクロブロック２
２′の周辺マクロブロックに対しハッチングを付した部
分（Ｕ，Ｖ）は、色差成分（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール
値のみを、エラーマクロブロック２２′が目立たなくな
るように調整したことを表す。図１３は第５のエラー処
理手法において輝度成分のみを調整する場合を表す図で
ある。

【００４５】本図において、エラーマクロブロック２
２′の周辺マクロブロックに対しハッチングを付した部
分（Ｙ）は、輝度成分（Ｙ）の量子化スケール値のうち
の高域成分に属する量子化スケール値のみを、エラーマ
クロブロック２２′が目立たなくなるように調整したこ
とを表す。図１４は第５のエラー処理手法において色差
成分と輝度成分の双方を調整する場合を表す図である。

【００４６】本図において、エラーマクロブロック２
２′の周辺マクロブロックに対しハッチングを付した部
分（Ｕ，Ｖ）および（Ｙ）は、色差成分（Ｕ，Ｖ）の量
子化スケール値と、輝度成分（Ｙ）の量子化スケール値
のうちの高域成分に属する量子化スケール値とを、エラ
ーマクロブロック２２′が目立たなくなるように調整し
たことを表す。

【００４７】図１５は第６のエラー処理手法において色
差成分のみを調整する場合を表す図である。本図におい
て、１画面２１全体にハッチングを付した部分（Ｕ，
Ｖ）は、色差成分（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール値のみ
を、エラーマクロブロック２２′が目立たなくなるよう
に調整したことを表す。

【００４８】図１６は第６のエラー処理手法において輝
度成分のみを調整する場合を表す図である。本図におい
て、１画面２１全体にハッチングを付した部分（Ｙ）
は、輝度成分（Ｙ）の量子化スケール値のうちの高域成
分に属する量子化スケール値のみを、エラーマクロブロ
ック２２′が目立たなくなるように調整したことを表
す。

【００４９】図１７は第６のエラー処理手法において色
差成分と輝度成分の双方を調整する場合を表す図であ
る。本図において、１画面２１全体にハッチングを付し
た部分（Ｕ，Ｖ）および（Ｙ）は、色差成分（Ｕ，Ｖ）
の量子化スケール値と、輝度成分（Ｙ）の量子化スケー
ル値のうちの高域成分に属する量子化スケール値とを、
エラーマクロブロック２２′が目立たなくなるように調
整したことを表す。

【００５０】以上の第４〜第６のエラー処理手法の理解
を助けるために、図１８と図１９を示しておく。図１８
は量子化スケール値を説明するための一般的な概念図で
あり、図１９は一般的なジグザグ変換を表す図である。
まず図１８を参照しながら、〔ＲＧＢ←→ＹＵＶ変換〕
と、〔ＤＣＴ変換〕と、〔量子化〕と、〔エントロピー
符号化（ハフマン符号化）〕について説明するが、この
うち、上記第４〜第６のエラー処理手法については、特
に〔量子化〕が関係する。 〔ＲＧＢ←→ＹＵＶ変換〕ＹＵＶ信号は、色を輝度成分
（Ｙ）と色差成分〔青み（Ｕ）と赤み（Ｖ）〕に分解す
るカラーモデルであり、人間の視覚が色味の変化より明
るさの変化に敏感に反応する性質を利用して色味の情報
を簡素化する時、一度ＹＵＶ信号へデータ変換する必要
がある。 〔ＤＣＴ変換〕画像を周波数で処理することを考える
と、画像の中で周波数の高い成分とは、細かい図柄が多
く明暗の差が大きい箇所であり、周波数の低い部分と
は、大まかな図柄が占め明暗の差があまりない箇所を指
す。一般に、画像の高周波成分が欠けていても、それほ
ど画像品質の劣化を感じることはない。従って画像デー
タを周波数成分に変換し、その高周波成分を省くことに
より画像劣化を最小限に抑えながらデータ量を少なくす
ることができる。

【００５１】ＪＰＥＧでは、ＤＣＴ（離散コサイン変
換）と呼ばれる周波数スペクトルを計算する方法を採用
している。ＤＣＴ変換はＤＣＴブロックと呼ぶ８×８画
素から構成されるブロック単位（２次元配列）で行い６
４個のＤＣＴ変換係数を生成する。 〔量子化〕ＤＣＴ変換で生成されたＤＣＴ変換係数は量
子化と呼ぶ手続きを経て精度を制限される。これはあら
かじめ定められた量子化テーブルに用意された因数でＤ
ＣＴ変換係数を割った整数値で丸められる。

【００５２】一般的に、量子化テーブルは輝度成分と色
差成分ＵＶにつきそれぞれ１種類ずつ用意される。量子
化テーブルの因数は空間周波数が高いほど大きくなり、
実際に量子化を行うと色差成分において量子化変換され
たＤＣＴ係数は、その大部分が０になるようになってい
る。すなわちこの量子化の手法により、画像における冗
長度が省略されると共に、元のデータの一部を喪失する
ことになる。 〔エントロピー符号化（ハフマン符号化）〕ハフマン符
号化とは、発生確率の高いデータに対しては短い符号長
の符号語を割り当てることによって平均符号長（データ
量）を小さくしようとする可逆圧縮手法である。ＤＣＴ
変換および量子化されたデータ列（２次元配列）は、そ
の大部分が０となっている（発生確率が高い）。さらに
ハフマン符号前処理としてＤＣＴブロックをジグザグ変
換（１次元配列）すると高能率圧縮が可能となる。

【００５３】このジグザグ変換は図１９に表されてい
る。ＤＣＴブロックで見た場合、ＤＣＴ変換係数をこの
ジグザグの矢印の順番に並べると、高域成分は、本図の
１ヶ所（右下）に向って集中する。上記第６のエラー処
理手法（図１５〜図１７）において、前述の割合（図７
で説明）が所定の閾値（「２／１００」）を超えたとき
に、量子化スケール値を調整することについて述べた
が、この所定の閾値を複数段階的に設定し、各段階の閾
値を超える毎に、調整の度合いを強めるようにしても良
い。すなわち量子化スケール値を変える。このようにす
れば、より適応的に視覚的な画像品質を変えることがで
きる。

【００５４】図２０は量子化スケール値を段階的に変え
ることを表す図（その１）であり、図２１は同図（その
２）である。図２０および図２１の場合は、図７で一例
として説明した割合の閾値である「２／１００」にさら
に「６／１００」を加えたものである。図２０の場合は
エラーマクロブロック２２′の数が５であり、閾値「２
／１００」を超え閾値「６／１００」以下である。図２
１の場合は、エラーマクロブロック２２′の数が８で、
閾値「６／１００」を超えている。

【００５５】かくしてエラーマクロブロックの数に対し
て適応的に量子化スケール値を変え、エラーブロックが
なるべく目立たないようにすることができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｍ
ＰＥＧビットストリームから再生された画像において、
人間の眼に感じる視覚的な画像品質の劣化を極力目立た
なくすることを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る復調装置の全体構成を示す図であ
る。

【図２】アドレスメモリ手段１１による記録の第１の態
様を表す図である。

【図３】アドレスメモリ手段１１による記録の第２の態
様を表す図である。

【図４】異常ＴＳパケットの検出例を説明するフォーマ
ット図である。

【図５】各種階層開始コードを示す図である。

【図６】第２の態様に係るリセット手段１３を説明する
ための図である。

【図７】エラー処理実行の可否判断について説明するた
めの図である。

【図８】Ｉピクチャ、ＰピクチャおよびＢピクチャ間の
相互関連を表す図である。

【図９】第４のエラー処理手法において色差成分のみを
調整する場合を表す図である。

【図１０】第４のエラー処理手法において輝度成分のみ
を調整する場合を表す図である。

【図１１】第４のエラー処理手法において色差成分と輝
度成分の双方を調整する場合を表す図である。

【図１２】第５のエラー処理手法において色差成分のみ
を調整する場合を表す図である。

【図１３】第５のエラー処理手法において輝度成分のみ
を調整する場合を表す図である。

【図１４】第５のエラー処理手法において色差成分と輝
度成分の双方を調整する場合を表す図である。

【図１５】第６のエラー処理手法において色差成分のみ
を調整する場合を表す図である。

【図１６】第６のエラー処理手法において輝度成分のみ
を調整する場合を表す図である。

【図１７】第６のエラー処理手法において色差成分と輝
度成分の双方を調整する場合を表す図である。

【図１８】量子化スケール値を説明するための一般的な
概念図である。

【図１９】一般的なジグザグ変換を表す図である。

【図２０】量子化スケール値を段階的に変えることを表
す図（その１）である。

【図２１】量子化スケール値を段階的に変えることを表
す図（その２）である。

【図２２】ディジタル放送受信機の一般的な概略構成を
示す図である。

【図２３】トランスポートストリームを階層構造で表す
図である。

【図２４】ＭＰＥＧビデオストリームを階層構造で表す
図である。

【図２５】ＶＬＣ（Variable Length Code) の一部を示
すテーブル（その１）である。

【図２６】ＶＬＣ（Variable Length Code) の一部を示
すテーブル（その２）である。

【符号の説明】

１…ディジタル放送受信機 ３…無線周波増幅部（ＲＦ） ４…復調部（ＤＥＣ） ５…Ｄ／Ａ １０…復調装置 １１…アドレスメモリ手段 １２…エラー検出手段 １３…リセット手段 １４…エラー処理手段 ２１…１画面 ２２…マクロブロック（ＭＢ） ２２′…エラーマクロブロック ２３…ＤＣＴブロック ２３′…エラーＤＣＴブロック

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放送波を受信して、圧縮ビデオストリー
   ムを再生する機能を備える装置であって、該圧縮ビデオ
   ストリームは一連のマクロブロックからなり、かつ、各
   該マクロブロックは複数のＤＣＴブロックで構成され
   る、ディジタル放送受信機の復調処理装置において、 ビットエラーが発生したＤＣＴブロックを含む少なくと
   も１つのエラーマクロブロックがあるとき、当該エラー
   マクロブロックのアドレスを記録するアドレスメモリ手
   段をさらに備えることを特徴とするディジタル放送受信
   機の復調処理装置。
2. 【請求項２】 前記アドレスメモリ手段は、１つの前記
   エラーマクロブロックに続き次のスライス開始コードが
   検出されるまでの一連のマクロブロックの各アドレスも
   記録することを特徴とする請求項１に記載の復調処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記ビットエラーの発生を検出するエラ
   ー検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に
   記載の復調処理装置。
4. 【請求項４】 前記エラー検出手段は、前記圧縮ビデオ
   ストリームを構成する各ＴＳパケットを監視し、異常な
   ＴＳパケットから前記ビットエラーを検出することを特
   徴とする請求項３に記載の復調処理装置。
5. 【請求項５】 前記エラー検出手段は、前記圧縮ビデオ
   ストリームを構成する各前記ＤＣＴブロック内のハフマ
   ンコードをその復号過程で監視し、異常なハフマンコー
   ドから前記ビットエラーを検出することを特徴とする請
   求項３に記載の復調処理装置。
6. 【請求項６】 前記アドレスメモリ手段に記録された前
   記アドレスをリセットするリセット手段をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の復調処理装置。
7. 【請求項７】 前記リセット手段は、エラー回復ポイン
   トを検出したとき、記録された前記アドレスをリセット
   することを特徴とする請求項１に記載の復調処理装置。
8. 【請求項８】 前記リセット手段は、最後の前記エラー
   マクロブロックが発生した後、一定時間内に新たなエラ
   ーマクロブロックが発生しなかったとき、記録された前
   記アドレスをリセットすることを特徴とする請求項１に
   記載の復調処理装置。
9. 【請求項９】 前記エラー検出手段により前記ビットエ
   ラーの発生が検出されたとき、該ビットエラーに起因す
   る画像品質の劣化を視覚的に抑制するエラー処理を行う
   エラー処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項
   ３に記載の復調処理装置。
10. 【請求項１０】 前記エラー処理手段は、１画面内の前
    記マクロブロックの数に対する該１画面内に出現した前
    記エラーマクロブロックの数の割合が所定の閾値を超え
    たときに、前記エラー処理を実行することを特徴とする
    請求項９に記載の復調処理装置。
11. 【請求項１１】 前記エラー処理手段は、Ｐピクチャお
    よびＢピクチャの再生時に、前記ビットエラーの発生を
    検出したときは、これらのピクチャの再生のために、時
    間的にその前後に現れるピクチャの参照を禁止すること
    を特徴とする請求項９に記載の復調処理装置。
12. 【請求項１２】 前記エラー処理手段は、Ｐピクチャお
    よびＢピクチャの再生時に、前記ビットエラーの発生を
    検出したときは、これらのピクチャの再生を禁止すると
    共に、Ｉピクチャのみの復号を行うことを特徴とする請
    求項９に記載の復調処理装置。
13. 【請求項１３】 前記エラー処理手段は、Ｐピクチャお
    よびＢピクチャの再生時に、前記割合が所定の閾値を超
    えたときは、これらのピクチャの再生を禁止すると共
    に、Ｉピクチャのみの復号を行うことを特徴とする請求
    項１０に記載の復調処理装置。
14. 【請求項１４】 前記エラー処理手段は、１画面中に前
    記エラーマクロブロックが存在するときは、該１画面全
    体の前記マクロブロックに対し、 （ｉ）色差成分（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール値および
    （ｉｉ）輝度成分（Ｙ）の量子化スケール値のうちの高
    域成分に属する量子化スケール値、 の少なくとも一方、を調整することを特徴とする請求項
    ９に記載の復調処理装置。
15. 【請求項１５】 前記エラー処理手段は、１画面中に前
    記エラーマクロブロックが存在するときは、該エラーマ
    クロブロックを包囲する周辺マクロブロックに対し、 （ｉ）色差成分（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール値および
    （ｉｉ）輝度成分（Ｙ）の量子化スケール値のうちの高
    域成分に属する量子化スケール値、の少なくとも一方、
    を調整することを特徴とする請求項９に記載の復調処理
    装置。
16. 【請求項１６】 前記エラー処理手段は、前記１画面に
    ついて前記割合が所定の閾値を超えたときは、該１画面
    全体の前記マクロブロックに対し、 （ｉ）色差成分（Ｕ，Ｖ）の量子化スケール値および
    （ｉｉ）輝度成分（Ｙ）の量子化スケール値のうちの高
    域成分に属する量子化スケール値、の少なくとも一方、
    を調整することを特徴とする請求項１０に記載の復調処
    理装置。
17. 【請求項１７】 前記所定の閾値を複数段階的に設定
    し、各段階の該閾値を超える毎に、前記調整の度合いを
    強めることを特徴とする請求項１６に記載の復調処理装
    置。