JP2003087792A - 動画像符号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤り訂正符号によらず容易に誤りの検出能力
を向上させることを可能とする動画像符号化装置を提供
する。 【解決手段】 本発明の動画像符号化装置は、入力画像
信号のマクロブロックの数をカウントするカウント手段
１３０と、一定数毎のマクロブロックに同期マクロブロ
ックであることを指示する同期マクロブロック指示手段
１３２と、同期マクロブロックであることが指示された
ときフレーム内符号化マクロブロックとし、かつ一定数
毎のマクロブロックが同期マクロブロックであることを
出力する判定手段１００と、同期マクロブロックである
ことが指示されたときＤＣＴ係数に冗長性を持たせて可
変長符号化するＶＬＣ手段１０８とを備えた構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

【０００２】本発明は、誤り訂正符号によらず容易に誤
りの検出能力を向上させることを可能とする動画像符号
化装置に関する。

【従来の技術】従来の動画像符号化装置では、伝送装置
の伝送路品質によっては、動画像復号化装置で誤ったビ
ット列が受信される場合がある。そのため、伝送路品質
が劣る場合には、誤り訂正符号を付加して、受信側で誤
りの検出訂正を行い、画質劣化を防止することが一般的
に行われており、動画像符号化装置においてCRC符号化
器を付加し、動画像復号化装置のCRC復号器により誤り
の検出が行われる。この誤りの検出は動画像と音声の汎
用符号化方式であるITU-T 勧告H.220 付属文章Bに記載
されており、CRC符号化器では復号化結果が０となるよ
うなCRC符号を算出し、定められたビット位置に付加し
て伝送し、受信側でのCRC復号結果が０であるか否かに
より誤りの有無を判定し、誤りの検出を行うものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したごとく従来技
術では、誤り訂正符号用の符号化装置および動画像復号
化装置を追加する必要があり、また、誤り検出能力に上
限が存在し、仮に伝送路品質が低下しビット誤り率の上
昇を予測し得ても誤り訂正符号は勧告に定められたビッ
ト位置にしか挿入できず、誤り検出能力を向上させるこ
とは出来ない。

【０００４】また、誤り検出能力以上のビット誤りが発
生した場合は、誤りの発生を認識できず、誤ったビット
列を正しい入力として復号し続け、誤りが発生した部分
のみでなく、誤りが発生していない正しい可変長符号も
異なる復号化をしてしまい、画質劣化が連続的に広範囲
に広がる場合が多い。

【０００５】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたもので、誤り訂正符号によらず容易に
誤りの検出能力を向上させることを可能とする動画像符
号化装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の動画像符号化装
置は、入力画像信号のマクロブロックの数をカウントす
るカウント手段と、一定数毎の前記マクロブロックに同
期マクロブロックであることを指示する同期マクロブロ
ック指示手段と、前記同期マクロブロックであることが
指示されたときフレーム内符号化マクロブロックとし、
かつ前記一定数毎のマクロブロックが前記同期マクロブ
ロックであることを出力する判定手段と、前記同期マク
ロブロックであることが指示されたときＤＣＴ係数に冗
長性を持たせて可変長符号化する可変長符号化手段とを
備えた構成とした。

【０００７】この構成により、伝送路でビット誤りが発
生し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を開始した
場合においても、動画像復号化装置において、同期マク
ロブロックで、ＤＣＴ係数に冗長性を含まないビット列
が受信されビット誤りを検出する作用を有し、誤り訂正
符号によらず容易に誤りの検出能力を向上させることが
できる。

【０００８】また、本発明の動画像符号化装置は、入力
画像信号のマクロブロックの数をカウントするカウント
手段と、一定数毎の前記マクロブロックに同期マクロブ
ロックであることを指示する同期マクロブロック指示手
段と、前記同期マクロブロックであることが指示された
ときフレーム内符号化マクロブロックとし、かつ前記一
定数毎のマクロブロックが前記同期マクロブロックであ
ることを出力する判定手段と、前記同期マクロブロック
であることが指示されたときＤＣＴ係数に冗長性を持た
せて可変長符号化する可変長符号化手段と、前記可変長
符号化手段により符号化した可変長符号を入力し、輝度
と色差信号のいずれかの前記可変長符号に冗長性を持た
せるかを判定し、前記可変長符号化手段に出力する輝度
信号と色差信号の決定手段とを備えた構成とした。

【０００９】この構成により、伝送路でビット誤りが発
生し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を開始した
場合においても、動画像復号化装置において、同期マク
ロブロックで、ＤＣＴ係数に冗長性を含まないビット列
が受信されビット誤りを検出する作用を有し、また、輝
度と２種類の色差信号のいずれかに冗長性を持たせるの
が最も符号化効率の低下が少ないかを判定してＤＣＴ係
数に冗長性をもたせ、誤り訂正符号によらず容易に誤り
の検出能力を向上させることができる。

【００１０】また、本発明の動画像符号化装置は、入力
画像信号のマクロブロックの数をカウントするカウント
手段と、一定数毎の前記マクロブロックに同期マクロブ
ロックであることを指示する同期マクロブロック指示手
段と、前記同期マクロブロックであることが指示された
ときフレーム内符号化マクロブロックとし、かつ前記一
定数毎のマクロブロックが前記同期マクロブロックであ
ることを出力する判定手段と、いずれのＤＣＴ係数に冗
長性を持たせることが符号化効率の劣化が最も少ないか
を判定するプレスキャン手段と、前記プレスキャン手段
の判定結果を入力し、前記同期マクロブロックであるこ
とが指示されたとき前記ＤＣＴ係数に前記冗長性を持た
せて可変長符号化する可変長符号化手段とを備えた構成
とした。

【００１１】この構成により、伝送路でビット誤りが発
生し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を開始した
場合においても、動画像復号化装置において、同期マク
ロブロックで、ＤＣＴ係数に冗長性を含まないビット列
が受信されビット誤りを検出する作用を有し、また、プ
レスキャン部にでマクロブロック内の全ＤＣＴ係数をス
キャンし、全ＤＣＴ係数中のいずれのＤＣＴ係数に冗長
性を持たせれば符号化効率低下が最も少ないかを判定し
可変長符号化部で冗長性を持たせ、誤り訂正符号によら
ず容易に誤りの検出能力を向上させることができる。

【００１２】また、前記可変長符号化したマクロブロッ
クの前記画像信号を受信する動画像復号化装置に、前記
画像信号より復号化した画像信号を録画する画像記憶装
置を備えた構成とした。

【００１３】この構成により、画像の乱れの少ない画像
を記録することができ、回線品質の良好な回線がない場
所においても遠隔値へ画像を伝送することができ、セキ
ュリティ機器として使用することができる。

【００１４】また、前記可変長符号化したマクロブロッ
クの前記画像信号を受信する動画像復号化装置は、同期
パターン異常時には、同期検出可能な固定ビットパター
ンの入力時まで前フレームの同一場所の映像を再度使用
することとした。

【００１５】この構成により、伝送路でビット誤りが発
生し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を開始した
場合においても、同期マクロブロックで、ＤＣＴ係数に
冗長性がないビット列が受信されることにより、ビット
誤りを検出することができ、前フレームと同一の映像を
出力することにより、可変長符号の誤ったデコードによ
る映像の乱れを局在化した映像をモニタへ表示すること
ができる。

【００１６】さらに、前記動画像復号化装置は、復号化
した画像信号を録画する画像記憶装置を備えた構成とし
た。

【００１７】この構成により、伝送路でビット誤りが発
生しても、遠隔値へ画像伝送しかつ記録することがで
き、セキュリティ機器として使用することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施形態における
動画像符号化装置１０のブロック図を示す。

【００２０】動画像符号化装置１０は、カメラ（図示せ
ず）とＡＤ変換装置（図示せず）を経由して得られるデ
ィジタル画像信号(以下入力画像信号)と、動き補償後の
予測画像とを比較してフレーム内符号化するかフレーム
間予測符号化するかを判定する判定部１００と、フレー
ム間予測符号化するかフレーム内符号化するかの判定結
果と'0'固定値入力と動き補償後の予測画像とを入力
し、判定結果がフレーム内符号化である場合は'0'を出
力し、判定結果がフレーム間予測符号化である場合は動
き補償後の予測画像を出力する第１スイッチ部１０２
と、判定結果がフレーム内符号化を示す場合は入力画像
信号を入力し、フレーム間予測符号化を示す場合は入力
画像信号と動き補償後の予測画像の差分である予測残差
を入力し、フレームＤＣＴ(離散コサイン変換)を行うか
フィールドＤＣＴを行うかを判定して変換する直交変換
部１０４と、直交変換係数と量子化幅を入力して、直交
変換係数を量子化し、量子化直交変換係数を出力する量
子化部１０６と、量子化直交変換係数と、判定部１００
の判定結果と、動き補償後の予測画像の有効無効などの
動き補償の付随情報を可変長符号化する可変長符号化部
１０８（以下ＶＬＣ部とする）と、不定速度で入力され
る可変長符号を一旦蓄積し、一定速度で出力すると共
に、内部蓄積符号量から量子化幅を算出して出力するバ
ッファ部１１０と、量子化直交変換係数を入力して逆量
子化し、逆量子化直交変換係数を出力する逆量子化部１
１２と、逆量子化直交変換係数を入力し、逆直交変換し
て逆直交変換係数を出力する逆直交変換部１１４と、逆
直交変換係数と後述する第２スイッチ部１１８の出力加
算結果を蓄積するフレームメモリ部１１６、フレーム間
予測符号化とフレーム内符号化の判定がフレーム内符号
化を示している時は固定値'0'を出力し、フレーム間予
測符号化を示している時は動き補償予測画像を出力する
第２スイッチ部１１８、入力画像信号とフレームメモリ
部１１６に蓄積された画像とを入力し、動き補償後の予
測画像の有効無効などの動き補償の付随情報、動きベク
トル、動き補償後の予測画像を出力する動き補償部１２
０、マクロブロック処理終了トリガを入力し、マクロブ
ロック数を出力するマクロブロックカウント部１３０、
マクロブロック数を入力して、通常マクロブロックか同
期マクロブロックかの判定結果を出力する同期マクロブ
ロック指示部１３２とで構成する。

【００２１】次に、図１を参照して、本発明の動画像符
号化装置１０の動作を説明する。

【００２２】図１は、動画像符号化方式の国際標準であ
るMPEG2を想定したものである。同方式は画面を一定の
大きさで多数のマクロブロックに分割し、マクロブロッ
ク毎に符号化する。符号化効率を高めるため、参照画像
を動き補償(参照画像と入力画像の相関が最も高くなる
ようなマクロブロック毎の動きの検出と、その動きが示
す位置から画像を構成する)して予測画像とする方法が
用いられる。

【００２３】判定部１００は、マクロブロック単位で入
力される入力画像信号と、動き補償部１２０が出力した
動き補償後の予測画像と同期マクロブロック指示部１３
２が出力した同期マクロブロックの判定結果を入力し、
同期マクロブロック指示部１３２が同期マクロブロック
を指示している時は同期マクロブロックであることをＶ
ＬＣ部１０８へ、フレーム内符号化であることを第１ス
イッチ部１０２と第２スイッチ部１１８へ出力する。同
期マクロブロック指示部１３２が同期マクロブロックを
指示していない時は、入力画像信号の分散値と、入力画
像信号と動き補償予測画像の差分自乗和を算出し、差分
自乗和が小さければフレーム間予測符号化マクロブロッ
クを選択し、等しいか大きければフレーム内符号化を選
択し、結果をＶＬＣ部１０８、第１スイッチ部１０２、
第２スイッチ部１１８へ出力する。また、判定部１００
は、マクロブロック処理終了トリガをマクロブロックカ
ウント部１３０へ出力する。

【００２４】第１スイッチ部１０２は判定部１００がフ
レーム内符号化を示している時は固定値'0'を減算器１
０９へ出力し、直交変換部１０４が入力画像信号を入力
するようにし、フレーム間予測符号化を示している時は
動き補償予測画像を減算器１０９へ出力し、直交変換部
１０４が予測差分を入力するようにする。直交変換部１
０４は入力画像信号、または予測差分を入力し、フレー
ム構造でＤＣＴ(離散コサイン変換)するか、フィールド
構造に分割してＤＣＴするかを隣接ライン間相関と、1
ライン毎の相関の大小により判定して、結果をＶＬＣ部
１０８へ出力すると共に、ＤＣＴ変換を実行して直交変
換係数を出力する。

【００２５】量子化部１０６は直交変換係数の情報量を
削減するため、バッファ部１１０が出力した量子化幅で
直交変換係数を量子化し、量子化直交変換係数を出力す
る。逆量子化部１１２は量子化直交変換係数を入力し、
量子化時と同一の量子化幅で逆量子化し、逆量子化直交
変換係数を出力する。逆直交変換部１１４は逆量子化直
交変換係数を入力して、逆直交変換し、逆直交変換係数
を出力する。

【００２６】第２スイッチ部１１８は判定部１００の判
定結果がフレーム内符号化を示している時は'0'を加算
器１１１に出力し、フレーム間予測符号化を示している
時は動き補償予測画像を加算器１１１に出力し、フレー
ムメモリ部１１６へ量子化誤差を含む再生画像を出力す
るようにする。ＶＬＣ部１０８は量子化直交変換係数
と、判定部１００の判定結果と、動き補償の付随情報、
同期マクロブロックか否かを入力し、これらを可変長符
号化してバッファ部１１０へ出力する。通常マクロブロ
ックであれば、ＤＣＴ係数の可変長符号に不要な冗長性
を持たせることなく、通常の可変長符号化を行う。同期
マクロブロックであれば、ＤＣＴ係数の交流成分中、可
変長符号テーブルに存在する係数を適当に選び、本来不
要である固定長符号を用いて符号化する。この時ＤＣＴ
係数の交流成分が全く存在しない場合は、可変長符号テ
ーブル上のある係数を強制的に付加し、固定長符号で符
号化する。上記での可変長符号、固定長符号は、それぞ
れMPEG2ビデオ符号化(ISO IEC 13818-2)における規格書
のＤＣＴ係数テーブル表の可変長符号、固定長符号であ
る。

【００２７】バッファ部１１０は不定速度で入力される
可変長符号を一旦蓄積し、一定速度で出力すると共に、
内部蓄積符号量に比例させた量子化幅を算出して量子化
部106へ出力する。動き補償部１２０は入力画像信号、
フレームメモリ部１１６から再生画像を入力し、ブロッ
クマッチング法で動きベクトル、動き補償後の予測画
像、動き補償の付随情報(動き補償後の予測画像の有効
無効、フレーム動ベクトルとフィールド動ベクトルの判
定結果、フィールド動ベクトルの場合には参照画像はTo
pFieldかBottomFieldかの区別)を出力する。

【００２８】ブロックマッチング法の具体的例としては
媒画像の帯域圧縮と符号化技術媒(日刊工業新聞社)P61
〜P62記載を挙げることができる。動き補償部１２０の
詳細動作は以下である。

【００２９】第一ステップとして、ブロックマッチング
法により動きベクトル、動き補償予測画像、動き補償の
付随情報を求める。第二ステップとして、動き補償予測
画像と、動き補償予測前の(動き量を0とした場合)予測
画像のいずれかが符号化効率が良好かを入力画像信号と
の差分絶対値和によって判定する。第３ステップとして
判定結果を反映した予測画像を第１スイッチ部１０２と
判定部１００へ出力し、動き補償の付随情報をＶＬＣ部
１０８へ出力する。

【００３０】マクロブロックカウント部１３０は処理終
了トリガを入力し、マクロブロック数を同期マクロブロ
ック指示部１３２へ出力する。同期マクロブロック指示
部１３２は一定数毎のマクロブロック(例えば１０マク
ロブロック)に、同期マクロブロック指示を判定部１０
０へ出力し、その他のマクロブロックでは通常マクロブ
ロック指示をフレーム間予測符号化マクロブロックとフ
レーム内符号化マクロブロックの判定部１００へ出力す
る。

【００３１】以上の構成により、一定マクロブロック毎
にＤＣＴ係数に冗長性を含む符号化が行われるので、画
像再生時にビット誤りが発生し、誤り位置から可変長符
号の誤った復号を開始した場合においても、同期マクロ
ブロックで、ＤＣＴ係数の冗長性を持たない符号が受信
されビット誤りを検出することができるので、可変長符
号の誤ったデコードによる映像の乱れを局在化すること
が可能なビット列を出力することができ、誤り訂正符号
によらず容易に誤りの検出能力を広範囲に向上させるこ
とができる。

【００３２】図２は、本発明の第２の実施形態における
動画像符号化装置２０のブロック図を示す。

【００３３】動画像符号化装置２０は、図１に示す動画
像符号化装置１０に輝度信号と色差信号の決定部１３４
（以下ＹとＣｂとＣｒの決定部）を付加したものであ
る。動画像符号化装置２０における各機能ブロックの動
作はＶＬＣ部１０８、ＹとＣｂとＣｒの決定部１３４以
外は動画像符号化装置１０と同一である。

【００３４】ＹとＣｂとＣｒの決定部１３４は、ＶＬＣ
部１０８が出力する符号を入力し、可変長符号化されて
いるＤＣＴ係数を、本来不要である固定長符号化する場
合に、Ｙブロック(輝度信号)、Ｃｂブロック(色差信
号)、Ｃｒブロック(色差信号)のいずれかのブロックの
ＤＣＴ係数で固定長符号化すれば符号量の増加が最もす
くないかを推定し、推定結果をＶＬＣ部１０８へ出力す
る。推定の方法としては、ＹとＣｂとＣｒの各ブロック
中の可変長符号で最も符号長が大きい係数を含むブロッ
クを選択し、次のマクロブロックでＤＣＴ係数にて固定
長符号化し、冗長性を持たせる方法がある。ＶＬＣ部１
０８はＹとＣｂとＣｒの決定部１３４で指示されたブロ
ックについて、動画像符号化装置１０と同様にＤＣＴ係
数に冗長性をもたせた符号化を行う。

【００３５】以上の構成により、動画像符号化装置２０
は、一定マクロブロック毎にＤＣＴ係数に冗長性を含む
符号化が行われるので、画像再生時にビット誤りが発生
し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を開始した場
合においても、同期マクロブロックで、ＤＣＴ係数の冗
長性を持たない符号が受信されビット誤りを検出するこ
とができるので、可変長符号の誤ったデコードによる映
像の乱れを局在化することが可能なビット列を出力する
ことができる。また、前マクロブロックでＤＣＴ係数の
冗長性を持たせるブロックを推定するので、符号化効率
の低下を抑えることができる。

【００３６】図３は、本発明の第３の実施形態における
動画像符号化装置３０のブロック図を示す。

【００３７】動画像符号化装置３０は、図１に示す動画
像符号化装置１０にプレスキャン部１３４を付加したも
のである。また、動画像符号化装置３０におけ各機能ブ
ロックの動作はＶＬＣ部１０８、プレスキャン部１３４
以外は動画像符号化装置１０と同一である。

【００３８】プレスキャン部１３４は、量子化部１０６
が出力する量子化直交変換係数を入力し、本来不要であ
る固定長符号化する場合に、Ｙブロック(輝度信号)、Ｃ
ｂブロック(色差信号)、Ｃｒブロック(色差信号)のいず
れかのブロック中のどの量子化直交変換係数で固定長符
号化すれば符号量の増加が最もすくないかを判別し、量
子化直交変換係数と合わせて結果をＶＬＣ部１０８へ出
力する。

【００３９】判別方法としては、マクロブロックのＹと
ＣｂとＣｒの各ブロックの全量子化直交変換係数で最も
符号長が大きい係数を選択し、ＶＬＣ部１０８で固定長
符号化し冗長性を持たせるものである。

【００４０】ＶＬＣ部１０８は、同期マクロブロックで
あればプレスキャン部１３４で指示された係数につい
て、冗長性をもたせた符号化を行う。

【００４１】以上の構成により、動画像符号化装置３０
は、一定マクロブロック毎にＤＣＴ係数に冗長性を含む
符号化が行われるので、画像再生時にビット誤りが発生
し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を開始した場
合においても、同期マクロブロックで、ＤＣＴ係数の冗
長性を持たない符号が受信されビット誤りを検出するこ
とができ、可変長符号の誤ったデコードによる映像の乱
れを局在化することが可能なビット列を出力することが
できる。

【００４２】また、プレスキャン部で全係数について、
符号長を調査し、冗長性を持たせる係数を推定するの
で、符号化効率を最小限に抑えることができる。

【００４３】図４は、本発明の第４の実施形態を示し、
動画像符号化装置１０、２０、３０が用いられる画像伝
送装置６０のブロック図を示す。

【００４４】画像伝送装置６０は、動画像符号化装置１
０、２０、３０に動画像復号化装置４０、５０と画像記
録装置３００とを付加したものである。画像記録装置３
００は動画像符号化装置１０、２０、３０から動画像復
号化装置４０、５０を介し出力された動画像を記録す
る。具体例としては、民生用VHSビデオデッキ、DVDレコ
ーダなどを挙げることができる。

【００４５】以上の構成により、画像伝送装置６０は、
一定マクロブロック間隔でＤＣＴ係数に冗長性を持った
ビット列に符号化された動画像を一旦記録し、必要な個
所のみを選択して伝送することができる。通信品質の劣
る伝送路によって伝送した場合に、受信側で画像再生時
にビット誤りが発生し、誤り位置から可変長符号の誤っ
た復号を開始した場合においても、同期マクロブロック
で、ＤＣＴ係数の冗長性を持たない符号が受信されビッ
ト誤りを検出することができるので、可変長符号の誤っ
たデコードによる映像の乱れを局在化することが可能な
ビット列を出力することができる。

【００４６】図５は、本発明の第５の実施形態を示し、
動画像符号化装置１０、２０、３０に接続された動画像
復号化装置４０のブロック図を示す。

【００４７】本発明における動画像符号化装置１０、２
０、３０は、ネットワーク部１４１を介し動画像復号化
装置４０に接続する。

【００４８】ネットワーク部１４１は、入力した送信ビ
ット列を入力し、ネットワークが要求する信号を構築し
てネットワーク（図示せず）にビット列を出力する送信
側のネットワークインターフェース１４０と、ネットワ
ークより入力した信号から受信ビット列を構築するネッ
トワークインターフェース１５０とを備えている。

【００４９】動画像復号化装置４０は、入力ビット列を
一旦蓄積してＶＬＤ部１７０が要求するタイミングでマ
クロブロック毎に出力するバッファ部１６０と、ビット
列をデコードし、フレーム間予測符号化マクロブロック
とフレーム内符号化マクロブロックの判定結果、動き補
償の付随情報、量子化幅、量子化直交変換係数を出力す
るＶＬＤ部１７０と、逆量子化を行って量子化誤差を含
んだ逆量子化直交変換係数を出力する逆量子化部１８０
と、逆直交変換して逆直交変換係数を出力する逆直交変
換部１９０と、量子化ノイズを含む再生画像を蓄積する
フレームメモリ部２２０と、参照画像とストリームエラ
ー情報、動き補償の付随情報を入力し動き補償予測画像
を作成して出力する動き補償部２１０、フレーム間予測
符号化とフレーム内符号化の判定結果、ストリームエラ
ー情報を入力して参照画像を出力するスイッチ部２００
と、デコード結果を出力するモニタ部２３０と、一定数
のマクロブロック毎に挿入された同期マクロブロックか
を判定する同期マクロブロック判定部２４０と、ＤＣＴ
係数の冗長性の有無と、同期マクロブロック判定からス
トリームエラーを検出する同期パターンチェック部２５
０とで構成される。

【００５０】次に、動画像復号化装置４０の動作を説明
する。

【００５１】ネットワークインターフェース１４０はバ
ッファ部１１０（図１参照）よりマクロブロックの符号
化結果であるビット列を入力し、ネットワークの要求仕
様に定めたパケットを構築してネットワークへ転送す
る。ネットワークとパケットの具体例としては、IEEE.1
394ネットワークを想定した場合、媒IEEE1394 ディジ
タル時代の高速インターフェース媒、日経エレクトロニ
クスセミナ特別別冊に記載の例を挙げることができる。

【００５２】インターフェース１５０は、ネットワーク
よりパケット毎に伝送されてくるビット列を取り出し、
バッファ部１６０へ出力する。バッファ部１６０は入力
ビット列を内部へ蓄積すると共に、ＶＬＤ部１７０へマ
クロブロック単位でビット列を出力する。

【００５３】ＶＬＤ部１７０は、ビット列をマクロブロ
ック単位で入力し、可変長符号テーブルに従ってデコー
ドし、動き補償後の予測画像の有効無効は動き補償部２
１０へ、ＤＣＴ係数の冗長性の有無は同期パターンチェ
ック部２５０へ、動き補償の付随情報(フレーム動ベク
トルとフィールド動ベクトルの判定結果、フィールド動
ベクトルの場合には参照画像はTopFieldかBottomField
かの区別)は動き補償部２１０へ、フレーム間予測符号
化マクロブロックとフレーム内符号化マクロブロックの
判定はスイッチ部２００へ、量子化直交変換係数と量子
化幅は逆量子化部１８０へ、マクロブロク処理終了トリ
ガは同期マクロブロック判定部２４０へそれぞれ出力す
る。

【００５４】逆量子化部１８０はＶＬＤ部１７０から入
力した量子化幅で、量子化直交変換係数を逆量子化し、
逆量子化直交変換係数を逆直交変換部１９０へ出力す
る。逆直交変換部１９０は逆量子化直交変換係数を逆直
交変換して、逆直交変換係数を加算器２０５へ出力す
る。逆直交変換部１９０が出力する逆直交変換係数はフ
レーム内符号化マクロブロックの場合は量子化誤差を含
む入力画像信号であり、フレーム間予測符号化マクロブ
ロックの場合は量子化誤差を含む予測差分信号である。

【００５５】加算器２０５へはＶＬＤ部が出力するフレ
ーム間予測符号化マクロブロックとフレーム内符号化マ
クロブロックの判定結果によって、それぞれ予測画像、
固定値'0'が入力されるので、加算器２０５の出力は量
子化誤差を含む再生マクロブロックであり、フレームメ
モリ部２２０へ出力される。同期マクロブロック判定部
２４０はマクロブロック処理終了トリガを入力し、入力
マクロブロックが一定マクロブロック毎に挿入される同
期マクロブロックか否かを判定し、結果を同期パターン
チェック部２５０へ出力する。

【００５６】同期パターンチェック部２５０は同期マク
ロブロック判定部２４０の出力が同期マクロブロックで
あることを示している場合は、ＶＬＤ部１７０がＤＣＴ
係数に冗長性があることを示している場合は伝送エラー
が発生していないと判断し、冗長性がないことを示して
いる場合は伝送エラーが発生していると判断し、結果を
動き補償部２１０、スイッチ部２００、加算器２０５へ
出力する。フレームメモリ部２２０は加算器２０５が出
力する再生画像を内部へ蓄積すると共に、動き補償部２
１０とモニタ部２３０へ、それぞれが要求するタイミン
グで出力する。

【００５７】動き補償部２１０は、フレームメモリ部２
２０から参照画像、ＶＬＤ部１７０から動き補償の付随
情報、同期パターンチェック部２５０からストリームエ
ラー情報を入力し、ストリームエラーが発生していない
場合は、動き補償の付随情報にしたがって動き補償した
予測画像を出力し、ストリームエラーが発生している場
合は動きを0とした予測画像を出力する。スイッチ部２
００は予測画像、フレーム間予測符号化マクロブロック
とフレーム内符号化マクロブロックの判定結果、ストリ
ームエラー情報を入力し、フレーム間予測符号化マクロ
ブロックとフレーム内符号化マクロブロックの判定結果
がフレーム内符号化マクロブロックを示し、かつストリ
ームエラー情報がエラーの発生を示していない時のみ固
定値'0'を、それ以外の場合は動き補償部２１０の出力
をそのまま出力する。

【００５８】モニタ部２３０は入力信号を表示する。加
算器２０５はストリームエラー情報とスイッチ部２００
から予測画像と逆直交変換部１９０からの逆直交変換係
数を入力し、エラーが発生した場合はスイッチ部２００
からの入力をそのままフレームメモリ部２２０へ出力
し、その他の場合は逆直交変換部１９０の出力とスイッ
チ部２００の出力の加算をフレームメモリ部２２０へ出
力する。

【００５９】以上の構成により、本発明の第５の実施形
態では動画像復号化装置４０に接続し、伝送路でビット
誤りが発生し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を
開始した場合においても、同期マクロブロックで、冗長
性を含まないビット列が受信されることにより、ビット
誤りを検出することができる。ビット誤りを検出した場
合は、上記のように動き補償部とスイッチ部によって参
照画像と同一の映像を出力することにより、可変長符号
の誤ったデコードによる映像の乱れを局在化した映像を
モニタへ出力することができる。

【００６０】図６は、本発明の第６の実施形態を示し、
動画像符号化装置１０、２０、３０に接続された動画像
復号化装置５０のブロック図を示す。

【００６１】本発明における動画像符号化装置１０、２
０、３０は、ネットワーク部１４１を介し動画像復号化
装置５０に接続する。

【００６２】ネットワーク部１４１は、入力した送信ビ
ット列を入力し、ネットワークが要求する信号を構築し
てネットワーク（図示せず）にビット列を出力する送信
側のネットワークインターフェース１４０と、ネットワ
ークより入力した信号から受信ビット列を構築するネッ
トワークインターフェース１５０とを備えている。

【００６３】動画像復号化装置５０は、画像記録装置３
００を付加した以外は図５に示す動画像復号化装置４０
と同様である。画像記録装置３００はフレームメモリ部
２２０から出力される動画像を記録する。具体例として
は、民生用VHSビデオデッキ、DVDレコーダなどを挙げる
ことができる。

【００６４】以上の構成により、本発明の第６の実施形
態では動画像復号化装置５０に接続し、伝送路でビット
誤りが発生し、誤り位置から可変長符号の誤った復号を
開始した場合においても、同期マクロブロックで、冗長
性を含まないビット列が受信されることにより、ビット
誤りを検出することができる。ビット誤りを検出した場
合は、上記のように動き補償部とスイッチ部によって参
照画像と同一の映像を出力することにより、可変長符号
の誤ったデコードによる映像の乱れを局在化した映像を
モニタへ出力することができ、さらに画像記録装置に録
画することができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、動画像符号化装置のビットス
トリーム中に、一定間隔マクロブロック毎に同期確認用
の固定マクロブロックを挿入し、伝送路でのエラー発生
を検出可能とするものであり、通常のエラー訂正を行う
ときのように冗長符号を加算する必要がなく容易に誤り
の検出能力を向上させることができる。

【００６６】また、動画像復号化装置から動画像符号化
装置側へビットエラー発生状況をフィードバックして同
期確認パターン挿入間隔を調整することにも容易に対応
できる。

【００６７】さらに、無線伝送路を用いた画像伝送装置
に容易に応用でき、伝送路エラー発生時でも、映像の乱
れを空間的と時間的に局在化し、高画質を保つことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の第１の実施形態における動画像符号化
装置のブロック図

【図２】本発明の第２の実施形態における動画像符号化
装置のブロック図

【図３】本発明の第３の実施形態における動画像符号化
装置のブロック図

【図４】本発明の第４の実施形態を示し、動画像符号化
装置が用いられる画像伝送装置のブロック図

【図５】本発明の第５の実施形態を示し、動画像符号化
装置に接続された動画像復号化装置のブロック図

【図６】本発明の第６の実施形態を示し、動画像符号化
装置に接続された動画像復号化装置のブロック図

【符号の説明】

１０、２０、３０ 動画像符号化装置 ４０、５０ 動画像復号化装置 １００ 判定部 １０２ 第１スイッチ部 １０４ 直交変換部 １０６ 量子化部 １０８ ＶＬＣ部 １１０ バッファ部 １１２ 逆量子化部 １１４ 逆直交変換部 １１６ フレームメモリ部 １１８ 第２スイッチ部 １２０ 動き補償部 １３０ マクロブロックカウント部 １３２ 同期マクロブロック指示部 １３４ ＹとＣｂとＣｒの決定部 １４０、１５０ ネットワークインターフェース １６０ バッファ部 １７０ ＶＬＤ部 １８０ 逆量子化部 １９０ 逆直交変換部 ２００ スイッチ部 ２０５ 加算器 ２１０ 動き補償部 ２２０ フレームメモリ部 ２３０ モニタ部 ２４０ 同期マクロブロック判定部 ２５０ 同期パターンチェック部 ３００ 画像記録装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C057 AA01 EA02 EA07 EL01 EM01 EM09 EM13 EM16 EN01 EN05 GH03 GH05 GJ01 GJ02 5C059 MA00 MA04 MA05 MA23 MC11 MC38 ME01 ME13 PP04 PP16 RC02 RF01 RF04 RF09 RF11 SS14 TA41 TB07 TC06 TD04 TD06 UA02 UA05 UA32 UA33 5J064 AA02 BA09 BA16 BB08 BC01 BC16 BD01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像信号のマクロブロックの数をカ
   ウントするカウント手段と、一定数毎の前記マクロブロ
   ックに同期マクロブロックであることを指示する同期マ
   クロブロック指示手段と、前記同期マクロブロックであ
   ることが指示されたときフレーム内符号化マクロブロッ
   クとし、かつ前記一定数毎のマクロブロックが前記同期
   マクロブロックであることを出力する判定手段と、前記
   同期マクロブロックであることが指示されたときＤＣＴ
   係数に冗長性を持たせて可変長符号化する可変長符号化
   手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
2. 【請求項２】 入力画像信号のマクロブロックの数をカ
   ウントするカウント手段と、一定数毎の前記マクロブロ
   ックに同期マクロブロックであることを指示する同期マ
   クロブロック指示手段と、前記同期マクロブロックであ
   ることが指示されたときフレーム内符号化マクロブロッ
   クとし、かつ前記一定数毎のマクロブロックが前記同期
   マクロブロックであることを出力する判定手段と、前記
   同期マクロブロックであることが指示されたときＤＣＴ
   係数に冗長性を持たせて可変長符号化する可変長符号化
   手段と、前記可変長符号化手段により符号化した可変長
   符号を入力し、輝度と色差信号のいずれかの前記可変長
   符号に冗長性を持たせるかを判定し、前記可変長符号化
   手段に出力する輝度信号と色差信号の決定手段とを備え
   たことを特徴とする動画像符号化装置。
3. 【請求項３】 入力画像信号のマクロブロックの数をカ
   ウントするカウント手段と、一定数毎の前記マクロブロ
   ックに同期マクロブロックであることを指示する同期マ
   クロブロック指示手段と、前記同期マクロブロックであ
   ることが指示されたときフレーム内符号化マクロブロッ
   クとし、かつ前記一定数毎のマクロブロックが前記同期
   マクロブロックであることを出力する判定手段と、いず
   れのＤＣＴ係数に冗長性を持たせることが符号化効率の
   劣化が最も少ないかを判定するプレスキャン手段と、前
   記プレスキャン手段の判定結果を入力し、前記同期マク
   ロブロックであることが指示されたとき前記ＤＣＴ係数
   に前記冗長性を持たせて可変長符号化する可変長符号化
   手段とを備えたことを特徴とする動画像符号化装置。
4. 【請求項４】 前記可変長符号化したマクロブロックの
   前記画像信号を受信する動画像復号化装置に、前記画像
   信号より復号化した画像信号を録画する画像記憶装置を
   備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項
   に記載の動画像符号化装置。
5. 【請求項５】 前記可変長符号化したマクロブロックの
   前記画像信号を受信する動画像復号化装置は、同期パタ
   ーン異常時には、同期検出可能な固定ビットパターンの
   入力時まで前フレームの同一場所の映像を再度使用する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
   の動画像符号化装置。
6. 【請求項６】 前記動画像復号化装置は、復号化した画
   像信号を録画する画像記憶装置を備えたことを特徴とす
   る請求項５に記載の動画像符号化装置。