JP2012142836A - Decoding device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、原信号から変換生成された符号化信号（ビットストリーム）から信号を復元する復号装置に関し、特に非可逆符号化方式による符号化過程において生じる情報の欠損を補完して、原信号を推定することが可能な復号装置及びそのプログラムに関する。 The present invention relates to a decoding device that restores a signal from an encoded signal (bit stream) converted and generated from an original signal, and in particular, compensates for loss of information that occurs in an encoding process using an irreversible encoding method, The present invention relates to a decodable decoding apparatus and a program thereof.
復号装置は、符号化装置により原信号から変換生成した符号化信号を元の信号に復元するための装置である。符号化装置において、非可逆符号化方式により原信号を圧縮して符号化信号を生成する場合、原信号や原信号を変換した信号に対する量子化や標本化によって、原信号の一部の情報が喪失する。そして、従来の復号装置は、符号化側で喪失を免れた情報のみから元の信号を復元していた（例えば、特許文献１参照）。 The decoding device is a device for restoring the encoded signal converted and generated from the original signal by the encoding device to the original signal. In an encoding device, when generating an encoded signal by compressing an original signal using a lossy encoding method, a part of the information of the original signal is obtained by quantization or sampling of the original signal or a signal obtained by converting the original signal. To lose. And the conventional decoding apparatus was decompress | restoring the original signal only from the information which escaped loss on the encoding side (for example, refer patent document 1).
しかしながら、符号化装置で原信号が高圧縮された場合等には、原信号から大量の情報が喪失される。このため、従来の復号装置のように、符号化過程において喪失を免れた情報のみから信号を復元する方式によると、画質や音質の劣化が著しく、復元後の画像や音声は主観的な不自然さを伴うほどであった。 However, when the original signal is highly compressed by the encoding device, a large amount of information is lost from the original signal. For this reason, according to a method of restoring a signal only from information that has been lost in the encoding process as in a conventional decoding device, the image quality and sound quality are significantly degraded, and the restored image and sound are subjectively unnatural. It was too much.
そこで、本発明は、特に非可逆符号化方式により原信号を符号化した符号化信号から元の信号を復元するときに、符号化過程において生じる情報の欠損を補完して、非可逆符号化された原信号を推定することが可能な復号装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention is an irreversible encoding method that complements the loss of information that occurs during the encoding process, particularly when the original signal is restored from the encoded signal obtained by encoding the original signal by the irreversible encoding method. Another object of the present invention is to provide a decoding apparatus capable of estimating an original signal and a program therefor.
本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の復号装置は、符号化装置により原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号を、前記符号化装置による符号化によって前記原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元する復号装置であって、符号化装置と対をなす復号手段と、符号化装置と同等に動作する符号化模擬手段と、復号模擬手段と、信号比較手段と、信号修正手段と、収束判定手段と、を備え、前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行することを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. First, the decoding device according to claim 1 inputs an encoded signal converted and generated from an original signal by the encoding device. A decoding device that restores the original signal while complementing the information lost from the original signal by the encoding by the encoding device, and a decoding means that makes a pair with the encoding device; The encoding simulation means, the decoding simulation means, the signal comparison means, the signal correction means, and the convergence determination means that operate in the same manner are provided, and the convergence determination means determines that the restored signal has not converged. In this case, the processing of the encoding simulation unit, the decoding simulation unit, the signal comparison unit, the signal correction unit, and the storage unit is repeatedly executed until it is determined that the restored signal has converged. .
かかる構成によれば、復号装置は、復号手段によって、符号化装置の符号化処理の逆変換により、符号化装置から入力された符号化信号を復号して復号信号を生成する。
また、復号装置は、符号化模擬手段によって、符号化装置と同じ符号化処理により、記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する。さらに、復号装置は、復号模擬手段によって、符号化模擬手段で生成された模擬符号化信号を復号する。このようにして、復元信号を符号化及び復号することで、原信号を非可逆符号化したときに生じる劣化状態を模擬することができる。
According to such a configuration, the decoding device generates a decoded signal by decoding the encoded signal input from the encoding device by the inverse transform of the encoding process of the encoding device by the decoding unit.
Also, the decoding device generates a simulated encoded signal by encoding the restored signal stored in the storage unit by the same encoding process as the encoding device by the encoding simulation unit. Furthermore, the decoding apparatus decodes the simulated encoded signal generated by the encoding simulation means by the decoding simulation means. In this way, by encoding and decoding the restored signal, it is possible to simulate a degradation state that occurs when the original signal is irreversibly encoded.
そして、復号装置は、信号比較手段によって、復号模擬手段で生成された模擬復号信号と、復号手段で生成された復号信号とを比較し、復号信号と模擬復号信号との誤差を定量化する。これにより、復元信号と、実際に原信号から生成された復号信号と、の差異を求めることができる。 Then, the decoding device compares the simulated decoded signal generated by the decoding simulation unit with the decoded signal generated by the decoding unit by the signal comparison unit, and quantifies the error between the decoded signal and the simulated decoded signal. As a result, the difference between the restored signal and the decoded signal actually generated from the original signal can be obtained.
そして、復号装置は、信号修正手段によって、復元信号に対して、信号比較手段で演算された誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する。ここで、「修正量を適用する」とは、例えば、復元信号に、信号比較手段で求められた誤差の大きさに応じた修正量を加算することや、また例えば、復元信号に、信号比較手段で求められた誤差の大きさに応じた修正係数を乗算することなどが該当する。
これにより、復元信号を、原信号から生成した復号信号に近づけることができる。
さらに、復号装置は、記憶手段によって、信号修正手段による修正後の復元信号を記憶する。
そして、復号装置は、収束判定手段によって、修正後の復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判断し、復元信号が収束したと判断した場合、その時点における復元信号を符号化信号の復元信号として出力する。
このとき、復号装置は、収束判定手段で復元信号が収束していないと判定された場合、復元信号が収束したと判定されるまで、符号化模擬手段、復号模擬手段、信号比較手段、信号修正手段および記憶手段の処理を繰り返して実行する。
このように、原信号から生成した復号信号に近づけるように復元信号の波形を変化させることによって、復元信号を原信号に近似させることができる。これによって、自然な復元信号を得ることができる。
Then, the decoding device corrects the restored signal by applying a correction amount corresponding to the error calculated by the signal comparing unit to the restored signal by the signal correcting unit. Here, “applying the correction amount” means, for example, adding a correction amount according to the error obtained by the signal comparison means to the restored signal, or, for example, comparing the signal to the restored signal. For example, multiplication by a correction coefficient corresponding to the magnitude of the error obtained by the means is applicable.
As a result, the restored signal can be brought close to the decoded signal generated from the original signal.
Further, the decoding device stores the restoration signal after the correction by the signal correction unit by the storage unit.
Then, the decoding device determines whether or not the corrected restored signal has converged by a convergence determination unit based on a predetermined condition. If the decoding device determines that the restored signal has converged, the decoding device encodes the restored signal at that time Output as a signal restoration signal.
At this time, when it is determined by the convergence determination means that the restored signal has not converged, the decoding apparatus performs encoding simulation means, decoding simulation means, signal comparison means, and signal correction until it is determined that the restored signal has converged. The processing of the means and the storage means is repeatedly executed.
In this way, the restored signal can be approximated to the original signal by changing the waveform of the restored signal so as to approach the decoded signal generated from the original signal. As a result, a natural restoration signal can be obtained.
また、請求項２に記載の復号装置は、請求項１に記載の復号装置において、前記収束判定手段は、前記信号比較手段から前記誤差を入力し、当該誤差と予め定めた閾値とを比較し、当該誤差が前記閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする。 The decoding apparatus according to claim 2 is the decoding apparatus according to claim 1, wherein the convergence determination means inputs the error from the signal comparison means, and compares the error with a predetermined threshold value. When the error is smaller than the threshold, it is determined that the restored signal has converged, and the restored signal at that time is output as a restored signal of the encoded signal.
これによれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することができるので、より自然な復元信号を得ることができる。 According to this, since the restoration signal convergence timing can be appropriately determined, a more natural restoration signal can be obtained.
また、請求項３に記載の復号装置は、請求項１に記載の復号装置において、前記収束判定手段は、前記信号修正手段における前記復元信号の修正回数を計数し、この修正回数が予め設定した回数に至った場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記模擬信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする。 In the decoding device according to claim 3, in the decoding device according to claim 1, the convergence determination unit counts the number of corrections of the restored signal in the signal correction unit, and the number of corrections is preset. When the number of times is reached, it is determined that the restored signal has converged, and the simulated signal at that time is output as a restored signal of the encoded signal.
これによれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することができるので、より自然な復元信号を得ることができる。 According to this, since the restoration signal convergence timing can be appropriately determined, a more natural restoration signal can be obtained.
また、請求項４に記載の復号装置は、請求項１に記載の復号装置において、前記出力手段は、前記復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする。 Further, the decoding device according to claim 4 is the decoding device according to claim 1, wherein the output means is configured such that when the amount of change from the previous iteration of the restored signal is smaller than a preset threshold value, It is determined that the restored signal has converged, and the restored signal at that time is output as a restored signal of the encoded signal.
これによれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することができるので、より自然な復元信号を得ることができる。 According to this, since the restoration signal convergence timing can be appropriately determined, a more natural restoration signal can be obtained.
そして、請求項５に記載の発明は、符号化装置による符号化処理によって原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号から、前記符号化装置の符号化処理によって原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元するために、コンピュータを、復号手段、符号化模擬手段、復号模擬手段、信号比較手段、信号修正手段、収束判定手段、として機能させ、前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行するための復号プログラムである。 According to the fifth aspect of the present invention, the encoded signal converted from the original signal by the encoding process by the encoding apparatus is input, and the original signal is converted from the encoded signal by the encoding process of the encoding apparatus. In order to restore the original signal while complementing the lost information from the computer, the computer functions as a decoding means, an encoding simulation means, a decoding simulation means, a signal comparison means, a signal correction means, a convergence determination means, and the convergence When the determination means determines that the restored signal has not converged, the encoding simulation means, the decoding simulation means, the signal comparison means, the signal correction means, and the like until it is determined that the restored signal has converged It is a decoding program for repeatedly executing the processing of the storage means.
これによれば、復号プログラムは、復号手段によって、符号化装置の符号化処理の逆変換により、符号化信号を復号して復号信号を生成する。
また、復号プログラムは、符号化模擬手段によって、符号化装置と同じ符号化処理により記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する。
さらに、復号プログラムは、復号模擬手段によって、符号化模擬手段で生成された模擬符号化信号を復号する。
According to this, the decoding program generates the decoded signal by decoding the encoded signal by the inverse transform of the encoding process of the encoding device by the decoding means.
In addition, the decoding program generates a simulated encoded signal by encoding the restored signal stored in the storage unit by the same encoding process as the encoding device by the encoding simulation unit.
Further, the decoding program decodes the simulated encoded signal generated by the encoding simulation means by the decoding simulation means.
またさらに、復号プログラムは、信号比較手段によって、復号模擬手段で生成された模擬復号信号と、復号手段で生成された復号信号とを比較し、復号信号と模擬復号信号との誤差を定量化する。
そして、復号プログラムは、信号修正手段によって、復元信号に対して、信号比較手段で演算された誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する。
これにより、復元信号を、原信号から生成した復号信号に近づけることができる。
さらに、復号プログラムは、記憶手段によって、信号修正手段による修正後の復元信号を記憶する。
そして、復号プログラムは、収束判定手段によって、修正後の復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判断し、復元信号が収束したと判断した場合、その時点における復元信号を符号化信号の復元信号として出力する。
Furthermore, the decoding program compares the simulated decoded signal generated by the decoding simulation unit with the decoded signal generated by the decoding unit by the signal comparison unit, and quantifies the error between the decoded signal and the simulated decoded signal. .
Then, the decoding program corrects the restored signal by applying a correction amount corresponding to the error calculated by the signal comparing unit to the restored signal by the signal correcting unit.
As a result, the restored signal can be brought close to the decoded signal generated from the original signal.
Further, the decoding program stores the restored signal corrected by the signal correcting means by the storage means.
Then, the decoding program determines whether or not the corrected restoration signal has converged by the convergence determination means based on a predetermined condition. If it is determined that the restoration signal has converged, the decoding program encodes the restoration signal at that time Output as a signal restoration signal.
請求項１、５に記載の発明によれば、復元信号が、原信号の符号化信号に対して行った従来の復号処理の結果と出来る限り一致するように復元信号の波形を変化させることで、従来の復号処理のみによって得られる復元信号よりも、自然な復元信号を得ることができる。
請求項２〜４に記載の発明によれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することが可能となるので、より自然な復元信号を得ることができる。
According to the first and fifth aspects of the present invention, the waveform of the restored signal is changed so that the restored signal matches as much as possible the result of the conventional decoding process performed on the encoded signal of the original signal. Thus, a restored signal that is more natural than a restored signal obtained only by the conventional decoding process can be obtained.
According to the second to fourth aspects of the present invention, it is possible to appropriately determine the convergence timing of the restoration signal, so that a more natural restoration signal can be obtained.
［復号装置の概要］
まず、本発明の復号装置の概要について説明する。
本発明の復号装置は、符号化装置により原信号から変換生成した符号化信号（ビットストリーム）から元の信号を復元するときに、特に符号化過程における情報の欠損を補完しつつ、復元すべき信号を推定することを特徴とする。復号装置は、まず、符号化信号を復号して復号信号を逐次生成する従来の信号復号処理と、ある標本化位置における復元信号を符号化して模擬的な符号化信号を生成し、さらに、この模擬的な符号化信号を復号して模擬的な復号信号を生成する処理とを行う。ここで、復元信号とは、符号化信号から復元すべき信号を模擬したものであり、例えば、原信号が画像信号の場合、フレームメモリの中の仮の画像であり、原信号の画像と近似した画像である。
[Outline of Decoding Device]
First, an outline of the decoding device of the present invention will be described.
The decoding apparatus of the present invention should restore the original signal from the encoded signal (bit stream) converted and generated from the original signal by the encoding apparatus, particularly while complementing the loss of information in the encoding process. It is characterized by estimating a signal. The decoding device first generates a simulated encoded signal by encoding a restored signal at a certain sampling position by decoding a coded signal and sequentially generating a decoded signal, and a restored signal at a certain sampling position. A process of generating a simulated decoded signal by decoding the simulated encoded signal is performed. Here, the restoration signal is a simulation of the signal to be restored from the encoded signal. For example, when the original signal is an image signal, it is a temporary image in the frame memory and approximates the original signal image. It is an image.
さらに、復号装置は、復号信号と模擬的な復号信号との誤差を求め、この誤差が少なくなるように、復元信号を修正する処理を繰り返し行う。
つまり、復号装置は、ある時点における復元信号を、符号化及び復号して模擬復号信号を生成し、この模擬復号信号と復号信号との誤差を求め、この誤差に基づいて、ある時点の一つ前の時点における復元信号を修正する処理を繰り返し行う。このようなループ処理を行うことで、復元信号を収束させ、収束した復元信号を、ある標本化位置における符号化信号から復元すべき信号と推定する。
Further, the decoding apparatus obtains an error between the decoded signal and the simulated decoded signal, and repeatedly performs a process of correcting the restored signal so that the error is reduced.
That is, the decoding apparatus encodes and decodes the restored signal at a certain time point to generate a simulated decoded signal, obtains an error between the simulated decoded signal and the decoded signal, and based on this error, The process of correcting the restoration signal at the previous time is repeated. By performing such a loop process, the restored signal is converged, and the converged restored signal is estimated as a signal to be restored from the encoded signal at a certain sampling position.
これによれば、ある標本化位置における原信号の復元信号を模擬した復元信号が、符号化信号に対して行った従来の復号処理の結果として得られる復号信号と出来る限り一致するように、復元信号の波形を変化させることで、従来の復号処理のみによって得られる復元結果よりも、自然な復元結果を得ることができる。これにより、特に高圧縮時に生じる画質や音質等の劣化を低減することができ、復元結果から良質な画像や音声等を構築することができる。
次に、本発明の実施形態に係る復号装置１の構成について説明する。
According to this, the restoration signal simulating the restoration signal of the original signal at a certain sampling position is restored so that it matches as much as possible with the decoded signal obtained as a result of the conventional decoding processing performed on the coded signal. By changing the waveform of the signal, a natural restoration result can be obtained rather than the restoration result obtained only by the conventional decoding process. As a result, it is possible to reduce deterioration in image quality, sound quality, and the like that occur particularly during high compression, and it is possible to construct high-quality images, sounds, and the like from the restoration results.
Next, the configuration of the decoding device 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
［復号装置の構成］
以下、本発明の実施形態に係る復号装置１の構成について図１を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る復号装置１は、符号化装置２による符号化処理によって原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号から、符号化装置２の符号化処理によって原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元するものであり、復号手段１０と、ラッチ（記憶手段）２０と、符号化模擬手段３０と、復号模擬手段４０と、信号比較手段５０と、信号修正手段６０と、出力スイッチ（収束判定手段）７０とを備える構成とした。
[Configuration of Decoding Device]
Hereinafter, the configuration of the decoding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The decoding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention receives an encoded signal converted and generated from the original signal by the encoding process by the encoding apparatus 2, and from the encoded signal by the encoding process of the encoding apparatus 2. The original signal is restored while complementing the lost information from the original signal. The decoding means 10, the latch (storage means) 20, the encoding simulation means 30, the decoding simulation means 40, and the signal comparison means 50 are used. And a signal correction means 60 and an output switch (convergence determination means) 70.
ここで、本発明の実施形態に係る復号装置１の各構成の詳細な説明に先立ち、符号化装置２について簡単に説明する。符号化装置２は、入力された原信号に符号化処理を施して符号化信号に変換するものであり、従来の符号化装置を適宜用いることができる。本発明の実施形態に係る復号装置１は、非可逆符号化方式の符号化装置で符号化処理された符号化信号から信号を復元する場合に特に有効であるが、符号化装置２は、この方式によるものに限定されるものではなく、いかなる符号化装置を用いてもよい。符号化装置２の符号化対象は、静止画像、動画像、音声、立体画像等、種類を問わない。言い換えれば、符号化対象に応じた符号化方式を実現可能な符号化装置を符号化装置２として選択することができる。
この符号化装置２で変換生成された符号化信号は、復号装置１の復号手段１０に出力される。
Here, prior to detailed description of each component of the decoding apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the encoding apparatus 2 will be briefly described. The encoding device 2 performs an encoding process on the input original signal and converts it into an encoded signal, and a conventional encoding device can be used as appropriate. The decoding device 1 according to the embodiment of the present invention is particularly effective when restoring a signal from an encoded signal encoded by an encoding device of an irreversible encoding method. The present invention is not limited to the method, and any encoding device may be used. The encoding target of the encoding device 2 may be any type, such as a still image, a moving image, sound, or a three-dimensional image. In other words, an encoding device capable of realizing an encoding scheme according to an encoding target can be selected as the encoding device 2.
The encoded signal converted and generated by the encoding device 2 is output to the decoding means 10 of the decoding device 1.
続いて、本発明の実施形態に係る復号装置１の各構成を詳細に説明する。
復号手段１０は、符号化装置２の符号化処理の逆変換を行うものであり、符号化装置２から出力された符号化信号を入力し、この符号化信号を原信号と同じ信号空間（画像・音声等）に復号するものである。
Next, each configuration of the decoding device 1 according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
The decoding means 10 performs reverse conversion of the encoding process of the encoding device 2, inputs the encoded signal output from the encoding device 2, and inputs the encoded signal to the same signal space as the original signal (image・ Sound is decoded into voice, etc.).
復号手段１０は、符号化装置２と対になるものである。例えば、従来の符号化装置を符号化装置２とする場合、この従来の符号化装置の符号化処理の逆変換を行う従来の復号手段を復号手段１０とする。また例えば、符号化装置２として、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４の映像符号化を行う符号化装置を用いる場合、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４の映像復号を行う復号手段を復号手段１０とする。復号手段１０で生成された復号信号ｒ（ｔ）は、信号比較手段５０に出力される。 The decoding unit 10 is paired with the encoding device 2. For example, when the conventional encoding device is the encoding device 2, the conventional decoding unit that performs the inverse transformation of the encoding process of the conventional encoding device is the decoding unit 10. Further, for example, as the encoding device 2, MPEG-4 AVC / H. In the case of using an encoding device that performs H.264 video encoding, MPEG-4 AVC / H. A decoding unit that performs H.264 video decoding is referred to as a decoding unit 10. The decoded signal r (t) generated by the decoding unit 10 is output to the signal comparison unit 50.
ラッチ２０は、後記する信号修正手段６０とループをなし、現繰り返し時点において信号修正手段６０から出力された復元信号ｘｋ（ｔ）を一時的に記憶する記憶手段である。 The latch 20 forms a loop with the signal correction means 60 described later, and is a storage means for temporarily storing the restoration signal x k (t) output from the signal correction means 60 at the current repetition point.
ここで、ｋは、繰り返し回数のインデックスである。また、ｔは、復元信号の信号系列における標本化位置を指定するための変数である。変数ｔは、例えば、復元信号ｘｋ（ｔ）が音声信号の場合には時刻、画像信号の場合は画素位置、動画像信号の場合は時刻及び画素位置を表すスカラー乃至ベクトルである。例えば原信号が動画像であって符号化装置２がＧＯＰ（Group Of Pictures）構造によって符号化を実行する場合には、ラッチ２０は、ＧＯＰ単位で復元信号ｘｋ（ｔ）を記憶する。ラッチ２０がＧＯＰ単位で復元信号ｘｋ（ｔ）を記憶する場合には、変数ｔは、ＧＯＰ内におけるフレーム番号と、画素位置と、からなるベクトルとする。また、原信号が音声の場合、複数のサンプル単位で復元信号ｘｋ（ｔ）を記憶する。
このようにラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ（ｔ）は、現繰り返し時点の次の繰り返し時点において、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点において修正された復元信号ｘｋ−１（ｔ）として、符号化模擬手段３０及び信号修正手段６０によって読み出される。
Here, k is an index of the number of repetitions. T is a variable for designating the sampling position in the signal sequence of the restored signal. The variable t is, for example, a scalar or vector representing the time when the restoration signal x k (t) is an audio signal, the pixel position when it is an image signal, and the time and pixel position when it is a moving image signal. For example, when the original signal is a moving image and the encoding apparatus 2 performs encoding using a GOP (Group Of Pictures) structure, the latch 20 stores the restored signal x k (t) in GOP units. When the latch 20 stores the restoration signal x k (t) in GOP units, the variable t is a vector composed of a frame number and a pixel position in the GOP. When the original signal is audio, the restoration signal x k (t) is stored in units of a plurality of samples.
Thus, the restoration signal x k (t) stored in the latch 20 is restored at the next iteration time after the current iteration time, and the restoration signal x k−1 (t) corrected at the iteration time immediately before the current iteration time point. ) Is read by the encoding simulation means 30 and the signal correction means 60.
なお、ラッチ２０は、初期段階においては、原信号の劣化を模擬した復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を記憶している。この初期値ｘ０（ｔ）は、初期処理時に、符号化模擬手段３０及び信号修正手段６０によって読み出されるようになっている。初期値ｘ０（ｔ）は、任意であり、ノイズの有無も問わない。例えば、復号手段１０で生成した復号信号ｒ（ｔ）を初期値ｘ０（ｔ）としてもよい。その場合、復号手段１０は、復号信号ｒ（ｔ）を生成した時点でラッチ２０に記憶させる。
また例えば、図示しない信号生成手段によって予め初期値ｘ０（ｔ）を生成してもよい。
例えば、復号手段１０で生成した復号信号ｒ（ｔ）に平滑化フィルタやメディアンフィルタを適用した信号を初期値ｘ０（ｔ）としてもよい。
なお、復号手段１０で生成された復号信号ｒ（ｔ）を初期値ｘ０（ｔ）とすると、復元信号の収束を早めることができ、処理速度を高速化することができるため好ましい。
In the initial stage, the latch 20 stores an initial value x 0 (t) of a restored signal that simulates the deterioration of the original signal. The initial value x 0 (t) is read by the encoding simulation means 30 and the signal correction means 60 during the initial processing. The initial value x 0 (t) is arbitrary, and the presence or absence of noise does not matter. For example, the decoded signal r (t) generated by the decoding unit 10 may be set as the initial value x 0 (t). In that case, the decoding means 10 stores the decoded signal r (t) in the latch 20 when it is generated.
Further, for example, the initial value x 0 (t) may be generated in advance by a signal generation means (not shown).
For example, a signal obtained by applying a smoothing filter or a median filter to the decoded signal r (t) generated by the decoding unit 10 may be used as the initial value x 0 (t).
Note that it is preferable that the decoded signal r (t) generated by the decoding unit 10 be an initial value x 0 (t) because convergence of the restored signal can be accelerated and the processing speed can be increased.
符号化模擬手段３０は、符号化装置２と同じ符号化処理を行うものであり、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ−１（ｔ）を符号化して模擬符号化信号を生成するものである。符号化模擬手段３０は、符号化装置２と符号化方式が同じであれば、内部の実装法は異なっていても構わない。理想的には、符号化模擬手段３０を、符号化パラメータを含めて符号化装置２と完全に一致するように構成する。このようにすると、符号化模擬手段３０と符号化装置２との符号化処理の内容を完全に一致させることができる。その結果、次に述べる復号模擬手段４０で模擬符号化信号を復号して得られる模擬復号信号ｓ（ｔ）と、符号化装置２で符号化された符号化信号を復号して得られる復号信号との誤差を少なくすることができ、ひいては、復元信号の収束を早めることができる。 The encoding simulation means 30 performs the same encoding process as that of the encoding device 2 and generates a simulated encoded signal by encoding the restored signal x k−1 (t) stored in the latch 20. is there. As long as the encoding simulation unit 30 has the same encoding method as that of the encoding device 2, the internal mounting method may be different. Ideally, the encoding simulation means 30 is configured to completely match the encoding device 2 including the encoding parameters. In this way, the contents of the encoding process between the encoding simulation means 30 and the encoding device 2 can be made to completely match. As a result, a simulated decoded signal s (t) obtained by decoding the simulated encoded signal by the decoding simulation means 40 described below, and a decoded signal obtained by decoding the encoded signal encoded by the encoding device 2 Can be reduced, and as a result, the convergence of the restored signal can be accelerated.
なお、符号化装置２が、信号の標本化位置（例えば、時刻）によって、符号化のモードやパラメータまたは手順が変化する符号化方式（例えば、イントラ符号化とインター符号化の切り替えの生じる動画像符号化方式）による場合には、符号化模擬手段３０は、符号化装置２と、符号化のモードやパラメータまたは手順の切り替えが同期していることが好ましい。例えば、動画像符号化方式の場合、符号化装置２と符号化模擬手段３０とを、同一のＧＯＰ構造とし、相互に同期したタイミングで動作させることとする。
この符号化模擬手段３０で生成された模擬符号化信号は、復号模擬手段４０に出力される。
It should be noted that the encoding apparatus 2 is a moving image in which the encoding mode, parameter, or procedure changes depending on the signal sampling position (for example, time) (for example, switching between intra encoding and inter encoding). In the case of (encoding system), the encoding simulation means 30 is preferably synchronized with the encoding device 2 in switching of the encoding mode, parameters, or procedure. For example, in the case of a moving image encoding method, the encoding device 2 and the encoding simulation unit 30 have the same GOP structure and are operated at timings synchronized with each other.
The simulated encoded signal generated by the encoding simulation unit 30 is output to the decoding simulation unit 40.
復号模擬手段４０は、符号化模擬手段３０から入力された模擬符号化信号を復号して、模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成するものである。
つまり、復号模擬手段４０は、前記した符号化模擬手段３０と共に、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ−１（ｔ）に対して符号化及び復号を順次実行し、原信号を符号化及び復号したときの劣化状態を模擬した模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成するものである。
The decoding simulation means 40 decodes the simulated encoded signal input from the encoding simulation means 30 to generate a simulated decoded signal s (t).
That is, the decoding simulation means 40 sequentially performs encoding and decoding on the restored signal x k−1 (t) stored in the latch 20 together with the above-described encoding simulation means 30 to encode and decode the original signal. A simulated decoded signal s (t) that simulates a deterioration state when decoded is generated.
この復号模擬手段４０は、復号手段１０と同じ入出力関係を有している。この復号模擬手段４０は、従来の復号手段を適宜用いることができ、復号手段１０と同一の実装であってもよい。また、復号模擬手段４０と、復号手段１０とを共通の一手段とし、復号模擬手段４０と、復号手段１０とを時間的に切り替えて動作させるように構成してもよい。
復号模擬手段４０で生成された模擬復号信号ｓ（ｔ）は、信号比較手段５０に出力される。
The decoding simulation means 40 has the same input / output relationship as the decoding means 10. The decoding simulation means 40 can use conventional decoding means as appropriate, and may be the same implementation as the decoding means 10. Alternatively, the decoding simulation unit 40 and the decoding unit 10 may be configured as one common unit, and the decoding simulation unit 40 and the decoding unit 10 may be operated while being switched over time.
The simulated decoded signal s (t) generated by the decoding simulation means 40 is output to the signal comparison means 50.
信号比較手段５０は、復号模擬手段４０から模擬復号信号ｓ（ｔ）を入力するとともに、復号手段１０から復号信号ｒ（ｔ）を入力し、この模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）とを比較し、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差を演算するものである。
例えば、信号比較手段５０は、次の式（１）により、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）の差分信号ｄ（ｔ）を、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄとして求める。
The signal comparison means 50 receives the simulated decoded signal s (t) from the decoding simulation means 40 and also receives the decoded signal r (t) from the decoding means 10, and the simulated decoded signal s (t) and the decoded signal r ( t) and an error between the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s (t) is calculated.
For example, the signal comparison unit 50 calculates the difference signal d (t) between the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s (t) by the following equation (1), and the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s. Calculated as error d from (t).
また例えば、信号比較手段５０は、次の式（２）により、ある信号区間内における復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との絶対値和を、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄとして求めてもよい。 In addition, for example, the signal comparison unit 50 calculates the sum of absolute values of the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s (t) in a certain signal interval as the decoded signal r (t) by the following equation (2). You may obtain | require as the error d with the simulation decoding signal s (t).
このようにして信号比較手段５０により演算された復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄは、信号修正手段６０に出力される。 The error d between the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s (t) calculated by the signal comparing means 50 in this way is output to the signal correcting means 60.
信号修正手段６０は、信号比較手段５０から入力された誤差ｄに基づき、ラッチ２０が記憶する、現繰り返し時点よりも一つ前の繰り返し時点において信号修正手段６０により修正された復元信号ｘｋ−１（ｔ）の波形をさらに修正し、復元信号ｘｋ（ｔ）に更新するものである。この復元信号ｘｋ（ｔ）は、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力される。 Based on the error d inputted from the signal comparison means 50, the signal correction means 60 stores the restored signal x k− corrected by the signal correction means 60 at the repetition time immediately before the current repetition time stored in the latch 20. The waveform of 1 (t) is further modified and updated to the restored signal x k (t). The restoration signal x k (t) is output to the latch 20 and the output switch 70.
ここで、ラッチ２０と信号修正手段６０との間で行われる繰り返し処理について説明する。
ラッチ２０は、前記したように、初期処理時においては、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を記憶している。そして、初期処理時においては、この初期値ｘ０（ｔ）が、符号化模擬手段３０によって読み出され、符号化模擬手段３０と復号模擬手段４０とによる処理を経ることによって、模擬復号信号ｓ（ｔ）に変換され、信号比較手段５０によって、この模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０で符号化信号から復号された復号信号ｒ（ｔ）との誤差ｄが求められ、この誤差ｄが信号修正手段６０に出力されるようになっている。
Here, the repetitive processing performed between the latch 20 and the signal correction means 60 will be described.
As described above, the latch 20 stores the initial value x 0 (t) of the restoration signal during the initial processing. At the time of initial processing, the initial value x 0 (t) is read by the encoding simulation means 30 and subjected to processing by the encoding simulation means 30 and the decoding simulation means 40, whereby the simulated decoded signal s. An error d between the simulated decoded signal s (t) and the decoded signal r (t) decoded from the encoded signal by the decoding means 10 is obtained by the signal comparison means 50, and this error is calculated. d is output to the signal correction means 60.
また、初期処理時においては、ラッチ２０に記憶された初期値ｘ０（ｔ）が、信号修正手段６０によって読み出され、信号比較手段５０から入力された誤差ｄに応じて修正され、復元信号ｘ１（ｔ）に更新されるようになっている。そして、信号修正手段６０によって、復元信号ｘ１（ｔ）が、ラッチ２０に及び出力スイッチ７０に出力される。 In the initial processing, the initial value x 0 (t) stored in the latch 20 is read by the signal correcting unit 60 and corrected according to the error d input from the signal comparing unit 50, and the restored signal It is updated to x 1 (t). Then, the signal correcting means 60 outputs the restoration signal x 1 (t) to the latch 20 and the output switch 70.
そして、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘ１（ｔ）は、再び、符号化模擬手段３０によって読み出される。そして、符号化模擬手段３０と復号模擬手段４０とによる処理を経て、復元信号ｘ１（ｔ）は、模擬復号信号ｓ（ｔ）に変換される。そして、信号比較手段５０によって、現繰り返し時点において復元信号ｘ１（ｔ）から生成した模擬復号信号ｓ（ｔ）と原信号から生成した復号信号ｒ（ｔ）との誤差ｄが求められる。さらに、信号修正手段６０によって、ラッチ２０から復元信号ｘ１（ｔ）を読み出し、この復元信号ｘ１（ｔ）に対して、信号比較手段５０で演算された誤差ｄの大きさに応じた修正量を適用することにより復元信号ｘ１（ｔ）が修正され、復元信号ｘ２（ｔ）に更新される。この処理は、出力スイッチ７０によって、信号修正手段６０から入力された復元信号ｘｋ（ｔ）が収束したと判定されるまで数〜数十回繰り返し行われる。このようにすることで、模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）との誤差がなくなる方向に働き、その結果、復元信号ｘｋ（ｔ）と原信号との誤差がなくなる方向に働くことになる。ここで、信号修正手段６０による「修正量を適用する」処理は、例えば、復元信号ｘ１（ｔ）に信号比較手段５０で求められた誤差ｄの大きさに応じた修正量を加算する処理や、また例えば、復元信号ｘ１（ｔ）に信号比較手段５０で求められた誤差ｄに応じた修正係数を乗算する処理などが該当する。ここでは、「修正量を適用する」処理を、誤差ｄの大きさに応じた修正量を加算する処理とした場合を例にとって説明する。 Then, the restoration signal x 1 (t) stored in the latch 20 is read again by the encoding simulation means 30. The restored signal x 1 (t) is converted into a simulated decoded signal s (t) through processing by the encoding simulation means 30 and the decoding simulation means 40. Then, the signal comparison means 50 obtains an error d between the simulated decoded signal s (t) generated from the restored signal x 1 (t) and the decoded signal r (t) generated from the original signal at the current iteration time. Furthermore, modified by the signal modifying means 60 reads the restoration from the latch 20 signals x 1 (t), which for this recovered signal x 1 (t), corresponding to the magnitude of the error d calculated by the signal comparing means 50 By applying the quantity, the restored signal x 1 (t) is modified and updated to the restored signal x 2 (t). This process is repeated several to several tens of times until it is determined by the output switch 70 that the restored signal x k (t) input from the signal correction means 60 has converged. In this way, the error between the simulated decoded signal s (t) and the decoded signal r (t) is eliminated, and as a result, the error between the restored signal x k (t) and the original signal is eliminated. Will work. Here, the process of “applying the correction amount” by the signal correction unit 60 is, for example, a process of adding a correction amount according to the magnitude of the error d obtained by the signal comparison unit 50 to the restored signal x 1 (t). Or, for example, a process of multiplying the restoration signal x 1 (t) by a correction coefficient corresponding to the error d obtained by the signal comparison unit 50 is applicable. Here, a case where the process of “applying the correction amount” is a process of adding a correction amount according to the magnitude of the error d will be described as an example.
次に、信号修正手段６０による復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正処理について説明する。
信号修正手段６０は、復元信号ｘｋ−１（ｔ）に対して、信号比較手段５０で演算された誤差ｄに応じた修正量を加算して修正する。なお、修正量が正の値の場合に限らず、負の値であっても復元信号ｘｋ−１（ｔ）に加算するものとする。
ここで、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄとして、前記した式（１）により求められる差分信号ｄ（ｔ）を用いる場合、信号修正手段６０は、例えば次の式（３）により、復元信号ｘｋ−１（ｔ）の波形を差分信号ｄ（ｔ）の波形に応じて変形することにより、復元信号ｘｋ−１（ｔ）を修正し、新たな復元信号ｘｋ（ｔ）とすることができる。
Next, the correction process of the restoration signal x k-1 (t) by the signal correction means 60 will be described.
The signal correction means 60 corrects the restored signal x k−1 (t) by adding a correction amount corresponding to the error d calculated by the signal comparison means 50. Note that the correction amount is not limited to a positive value, and even if the correction amount is a negative value, it is added to the restoration signal x k−1 (t).
Here, when using the difference signal d (t) obtained by the above equation (1) as the error d between the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s (t), the signal correcting means 60 is, for example, By transforming the waveform of the restored signal x k-1 (t) according to the waveform of the difference signal d (t), the restored signal x k-1 (t) is corrected by the equation (3) of can be recovered signal x k (t).
前記式（３）において、ｆは、差分信号たる関数ｄ（ｔ）を引数にとり、ｔに関する関数を返す汎関数である。例えば、汎関数ｆを次の式（４）に示すように定義することができる。 In equation (3), f is a functional that takes a function d (t) as a difference signal as an argument and returns a function related to t. For example, the functional f can be defined as shown in the following equation (4).
前記式（４）において、λは定数であり、λの絶対値が大きいほど修正量は大きくなる。復元信号ｘｋ（ｔ）の発散を防ぐためには、例えば、λを０より大きく１以下とすることが望ましい。また、信号修正手段６０における修正にあたって、修正量（例えば、前記式（４）におけるλｄ（ｔ））の値に対してリミッタ（上限値）を設けても構わない。また、ｔに対して、極端に変動する修正を避けるために、汎関数ｆ［ｄ（ｔ）］（ｔ）に対して、例えば、次の式（６）に示すように、タップ係数ｇ（ｔ）のフィルタを次の式（５）に示す畳み込み演算子で畳み込んで平滑化してもよい。 In the equation (4), λ is a constant, and the correction amount increases as the absolute value of λ increases. In order to prevent divergence of the restored signal x k (t), for example, it is desirable that λ is greater than 0 and less than or equal to 1. Further, in the correction by the signal correction means 60, a limiter (upper limit value) may be provided for the value of the correction amount (for example, λd (t) in the equation (4)). Further, in order to avoid corrections that vary extremely with respect to t, for the functional f [d (t)] (t), for example, as shown in the following equation (6), the tap coefficient g ( The filter of t) may be smoothed by convolution with the convolution operator shown in the following equation (5).
復号信号ｒ（ｔ）と、模擬復号信号ｓ（ｔ）とは、それぞれ非線形な劣化を有するため、信号比較手段５０によって、例えば前記した式（１）によって、これらの差分信号ｄ（ｔ）を求めると、それぞれの信号が有するノイズ等の影響により、意図しないところに誤差が現れるおそれがある。そして、それぞれの信号が有するノイズ同士が影響しあうことで発散して、差分信号ｄ（ｔ）にノイズが多く発生してしまうおそれがある。このような状態を回避すべく、前記式（６）により差分信号ｄ（ｔ）を平滑化することで、差分信号ｄ（ｔ）にいわゆるローパスフィルタをかけるのと同じような効果が期待できる。
また、前記式（６）におけるタップ係数ｇ（ｔ）は、次の式（７）に示すように定義することができる。
Since the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s (t) have non-linear degradation, the signal comparison unit 50 converts the difference signal d (t) by, for example, the equation (1) described above. When calculated, an error may appear in an unintended place due to the influence of noise or the like of each signal. Then, noises of the respective signals may diverge due to the influence of each other, and a large amount of noise may be generated in the differential signal d (t). In order to avoid such a state, by smoothing the differential signal d (t) by the equation (6), the same effect as applying a so-called low-pass filter to the differential signal d (t) can be expected.
Further, the tap coefficient g (t) in the equation (6) can be defined as shown in the following equation (7).
なお、前記式（７）では、原信号が一次元信号の場合の移動平均フィルタの一例として、ゲインをλとし、平滑化が１／３の３タップの移動平均フィルタとしているが、タップ数はこれに限られるものではなく、適宜設定することができる。例えば、原信号が二次元信号の場合、ゲインをλとし、平滑化がｘ方向とｙ方向に１／９の９タップの移動平均フィルタとしてもよい。 In the above equation (7), as an example of a moving average filter when the original signal is a one-dimensional signal, a 3-tap moving average filter having a gain of λ and a smoothing of 1/3 is used. It is not restricted to this, It can set suitably. For example, when the original signal is a two-dimensional signal, the gain may be λ and the smoothing may be a 9-tap moving average filter with 1/9 in the x and y directions.
出力スイッチ７０は、復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判定し、復元信号が収束したと判定した場合、その時点における復元信号を、符号化信号に対する復元信号ｘ（ｔ）として、外部に出力するものである。 The output switch 70 determines whether or not the restoration signal has converged based on a predetermined condition. When the output switch 70 determines that the restoration signal has converged, the restoration signal x (t) for the encoded signal is used as the restoration signal at that time. Is output to the outside.
ここで、出力スイッチ７０による、復元信号の収束判定処理について説明する。
出力スイッチ７０は、例えば、第一の方法として、信号比較手段５０から誤差ｄの入力を受け付けると、この誤差ｄと予め設定した閾値とを比較し、誤差ｄが予め設定した閾値より小さいと判定した場合、復元信号が収束したと判定し、信号修正手段６０から入力を受け付けた現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を復元信号ｘ（ｔ）として出力する。
なお、この誤差ｄは、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）に対し、符号化模擬手段３０と信号模擬手段４０においてそれぞれ処理を行うことで得られた、模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０で復号された復号信号ｒ（ｔ）との誤差である。
このため、第一の方法において、出力スイッチ７０は、誤差ｄが予め設定した閾値より小さいと判定した場合、現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）に替えて、ラッチ２０から現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）を読み出して、復元信号ｘ（ｔ）として出力することとしてもよい。これによれば、より安定性の高い復元信号を推定することができる。
出力スイッチ７０は、また例えば、第二の方法として、信号修正手段６０における復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正回数を計数し、この修正回数が予め設定した回数に至ったと判定した場合、復元信号が収束したと判定し、信号修正手段６０から入力を受け付けた現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を復元信号ｘ（ｔ）として出力してもよい。
出力スイッチ７０は、さらに例えば、第三の方法として、復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量（例えば、Σｔ｜ｘｋ（ｔ）−ｘｋ−１（ｔ）｜で表される）と、予め設定した閾値とを比較し、１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さいと判定した場合、復元信号が収束したと判定し、信号修正手段６０から入力を受け付けた現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を復元信号ｘ（ｔ）として出力してもよい。
Here, the restoration signal convergence determination processing by the output switch 70 will be described.
For example, as a first method, when the output switch 70 receives an input of the error d from the signal comparison unit 50, the output switch 70 compares the error d with a preset threshold value and determines that the error d is smaller than the preset threshold value. In this case, it is determined that the restoration signal has converged, and the restoration signal x k (t) after the correction at the current repetition point when the input from the signal correction means 60 is received is output as the restoration signal x (t).
The error d is obtained by processing the restored simulation signal x k-1 (t) at the previous iteration time immediately before the current iteration time in the encoding simulation means 30 and the signal simulation means 40, respectively. This is an error between the obtained simulated decoded signal s (t) and the decoded signal r (t) decoded by the decoding means 10.
For this reason, in the first method, when the output switch 70 determines that the error d is smaller than a preset threshold value, the output switch 70 replaces the corrected restoration signal x k (t) at the current repetition time and outputs the current signal from the latch 20. The restoration signal x k-1 (t) after correction at the iteration time immediately before the iteration time may be read out and output as the restoration signal x (t). According to this, it is possible to estimate a restored signal with higher stability.
Further, for example, as a second method, the output switch 70 counts the number of times of correction of the restoration signal x k-1 (t) in the signal correction means 60, and determines that the number of times of correction reaches a preset number of times. It may be determined that the restoration signal has converged, and the restoration signal x k (t) after the correction at the current repetition point when the input from the signal correction means 60 is accepted may be output as the restoration signal x (t).
For example, the output switch 70 is expressed by a change amount (for example, Σ t | x k (t) −x k−1 (t) |) from the previous iteration of the restoration signal as a third method. ) And a preset threshold value, and if it is determined that the amount of change from the previous iteration is smaller than the preset threshold value, it is determined that the restoration signal has converged, and input from the signal correction means 60 is accepted. Alternatively, the restored signal x k (t) after correction at the current repetition time may be output as the restored signal x (t).
また、出力スイッチ７０は、前記した第一の方法と第二の方法、あるいは、第二の方法と第三の方法とを組み合わせて復元信号の収束の有無を判定してもよい。この場合、第一の方法が第二の方法に優先し、第三の方法が第一の方法に優先する。つまり、第一の方法と第二の方法とを組み合わせる場合、出力スイッチ７０は、信号比較手段５０から入力された誤差ｄが予め設定した閾値より小さいと判定した場合、計数した修正回数が予め設定した回数に至ったか否かによらず、復元信号が収束したと判定する。
これと同様に、第二の方法と第三の方法とを組み合わせる場合、出力スイッチ７０は、復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さいと判定した場合、計数した修正回数が予め設定した回数に至ったか否かによらず、復元信号が収束したと判定する。
Further, the output switch 70 may determine whether or not the restored signal has converged by combining the first method and the second method described above, or the second method and the third method. In this case, the first method has priority over the second method, and the third method has priority over the first method. That is, when combining the first method and the second method, the output switch 70 determines that the error d inputted from the signal comparison means 50 is smaller than a preset threshold value, and the number of corrections counted is preset. It is determined that the restored signal has converged regardless of whether or not the number of times has been reached.
Similarly, when combining the second method and the third method, the output switch 70 counts when it is determined that the amount of change from the previous iteration of the restoration signal is smaller than a preset threshold value. It is determined that the restoration signal has converged regardless of whether the number of corrections reaches a preset number.
第一の方法あるいは第三の方法によると、復元信号ｘ（ｔ）を正確に推定することができる。また、第一の方法あるいは第三の方法に第二の方法を組み合わせると、復元信号そのものがなかなか収束しないときには、信号修正手段６０における復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正回数が予め設定した回数に至った時点で復元信号が収束したと推定するため、復元信号ｘ（ｔ）の正確性をある程度担保することができ、かつ、復元信号ｘ（ｔ）の推定に要する処理時間を短縮することができる。 According to the first method or the third method, the restored signal x (t) can be accurately estimated. Further, when the second method is combined with the first method or the third method, the number of times of correction of the restored signal x k-1 (t) in the signal correcting means 60 is preset when the restored signal itself does not converge easily. Since it is estimated that the restoration signal has converged when the number of times reaches, the accuracy of the restoration signal x (t) can be ensured to some extent, and the processing time required to estimate the restoration signal x (t) can be shortened. be able to.
そして、出力スイッチ７０は、現繰り返し時点において信号修正手段６０から入力された復元信号が収束したと判定した場合、その復元信号ｘ（ｔ）を外部に出力する。そして、出力スイッチ７０は、そのことを示す信号を信号比較手段５０に出力する。
一方、出力スイッチ７０は、現繰り返し時点において信号修正手段６０から入力された復元信号が収束していないと判定した場合、そのまま処理を終了する。
If the output switch 70 determines that the restoration signal input from the signal correction means 60 has converged at the current repetition point, the output switch 70 outputs the restoration signal x (t) to the outside. Then, the output switch 70 outputs a signal indicating this to the signal comparison unit 50.
On the other hand, if the output switch 70 determines that the restoration signal input from the signal correction means 60 has not converged at the current repetition time, it immediately ends the processing.
以上のように構成した復号装置１によれば、復元信号を符号化及び復号して得られる模擬復号信号ｓ（ｔ）と、原信号を符号化及び復号して得られる復号信号ｒ（ｔ）との誤差が小さくなるように、復元信号の波形を修正することで、原信号の符号化過程で喪失した情報を補完することができ、復元信号を原信号に近似させることができる。従って、原画像を符号化及び復号して得られる復号信号ｒ（ｔ）よりも、原信号により近似した復元信号ｘ（ｔ）を得ることができる。 According to the decoding apparatus 1 configured as described above, the simulated decoded signal s (t) obtained by encoding and decoding the restored signal, and the decoded signal r (t) obtained by encoding and decoding the original signal. By correcting the waveform of the restored signal so as to reduce the error, the information lost in the encoding process of the original signal can be supplemented, and the restored signal can be approximated to the original signal. Therefore, a restored signal x (t) approximated to the original signal can be obtained from the decoded signal r (t) obtained by encoding and decoding the original image.
［復号装置の動作例］
次に、復号装置１の動作例を、図２を参照して説明する。図２に示すように、ここでは、原信号を明灰色の背景（輝度値２３５）と、この背景に重ね合わされた暗灰色の三角形（輝度値２０）とで構成された画像とする。またここでは、復号装置１の起動時にラッチ２０に記憶されている初期値ｘ０（ｔ）を、復号手段１０から出力された復号信号ｒ（ｔ）に平滑化処理を施した画像信号と仮定している。
[Operation example of decoding device]
Next, an operation example of the decoding device 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the original signal is an image composed of a light gray background (luminance value 235) and a dark gray triangle (luminance value 20) superimposed on the background. Here, it is assumed that the initial value x 0 (t) stored in the latch 20 when the decoding apparatus 1 is started is an image signal obtained by performing a smoothing process on the decoded signal r (t) output from the decoding means 10. is doing.
＜繰り返し処理１回目＞
図２に示すように、復号装置１は、復号手段１０によって、符号化装置２から原信号を変換生成した符号化信号の入力を受け付けると、この符号化信号を復号して、原信号の復号信号ｒ（ｔ）を生成する。そして、復号装置１は、復号手段１０によって、生成した復号信号ｒ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。なお、復号手段１０によって生成した復号信号ｒ（ｔ）を復元信号の初期値ｘ０（ｔ）とする場合、復号手段１０はさらに、ラッチ２０に復号信号ｒ（ｔ）を出力する。また、復号手段１０によって生成した復号信号ｒ（ｔ）に平滑化処理を施した画像信号を復元信号ｒ（ｔ）の初期値ｘ０（ｔ）とする場合、復号手段１０はさらに、図示しない平滑化手段に復号信号ｒ（ｔ）を出力し、前記平滑化手段は復号信号ｒ（ｔ）を平滑化（例えば、移動平均フィルタやメディアンフィルタを適用）して、その平滑化結果をラッチ２０に出力する。
<Repeat process first time>
As illustrated in FIG. 2, when the decoding device 1 receives an input of an encoded signal obtained by converting the original signal from the encoding device 2 by the decoding unit 10, the decoding device 1 decodes the encoded signal and decodes the original signal. A signal r (t) is generated. Then, the decoding device 1 outputs the generated decoded signal r (t) to the signal comparison unit 50 by the decoding unit 10. When the decoded signal r (t) generated by the decoding unit 10 is used as the initial value x 0 (t) of the restored signal, the decoding unit 10 further outputs the decoded signal r (t) to the latch 20. Further, when the image signal obtained by performing the smoothing process on the decoded signal r (t) generated by the decoding unit 10 is used as the initial value x 0 (t) of the restored signal r (t), the decoding unit 10 is not further illustrated. The decoded signal r (t) is output to the smoothing means, and the smoothing means smoothes the decoded signal r (t) (for example, applying a moving average filter or a median filter) and latches the smoothed result. Output to.
また、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を読み出す。そして、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を符号化して模擬符号化信号を生成する。復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）から変換生成した模擬符号化信号を復号模擬手段４０に出力する。 Further, the decoding device 1 reads the initial value x 0 (t) of the restoration signal from the latch 20 by the encoding simulation means 30. Then, the decoding device 1 encodes the initial value x 0 (t) of the restored signal by the encoding simulation unit 30 to generate a simulated encoded signal. The decoding apparatus 1 outputs a simulated encoded signal converted and generated from the initial value x 0 (t) of the restored signal by the encoding simulation means 30 to the decoding simulation means 40.
次に、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、符号化模擬手段３０から入力された模擬符号化信号を復号して模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成する。この模擬復号信号ｓ（ｔ）は、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を符号化及び復号した結果であるので、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）とは画質が変化している。
そして、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、生成した模擬復号信号ｓ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。
Next, the decoding apparatus 1 generates a simulated decoded signal s (t) by decoding the simulated encoded signal input from the encoding simulation unit 30 by the decoding simulation unit 40. The simulated decoded signal s (t) are the initial value x 0 (t) encoding and decoding a result of restoration signals, the image quality is changed from the initial value x 0 of the recovered signal (t).
Then, the decoding apparatus 1 outputs the generated simulated decoded signal s (t) to the signal comparing means 50 by the decoding simulation means 40.
次に、復号装置１は、信号比較手段５０によって、復号手段１０から入力された復号信号ｒ（ｔ）と、復号模擬手段４０から入力された模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄを求める。ここでは、誤差ｄを、前記した式（１）により求めることとしたため、図２には、模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）との差分信号ｄ（ｔ）を示している。ここで、復号信号ｒ（ｔ）が、明灰色の背景に暗灰色の三角形が重ねられた画像を復号したものである一方、模擬復号信号ｓ（ｔ）が、復号信号ｒ（ｔ）に平滑化処理を施した画像を符号化および復号したものであるので、模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）との差分信号ｄ（ｔ）は、復号信号の初期値ｘ０（ｔ）生成時の平滑化処理や、符号化模擬手段３０及び復号模擬手段４０で付加された符号化歪みに起因して、図形領域の周囲や背景部分に差分を生じている（図２では、差分０を灰色、正の差分を明るい色、負の差分を暗い色で示している）。 Next, the decoding apparatus 1 obtains an error d between the decoded signal r (t) input from the decoding unit 10 and the simulated decoded signal s (t) input from the decoding simulation unit 40 by the signal comparison unit 50. . Here, since the error d is determined by the above equation (1), FIG. 2 shows a difference signal d (t) between the simulated decoded signal s (t) and the decoded signal r (t). . Here, the decoded signal r (t) is obtained by decoding an image in which a dark gray triangle is superimposed on a light gray background, while the simulated decoded signal s (t) is smoothed to the decoded signal r (t). Therefore, the difference signal d (t) between the simulated decoded signal s (t) and the decoded signal r (t) is the initial value x 0 (t ) Due to the smoothing process at the time of generation and the encoding distortion added by the encoding simulation means 30 and the decoding simulation means 40, differences occur around the graphic area and in the background portion (in FIG. 0 is gray, positive difference is light color, negative difference is dark color).
そして、復号装置１は、信号比較手段５０によって、差分信号ｄ（ｔ）を信号修正手段６０に出力する。復号装置１は、信号修正手段６０によって、ラッチ２０から復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を入力し、信号比較手段５０から入力された差分信号ｄ（ｔ）が少なくなるように復元信号の初期値ｘ０（ｔ）の波形を修正する。なお、信号修正手段６０は、差分信号ｄ（ｔ）を前記した式（５）により平滑化してから、平滑化した差分信号ｄ（ｔ）に基づいて復元信号の初期値ｘ０（ｔ）の波形を修正してもよい。そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、修正後の復元信号ｘ１（ｔ）をラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。図２に示すように、修正後の復元信号ｘ１（ｔ）は、修正前の復元信号の初期値ｘ０（ｔ）と比較して、原信号の画像と近似している（歪みに起因する図形以外の模様が淡くなっている）ことがわかる。 Then, the decoding device 1 outputs the difference signal d (t) to the signal correction unit 60 by the signal comparison unit 50. The decoding device 1 inputs the initial value x 0 (t) of the restoration signal from the latch 20 by the signal correction means 60 and reduces the difference signal d (t) inputted from the signal comparison means 50 so that the difference signal d (t) is reduced. The waveform of the initial value x 0 (t) is corrected. The signal correcting means 60 smoothes the differential signal d (t) by the above-described equation (5), and then sets the initial value x 0 (t) of the restored signal based on the smoothed differential signal d (t). The waveform may be modified. Then, the decoding device 1 outputs the corrected restoration signal x 1 (t) to the latch 20 and the output switch 70 by the signal correction means 60. As shown in FIG. 2, the restored signal x 1 (t) after correction is approximated to the original signal image compared to the initial value x 0 (t) of the restored signal before correction (due to distortion). It can be seen that the pattern other than the figure to be faded is faint).
＜繰り返し処理２回目＞
復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から復元信号ｘ１（ｔ）を入力し、この復元信号ｘ１（ｔ）から模擬符号化信号を変換生成して復号模擬手段４０に出力する。そして、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、符号化模擬手段３０から入力された模擬符号化信号を復号して模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成し、この模擬復号信号ｓ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。そして、復号装置１は、信号比較手段５０によって、復号模擬手段４０から入力された模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０から入力された復号信号ｒ（ｔ）との差分信号ｄ（ｔ）を生成する。図２に示すように、繰り返し処理二回目の差分信号ｄ（ｔ）は、繰り返し処理一回目の差分信号ｄ（ｔ）よりも差分が小さくなっていることがわかる。
<Second iteration process>
The decoding apparatus 1 receives the restored signal x 1 (t) from the latch 20 by the coding simulation means 30, converts the simulated coded signal from the restored signal x 1 (t), and outputs it to the decoding simulation means 40. To do. Then, the decoding apparatus 1 generates a simulated decoded signal s (t) by decoding the simulated encoded signal input from the encoding simulation unit 30 by the decoding simulation unit 40, and uses the simulated decoded signal s (t). It outputs to the signal comparison means 50. Then, the decoding device 1 uses the signal comparison unit 50 to calculate the difference signal d (t) between the simulated decoded signal s (t) input from the decoding simulation unit 40 and the decoded signal r (t) input from the decoding unit 10. ) Is generated. As shown in FIG. 2, it can be seen that the difference signal d (t) for the second iteration is smaller than the difference signal d (t) for the first iteration.
そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、ラッチ２０に記憶された現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点、つまり、一回目の繰り返し処理で信号修正手段６０により修正された復元信号ｘ１（ｔ）を読み出し、この復元信号ｘ１（ｔ）を差分信号ｄ（ｔ）に基づいて修正し、復元信号ｘ２（ｔ）に更新する。そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、修正後の復元信号ｘ２（ｔ）を、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。図２に示すように、繰り返し処理二回目の復元信号ｘ２（ｔ）は、繰り返し処理一回目の復元信号ｘ１（ｔ）よりも原信号の画像と近似していることがわかる。 Then, the decoding apparatus 1 uses the signal correction means 60 to restore the previous repetitive time point of the current repetition time point stored in the latch 20, that is, the restored signal x 1 corrected by the signal correction means 60 in the first iteration. (T) is read, and the restoration signal x 1 (t) is corrected based on the difference signal d (t) and updated to the restoration signal x 2 (t). Then, the decoding device 1 outputs the corrected restoration signal x 2 (t) to the latch 20 and the output switch 70 by the signal correction means 60. As shown in FIG. 2, it can be seen that the restored signal x 2 (t) at the second iteration is closer to the original signal image than the restored signal x 1 (t) at the first iteration.
このようにして、復号装置１は、標本化位置ｔの集合（例えば、動画像におけるＧＯＰ内に含まれる全画素位置の集合）につき、ラッチ２０と信号修正手段６０との間の繰り返し処理を数〜数十回行うことで、その標本化位置ｔの集合について、原信号に限りなく近似した復元信号ｘ（ｔ）を得ることができる。 In this way, the decoding device 1 counts the number of repetition processes between the latch 20 and the signal correction unit 60 for a set of sampling positions t (for example, a set of all pixel positions included in a GOP in a moving image). By performing several tens of times, it is possible to obtain a restored signal x (t) that approximates the original signal for the set of sampling positions t.
［復号装置の動作］
次に、復号装置１の動作について、図３を参照して説明する。なお、これから述べるステップＳ２乃至ステップＳ９においては、「標本化位置ｔの集合」を１単位として一括処理を行う。以下では、ｊ番目（ｊは整数）の「標本化位置ｔの集合」をＧｊと表記する。なお、前記１単位とは、例えば、１フレーム単位、１フレームを構成する１色（プレーン）単位、１フレームをブロックに分割した１ブロック単位、複数フレームからなる１ＧＯＰ単位、これらの自然数倍、またはこれらの任意の組み合わせの積集合とすることができる。動き補償を用いる符号化装置２を用いる場合には、ステップＳ２乃至ステップＳ９による演算の影響が別の１単位に影響するのを防ぐため、１ＧＯＰ単位で処理を行うことが望ましい。
まず、復号装置１は、復号手段１０によって、符号化装置２から、原信号から変換生成された符号化信号の入力を受け付ける（ステップＳ１）。次に、復号装置１は、復号手段１０によって、この符号化信号を復号して復号信号ｒ（ｔ）を生成する（ステップＳ２）。そして、復号装置１は、復号手段１０によって、生成した復号信号ｒ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。なお、ラッチ２０が記憶する初期値ｘ０（ｔ）を復号手段１０によって生成した復号信号ｒ（ｔ）とする場合、復号装置１は、復号手段１０によって、生成した復号信号ｒ（ｔ）をさらにラッチ２０に出力する。
[Operation of Decoding Device]
Next, the operation of the decoding device 1 will be described with reference to FIG. In steps S2 to S9 to be described, batch processing is performed with “a set of sampling positions t” as one unit. Hereinafter, the j-th (j is an integer) “set of sampling positions t” is denoted as G j . The one unit is, for example, one frame unit, one color (plane) unit constituting one frame, one block unit obtained by dividing one frame into blocks, one GOP unit composed of a plurality of frames, a natural number multiple thereof, Or it can be set as the intersection of these arbitrary combinations. When the encoding device 2 using motion compensation is used, it is desirable to perform processing in units of 1 GOP in order to prevent the influence of computations in steps S2 to S9 from affecting another unit.
First, the decoding device 1 receives an input of an encoded signal converted and generated from the original signal from the encoding device 2 by the decoding unit 10 (step S1). Next, the decoding device 1 decodes the encoded signal by the decoding unit 10 to generate a decoded signal r (t) (step S2). Then, the decoding device 1 outputs the generated decoded signal r (t) to the signal comparison unit 50 by the decoding unit 10. When the initial value x 0 (t) stored in the latch 20 is the decoded signal r (t) generated by the decoding unit 10, the decoding apparatus 1 uses the decoding unit 10 to generate the decoded signal r (t). Further, it is output to the latch 20.
次に、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における、信号修正手段６０による修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）（初期処理時においては、復元信号の初期値ｘ０（ｔ））を読み出し、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）を模擬符号化信号に変換する（ステップＳ３）。そして、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、生成した模擬符号化信号を復号模擬手段４０に出力する。 Next, the decoding apparatus 1 uses the encoding simulation unit 30 to restore the restored signal x k−1 (t) (initial) from the latch 20 after the correction by the signal correction unit 60 at the previous repetition point of the current repetition point. At the time of processing, the initial value x 0 (t) of the restored signal is read, and this restored signal x k−1 (t) is converted into a simulated encoded signal (step S3). Then, the decoding apparatus 1 outputs the generated simulated encoded signal to the decoding simulation unit 40 by the encoding simulation unit 30.
次に、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、この模擬符号化信号を復号して模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成する（ステップＳ４）。そして、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、生成した模擬復号信号ｓ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。
さらに、復号装置１は、信号比較手段５０によって、復号模擬手段４０から入力された模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０から入力された復号信号ｒ（ｔ）との誤差ｄを求める（ステップＳ５）。そして、復号装置１は、信号比較手段５０によって、求めた誤差ｄを信号修正手段６０に出力する。
Next, the decoding device 1 decodes the simulated encoded signal by the decoding simulation means 40 to generate a simulated decoded signal s (t) (step S4). Then, the decoding apparatus 1 outputs the generated simulated decoded signal s (t) to the signal comparing means 50 by the decoding simulation means 40.
Further, the decoding device 1 obtains an error d between the simulated decoded signal s (t) input from the decoding simulation means 40 and the decoded signal r (t) input from the decoding means 10 by the signal comparison means 50 ( Step S5). Then, the decoding device 1 outputs the obtained error d to the signal correction unit 60 by the signal comparison unit 50.
次に、復号装置１は、信号修正手段６０によって、信号比較手段５０から誤差ｄの入力を受け付けると、ラッチ２０から、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における、信号修正手段６０による修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）（初期処理時においては、復元信号の初期値ｘ０（ｔ））を読み出し、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）の波形を、誤差ｄに基づいて修正する（ステップＳ６）。そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。 Next, when the decoding device 1 receives the input of the error d from the signal comparison unit 50 by the signal correction unit 60, the decoding device 1 after the correction by the signal correction unit 60 at the previous iteration time from the latch 20 from the latch 20. Of the restoration signal x k-1 (t) (initial value x 0 (t) of the restoration signal at the time of initial processing) is read out, and the waveform of the restoration signal x k-1 (t) is determined based on the error d. Correction is made (step S6). Then, the decoding device 1 outputs the corrected restoration signal x k (t) to the latch 20 and the output switch 70 by the signal correction means 60.
そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、復元信号ｘｋ（ｔ）をラッチ２０に記憶させる（ステップＳ７）。なお、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ（ｔ）は、次の繰り返し時点で、一つ前の繰り返し時点において信号修正手段６０により修正された後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）として、符号化模擬手段３０及び信号修正手段６０によって読み出される。 Then, the decoding device 1 causes the signal correcting unit 60 to store the restored signal x k (t) in the latch 20 (step S7). Note that the restoration signal x k (t) stored in the latch 20 is used as the restoration signal x k−1 (t) after being corrected by the signal correction means 60 at the next repetition time at the next repetition time. The data is read by the encoding simulation means 30 and the signal correction means 60.
さらに、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、信号修正手段６０から復元信号ｘｋ（ｔ）の入力を受け付け、例えば、前記した第一から第三の方法のいずれか、または、前記した組み合わせにより、復元信号が収束したか否かを判定する（ステップＳ８）。なお、第一の方法を用いる場合、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、さらに、信号比較手段５０から誤差ｄの入力を受け付けるものとする。
そして、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、復元信号が収束したと判定した場合（ステップＳ８においてＹｅｓ）、その復元信号を、標本化位置ｔにおける復元信号ｘ（ｔ）と推定して外部に出力するとともに、信号比較手段５０にそのことを示す信号を出力する（ステップＳ９）。
Further, the decoding device 1 receives the input of the restoration signal x k (t) from the signal correction means 60 by the output switch 70, and for example, by any one of the first to third methods described above or the combination described above. Then, it is determined whether or not the restoration signal has converged (step S8). When the first method is used, it is assumed that the decoding apparatus 1 further receives an input of the error d from the signal comparison unit 50 by the output switch 70.
Then, when the decoding device 1 determines that the restored signal has converged by the output switch 70 (Yes in step S8), the decoding device 1 estimates the restored signal as the restored signal x (t) at the sampling position t and externally. At the same time, a signal indicating that is output to the signal comparing means 50 (step S9).
次に、復号装置１は、処理対象の「標本化位置の集合」を１単位（例えば、１ＧＯＰ）進める（ステップＳ１０）。具体的には、復号装置１は、信号比較手段５０によって、出力スイッチ７０から、標本化位置ｔ∈Ｇｊにおける復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを出力したことを示す信号の入力を受け付けると、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を復号手段１０から入力する。そして、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復元信号の初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を読み出す。例えば、各標本点位置ｔ∈Ｇｊ＋１において、復号手段１０で生成した復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１としてもよい。その場合、復号手段１０は、復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を生成した時点でラッチ２０に記憶させる。また例えば、図示しない信号生成手段によって予め初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を生成してもよい。例えば、復号手段１０で生成した復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１に平滑化フィルタやメディアンフィルタを適用した信号を初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１としてもよい。そして、復号装置１は、ステップＳ２からステップＳ８を繰り返し、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を推定する。 Next, the decoding apparatus 1 advances the “collection of sampling positions” to be processed by one unit (for example, 1 GOP) (step S10). Specifically, the decoding apparatus 1 receives a signal indicating that the signal comparison unit 50 has output the restored signal {x (t)} t εG j at the sampling position tεG j from the output switch 70. , The decoded signal {r (t)} t εG j + 1 at the sampling position tεG j + 1 is input from the decoding means 10. Then, the decoding apparatus 1 reads the initial value {x 0 (t)} t εG j + 1 of the restored signal at the sampling position tεG j + 1 from the latch 20 by the encoding simulation means 30. For example, at each sample point position tεG j + 1 , the decoded signal {r (t)} t εG j + 1 generated by the decoding unit 10 may be set to the initial value {x 0 (t)} t εG j + 1 . In that case, the decoding means 10 stores the decoded signal {r (t)} t εG j + 1 in the latch 20 when it is generated. Further, for example, the initial value {x 0 (t)} t εG j + 1 may be generated in advance by signal generation means (not shown). For example, a signal obtained by applying a smoothing filter or a median filter to the decoded signal {r (t)} t εG j + 1 generated by the decoding unit 10 may be set to an initial value {x 0 (t)} t εG j + 1 . Then, the decoding device 1 repeats Step S2 to Step S8, and estimates the restored signal {x (t)} t εG j + 1 at the sampling position tεG j + 1 .
一方、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、復元信号が収束していないと判定した場合（ステップＳ８においてＮｏ）、ステップＳ３に戻る。そして、復号装置１は、ステップＳ８において、出力スイッチ７０によって、復元信号が収束したと判定するまで、ステップＳ３からステップＳ８を繰り返し、標本化位置ｔ∈Ｇｊにおける復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを推定する。 On the other hand, when it is determined by the output switch 70 that the restored signal has not converged (No in step S8), the decoding device 1 returns to step S3. Then, the decoding apparatus 1 repeats steps S3 to S8 until it is determined in step S8 that the restored signal has converged by the output switch 70, and the restored signal {x (t)} at the sampling position tεG j . Estimate t ∈ G j .
以上のようにして、復号装置１は、標本化位置ｔの集合Ｇｊの全てについてステップＳ２からステップＳ１０を順次行い、それぞれの標本化位置ｔ∈Ｇｊについて復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを推定する。 As described above, the decoding apparatus 1 sequentially performs step S2 to step S10 for all of the set G j of the sampling positions t, and the restored signal {x (t)} t for each sampling position tεG j. Estimate ∈ G j .
なお、標本化位置ｔ∈Ｇｊについての復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを出力した後、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１についての復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を推定する場合に、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復元信号の初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１として復号手段１０で生成された復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を用いるときは、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、標本化位置ｔ∈Ｇｊにおける復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを出力した後、符号化模擬手段３０の符号化処理を一旦停止させる。そして、復号装置１は、ステップＳ２において、復号手段１０によって、復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１をラッチ２０に記憶させる。この場合、復号装置１は、復号手段１０によって、復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１をラッチ２０に記憶させたことを符号化模擬手段３０に通知する。そして、復号装置１は、ステップＳ３において、符号化模擬手段３０によって、復号手段１０から復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１をラッチ２０に記憶させた旨の通知を受け取ったら符号化処理を再開し、ラッチ２０から復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１として読み出すようにする。
復号装置１は、初期処理時においても、符号化模擬手段３０によって、復号手段１０から復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊをラッチ２０に記憶させた旨の通知を受け取ったら符号化処理を開始するようにしてもよい。
Incidentally, after outputting a restoration signal {x (t)} t ∈G j for sampling position T∈G j, the recovered signal {x (t)} t ∈G j + 1 for the sampling position t∈G j + 1 when estimating the initial value {x 0 (t)} t ∈G j + 1 as the decoded signal generated by the decoding means 10 {r (t)} t ∈G j + 1 of the recovered signal at the sampling position t∈G j + 1 When used, the decoding apparatus 1 outputs the restored signal {x (t)} t εG j at the sampling position tεG j by the output switch 70, and then temporarily performs the encoding process of the encoding simulation means 30. Stop. In step S < b> 2, the decoding device 1 causes the decoding unit 10 to store the decoded signal {r (t)} t εG j + 1 in the latch 20. In this case, the decoding apparatus 1 notifies the encoding simulation means 30 that the decoding means 10 has stored the decoded signal {r (t)} t εG j + 1 in the latch 20. In step S3, the decoding apparatus 1 receives the notification that the decoded signal {r (t)} t εG j + 1 is stored in the latch 20 from the decoding unit 10 by the encoding simulation unit 30. And the decoded signal {r (t)} t εG j + 1 is read out from the latch 20 as an initial value {x 0 (t)} t εG j + 1 .
When the decoding apparatus 1 receives a notification from the decoding means 10 that the decoded signal {r (t)} t ∈G j is stored in the latch 20 by the encoding simulation means 30 even during the initial processing, the decoding apparatus 1 performs the encoding process. May be started.
本発明の実施形態に係る復号装置１によれば、原信号の符号化過程で生じた情報の喪失を補完しつつ、原信号に対して行った従来の復号処理の結果と出来る限り一致するように復元信号の波形を変化させることで、従来の復号処理のみによって得られる復元信号よりも、自然な復元信号を得ることができる。 According to the decoding device 1 according to the embodiment of the present invention, the result of the conventional decoding process performed on the original signal is matched as much as possible while complementing the loss of information generated in the encoding process of the original signal. By changing the waveform of the restoration signal, a restoration signal that is more natural than the restoration signal obtained only by the conventional decoding process can be obtained.
以上、本発明の実施形態に係る復号装置１について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、復号装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（復号プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
The decoding device 1 according to the embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, the decoding device 1 can be realized by causing a general computer to execute a program and operating an arithmetic device or a storage device in the computer. This program (decoding program) can be distributed via a communication line, or can be distributed by writing on a recording medium such as a CD-ROM.
＜変形例＞
また、前記した実施形態に係る復号装置１を、次のように構成してもよい。
復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）の誤差ｄとして、前記した式（２）により求められる、ある信号区間における総合的な誤差を用いる場合、ラッチ２０及び信号修正手段６０を次のように構成することができる。
<Modification>
Further, the decoding device 1 according to the above-described embodiment may be configured as follows.
When using the total error in a certain signal section obtained by the above equation (2) as the error d between the decoded signal r (t) and the simulated decoded signal s (t), the latch 20 and the signal correcting means 60 are It can be configured as follows.
ラッチ２０は、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）と、さらに一つ前の繰り返し時点（現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点）における復元信号ｘｋ−２（ｔ）とを記憶することができるように構成する。
また、信号修正手段６０は、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正量と、誤差ｄとを記憶する図示しないメモリを有する構成とする。
Latch 20, recovered signal x k in the recovered signal x k-1 in the repeating time immediately preceding the current repetition time (t), further previous repetition time (two previous iteration time of the current repetition time) -2 (t) can be stored.
Further, the signal correcting means 60 is configured to have a memory (not shown) for storing the correction amount of the restoration signal x k−1 (t) at the previous repetition time and the error d.
信号修正手段６０は、信号比較手段５０から現繰り返し時点における誤差ｄｋの入力を受け付けると、図示しないメモリから現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１を読み出し、現繰り返し時点における誤差ｄｋと現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１とを比較する。そして、信号修正手段６０は、現繰り返し時点における誤差ｄｋが、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１よりも大きいか否かを判定する。 When the signal correction means 60 receives the input of the error d k at the current repetition time from the signal comparison means 50, the signal correction means 60 reads the error d k−1 at the previous repetition time of the current repetition time from a memory (not shown), and comparing the error d k-1 in the repeating time immediately preceding the current repetition time and the error d k in. Then, the signal modifying means 60 determines the error d k at the current repetition point, the greater or not than the error d k-1 in the repeating time immediately preceding the current repetition time.
信号修正手段６０は、現繰り返し時点における誤差ｄｋが、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１よりも大きいと判定した場合、前回の修正を取り消すか、あるいは、ラッチ２０から現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を読み出し、図示しないメモリに記憶した修正量を参照して、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、前回の修正と逆方向に修正する。ここで、前回の修正と逆方向に修正するとは、信号修正手段６０によって、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）に近づける方向に修正することを意味する。ただし、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を修正した結果が、現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）と全く同じ値とならないように、信号修正手段６０は、図示しないメモリに記憶された修正量よりも少なくして復元信号ｘｋ−１（ｔ）を修正した結果を、復元信号ｘｋ（ｔ）とする。 If the signal correction means 60 determines that the error d k at the current iteration time is larger than the error d k−1 at the iteration time immediately before the current iteration time, the signal correction means 60 cancels the previous correction or latches 20. The restoration signal x k-1 (t) at the previous iteration time from the current iteration time is read out from the current reference time, the correction amount stored in the memory (not shown) is referred to, and the restoration signal x k-1 (t) is Correct in the opposite direction to the correction. Here, the correction in the direction opposite to the previous correction means that the signal correction means 60 converts the restoration signal x k−1 (t) at the previous repetition time immediately before the current repetition time point to the point immediately before the current repetition time point. This means that the correction is made so as to approach the restoration signal x k-1 (t) at the repetition time point. However, the result of correcting the restoration signal x k-1 (t) at the previous iteration time before the current iteration time point is completely the same as the restoration signal x k-1 (t) at the second iteration moment before the current iteration time point. In order not to have the same value, the signal correction means 60 corrects the result of correcting the restored signal x k-1 (t) by making it smaller than the correction amount stored in the memory (not shown) as the restored signal x k (t). To do.
また、信号修正手段６０は、前回の修正を取り消す場合、ラッチ２０から、現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−２（ｔ）を読み出し、この復元信号ｘｋ−２（ｔ）を復元信号ｘｋ（ｔ）の値として設定する。 Further, when canceling the previous correction, the signal correction means 60 reads from the latch 20 the restoration signal x k-2 (t) at the two previous iterations from the current iteration, and this restoration signal x k-2 ( t) is set as the value of the restoration signal x k (t).
一方、信号修正手段６０は、現繰り返し時点における誤差ｄｋが、前繰り返し時点における誤差ｄｋ−１よりも小さいと判定した場合、ラッチ２０から現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、読み出し、図示しないメモリに記憶した修正量を参照しつつ、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、前回の修正と同じ方向に修正したものを、復元信号ｘｋ（ｔ）とする。
信号修正手段６０は、修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。
なお、前記したような信号修正手段６０の動作（式（３）の動作を行う場合を含む）により、復号信号ｘｋ（ｔ）の値が、所定の値域（例えば、符号化装置２の動作が保証される信号のダイナミックレンジ）を逸脱した場合には、該所定の値域内に、復号信号ｘｋ（ｔ）の値が収まるようクリッピングを施すものとしても構わない。
On the other hand, when the signal correction means 60 determines that the error d k at the current repetition time is smaller than the error d k−1 at the previous repetition time, the restoration signal at the repetition time immediately before the current repetition time from the latch 20. x k-1 (t) is read out, and the restoration signal x k-1 (t) is corrected in the same direction as the previous correction while referring to the correction amount stored in the memory (not shown). Let x k (t).
The signal correction means 60 outputs the corrected restoration signal x k (t) to the latch 20 and the output switch 70.
Note that the value of the decoded signal x k (t) is set within a predetermined range (for example, the operation of the encoding device 2) by the operation of the signal correction unit 60 (including the case of performing the operation of Expression (3)) as described above. When the value deviates from the guaranteed dynamic range of the signal, clipping may be performed so that the value of the decoded signal x k (t) falls within the predetermined range.
また例えば、前記した実施形態では、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、現繰り返し時点において、信号修正手段６０から入力された修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）の収束の有無を判定していたが、これに替えて、ラッチ２０に記憶された現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）の収束の有無を判定するようにしてもよい。つまり、現繰り返し時点において、既に修正が確定している一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）の収束の有無を判定し、収束していると判定した場合、一つ前の繰り返し時点において、信号修正手段６０により修正された後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）を復元信号ｘｋ（ｔ）として出力する。これによれば、より安定性の高い復元信号を推定することができる。 Further, for example, in the above-described embodiment, the decoding device 1 determines whether or not the corrected restored signal x k (t) input from the signal correction unit 60 has converged at the current iteration time by the output switch 70. However, instead of this, the presence or absence of convergence of the corrected restoration signal x k−1 (t) at the previous repetition time stored in the latch 20 may be determined. In other words, at the current iteration time, it is determined whether or not the restored signal x k−1 (t) after the correction at the previous iteration time point where the correction has already been determined has converged. At the previous repetition point, the restored signal x k−1 (t) after being corrected by the signal correcting means 60 is output as the restored signal x k (t). According to this, it is possible to estimate a restored signal with higher stability.
本発明に係る復号装置は、非可逆符号化において、従来の復号方法では復元できないような信号情報の欠損を復号側で補完することで、従来の復号処理のみによって得られる復元信号よりも品質の高い復元信号を得ることができる。このため、例えば、テレビジョン受信機や映像再生ソフトウェアにおける映像や音声の復号装置を、本発明に係る復号装置に置き換えることで、送信側の符号化装置を改変することなく、より高画質・高音質な映像を提示することが可能となる。また、本発明に係る復号装置による復元信号の品質改善を見越して、符号化側での圧縮率を上げることで、通信帯域や蓄積容量の削減を図ることも可能となる。 The decoding apparatus according to the present invention compensates for loss of signal information that cannot be recovered by the conventional decoding method in lossy encoding on the decoding side, so that the quality is higher than that of a recovered signal obtained only by the conventional decoding process. A high restoration signal can be obtained. For this reason, for example, by replacing a video and audio decoding device in a television receiver or video reproduction software with the decoding device according to the present invention, it is possible to achieve higher image quality and higher performance without modifying the encoding device on the transmission side. It is possible to present sound quality images. Further, in anticipation of quality improvement of the restored signal by the decoding apparatus according to the present invention, it is possible to reduce the communication band and the storage capacity by increasing the compression rate on the encoding side.
１ 復号装置
２ 符号化装置
１０ 復号手段
２０ ラッチ（記憶手段）
３０ 符号化模擬手段
４０ 復号模擬手段
５０ 信号比較手段
６０ 信号修正手段
７０ 出力スイッチ（収束判定手段）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Decoding apparatus 2 Encoding apparatus 10 Decoding means 20 Latch (storage means)
30 Coding simulation means 40 Decoding simulation means 50 Signal comparison means 60 Signal correction means 70 Output switch (convergence judgment means)
Claims (5)
前記符号化装置の符号化処理の逆変換により、前記符号化信号を復号して復号信号を生成する復号手段と、
前記符号化装置と同じ符号化処理により、記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する符号化模擬手段と、
前記符号化模擬手段で生成された前記模擬符号化信号を、前記復号手段と同じ復号処理により復号して模擬復号信号を生成する復号模擬手段と、
前記復号模擬手段で生成された前記模擬復号信号と、前記復号手段で生成された前記復号信号とを比較し、前記復号信号と前記模擬復号信号との誤差を演算する信号比較手段と、
前記復元信号に対して、前記信号比較手段で演算された前記誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する信号修正手段と、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号を記憶する前記記憶手段と、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判定し、前記復元信号が収束したと判定した場合、その時点における復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力する収束判定手段と、を備え、
前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行することを特徴とする復号装置。 The encoded signal converted from the original signal by the encoding process by the encoding device is input, and the original signal is complemented from the encoded signal with the information lost from the original signal by the encoding process of the encoding device. A decryption device for restoring
Decoding means for decoding the encoded signal and generating a decoded signal by inverse conversion of the encoding process of the encoding device;
Encoding simulation means for generating a simulated encoded signal by encoding the restored signal stored in the storage means by the same encoding processing as the encoding device;
Decoding simulation means for decoding the simulated encoded signal generated by the encoding simulation means by the same decoding process as the decoding means to generate a simulated decoded signal;
A signal comparison unit that compares the simulated decoded signal generated by the decoding simulation unit with the decoded signal generated by the decoding unit, and calculates an error between the decoded signal and the simulated decoded signal;
Signal correction means for correcting the restoration signal by applying a correction amount according to the error calculated by the signal comparison means to the restoration signal;
The storage means for storing the restored signal after correction by the signal correction means;
It is determined based on a predetermined condition whether or not the restored signal corrected by the signal correcting means has converged. When it is determined that the restored signal has converged, the restored signal at that time is restored to the encoded signal. A convergence determination means for outputting as a signal,
When it is determined by the convergence determination means that the restored signal has not converged, the encoding simulation means, the decoding simulation means, the signal comparison means, and the signal correction until it is determined that the restored signal has converged And a storage device for repeatedly executing the processing of the storage means.
前記信号比較手段から前記誤差を入力し、当該誤差と予め定めた閾値とを比較し、当該誤差が前記閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。 The convergence determination means includes
The error is input from the signal comparison unit, the error is compared with a predetermined threshold, and if the error is smaller than the threshold, it is determined that the restoration signal has converged, and the restoration signal at that time is The decoding apparatus according to claim 1, wherein the decoding apparatus outputs the encoded signal as a restoration signal.
前記信号修正手段における前記模擬信号の修正回数を計数し、この修正回数が予め設定した回数に至った場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。 The convergence determination means includes
The number of corrections of the simulation signal in the signal correction unit is counted, and when the number of corrections reaches a preset number, it is determined that the restoration signal has converged, and the restoration signal at that time is converted to the encoded signal. The decoding apparatus according to claim 1, wherein the decoding apparatus outputs the restoration signal.
前記復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。 The convergence determination means includes
When the amount of change from the previous iteration of the restored signal is smaller than a preset threshold, it is determined that the restored signal has converged, and the restored signal at that time is output as the restored signal of the encoded signal The decoding device according to claim 1.
コンピュータを、
前記符号化装置の符号化処理の逆変換により、前記符号化信号を復号して復号信号を生成する復号手段、
前記符号化装置と同じ符号化処理により、記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する符号化模擬手段、
前記符号化模擬手段で生成された前記模擬符号化信号を、前記復号手段と同じ復号処理により復号して模擬復号信号を生成する復号模擬手段、
前記復号模擬手段で生成された前記模擬復号信号と、前記復号手段で生成された前記復号信号とを比較し、前記復号信号と前記模擬復号信号との誤差を演算する信号比較手段、
前記復元信号に対して、前記信号比較手段で演算された前記誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する信号修正手段、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号を記憶する前記記憶手段、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判定し、前記復元信号が収束したと判定した場合、その時点における復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力する収束判定手段、として機能させ、
前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行するための復号プログラム。 The encoded signal converted from the original signal by the encoding process by the encoding device is input, and the original signal is complemented from the encoded signal with the information lost from the original signal by the encoding process of the encoding device. To restore
Computer
Decoding means for decoding the encoded signal and generating a decoded signal by inverse transformation of the encoding process of the encoding device;
Encoding simulation means for generating a simulated encoded signal by encoding the restored signal stored in the storage means by the same encoding processing as the encoding device,
Decoding simulation means for decoding the simulated encoded signal generated by the encoding simulation means by the same decoding process as the decoding means to generate a simulated decoded signal;
A signal comparison unit that compares the simulated decoded signal generated by the decoding simulation unit with the decoded signal generated by the decoding unit and calculates an error between the decoded signal and the simulated decoded signal;
Signal correction means for correcting the restoration signal by applying a correction amount corresponding to the error calculated by the signal comparison means to the restoration signal;
The storage means for storing the restoration signal after correction by the signal correction means;
It is determined based on a predetermined condition whether or not the restored signal corrected by the signal correcting means has converged. When it is determined that the restored signal has converged, the restored signal at that time is restored to the encoded signal. Function as convergence determination means for outputting as a signal,
When it is determined by the convergence determination means that the restored signal has not converged, the encoding simulation means, the decoding simulation means, the signal comparison means, and the signal correction until it is determined that the restored signal has converged And a decryption program for repeatedly executing the processing of the storage means.
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