JP2956421B2 - 圧縮符号用エラー訂正回路 - Google Patents
圧縮符号用エラー訂正回路Info
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Description
に、伝送エラーに対応するために構成するエラー訂正符
号と圧縮符号との同期を得るための圧縮符号用エラー訂
正回路に関する。
号化方法として、VLC(Variable Length Coding)符号
がある。この符号化方法の特徴は、事象の発生確率から
符号長を決定しているので、符号の持つエントロピーが
高くなり、圧縮信号に最適である点にある。しかし、V
LCによる符号(以下VLC符号という)は実際の情報
量と符号化された符号量、例えば、画像で言えばフレー
ム当りの画素数と符号量との間に相関性がない。このた
め、圧縮された符号に対して、エラー訂正符号を構成し
た場合、圧縮された符号とエラー訂正符号との間に符号
としての同期を取ることができず、実際にエラー訂正を
行う際に不都合が生じる。
ォーマットについて説明する。図3は上述の圧縮符号の
フォーマットを示すものである。圧縮符号はMPEG(M
otion Picture Expert Group)規格のフォーマットで、
画像フォーマットを示している。圧縮符号は、GOP(G
roup of Picture)・ピクチャー・スライスの各階層毎に
ヘッダ(同期信号)とそれに続くVLC符号から構成さ
れており、各階層のデータ長は一定でない。
に応じてアプリケーションの要求に応じて挿入されるも
ので、図3(a)に示されるように、GOPヘッダとパ
ラメータデータ及びピクチャー階層のデータが設けられ
ている。各ピクチャーP0 、P1 、P2 、・・・、Pn
はヘッダとそのパラメータデータから構成されており、
ピクチャーヘッダに続くピクチャーパラメータの中にピ
クチャーの再生順序を示すリファレンス番号が存在し、
このGOP階層としては、アプリケーションの要求によ
り決められる数を基に1GOPにグループ化され、この
1GOPが繰り返されるようになっている。
(b)に示されるように、各画面は、縦方向に沿って設
けられるヘッダ(01)、(02)、・・・、(0F)
の15スライスが1ピクチャーとして構成され、各ヘッ
ダのパラメータデータはスキャン方向に沿って設けら
れ、このスライスヘッダには連続的な順番を示す番号が
存在する。さらに、最下層のスライス階層は、図3
(c)に示されるように、画面上において8ラインを1
グループとするスライスという単位で構成され、32ビ
ットのヘッダとVLC符号からなる。
すフォーマットとなっている。エラー訂正符号は、伝送
すべきデータと、そのデータから生成されるパリティか
ら構成され、エラー訂正符号におけるデータ長とパリテ
ィの長さ、すなわち符号長Tは一定であり、可変にする
ことは難しい。例えば、上述のMPEG規格のうち、ス
ライス階層のフォーマットにおける圧縮符号、すなわ
ち、ヘッダとVLC符号からなる各スライス(N0) 、
(N1)、・・・の符号長T1、T2、・・・は、図2
(a)に示すようにスライス毎に異なるのに対し、エラ
ー訂正符号の符号長Tは、図2(b)に示すように一定
である。
長符号の圧縮符号に対して固定長符号のエラー訂正符号
構成すると、図2(c)、(e)に示すようになる。図
2(c)に示すように、スライス(N0) のヘッダH0 の
位置とエラー訂正符号の符号後の先頭とを合わせ、所定
の適当なデータ長(所定の符号長T−パリティの長さ)
でエラー訂正符号を構成すると、図2(c)に示すよう
になり、各ヘッダ(同期信号)H0、H1・・・は必ずし
もエラー訂正符号ERR(N0)、ERR(N1)、・・・
の先頭には来ない。このため、仮にエラー訂正符号ER
R(N 1) が復号器側で訂正不能になり、全てのデータ
がエラーと判定された場合、エラーによる障害はスライ
ス(N0) とスライス(N1) に拡散する。このため、
1つのエラー訂正符号の訂正不能により2つのスライス
のデータが失われる。
ばエラー訂正符号のパリティを最後尾に位置させてスラ
イス(N0) の符号長とエラー訂正符号の符号長とを合
わせるようにすると、圧縮符号は各スライス毎にその符
号長が違うので、スライス(N1) 以降の圧縮符号とエ
ラー訂正符号のフォーマットは一致せず、符号長として
同期を取ることができない。すなわち、例えばヘッダ
(同期信号)H2 はエラー訂正符号ERR(N2)の先頭
には来なく、このため、前述した図2(c)と同様に、
エラー訂正符号ERR(N2) が復号器側で訂正不能に
なり、全てのデータがエラーと判定された場合、エラー
による障害はスライス(N1) とスライス(N2) に拡
散することになり、1つのエラー訂正符号の訂正不能に
より、2つのスライスのデータが失われる。
討したものであるが、スライス階層とピクチャー階層及
びGOP階層の境目で構成されるエラー訂正符号で同じ
ことが生じた場合、エラーの障害は階層を超えて拡がる
ことになる。
で、圧縮符号とエラー訂正符号の同期をとり、エラー訂
正符号がエラーにより訂正不能な状態が生じても圧縮符
号の復号不能が階層を超えて拡がらないようにすること
ができる圧縮符号用エラー訂正回路を得ることをを目的
とする。
エラー訂正回路は、MPEGフォーマットの規格に基づ
いた可変長の圧縮符号から階層毎に信号を分けるための
圧縮符号の同期信号を検出する同期信号検出回路と、前
記同期信号を基準として前記圧縮符号の階層毎の符号量
をカウントするカウンター回路と、前記同期信号検出回
路から出力される同期信号と前記カウンター回路から出
力される前記圧縮符号の階層毎の符号量とに基づいて該
圧縮符号にその階層に応じた所定量のダミーデータを挿
入するデータスタッフィング回路と、前記データスタッ
フィング回路から出力される符号について順次パリティ
を生成して固定長のエラー訂正符号を生成し出力するエ
ラー訂正符号生成回路とを備え、 前記ダミーデータは、
復号の際に復号器に対して影響を与えないように前記M
PEGフォーマットの規格に基づいたデータである。
ては、データスタッフィング回路により、MPEGフォ
ーマットの規格に基づいた可変長の圧縮符号から階層毎
に信号を分けるための圧縮符号の同期信号を検出する同
期信号検出回路から出力される同期信号と、この同期信
号を基準として圧縮符号の階層毎の符号量をカウントす
るカウンター回路から出力される符号量とに基づいて、
前記圧縮符号にその階層に応じた所定量のダミーデータ
が挿入され、エラー訂正符号生成回路によって、前記デ
ータスタッフィング回路から出力される符号について順
次パリティを生成して固定長のエラー訂正符号を生成し
出力することにより、圧縮符号の各階層の符号量とエラ
ー訂正符号の符号量との間で、符号としての同期を取
り、圧縮符号の同期信号を必ずエラー訂正符号の先頭に
位置するようにしており、また前記ダミーデータは、前
記MPEGフォーマットの規格に基づいたデータである
ので、復号の際に復号器に対して影響を与えることがな
い。
する。図1は本実施例に係る圧縮符号用エラー訂正回路
を示すブロック図である。図示構成は、圧縮信号を符号
化する回路の後段に続く回路であり、図示構成のエラー
訂正回路の後には信号の伝送系または情報記録系が続
く。また、入力される圧縮符号は、MPEGフォーマッ
トとして標準化されているものとし、実際には、VLC
符号を用いたシステムに応用できるようにしている。
しての圧縮符号生成回路1により圧縮符号が生成され
る。すなわち、図1中一点鎖線で囲まれた部分がエラー
訂正回路に相当する。FIFO(first-in first-out)
2は圧縮符号生成回路1から入力された圧縮符号をその
記憶順に順次送出する。同期信号検出回路3はFIFO
2を介して入力される圧縮符号の同期信号を検出する。
カウンター回路4は同様にFIFO2を介して入力され
る圧縮符号の符号量をカウントし、前記同期信号検出回
路3により圧縮符号は階層毎に管理され、カウンター回
路4により各階層毎の符号量が検出される。
同期信号検出回路3から出力される同期信号と前記カウ
ンター回路4から出力される符号量とに基づいて圧縮符
号にその階層に応じた所定量のダミーデータを挿入する
もので、検出された階層毎の符号量と予め与えられるエ
ラー訂正符号の1符号語の符号量とを比較して、例えば
階層毎の符号量をエラー訂正符号の1符号語の符号量の
整数倍になるように、圧縮フォーマットに勘案して復号
の際問題とならないダミーデータを必要数挿入する。
データスタッフィング回路5を介して順次入力される圧
縮符号に対し先頭から順次パリティを生成してエラー訂
正符号を生成し出力する。このエラー訂正符号生成回路
6から出力されるエラー訂正符号と圧縮符号の各階層の
符号量との間では、ダミーデータを挿入するため符号と
しての同期が取られ、このため、圧縮符号の同期信号
は、必ずエラー訂正符号の先頭に位置するようになる。
と、同期信号検出回路3は、FIFO2を介して入力さ
れた圧縮信号から階層毎に信号を分ける同期信号を検出
する。この同期信号は、実際にVLC符号を復号しなく
ても検出できる信号である。一方、カウンター回路4
は、前段の同期信号検出回路3によって検出される同期
信号に基づき階層毎にリセットされ、各階層の符号量を
検出する。
カウンター回路4からの符号量とを入力するデータスタ
ッフィング回路5では、検出された符号量とエラー訂正
符号の1符号語の符号量とを比較して、各階層の符号量
がエラー訂正符号の符号量の整数倍になるようにダミー
データを挿入する。このダミーデータとしては、復号の
際にVLC復号器に対して影響しないように、MPEG
フォーマットの規格に基づいたデータを挿入する。
て、前記データスタッフィング回路5を介して順次入力
される圧縮符号に対し先頭から順次バリティを生成して
エラー訂正符号を生成し出力する。このエラー訂正符号
生成回路6から出力されるエラー訂正符号と圧縮符号の
各階層の符号量との間では、ダミーデータを挿入するた
め符号としての同期が取られ、圧縮符号の同期信号は必
ずエラー訂正符号の先頭に位置するようになり、このた
め復号器側ではエラー訂正を行い、パリティを削除した
データに対してダミーデータの抜き取り処理を行わなく
ても、圧縮符号の復号器はダミーデータを含んだ圧縮符
号を復号することができる。
いものとする。例えば図2(a)に示すように、スライ
ス階層の符号長T0、T1、T2 ・・・が各スライス毎に
異なるとする。このままでは、前述した図2(c)、
(d)に示すように、スライス(N1)、(N2)、
(N3)のヘッダH1、H2、H3 は必ずしもエラー訂正
符号の先頭位置に来なく、エラー訂正符号との間で符号
としての同期を取ることができない。
出回路3からの情報で同期信号(ヘッダ)を基にした圧
縮信号の「切れ目」と、カウンター回路4からの出力で
各階層の符号量は検出されているので、データスタッフ
ィング回路5により、各階層毎にダミーデータをスタッ
フィングし、各階層の圧縮信号の符号量がエラー訂正符
号の符号量の整数倍になるようにしている。
て、スタッフィング(挿入)されてない図2(c)と比
較して示す図2(d)に示すように、エラー訂正符号E
RR(N1) とERR(N6) との位置に、それぞれス
ライス(N0) とスライス(N2) の符号量をエラー訂
正符号の符号量(符号長T)の整数倍にすべく、S0と
S2 バイトのダミーデータをスタッフィングすることに
より、圧縮符号のヘッダH0、H1、H2、H3 は必ずエラ
ー訂正符号の先頭位置に来ることになり、圧縮符号とエ
ラー訂正符号との間で符号としての同期が取れる。
以下に示す式により求まる。スライス(N)の符号長
(バイト数)をnとし、エラー訂正符号の符号長をeと
するとき、挿入すべきダミーデータのデータ長Sは、 S=e−(n mod e) if(n mod e) then S=0 なお、(n mod e)の演算式はnをeで割った余
りで、余りがないときは、データ長Sは0であることを
意味する。で求まる。
スタッフィングすることにより、圧縮符号とエラー訂正
符号の符号としての同期を取ることができ、これによ
り、あるエラー訂正符号が訂正不能になっても、それを
含む圧縮符号はエラーを含むが、圧縮符号の階層を超え
てエラーが拡散することを防ぐことができる。例えば、
ERR(N1) がエラーにより訂正不能になっても、ス
ライス(N0)のデータにエラーが生じるだけで、従来
例の様にスライス(N1) に拡がることはない。
各階層の符号量とエラー訂正符号の符号量との間では、
ダミーデータを挿入するため、符号としての同期を取る
ことができ、圧縮符号の同期信号は、必ずエラー訂正符
号の先頭に位置するようになるので、圧縮符号に対する
エラー訂正符号において、データエラーが生じても圧縮
符号の階層を超えてエラーが拡散することはない。な
お、実施例のエラー訂正符号の生成は、MPEG規格の
フォーマットに限らず、同期信号を持ち各データ長が異
なるシステムに広く応用することができるのは勿論であ
る。
ータスタッフィング回路により、MPEGフォーマット
の規格に基づいた可変長の圧縮符号から階層毎に信号を
分けるための圧縮符号の同期信号を検出する同期信号検
出回路から出力される同期信号と、この同期信号を基準
として圧縮符号の階層毎の符号量をカウントするカウン
ター回路から出力される符号量とに基づいて、前記圧縮
符号にその階層に応じた所定量のダミーデータが挿入さ
れ、エラー訂正符号生成回路によって、前記データスタ
ッフィング回路から出力される符号について順次パリテ
ィを生成して固定長のエラー訂正符号を生成するように
したので、圧縮符号の同期信号をエラー訂正符号の先頭
に位置させて圧縮符号の各階層の符号量とエラー訂正符
号の符号量との間で符号としての同期を取ることがで
き、データエラーが生じても圧縮符号の階層を超えてエ
ラーが拡散することはないという効果を奏し、また前記
ダミーデータが、前記MPEGフォーマットの規格に基
づいたデータであるので、復号の際に復号器に対して影
響を与えることがないという効果を奏する。
回路を示す構成図である。
圧縮符号に対するエラー訂正符号生成時の説明図であ
る。
ト図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 MPEGフォーマットの規格に基づいた
可変長の圧縮符号から階層毎に信号を分けるための圧縮
符号の同期信号を検出する同期信号検出回路と、前記同
期信号を基準として前記圧縮符号の階層毎の符号量をカ
ウントするカウンター回路と、前記同期信号検出回路か
ら出力される同期信号と前記カウンター回路から出力さ
れる前記圧縮符号の階層毎の符号量とに基づいて該圧縮
符号にその階層に応じた所定量のダミーデータを挿入す
るデータスタッフィング回路と、前記データスタッフィ
ング回路から出力される符号について順次パリティを生
成して固定長のエラー訂正符号を生成し出力するエラー
訂正符号生成回路とを備え、 前記ダミーデータは、復号の際に復号器に対して影響を
与えないように前記MPEGフォーマットの規格に基づ
いたデータである 圧縮符号用エラー訂正回路。 - 【請求項2】 前記データスタッフィング回路は、前記
圧縮符号の階層毎の符号量と予め与えられる前記エラー
訂正符号の1符号語の符号量とを比較して、前記圧縮符
号の階層毎の符号量が前記エラー訂正符号の1符号語の
符号量の整数倍になるように前記ダミーデータを挿入す
るものである請求項1記載の圧縮符号用エラー訂正回
路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16639593A JP2956421B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 圧縮符号用エラー訂正回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16639593A JP2956421B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 圧縮符号用エラー訂正回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06350460A JPH06350460A (ja) | 1994-12-22 |
JP2956421B2 true JP2956421B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=15830628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16639593A Expired - Lifetime JP2956421B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 圧縮符号用エラー訂正回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2956421B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4170555B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2008-10-22 | 株式会社東芝 | 映像符号化装置及び映像符号化方法 |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP16639593A patent/JP2956421B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
信学技報、CS91−95、Vol.91,No.390、p.7−12 |
安田浩、マルチメディア符号化の国際標準、丸善、p.129−138 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06350460A (ja) | 1994-12-22 |
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