JP3302939B2 - 独立に圧縮された偶数および奇数フィールド・データ用のビデオ信号圧縮解除装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録や伝送の場合
のように圧縮ビデオ・データを圧縮解除(decompress)す
るための装置に関する。

【０００２】なお、本明細書の記述は本件出願の優先権
の基礎たる米国特許出願第07/692,868号（1991年４月29
日出願）の明細書の記載に基づくものであって、当該米
国特許出願の番号を参照することによって当該米国特許
出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成する
ものとする。

【０００３】

【従来の技術】この20年間、イメージ記憶および伝送を
目的にディジタル化ビデオ信号を圧縮する技術開発が活
発に行われている。その結果、様々な種類の圧縮手法が
開発されている。そのいくつかを挙げると、離散的（デ
ィスクリート）余弦変換(cosine transform)、サブバン
ド符号化、ピラミッド変換(pyramid transform) 、フレ
ーム内符号化(intraframe encoding) 、フレーム間符号
化(interframe encoding) 、上記を組み合わせたものを
使用したものがある。最近では、国際標準化機構(ISO)
は、例えば、CD-ROMなどの、ビデオ記憶応用分野で使用
されることを目的としたビデオ圧縮標準を作成してい
る。この標準案は、「動画および関連オーディオのコー
ド化」(Coding of Moving Pictures and Associated Au
dio)(ISO-IECJTC1/SC2/WC11, MPEG 90/176 Rev.2, 1990
年12月18日）というタイトルの文書に記載されてい
る。以下では、このシステムをMPEGと呼ぶことにする。

【０００４】MPEG標準の特徴は、フレーム内とフレーム
間の両符号化手法を、離散的余弦変換、ランレングス(r
un length)符号化および統計的(Huffman−ハッフマン）
符号化と併用したことにある。一般に言われるフレーム
内符号化とは、単一のソース・フレームからのイメージ
・フレームを符号化して、フレーム内符号化データだけ
からイメージを再構築するのに十分な符号化データを得
ることである。フレーム間符号化とは、例えば、現ソー
ス・フレームからの情報と、先行フレーム(prior fram
e) から予測されるフレームからの情報との差から符号
化フレーム・データを生成することである。そのため
に、先行フレームからの情報がないと、フレーム間符号
化データのフレームからイメージを再構築することがで
きない。ＭＰＥＧシステムは、２種類のフレーム間符号
化を取り入れている。最初の符号化は、現フレームと単
一の先行フレームから予測フレーム（Ｐフレームと呼ば
れる）を生成するものである。２番目の符号化は、現フ
レームおよび先行フレームと後続フレームの一方または
両方から双方向予測フレーム（Ｂフレームと呼ばれる）
を生成するものである。例えば、フレームがＦ１，Ｆ
２，Ｆ３，Ｆ４．．．のシーケンスで現れるものとし、
フレームF1をフレーム内符号化し（Ｉフレームと呼ばれ
る）、フレームF2とF3をＢフレーム符号化し、フレーム
F4をＰフレーム符号化するものとする。Ｐ符号化フレー
ムは、フレームF4と、ＩフレームF1のデコード化バージ
ョンだけから生成された予測フレームとの差から生成さ
れる。フレームF2(F3)を表すＢ符号化フレームは、フレ
ームF2(F3)と、ＩフレームF1のデコード化バージョンと
ＰフレームF4のデコード化バージョンの両方から生成さ
れた予測フレームとの差から生成される。I,B およびＰ
符号化フレームを生成する回路の実例は、Alvin Artier
i およびOswald Colavin著「イメージ圧縮のチップ・セ
ット・コア」(A Chip Set Core for Image Compressio
n) (SGS-Thomson Microelectronics, Image Processing
Business Unit, 17 avenue des Martyrs-B.P.217, 380
19 Grenoble Cedex France)に記載されている。

【０００５】図１（Ａ）は、I,B およびＰ符号化フレー
ムのシーケンス例を示したものである。図１（Ａ）にお
いて、上部のブロックはインタレースされたイメージ・
データの奇数フィールドに対応し、下部のブロックはイ
ンタレースされたイメージ・データの偶数フィールドに
対応している。MPEGシステムのプロトコルでは、それぞ
れのフレームの奇数フィールドだけが符号化されること
が規定されている。このシーケンス例は、I,B およびＰ
符号化データの９フレームを含み、これらのシーケンス
は巡回的に現れるようになっている。Ｉフレームの符号
化データ量はＰフレームの符号化データ量よりも大幅に
多くなっており、Ｂフレームの符号化データ量は符号化
Ｐフレームのデータ量より少なくなっている。Ｉフレー
ムとＩフレーム間のＰフレームの数およびＰフレームと
Ｐフレーム間またはＩフレームとＰフレーム間のＢフレ
ームの数は可変になっている。つまり、一定の制約の下
でユーザが選択できるようになっている。名目的には、
この選択は、チャネルのバンド幅およびイメージの内容
に依存している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】MPEGプロトコルが規定
している符号化レベル（例えば、奇数フィールドだけで
あり、連続データ転送率が1.5Mビット／秒である）で
も、コンピュータ・ディスプレイ環境において満足なイ
メージが得られるようになっている。しかし、テレビジ
ョン(TV)および信号処理分野の専門家が容易に認識され
るように、定義されているMPEGプロトコルによると、最
新のブロードキャスト品質のイメージが得られない。ま
た、このプロトコルに若干の改良を加えると、ブロード
キャスト品質のテレビジョン・イメージ、あるいはHDTV
イメージを生成するだけの十分なデータが得られること
も認識されている。これらの改良のいくつかを挙げる
と、符号化するフィールド数を２倍にすること、フィー
ルド当たりのライン数とライン当たりのピクセル数を増
加することがある。しかし、MPEGプロトコルに上記改良
を加えた場合でも、いくつかの欠陥が存在するために、
イメージ受信に関して満足のいくパフォーマンスが得ら
れない。

【０００７】TV環境に関しては、MPEGシステムの第１の
欠陥は、受像機に電源を入れたときやチャネルを切り替
えたとき、イメージ再現のタイミングに遅れがあること
である。イメージは、フレーム内符号化フレームのデー
タが受像機に現れるまで再現することができない。図１
（Ａ）に示す符号化フレーム・シーケンスでは、最悪の
場合には、イメージ再現は、最低でも９フレーム・イン
ターバルに相当する遅れが生じている。第２の欠陥は、
データ伝送においてデータが損失または壊れたとき、イ
メージ破壊の存続時間にある。すなわち、符号化Ｉフレ
ームのデータが損失または壊れると、後続の８フレーム
の期間に再現されるイメージにエラーが発生し、そのエ
ラーがそのインターバル期間に累積すると、さらに事態
が悪化することになる。

【０００８】フレーム内符号化偶数フィールドがフレー
ム内符号化奇数フィールド間の途中に置かれるように、
奇数フィールドと偶数フィールドを独立に符号化する方
法を採用すると、スタートアップ・インターバルおよび
チャネル切替え時のイメージ再現が大幅に短縮される。
さらに、この方法によると、信号エラーを隠すために利
用できる信号情報が得られる。

【０００９】本発明の目的は、イメージ・データの奇数
フィールドと偶数フィールドがフレーム内およびフレー
ム間圧縮モードのそれぞれのシーケンスに従って独立に
符号化されているとき、そのイメージ・データを圧縮解
除するようにした装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、圧縮されたイメージ表現信号を圧縮解除するタイプ
のビデオ信号受信装置であって、該イメージ表現信号は
複数フレームのグループに圧縮されており、そのうち複
数フレームの各グループにおける少なくとも最初のフィ
ールドはフレーム内符号化されており、各グループの残
りのフレームは予測符号化されており、さらに、複数フ
レームを有する各グループのフレームについては、それ
らから他のフレームが予測符号化されるものであるとき
はアンカー・フレームと称し、前記圧縮されたイメージ
表現信号はひとつのフレームより小さなデータのセグメ
ント中に生じて伝送中にエラーを生じる可能性があり、
前記セグメントはエラー・チェック・ビットを含んでお
り、該エラー・チェック・ビットによりセグメント中の
エラーを検出するものであるとき、該受信装置は、前記
圧縮されたイメージ表現信号に応答して、データの各セ
グメントにおける訂正可能でないエラーを検出し、前記
エラーを包含するデータの各セグメントに対するエラー
指示Ｅを生成するためのエラー検出／訂正手段と、前記
エラー指示Ｅに応答して、前記訂正可能でないエラーを
エラー・マップ中にマッピングし、前記アンカー・フレ
ームのエラー指示Ｅを、複数フレームのグループ内にお
ける連続したアンカー・フレームの対応するマップ・ロ
ケーションに伝播させる手段と、前記伝播したエラー指
示Ｅに応答して、前記マップされたエラー指示Ｅにより
示されるエラーを有する各フレームの部分に対して、置
換イメージ・データを供給する手段とを具備したもので
ある。

【００１１】請求項２に係る本発明は、請求項１に係る
装置において、前記エラー指示を伝播させる手段は、複
数フレームのグループ内において、現在のアンカー・フ
レームにおけるエラー指示と、先行するアンカー・フレ
ームの空間位置に対応したエラー指示との論理和を求め
る手段を備えたものである。

【００１２】請求項３に係る本発明は、請求項２に係る
装置において、前記エラー指示を伝播させる手段は、前
記エラー指示を、垂直的に隣接するイメージ・エリアに
対応した位置に伝播させる手段を備えたものである。

【００１３】請求項４に係る本発明は、請求項１に係る
装置において、前記置換イメージ・データを供給する手
段は、前記検出されたデータのセグメントに応答して、
圧縮解除されたイメージ・データを生成する手段と、前
記圧縮解除されたイメージ・データに応答して、エラー
のないイメージ・データから、補間された信号を生成す
る手段と、前記エラー指示が存在しないとき、圧縮解除
されたイメージ・データを利用手段に与え、さらに、前
記エラー・マップにおけるエラー指示に応答して、補間
されたイメージ・データを前記利用手段に与える手段と
を備えたものである。

【００１４】請求項５に係る本発明は、請求項1 に係る
装置において、各フレームの奇数フィールドおよび偶数
フィールドは独立して圧縮され、前記ビデオ信号処理装
置において独立して圧縮解除され、さらに、前記置換イ
メージ・データを供給する装置は、前記エラー・マップ
におけるエラー指示に応答して、訂正可能でないエラー
を有する圧縮データのセグメントに対応した、圧縮解除
された偶数フィールド・イメージ・データの替わりに、
圧縮解除された奇数フィールド・イメージ・データを用
いる手段を備えたものである。

【００１５】請求項６に係る本発明は、請求項１に係る
装置において、前記訂正可能でないエラーをマッピング
する手段、および、前記エラー指示を伝播させる手段
は、エラー・マップ・メモリおよびワーキング・メモリ
を有するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】圧縮イメージ・データを受信し、
復元（圧縮解除）する、本発明による装置はイメージ・
データの奇数フィールドと偶数フィールドがフレーム間
とフレーム内符号化モードのそれぞれのシーケンスに従
って圧縮されるタイプに属し、イメージ・データの前記
圧縮奇数フィールドと偶数フィールドを独立に復元（圧
縮解除）するための回路を含んでいる。イメージ・デー
タの圧縮解除された奇数フィールドと偶数フィールドは
インタリーブされて表示される。また、有効な偶数／奇
数フィールド・データがないとき、偶数／奇数フィール
ド・データを奇数／偶数フィールド・データに置換する
ための回路も含まれている。

【００１７】本発明の実施の形態では、システムのスタ
ートアップ時またはチャネル切替え時に、本発明の装置
によれば、最初のフレーム内符号化フィールドが受信さ
れたときの、圧縮解除された奇数または偶数フィールド
・データの一方（奇数または偶数フィールド・データの
他方は除外される）に対応するイメージ表現信号があら
かじめ決められたインターバル期間に得られるようにな
っている。

【００１８】ここで説明する実施の形態では、MPEGフィ
ールド／フレーム・プロトコルを中心に本発明について
説明するが、本発明は、フレーム内およびフレーム間圧
縮信号の巡回シーケンスが得られるような符号化形式に
も応用可能であることはもちろんである。

【００１９】以下、図面を参照して、本発明の実施の形
態を詳細に説明する。

【００２０】図１（Ａ）において、ボックスの列は符号
化ビデオ信号のそれぞれのフィールドに対応している。
偶数番号のフィールドと奇数番号のフィールドは、それ
ぞれ偶数フィールドと奇数フィールドに対応している。
それぞれのフィールドに適用される符号化のタイプ（I,
B またはＰ）は、各ボックスの上方に英字で示されてい
る。上述したように、奇数フィールドのシーケンスはMP
EGプロトコルに対応している。このシーケンスに偶数フ
ィールドを追加し、フィールド当たりのライン数を増加
し、ライン当たりのピクセル数を増加すると、このプロ
トコルをテレビジョン・イメージ再現に必要な十分な情
報が得られるように改良することができる。

【００２１】図１（Ｂ）は、イメージ再現の遅れを減少
し、信号伝送データ損失と破壊を隠すために、本発明に
より改良された符号化形式を示している。図１（Ｂ）に
示すように、偶数フィールドは奇数フィールドから独立
して符号化され、フレーム内符号化フィールドは巡回シ
ーケンス内のフィールド数の約半数分だけオフセットさ
れている。図１（Ｂ）のシーケンスから得られる利点は
次のとおりである。イメージ再現を開始するには、Ｉフ
ィールド／フレームが必要である。図１（Ｂ）のシーケ
ンスは９フィールドごとにＩフィールド／フレームを含
んでいるのに対し、図１（Ａ）のシーケンスは17フィー
ルドごとにＩフィールド／フレームだけを含んでいる。
従って、図１（Ｂ）のシーケンスによると、符号化デー
タ量を増加することなく、図１（Ａ）のシーケンスのイ
ンターバルの長さの半分のインターバルで信号入力点(s
ignal entry point)を得ることができる。垂直解像度が
半分であっても、偶数フィールド・データだけからで
も、奇数フィールド・データだけからでも、イメージを
再現することができる。しかし、チャネル・スキャン
（チャネルを順次に探索する走査）時やスタートアップ
時にイメージを得る場合は、全解像度イメージでは２倍
の待ち時間が生じるので、高速に再現される低解像度イ
メージの方がはるかに好ましい。データが図１（Ａ）の
Ｉフィールド１と２の一部から失われたとして、エラー
を隠す場合について説明する。この損失データはフィー
ルド１〜18からのイメージ再現に影響を与えるので、好
ましくない不自然なイメージが得られることになる。次
に、図１（Ｂ）のシーケンスのフィールド１と２から同
量のデータが損失した場合について検討する。フィール
ド２から損失したデータは、フィールド２が双方向に予
測符号化されるので、フィールド２に対応する再現イメ
ージに影響を与えるだけである。奇数Ｉフィールド１か
ら損失したデータは、シーケンス内の奇数フィールドす
べてに影響するので、シーケンス内のフレームすべてを
壊す潜在性をもっている。しかし、奇数フィールド・シ
ーケンスに損失データが検出されたときは、偶数フィー
ルド・シーケンスからのデータに置換されて表示され
る。この置換によると、瞬間的にイメージ解像度が低下
するが、イメージが壊されるよりも、はるかに好まし
い。

【００２２】図１（Ａ）と図１（Ｂ）は、通常に現れる
ときのフィールドのシーケンスを示している（ただし、
符号化のタイプは無視している）。図１（Ｃ）は、MPEG
システムで伝送されるときのフィールド・シーケンスを
示している。すでに述べたように、例えば、双方向予測
符号化フィールド３と５は、その一部がＩフィールド１
とＰフィールド７から生成される。Ｂフィールド３と５
をデコード化するためには、Ｉフィールド１とＰフィー
ルド７が、その前にデコード化されていなければならな
い。従って、デコード化を容易にし、受像機で要求され
るデータ・ストア量を減少するために、符号化Ｂフィー
ルドは、その前にデコード化が行われるＩフィールドと
Ｐフィールドの出現の後に続くように配列されている。
図１（Ｃ）に示すこのフィールド伝送配列は、図１
（Ｂ）の符号化シーケンスに対応している。

【００２３】図２は、例えば、図１（Ｃ）のフィールド
形式に従ってビデオ信号を符号化する装置を示したもの
である。ビデオ信号は、ビデオ・カメラや前処理回路な
どの信号発生源10から供給される。前処理回路は、イン
タレース・スキャン（飛越し走査）形式に従って、また
パルス符号変調形式(PCM) でビデオ信号フィールドを出
力する。発生源10の代表的なものは、輝度Ｙ信号および
クロミナンスＵとＶ色差信号を出力するが、本明細書の
目的上、これらの信号は総称してビデオ信号と呼ぶこと
にする。名目的には、輝度信号とクロミナンス信号は独
立に圧縮または符号化され、そのあと、伝送目的のため
に結合されるが、これらの手法およびその実施化方法
は、ビデオ信号圧縮技術の専門家には周知されている。

【００２４】発生源10からのビデオ信号はマルチプレク
サ１２に入力され、そこからビデオ・データの偶数フィ
ールドが第１圧縮(compressor)回路16に渡され、ビデオ
・データの奇数フィールドが第２圧縮回路17に渡され
る。マルチプレクサ12は、システム制御回路（コントロ
ーラ）14がビデオ発生源10から送られてきたフィールド
・インターバル・タイミング信号を受けて動作すること
によって制御される。

【００２５】圧縮回路16は制御回路14の制御を受けて、
フレーム内およびフレーム間符号化モード（例えば、I,
B,P モード）のあらかじめ決められたシーケンスに従っ
て、ビデオ・データのそれぞれの偶数フィールドを圧縮
する。圧縮されたビデオ・データはバッファ・メモリ18
に入力される。バッファ18からの圧縮データは、トラン
スポート・パケット化(transportpacketizing)回路20に
送られる。パケット化回路20は、データを解析して、あ
らかじめ決められたデータ量のブロックに分解する回路
を含んでいる。データ・ブロックとしては、各ブロック
を識別するヘッダ情報や、Barkerコードのように、対応
する受像機に現れた、それぞれのブロックの検出を同期
化するための情報などがある。この回路20には、伝送す
るデータにエラー検査コードを付加するエラー訂正回路
を含めることも可能である。このエラー訂正回路は、Re
ed- Solomonエラー訂正エンコーダにすることができ
る。トランスポート・ブロックは送信器21に入力され
る。この送信器21は、データ・バスだけの単純なものに
することも、ブロードキャスト送信器のように複雑なも
のにすることも可能である。後者の場合には、トランス
ポート・データ・ブロックは、直交振幅変調(QAM) 搬送
波信号に調整して、送信アンテナに印加することができ
る。

【００２６】圧縮回路17はシステム・コントローラ（制
御回路）14の制御を受けて、フレーム内およびフレーム
間符号化モード（例えば、I,B,P ）のあらかじめ決めら
れたシーケンスに従って、ビデオ・データのそれぞれの
奇数フィールドを圧縮する。モード・シーケンスは、偶
数フィールドに適用されるモード・シーケンスと同じに
することも、別のシーケンスにすることも可能である。
どちらの場合も、奇数フィールドに適用されるモード・
シーケンスは、フレーム内符号化奇数フィールドがフレ
ーム内符号化偶数フィールド間のほぼ中間に現れるよう
に選択される（逆の場合も同じである）。

【００２７】圧縮回路17から得られた圧縮奇数フィール
ド・ビデオ・データは、バッファ・メモリ19を経由して
トランスポート・パケット化回路20に入力される。

【００２８】トランスポート・パケット化回路は制御回
路14の制御を受けて、バッファ18から与えられた圧縮デ
ータの偶数フィールドとバッファ19から与えられた圧縮
データの奇数フィールドに対して交互に操作を行う。

【００２９】バッファ18と19が含まれているのは、それ
ぞれのフィールドの圧縮データ量が、使用される圧縮モ
ードおよびビデオ・データのフィールドで表されたイメ
ージに従属する詳細によって異なるためである。データ
量に違いがあると、圧縮データのフィールドは異なる時
間インターバルを占有することになるので、圧縮回路16
と17から出力されたデータは、圧縮データの奇数フィー
ルドと偶数フィールドをインタリーブするための適当な
時間に現れないおそれがある。これらのバッファは、そ
れぞれの圧縮回路から得られた圧縮データが現れる時間
差を調整する働きをする。

【００３０】図２に示す装置は、データの偶数フィール
ドと奇数フィールドを別々に圧縮する第１圧縮回路と第
２圧縮回路を備えているが、圧縮回路を１つだけ採用し
て、偶数フィールドと奇数フィールドの両方を圧縮する
ことも可能である。

【００３１】図３は、図１（Ｃ）に示すシーケンスに従
って、偶数フィールドと奇数フィールドの両方を圧縮す
るために利用できる圧縮装置の例を示したものである。
この図では、ビデオ信号のソース・フィールドが図１
（Ｃ）に示す番号順に現れるように並べ替えられている
ものと想定している。この圧縮装置は、I,B,P モードに
従って圧縮データを出力する。フレーム内圧縮では、８
×８ピクセル・ブロックに対して離散的余弦変換(discr
ete cosine transform) が行われ、そのあと、変換係数
の可変長符号化が行われる。予測圧縮（Ｐフィールド）
では、先行Ｉフィールドからの16×16ピクセル・ブロッ
クであって、現フィールド中の16×16ピクセル・ブロッ
クに最も近く対応しているものを示しているモーション
・ベクトルが判断される。予測フィールドは、先行Ｉフ
ィールドからのモーション・ベクトルとデータから生成
され、その予測フィールドはピクセル単位で現フィール
ドから減算されて残余が得られる。そのあと、残余の８
×８ブロックに対して離散的余弦変換が行われる。残余
の変換係数は可変長符号化され、モーション・ベクトル
に残余係数を加えたものが非加算的に結合されて、符号
化Ｐフィールドが形成される。双方向予測フィールド
(B) はＰフィールドと同じように形成されるが、異なる
のは、モーション・ベクトルおよび対応する残余がビデ
オ・データの先行フィールドと後続フィールドの両方に
関連づけられる点である。

【００３２】図示の装置は、圧縮輝度データの生成に必
要な回路だけを含んでいる。圧縮クロミナンスＵおよび
Ｖデータを生成するには、同じような回路が必要であ
る。図３に示すように、メモリおよび記憶エレメント10
1,102,114,115 は、各々が奇数フィールド・データと偶
数フィールド・データを別々のメモリ・セクションにス
トアするように配置されている。偶数（奇数）フィール
ドが処理されるときは、偶数（奇数）フィールドのスト
ア用に指定された、それぞれのメモリおよび記憶エレメ
ントのセクションがアクセスされる。そのほかにも、正
方向モーション・ベクトルと逆方向モーション・ベクト
ルを計算するためのエレメントとして指定されたエレメ
ント104 と 105がある。モーション・ベクトルが正方向
であるか、逆方向であるかは、先行または後続フィール
ドに対して現フィールドが分析されるかどうかによって
決まるので、両エレメントは類似回路で実現されおり、
実際には、両エレメント104 と105 は、フィールド／フ
レーム単位で交互に切り替わって、正方向ベクトルと逆
方向ベクトルを生成する。エレメント104 と105 は、ST
I 3220 MOTION ESTIMATION PROCESSOR という名称でSG
E-THOMSON MICROELECTRONICS社から提供されているタイ
プの集積回路を使用して実現することが可能である。必
要とする処理速度を実現するために、エレメント104 と
105 の各々は、それぞれのイメージの異なるエリアにつ
いて同時にオペレーションを行う複数の上記集積回路で
構成することが可能である。

【００３３】DCT & Quantizeと呼ばれるエレメント 109
は、離散的余弦変換と変換係数の量子化を行い、STV 32
00 DISCRETE COSINE TRANSFORM という名称でSGS-THOM
SONMICROELECTRONICS社から提供されているタイプの集
積回路を使用して実現することが可能である。また、こ
のエレメント109 は、イメージの異なるエリアを同時に
処理するように並列に動作する、複数の上記デバイスで
実現することが可能である。

【００３４】偶数フィールドと奇数フィールドは交互に
および順次に現れ、図３の圧縮装置は奇数フィールドと
偶数フィールドを交互に圧縮する。偶数フィールドと奇
数フィールドの圧縮は、フレーム内とフレーム間圧縮モ
ードのシーケンスが相対的になっていることを除けば、
同じように行われる。このシーケンスは、偶数フィール
ドと奇数フィールドのどちらのシーケンスの場合も、プ
ログラムされてコントローラ116 に組み込まれており、
制御バスCBを経由してそれぞれの処理エレメントに伝え
られる。圧縮機能は概念的には、偶数フィールドと奇数
フィールドのどちらのシーケンスの場合も同じであるの
で、以下では、偶数フィールド圧縮の場合についてだけ
説明することにする。

【００３５】図１（Ｃ）において、偶数フィールド10が
現在現れたとする。その前に現れた偶数Ｐフィールド４
はスナッチされて、バッファ・メモリB 101 の偶数フィ
ールド・セクションにストアされている。さらに、その
前に生成された予測偶数フィールド４は、バッファ記憶
エレメント114,115 の一方の偶数フィールド・セクショ
ンにストアされている。フィールド10が現れると、この
フィールドはバッファ・メモリA 102 の偶数フィールド
・セクションにストアされる。さらに、フィールド10は
作業用バッファ・メモリ100 に入力される。フィールド
10が現れると、イメージ・データの該当ブロックがメモ
リ100 から減算器108 の減数入力端に入力される。Ｉフ
ィールドの圧縮期間の間、減算器108 の減数入力端はゼ
ロ値に保持されているので、データは変更されないまま
減算器108 を通過する。このデータはDCT および量子化
エレメント109 に入力され、このエレメントから量子化
変換係数がエレメント110 と112 に送られる。エレメン
ト112 は逆量子化を行い、係数のDCT 変換を反転して再
構築されたイメージが生成される。再構築されたイメー
ジは加算器113 を経由して、バッファ記憶エレメント11
4,115 の一方の偶数フィールド・セクションに入力さ
れ、ストアされる。これは、後続のＢおよびＰフィール
ドを圧縮するときに使用される。Ｉフレームの圧縮時に
は、どの情報も、エレメント112 から得た再構築イメー
ジ・データに加えられない（加算器113によって）。

【００３６】エレメント110 は、エレメント109 によっ
て生成されたDCT 係数の可変長符号化(VLC) を行う。VL
C コードワード(codeword)はフォマッタ(formatter−形
式設定回路）111 に入力される。このフォマッタはデー
タをセグメント化し、該当のヘッダ情報を付加してデコ
ード化を容易にする。エレメント111 からの符号化デー
タは別のバッファ・メモリ（図示せず）に渡される。こ
のフォマッタは、トランスポート・パケット化回路にフ
ィールド・インデックス（指標）を送って、対応するト
ランスポート・ブロック・ヘッダを生成するように構成
することも可能である。エレメント109,110,111 の各々
はシステム・コントローラ（制御回路）116 の制御を受
けて、該当する時間に該当のオペレーションを実行す
る。

【００３７】偶数フィールド10が現れて、圧縮される
と、偶数フィールド6(B)が現れ、バッファ・メモリ100
にロードされる。偶数フィールド６からのデータは両方
のエレメント104,105 に入力される。エレメント104 は
メモリ100 にストアされた偶数フィールド６からのデー
タとメモリ10１にストアされた偶数フィールド４からの
データを受けると動作して、イメージ・データのそれぞ
れの16×16ピクセル・ブロックについて正方向モーショ
ン・ベクトルを計算する。また、このエレメント104
は、それぞれの正方向モーション・ベクトルの相対的正
確度を示している歪み信号を出力する。正方向モーショ
ン・ベクトルおよび対応する歪み信号はアナライザ106
に入力される。

【００３８】エレメント105 はメモリ100 にストアされ
たフィールド６からのデータとメモリ102 にストアされ
たＩフィールド10からのデータを受けると動作して、逆
方向モーション・ベクトルおよび対応する歪み信号を出
力し、これらもアナライザ106 に入力される。アナライ
ザ106 は歪み信号をしきい値と比較し、両方の信号がし
きい値を越えていれば、正方向と逆方向の両モーション
・ベクトルをモーション・ベクトルとして出力すると共
に、歪み信号の比率に関する対応する信号を出力する。
再構築されると、正方向と逆方向の両ベクトルおよびそ
の基になった対応するフィールド・データを使用して予
測イメージが生成される。インタポレートされたフィー
ルドは、歪み信号の比率に従って正方向および逆方向予
測フィールドから生成される。正方向と逆方向モーショ
ン・ベクトルの歪み信号が共にしきい値以下であれば、
値が小さい方の歪み信号をもつモーション・ベクトルが
ブロック・モーション・ベクトルとして選択される。

【００３９】モーション・ベクトルが求められると、こ
れはモーション補正予測回路(predictor)107に入力さ
れ、この予測回路107 は以前に再生成されたフィールド
10またはフィールド４あるいはその両方からのベクトル
によって定義され、記憶エレメント114,115 の偶数フィ
ールド・セクションにストアされた該当データ・ブロッ
クをアクセスする。このデータ・ブロックは減算器108
の減数入力端に入力され、そこでバッファ・メモリ100
から取り出した現フィールド６からの対応するピクセル
・データ・ブロックからピクセル単位で減算される。そ
の差、つまり、残余はエレメント109 で符号化され、係
数はエレメント110 に入力される。対応するブロック・
ベクトルもエレメント110 に入力される。モーション・
ベクトルはエレメント110 で可変長符号化される。符号
化されたベクトルと係数はフォマッタ111 ヘ転送され
る。符号化されたＢフィールドは、以後の符号化で使用
されないので、エレメント112 で逆量子化と逆変換が行
われない。

【００４０】Ｐフィールドも同じように符号化される
が、正方向モーション・ベクトルだけが生成される点が
異なる。例えば、Ｐフィールド16は、Ｉフィールド10と
Ｐフィールド16の対応するブロックを関連づけるモーシ
ョン・ベクトルと共に符号化される。Ｐフィールドを符
号化するとき、エレメント112 は対応するデコード化残
余を出力し、エレメント107 は対応する予測Ｐフィール
ドを出力する。予測フィールドと残余はピクセル単位で
加算器113 で加算されて、再構築フィールドが得られ、
これは、予測偶数Ｐフィールド生成の基になった偶数フ
ィールド情報を収めていない、記憶エレメント114,116
の一方の偶数フィールド・セクションにストアされる。
再構築され、ストアされた偶数Ｐフィールドは、後続の
偶数Ｂフィールドを符号化するときに使用される。Ｐフ
ィールドとＢフィールドのどちらの場合も、DCT はブロ
ック単位（例えば、８×８ピクセルのマトリックス）で
行われるが、モーション・ベクトルはマクロブロック
（例えば、２×２ブロック輝度マトリックスまたは16×
16ピクセル・マトリックス）で計算される。

【００４１】図４は、フレーム内およびフレーム間符号
化モードのシーケンスで独立に符号化され、インタリー
ブした奇数および偶数フィールドとして現れた送信圧縮
ビデオ信号を処理する受信装置の例を示したものであ
る。送信信号は検出器40によって検出されるが、この検
出器は、チューナ、IF回路およびQAM デモデュレータで
構成することができる。検出器40は、図２のトランスポ
ート・パケット化回路20から出力された信号に従って信
号を出力する。この信号はトランスポート処理回路43に
入力される。トランスポート処理回路43はエラー検査／
訂正回路を含んでおり、この回路は送信信号に付加され
たエラー検査コードに応じて、送信中に発生した信号エ
ラーを訂正する。訂正不能なエラーが発生したときは、
フラグが生成され、受信システム・コントローラ42へ伝
えられる。トランスポート・プロセッサ43は、トランス
ポート・ブロックに含まれるトランスポート・ヘッダ情
報の入力を受けて、データの奇数フィールドと偶数フィ
ールドを識別し、送信信号をトランスポート・ブロック
形式から、図２のバッファ18,19 から取り出した圧縮情
報に一致する形式に作り替える。作り替えられたデータ
はマルチプレクサ44に入力される。現フィールド・タイ
プ（奇数／偶数）に対応する制御信号はトランスポート
・プロセッサ43から与えられ、マルチプレクサ44が奇数
フィールド・データを圧縮解除回路(decompressor)45
へ、偶数フィールド・データを圧縮解除回路46へ渡すよ
うに制御する。圧縮解除回路45,46 は、それぞれ奇数と
偶数フィールドの圧縮ビデオ・データの圧縮解除を行
い、圧縮解除されたビデオ信号をバッファ・メモリ47,4
8 へ送る。

【００４２】この実施の形態では、圧縮信号は図１
（Ｃ）に示す形式であることを想定しているが、圧縮解
除回路45,46 は、例えば、図１（Ｂ）に示すように通常
のフィールド・シーケンスに並べ替えられた圧縮解除デ
ータを出力するものと想定している。バッファ・メモリ
47,48 からの並べ替えられたデータはマルチプレクサ51
に入力され、マルチプレクサ51は、データの損失または
破壊がない定常状態にあるときは、データの奇数フィー
ルドと偶数フィールドを交互にビデオ表示RAM に入力す
る。ここでは、表示RAM には、１フレームのデータを収
容するだけの十分な記憶容量があることを想定してい
る。そのあと、データ・フレームは、表示目的のために
インタレース形式または非インタレース形式で表示RAM
から読み取られる。受信装置はコントローラ42によって
制御され、コントローラ42は受信したビデオ・データの
圧縮解除と表示を通常のオペレーション・サイクルに従
って調整するようにプログラムされている。

【００４３】ユーザ制御スイッチ41によってシステムに
電源を入れるか、あるいはチャネルを切り替えると、直
ちにシステム・コントローラ42はスタートアップ・サイ
クルを開始して、可能な限り迅速にイメージ再現が行え
るようにする。データ・フィールドの全シーケンス（２
つの連続するフレーム内符号化相互排他的奇数または偶
数フィールドを内包するシーケンス）のイメージ表示が
行われると、コントローラは通常の圧縮解除オペレーシ
ョン・サイクルに切り替わる。スタートアップ時には、
フレーム間符号化フィールド（ＰまたはＢ）を再現する
には、フレーム内符号化フィールドからのデータが必要
であるので、イメージ再現は、少なくとも１つのフレー
ム内符号化フィールドが受信されるまでは行うことがで
きない。コントローラ43は、トランスポート・プロセッ
サ43から送られたヘッダ・データに応じて、受信したフ
ィールド・タイプをモニタする。コントローラはフレー
ム内符号化フィールドが受信されるまで、受信したフィ
ールド・データの表示を禁止する。そのフィールド・タ
イプ（奇数または偶数）がチェックされ、最初に現れた
フレーム内符号化フィールドと同じタイプの連続するフ
ィールドについて圧縮解除が行われる。反対のフィール
ド・タイプのフィールドの表示は、そのタイプの最初に
現れるフレーム内符号化フィールドが現れるまで禁止さ
れるが、この最初のフィールドは最初のフレーム内符号
化フィールドが検出されてから既知数のフィールドのあ
とで現れる。スタートアップ時には、最初に圧縮解除さ
れたＩフレームの表示は、Ｉ符号化フィールドと、Ｉ符
号化フィールドのあと現れた最初のＰ符号化フィールド
に続く最初のＢ符号化フィールドとの間のフレーム・イ
ンターバル数の間に、繰り返すことができる。図１
（Ｃ）に示すように、フィールド10が最初に現れたＩ符
号化フィールドならば、Ｂフィールド６と８は先行Ｐ符
号化フィールド４（これは使用可能でない）がないと、
デコード化することができない。通常表示フィールド・
シーケンスでＩフィールド10のあと最初に表示される偶
数フィールドはフィールド12であり、このフィールドは
フィールド10のあと４フレーム・インターバルの間現れ
る。別の方法として、最初に現れたＩフィールドを繰返
し表示する代わりに、例えば、最初のＩフィールドが現
れたあとに続く４フレームの間イメージ表示を禁止する
ことも可能である。

【００４４】チャネル切替え時には、新しく選択したチ
ャネルからのイメージを表示するように、システムが同
期をとるまで、前のチャネルからの最後のイメージを繰
返し表示するようにシステムを制御することが可能であ
る。

【００４５】最初のフレーム内符号化フィールドが奇数
であるものとする。連続する奇数フィールドは圧縮解除
され、バッファ・メモリ47からマルチプレクサ51へ送ら
れる。この時点で、受信データの表示に関していくつか
のオプションが選択できる。最初のオプションは、奇数
フィールドを表示RAM 52の奇数フィールド・ラインに書
き出し、表示RAM の偶数フィールド・ラインを、例え
ば、中間グレー値にセットしてイメージを表示すること
である。第２のオプションは、奇数フィールド・データ
を表示RAM の奇数フィールド・ラインに書き出し、次
に、同じ奇数フィールド・データをバッファ・メモリ47
から再度読み取って、それを表示RAM の偶数フィールド
・ラインに書き出してイメージを表示することである。
この第２オプションを選択すると、第１オプションより
もイメージが明るくなり、見かけの解像度が向上する。
第３のオプションは、奇数フィールド・データを表示RA
M の奇数フィールド・ラインに書き出し、次に、同じフ
ィールドをバッファ・メモリ47から読み取って、それを
マルチプレクサ49経由でインタポレータ50に入力するこ
とである。インタポレータ50は、奇数フィールド信号の
連続するペアのラインからインタポレートされたデータ
・ライン（垂直平均）を生成するよう構成することが可
能である。これにより、疑似偶数データ・ラインが得ら
れ、これらのラインは、あとで表示RAM 52の偶数フィー
ルド・ラインに書き出される。このオプションを選択す
ると、第２オプションよりも見かけの解像度が向上した
イメージが得られる。

【００４６】選択された特定オプションはコントローラ
42にプログラムされ、スタートアップ・サイクルの一部
となる。コントローラは、トランスポート・プロセッサ
43から与えられたデータを受けて、該当バッファ・メモ
リ47または48（これは、最初のフレーム内符号化フィー
ルドが奇数であるか、偶数であるかによって決まる）か
らのデータ読取りを制御し、マルチプレクサ49,51 の切
替えを制御する。例えば、第３オプションを選択し、最
初のフレーム内符号化フィールドが奇数であり、バッフ
ァ・メモリ47が信号の各フィールドを２回読み取るよう
に条件づけられ、マルチプレクサ49がバッファ・メモリ
47から信号を渡すように条件づけられ、マルチプレクサ
51がバッファ・メモリ47とインタポレータ50から信号の
フィールドを交互に渡すように条件づけられているとす
る。あらかじめ決めた数のフィールドが上記のように処
理されると、コントローラは定常状態の制御サイクルに
切り替わって、奇数と偶数の両フィールド・タイプから
のデータを圧縮解除する。

【００４７】前述したように、トランスポート・プロセ
ッサは、損失または訂正不能エラーを示すエラー・フラ
グを出すことがある。このようなエラーや損失データか
ら起こるおそれのある、望ましくないイメージ破壊を改
善するために、コントローラは、受信システムが壊れて
いない信号を代用できるようにする構成にすることが可
能である。例えば、損失データまたはエラー・データが
フレーム内符号化フィールドに現れた場合、コントロー
ラは、上述したオプション３と同じような処理に戻るよ
うに構成することが可能である（ただし、損失デーが奇
数または偶数フィールドだけに現れた場合には、最初の
フレーム内符号化フィールドが現れるのを待つ必要がな
い。逆に、損失データが奇数フィールドと偶数フィール
ドの両方に現れたときは、コントローラはスタートアッ
プ・サイクルに戻ることになる）。損失データがＰフィ
ールドに見つかったときは、この場合も、コントローラ
はシステムがオプション３に従って動作するように構成
することが可能である。逆に、損失データがＢフィール
ドに見つかったときは、コントローラは、システムがオ
プション２または３に従って、１フィールド単位あるい
は部分フィールド単位でこのデータをインタポレートさ
れたデータで置き換えるように構成することが可能であ
る。

【００４８】図５は、単一の圧縮解除装置で偶数と奇数
フィールド・データの両方を圧縮解除する場合の構成例
を示したものである。

【００４９】一般的に、図５の回路は、MPEG類似の形式
で用意されたビデオ・データを圧縮解除する構成になっ
ている。この装置は２つのバッファ・メモリ314 と316
を含んでおり、各バッファ・メモリは、圧縮解除された
イメージ・データの奇数フィールドと偶数フィールドを
ストアできる記憶容量を備えている。奇数（偶数）フィ
ールドが圧縮解除されるときは、メモリの奇数（偶数）
フィールド部分が使用可能(enabled) にされる。逆の場
合も同じである。圧縮解除されたデータは加算器312 か
ら出力され、マルチプレクサ320 とメモリ314,316 に入
力される。Ｂフィールドが圧縮解除されるときは、この
イメージ・データはマルチプレクサ320によって加算器3
12 から表示RAM 318 に渡される（マルチプレクサ322
を経由して）。ＩまたはＰフィールドが圧縮解除される
ときは、圧縮解除されたイメージ・データはバッファ・
メモリ314,316 の一方に書き出され、後続のＢフィール
ドが圧縮解除されたあと表示RAM に渡される（マルチプ
レクサ320,322 を経由して）。このようにして、送信フ
ィールド・シーケンスは通常フィールド・シーケンスに
並べ替えられる。名目的には、マルチプレクサ322 は、
イメージ・データをマルチプレクサ320 から表示RAM 31
8 に渡すように条件づけられている。エラーを隠す必要
があるインターバルの期間、マルチプレクサ322 は、イ
メージ・データをフィールド・メモリ324 から渡すよう
に条件づけられている。エラーを隠すことは、上述した
オプション３に従って行われる。データの各フィールド
がマルチプレクサ320 から出力されるとき、インタポレ
ートされたイメージ・データ・フィールドが現フィール
ドから生成され、フィールド・メモリ324 にストアされ
る。これは、次に現れるフィールドで全体または一部が
置換される。スタートアップ時またはチャネル切替え時
には、データ・フィールドはマルチプレクサ320とフィ
ールド・メモリ324 から交互に表示RAM に入力される。

【００５０】トランスポート・プロセッサ43からの圧縮
ビデオ・データはバッファ・メモリ300 に入力される。
このデータは圧縮解除コントローラ302 によってアクセ
スされ、そこでヘッダ・データが抜き出されてコントロ
ーラ302 をプログラムする。DCT 係数に対応する可変長
コードワードは抜き出され、可変長デコーダ(VLD)308に
入力され、モーション・ベクトルに対応する可変長コー
ドワードは可変長デコーダ(VLD)306に入力される。VLD
308 は、コントローラ302 の制御を受けて、可変長デコ
ード化および逆ランレングス・デコード化を必要に応じ
て実行する回路を内蔵している。VLD 308 からのデコー
ド化データは、それぞれのDCT 係数を逆量子化し、その
係数をピクセル・データ・マトリックスに変換する回路
を含む逆DCT 回路310 に入力される。そのあと、ピクセ
ル・データは加算器312 の一方の入力端に入力され、そ
の出力はマルチプレクサ320 とバッファ・メモリ314,31
6に入力される。

【００５１】VLD 306 は、コントローラ302 の制御を受
けて、可変長符号化モーション・ベクトルをデコード化
する回路を含んでいる。デコード化されたモーション・
ベクトルはモーション補正予測回路304 に入力される。
モーション・ベクトルに応答して、予測回路はバッファ
・メモリ314,316 の一方（正方向）または両方（正方向
と逆方向）にストアされた対応するピクセル・ブロック
をアクセスする。予測回路はブロック・データ（バッフ
ァ・メモリの一方から取り出したもの）またはインタポ
レートされたデータ・ブロック（両方のバッファ・メモ
リから取り出したそれぞれのブロックから導き出したも
の）を加算器312 の他方の入力端に入力する。

【００５２】圧縮解除は次のように行われる。入力ビデ
オ・データのフィールドがフレーム内符号化データなら
ば、モーション・ベクトルはなく、デコード化されたDC
T 係数はピクセル値のブロックに対応している。従っ
て、フレーム内符号化データのときは、予測回路304 は
ゼロ値を加算器312 に入力し、デコード化されたDCT 係
数は未変更のまま加算器312 から、最後に圧縮解除され
たＰフィールドを含んでいないバッファ・メモリ314,31
6 の一方に渡される。これば、後続のモーション補正フ
レーム（ＢまたはＰ）をデコード化するときに使用され
る。

【００５３】入力データのフィールドが正方向モーショ
ン補正Ｐフィールドに対応している場合は、デコード化
されたDCT 係数は、例えば、現在の偶数フィールドと最
後に現れた偶数ＩまたはＰフィールドとの残余または差
に対応している。予測回路304 は、デコード化されたモ
ーション・ベクトルに応答して、どちらかのバッファ・
メモリ314 または316 にストアされたＩまたはＰフィー
ルド・データの対応するブロックをアクセスし、このデ
ータ・ブロックを加算器に入力し、そこで残余ブロック
が予測回路304 から与えられた対応するピクセル・デー
タ・ブロックに加えられる。加算器312 から出力された
総和は、Ｐフィールドのそれぞれのブロックのピクセル
値に対応しており、そのピクセル値は予測ピクセル・デ
ータを生成するために使用されたピクセル・データのＩ
またはＰフィールドをストアしていない、バッファ・メ
モリ314,316 の一方に入力される。

【００５４】双方向符号化(B) フィールドの場合は、両
方のバッファ・メモリ314,316 にストアされたストアＩ
とＰピクセル・データから予測値が、それぞれのモーシ
ョン・ベクトルが正方向であるか、逆方向であるか、あ
るいはその両方であるかに応じてアクセスされる点を除
けば、オペレーションは同じである。生成されたＢフィ
ールド・ピクセル値は表示RAM 318 を更新するために、
マルチプレクサ320 を経由して入力されるが、Ｂフィー
ルド・データは画像データの他のフィールドの生成に使
用されないので、バッファ・メモリ314,316 のどちらに
もストアされない。

【００５５】スタートアップ時とチャネル切替え時に
は、目立ったイメージ・エラーを発生することなく、イ
メージ待ち時間を短縮化することができる。フィールド
10（図１（Ｃ））が、スタートアップまたはチャネル切
替え後最初に現れたＩフィールドであるとする。後続の
Ｂフィールド６と８を圧縮解除するためには、圧縮解除
されるＰフィールド４が必要であるが、これは当然に使
用可能になっていない。しかし、一般的に、イメージ・
データの連続するフィールド／フレームが十分に冗長性
があると想定されている。従って、圧縮解除されるＩフ
ィールド10は圧縮解除されるＰフィールド４に類似して
いるはずであるので、Ｉフィールド10を代用することが
可能である。これを行うには、最初に圧縮解除されるＩ
フィールドをメモリ314,316 の両方に書くだけでよい。
そのあと、Ｂフィールド６と８を圧縮解除して、表示す
ることができる。

【００５６】コントローラ302 は、受信した奇数および
偶数フィールドの特定シーケンスに従って、特定処理エ
レメントをサイクルするようにプログラムされている。
また、スタートアップとチャネル切替えシーケンスが、
システム・コントローラから制御バスCB上に送出された
制御信号に応答して開始されるようにプログラムされて
いる。スタートアップ時には、表示は最初のＩフィール
ドが受信されるまで禁止される。そのタイプ（奇数／偶
数）は、受信信号に含まれるヘッダ・データから判断さ
れ、タイプ・データに応じて、奇数フィールドまたは偶
数フィールドだけが、あらかじめ決めた数のフィールド
・インターバルの間、マルチプレクサ320 に与えられ
る。この期間の間、マルチプレクサ322 はフィールド・
レートで切り替わって、マルチプレクサ320 から出力さ
れたリアル・イメージ・データのフィールドを、フィー
ルド・メモリ324 から取り出したインタポレート・デー
タ・フィールドとインタリーブして出力するように条件
づけられている。チャネル切替え時には、システムが同
じように動作するように条件づけることが可能である。
あるいは、Ｉフィールド受信時まで表示を禁止するので
はなく、最後に受信したチャネルから表示RAM にストア
されたデータを凍結表示するようにすることも可能であ
る。

【００５７】インタポレータ323 は、特定のフィールド
内のラインを平均する空間インタポレータとして説明し
てきたが、一時的に平均をとったデータを現フィールド
および同一タイプ（奇数または偶数）の先行フィールド
から生成するようにインタポレータ323 を構成すること
も可能である。

【００５８】トランスポータ・プロセッサ43から与えら
れたエラー標識で示された間欠的データ損失を隠すこと
は、システムが単にチャネル切替えオペレーション・モ
ードに入るようにすることによって実現することができ
る。この種の隠しを行うと、表示に発作的な乱れ(jerki
ness) やその他の不自然さが発生するが、データ損失や
壊れがＢフィールドに現れた場合は、表示されるイメー
ジに目立った擾乱を生じることなく、インタポレートさ
れたフィールドでＢフィールドを置換することが可能で
ある。

【００５９】図６は、圧縮信号の符号化階層を示したも
のである。同図において、最上位レベルには、圧縮信号
はフィールド・グループGOFi（奇数または偶数）として
置かれており、各グループは少なくとも１つのＩフィー
ルドを含んでいる。スライスは複数のマクロブロック(m
acroblock)を含んでいる。各マクロブロックは輝度Ｙと
クロミナンスU,V データからなっている。このデータは
ブロックに配置され、各ブロックはイメージ・ピクセル
の８×８配列マトリックスからの情報から構成されてい
る。従って、各マクロブロックは、符号化イメージの16
隣接フィールド・ラインからの情報を含んでいる。該当
する場合には、デコード化に必要なモーション・ベクト
ルと他のインデックス（指標）をマクロブロックに含め
ることも可能である。

【００６０】以下では、説明の便宜上、トランスポート
・パケット化回路20がエラー検出コードを、スライス単
位で圧縮データに適用して、少なくともそれぞれのスラ
イスに限定して送信エラーが検出できるようにするもの
とする。このデータ構造が与えられていると、局所化さ
れたエラー隠しをスライス単位で受信側で行うことがで
きる。なお、注意すべきことは、エラーがＩまたはＰフ
ィールドのスライスで起こると、そのエラーがGOF の他
の部分に伝わるおそれがあることである。従って、エラ
ー隠しを行うとき、エラーが発生したフィールドのタイ
プに注意を払う必要がある。

【００６１】受信側では、システム・コントローラ42に
は、それぞれのフィールドのそれぞれのスライスのエラ
ー標識がトランスポート・プロセッサ43から送られてき
たとき、それをストアするためのエラー・メモリを含め
ることが可能である。第７図は、GOF のスライス・エラ
ー・データをストアするだけの十分な記憶容量をもつエ
ラー・メモリ（システム・コントローラ42に実装されて
いる）を示している。図７に示すように、フィールド・
エラー・メモリの各カラム（列）は、GOF 内の特定フィ
ールドのスライス・エラー・データを表している。それ
ぞれのフィールドのタイプは各カラムの上部に英字I,B,
P で示されている。カラム１について説明すると、この
カラムには、GOF のＩフィールドのエラー・データが入
っている。メモリ・ロケーションの「１」は、エラーが
対応するスライスに見つかったことを示し、「０」はエ
ラーがないことを示している。エラーはスライス３に見
つかっている。このエラーは、圧縮解除時に残りのフィ
ールドすべてに伝わるおそれがある。従って、正しいエ
ラー隠しを行うためには、エラー標識をエラー・メモリ
内で伝播させる必要がある。エラー標識の伝播は、スラ
イス３においてカラム１からカラム９への矢印で示され
ている。同様に、Ｐフィールドの場合のエラー標識の伝
播は、メモリ内にそれぞれの矢印で示されている（メモ
リ・バンクは混同を避けるために１とゼロが一杯に置か
れていなかった）。 フィールド・エラー・メモリ内
のエラー標識の伝播は、I/P と呼ばれる別の作業メモリ
を使用することで行うことができる。一般的には、Ｉフ
ィールド・スライス・エラー・データは、フィールド・
エラー・メモリのＩフィールド部分とI/P メモリの両方
にロードされる。Ｂフィールド・スライス・エラー・デ
ータが発生すると、これはI/P メモリ内の対応するスラ
イス・エラー・データとOR（論理和）がとられ、その結
果はフィールド・エラー・メモリのそれぞれのＢフィー
ルド部分にロードされる。後続のＰフィールドにスライ
ス・エラー・データが見つかると、そのデータはI/P メ
モリ内の対応するスライス・データとORがとられ、その
結果はフィールド・エラー・メモリのそれぞれのＰフィ
ールド部分にロードされる。この結果は、I/P メモリ内
の対応するスライス・エラー・データを置換するために
も使用される。このようにして、ＩフィールドとＰフィ
ールドのスライス・エラー・データは共に、GOF のフィ
ールド・エラー・メモリのそれぞれのフィールドに伝播
されていく。

【００６２】図８は、エラー・マップを生成するプロセ
スを示すフローチャートである。それぞれのエラー・マ
ップは奇数フィールド・グループと偶数フィールド・グ
ループの両方で生成されるが、フローチャートには、奇
数または偶数GOF だけのマップを生成するプロセスが示
されている。一般に、このプロセスは、定常状態の圧縮
解除サイクルに入ると、初期設定される。初期設定され
ると、システムはフィールド同期化パルスを待ち(600)
、そのあと、トランスポート・パケットのヘッダに入
っているフィールド・タイプ・データを読み取る(601)
。フィールド・タイプが検査され(602) 、それがＩ符
号化フィールドであるかどうかが判定される。それがＩ
フィールドであれば、カウンタはゼロにリセットされ(6
07) 、スライス・エラー標識がフィールド・エラー・メ
モリ(FEM) のＩ部分にロードされ、I/P メモリ内の対応
するスライス・エラー・データとORがとられる。ORの結
果がI/P メモリ内で置換される(603) 。Ｉフィールドが
現れたとき、Ｉフィールド・スライス・エラー・データ
がI/P メモリにロードされないのは、例えば、先行GOF
からの２後続Ｂフィールドがまだ圧縮解除されていない
ためである。Ｉフィールド・エラー・データは、これら
のＢフィールドを受信したあと、I/P メモリ内で置換さ
れる。これは、フィールド同期化パルスをカウントする
ことによって行われ(607) 、Ｉフィールドを受信したあ
と、該当数のフィールドが現れると(608)、そのＩフィ
ールドのスライス・エラー・データがＦＥＭから読み取
られてI/Pメモリに送られる(609) 。

【００６３】受信したフィールドがＩ符号化フィールド
でなければ、それがＰ符号化フィールドであるかどうか
を判定するために検査される(604) 。それがＰ符号化フ
ィールドであれば、スライス・エラー・データはI/P メ
モリ内の対応するスライス・エラー・データとORがとら
れ、その結果がI/P メモリとFEM の該当Ｐフィールド部
分の両方にロードされる。受信したフィールドがＰ符号
化フィールドでなければ、Ｂ符号化フィールドであるも
のとみなされる（省略時値）。スライス・エラー・デー
タはI/P メモリ内の対応するスライス・エラー・データ
とORがとられ、その結果はＦＥＭの該当Ｂフィールド・
ロケーションにロードされる。

【００６４】エラー・マップを生成するための上述した
プロセスによると、フレーム・グループ内に一時的に伝
播し、スライス内を水平方向に伝播するエラーを隠すこ
とができるエラー・データが得られる。しかし、理解さ
れるように、イメージ・モーションが原因で、エラーは
連続するフィールド内を垂直方向に伝播するおそれがあ
る。垂直方向のエラー伝播を隠すことは、スライス・エ
ラー・データを垂直方向に伝播することによって行うこ
とができる。例えば、スライス・エラーが例えばＩフィ
ールド１のスライス３に現れたときは、スライス２と４
に対応するメモリ・エラー・ロケーションにエラー標識
を入れることも可能である。代表例として、大部分のイ
メージでは、モーションは主として水平方向に行われ、
垂直方向のモーションはほんのわずかである。従って、
垂直方向のエラー伝播は、その結果のイメージ破壊が軽
微であり、目立たないので、ほとんど無視することが可
能である。

【００６５】エラー・マップ・データは、例えば圧縮解
除コントローラ302 に入力され、このデータを受けて、
マルチプレクサ322 は、エラーを含むと示された圧縮解
除イメージ・データの現スライスに代えて、先行フィー
ルドからのインタポレートされたスライスを使用して表
示RAM 318 へ送る。

【００６６】図９は、システム・コントローラ42のスタ
ートアップ／チャネル切替えシーケンスの例を示すフロ
ーチャートである。スタートアップ時またはチャネル切
替え時に、フラグが生成される。これらのフラグは、ス
タートアップを行うのか、チャネル切替えを行うのかを
判断するために検査される(300) 。スタートアップ・モ
ードが要求されていると、イメージ・データの表示は禁
止され、フィールド・カウンタ(303) が使用禁止(disab
led)にされる(301) 。逆に、チャネル切替えが要求され
ていれば、表示装置は表示RAM に含まれるイメージ・デ
ータを繰返し表示するように条件づけられ、フィールド
・カウンタ(303) が使用禁止にされる。システムは次の
フィールド同期化パルスが現れるのを待ち(302) 、それ
が現れると、トランスポート・ヘッダ・データが検査さ
れる(305) 。システムはＩ符号化フィールドが現れるの
を待ち(306) 、このフィールドが奇数または偶数フィー
ルド・タイプであるかが検査される。Ｉフィールドが現
れると、カウンタ(303) が使用可能にされる。Ｉフィー
ルドが偶数フィールドならば、圧縮解除されるが、あら
かじめ決めた数Ｎのフィールドが受信されるまで(309)
これは表示RAM に書かれない。この数Ｎは、Ｉフィール
ドを受信してから、連続した圧縮解除フィールドを得る
ために必要な時間までの遅延インターバルに一致するよ
うに設定される。Ｎ個のフィールドを受信すると、圧縮
解除されたデータは表示RAM に書かれ、表示モードが使
用可能にされる。さらに、インタポレートされた奇数フ
ィールドは、圧縮解除された偶数フィールドから生成さ
れると、表示RAM に書かれる。このモードは、Ｍ個のフ
ィールドが受信されるまで(315) 続けられ、受信される
と、定常状態の圧縮解除モードがアクティベートされる
(316) 。この数Ｍは、偶数（奇数）フィールドが現れた
あと、有効な圧縮解除奇数（偶数）フィールド・データ
が使用可能になるようなフィールド数として選択され
る。例えば、図１（Ｃ）では、数ＭはＮ＋９個のフィー
ルドになっている。

【００６７】同様に、最初に検出されたＩ符号化フィー
ルドが奇数ならば(307) 、同様のプロセス (310,311,31
4,315,316)が実行される。

【００６８】システムは、チャネル切替えが要求された
ときも同じプロセスに従うが、異なるのは、表示が禁止
されないことだけである。制御点(312) または(314) で
は、表示は禁止されていないので、新しいデータが表示
RAM に書かれるときは、イメージ切替えは自動的に行わ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の一実施の形態を説明するた
めにビデオ信号の符号化フィールドシーケンスを絵図に
して示した図、（Ｂ）は同じく本発明の一実施の形態を
説明するためにビデオ信号の符号化フィールドシーケン
スを絵で示した図、（Ｃ）は同じく本発明の一実施の形
態を説明するためにビデオ信号の符号化フィールドシー
ケンスを絵図にして示した図である。

【図２】本発明の一実施の形態によるビデオ信号符号化
システムを示すブロック図である。

【図３】ビデオ信号圧縮装置の例を示すブロック図であ
る。

【図４】ビデオ信号デコード化システムの一例を示すブ
ロック図である。

【図５】ビデオ信号圧縮解除装置の一例を示すブロック
図である。

【図６】圧縮信号形式を絵で示した図である。

【図７】本発明一実施の形態を説明するために、フィー
ルド・エラー・メモリを絵で示した図である。

【図８】イメージ信号誤差マップを生成するプロセス例
を示すフローチャートである。

【図９】図５に示した装置のスタートアップ・シーケン
スを示すフローチャートである。

フロントページの続き (56)参考文献 エレクトロニクス，日本，オーム社, 1991年 １月 １日，35／１，12−15 ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳ ＯＮ ＣＩＲ ＣＵＩＴ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ，38 ／１，140−142 ビデオパケット紛失の選択的訂正方 式，電子情報通信学会技術研究報告, 1988年12月16日，ＩＥ88−87，45−52 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68 H04N 5/91 - 5/95

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮されたイメージ表現信号を圧縮解除
   するタイプのビデオ信号受信装置であって、該イメージ
   表現信号は複数フレームのグループに圧縮されており、
   そのうち複数フレームの各グループにおける少なくとも
   最初のフィールドはフレーム内符号化されており、各グ
   ループの残りのフレームは予測符号化されており、さら
   に、複数フレームを有する各グループのフレームについ
   ては、それらから他のフレームが予測符号化されるもの
   であるときはアンカー・フレームと称し、前記圧縮され
   たイメージ表現信号はひとつのフレームより小さなデー
   タのセグメント中に生じて伝送中にエラーを生じる可能
   性があり、前記セグメントはエラー・チェック・ビット
   を含んでおり、該エラー・チェック・ビットによりセグ
   メント中のエラーを検出するものであるとき、該受信装
   置は、 前記圧縮されたイメージ表現信号に応答して、データの
   各セグメントにおける訂正可能でないエラーを検出し、
   前記エラーを包含するデータの各セグメントに対するエ
   ラー指示Ｅを生成するためのエラー検出／訂正手段と、 前記エラー指示Ｅに応答して、前記訂正可能でないエラ
   ーをエラー・マップ中にマッピングし、前記アンカー・
   フレームのエラー指示Ｅを、複数フレームのグループ内
   における連続したアンカー・フレームの対応するマップ
   ・ロケーションに伝播させる手段と、 前記伝播したエラー指示Ｅに応答して、前記マップされ
   たエラー指示Ｅにより示されるエラーを有する各フレー
   ムの部分に対して、置換イメージ・データを供給する手
   段とを具備したことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 前記エラー指示を伝播させる手段は、複数フレームのグ
   ループ内において、現在のアンカー・フレームにおける
   エラー指示と、先行するアンカー・フレームの空間位置
   に対応したエラー指示との論理和を求める手段を備えた
   ことを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、 前記エラー指示を伝播させる手段は、前記エラー指示
   を、垂直的に隣接するイメージ・エリアに対応した位置
   に伝播させる手段を備えたことを特徴とする装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の装置において、 前記置換イメージ・データを供給する手段は、 前記検出されたデータのセグメントに応答して、圧縮解
   除されたイメージ・データを生成する手段と、 前記圧縮解除されたイメージ・データに応答して、エラ
   ーのないイメージ・データから、補間された信号を生成
   する手段と、 前記エラー指示が存在しないとき、圧縮解除されたイメ
   ージ・データを利用手段に与え、さらに、前記エラー・
   マップにおけるエラー指示に応答して、補間されたイメ
   ージ・データを前記利用手段に与える手段とを備えたこ
   とを特徴とする装置。
5. 【請求項５】 請求項1 に記載の装置において、 各フレームの奇数フィールドおよび偶数フィールドは独
   立して圧縮され、前記ビデオ信号処理装置において独立
   して圧縮解除され、さらに、前記置換イメージ・データ
   を供給する装置は、前記エラー・マップにおけるエラー
   指示に応答して、訂正可能でないエラーを有する圧縮デ
   ータのセグメントに対応した、圧縮解除された偶数フィ
   ールド・イメージ・データの替わりに、圧縮解除された
   奇数フィールド・イメージ・データを用いる手段を備え
   たことを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の装置において、 前記訂正可能でないエラーをマッピングする手段、およ
   び、前記エラー指示を伝播させる手段は、エラー・マッ
   プ・メモリおよびワーキング・メモリを有することを特
   徴とする装置。