JP3310633B2 - 復号装置 - 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、符号化された画像
データを復号するときに読み出した画像データの誤りを
修整する復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、効率よくデジタル動画像データ
を磁気テープや磁気ディスク等に記録したり、回線を用
いて伝送する場合には、記録する情報量を少なくするた
めに画像データを高能率で符号化することが知られてい
る。

【０００３】動画像データを高能率で符号化する方法の
１つとしては、一部が本発明と同一の発明者による特願
平3-118825号に記載の方法が提案されている。これは１
画面のデータを例えば８画素×８画素のブロックに分解
し、ブロック毎に直交変換を行い、変換係数をブロック
の統計的性質に基づいて適応的に量子化する方法であ
る。

【０００４】一般に、量子化を行った後、量子化データ
及びそれに付随する付加情報は誤り訂正符号化され、誤
り訂正符号化された量子化データや付加情報は記録媒体
に記録される。

【０００５】上記の方法で記録されたデータを読み出す
ときに、値が誤って読み出されることが起こり得る。誤
り訂正符号化が行われている符号の場合、読み出したデ
ータには誤り訂正復号が行われ、誤ったデータのうち幾
つかのデータは誤りの生じた位置がわかる誤り検出が行
われ、更に、幾つかのデータは正しい値に訂正できる誤
り訂正が行われる。

【０００６】しかし、誤り検出はできたが、誤り訂正が
できなかったデータに関しては、そのデータの値が誤っ
ていることはわかっているが、正しい値はわかっていな
い。そして、誤ったデータのままで復号を行うと、大き
な画質劣化として再生画像に現れる。

【０００７】そこで、誤り検出しかできなかったデータ
に対して、画像の相関を利用して誤りを目立たなくする
誤り修整が行われる。

【０００８】第１の従来の誤り修整方法としては、再生
画像上で、誤った画素の周辺画素から実際の画素値を予
測し、誤ったデータをその予測値で置き換える方法があ
る。例えば、図２０において、ａ〜ｆは画素値を表し、
誤り検出によりｅの値が誤りであることがわかっている
ときには、次式（１）に示すように、周辺画素からｅの
値を予測して、 ｅ′＝（ｂ＋ｄ）／２ ……（１） として、誤っているｅの値をｅ′で置き換えることが行
われる。

【０００９】また、第２の従来の誤り修整方法として
は、特開昭 61-147690号公報に示されているように、画
像をブロックに分解し、ブロック毎の符号化出力として
得られるブロックの画素値の最小値とブロック内の画素
値のダイナミックレンジからなる付加コード、各画素値
とブロックの画素値の最小値との差を所定のビット数で
量子化した符号化コードのうち、付加コードに誤りがあ
った場合に、周辺の付加コードの平均値を予測値とし、
誤りのあった付加コードの値をその予測値で置き換える
方法である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】通常、変換符号化を用
いた方法では、ある特定の画素値に誤りが生じるのでは
なく、変換係数に誤りが生じる。ブロック内の誤った変
換係数を含んだまま逆変換を行った場合には、誤りはブ
ロック全体に影響する。従って、再生画像上では、ブロ
ックの画素値が全て誤りとなるが、上述した第１の従来
の誤り修整方法では、誤った画素の周辺の画素値から真
の値を予測するので、誤りの発生した画素の周辺の画素
値が正常に再生されている場合には有効であるが、誤り
の生じている画素の周辺画素にも誤りが生じている場合
には不適用である。例えば図２０でａ〜ｆの全ての画素
に誤りが生じている場合に、ｅの値を修正するために周
辺の画素から上記式（１）を用いて予測を行うと、予測
に用いるｂ，ｄの値が間違っているために精度のよい予
測ができず、ブロック全体に及ぶ誤りを修整することが
できないという問題点があった。

【００１１】また、上述した第２の従来の誤り修整方法
では、ブロックの画素値の最小値やダイナミックレンジ
といったブロック全体に大きな影響を与える付加情報を
隣接ブロックの相関を利用して予測するので、隣接ブロ
ックと誤りが生じたブロックとの相関が大きい場合には
有効であるが、相関が小さい場合には、修整をうけるブ
ロック全体の画素値が真の値と大きく異なってしまうと
いう問題がある。

【００１２】更に、ブロック全体に大きな影響を与える
データの場合、予測値が実際の値と少し違うだけで視覚
的に大きな劣化として現れ、予測値を平均値としている
ために画像全体にめりはりがなくなってしまうという問
題点があった。

【００１３】本発明は、上述した従来の動画像変換符号
化における誤り修整方法における問題点に鑑み、変換符
号化を用いて符号化したデータについて、変換係数の性
質に適しており時間的な相関をも考慮できる動画像変換
符号化誤り修整装置を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明によ
れば、ブロック毎の画素値を直交変換して求められる変
換係数を付加情報に基づいて量子化した量子化インデッ
クスと、前記付加情報とを含むデータを符号化した符号
化データを入力して誤り訂正復号を行い、復号データを
出力する誤り訂正復号手段と、前記誤り訂正復号手段に
おいて、誤り検出はできたが、誤り訂正できなかった復
号データが、付加情報であるか否かを判断する判断手段
と、前記判断手段において、付加情報と判断された場合
に、当該ブロック中のすべての変換係数を、前画面にお
ける当該ブロックと同位置のブロックの変換係数に置き
換える修整手段とを備えることにより、上記課題を解決
する。

【００１５】

【００１６】

【００１７】本発明の第２の発明によれば、ブロック毎
の画素値を直交変換して求められる変換係数を量子化し
た量子化インデックスを含むデータを符号化した符号化
データを入力して誤り訂正復号を行い、復号データを出
力する誤り訂正復号手段と、前記誤り訂正復号手段にお
いて、誤り検出はできたが、誤り訂正できなかった復号
データが、量子化インデックス中の低周波成分であるか
否かを判断する判断手段と、前記判断手段において、低
周波成分と判断された場合に、当該ブロック中のすべて
の変換係数を、前画面における当該ブロックと同位置の
ブロックの変換係数に置き換える修整手段とを備えるこ
とにより、上記課題を解決する。

【００１８】

【００１９】本発明の第３の発明によれば、ブロック毎
の画素値を直交変換して求められる変換係数を量子化し
た量子化インデックスを含むデータを符号化した符号化
データを入力して誤り訂正復号を行い、復号データを出
力する誤り訂正復号手段と、前記誤り訂正復号手段にお
いて、誤り検出はできたが、誤り訂正できなかった復号
データが、水平方向に隣接するブロックと相関の高い周
波数成分、或いは、垂直方向に隣接するブロックと相関
の高い周波数成分であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段において、水平方向に隣接するブロックと
相関の高い周波数成分と判断された場合には、誤り訂正
できなかった復号データに対応する変換係数のみを、水
平方向に隣接するブロックの同一周波数成分の変換係数
で置き換え、垂直方向に隣接するブロックと相関の高い
周波数成分と判断された場合には、誤り訂正できなかっ
た復号データに対応する変換係数のみを、垂直方向に隣
接するブロックの同一周波数成分の変換係数で置き換え
る修整手段とを備えることにより、上記課題を解決す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の動
画像変換符号化誤り修整装置の実施例を詳細に説明す
る。

【００２１】図１は、本発明の動画像変換符号化誤り修
整装置（以下、誤り修整装置と称する）の一実施例の構
成を示すブロック図である。

【００２２】図１の誤り修整装置は、入力デジタル動画
像データに離散コサイン変換を行い、得られた変換係数
を量子化し、量子化インデックスを量子化ビット数を表
す付加情報と共に誤り訂正符号化を行って記録媒体に記
録し、記録データを読み出し、読み出したデータを誤り
復号して、誤りが検出されたデータに本実施例の誤り修
整方法を適用して復号を行うように構成されている。

【００２３】図１の誤り修整装置は、符号化器10、記録
媒体11、及び記録媒体11を介して符号化器10に接続され
た復号器12によって構成されている。

【００２４】符号化器10は、入力デジタル動画像データ
を８画素×８画素のブロック毎に並べ替えるブロック化
回路13、ブロック化回路13に接続されておりブロック化
回路13で並べ替えられた動画像データを入力して離散コ
サイン変換して８×８の変換係数を一定の規則にしたが
って出力する離散余弦変換（ＤＣＴ）回路14、ＤＣＴ回
路14に接続されており入力データを付加情報に基づいて
適応的に量子化して量子化インデックスを出力する量子
化器15、量子化器15に接続されており付加情報及び量子
化インデックスを入力して誤り訂正符号化を行なう誤り
訂正符号化器16によって構成されている。

【００２５】誤り訂正符号化器16で誤り訂正符号化され
た結果は、磁気テープや磁気ディスクなどの記録媒体11
に記録される。

【００２６】また、図１に示すように復号器12は、記録
媒体11に接続されており記録媒体11から読み出したデー
タを入力してワード単位で誤り訂正復号を行なう誤り訂
正復号器17、誤り訂正復号器17に接続されており入力デ
ータを付加情報と量子化インデックスに分離し、付加情
報と量子化インデックスから得られる逆量子化値（ＤＣ
Ｔ係数値）を出力線ｃに出力し、付加情報に誤りが生じ
ている場合にはエラーフラッグｄをＯＮにし、誤ったＤ
ＣＴ係数値を出力する場合には誤りフラッグｅをＯＮに
する逆量子化器18、逆量子化器18に接続されており誤っ
たＤＣＴ係数値が入力された場合に、第１周波数成分の
デ−タである領域Ａに属している場合には誤りフラッグ
ｇをＯＮにし、第２周波数成分のデ−タである領域Ｂに
属している場合は誤っている係数値を０で置き換え、第
３周波数成分のデ−タである領域Ｃに属している場合は
誤っている係数値を水平方向の隣接ブロックの同一周波
数成分の係数値で置き換え、第４周波数成分のデ−タで
ある領域Ｄに属している場合は誤っている係数値を垂直
方向の隣接ブロックの同一周波数成分の係数値で置き換
え、付加情報に誤りが生じている場合は、全ての係数値
が誤っていることになり、誤り修整では良好な再生画像
は得られないため、領域Ａの係数に誤りが生じている場
合と同様の処理をする第１修整手段である第１修整回路
19、第１修整回路19に接続されており第１修整回路19か
らの入力値ｆにしたがってブロック毎に逆ＤＣＴを行
い、ブロック毎の再生画素値ｈを出力する逆ＤＣＴ回路
20、第１修整回路19に接続されており第１修整回路19か
らの出力データｆが逆ＤＣＴ回路20で遅延する時間分だ
け入力信号を遅延させる遅延回路21、逆ＤＣＴ回路20及
び遅延回路21に接続されており誤りフラッグｇ′がＯＦ
Ｆの場合には、ｈから入力された再生画素値をメモリに
書き込むと共に、入力された値をそのまま再生画素値と
してブロック分解回路23（後述）に出力し、誤りフラッ
グがＯＮの場合には、入力ｈからの再生画素値を用いな
いでメモリから前画面の同位置の再生画素値をブロック
分解回路23（後述）に出力する第２修整手段である第２
修整回路22、第２修整回路22に接続されており第２修整
回路22からの入力値を、符号化器10のブロック化回路13
に入力されたデジタル動画像データと同様のフォーマッ
トで出力するブロック分解回路23によって構成されてい
る。上記第１修整回路19の説明で用いた領域Ａ〜Ｄの一
例を図１０に示す。

【００２７】次に、上記各構成部分を詳述する。

【００２８】符号化器10を構成しているブロック化回路
13は、入力されたデジタル動画像データを８画素×８画
素のブロック毎に並べ替える。

【００２９】ＤＣＴ回路14は、ブロック化回路13に接続
されておりブロック化回路13で並べ替えられた動画像デ
ータを入力して離散コサイン変換して８×８の変換係数
を一定の規則にしたがって出力する。

【００３０】量子化器15は、ＤＣＴ回路14に接続されて
おり入力データを付加情報に基づいて適応的に量子化し
て量子化インデックスを出力する。

【００３１】誤り訂正符号化器16は、量子化器15に接続
されており付加情報及び量子化インデックスを入力して
誤り訂正符号化を行なう。

【００３２】誤り訂正復号器17は、記録媒体11に接続さ
れており記録媒体11から読み出したデータを入力してワ
ード単位で誤り訂正復号を行なう。

【００３３】逆量子化器18は、誤り訂正復号器17に接続
されており入力データを付加情報と量子化インデックス
に分離し、付加情報と量子化インデックスから得られる
逆量子化値（ＤＣＴ係数値）を出力線ｃに出力し、付加
情報に誤りが生じている場合にはエラーフラッグｄをＯ
Ｎにし、誤ったＤＣＴ係数値を出力する場合には誤りフ
ラッグｅをＯＮにする。

【００３４】第１修整回路19は、逆量子化器18に接続さ
れており誤ったＤＣＴ係数値が入力された場合に、入力
係数値が領域Ａに属している場合には誤りフラッグｇを
ＯＮにし、領域Ｂに属している場合は誤っている係数値
を０で置き換え、領域Ｃに属している場合は誤っている
係数値を水平方向の隣接ブロックの同一周波数成分の係
数値で置き換え、領域Ｄに属している場合は誤っている
係数値を垂直方向の隣接ブロックの同一周波数成分の係
数値で置き換え、付加情報に誤りが生じている場合は、
全ての係数値が誤っていることになり、誤り修整では良
好な再生画像は得られないため、領域Ａの係数に誤りが
生じている場合と同様の処理をする。なお、第１修整回
路19では、領域Ｃと領域Ｄの係数に誤りが生じた場合、
誤った係数値を過去の隣接ブロックの係数値との置き換
えるため、領域Ｃと領域Ｄの周波数成分の係数値をメモ
リに格納している。

【００３５】逆ＤＣＴ回路20は、第１修整回路19に接続
されており第１修整回路19からの入力値ｆにしたがって
ブロック毎に逆ＤＣＴを行い、ブロック毎の再生画素値
ｈを出力する。

【００３６】遅延回路21は、第１修整回路19に接続され
ており第１修整回路19からの出力データｆが逆ＤＣＴ回
路20で遅延する時間分だけ入力信号を遅延させる。

【００３７】第２修整回路22には、誤りフラッグｇ′
と、逆ＤＣＴ回路20からブロック毎の再生画素値ｈが入
力されており、１画面分の再生画素値を記録できるメモ
リを備えている。誤りフラッグｇ′は第１修整回路19か
ら出力された誤りフラッグｇを遅延回路21で遅延させた
信号である。第２修整回路22では、誤りフラッグｇ′が
ＯＦＦの場合には、ｈから入力された再生画素値をメモ
リに書き込むと共に、入力された値をそのまま再生画素
値としてブロック分解回路23に出力する。誤りフラッグ
がＯＮの場合には、入力ｈからの再生画素値は用いず、
メモリから前画面の同位置の再生画素値をブロック分解
回路23に出力する。

【００３８】ブロック分解回路23は、第２修整回路22に
接続されており第２修整回路22からの入力値を符号化器
10のブロック化回路13に入力されたデジタル動画像デー
タと同様のフォーマットで出力する。

【００３９】図２は、図１の逆量子化器18による１ブロ
ック分のデータの逆量子化の手順を説明するためのフロ
ーチャートである。

【００４０】逆量子化器18の入力線ａからは８ビットの
データが入力され、入力線ｂは入力線ａから入力された
データに誤りが生じているときにのみＯＮとなる。

【００４１】出力線ｃからは入力データから分離された
付加情報や量子化インデックスが出力される。

【００４２】図３は、逆量子化器18に入力されるデータ
をビット毎に示す。

【００４３】図３で、ｋはクラス分け情報のビット数、
ｐはビットパターン情報のビット数、ｂ（ｍ）はｍ番目
の係数の量子化ビット数を示している。なお、ｍ番目の
係数の量子化ビット数ｂ（ｍ）の値はクラス分け情報と
ビットパターン情報とから決定できる。

【００４４】図２では入力線ａから入力される８ビット
のデータをＭＳＢ（最上位ビット）からＤ（０）〜Ｄ
（７）とし、入力値を付加情報と係数の量子化インデッ
クスとに分離し、付加情報と係数の逆量子化値を出力線
ｃに出力する流れを示している。図２でも図３と同様に
ｋはクラス分け情報のビット数、ｐはビットパターン情
報のビット数、ｂ（ｍ）はｍ番目の係数の量子化ビット
数を示し、ｍは64個の量子化値の何番目かを示してい
る。

【００４５】まず、出力エラーフラッグｄ、ｅをＯＦ
Ｆ、ｍ＝０、ｊ＝０とし（ステップＳ１）、入力線ａか
ら８ビットの情報を入力し、出力エラーフラッグｄを設
定する（ステップＳ２）。

【００４６】ステップＳ２の詳細な動作を図４のフロー
チャートに示す。

【００４７】次に、上記ステップＳ２で得られた入力デ
ータからクラス分け情報をＫに、ビットパターン情報を
Ｐに入力する。ここで、

【００４８】

【数１】 である。このとき、必要なビット数が８ビットより多い
場合は（ステップＳ３、及び後述するステップＳ８）、
上記ステップＳ２及び後述するステップＳ７で逐次、入
力線ａから８ビット毎に情報を得て、エラーフラッグｄ
のＯＮ、ＯＦＦを設定する。続いて、入力データを１ビ
ットずつＫに格納し（ステップＳ４）、ｊ＜ｋがＮＯと
なったときにｋビットのクラス分け情報の入力が終了し
て（ステップＳ５）、Ｋをｃに出力する（ステップＳ
６）。なお、ステップＳ７は、上記ステップＳ２と同様
の動作を行う。

【００４９】入力データを１ビットずつＰに格納し（ス
テップＳ９）、ｊ＜ｐがＮＯとなったときにｐビットの
ビットパターン情報の入力が終了し（ステップＳ１
０）、Ｐをｃに出力する（ステップＳ１１）。この時点
で付加情報が得られているので、どの係数が何ビットで
量子化されているかがわかる。

【００５０】次に64個の量子化インデックスを順次読み
出しＱに格納する。ステップＳ１２〜Ｓ１８で１つの係
数の処理をしている。ｂ（ｍ）＝０がＹｅｓ、すなわち
０ビット量子化を行っている場合か（ステップＳ１
５）、またはｊ＜ｂ（ｍ）がＮＯの場合に、ｍ番目の量
子化値の入力が終了する（ステップＳ１７）。そしてＱ
を逆量子化し、その値を出力線ｃに出力し、ｍをインク
リメントすると共にＱをクリアする（ステップＳ１
８）。そして、ｍ＜64がＮＯとなったときに１ブロック
分の64個の逆量子化値の出力が終了する（ステップＳ１
９）。ここでも入力データは逐次ステップＳ１３から入
力される。ステップＳ１３の詳細な動作は、図５のフロ
ーチャートに示している。

【００５１】図２のステップＳ２とステップＳ７の動作
を図４のフローチャートで示す。

【００５２】入力線ａからは８ビットのデータが入力さ
れ、エラーフラッグｂは入力線ａから入力されたデータ
に誤りが生じている時にＯＮとなる。

【００５３】まず、ａから誤り訂正復号された８ビット
のデータを入力し、ＭＳＢからＤ（０）〜Ｄ（７）とす
る（ステップＳ２１）。入力データに誤りが生じている
場合には入力エラーフラッグｂがＯＮとなっているが
（ステップＳ２２）、その場合には出力エラーフラッグ
ｄをＯＮとし（ステップＳ２３）、そうでない場合には
出力エラーフラッグｄをＯＦＦとする（ステップＳ２
４）。そして、Ｄのビット番号を示すｉを０とする（ス
テップＳ２５）。

【００５４】図２のステップＳ１３の動作を図５のフロ
ーチャートで示す。

【００５５】ここでも、図４と同様に入力線ａからは８
ビット毎にデータが入力され、エラーフラッグｂは入力
線ａから入力されたデータに誤りが生じている時にＯＮ
となる。

【００５６】まず、入力線ａから誤り訂正復号された８
ビットのデータを入力し、ＭＳＢからＤ（０）〜Ｄ
（７）とする（ステップＳ３１）。入力データに誤りが
生じている場合には入力エラーフラッグｂがＯＮとなっ
ているが（ステップＳ３２）、その場合には出力エラー
フラッグｅをＯＮとし（ステップＳ３３）、そうでない
場合には出力エラーフラッグｅをＯＦＦとする（ステッ
プＳ３４）。そして、Ｄのビット番号を示すｉを０とす
る。

【００５７】図６は、第１修整回路19で１ブロック分の
ＤＣＴ係数値を修整する動作のフローチャートを示す。

【００５８】まず、出力エラーフラッグｇをＯＦＦに
し、出力線ｃからクラス分け情報を入力する（ステップ
Ｓ４１）。次に、入力エラーフラッグｄの状態を判定
し、エラーフラッグｄがＯＮの場合には、入力されたク
ラス分け情報が誤りであることを示しているので（ステ
ップＳ４２）、エラーフラッグｇをＯＮにする（ステッ
プＳ４３）。

【００５９】次に、出力線ｃからビットパターン情報を
入力し（ステップＳ４４）、エラーフラッグｄの状態を
判定する（ステップＳ４５）。エラーフラッグｄがＯＮ
の場合は入力ビットパターン情報が誤りであることを示
しているので、エラーフラッグｇをＯＮにする（ステッ
プＳ４６）。上述のステップＳ４１〜Ｓ４６で、付加情
報に誤りが生じている場合にエラーフラッグｇがＯＮと
なっている。

【００６０】続いて、何番目のＤＣＴ係数を扱っている
かを示すｍを０とする（ステップＳ４７）。そしてｍが
64になるまで各係数について、後述するステップＳ４８
からステップＳ６０までの処理を繰り返す。

【００６１】まず、出力線ｃからｍ番目のＤＣＴ係数値
を入力し（ステップＳ４８）、入力エラーフラグｅの状
態を判定する（ステップＳ４９）。エラーフラグｅがＯ
ＦＦの場合は、入力された係数値は正しい値ということ
を示している。エラーフラグｅがＯＦＦの場合、係数値
がＣ領域かＤ領域に属する場合は、今後誤りが生じた場
合に置き換えに用いることができるように、入力係数値
をメモリに格納しておく。領域Ａ、領域Ｂの係数の場合
は、置き換えに用いないので、係数値を格納しておく必
要はない。上記ステップＳ４９でエラーフラグｅがＯＮ
の場合は入力された係数値が誤っていることを示してい
るので、入力係数値がどの領域に属すかを判定し、領域
Ａに属す場合はエラーフラッグｇをＯＮにし（ステップ
Ｓ５３）、領域Ｂに属す場合は係数値を０とし（ステッ
プＳ５５）、領域Ｃに属す場合は水平方向の隣接ブロッ
クの同一周波数成分の係数値で置き換え（ステップＳ５
７）、領域Ｄに属す場合は垂直方向の隣接ブロックの同
一周波数成分の係数値で置き換える（ステップＳ５
８）。

【００６２】次に、正しい係数値、または修整後の係数
値を出力線ｆに出力し、ｍをインクリメントする（ステ
ップＳ５９）。ｍが64となる、すなわち１ブロックの全
ての係数値について修整が終了するとループを抜ける
（ステップＳ６０）。

【００６３】図７は、第２修整回路22で１ブロック分の
再生画素値を修正する動作のフローチャートを示す。

【００６４】出力線ｈからはブロックの各画素の再生画
素値が入力され、ｇ′はブロックの画素値を前画面の再
生画素値で置き換えるかどうかを示すフラッグである。

【００６５】まず、何番目の画素を扱っているかを示す
ｎを０とし（ステップＳ６１）、次にフラッグｇ′の状
態を調べ（ステップＳ６２）、フラッグｇ′がＯＦＦの
場合、即ち、Ａ領域に含まれる係数値または付加情報に
誤りが生じていない場合は、入力される再生画素値をそ
のまま出力するため後述するステップＳ６３〜ステップ
Ｓ６５を繰り返す。

【００６６】入力線ｈからｎ番目のデータを入力し（ス
テップＳ６３）、入力データをメモリに格納すると共に
ブロック分解回路23に出力してｎをインクリメントする
（ステップＳ６４）。そして、ｎが64になる、即ち、１
ブロックのデータを処理し終わるとループを抜ける（ス
テップＳ６５）。

【００６７】上記ステップＳ６２でフラッグｇ′がＯＮ
の場合、即ち、Ａ領域に含まれる係数値または付加情報
に誤りがあった場合は、メモリに格納されている前画面
の同位置の再生画素値を読み出すため、後述するステッ
プＳ６６〜ステップＳ６８を繰り返す。

【００６８】まず、メモリから前画面のｎ番目のデータ
を読み出し（ステップＳ６６）、次に読み出したデータ
をブロック分解回路23に出力すると共に、ｎをインクリ
メントする（ステップＳ６７）。ｎが64になる、即ち、
１ブロックのデータを処理し終わるとループを抜ける
（ステップＳ６８）。

【００６９】図８は、第２修整回路22の他の実施例とし
て、１ブロック分の再生画素値を修正する際に、動き検
出を行ってより良好な再生画像を得る第２修整回路22の
動作のフローチャートを示す。

【００７０】図７と同様に、出力線ｈからはブロックの
各画素の再生画素値が入力され、ｇ′はブロックの画素
値を前画面の再生画素値で置き換えるかどうかを示すフ
ラッグである。

【００７１】図８のステップＳ７１〜Ｓ７５は図７のス
テップＳ６１〜Ｓ６５と同一である。フラックｇ′がＯ
Ｎの場合、即ち、領域Ａに含まれる係数値または付加情
報に誤りがあった場合には（ステップＳ７２）、過去の
再生ブロックから動き検出を行い、動きベクトルを
（ｉ，ｊ）とする（ステップＳ７９）。次にメモリに格
納されている前画面の再生画素値を読み出すため、ステ
ップＳ７６〜ステップＳ７８を繰り返す。

【００７２】まず、メモリから前画面のｎ番目のデータ
から（ｉ，ｊ）だけずらした位置のデータを読みだし
（ステップＳ７６）、読み出したデータをブロック分解
回路23に出力すると共に、ｎをインクリメントする（ス
テップＳ７７）。上記ステップＳ７６でｎ番目のデータ
がメモリ上にアドレス（ｋ，ｌ）に格納されているとす
ると、アドレス（ｋ＋ｉ，ｌ＋ｊ）のデータを読み出す
ことになる。ｎが64になる、即ち１ブロックのデータを
処理し終わるとループを抜ける（ステップＳ７８）。

【００７３】図９は、本発明の誤り修整方法を用いた装
置の他の実施例の一構成例のブロック図である。

【００７４】図９の装置と上述した図１の装置との違い
は用いられている誤り修整方法にある。

【００７５】図１の装置では、誤りの生じた係数によっ
て、第１修整回路19で誤りの生じたＤＣＴ係数値を修正
する場合と、第２修整回路22で誤りの生じたブロックの
画素値を前画面の画素値を用いて置き換えを行う場合と
に分けていた。

【００７６】図９の装置では、全て誤りの生じたＤＣＴ
係数値を修整する。

【００７７】なお、図９のブロック化回路31〜逆量子化
器37は図１のブロック化回路13〜逆量子化器18及び記録
媒体11と、図９の逆ＤＣＴ回路39は図１の逆ＤＣＴ回路
20と、図９のブロック分解回路40は図１のブロック分解
回路23と同一である。図９においてブロック化回路31〜
誤り訂正符号化器34が符号化器41、誤り訂正復号器36〜
ブロック分解回路40が復号器42をそれぞれ構成する。

【００７８】以下、図１との相違点である修整手段であ
る修整回路38の動作を詳細に説明する。

【００７９】図１の第１修整回路19と同様に、入力され
る64個の係数を図１０の領域Ａ〜Ｄに分け、それぞれの
領域Ａ〜Ｄに適した修整方法を用いる。

【００８０】入力されるデータも図１の第１修整回路19
と同一で、ｃ′からは付加情報とＤＣＴ係数値が入力さ
れ、ｄ′はｃ′から入力された付加情報に誤りが生じて
いる場合にＯＮとなるエラーフラッグで、ｅ′はｃ′か
ら入力されたＤＣＴ係数値に誤りがある場合にＯＮとな
るエラーフラッグである。

【００８１】なお、修整回路38には修正に用いるため、
領域Ａ，Ｃ，ＤのＤＣＴ係数値がメモリに格納されてい
る。

【００８２】まず、第５周波数成分のデ−タである領域
Ａの係数値に誤りが生じた場合、誤りの生じた係数値を
前画面の同位置のブロックの同一周波数成分の係数値で
置き換える。第６周波数成分のデ−タである領域Ｂの係
数値、第７周波数成分のデ−タである領域Ｃの係数値、
及び第８周波数成分のデ−タである領域Ｄの係数値にそ
れぞれ誤りが生じた場合は、図１の第１修整回路19と同
様の動作を行う。即ち、領域Ｂの係数値に誤りが生じた
場合、誤りの生じた係数値を０とし、領域Ｃの係数値に
誤りが生じた場合、誤りの生じた係数値を水平方向の隣
接ブロックの同一周波数成分の係数値と置き換え、領域
Ｄの係数値に誤りが生じた場合、誤りの生じた係数値を
垂直方向の隣接ブロックの同一周波数成分の係数値と置
き換える。付加情報に誤りが生じた場合は、全ての係数
値に誤りが生じたものとして、全ての係数値に上記の処
理を行う。

【００８３】図１１は、修整回路38で１ブロック分のデ
ータを処理する動作のフローチャートである。ｃ′から
は付加情報と64個のＤＣＴ係数値が入力され、ｄ′は入
力される付加情報に誤りが生じているかどうかを示すエ
ラーフラッグ、ｅ′はＤＣＴ係数値に誤りが生じている
かどうかを示すエラーフラッグである。修正されたＤＣ
Ｔ係数値はｆ′から出力される。

【００８４】まず、ｃ′からクラス分け情報を入力し
（ステップＳ８１）、入力エラーフラッグｄ′の状態を
判定する（ステップＳ８２）。ｄ′がＯＮの場合、即ち
入力されたクラス分け情報が誤りであるには、ステップ
Ｓ８３に分岐し、ｃ′からビットパターン情報を入力す
る。ｄ′がＯＦＦの場合は、ｃ′からビットパターン情
報を入力し（ステップＳ８４）、ｄ′の状態を判定する
（ステップＳ８５）。ｄ′がＯＮの場合は入力ビットパ
ターン情報が誤りであることを示しているので、ステッ
プＳ９４に分岐する。

【００８５】以下、付加情報に誤りがない場合はステッ
プＳ８６〜Ｓ９２を実行し、誤りがある場合はステップ
Ｓ９４〜Ｓ９８を実行することになる。

【００８６】付加情報に誤りのない場合は、何番目のＤ
ＣＴ係数を扱っているかを示すｍを０とする（ステップ
Ｓ８６）。そしてｍが64になるまで各係数についてステ
ップＳ８７〜Ｓ９２の処理を繰り返す。

【００８７】まず、ｃ′からｍ番目ＤＣＴ係数値を入力
し（ステップＳ８７）、入力エラーフラッグｅ′の状態
を判定する（ステップＳ８８）。ｅ′がＯＮの場合は入
力された係数値が誤っていることを示しているので、誤
った係数値の修整を行う（ステップＳ９３）。

【００８８】図１２のフローチャートは、上記ステップ
Ｓ９３の詳細な動作を示す。

【００８９】ｅ′がＯＦＦの場合、即ち、入力されたＤ
ＣＴ係数値に誤りがない場合は、係数値の領域を判定し
（ステップＳ８９）、領域Ａ，Ｃ，Ｄの場合には係数値
をメモリに格納する（ステップＳ９０）。そうでない場
合にはステップＳ９１にジャンプして、入力された正し
い係数値、または修整された係数値がｆ′から出力され
る（ステップＳ９１）。そして、ｍ＜64がＮＯとなるま
でステップＳ８７〜Ｓ９１を繰り返し（ステップＳ９
２）、上記ステップＳ９２の判定結果がＮＯとなると、
ループを抜け終了する。

【００９０】付加情報に誤りがあった場合は、何番目の
ＤＣＴ係数を扱っているかを示すｍを０とする（ステッ
プＳ９４）。そしてｍが64になるまで各係数についてス
テップＳ９５〜Ｓ９８の処理を繰り返す。

【００９１】まず、ｃ′からｍ番目のＤＣＴ係数値を入
力し（ステップＳ９５）、係数値の修整を行う（ステッ
プＳ９６）。ステップＳ９４〜Ｓ９８に進むのは、付加
情報に誤り生じた場合であり、付加情報に誤りが生じた
場合は、全てのＤＣＴ係数値に誤りが生じる。そのため
ステップＳ９５で入力したＤＣＴ係数値全てをステップ
Ｓ９６で修整する。なお、ステップＳ９６はステップＳ
９３と同一の動作を行う。

【００９２】修整された係数値がｆ′から出力される
（ステップＳ９７）。そして、ｍ＜64がＮＯとなるまで
ステップＳ９５〜Ｓ９７を繰り返し（ステップＳ９
８）、ステップＳ９８の判定結果がＮＯとなると、ルー
プを抜け終了する。

【００９３】図１２のフローチャートは、図１１のステ
ップＳ９３、ステップＳ９６の詳細な動作を示す。ここ
では誤りの生じているＤＣＴ係数値が入力され、その領
域毎に適応的な処理を行う。

【００９４】まず、入力係数値が領域Ａに属するかどう
かを判定し（ステップＳ１０１）、領域Ａに属す場合は
誤った係数値を前画面の同位置のＤＣＴ係数値と置き換
える（ステップＳ１０２）。領域Ａに属さない場合は、
入力係数値が領域Ｂに属するかどうかを判定する（ステ
ップＳ１０３）。領域Ｂに属す場合は誤った係数値を０
とする（ステップＳ１０４）。領域Ｂに属さない場合
は、入力係数値が領域Ｃに属するかどうかを判定する
（ステップＳ１０５）。領域Ｃに属す場合は水平方向の
隣接ブロックの同一周波数成分の係数値で置き換える
（ステップＳ１０６）。領域Ｃに属さない場合は、入力
係数値は領域Ｄに属すので垂直方向の隣接ブロックの同
一周波数成分の係数値で置き換える（ステップＳ１０
７）。

【００９５】なお、本発明は、１フレーム、または１フ
ィールドをブロックに分割し、そのブロック毎に変換を
行い、高能率に符号化された符号列に対して行うもので
あり、本実施例のような離散コサイン変換を行った後の
変換係数に限らず、ＫＬ変換、ウェーブレット変換等ど
のような変換が行われてもよい。

【００９６】また、量子化方法も、上記の実施例は一例
として示したものであり、どのような方法で量子化が行
われてもよい。

【００９７】本発明では、読み出したデータに誤りが生
じた場合、どの変換係数に誤りが生じたかで修整方法を
適応的に選択する。変換符号化の一例として、８画素×
８画素のブロックにＤＣＴ（離散コサイン変換）を用い
た場合の手段を示す。

【００９８】８画素×８画素のブロックにＤＣＴを行な
った場合、図１３にあるように、64個の変換係数が得ら
れ、それぞれがブロックの画素値の空間的な周波数成分
を表している。図１３のように水平方向にｕ軸、垂直方
向にｖ軸をとると、ｕ＝０、ｖ＝０のとき直流成分を表
す。ｕ＝１のとき水平方向の最低周波数成分を表し、順
に高周波数成分を表し、ｕ＝７のとき最高周波数成分を
表す。ｖ＝１のときは垂直方向の最低周波数成分を表
し、順に高周波数成分を表し、ｖ＝７のとき最高周波数
成分を表す。まず、直流成分や低周波数成分に誤りが生
じた場合を考える。

【００９９】８×８のマトリック上で直流成分や低周波
数成分の位置の一例を示すと図１４の斜線部分のように
なる。

【０１００】直流成分や低周波数成分は、統計的にみる
とその値が大きく、隣接ブロック間の同一周波数成分で
大きな相関があり、通常、その相関を利用して予測を行
うと「ＴＶ学会技報」,Vol12, No.10, pp.19〜24 Feb.
1988に示されているような問題が生じてしまうが、本発
明ではこの問題も解決されている。

【０１０１】ところで、動画像データの場合時間的な相
関も非常に大きい。そこで予測値として、前画面の同位
置の再生画像を用いれば、１ブロックとしては良好な再
生画像が得られる。すなわち、直流成分や低周波数成分
に誤りが生じた場合は、復号後、再生画像を前画面の同
位置の再生画素値と置き換えると前記の問題点は解決で
きる。隣接ブロックを用いて動き検出を行い、前画面の
再生画像を動きベクトル分だけずらしたもので置き換え
ても良い。また、１ブロック全体を置き換えるのではな
く、逆ＤＣＴ前に誤りが生じた係数だけを前画面の同位
置のブロックのＤＣＴ係数値で置き換えても良好な再生
画像が得られる。

【０１０２】次に、高周波数成分に誤りが生じた場合を
考える。８×８のマトリックス上で高周波数成分の位置
の一例を示すと図１５の斜線部分のようになる。

【０１０３】高周波数成分は、空間的にも時間的にも相
関が低く、相関を用いて予測を行うのは困難である。し
かしながら、統計的にみるとその値は低周波数成分に比
較して小さく、誤りが生じた場合でも、画像の細かな変
化が変わるだけで、視覚的にも大きな影響は与えない。
例えば高周波数成分の値を０としたときは、画像の細か
な変化がなくなるため、画像が若干なまる感じになる
が、概要には変化がない。したがって、高周波数成分に
誤りが生じた場合には、その係数値を０で置き換えると
よい。また、画像データには連続するエッジをもったも
のが多いが、例えば図１６のように水平方向に連続する
エッジをもった画像データに対して直交変換を行った場
合、図中のブロック１、ブロック２のように水平方向に
隣接するブロックの変換係数のうち、垂直方向の周波数
成分には非常に大きな相関がある。

【０１０４】８×８のマトリックス上で水平方向に隣接
するブロックの変換係数と大きな相関がある係数の位置
の一例を示すと図１７の斜線部分になる。

【０１０５】また、図１８のような垂直方向に連続する
エッジをもった画像データに対しては、図中のブロック
３、ブロック４のように垂直方向に隣接するブロックの
変換係数のうち、水平方向の周波数成分に非常に大きな
相関がある。

【０１０６】８×８のマトリックス上で垂直方向に隣接
するブロックの変換係数と大きな相関がある係数の位置
の一例を示すと図１９の斜線部分になる。

【０１０７】このようにブロック間で非常に大きな相関
を持った係数については、隣接ブロックの値で置き換え
ることが有効である。これらのことから、上述したよう
に、直流成分や低周波数成分で構成される領域を領域
Ａ、高周波数成分で構成される領域を領域Ｂ、水平方向
の隣接ブロックの係数値と相関の大きい係数で構成され
る領域を領域Ｃ、垂直方向の隣接ブロックの係数値と相
関の大きい係数で構成される領域を領域Ｄとすると、領
域Ａに属する係数値に誤りが生じた場合は、周波数成分
での修整は行わず、逆ＤＣＴ後に再生画面上で、誤りの
生じているブロックの再生画素値を、誤りが生じたブロ
ックと同位置の画素値で置き換え、あるいは動き検出を
行い、動きベクトル分だけずらした位置の画素値で置き
換え、領域Ｂに属する係数値に誤りが生じた場合は、誤
りの生じた係数値を０とし、領域Ｃに属する係数値に誤
りが生じた場合は、誤りの生じた係数値を水平方向の隣
接ブロックの同一周波数成分の値と置き換えを行い、領
域Ｄに属する係数値に誤りが生じた場合は、誤りの生じ
た係数値を垂直方向の隣接ブロックの同一周波数成分の
値と置き換えを行う。または、領域Ａに属する係数値に
誤りが生じた場合に、誤った係数値を前画面の同位置の
ブロックのＤＣＴ係数値で置き換える。

【０１０８】８×８マトリックス上でそれぞれの領域の
一例を図示すると、図１０のようになる。このように周
波数成分に応じた修整方法を用いることにより、誤りが
生じた場合でも良好な再生画像が得られる。

【０１０９】なお、上記の各領域は一例として示したも
ので、入力データの形式、サブサンプリングの有無、イ
ンターレースされているかどうかなどで最適な領域は異
なる。また、上記は変換としてＤＣＴを用いた場合の一
例であり、異なる変換を用いると、最適な領域は異な
る。

【０１１０】本発明によると、読み出したデータに誤り
が検出された時には、誤りが生じた係数によって、以下
の誤り修正を行う。視覚的に大きな影響を与えるデータ
に誤りが生じた場合には、誤りが生じたブロックの再生
画素値を前画面の再生画素値で置き換える、または誤っ
た係数を前画面の同位置の係数で置き換える。

【０１１１】視覚的に大きな影響を与えないデータに誤
りが生じた場合には、その値を０とする。

【０１１２】比較的大きな影響を与え、なおかつ周辺ブ
ロックの係数に強い相関をもつ係数に誤りが生じた場合
は、隣接ブロックの係数値と置き換える。そのため、デ
ータに誤りが生じた場合にも、小さい誤差で、かつ画像
がなまることなく再生でき、良好な再生画像が得られ
る。

【０１１３】

【発明の効果】本発明によれば、誤り訂正復号を行う際
に、誤り検出はできたが、誤り修整できなかった符号化
データのデータの種別を判定して、該データの種別に基
づいて最適な誤りの修整を行うため、時間的、空間的に
最適な誤り修整方法が選択され、その結果、良好な再生
画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における復号装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図２】図１の逆量子化器の動作を示すフローチャート
である。

【図３】図１の逆量子化器に入力されるデータの１例で
ある。

【図４】図２のステップＳ２，Ｓ７の動作を示すフロー
チャートである。

【図５】図２のステップＳ１３の動作を示すフローチャ
ートである。

【図６】図１の第１修整回路の動作を示すフローチャー
トである。

【図７】図１の第２修整回路の動作を示すフローチャー
トである。

【図８】動き検出を用いた第２修整回路の動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】本発明における復号装置の他の実施例の構成を
示すブロック図である。

【図１０】ＤＣＴ係数の相関関係の説明図である。

【図１１】図９の修整回路の動作を示すフローチャート
である。

【図１２】図１１のステップＳ９３、Ｓ９６の動作を示
すフローチャートである。

【図１３】８×８のＤＣＴ係数の説明図である。

【図１４】ＤＣＴ係数の相関関係の説明図である。

【図１５】ＤＣＴ係数の相関関係の説明図である。

【図１６】水平方向に連続したエッジをもつ画像の説明
図である。

【図１７】ＤＣＴ係数の相関関係の説明図である。

【図１８】垂直方向に連続したエッジをもつ画像の説明
図である。

【図１９】ＤＣＴ係数の相関関係の説明図である。

【図２０】従来の技術の説明図である。

【符号の説明】

10 符号化器 11 記録媒体 12 復号器 13 ブロック化回路 14 ＤＣＴ回路 15 量子化器 16 誤り訂正符号化器 17 誤り訂正復号器 18 逆量子化器 19 第１修整回路 20 逆ＤＣＴ回路 21 遅延回路 22 第２修整回路 23 ブロック分解回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−209998（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−147427（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−106189（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロック毎の画素値を直交変換して求め
   られる変換係数を付加情報に基づいて量子化した量子化
   インデックスと、前記付加情報とを含むデータを符号化
   した符号化データを入力して誤り訂正復号を行い、復号
   データを出力する誤り訂正復号手段と、 前記誤り訂正復号手段において、誤り検出はできたが、
   誤り訂正できなかった復号データが、付加情報であるか
   否かを判断する判断手段と、 前記判断手段において、付加情報と判断された場合に、
   当該ブロック中のすべての変換係数を、前画面における
   当該ブロックと同位置のブロックの変換係数に置き換え
   る修整手段とを備えることを特徴とする復号装置。
2. 【請求項２】 ブロック毎の画素値を直交変換して求め
   られる変換係数を量子化した量子化インデックスを含む
   データを符号化した符号化データを入力して誤り訂正復
   号を行い、復号データを出力する誤り訂正復号手段と、 前記誤り訂正復号手段において、誤り検出はできたが、
   誤り訂正できなかった復号データが、量子化インデック
   ス中の低周波成分であるか否かを判断する判断手段と、 前記判断手段において、低周波成分と判断された場合
   に、当該ブロック中のすべての変換係数を、前画面にお
   ける当該ブロックと同位置のブロックの変換係数に置き
   換える修整手段とを備えることを特徴とする復号装置。
3. 【請求項３】 ブロック毎の画素値を直交変換して求め
   られる変換係数を量子化した量子化インデックスを含む
   データを符号化した符号化データを入力して誤り訂正復
   号を行い、復号データを出力する誤り訂正復号手段と、 前記誤り訂正復号手段において、誤り検出はできたが、
   誤り訂正できなかった復号データが、水平方向に隣接す
   るブロックと相関の高い周波数成分、或いは、垂直方向
   に隣接するブロックと相関の高い周波数成分であるか否
   かを判断する判断手段と、 前記判断手段において、水平方向に隣接するブロックと
   相関の高い周波数成分と判断された場合には、誤り訂正
   できなかった復号データに対応する変換係数のみを、水
   平方向に隣接するブロックの同一周波数成分の変換係数
   で置き換え、垂 直方向に隣接するブロックと相関の高い
   周波数成分と判断された場合には、誤り訂正できなかっ
   た復号データに対応する変換係数のみを、垂直方向に隣
   接するブロックの同一周波数成分の変換係数で置き換え
   る修整手段とを備えることを特徴とする復号装置。