JP3408957B2 - 可変長符号化データ伝送装置、送信側装置、受信側装置およびその方法 - 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、可変長符号化のな
された様々な符号長を持つデータブロックを、符号誤り
によるデータ損失を抑えながら伝送する可変長符号化デ
ータ伝送装置、送信側装置、受信側装置およびその方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】可変長符号化とは、データごとの出現頻
度に応じて長さの異なる符号語を割り当てることによ
り、総符号量の圧縮をはかる符号化方式である。したが
って、可変長符号化された符号は、各符号ごとに符号の
長さ、終了位置が異なるが、復号化側で正しくビット列
が読み進められていれば、該当する符号の長さだけビッ
トを読み込んだ時点で各符号の復号化が終了するため、
各符号の終了位置は正しく認識される。

【０００３】しかしながら、可変長符号化された符号を
伝送する際に、符号誤りが発生すると、復号化側で異な
る符号長を持つ別の符号として復号化してしまう。この
ため、読み進めるビット列上で同期ハズレが生じて、符
号誤りが発生しなくなっても、引き続き誤った復号化が
なされ、復号化データに大きな劣化が生じてしまう。こ
のような符号誤りによる同期ハズレの影響を防ぐ方法と
して、可変長符号化データブロックの集合ごとに、各デ
ータブロックの符号が均一になるように各データブロッ
クを擬似的に固定長化したデータブロックへ構成し、こ
れを伝送する方法が文献「David Redmill "Robust arch
itectured for image and Video Coding" 2nd Internat
ional Workshop on Mobile Multimedia Communications
(MoMuC), April 1995」あるいは「David Redmill and
N. G. Kingsbury "The EREC: AnError-Resilient Techn
ique for Coding Variable-Length Blocks of Date" IE
EE Trans. Image Processing, vol. 5, pp.565-574, Ap
ril 1996」として知られている。これら文献による方法
では、上述した可変長符号の性質を利用して、符号化側
では可変長符号化データブロックを擬似的に固定長化さ
れたデータブロックへ構成し、復号化の可否により各符
号語ならびに各データブロックの終了を検知して、元の
可変長符号化データブロックを構成している。このよう
に固定長データブロックとして伝送することにより、符
号誤りによる同期ハズレが生じても各データブロックの
先頭で同期を回復することができる。

【０００４】また、前述文献による方法をもとに、より
効果的に符号誤りによる同期ハズレの影響を防ぐ方法と
して、特願平８−４３１１８号の「可変長符号データ伝
送装置」が出願されている。この出願による方法では、
前記文献による擬似的な固定長化の方法を用いる場合
に、可変長符号化データブロックの集合の中に、他の可
変長符号化データブロックより際だって長い符号長を持
つデータブロックが存在すると、そのデータブロックに
ついてはかえって符号誤りの大きくなるという問題点を
回避するため、符号長の長いデータブロックの分割や、
データブロック集合の選択の方法を組み合わせ、効果的
に符号誤りによる可変長符号化データへの影響を低減す
ることを可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献および上記出願による方法ではどちらの場合も、符号
化側で擬似的に固定長化したデータブロックを、復号化
側で元の可変長符号化データブロックへ再構成するため
に、データブロックと併せて固定長データブロックの符
号長やデータブロックの数の情報を伝送する必要があ
る。したがって、この情報の分だけ伝送される情報量が
増加してしまう上に、この情報に符号誤りが生じると、
可変長符号化データブロックの再構成はもはや不可能と
なるか、もしくは誤った再構成を行なってしまい、デー
タブロックの集合全体が失われてしまうという問題点が
あった。

【０００６】また、上記出願に示される方法では、符号
長の長いデータブロックの分割や、データブロック集合
の選択が行なわれるが、この場合にもデータブロックの
分割や集合選択についての情報をデータブロックと併せ
て送る必要がある。したがって、これらの情報に符号誤
りが生じても、データブロックの再構成が不可能となっ
たり、誤った再構成を行なってしまうという問題点があ
った。

【０００７】さらに、擬似的な固定長化方法では上述し
たように、復号化側において各符号の復号化の可否によ
って、各符号語ならびに各データブロックの終了を検知
し、固定長データブロックから元の可変長符号化データ
ブロックへの再構成を行なっている。このとき、符号誤
りが生じて、かつ、データブロックの終了を示す符号語
が異なる符号語へ復号化されたり、あるいは、他の符号
語がデータブロックの終了を示す符号語へ復号化された
りした場合、誤った可変長符号化データブロックを得て
しまうが、これを正しく復号されたデータブロックとそ
うでないデータブロックとに判別することができないた
め、誤ったデータブロックもそのまま出力してしまうと
いう問題点もあった。

【０００８】本発明の第１の目的は、以上の問題点に鑑
み、付加的かつ符号誤りの発生が致命的となるような情
報を必要とすることなく上記擬似的な固定長化方法を利
用可能とし、符号誤りの影響を低減する可変長符号化デ
ータ伝送装置、送信側装置、受信側装置およびその方法
を提供することにある。本発明の第２の目的は、付加的
な情報を用いない場合においても、擬似的な固定長化を
行なう可変長符号化データブロックの集合の中に、他の
可変長符号化データブロックより際だって長い符号長を
持つデータブロックが存在して問題が生じることを避け
ることにある。本発明の第３の目的は、付加的な情報を
用いない場合に、擬似的な固定長化方法にに関する情報
を誤って導出してしまうことを防ぐことにある。本発明
の第４の目的は、上記擬似的な固定長化方法を用いた場
合に、符号誤りが生じて復号化側で誤った再構成のなさ
れた可変長符号化データブロックが得られたとき、これ
を判別して誤ったデータブロックを出力してしまうこと
を防ぐことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にあっては、複数の可変長符号化データを集
合化させる第１の集合化手段と、集合化された可変長符
号化データの各々を、それらの平均符号長を有するデー
タブロックにそれぞれ固定長化して、集合化させる第２
の集合化手段と、少なくとも同期ワードを含んだヘッダ
を作成するヘッダ作成手段と、前記ヘッダ作成手段によ
り作成されたヘッダと、前記第２の集合化手段により集
合化されたデータブロックの集合とを出力する出力手段
と、前記出力手段により出力されたヘッダおよびデータ
ブロックの集合とを入力する入力手段と、入力したヘッ
ダにおける同期ワードの位置から、各データブロックの
同期化・復号化を行なう同期化・復号化手段とを備える
ことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を理解しやすくする
ため、実施の形態について説明する。これらの実施の形
態は、本発明を限定するものではなく、本発明の範囲で
任意に変更可能である。

【００１１】＜１．第１の実施形態＞はじめに、本発明
を動画像符号化伝送装置に適用した場合の第１の実施形
態について説明する。図１は、本実施形態にかかる符号
化装置の構成を示すブロック図である。この符号化装置
は、入力端子１から入力された動画像データを圧縮して
可変長符号化し、さらに擬似的な固定長化を行なって、
出力端子２から伝送すべき符号化データを出力するもの
である。

【００１２】図１において、入力端子１は、一連のフレ
ームからなる動画像データを順次入力するものである。
直交変換回路３は、入力された動画像データをひとつの
フレームごとに二次元直交変換して、その変換結果たる
変換係数を出力するものである。量子化回路４は、これ
らの変換係数を量子化して出力する。可変長符号化回路
５は、量子化された変換係数を可変長符号化し、その可
変長符号化データを出力するものである。ここで、動画
像データの入力から可変長符号化までは、ひとつのフレ
ームを所定の画素数ごとに分割したブロックを単位とし
て行なわれる。このため、可変長符号化回路５が出力す
る可変長符号化データは、このブロックを単位としたデ
ータブロックである。

【００１３】バッファ６は、可変長符号化データブロッ
クを順番で（連続するアドレスで）一時的に格納するも
のである。ここで、制御回路７は、各部の制御を行なう
ものであり、ここでは特に、バッファ６に格納された可
変長符号化データブロックであって、いくつかの連続す
る可変長符号化データブロックから、集合を構成するも
のを決定するとともに、その集合に関する情報をヘッダ
出力回路８に通知する。この集合に関する情報とは、当
該集合の先頭にかかる可変長符号化データブロックが格
納されたアドレスの情報である。

【００１４】ヘッダ出力回路８は、第１に、可変長符号
化データブロックとは相関性のない同期ワードと、第２
に、通知されたアドレス情報とを含んだヘッダを出力す
る。ここで、ヘッダにおける同期ワードの位置は、本来
的にどこでも良いが、説明の便宜上ヘッダの先頭とす
る。一方、固定長化回路９は、バッファ６に格納された
可変長符号化データブロックを、制御回路７により決定
された集合ごとに読み出し、上記文献に基づく方法にし
たがって、各データブロックの符号長を擬似的に固定長
化して、データブロックの集合として構成するものであ
る。このとき、制御回路７によるデータブロック集合決
定方法としては、たとえばデータブロック集合に順次デ
ータブロックを追加していき、そのたびに集合全体の符
号長を検査し、一定の符号長を越えた場合にそこまでを
ひとつのデータブロック集合とし、次のデータブロック
からは新たなデータブロック集合を構成する、という方
法をとることができる。固定長化した各データブロック
の符号長は、当該集合の平均符号長とする。

【００１５】ここで、図２を参照し、可変長符号化デー
タの擬似的固定長化について説明する。今、可変長符号
化データブロックがＮ個あり、各可変長符号化データブ
ロックｉの各々のビット長がｂ_i（０≦ｉ≦Ｎ−１）で
あるとする。なお、以下ではｉを含む数値はｍｏｄＮと
して考えるものとする。まず、Ｎ個の可変長符号化デー
タブロックを伝送するのに先立ち、各可変長符号化デー
タブロックのビット長の平均ｓ≧（１／Ｎ）ｓｕｍ ｂ
_i（ｓｕｍはｉ＝０〜Ｎ−１についての総和を意味する
演算子である。）を求める。

【００１６】次にビット長ｓのＮ個のスロットを考え
る。これらのスロットについて、以下のように各ステー
ジの作業を行う。第１ステージＳ１では、図２に示すよ
うに可変長符号化データブロックｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）
を構成する各ビットをスロットｉ（０≦ｉ≦Ｎ−１）を
構成する各ビット位置に詰め込む。このとき、ｂ_i＜ｓ
であるブロックｉについては、スロットｉにあまりのビ
ットが生じ、他方ｂ_i＞ｓであるブロックｉについては
すべてのビットをスロットｉに詰め込むことはできな
い。詰め込みきらないビットを持つブロックがある場合
は第２ステージに進む。第２ステージＳ２では、ブロッ
クｉの詰め込みきらなかったビットについて、図２に示
すように、隣のスロットｉ＋１に詰め込むことができな
いか否かを検討する。そして、隣のスロットｉ＋１に割
り当てられているブロックｉ＋１のビット長がｂ_i+1＜
ｓであれば、このスロットｉ＋１にはブロックｉ＋１の
ビットの後の空いているエリアがあるので、スロットｉ
に詰め込みきれずに溢れたビットをこの空きエリアに詰
め込む。スロットｉ＋１の空きエリアに詰め込んでも、
詰め込みきらないビットを持つブロックが残る場合に
は、第３ステージＳ３に進み、図２に示すようにスロッ
トｉ＋１の隣のスロットｉ＋２に詰め込むものとする。
このような詰め込み操作を最大Ｎステージ繰り返せば、
Ｎ個のブロックの全てのビットをスロットに詰め込むこ
とができる。結果として得られたデータは、状態Ｓ４の
ように擬似的にビット長ｓのＮ個の固定長符号（以下、
固定長化データブロックという。）として扱うことがで
きるのである。

【００１７】このように各可変長符号化データブロック
は疑似的に固定長化されて伝送され、受信側において復
号される。連続して伝送される可変長符号化データブロ
ックを受信側で順次復号していく場合には、直前の可変
長符号化データブロックの復号が終了し、現在の可変長
符号化データブロックの始点を検知する必要がある。し
かしながら、上述したことから明らかなように、擬似的
に固定長化されて伝送される各可変長データブロックに
おいては、その先頭は受信される各固定長化データブロ
ックの先頭部分に位置している。そこで、受信側におい
ては、常に固定長化データブロックの開始タイミングか
ら可変長符号化データブロックの復号を開始すればよ
い。

【００１８】こうして各可変長符号化データブロックの
復号が行われるが、複数の固定長化データブロックにま
たがって伝送される可変長符号化データブロックに関し
ては、ひとつの固定長化データブロックの最後のビット
まで処理をしても復号は終了しない。そこで、このよう
に複数の固定長化データブロックにまたがって受信され
る可変長符号化データブロックについては、複数の固定
長化データブロックを要して可変長符号化データブロッ
クの全ビットを獲得し、復号処理を行うことになる。す
なわち、復号に際しては以下のように各ステージの作業
を行う。はじめに、ビット長ｓのＮ個のスロットを考
え、受信した各固定長化データブロックはそれぞれこの
スロットに入っているものとする。第１ステージでは、
まず各スロットの先頭から復号を行っていく。このと
き、ｓ番目のビットまでに復号が終了しないスロットが
ある場合には、第２ステージに進む。第２ステージで
は、復号の終了しなかったスロットｉについて、隣のス
ロットｉ＋１において復号が終了し、ｂ_i+1＜ｓである
ブロックｉ＋１が得られているか否か検討し、そうであ
れば、スロットｉ＋１内の残りのエリアのビットをスロ
ットｉにつけ加え、さらにスロットｉの復号を行う。ス
ロットｉ＋１内のビットをつけ加えても復号が終了しな
いブロックが残る場合には、第３ステージに進み、スロ
ットｉ＋１の隣のスロットｉ＋２のビットをつけ加える
ものとする。このようなつけ加え操作を伝送時と同じス
テージ数だけ繰り返せば、すべてのスロットについても
とのＮ個の可変長符号のブロックが得られる。

【００１９】以上のように、可変長符号化データブロッ
クは、擬似的にｓ＊Ｎビットの固定長符号とされ、伝送
される。そして、スロットの開始タイミングにおいて伝
送される各ブロックについては、その直前のブロックの
伝送誤りが生じたとしても、これに起因した同期はずれ
を生じることなく正常なタイミングで復号が行われる。
すなわち、途中に誤りが生じても、復号時には各ブロッ
クごとに同期を確保することができ、大規模な復号誤り
の発生が防止されるのである。上述のようにして、可変
長符号化データの擬似的固定長化がなされると、制御回
路７は、ヘッダ出力回路８によるヘッダの後に、当該ヘ
ッダにかかるデータブロックの集合を出力するように、
スイッチＳＷＣを制御する。

【００２０】したがって、この構成による符号化装置か
ら出力される符号化データ（データブロックの集合）
は、図３に示すようになる。すなわち、データブロック
の集合は、擬似的に固定長化されたデータブロックＤ1
〜Ｄnの複数から構成され、さらに、その集合の先頭に
は、同期ワードＳＷと当該集合の先頭ブロックにかかる
アドレスの情報とを含んだヘッダが存在することとな
る。

【００２１】次に、本実施形態にかかる復号化装置につ
いて説明する。図４は、本実施形態にかかる復号化装置
の構成を示すブロック図である。この復号化装置は、入
力端子１４から入力される符号化データを復号し、出力
端子１５から元の動画像データを出力するものである。

【００２２】図４において、入力端子１４は、図１にお
ける符号化装置による符号化データを入力するものであ
る。ヘッダ検出・復号化回路１６は、第１に、入力され
た符号化データのうち同期ワードを検出し、第２に、デ
ータブロックの符号長と、集合を構成するデータブロッ
クの数とを次のようにして求めて制御回路１７に通知
し、第３に、ヘッダを除去して、データブロックの集合
のみを出力するものである。ここで、データブロックの
符号長と、集合を構成するデータブロックの数との求め
方について説明する。

【００２３】いま、符号化データが図３に示すように入
力され、ヘッダの符号長がｈであり、はじめの同期ワー
ドＳＷが、基準位置Ｓから符号長ａだけ離れた位置で検
出され、次の同期ワードＳＷが、基準位置Ｓから符号長
ｂだけ離れた位置で検出されたとすると、当該同期ワー
ド間におけるデータブロックの集合の符号長Ｌは、次式
のように表わされる。 Ｌ＝ｂ−（ａ＋ｈ） ……（１）

【００２４】次に、はじめのヘッダＨ1に含まれるアド
レス情報によって、当該先頭データブロックＤ1にかか
るアドレスがｃであると示され、次のヘッダＨ2に含ま
れるアドレス情報によって、当該先頭データブロックＤ
n+1にかかるアドレスがｄであると検出されれば、同期
ワードＳＷ間におけるデータブロックの数ｎは、次式の
ように表わされる。 ｎ＝ｄ−ｃ ……（２）

【００２５】ここで、本実施形態では集合を構成するデ
ータブロックの符号長は、固定長化回路９によってすべ
て擬似的に固定長化されているため、互いに等しい。し
たがって、各データブロックの符号長ｓは、次式のよう
に表わされる。 ｓ＝Ｌ／ｎ ……（３）

【００２６】説明を図４に戻す。バッファ１８は、デー
タブロックの集合を一時的に格納するものである。逆固
定長化回路１９は、制御回路１７からデータブロック長
ｓおよびデータブロック数ｎの情報を利用しながら上記
文献に基づく方法にしたがって、バッファ１８に格納さ
れたデータブロックの集合を、元の可変長符号化データ
ブロックに再構成して、順次出力する。可変長符号復号
化回路２０は、再構成された可変長符号化データブロッ
クを復号し、この復号化データを逆量子化回路２１が逆
量子化して元の変換係数に変換し、この変換係数を、逆
直交変換回路２２が元の動画像データへと復号して、出
力端子１５を介して出力する。

【００２７】従来の手法では、固定長化回路からは擬似
的な固定長化に用いたデータブロックの符号長も、とも
に出力され伝送されていた。このため、これらの情報に
わずかでも符号誤りが生じてしまうと、受信側では擬似
的な固定長データブロックを再構成して、元の可変長符
号化データブロックを得ることができなくなり、大きな
劣化が生じてしまっていた。これに対し本実施形態で
は、擬似的な固定長化に用いたデータブロックの符号長
およびデータブロックの数の情報は、伝送されて得られ
るのではなく、同期ワードを検出し、ヘッダを復号した
結果に基づく演算処理により得られる。したがって、符
号誤りが生じていても、同期ワードを検出して、ヘッダ
が得られればデータブロックの再構成が可能であり、一
部の情報に対する符号誤りによりすべてのデータブロッ
クが失われる危険を回避することができる。

【００２８】なお、本実施形態における、擬似的な固定
長化を除く動画像符号化動作は、一般的な動画像符号化
方式、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告 H.263「Recommendation "
H.263 video coding for low bitrate communication",
march 1996」に準じたものを用いることができる。H.2
63においては同期ワードを含むＧＯＢ（グループオブブ
ロック）ヘッダと呼ばれる構文、また符号長が可変であ
るデータ単位としてＭＢ（マクロブロック）と呼ばれる
構文が存在する。H.263に準じた動画像符号化動作を用
いる場合には、たとえばＧＯＢヘッダをヘッダ出力回路
８からの出力とし、ひとつのＭＢをひとつの可変長符号
化データブロックとして利用することができる。このよ
うにすれば、ＧＯＢ内でのＭＢの擬似的な固定長化を除
き、H.263に準じた符号化出力および符号化・復号化回
路とすることができ、一般的な動画像符号化方式との共
通性を持たせることができる。

【００２９】また、本実施形態では動画像データの伝送
について適用した場合を示したが、動画像データに限ら
れるものではなく、可変長符号化データ一般に適用可能
である。さらに、本実施形態では、同期ワードの位置お
よびアドレスにより、データブロック数、および、各デ
ータブロックの符号長を求めていたが、集合化するデー
タブロック数を予め定めておき、復号側で、同期ワード
の位置とともにこの数を用いれば、アドレス情報を用い
ることなく、同様な効果が得られる。

【００３０】＜２．第２の実施形態＞上述した第１実施
形態にかかる動画像符号化伝送装置において、復号化側
での各符号の復号化の可否により、元の可変長符号化デ
ータブロックを構成しただけでは、誤って再構成された
可変長データブロックを判別することは出来ない。しか
しながら、符号化側で固定長データブロックを構成する
前に各可変長データブロックに検査ワードを付加してお
けば、復号化側で可変長符号化データブロックを再構成
した後に、検査ワードを検査することによりデータブロ
ックが正しく再構成されているか否かを知ることができ
る。そこで、この点を考慮した第２実施形態について以
下説明する。

【００３１】この第２の実施形態について説明する。こ
の第２実施形態も動画像符号化伝送装置に適用したもの
であり、その符号化装置の構成を示すブロック図を図５
に示す。この図に示すように、この第２実施形態は、第
１実施形態と、入力端子２３からバッファ２８までの構
成において同じである。そこで、以下、相違点を中心に
説明する。

【００３２】制御回路２９は、バッファ２８に格納され
た各可変長符号化データブロックの符号長を保持し、こ
の情報をもとに集合を構成するデータブロックを決定す
る。特に、この制御回路２９は、ひとつの集合に含まれ
る各データブロックの符号長が大きく異なることがない
ように制御を行なう。たとえば、制御回路２９は、次の
ような制御方法を行なう。まず、ひとつずつデータブロ
ックを加えながらデータブロックの集合を順次構成して
いき、その集合に含まれる各データブロックの平均符号
長を計算する。次に、データブロック集合に、新たなデ
ータブロックを加える際にその符号長を検査し、当該符
号長がデータブロック集合の平均符号長のプラスマイナ
ス７０％を越える場合には、加えようとしたデータブロ
ックを先頭にして新たなデータブロック集合を構成する
一方、越えない場合には、そのデータブロックをそのま
ま集合に加える。なお、この場合のしきい値はプラスマ
イナス７０％に限られず、任意に設定可能である。 こ
のようにしてデータブロックを集合化させると、制御回
路２９は、データブロック集合に関する情報を、ヘッダ
出力回路３０に通知する。ヘッダ出力回路３０は、同期
ワードおよび集合の先頭データブロックのアドレス情報
を含むヘッダを出力する。

【００３３】検査ワード付加回路３１は、バッファ２８
に格納された可変長符号化データブロックを、制御回路
２９により決定された集合ごとに読み出し、各データブ
ロックごとに予め決められた構成のデータブロック検査
ワードを、たとえば「０１」の２ビットを、付加した上
で固定長化回路３２に出力する。固定長化回路３２は、
上記文献に基づく方法にしたがって、検査ワードが付加
された各データブロックの符号長を擬似的に固定長化し
て、データブロックの集合として構成するものである。

【００３４】多重化・検査ワード付加回路３３は、ヘッ
ダ出力回路３０によるヘッダと、固定長化回路３２によ
るデータブロックの集合とを順につなげてひとつの出力
単位とするが、このとき合計した符号長を検査するとと
もに、合計した符号長が予め決められた一定数、たとえ
ば１バイトの倍数でない場合には、何ビット追加すれば
合計した符号長が決められた数の倍数となるかを計算す
る。そして、多重化・検査ワード付加回路３３は、ひと
つの出力単位（ヘッダとデータブロック集合）のあと
に、予め決められた構成、たとえば１ビットの「０」で
始まり、その後に「１」が連続する構成のワードを、計
算したビット数だけ付加してデータブロック集合検査ワ
ードとし、ひとつの出力単位の符号長が、あらかじめき
められた一定の数の倍数となるようにする。多重化・検
査ワード付加回路３３の出力は、順に出力端子２４より
出力され、伝送される。

【００３５】次に、本実施形態にかかる復号化装置につ
いて説明する。図６は、本実施形態にかかる復号化装置
の構成を示すブロック図である。図に示すように、この
復号化装置は、入力端子３４から入力される符号化デー
タを復号し、出力端子３５から元の動画像データを出力
するものである。

【００３６】図６において、入力端子３４は、図５にお
ける符号化装置による伝送された符号化データを入力す
る。ヘッダ検出・復号化回路３６は、入力した符号化デ
ータから、同期ワードの検出、および、それに続く先頭
データブロックのアドレス情報を含むヘッダの復号を行
ない、ヘッダを除去する。ヘッダ検出・復号化回路３６
では、同期ワード間の符号長Ｌが式（１）から、また、
同期ワード間のデータブロック数ｎが式（２）式から、
それぞれ求められる。ここで、符号化装置の多重化・検
査ワード付加回路３３による処理により、同期ワードは
一定の数の倍数であるようなビット列上の位置でしか現
れない。したがって、同期ワード間の各固定長データブ
ロックの符号長をｓとすると、必ずしも、 Ｌ＝ｎ＊ｓ ……（４） ではない。この場合、ヘッダ検出・復号回路３６は、ま
ずデータブロック集合検査ワードを検査する。たとえば
データブロック集合検査ワードが１ビットの「０」で始
まり、その後に「１」が連続する構成のワードであれ
ば、同期ワードの直前に存在するそのような構成のワー
ドの符号長ｗを調べる。こうしてデータブロック集合検
査ワードの符号長ｗがわかれば、同期ワード間の各固定
長データブロックの符号長ｓは ｓ＝（Ｌ−ｗ）／ｎ ……（５） として求めることができる。そして、ヘッダ検出・復号
化回路３６は、求めたデータブロック数ｎ、および符号
長ｓを制御回路３７に通知する。

【００３７】このとき、ヘッダ検出・復号化回路３６
は、データブロック集合検査ワードの検査により確定さ
れた符号長が正しいかを検査する。すなわち、正しく復
号されていれば、（５）式は割り切れるはずであるか
ら、割り切れない場合には何らかの符号誤りが生じてい
るものと考えられる。この場合には、ヘッダ検出・復号
化回路３６は、現在の同期ワード間のデータについて、
以降の処理を省略して破棄する。一方、（５）式が割り
切れる場合には、それは正しく伝送された擬似的に固定
長化されたデータブロックの集合であるため、ヘッダ検
出・復号化回路３６は、当該データブロックの集合を出
力して、バッファ３８に格納する。

【００３８】逆固定長化回路３９は、制御回路３７から
のデータブロックに符号長ｓおよびデータブロック数ｎ
の情報を利用しながら、バッファ３８に格納されたデー
タブロックの集合を、元の可変長符号化データのデータ
ブロックの集合に再構成して、順次出力する。この技術
は、上記文献記載のものが用いられる。検査ワード検査
回路４０は、再構成された可変長符号化データの各デー
タブロックごとに検査ワード付加回路３１により付加さ
れたデータブロック検査ワードが、予め決められたもの
となっているかどうかを検査する。万一、検査ワードが
正しくない場合、検査ワード検査回路４０は、当該デー
タブロックが正しく再構成されなかったものとして破棄
する。一方、検査ワードが正しい場合、検査ワード検査
回路４０は、当該データブロックが正しく再構成された
ものとして、順次、出力する。そして出力されたデータ
ブロックは、可変長符号復号化回路４１、逆量子化回路
４２、逆直交変換回路４３を経て、元の動画像データへ
と復号され、出力端子３５から出力される。

【００３９】本実施形態では、第１の実施形態と同様
に、一部の情報に対する符号誤りによりすべてのデータ
ブロックが失われる危険を回避することができる。ま
た、本実施形態の符号化装置においては、ひとつのデー
タブロックの集合に含まれる各データブロックの符号長
が大きく異なることがないようにデータブロックの集合
が構成される。これにより、可変長符号化データブロッ
クの集合の中に、他の可変長符号化データブロックより
際だって長い符号長を持つデータブロックが存在する
と、そのデータブロックについては、却って符号誤りの
影響が大きくなるという問題点を回避することができ
る。

【００４０】さらに、本実施形態の符号化装置において
は、同期ワードをビット列上の一定の位置でしか現れな
いようにし、また、データブロック集合に検査ワードを
付加している。これを利用して、復号化装置において同
期ワードを誤検出する確率を低減したうえで、さらに検
査ワードを検査して誤ったデータブロック長、データブ
ロック数を得ていないか確認する。このようにして、同
期ワードの誤検出などにより、擬似的な固定長化の再構
成を誤って行なってしまうことを防ぐことができる。く
わえて、本実施形態の符号化装置においては、擬似的な
固定長化を行なう前に、可変長符号化データブロックに
検査ワードを付加している。これを利用して、復号化装
置においては、再構成された可変長符号化データブロッ
クを検査し、正しく再構成されているか確認している。
このようにして、誤った可変長符号化データブロックを
得て出力してしまうことを防ぐことができる。

【００４１】なお、第２実施形態においては、データブ
ロック集合検査ワードの付加方法として同期ワードの位
置制限と組み合わせた方法を示したが、他の方法を用い
ることもむろん可能であり、常に一定の長さの検査ワー
ドが付加される方法を取ることもむろん可能である。デ
ータブロック集合検査ワードそのものについても、第２
実施形態とは異なるものを用いることもむろん可能であ
る。また、第２実施形態は、データブロック検査ワード
により可変長符号化データブロック全体を検査するもの
として示したが、データブロックの一部についてのみ検
査するような構成とし、その部分さえ正しく再構成され
ていれば出力が得られるような構成とすることも可能で
ある。また、データブロック検査ワードそのものについ
ても、第２実施形態とは異なるものを用いることもむろ
ん可能である。また、第２実施形態における、擬似的な
固定長化を除く動画像符号化動作は、第１実施形態と同
様に、一般的な動画像符号化方式を用いてそれらと共通
性を持たせることができる。また、第２実施形態では動
画像データについて用いた場合を示したが、第１実施形
態と同様に、動画像データに限られるものではなく、可
変長符号化データ一般に適用可能である。また、第１お
よび第２の実施形態においては、データブロックの集合
を構成する場合の制御方法として一例を示したが、他の
制御方法を用いることもむろん可能である。さらに、第
２実施形態では、第１実施形態と同様、同期ワードの位
置およびアドレスにより、データブロック数、および、
各データブロックの符号長を求めていたが、集合化する
データブロック数を予め定めておき、復号側で、同期ワ
ードの位置とともにこの数を用いれば、アドレス情報を
用いることなく、同様な効果が得られる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。可変長符号化データブロックの集
合を擬似的に固定長化することで、データブロックごと
の同期を確保する場合において、情報量が増加し、か
つ、その情報に符号誤りが生じることによりすべてのデ
ータブロックが失われてしまうという問題点を避けるこ
とが可能となる。さらに、可変長符号化データブロック
の集合の中に、他の可変長符号化データブロックより際
だって長い符号長を有するデータブロックが存在する場
合に、そのデータブロックについてはかえって符号誤り
の影響が大きくなるという問題点を避けることが可能と
なる（請求項２）。くわえて、同期ワードの誤検出など
により、誤ったデータブロックの符号長やデータブロッ
ク数を得る結果、擬似的な固定長化の再構成を誤って行
なってしまうことを防ぐことが可能となる（請求項６、
１６）。また、可変長符号化データブロックの集合を擬
似的に固定長化することにより、データブロックごとの
同期を確保する場合に、復号化側で誤った可変長符号化
データブロックを得ることを防ぐことが可能となる（請
求項７、１７）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態にかかる動画像符号化
伝送装置における符号化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】 可変長符号化データブロックの疑似的固定長
化操作のモデルを示す概念図である。

【図３】 符号化装置から出力された符号化データの状
態を説明するための図である。

【図４】 第１実施形態における復号化装置の構成を示
すブロック図である。

【図５】 本発明の第２実施形態にかかる動画像符号化
伝送装置における符号化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図６】 同実施形態における復号化装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

２、２４……出力端子（出力手段）、 ６、２８……バッファ（格納手段）、 ７、２９……制御回路（第１の集合化手段）、 ８、３０……ヘッダ出力回路（ヘッダ作成手段）、 ９、３２……固定長化回路（第２の集合化手段）、 １４、３４……入力端子（入力手段）、 １６……ヘッダ検出・検出符号化回路（同期化・復号化
手段）、 ３１……検査ワード付加回路（第２の検査ワード付加手
段）、 ３３……多重化・検査ワード付加回路（第１の検査ワー
ド付加手段、）、 ３６……ヘッダ検出・検出符号化回路（同期化・復号化
手段、第１の検査手段）、 ４０……検査ワード検査回路（第２の検査手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 29/00 H03M 7/40

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の可変長符号化データを集合化させ
   る第１の集合化手段と、 集合化された可変長符号化データの各々を、それらの平
   均符号長を有するデータブロックにそれぞれ固定長化し
   て、集合化させる第２の集合化手段と、 少なくとも同期ワードを含んだヘッダを作成するヘッダ
   作成手段と、 前記ヘッダ作成手段により作成されたヘッダと、前記第
   ２の集合化手段により集合化されたデータブロックの集
   合とを出力する出力手段と、 前記出力手段により出力されたヘッダおよびデータブロ
   ックの集合とを入力する入力手段と、 入力したヘッダにおける同期ワードの位置から、各デー
   タブロックの同期化・復号化を行なう同期化・復号化手
   段とを具備することを特徴とする可変長符号化データ伝
   送装置。
2. 【請求項２】 前記第１の集合化手段は、各可変長符号
   化データの符号長差が予め決められたしきい値を越えな
   いように集合化させることを特徴とする請求項１記載の
   可変長符号化データ伝送装置。
3. 【請求項３】 前記第１の集合化手段は、予め決められ
   た数の可変長符号化データを集合化させるものであり、 前記同期化・復号化手段は、同期ワードの位置ととも
   に、集合した可変長符号化データの数から、各データブ
   ロックの同期化および復号化を行なうことを特徴とする
   請求項１記載の可変長符号化データ伝送装置。
4. 【請求項４】 前記複数の可変長符号化データを連続す
   るアドレスにて順次格納する格納手段を備え、 前記ヘッダ作成手段は、当該集合の先頭に位置するデー
   タブロックが前記格納手段に格納されたアドレスの情報
   を、前記同期ワードとともにヘッダに含ませ、 前記同期化・復号化手段は、同期ワードの位置ととも
   に、アドレス情報から各データブロックの同期化・復号
   化を行なうことを特徴とする請求項１記載の可変長符号
   化データ伝送装置。
5. 【請求項５】 前記同期化・復号化手段は、２つのヘッ
   ダにかかる同期ワードの位置と、それらのヘッダに含ま
   れるアドレス情報とから、それらヘッダで挟まれるデー
   タブロックの集合の符号長と、当該集合のデータブロッ
   ク数とを求めることにより同期化・復号化を行なうこと
   を特徴とする請求項４記載の可変長符号化データ伝送装
   置。
6. 【請求項６】 前記第２の集合化手段によって集合化さ
   れたデータブロックの集合の終わりに第１の検査ワード
   を付加する第１の検査ワード付加手段と、 付加された検査ワードを検査して、前記同期化・復号化
   手段によって正しくデータブロックの集合が同期化・復
   号化されているか否かを判定する第１の検査手段とを備
   えることを特徴とする請求項１記載の可変長符号化デー
   タ伝送装置。
7. 【請求項７】 前記第１の集合化手段によって集合化さ
   れた各可変長符号化データに第２の検査ワードをそれぞ
   れ付加する第２の検査ワード付加手段と、 付加された検査ワードを検査して、元の可変長符号化デ
   ータに正しく復号化されたか否かを検出する第２の検査
   手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の可変長
   符号化データ伝送装置。
8. 【請求項８】 複数の可変長符号化データを集合化させ
   る第１の集合化手段と、 集合化された可変長符号化データの各々を、それらの平
   均符号長を有するデータブロックにそれぞれ固定長化し
   て、集合化させる第２の集合化手段と、 少なくとも同期ワードを含んだヘッダを作成するヘッダ
   作成手段と、 前記ヘッダ作成手段により作成されたヘッダと、前記第
   ２の集合化手段により集合化されたデータブロックの集
   合とを出力する出力手段とを具備することを特徴とする
   送信側装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の送信側装置によって送信
   されるデータを受信する受信側装置であって、 前記出力手段により出力されたヘッダおよびデータブロ
   ックの集合とを入力する入力手段と、 入力したヘッダにおける同期ワードの位置から、各デー
   タブロックの同期化・復号化を行なう同期化・復号化手
   段とを具備することを特徴とする受信側装置。
10. 【請求項１０】 複数の可変長符号化データを集合化さ
    せ、 該可変長符号化データの各々の符号長を、それらの平均
    符号長に固定長化してデータブロックとするとともに各
    データブロックを集合化させ、 少なくとも同期ワードを含んだヘッダを、前記データブ
    ロックの集合に付加して出力し、 前記ヘッダにおける前記同期ワードの位置から、各デー
    タブロックを同期化するとともに復号化することを特徴
    とする可変長符号化データ伝送方法。
11. 【請求項１１】 前記ヘッダに前記データブロックのア
    ドレス情報を付加することを特徴とする請求項１０記載
    の可変長符号化データ伝送方法。
12. 【請求項１２】 前記データブロックを加えつつデータ
    ブロックの集合を順次構成し、 各データブロックの平均符号長を算出し、 前記データブロックの集合に付加するデータブロックの
    符号長を検査するとともに、その符号長を前記平均符号
    長に対応したしきい値と比較し、 前記データブロックの集合に付加するデータブロックの
    符号長が前記しきい値より小さい場合、該データブロッ
    クを前記データブロックの集合に付加する一方、前記デ
    ータブロック集合に付加するデータブロックの符号長が
    前記しきい値より大きい場合、該データブロックを先頭
    として新たなデータブロックの集合を構成することを特
    徴とする請求項１０記載の可変長符号化データ伝送方
    法。
13. 【請求項１３】 前記しきい値を、前記平均符号長のプ
    ラスマイナス７０％とすることを特徴とする請求項１２
    記載の可変長符号化データ伝送方法。
14. 【請求項１４】 第１の同期ワードの検出位置とその後
    方の第２の同期ワードの検出位置とを比較し、 前記ヘッダの符号長を減算することにより当該同期ワー
    ド間におけるデータブロックの集合の符号長を算出し、 該データブロックの集合の符号長から前記ヘッダのアド
    レスにより前記同期ワード間におけるデータブロックの
    数を算出し、 前記データブロックの集合の符号長と前記データブロッ
    クの数とからデータブロックの符号長を算出することに
    より前記データブロックを復号化することを特徴とする
    請求項１１記載の可変長符号化データ伝送方法。
15. 【請求項１５】 集合化するデータブロックの数をあら
    かじめ設定し、 第１の同期ワードの検出位置とその後方の第２の同期ワ
    ードの検出位置とを比較し、 前記ヘッダの符号長を減算することにより当該同期ワー
    ド間におけるデータブロックの集合の符号長を算出し、 前記データブロックの集合の符号長と前記データブロッ
    クの数とからデータブロックの符号長を算出することに
    より前記データブロックを復号化することを特徴とする
    請求項１０記載の可変長符号化データ伝送方法。
16. 【請求項１６】 複数の可変長符号化データを集合化さ
    せ、 集合化された可変長符号化データの各々を、それらの平
    均符号長を有するデータブロックにそれぞれ固定長化
    し、 少なくとも同期ワードを含んだヘッダを前記データブロ
    ックに付加して集合化するとともに、構成されたデータ
    ブロックの集合の末尾に前記第１の検査ワードを付加し
    て出力し、 前記第１の検査ワードに基づき各データブロックを同期
    化するとともに復号化することを特徴とする可変長符号
    化データ伝送方法。
17. 【請求項１７】 複数の可変長符号化データを集合化さ
    せ、 集合化された可変長符号化データの各々を、それらの平
    均符号長を有するデータブロックにそれぞれ固定長化
    し、 少なくとも同期ワードを含んだヘッダを前記データブロ
    ックに付加して集合化するとともに、集合を構成する各
    データブロックに前記第２の検査ワードをそれぞれ付加
    して出力し、 前記第２の検査ワードに基づき各データブロックを同期
    化するとともに復号化することを特徴とする可変長符号
    化データ伝送方法。