JP3462208B2 - 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

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

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JP3462208B2
JP3462208B2 JP51180392A JP51180392A JP3462208B2 JP 3462208 B2 JP3462208 B2 JP 3462208B2 JP 51180392 A JP51180392 A JP 51180392A JP 51180392 A JP51180392 A JP 51180392A JP 3462208 B2 JP3462208 B2 JP 3462208B2
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Description

【発明の詳細な説明】 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。
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。
背景技術 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（IS
O）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
Audio）（ISO−IEC JTC1/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。
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（run lengt
h）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 frame）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,F2,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 Artieri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 Compression）（SGS−Thomson Microe
lectronics,Image Processing Business Unit,17 avenu
e des Martyrs−B.P.217,38019 Grenoble Cedex Franc
e）に記載されている。
第1A図は、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。第1A図において、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。
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MP
EG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
分なデータを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、MP
EG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。
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。第1A図に示す符
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。
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。
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。
発明の開示 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。
本発明の特定実施例では、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。
図面の簡単な説明 第1A図は、本発明を説明するために、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。
第1B図は、同じく、本発明を説明するために、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であ
る。
第1C図は、同じく、本発明を説明するために、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。
第２図は、本発明の実施例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。
第３図は、ビデオ信号圧縮装置の例を示すブロック図
である。
第４図は、ビデオ信号デコード化システムの例を示す
ブロック図である。
第５図は、ビデオ信号圧縮解除装置の例を示すブロッ
ク図である。
第６図は、圧縮信号形式を絵で示した図である。
第７図は、本発明を説明するために、フィールド・エ
ラー・メモリを絵で示した図である。
第８図は、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。
第９図は、第５図に示す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。
発明を実施するための最良の形態 以下では、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。
第1A図において、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MPEG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。
第1B図は、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。第1B図に示すように、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。第1B図の
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。第1B図のシーケンスは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、第1A図の
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、第1B図のシーケンスによ
ると、符号化データ量を増加することなく、第1A図のシ
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（signal 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
る低解像度のイメージの方がはるかに好ましい。データ
が第1A図の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、第1B図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。
第1A図と第1B図は、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）。第1C図は、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。第1C図に示すこのフィー
ルド伝送配列は、第1B図の符号化シーケンスに対応して
いる。
第２図は、例えば、第1C図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。
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。
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（transport packetizing）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、Reed−
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。
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）。
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。
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。
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。
第２図に示す装置は、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。
第３図は、第1C図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・フィールドが第1C図に示す番号順
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（discrete cosine tran
sform）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。
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。第３図に
示すように、メモリおよび記録エレメント101,102,114,
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1
05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ており、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、STI 3220 MOTION
ESTIMATION PROCESSORという名称でSGE−THOMSON MICRO
ELECTRONICS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。
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 3200 DISCRET
E COSINE TRANSFORMという名称でSGS−THOMSON MICROEL
ECTRONICS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。
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、第３図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C
B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
ドのどちらか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。
第1C図において、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114,115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から得た再構成イメージ・データに加えられ
ない（加算器113によって）。
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。VLC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。
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。
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。
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へ転送される。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。
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11
3で加算されて、再構成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と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。
第４図は、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、第２図のトランスポート・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へ伝えらえ
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を偶数フィールド
を識別し、送信信号をトランスポート・ブロック形式か
ら、第２図のバッファ18,19から取り出した圧縮信号に
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。
この例では、圧縮信号は第1C図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、第1
B図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。
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行わ
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。第1C図に示すよ
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。
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。
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RAM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。
選択された特性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。
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。
第５図は、単一の圧縮解除装置で偶数と奇数のフィー
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。
一般的に、第５図の回路は、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312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 318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32
0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。
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314,316に入力
される。
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。
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DCT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314,316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。
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314,31
6の一方に入力される。
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。
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（第1C図）
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。
コントローラ302は、受信した奇数および偶数フィー
ルドの特性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に与えらえる。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。
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。
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（jerkiness）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。
第６図は、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（macrob
lock）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。
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のフィール
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。
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。第７図に示すように、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。
第８図は、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（60
7）、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）。
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。
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。
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RAM318へ
送る。
第９図は、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（disable
d）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、第1Cでは、数ＭはＮ＋９
個のフィールドになっている。
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（310,311,314,315,31
6）が実行される。
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。
フロントページの続き (72)発明者 エヌジー，シャウ−バオ アメリカ合衆国 08536 ニュージャー ジ州 プレインズボロ ソロー ドライ ブ 180 (56)参考文献 特開 昭53−139426（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−192378（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ Ｓｙ ｓｔｅｍｓ ＶｏＬ．38〔１〕（1991. １）Ｐ140−142（Ｈｉｇｈ−Ｑｕａｌｉ ｔｙ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｅ ｖｅｎ Ｆｉｅｌｄｓ Ｂａｓｅｄ ｏ ｎ ｔｈｅ Ｏｄｄ Ｆｉｅｌｄｓ ｏ ｆ Ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】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符号化モードの
    それぞれのシーケンスに従って独立に圧縮されるような
    タイプの圧縮イメージ・データを受信し、圧縮解除する
    装置であって、 前記イメージ・データの圧縮された奇数フィールドと偶
    数フィールドを独立に圧縮解除する手段と、 有効な偶数／奇数フィールド・データが得られなかった
    とき、その偶数／奇数フィールド・データの替わりに奇
    数／偶数フィールド・データで置き換える手段と を備えたことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の装置において、 それぞれのチャネルで搬送される複数の信号を受信する
    手段であって、該信号の各々は圧縮されたイメージ・デ
    ータを含んでおり、ユーザの制御に応答して、複数ある
    前記チャネルの１つから信号を選択する受信手段と、 以前に選択されたチャネルと異なるチャネルをユーザが
    選択したあと、あらかじめ決められたインターバルの
    間、前記偶数または奇数のフィールド・データの一方だ
    けからの圧縮解除イメージ・データからイメージ表現信
    号を生成し、そのあとで、前記奇数および偶数フィール
    ド・データの両方からの圧縮解除イメージ・データから
    イメージ表現信号を生成する手段とを含むことを特徴と
    する装置。
  3. 【請求項３】請求の範囲第１項に記載の装置において、
    さらに加えて、 受信信号に応答して、イメージ・データの圧縮された奇
    数フィールドを第１コネクションにパスし、圧縮イメー
    ジ・データの偶数フィールドを第２コネクションにパス
    する手段と、 前記第１コネクションに接続されており、圧縮解除され
    たイメージ・データの奇数フィールドを出力する第１圧
    縮解除手段と、 前記第２コネクションに接続されており、圧縮解除され
    たイメージ・データの偶数フィールドを出力する第２圧
    縮解除手段と、 前記第１圧縮解除手段および前記第２圧縮解除手段に接
    続されており、イメージ・データの圧縮解除された奇数
    および偶数フィールドのインタリーブされたフレームを
    含むイメージ表現信号を生成する手段とを 含むことを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】請求の範囲第３項に記載の装置において、
    さらに加えて、 受信された圧縮イメージ・データに応答して、該圧縮イ
    メージ・データ内のエラーを検出し、エラーを示す標識
    を出力する手段を含み、 インタリーブされたフレームを含むイメージ表現信号を
    生成する前記手段は、イメージ・データの圧縮解除され
    た奇数および偶数フィールドと前記エラーを示す標識と
    に応答して、前記エラーに対応する偶数または奇数フィ
    ールド・イメージ・データで表されたイメージ部分を、
    奇数または偶数フィールドから導出されたデータで置換
    する手段を含むことを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】送信された圧縮イメージ・データを圧縮解
    除する装置であって、該圧縮イメージ・データはフレー
    ム間および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たタイプに属するとき、該装置は
    スタートアップ・モードおよび定常状態モードを有し、 前記送信された圧縮イメージ・データを検出する手段
    と、 検出された圧縮イメージ・データに応答して、圧縮イメ
    ージ・データのフィールドが奇数であるか又は偶数であ
    るか、フレーム内符号化されているか又はフレーム間符
    号化されているかを示す標識を生成する手段と、 検出された圧縮イメージ・データに応答して、奇数フィ
    ールド圧縮イメージ・データのシーケンスと偶数フィー
    ルド圧縮イメージ・データのシーケンスを相互独立的に
    圧縮解除する手段と、 前記標識および前記圧縮解除された奇数および偶数フィ
    ールド・イメージ・データに応答して、前記定常状態モ
    ード時においては、圧縮解除された奇数および偶数フィ
    ールド・イメージ・データのイメージ表現信号を構成
    し、前記スタートアップ・モード時においては、データ
    の圧縮解除された奇数フィールドまたは偶数フィールド
    のうちの一方だけのフィールドからの圧縮解除されたイ
    メージ・データのイメージ表現信号を、あらかじめ決め
    られたインターバルの間、構成する手段とを備え、 前記データの圧縮解除された奇数フィールドまたは偶数
    フィールドの一方は、圧縮イメージ・データの最初に受
    信したフレーム内符号化フィールドをもつ、フレーム内
    およびフレーム間符号化された圧縮イメージ・データの
    シーケンスに対応するデータの奇数または偶数フィール
    ドであることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】請求の範囲第５項に記載の装置において、
    さらに加えて、 データの圧縮解除された奇数フィールドまたは偶数フィ
    ールドの前記一方に応答して、データの補間されたフィ
    ールドを生成する手段を含み、 前記スタートアップ・モード時のときイメージ表現信号
    を構成する前記手段は、データの圧縮解除された奇数フ
    ィールドまたは偶数フィールドの前記一方と、データの
    前記補間されたフィールドからイメージ表現信号を構成
    することを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】請求の範囲第６項に記載の装置において、
    さらに加えて、 検出された圧縮イメージ・データに応答して、受信デー
    タ内のデータ損失またはエラーを検出する段階を含み、 前記補間されたフィールドを生成する手段は、前記定常
    状態モード時のとき、圧縮解除されたデータの偶数／奇
    数フィールドからデータの補間された奇数／偶数フィー
    ルドを生成し、前記構成する手段は、前記データ損失ま
    たはエラーが検出された奇数／偶数フィールド・データ
    に対応するイメージ表現データを、補間された奇数／偶
    数フィールド・データで置換することを特徴とする装
    置。
  8. 【請求項８】請求の範囲第５項に記載の装置において、 検出された圧縮イメージ・データに応答して、奇数フィ
    ールド圧縮イメージ・データと偶数フィールド圧縮イメ
    ージ・データを相互独立的に圧縮解除する前記手段は、 前記検出された圧縮イメージ・データに応答して、イメ
    ージ・データの圧縮奇数フィールドを第１コネクション
    にパスし、圧縮イメージ・データの偶数フィールドを第
    ２コネクションにパスする手段と、 前記第１コネクションに接続されており、圧縮解除され
    たイメージ・データの奇数フィールドを出力する第１圧
    縮解除手段と、 前記第２コネクションに接続されており、圧縮解除され
    たイメージ・データの偶数フィールドを出力する第２圧
    縮解除手段と、 前記第１圧縮解除手段および前記第２圧縮解除手段に接
    続されており、イメージ・データの圧縮解除された奇数
    および偶数フィールドのインタリーブされたフレームを
    含むイメージ表現信号を出力する手段と を備えていることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】請求の範囲第８項に記載の装置において、
    さらに加えて、 データの圧縮解除された奇数フィールドまたは偶数フィ
    ールドの前記一方に応答して、データの補間されたフィ
    ールドを生成する手段を含み、 前記スタートアップ・モード時のときイメージ表現信号
    を構成する前記手段は、データの圧縮解除された奇数フ
    ィールドまたは偶数フィールドの前記一方と前記データ
    の補間されたフィールドとからイメージ表現信号を構成
    することを特徴とする装置。
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