JPH03209998A - 動画像復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、帯域圧縮伝送された動画像情報を復号する動
画像復号化装置に関する。

従来の技術 近年、通信分野を中心にディジタル動画像の伝送および
その符号化、復号化が検問されている。

これら動画像符号化復号化装置の基本動作の一例につい
て、以下、図面を参照しながら説明する。

第３図は従来の動画像符号化装置のブロック図である。

第３図において、３１は前処理手段、３２は判定手段、
３３は直交変換符号化手段、３４は量子化手段、３５は
逆量子化手段、３６は直交変換復号化手段、３７は動き
補償フレーム間符号化手段、３８は動き検出手段、３９
は可変長符号化手段、４０は通信路符号化手段である。

これらの各構成要素の互いの関連した動作を説明する。

まず、原画像は前処理手段３１に入力される。

前処理手段３１は原画像のサブサンプルおよびブロック
化を行い、ブロック信号を得る。判定手段３２はブロッ
ク信号をフレーム間符号化、フレーム内符号化の何れで
符号化するかを判定する。フレーム間符号化の場合、ブ
ロック信号と動き補償フレーム間符号化手段３７で予測
された予測信号とのブロック差分信号を直交変換符号化
手段３３に送る。フレーム内符号化の場合、ブロック信
号をそのまま直交変換符号化手段３３に送る。

フレーム間符号化を用いたフレームが連続すると、その
間に伝送路で訂正不能の誤りが発生した場合、その誤り
が以降のフレームまで伝搬し続けるので、定期的にフレ
ーム内符号化されたブロックのみで構成されるリフレッ
シュフレームを挿入する。また、通常シーンチェンジが
あるとその先頭フレームはリフレッシュフレームになる
。

一方、動き検出手段３８はブロック信号と動き補償フレ
ーム間符号化手段３７内の前フレームの７Ｌ／−ムハッ
ファ内の予測信号を参照して前フレームとの間の動き情
報を検出する。

直交変換符号化手段３３はブロック信号あるいはブロッ
ク差分信号を２次元直交変換し変換係数に変換する。変
換係数は画像信号の空間的な相関を除去され、一部の係
数にエネルギーが集中している。量子化手段３４は変換
係数の内エネルギーが集中している係数に重み付けをし
て量子化を行う。可変長符号化手段３９は量子化出力そ
れぞれに対して平均符号長が短くなるように符号割当を
行う。その後、符号割当された主情報は通信路符号化手
段４０で判定手段３２からの符号化方式判定情報や動き
検出手段３８からの動き情報、量子化手段３４からの量
子化のステップ情報等の副情報と結合され、さらに、誤
り訂正符号等が付加されて伝送路に送出される。

一方、逆量子化手段３５では量子化手段３４からの量子
化のステップ情報を用いて量子化出力を逆量子化し、局
部復号変換係数を作る。直交変換復号手段３６では局部
復号変換係数を直交変換復号し局部復号出力を得る。

局部復号出力は判定手段３２でフレーム間符号化と判定
された場合、予測信号と加算されて動き補償フレーム間
符号化手段３７に送られる。フレーム内符号化と判断さ
れた場合、そのまま動き補償フレーム間符号化手段３７
に送られる。動き補償フレーム間符号化手段３７では動
き検出手段３８で検出された動き情報を用いて動き補償
を行い、予測信号を出力する。

第４図は従来の動画像復号化装置のブロック図である。

第４図において、５１は通信路復号化手段、５２は誤り
検出訂正手段、５３は分離手段、５４は復号手段、５５
は可変長復号化手段、５６は逆量子化手段、５７は直交
変換復号化手段、５８は動き補償フレーム間／内復号化
手段である。

次に、これらの各構成要素の互いの関連動作を説明する
。

伝送路から到着した画像情報は、通信路復号化手段５１
で誤り検出訂正等が行われる。誤り訂正が行われた情報
は分離手段５３で主情報と副情報に分離され、さらに、
１ブロック分に対応する情報を検出する。分離された主
情報と副情報はそれぞれ復号手段５４に送られる。本例
では復号手段５４は可変長復号化手段５５、逆量子化手
段５６、直交変換復号化手段５７、動き補償フレーム間
／内復号化手段５８で構成されている。復号手段５４に
送られた主情報は、まず、可変長復号化手段５５で符号
割当をされた情報を復号量子化出力に変換する。逆量子
化手段５６では量子化出力を副情報の量子化ステップ情
報を用いて逆量子化し、復号変換係数を作る。直交変換
復号手段５７では復号変換係数を直交変換復号し復号ブ
ロック信号を得る。

動き補償フレーム間／内復号化手段５８は少な（とも２
フレーム分のフレームバッファを持っている。動き補償
フレーム間／内復号化手段５８では副情報のうち符号化
方式判定情報を用いて復号ブロック出力の符号化手段が
フレーム間符号化かフレーム内符号化かを検出する。フ
レーム内符号化の場合、復号ブロック出力をそのまま復
号ブロック信号として現フレームのフレームバッファの
指定された位置に書き込む。フレーム間符号化の場合、
副情報の動き情報を用いて前フレームのフレームバッフ
ァ内の動き情報が指定する位置のブロック信号と復号ブ
ロック出力とを加算して復号ブロック信号をつ＜す、現
フレームのフレームバッファの指定された位置に書き込
む。

このようにして１フレーム分の再生画像信号が動き補償
フレーム間／内復号化手段５８内のフレームバッファに
形成されると、表示タイミングに従って前フレーム、現
フレームと順にフレームバッファの内容を更新しながら
繰り返し出力することによって動画像の再生が行える。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、伝送中に発生した
誤りが通信路復号化器で訂正不能である場合、誤った画
像情報を含むフレームの画像を正しく復号することがで
きないため画像が乱れる。

さらに、フレーム間符号化を用いている場合または符号
化時の前処理手段で駒落しし、駒落ししたフレームを復
号化時に内挿する例の場合、以降のフレームで誤った画
像情報を参照している個所に誤りが伝搬して画像が乱れ
、定期的に挿入されたリフレッシュフレームが到着する
まで画像が乱れ続けるという問題点を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、伝送中に訂正不能の誤りが発
生した場合でも誤ったブロックを前後のフレームの誤り
のないブロックを用いて内挿するため、良好な画像を再
生することができる動画像復号化装置を提供するもので
ある。

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の動画像復号化装置は
、帯域圧縮された画像情報の誤りを検出、訂正する誤り
検出訂正手段と、画像情報から副情報と主情報を分離す
る分離手段と、副情報を用いて主情報を復号する復号手
段と、復号した複数の画像フレームを記憶する画像記憶
手段と、画像フレームのうち少なくとも１フレーム以上
離れた２つの誤りのない画像フレーム間の動き情報を検
出する動き検出手段と、２つの画像フレーム間の誤り検
出訂正手段で訂正できない誤りを検出したフレームを動
き情報を用いて内挿する誤り補償フレーム間復号化手段
とを具備するとことを特徴とするものである。

作用 本発明の動画像復号化装置は上記した構成によって、伝
送中に訂正不能な誤りを検出した場合、誤った画像情報
が存在するフレームの直前のフレームと以後に到着する
フレーム間符号化されたフレームとの間で動き情報を求
め、動き情報を用いて誤った画像情報を他の情報で内挿
し、訂正不能な誤りが発生しても再生画像を乱すがない
。

実施例 以下、本発明の一実施例である動画像復号化装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例である動画像復号化装置のブ
ロック図である。

第１図において、１は通信路復号化手段、２は誤り検出
訂正手段、３は分離手段、４は復号手段、５は可変長復
号手段、６は逆量子化手段、７は直交変換復号化手段、
８は動き補償フレーム間／内復号化手段、９は画像記憶
手段、１０は動き検出手段、１１は誤り補償フレーム間
復号化手段である。

第２図は本発明の一実施例である動画像復号化装置の画
像記憶手段の構成図である。

第２図において、２１はフレームバッファ群、２２は前
のリフレッシュフレーム、２３は誤りフレーム、２４は
誤りフレームの直前のフレーム、２５は後のリフレッシ
ュフレーム、２６は誤りブロック、２７は誤りブロック
を参照するブロックである。

以上の動画像復号化装置の各構成要素の互いの関連した
動作について以下に説明する。なお、本実施例の動画像
符号化装置は従来例に示したものと同じである。

動画像符号化装置で符号化され伝送路を介して到着した
画像情報は、通信路復号化手段１で誤り検出訂正等が行
われる。ここで、誤り訂正不能の誤りが発生した場合、
該当するブロックの復号を中止し、誤り検出訂正手段２
は動き検出手段９と動き補償フレーム間／内復号化手段
８に対して誤りブロックの位置を知らせて、次のブロッ
クの処理に移る。

誤り訂正が正常に行われた場合、画像情報は分離手段３
で主情報と副情報に分離される。分離された主情報と副
情報はそれぞれ復号手段４に送られる。本実施例では復
号手段４は可変長復号化手段５、逆量子化手段６、直交
変換復号化手段７、動き補償フレーム間／内復号化手段
８で構成されている。復号手段４に送られた主情報は、
まず、可変長復号化手段５で符号割当をされた情報を復
号量子化出力に変換する。逆量子化手段６では量子化出
力を副情報の量子化ステップ情報を用いて逆量子化し、
復号変換係数を作る。直交変換復号手段７では復号変換
係数を直交変換復号し、復号ブロック出力を得る。

動き補償フレーム間／内復号化手段８は少なくとも２フ
レーム分のフレームバッファを持っている。動き補償フ
レーム間／内復号化手段８では副情報のうち符号化方式
判定情報を用いて、復号ブ１１− ロック出力の符号化手段がフレーム間符号化かフレーム
内符号化かを検出する。フレーム内符号化の場合、復号
ブロック出力をそのまま復号プロ・ツク信号として現フ
レームのフレームバ・ソファの指定された位置に書き込
む。フレーム間符号化の場合、副情報の動き情報を用い
て前フレームのフレームバッファ内の動き情報が指定す
る前フレームのブロック信号と復号ブロック出力とを加
算して復号ブロック信号を作り、現フレームのフレーム
バッファの指定された位置に書き込む。

その際、動き補償フレーム間／内復号化手段８は誤り検
出訂正手段２からの誤りブロック位置情報を用いて、動
き情報が指定する前フレームのブロック信号が誤りブロ
ック２６あるいは誤りブロックを参照するブロック２７
かを検出し、該当する場合現フレームのフレームバッフ
ァへの書き込みを行わない。

このようにして１フレーム分の再生画像信号が動き補償
フレーム間／内復号化手段８内のフレームバッファに形
成されると、前フレーム、現フレ１２ −ムと順に更新されながら画像記憶手段９に記憶される
。画像記憶手段９は少なくとも定期的に挿入される２つ
のリフレッシュフレームとその間に存在するフレームの
数に相当するフレームバッファで構成される。本実施例
の場合、６フレームに１フレームのリフレッシュフレー
ムを挿入するとすると、画像記憶手段９は最低７フレー
ム分のフレームバッファ群２１を持っている。画像記憶
手段９に再生映像信号が順次記憶され、リフレッシュフ
レーム間に存在するフレームの再生映像信号全てが復号
、記憶されたら、表示タイミングに従って、これらを順
次読み出して表示を開始する。

誤り検出訂正手段２で訂正不能の誤りが検出された場合
、誤り検出訂正手段２は動き検出手段ＪＯに対して誤っ
たデータで構成されている誤りブロック２６の位置を知
らせる。動き検出手段１０は誤りブロックの存在する誤
りフレーム２３とその位置を検出し、誤り補償フレーム
間復号化手段１１に知らせる。画像記憶手段９に次のリ
フレッシュフレーム２５が到着した時点で、動き検出手
段１０は誤りフレーム２３の直前のフレーム２４とリフ
レッシュフレーム２５の間で誤りブロック２６が存在す
る位置付近の動き情報を検出し、誤り補償フレーム間復
号化手段１１に知らぜる。誤り補償フレーム間復号化手
段１１は誤りブロック位置と動き情報を用いて誤りフレ
ーム２３の誤りブロック２６を誤りフレーム２３の直前
のフレーム２４から内挿し、画像記憶手段９内の誤りフ
レーム２３の該当位置に内挿ブロックを記録する。この
ようにして誤りブロックを他のブロックを用いて補償す
ることによって訂正不能の誤りが発生した場合でも再生
画像を乱すことが無い。

その後、誤り補償フレーム間復号化手段１１で誤りフレ
ーム２３以降で誤りブロック２６を参照していたフレー
ム間符号化ブロック２７を内挿ブロックを用いて復号化
し、画像記憶手段９のフレームバッファ群２１の該当位
置に記録する。リフレッシュフレーム２２．２５間に存
在するフレームの再生映像信号全てが復号されたら、表
示タイミングに従って、これらを順次読み出して表示を
開始する。

なお、本実施例では符号化された画像信号が伝送路によ
って復号化装置に伝送される例について述べたが、符号
化装置によって符号化された画像信号を光ディスクなど
の蓄積メディアに記録し、再生装置で蓄積メディアを読
み出して、復号化装置で復号する場合等、その他の装置
についても同様の効果が得られることは言うまでもない
。

発明の効果 以上のように本発明の動画像復号装置は、帯域圧縮され
た画像情報の誤りを検出、訂正する誤り検出訂正手段と
、画像情報から副情報と主情報を分離する分離手段と、
副情報を用いて主情報を復号する復号手段と、復号した
複数の画像フレームを記憶する画像記憶手段と、画像フ
レームのうち少なくとも１フレーム以上離れた２つの誤
りのない画像フレーム間の動き情報を検出する動き検出
手段と、２つの画像フレーム間の誤り検出訂正手段で訂
正不能の誤り画素を動き情報を用いて内挿する誤り補償
フレーム間復号化手段とを具備し、１５ 伝送中に訂正不能な誤りを検出した場合、誤った画像情
報が存在するフレームの直前のフレームと以後に到着す
るフレーム間符号化されたフレームの間で動き情報を求
め、動き情報を用いて誤った画像情報を他の情報を用い
て内挿するため、訂正不能な誤りが発生しても再生画像
を乱すことのない動画像復号化装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である動画像復号化装置のブ
ロック図、第２図は本発明の一実施例である動画像復号
化装置の画像記憶手段の構成図、第３図は従来の動画像
符号化装置のブロック図、第４図は従来の動画像復号化
装置のブロック図である。 １・・・通信路復号化手段、　　２・・・誤り検出訂正
手段、　　３・・・分離手段、　　４・・・復号手段、
　　５・・・可変長復号手段、　　６・・・逆量子化手
段、　　７・・・直交変換復号化手段、　　８・・・動
き補償フレーム間／内復号化手段、　　９・・・画像記
憶手段、　　１０・・・動き検出手段、　　１１・・・
誤り補償フレーム間復号化学６−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 帯域圧縮された画像情報の誤りを検出、訂正する誤り検
   出訂正手段と、 前記画像情報を副情報と主情報とに分離する分離手段と
   、 前記副情報を用いて前記主情報を復号する復号手段と、 復号した複数の画像フレームを記憶する画像記憶手段と
   、 前記画像フレームのうち少なくとも１フレーム以上離れ
   た２つの誤りのない画像フレーム間の動き情報を検出す
   る動き検出手段と、 前記２つの画像フレーム間に存在する前記誤り検出訂正
   手段で訂正不能の誤り画像情報を前記動き情報を用いて
   内挿する誤り補償フレーム間復号化手段を具備すること
   を特徴とする動画像復号化装置。