JPH06292171A

JPH06292171A - 画像再生装置

Info

Publication number: JPH06292171A
Application number: JP9687193A
Authority: JP
Inventors: Akio Fujii; 昭雄藤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】エラーが発生した場合においてもより自然な
再生画像が得られるようにすることを目的とする。【構成】Ｎ×Ｍブロック内に訂正しきれないエラーが
生じたことを誤り訂正回路４０２で検出したときは、上
記エラーが生じるまでに復号できた周波数係数はそのま
ま利用し、エラーが生じた後の係数は修正値回路４０５
で生成した修整値で置き換えて逆ＤＣＴを行うようにし
て、正しく復号できた係数の数（カウンタ回路４０６の
値）がある閾値を越えている時には、補間回路４１０に
よる空間軸上での隣接ブロックからの補間ではなく、上
記修整値で置き換えて逆ＤＣＴをした画素を再生画像と
して用いるようにして、高精細な画像や動きのある画像
の時でも不自然さが少なく、より良好な再生画像が得ら
れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像再生装置に係わり、
例えば、画像データを直交変換して符号化する高能率符
号化を用いた画像データの再生装置に用いて好適なもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像信号を高能率符号化して磁気
テープなどの媒体に記録し、再生する民生用ＶＴＲが提
案されている。これは、画像信号を所定の画素数毎にま
とめてブロック化した後、離散コサイン変換（以下、Ｄ
ＣＴと称す）等の直交変換を施し、変換後の係数に対し
て量子化し、その量子化された値をエントロピー符号化
を行い記録するものである。

【０００３】最近の画像圧縮としてはＤＣＴを用いた画
像圧縮が主流となっており、またＤＣＴされる際に符号
化の効率を上げるための動き適応処理が行われている。
この動き適応処理とは、ＤＣＴは通常フレーム内の８×
８画素のブロック単位で行われるが、動画像の場合フレ
ーム内処理ではフィールド間の相関が薄れ、垂直方向の
周波数成分が発生し、符号化の効率が低下する。このた
め動きを検出し、動きのあるブロックは８×８画素の処
理をフィールド内の２つの４×８画素に分けてＤＣＴを
行うことにより、符号化の効率を上げるようにしてい
る。再生時は記録時のまったく逆の動作を行って復号
し、画像信号を再生している。

【０００４】以上のような構成を持つシステムで画像信
号の記録再生をする場合に伝送中にあるいは記録再生中
にエラーデータが発生することがある。エラーの発生し
たデータを用いて画像信号を再生すれば、再生画像の画
質は著しく劣化する。そこで、従来よりエラーの発生し
たデータを訂正するために画像信号の符号化時に誤り訂
正符号を付加して、再生時のエラーデータの発生を防止
している。

【０００５】しかしながら、その誤り訂正符号の訂正能
力には限界があり、ＶＴＲ等の磁気記録系を含む場合に
はドロップアウト等の比較的長いバースト誤りも多く発
生し、前記訂正符号では訂正しきれないエラーが生じ
る。そのような場合のために、エラーデータの修整処理
を行っている。この修整処理が所謂補間である。従来よ
り補間処理として、画像の相関性を利用してフレーム間
あるいはフィールド内の隣接データによってエラーデー
タを補間する方法が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
補間処理であるフィールド内あるいはフレーム間の隣接
画素で補間するにしても、高精細な画像や動きのある画
像のときには不自然な画像が再生されるので、画質が低
下してしまう欠点があった。

【０００７】本発明は上述の問題点にかんがみ、エラー
が発生した場合や、高精細な画像や動きのある画像の場
合でも、より自然な再生画像が得られるようにすること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の画像再生装置
は、符号化された画像データを入力する入力手段と、前
記入力された画像データ中の誤りデータを検出する誤り
検出手段と、前記誤りデータに対してあらかじめ設定し
た修整データに修整する修整手段と、前記修整データと
前記画像データとを用いて復号したデータを生成する第
１の生成手段と、前記誤りデータに対して隣接データか
ら補間データを生成する補間手段と、前記補間データと
前記符号化データとを用いて復号したデータを生成する
第２の生成手段と、前記誤り検出手段により検出された
誤りデータ数に応じて第１の生成手段により生成された
データと第２の生成手段により生成されたデータとを切
り換えて出力する出力手段とを設けている。

【０００９】

【作用】本発明は上記技術手段よりなるので、例えば、
Ｎ×Ｍブロック内に訂正しきれないエラーが生じた時、
それまでに復号できた周波数係数はそのまま利用し、エ
ラーが生じた後の係数は修整値で置き換えて逆ＤＣＴを
行い、正しく復号できた係数の数がある閾値を越えてい
る時には空間軸上での隣接ブロックからの補間ではな
く、修整値で置き換えて逆ＤＣＴをした画素を再生画像
として用いるようにして、高精細な画像や動きのある画
像の時でも不自然さが少なく、より良好な再生画像が得
られるようになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明にかかる画像記録再生装置の一
実施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明にか
かる画像記録再生装置の記録系のブロック図である。

【００１１】図１において、１００はビデオカメラ等か
らの画像データの入力端子、１０１はアナログ−ディジ
タル（Ａ／Ｄ）変換器、１０２はメモリ、１０３はＤＣ
Ｔを施す回路、１０４はＤＣＴされた画像データの各周
波数係数を量子化するための量子化回路である。

【００１２】また、１０５は量子化されたデータに可変
長符号を割り当てる可変長符号化回路、１０６は媒体へ
の記録、あるいは伝送のために符号化データを誤り訂正
符号化する誤り訂正符号化回路、１０７は媒体、あるい
は伝送路に適した変調を施す変調回路、１０８は出力端
子である。

【００１３】以下、図１に従って上記記録系の動作を説
明する。入力端子１００から入力された画像データは、
Ａ／Ｄ変換器１０１でアナログ値からディジタル値に変
換され、メモリ１０２に書き込まれる。上記メモリ１０
２に書き込まれた画像データは、図２（図は画像の画素
配置を表す）に示すようにＮ×Ｍ画素単位にブロック化
される。

【００１４】そして、上記Ｎ×Ｍブロック毎にメモリ１
０２から読み出され、ＤＣＴ回路１０３に供給される。
上記ＤＣＴ回路１０３は、Ｎ×Ｍ画素ブロック毎に画像
データをＤＣＴし、画像データを空間軸上から周波数軸
上に変換してＮ×Ｍ個の周波数係数を出力する。

【００１５】一般に、画像は相関が強く、ＤＣＴして周
波数軸上に変換すると、低周波数領域に成分を集中でき
る。さらに、高周波数領域は人間の視覚特性上、感度が
鈍いため、多少、粗く量子化しても劣化が目につきにく
い。量子化回路１０４ではこのことを利用し、上記ＤＣ
Ｔ回路１０３から供給されるＮ×Ｍ個毎の周波数係数を
高周波数領域ほど粗いステップで量子化する。

【００１６】そして、可変長符号化回路１０５で低周波
数領域から高周波数領域に向かって（例えば、図３に示
すように）順に可変長符号（例えば２次元ハフマン符
号）を量子化された係数に割り当てるようにして画像の
情報量の削減を図っている。

【００１７】可変長符号化回路１０５で可変長符号化さ
れたデータは、次に、誤り訂正回路１０６で記録、ある
いは伝送用に誤り訂正用の符号化（例えばＲｅｅｄ−Ｓ
ｏｌｏｍｏｎ積符号）がなされる。誤り訂正回路１０６
で誤り訂正符号化されたデータは、変調回路１０７で記
録媒体、あるいは伝送路に適した変調が施され、出力端
子１０８から記録あるいは伝送データとして出力され
る。

【００１８】図４は、本発明にかかる画像信号記録再生
装置の再生系のブロック図である。図４において、４０
０は上記で述べた記録あるいは伝送データが再生データ
として入力する入力端子、４０１は復調回路、４０２は
記録再生時あるいは伝送時に生じたエラーを訂正する誤
り訂正回路、４０３は可変長符号データを復号する可変
長符号復号化回路、４０４は逆量子化回路、４０５はＮ
×Ｍブロック内にエラーがあるときにエラー以降の係数
をある値に置き換えるための修整値回路である。

【００１９】４０６は正しく復号された係数を数えるカ
ウンタ回路、４０７はセレクタＳ１、Ｓ２、補間回路４
１０に制御信号を送るコントローラ、４０８は逆ＤＣＴ
回路、４０９はメモリ、４１０は、エラーのあるＮ×Ｍ
ブロックの補間画素を、フレーム間あるいはフィールド
内の隣接画素を用いて作る補間回路、４１１はディジタ
ル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器、４１２は再生画像信号
の出力端子、Ｓ１、Ｓ２はセレクタである。

【００２０】以下、図４に従って上記再生系の動作を説
明する。入力端子４００から入力された再生データは、
復調回路４０１で復調された後、誤り訂正回路４０２で
記録再生時あるいは伝送時に生じたエラーが訂正され
る。しかし、訂正しきれないエラーが生じた時には誤り
検出を行い、誤り位置を推定するエラー信号をコントロ
ーラ４０７に導出する。

【００２１】例えば、Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ積符号
を用いたような場合、図５に示すようにＣ1 方向に誤り
検出を示すフラグｆ_a1が立ち、次にＣ₂方向に誤り検出
を示すフラグｆ_b1が立ったとする。コントローラ４０７
は、Ｃ₁方向のフラグｆ_a1,Ｃ₂方向のフレームｆ_b1を
見てＱにエラーがあると推定する。

【００２２】誤り訂正回路４０２で誤り訂正、あるいは
誤り検出された再生データは、次に、可変長符号復号化
回路４０３に与えられ、ここで可変長符号が復号され、
Ｎ×Ｍ個単位毎に量子化された係数データが得られる。

【００２３】しかし、図５に示すように低周波数領域か
ら高周波数領域に順に可変長符号を復号していったと
き、Ｓの係数まで復号したとき、次に、フレームｆa1,
ｆb1からのエラーＱが検知されたとすると、係数Ｓから
以降の周波数係数は復号できない。

【００２４】そこで、可変長符号復号化回路４０３は、
エラーがあるときには復号できる係数Ｓまでを復号し、
逆量子化回路４０４に送る。また、可変長符号復号化回
路４０３は、誤り訂正回路４０２で誤りが検出されなか
ったときでも、復号時に復号できないデータがきたとき
にはそこにエラーがあるものとし、その前までに復号で
きた周波数係数Ｓまでを逆量子化回路４０４に送り、エ
ラーを示す信号をコントローラ４０７に送る。

【００２５】カウンタ回路４０６は、Ｎ×Ｍ個の周波数
係数の復号処理単位毎にリセットされ、可変長符号復号
化回路４０３から復号されてくる周波数係数をカウント
する。コントローラ４０７は誤り訂正回路４０２、また
は可変長符号復号化回路４０３からのエラー信号をもと
にカウンタ回路４０６から復号されてきた係数Ｓまでの
個数ｒを得る。したがって、エラーのない場合は、復号
されてきた係数の個数Ｎ×Ｍ個をカウンタ回路４０６か
ら得られる。

【００２６】可変長符号復号化回路４０３で復号された
係数データは、逆量子化回路４０４で逆量子化され、そ
の後、周波数係数データとしてセレクタＳ２の端子ａに
供給される。

【００２７】セレクタＳ２は、コントローラ４０７の制
御を受け、エラーがない場合に端子ａ側を選択し、Ｎ×
Ｍ個の係数データを逆ＤＣＴ回路４０８に供給する。ま
た、エラーがある場合、コントローラ４０７は最初はセ
レクタＳ２のａ側を選択して正常に復号し、逆量子化さ
れた係数データＳまでのｒ個を逆ＤＣＴ回路４０８に供
給する。

【００２８】その後、コントローラ４０７はセレクタＳ
２のｂ側の端子を選択し、Ｎ×Ｍ−ｒ個の係数データの
修整値を修整値回路４０５から逆ＤＣＴ回路４０８に供
給する。このとき、修整値回路４０５は修整値として例
えば０を発生する。

【００２９】したがって、エラーのある場合、逆ＤＣＴ
回路４０８は図３に示すように、係数データＳまでのｒ
個の係数データは正常に復号された値を用いてＮ×Ｍの
逆ＤＣＴを行う。また、Ｓから以降のＮ×Ｍ−ｒ個の係
数データは修整値として０で置換した値を用いてＮ×Ｍ
の逆ＤＣＴを行い、メモリ４０９に逆ＤＣＴした結果Ｎ
×Ｍ個の画素値データを書き込む。

【００３０】一方、エラーがない場合には、逆ＤＣＴ回
路４０８は正常に復号されたＮ×Ｍ個の係数データを逆
ＤＣＴし、Ｎ×Ｍ個の画素値データをメモリ４０９に書
き込むことになる。

【００３１】メモリ４０９に書き込まれた画素値データ
は、ラスタースキャンに変換されてメモリ４０９から読
み出されるが、Ｎ×Ｍブロック内にエラーがあるときに
はコントローラ１０７は、例えば次のようにセレクタＳ
１を制御する。

【００３２】正常に復号された係数データの個数ｒが、
例えばｒ≧Ｎ×Ｍ／２を満たす時には、コントローラ４
０７はセレクタＳ１の端子ａを選択し、ｒ個までは正常
に復号された係数を導出する。そして、ｒ個以降、Ｎ×
Ｍ−ｒ個は修整値（０）を用いて再生した画像データを
Ｄ／Ａ変換器４１１に供給する。

【００３３】また、正常に復号された係数データの個数
ｒがｒ＜Ｎ×Ｍ／２であるときには、コントローラ４０
７はセレクタＳ１の端子ｂ側を選択し、補間回路４１０
からのフレーム間あるいはフィールド内からの補間デー
タをＤ／Ａ変換器４１１に供給する。一方、Ｎ×Ｍブロ
ック内にエラーがないときにはコントローラ４０７はセ
レクタＳ１の端子ａ側を選択する。

【００３４】以上説明したように、Ｎ×Ｍブロック内に
エラーが生じた時、エラーまでに正常に復号されたｒ個
の係数はそのまま利用し、エラー後の係数Ｎ×Ｍ−ｒ個
は修正値で置き換えて逆ＤＣＴをして空間軸上の画素値
データを求める。そして、係数ｒの大きさによって、修
整値で置き換えて逆ＤＣＴした画素値データを再生画像
とするか、空間軸上でのフレーム間あるいはフィールド
内の隣接ブロックの画素データからの補間値を再生画像
とするかを切り換えることにより、不自然さが少なく
て、より良好な再生画像が得られるようにしている。

【００３５】

【発明の効果】本発明は上述したように、誤り検出手段
により検出された誤りデータ数に応じて、前記誤りデー
タに対してあらかじめ設定した修整データと前記画像デ
ータとを用いて復号したデータ、または前記誤りデータ
に対して隣接データから補間データと符号化データとを
用いて復号したデータの何方かを切り換えて出力するこ
とができ、エラーが発生した場合や動きのある画像の場
合、或いは高精細な画像を再生する場合にも不自然さを
少なくして、より良好な再生画像が得られるようにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像記録再生装置の記録系の一
実施例を示すブロック図である。

【図２】画像データのＮ×Ｍブロック化を示す図であ
る。

【図３】周波数軸上でのＮ×Ｍ個の係数の符号化順を示
す図である。

【図４】本発明にかかる画像記録再生装置の再生系の一
実施例を示すブロック図である。

【図５】誤り訂正符号の構成の一例を示す図である。

【符号の説明】

４０１復調回路４０２誤り訂正回路４０３可変長符号復号化回路４０４逆量子化回路４０５修整値回路４０６カウンタ回路４０７コントローラ４０８逆ＤＣＴ回路４０９メモリ４１０補間回路４１１Ｄ／Ａ変換器Ｓ１，Ｓ２セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】符号化された画像データを入力する入力
手段と、前記入力された画像データ中の誤りデータを検出する誤
り検出手段と、前記誤りデータに対してあらかじめ設定した修整データ
に修整する修整手段と、前記修整データと前記画像データとを用いて復号したデ
ータを生成する第１の生成手段と、前記誤りデータに対して隣接データから補間データを生
成する補間手段と、前記補間データと前記符号化データとを用いて復号した
データを生成する第２の生成手段と、前記誤り検出手段により検出された誤りデータ数に応じ
て第１の生成手段により生成されたデータと第２の生成
手段により生成されたデータとを切り換えて出力する出
力手段とを有することを特徴とする画像再生装置。