JPH06292181A - 画像信号再生装置 - Google Patents

画像信号再生装置

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JPH06292181A
JPH06292181A JP9686093A JP9686093A JPH06292181A JP H06292181 A JPH06292181 A JP H06292181A JP 9686093 A JP9686093 A JP 9686093A JP 9686093 A JP9686093 A JP 9686093A JP H06292181 A JPH06292181 A JP H06292181A
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JP
Japan
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block
data
circuit
interpolation
image signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP9686093A
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English (en)
Inventor
Shinji Onishi
慎二 大西
Makoto Shimokooriyama
信 下郡山
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9686093A priority Critical patent/JPH06292181A/ja
Priority to US08/220,054 priority patent/US5561532A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 復号不能となったブロックを補間する場合
に、静止画と動画との中間の画像に対しても適切な補間
データを得る。 【構成】 復号不能ブロックの上ブロックおよび下ブロ
ックの動き判定回路111、112により多値で示す動
き量を検出して加算器113で加算する。一方、遅延回
路115、フィールド内補間回路114によりフレーム
間補間データ、フィールド内補間データを生成する。そ
して、合成回路116において、上記各補間データを上
記加算した動き量に応じた比率で合成する。 【効果】 動き量に応じた適応補間が行われ、視覚的に
良好な再生画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像信号再生装置にか
かり、特に、該装置に用いられる、ブロック符号化を用
いて圧縮した画像信号を復号する場合に復号不能となっ
たブロックのデータを補間する画像信号の補間装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】画像信号を高能率に圧縮符号化する技術
として、直交変換符号化方式が知られている。これは、
画像信号を所定の画素毎にまとめてブロック化した後、
離散コサイン変換(DCT)等の直交変換を行い、変換
後の係数に対して量子化、エントロピー符号化等を行う
ものである。
【0003】図4はブロック符号化の例として上記DC
Tを用いた従来の符号化および復号装置を示すものであ
る。
【0004】図4において、入力端子401より、デジ
タル化された画像データが入力され、m×nブロック化
回路402により、m×n画素単位でブロック化され
る。m×n画素単位でブロック化された画像データは、
DCT回路403で直交変換され、空間領域から周波数
領域に変換される。
【0005】周波数領域に変換されたデータは量子化回
路404で量子化され、さらに可変長符号化回路405
で符号化され、所望のデータ転送レートを得る。符号化
されたデータは出力端子406より出力され、図示せず
も後段の回路で伝送路あるいは記録媒体に適したフォー
マット化がなされた後、伝送あるいは記録媒体に記録さ
れる。
【0006】復号時は、伝送されたあるいは記録媒体か
ら再生されたデータが入力端子407からECC回路4
08に入力され符号誤りの訂正が行われた後、可変長符
号復号化回路409で復号される。復号されたデータは
逆量子化回路410で逆量子化された後、逆DCT回路
411で逆DCT変換され、周波数領域から空間領域の
データへ変換され、フレームメモリ412に書き込まれ
る。フレームメモリ412に書き込まれた画像データ
は、モニタ等のラスタースキャンに合わせて読みださ
れ、補間回路413で欠落データの補間を行った後、出
力端子414から出力され、モニタ等に表示される。
【0007】上述の方式ではブロック単位で符号化がな
されるため、符号化データに復号時の誤り訂正で取りき
れないような誤りが発生した場合は、ブロック単位で復
号誤りが発生する。また、可変長符号が用いられること
が多いため、復号誤りが複数ブロックにわたって伝搬
し、大きな画質劣化となる。
【0008】このような誤りブロックを補間修整する手
段として、従来より、図5に示すような前フレームの画
像によって誤りブロックを置き換えるフレーム間補間方
式が知られている。図5において、フレーム#Nのブロ
ックXが復号不能であった場合、前フレーム#N−1に
おける画面上の同一位置のブロックAの復号データによ
ってブロックXのデータを置き換えて補間する。
【0009】また、動画領域に対して有効な補間方式と
しては図6に示すように、同一フィールド内の画素を用
いて誤りブロックを補間するフィールド内線形補間方式
が知られている。図6において、大文字A、B、Xは符
号化ブロックを表し、添え字1,2,…付の小文字a、b、
xは各々符号化ブロックA、B、Xに含まれる再生画像
信号のラインを示す。添え字が奇数のラインは奇数フィ
ールド、添え字が偶数のラインは偶数フィールドのライ
ンである。説明のため、符号化ブロックはフレーム内8
×8画素(m=n=8)で構成されているものとする。
【0010】ブロックXが復号不能であり、画面上でX
の上下に位置するブロックA、Bが復号可能であるとす
る。復号不能ブロックXのラインx1 〜x8 は、上のブ
ロックAの各フィールドの最下ラインa7 、a8 と、下
のブロックBの各フィールドの最上ラインb1 、b2
によって、各々フィールド内線形補間した値によって置
き換えられる。
【0011】即ち、奇数フィールドにおいては、 x1 =(4a7 +b1 )/5 x3 =(3a7 +2b1 )/5 x5 =(2a7 +3b1 )/5 x7 =(a7 +4b1 )/5 となり、偶数フィールドにおいては、 x2 =(4a8 +b2 )/5 x4 =(3a8 +2b2 )/5 x6 =(2a8 +3b2 )/5 x8 =(a8 +4b2 )/5 となる。そこで、該当ブロックの動きの状態を判定し、
判定結果に応じて上記の2通りの補間方法のうちの1つ
を選択することが行われている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の2通り
の補間方法では、上下のブロックの動き情報としては静
止画または動画の2値であり、補間方法も静止画に対し
て有効な補間と動画に対して有効な補間とのいずれか一
方を選択するだけである。フレーム間補間は静止画、フ
ィールド内補間は動画に対してそれぞれ有効な補間方法
であるが、動きの量が静止画と動画との判定境界付近の
場合には、視覚的に良好な補間が行えないという問題が
あった。
【0013】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、静止画と動画との中間の画像に対しても良
好な補間を行うことのできる画像信号の補間装置を備え
た画像信号再生装置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像信号を複
数画素ごとにブロック化して符号化したデータをブロッ
ク単位で復号化し、画像信号を再生する画像信号再生装
置であって、複数の方法により生成された補間データに
より、復号化不能ブロックのデータを補間する補間手段
を備え、前記補間手段が、前記復号化不能ブロックの周
囲ブロックの動き量に基づいて補間データを生成するよ
うにしたものである。
【0015】
【作用】復号化不能ブロックの周辺ブロックの動き量に
応じて補間データを生成することにより、動きに応じた
適応補間が行われる。
【0016】
【実施例】図1は本発明の実施例を示すものであり、図
1において、101は再生データの入力端子、102は
再生データの誤り訂正回路(ECC)、103はブロッ
クエラーフラグを発生するブロックエラー検出回路、1
04は再生データのブロックアドレスと画像データとを
分離するデータ分離回路、105は再生データを画像デ
ータに復号するブロック復号回路、106は画像データ
を書き込むフレームメモリ、107は上記分離されたブ
ロックアドレスによりフレームメモリ106を制御する
メモリ制御回路である。
【0017】108はフレームメモリ106からの出力
を1フレーム分遅延させるフレーム遅延回路、109、
110は入力された画像データを必要な時間だけ遅延さ
せる遅延回路、111、112は補間を行うブロックの
上下のブロックの動き状態を判定する動き判定回路、1
13は動き判定回路111、112の出力を加算する加
算器、114はフィールド内補間データを生成するフィ
ールド内補間回路、115はフレームメモリ106から
の画像データを遅延させる遅延回路、116はフレーム
間補間とフィールド内補間との各補間結果を合成する合
成回路、117は画像データの出力端子である。
【0018】次に動作について説明する。
【0019】記録媒体(磁気テープ等)からの再生信号
は入力端子101からECC回路102に入力され、符
号誤りの訂正が行われ、後段のデータ分離回路104に
入力される。ブロックエラー検出回路103はECC回
路102からのエラーフラグに基づいて、各画素ブロッ
クが復号可能か否かを示すブロックエラーフラグを発生
する。
【0020】データ分離回路104はECC回路102
からのデータを受け、ブロックアドレスデータをメモリ
制御回路107に、画像データをブロック復号回路10
5にそれぞれ供給する。ブロック復号回路105は、ブ
ロック単位で復号画像データをフレームメモリ106に
出力する。メモリ制御回路107はデータ分離回路10
4からのブロックアドレスデータに基づいてフレームメ
モリ106への各画素ブロックの復号画像データの書き
込みアドレスを決定すると共に、ブロックエラー検出回
路103の出力するブロックエラーフラグにより、該当
するブロックの復号画像データをフレームメモリ106
に書き込むか否かを決定する。エラーフラグにより、フ
レームメモリ106にデータを書き込まない場合は、前
フレームの画像データがそのまま残ることになる。フレ
ームメモリ106からはブロック単位にラスター走査順
に各フレームの画像が読み出される。
【0021】図2は本補間装置の動作を説明するための
図で、図中各正方形は1つの画素ブロックを示し、図中
の配置は画面上での配置を示す。ブロックBi,j が補間
を行うべき復号不能となった画素ブロックであり、上下
のブロックBi,j-1 、Bi,j+1 の動き状態を判定するこ
とにより、ブロックBi,j の動きの量が決定される。以
下では、フレームメモリ106が下のブロックBi,j+1
の画像データを出力しているものとする。このときフレ
ーム遅延回路108は1フレーム前の同じブロックB
i,j+1 の画像データを出力している。また、遅延回路1
09は上のブロックBi,j-1 の画像データを出力するよ
う遅延時間が設定されており、遅延回路110の遅延時
間は遅延回路109と等しく遅延回路109の出力に対
して1フレーム前の同じブロックBi,j-1 の画像データ
を出力する。
【0022】上ブロックの動き判定回路111は遅延回
路109から出力されるブロックBi,j-1 の画素データ
と遅延回路110から出力される1フレーム前の同じブ
ロックBi,j-1 の画素データとの差の絶対値をとり、こ
れをブロック毎に合計する。そして、その合計値を所定
のしきい値と比較して、表1のような動き状態に対応し
た3値の出力を発生する。
【0023】
【表1】
【0024】このデータを上ブロックの動きデータとす
る。下ブロックの動き判定回路112ではフレームメモ
リ106から出力されるブロックBi,j+1 の画素データ
とフレーム遅延回路108から出力される1フレーム前
の同じブロックBi,j+1 の画素データとの差をとり、上
ブロックの動き判定回路111と同様に表1による3値
の下ブロックの動きデータを出力する。
【0025】上ブロックの動き判定回路111および下
ブロックの動き判定回路112からの動きデータは加算
器113で加算され、これが補間ブロックの動きデータ
となる。この加算器113の出力値は表2に示すように
5値となり、補間を行う画素ブロックBi,j の動きの量
を上下ブロックの各3値の動きデータから推定したもの
である。表2中では、右にいくほど動きの量が大きいこ
とを示している。
【0026】
【表2】
【0027】一方、フィールド内補間回路114ではフ
レームメモリ106から出力された画像データを用いて
画素ブロックBi,j をフィールド内補間するための画像
データを出力する。
【0028】遅延回路115はフレームメモリ106が
ブロックBi,j+1 を出力しているときに、ブロックB
i,j を出力するように遅延時間が設定されている。遅延
回路115は、ブロックBi,j が復号可能であった場合
はその画像データを出力するが、復号不能であった場合
は前フレームの同じブロックBi,j の画像データを出力
しているため、フレーム間補間の画像データとなる。
【0029】合成回路116はブロックエラー検出回路
103からのエラーフラグを検査し、画素ブロックB
i,j が復号可能であった場合は遅延回路115からの入
力をそまま出力端子117に出力する。復号不能であっ
た場合はフィールド内補間回路114からの出力信号に
加算器113からの動きの量を表す出力値をかけた値
と、遅延回路115からの入力信号に(1−加算器11
3の出力値)をかけた値とを合成して出力端子117に
出力する。
【0030】図3は合成回路116の構成例を示す図で
ある。図3において、301は加算器113からの動き
データ(K:0≦K≦1)の入力端子、302は遅延回
路115からの復号画像データまたはフレーム間補間画
像データの入力端子(以下では説明のため、フレーム間
補間画像データが入力されているものとする)、303
はフィールド内補間回路114からのフィールド内補間
画像データの入力端子、304はブロックエラー検出回
路103からのブロックエラーフラグの入力端子、30
5、306は係数器、307は補間画像データの加算
器、308は出力画像データの切り替えスイッチ、30
9は出力端子である。
【0031】次に動作について説明する。
【0032】入力端子301に入力された補間ブロック
の動きデータKは、係数器305、306に供給され
る。係数器305は入力端子302に入力されたフレー
ム間補間画像データに(1−K)を乗じた画像データを
出力し、係数器306は入力端子303に入力されたフ
ィールド内補間画像データにKを乗じた画像データを出
力する。加算器307は係数器305、306の重み付
けされた補間画像データを加算して実際に補間に用いる
画像データを生成する。
【0033】例えば、動きデータK=0.25(動き
小)が入力端子301に入力された場合を考えると、係
数器305の出力=フレーム間補間画像データ×0.7
5、係数器306の出力=フィールド内補間画像データ
×0.25となり、加算器307によって、フレーム間
補間:フィールド内補間=3:1の比率で合成されるこ
とになる。
【0034】スイッチ308は、入力端子304に入力
されたブロックエラーフラグによって、出力画像データ
の切り替えを行う。ブロックエラーフラグを検査し、該
当ブロックが復号可能ブロックである場合は、入力端子
302に入力された遅延回路115からのデータは復号
画像データであるので、スイッチ308は#1側に接続
され、復号画像データが出力端子309に出力される。
該当ブロックが復号不能ブロックである場合は、スイッ
チ308は#2側に接続され、補間画像データが出力端
子309に出力される。
【0035】このようにして、上下ブロックの動きデー
タを多値で表すことにより、2種類の補間方法の結果
を、フレーム間補間:フィールド内補間=1:0、3:
1、1:1、1:3、0:1というように、比率を変え
て合成することができ、動きの量に対応した適応補間を
行うことができ、画質の向上を図ることができる。
【0036】なお、上述の実施例において、上ブロック
の動き判定回路111および下ブロックの動き判定回路
112の出力値はそれぞれ3値であり、補間を行う画素
ブロックの動きの量は5値で表したが、各々より多くの
値をとることが可能である。また、合成回路116にお
ける合成方法も本実施例以外に、より多種の補間方法の
合成や、上下ブロックだけでなく左右等の周辺ブロック
の動き判定結果による合成などを用いることが可能であ
る。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、周辺ブロックの動き量
に応じて補間データを生成するようにしたことにより、
画像の動きの有無に加えて、動きの量にも適応した復号
不能ブロックの補間を行うことができ、静止画と動画と
の中間の画像のデータの部分的欠落に対して良好な再生
画像が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の補間動作を説明するための構成図であ
る。
【図3】図1の合成回路の構成例を示すブロック図であ
る。
【図4】従来のDCTを用いた符号化および復号装置の
ブロック図である。
【図5】従来のフレーム間補間を説明するための構成図
である。
【図6】従来のフィールド内線形補間を説明するための
構成図である。
【符号の説明】
106 フレームメモリ 111 上ブロック動き判定回路 112 下ブロック動き判定回路 113 加算器 114 フィールド内補間回路 115 遅延回路 116 合成回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像信号を複数画素ごとにブロック化し
    て符号化したデータをブロック単位で復号化し、画像信
    号を再生する画像信号再生装置であって、 複数の方法により生成された補間データにより、復号化
    不能ブロックのデータを補間する補間手段を備え、 前記補間手段は、前記復号化不能ブロックの周囲ブロッ
    クの動き量に基づいて補間データを生成することを特徴
    とする画像信号再生装置。
  2. 【請求項2】 画像信号を複数画素ごとにブロック化し
    て符号化したデータをブロック単位で復号化し、画像信
    号を再生する画像信号再生装置であって、 複数の方法により補間データを生成する補間データ生成
    手段と、 前記補間データ生成手段からの補間データを合成する合
    成手段と、 前記合成手段により合成されたデータにより、復号化不
    能ブロックのデータを補間する補間手段とを備えたこと
    を特徴とする画像信号再生装置。
  3. 【請求項3】 前記合成手段は、前記補間データの合成
    比を変えることを特徴とする請求項2記載の画像信号再
    生装置。
JP9686093A 1993-03-31 1993-03-31 画像信号再生装置 Pending JPH06292181A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9686093A JPH06292181A (ja) 1993-03-31 1993-03-31 画像信号再生装置
US08/220,054 US5561532A (en) 1993-03-31 1994-03-30 Image reproducing apparatus

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JP9686093A JPH06292181A (ja) 1993-03-31 1993-03-31 画像信号再生装置

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JPH06292181A true JPH06292181A (ja) 1994-10-18

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JP9686093A Pending JPH06292181A (ja) 1993-03-31 1993-03-31 画像信号再生装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011044767A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Canon Inc 画像補正装置及び画像補正方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011044767A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Canon Inc 画像補正装置及び画像補正方法

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