JPH07177505A - 画像データ復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は高能率符号化において重要語データに
エラーが発生した場合でも再生画像の画質を良好に保持
し得る画像データ復号装置を提案しようとするものであ
る。 【構成】画像符号化データを復号する際に、重要語デー
タにエラーが存在する場合、量子化ビツト数の複数のビ
ツト割当てに応じた数分の量子化データを切り出し、当
該各量子化データの組合わせに対して、それぞれ縦相関
係数及び横相関係数を算出し、縦相関係数及び横相関係
数の和が最大となる量子化データの組合わせを選択し
て、ブロツク符号化データとして復号する。これによ
り、重要語にエラーが存在する場合でも非常に高い確率
で正しい量子化データの組合わせを得ることができるの
で、エラー発生時の復元画質を向上させることができ、
従つて良好な再生画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 （１）第１実施例（図１〜図８） （２）第２実施例（図１、図７及び図９） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は画像データ復号装置に関
し、例えばＡＤＲＣ符号化を用いたデイジタルＶＴＲに
よつて記録／再生する際に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、デイジタルビデオ信号を磁気テー
プ等の記録媒体に記録するときは、記録する情報量が多
いのでＡＤＲＣ（adaptive dynamic range coding ）や
ＤＣＴ（discrete cosine transform)等の高能率符号化
によつてデイジタルビデオ信号を圧縮して記録してい
る。ＡＤＲＣは、例えば特開平 61-144989号公報に記載
されているように、２次元ブロツク内に含まれる複数画
素の最大値及び最小値により規定されるダイナミツクレ
ンジを求め、このダイナミツグレンジに適応した符号化
を行う高能率符号化である。

【０００４】このＡＤＲＣ符号化により、重要語と呼ば
れるダイナミツクレンジ及び最小値のデータ及び各画素
の量子化データが出力される。ＡＤＲＣは画像を空間方
向に圧縮しないため、伝送時にデータにエラーが発生し
た場合でも量子化データのエラーに関しては、エラーの
影響が他の画素の復元データに伝播しない。このためエ
ラーが発生した画素の周辺の画素データを用いて補間す
ることによつてエラーを目立たなくすることができる。
また重要語にエラーが発生した場合エラーの影響がブロ
ツク内に伝播するが、特開昭 63-256080号公報に記載さ
れている最小自乗法による重要語推定方法を用いること
により、エラーによる劣化をかなり改善することができ
る。

【０００５】ここで特開昭 63-256080号公報に記載され
ている最小自乗法による重要語推定方法とは、ＡＤＲＣ
におけるダイナミツレンジのような重要語データにエラ
ーが発生した場合、周辺に位置している復号後のブロツ
クに含まれ、かつ重要語データにエラーが発生したブロ
ツクに隣接する画素とブロツク内の周辺画素とを用いて
最小自乗法により正しいデータにできる限り近い値の重
要語データを復元するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで重要語にエラ
ーが発生した場合、上述の最小自乗法による重要語推定
方法を用いるためには各ブロツクにおける量子化データ
を獲得しておく必要がある。固定長ＡＤＲＣの場合、例
えば４ビツトと決まつていればダイナミツクレンジにエ
ラーが発生しても４ビツトで切り出せばよいのでダイナ
ミツクレンジのエラーに関係なく量子化データを切り出
すことができる。

【０００７】ところが可変長ＡＤＲＣの場合、ダイナミ
ツクレンジの大きさに応じてブロツク毎のビツト割当て
を変化させて圧縮効率を改善しており、ダイナミツクレ
ンジによつて量子化データの長さが異なるので、ダイナ
ミツクレンジにエラーが発生すると何ビツトで量子化デ
ータを切り出せばよいのかわからなくなり量子化データ
を切り出すことができない。このため可変長ＡＤＲＣで
は上述の最小自乗法による重要語推定方法を用いること
ができずエラーを復元できないので、可変長ＡＤＲＣに
おいてダイナミツクレンジにエラーが発生するとブロツ
ク状の劣化が発生する。すなわちブロツク状の劣化はコ
ンシールが困難になるので再生画像の画質が劣化すると
いう問題があつた。

【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、高能率符号化において重要語データにエラーが発生
しても再生画像の画質を良好に保持し得る画像データ復
号装置を提案しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、画像データをブロツク単位で符号
化し、当該ブロツク符号化データを複数のビツト割当て
の内所定の量子化ビツト数で量子化した量子化データと
上記符号化及び上記量子化に関する重要情報でなる重要
語データとでなる１伝送ブロツクの複数分に誤り検出又
は訂正符号が付されて伝送される画像符号化データを復
号する画像データ復号装置において、誤り検出又は訂正
符号に基づいて伝送ブロツクの誤りを検出し、重要語デ
ータにエラーが存在する場合、量子化ビツト数の複数の
ビツト割当てに応じた数分の量子化データを切り出し、
当該切り出された各量子化データの組合わせに対して、
それぞれ画面上で縦及び横方向に隣接した量子化データ
間の縦相関係数及び横相関係数を算出し、当該縦相関係
数及び横相関係数の和の最大値を所定のしきい値と比較
して、当該最大値が上記しきい値より小さい場合には０
ビツト割当てと判定し、最大値がしきい値より大きい場
合には縦相関係数及び横相関係数の和が最大となる量子
化データの組合わせを量子化データの組合わせの中から
選択し、ブロツク符号化データとして復号するようにす
る。

【００１０】また本発明においては、画像データをブロ
ツク単位で符号化し、当該ブロツク符号化データを複数
のビツト割当ての内所定の量子化ビツト数で量子化した
量子化データと符号化及び量子化に関する重要情報でな
る重要語データとでなる１伝送ブロツクの複数分に誤り
検出又は訂正符号が付されて伝送される画像符号化デー
タを復号する画像データ復号装置において、誤り検出又
は訂正符号に基づいて伝送ブロツクの誤りを検出し、重
要語データにエラーが存在する場合、量子化ビツト数の
複数のビツト割当てに応じた数分の量子化データを切り
出し、当該切り出された各量子化データの組合わせに対
して、それぞれ画面上で縦及び横方向に隣接した量子化
データ間の縦相関パラメータ及び横相関パラメータを算
出し、当該縦相関パラメータ及び横相関パラメータの和
の最小値を所定のしきい値と比較して、当該最小値がし
きい値より大きい場合には０ビツト割当てと判定し、最
小値がしきい値より小さい場合には縦相関パラメータ及
び横相関パラメータの和が最小となる量子化データの組
合わせを量子化データの組合わせの中から選択し、ブロ
ツク符号化データとして復号するようにする。

【００１１】

【作用】画像データをブロツク単位で符号化し、当該ブ
ロツク符号化データを複数のビツト割当ての内量子化ビ
ツト数で量子化した量子化データと上記符号化及び上記
量子化に関する重要情報でなる重要語データとでなる１
伝送ブロツクの複数分に誤り検出又は訂正符号が付され
て伝送される画像符号化データを復号する際に、誤り検
出又は訂正符号に基づいて伝送ブロツクの誤りを検出
し、重要語データにエラーが存在する場合、量子化ビツ
ト数の複数のビツト割当てに応じた数分の量子化データ
を切り出し、当該切り出された各量子化データの組合わ
せに対して、それぞれ画面上で縦及び横方向に隣接した
量子化データ間の縦相関係数及び横相関係数を算出し、
当該縦相関係数及び横相関係数の和の最大値を所定のし
きい値と比較して、当該最大値が所定のしきい値より小
さい場合には０ビツト割当てと判定し、最大値が所定の
しきい値より大きい場合には縦相関係数及び横相関係数
の和が最大となる量子化データの組合わせを選択し、ブ
ロツク符号化データとして復号する。これにより重要語
にエラーが発生した場合でも非常に高い確率で正しい量
子化データの組合わせを得ることができるので、エラー
発生時の復元画質を向上させることができ、従つて良好
な再生画像を得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１３】（１）第１実施例 図１において１は全体として、本発明による画像データ
復号装置の前提となる画像データ符号化装置の機能構成
を示し、まず入力端子２から入力されたビデオ信号はＡ
／Ｄ変換器３において、例えば１サンプルが８ビツトに
デイジタル化される。これにより得られたデイジタルビ
デオ信号はブロツク化回路４に送出され、１フレームの
有効領域が所定の大きさのブロツクに分割される。この
実施例の場合、１フレームの有効領域を（８×８）画素
の大きさのブロツクに分割する。

【００１４】ブロツク化回路４で分割されてブロツク順
に走査変換されたデイジタルビデオ信号はシヤフリング
回路５に送出され、例えばブロツク単位でシヤフリング
されてブロツク符号化回路６に送出される。シヤフリン
グはブロツク内の空間位置をシヤツフルするものであ
る。ブロツク符号化回路６では、ブロツク毎に画素デー
タを圧縮符号化する。ここでブロツク符号化回路６をシ
ヤフリング回路５の前に設けてもよい。

【００１５】この実施例ではブロツク符号化として可変
長ＡＤＲＣを用いる。ブロツク符号化回路６では、各ブ
ロツクのダイナミツクレンジＤＲと最小値ＭＩＮとが検
出され、最小値ＭＩＮが除去されたビデオデータが量子
化ステツプで再量子化される。この場合量子化ビツト数
はダイナミツクレンジＤＲに適応し、０〜５ビツトまで
変化するものとする。例えば量子化ビツト数が４ビツト
の場合、ダイナミツクレンジＤＲを1/16とすることによ
つて量子化ステツプΔが得られる。この量子化ステツプ
Δで最小値が除去されたビデオデータが除算され、商を
切り捨てて整数化した値を量子化データとする。ダイナ
ミツクレンジＤＲと量子化ビツト数との関係を示すしき
い値ＴＨ、ダイナミツクレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ及び
量子化データがブロツク符号化回路６からフレーミング
回路７に出力される。

【００１６】フレーミング回路７はエラー訂正符号のパ
リテイを発生すると共にシンクブロツクが連続する構造
の記録データを発生する。エラー訂正符号としては、例
えばデータマトリクス状に配列されたデータの水平方向
及び垂直方向のそれぞれに対してエラー訂正符号化を行
う積符号を用いることができる。符号化データ及びパリ
テイに対してはシンク（ＳＹＮＣ）ブロツク同期信号及
びＩＤ信号が付加される。

【００１７】フレーミング回路７におけるシンクブロツ
クＳＢの構成例を図２に示す。シンクブロツクＳＢは複
数個の伝送単位ブロツクＢＬから形成され、シンクブロ
ツクＳＢの先頭には同期信号（ＳＹＮＣ）が配置され、
この同期信号の後に制御用ＩＤ信号が配置される。シン
クブロツクデータ領域には、しきい値ＴＨ、ダイナミツ
クレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ及び各画素と対応する量子
化データがその所定の位置に配置される。この実施例で
は、図２に示すようにブロツク符号化回路６より４個の
ＡＤＲＣブロツクのデータが所定の情報量以下に収まる
ようにバツフアリングされ、フレーミング回路７によつ
て１つのシンクブロツクに配置される。

【００１８】このような構成のシンクブロツクＳＢが複
数個並べられることによつて、２次元配列が構成され
る。図２において、破線は１つのシンクブロツクＳＢを
示す。この２次元配列の横（行）方向と縦（列）方向の
それぞれに対して、エラー訂正符号化がなされる。横方
向のデータから形成された冗長データが内符号パリテイ
であり、縦方向のデータから形成された冗長データが外
符号パリテイである。このエラー訂正符号化がいわゆる
積符号である。

【００１９】次に１つのシンクブロツクＳＢ内のデータ
構成例を図３に示す。図３に示すように伝送単位ブロツ
クＢＬは27バイトで構成され、しきい値ＴＨ、ダイナミ
ツクレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ及び量子化データＤＴが
所定の位置に配置される。しきい値ＴＨ、ダイナミツク
レンジＤＲ及び最小値ＭＩＮにはそれぞれ１バイト、量
子化データＤＴには24バイトの領域が割り当てられる。

【００２０】以下に図４及び図５を用いて実施例におけ
るデータ配置方法について説明する。データ配置方法の
第１のステツプとして、まず固定長データであるしきい
値ＴＨ、ダイナミツクレンジＤＲ及び最小値ＭＩＮ、す
なわち重要語を各伝送単位ブロツクＢＬの所定の領域に
配置し、その後量子化データＤＴを配置する。この実施
例では、上述のように可変長ＡＤＲＣにより各ブロツク
において０〜５ビツトの再量子化ビツトを割り当ててい
る。これに対し、量子化データＤＴの記録領域として用
意されているのは各ブロツク当たり24バイトであるの
で、４ビツト以上のビツト割当てがなされているブロツ
クにおいては、すべてのデータを所定の領域に配置する
ことができない。

【００２１】そこで４ビツト割当て以上のブロツクの量
子化データＤＴに関しては、上位３ビツトを配置する。
配置できなかつたデータは各伝送単位ブロツク毎に用意
されているＦＩＦＯに収納される。逆に２ビツト割当て
以下のブロツクの量子化データＤＴに関しては領域が余
ることになるので、量子化データＤＴは順次先詰めされ
て配置され、使用されなかつた領域は余り領域ＲＳとし
て登録される。ここで各量子化データＤＴは画素単位で
のコンシールや後述する相関を用いた量子化データ切出
しの精度を向上させるために各量子化データ単位でシヤ
フリングしておくことが望ましい。

【００２２】第２のステツプでは、第１のステツプで配
置できなかつたデータ、すなわち各伝送単位ブロツク毎
に用意されているＦＩＦＯに収納されたデータを配置す
る。各ＦＩＦＯに収納されているデータを余り領域ＲＳ
として登録されている領域に順次先詰めして配置する。
このような手順でデータを配置した様子を図５に示す。
以上の手順により量子化データＤＴの配置が完了する。
ここでブロツク符号化回路６においては各シンクブロツ
クＳＢで、情報量が所定のレート以下になるようにバツ
フアリングされているので、上述の手順により必ずすべ
ての量子化データＤＴを配置することができる。

【００２３】シンクブロツクＳＢが連続する記録データ
はチヤンネル符号化回路８に送出され、チヤンネル符号
化処理を行つて直流成分を低減させる。次にチヤンネル
符号化回路８から出力されたデータはビツトストリーム
に変換され、記録アンプ９を介して回転ヘツドＨに送出
され、記録データを磁気テープＴ上に斜めのトラツクと
して記録する。ここで図１には便宜上回転ヘツドＨを１
つしか図示していないが、通常は複数の回転ヘツドを使
用する。

【００２４】続いて、以上のように記録されたビデオ信
号データを再生する場合について説明する。図６におい
て１０は全体として本発明による画像データ復号装置を
示し、まず磁気テープＴから回転ヘツドＨにより取り出
された再生データは再生アンプ１１を介してチヤンネル
復号化回路１２に送出される。チヤンネル復号化回路１
２ではチヤンネル符号化されたデータを復号し、復号し
たデータをフレーム分解回路１３に送出する。

【００２５】ここでフレーム分解回路１３について詳述
する。図７に示すようにフレーム分解回路１３はエラー
訂正を行うエラー訂正回路（ＥＣＣ）１４、入力された
データから各種のデータを分離するデータ分離回路１５
及び相関測定回路１６から構成されている。このような
構成において、チヤンネル復号化回路１２で復号された
データはまずエラー訂正回路（ＥＣＣ）１４によりエラ
ー訂正が行われる。エラー訂正によつて復元できなかつ
たデータについては、バイト単位でエラーフラグが立て
られ、エラーのないデータと区別し得るようにする。こ
のように処理されたデータはデータ分離回路１５に送出
される。

【００２６】データ分離回路１５では、まず固定長デー
タであるしきい値ＴＨ、ダイナミツクレンジＤＲ及び最
小値ＭＩＮを分離するが、これらのデータはエラーの有
無に関係なく分離することができる。次に量子化データ
ＤＴを分離する。可変長ＡＤＲＣの量子化データＤＴは
固定長データではないが、ハフマンコードのようなエン
トロピー符号を用いていないので量子化データＤＴにエ
ラーがある場合でもデータを分離することができる。し
かしながら可変長ＡＤＲＣはダイナミツクレンジＤＲの
大きさに応じてビツト割当てを変化させているため、ダ
イナミツクレンジＤＲにエラーが発生した場合には、そ
のブロツクにおける割当てビツトが分からなくなつてし
まうので量子化データＤＴを切り出すことができない。

【００２７】ダイナミツクレンジＤＲにエラーがない場
合には、データ分離回路１５はダイナミツクレンジＤＲ
及びしきい値ＴＨで決定されるビツト割当てにより量子
化データＤＴを分離し、分離したデータ及びそれに対応
するエラーフラグデータをブロツク復号化回路１７に出
力する。

【００２８】ここでダイナミツクレンジＤＲにエラーが
発生した場合における量子化データＤＴの切出し方法に
ついて説明する。可変長ＡＤＲＣの場合、可変長と呼ば
れているものの、これはブロツク毎に量子化データのビ
ツト数が異なることを意味するのであり、１つのブロツ
クにおける量子化データのビツト長は実際には一定であ
る。またＡＤＲＣの場合、非常に少ない量子化データの
組合わせの中に必ず真の量子化データが含まれている。
従つてこの実施例の場合、ビツト割当ては０〜５ビツト
のビツト割当てであるので、量子化データＤＴを０〜５
ビツト割当てとして６通りの切出しを行えばこの６通り
の量子化データの組合わせの中に必ず正しい切出しの量
子化データの組合わせが存在する。

【００２９】ここでこの実施例の場合、各伝送単位ブロ
ツクＢＬ毎に各量子化コードの上位３ビツト迄のデータ
を記録できる領域が用意されているので、４ビツト割当
て以上のブロツクに関しても、各量子化コードの上位３
ビツト迄のデータを用いて復号を行えれば、データを完
全に拾えた場合とほぼ同じ程度の再生画像を得ることが
できる。従つて０〜２ビツト割当て及び３ビツト割当て
以上のビツト割当ての４通りの切出しの中から正しい量
子化データの切出しを選択することができる。

【００３０】すなわちフレーミング回路７におけるデー
タ配置より、各ブロツクの量子化データＤＴの先頭アド
レスは明らかであるので、このアドレスを起点としてそ
のブロツクが０〜３ビツト割当てと考えて、４通りの量
子化データを切り出す。０ビツト割当てのときは、量子
化データＤＴは存在しないので、実際には３通りの量子
化データを切り出すことになる。量子化データ切出しの
一例を図８に示す。図８（Ａ）は３ビツト割当てと仮定
して切り出した量子化データ、図８（Ｂ）は２ビツト割
当てと仮定して切り出した量子化データ、図８（Ｃ）は
１ビツト割当てと仮定して切り出した量子化データであ
る。このようにして切り出された３通りの量子化データ
ＤＴの組合わせが相関測定回路１６に出力される。

【００３１】相関測定回路１６では、一般に画像が隣接
画素間で非常に強い相関を有し、ＡＤＲＣのようにデー
タをレベル方向だけ圧縮する手法を用いた場合でも量子
化データにおいては近傍のデータとの相関が残つている
ことを利用して、量子化データの近傍のデータとの相関
を算出し、算出された相関値が最大になるものを正しい
量子化データの切出しと判定してエラーとなつたダイナ
ミツクレンジＤＲが何ビツトであるかを判定するもので
ある。

【００３２】すなわち量子化データの近傍のデータとの
相関を算出した場合、量子化データの切出しが正しけれ
ば相関係数は大きくなり、誤つた切出しによつて得られ
た量子化データにおいては相関は存在しないので、相関
係数は一般に０に近い値になるはずである。従つてこの
ような性質を利用すれば、ダイナミツクレンジＤＲにエ
ラーが発生した場合でも、正しい切出しによる量子化デ
ータを確実に獲得することができる。

【００３３】相関測定回路１６では、次の（１）式のよ
うな一般的な相関を求める式により相関係数Ｒを算出す
る。

【数１】 ここでＲは２組のデータ、Ｘ［１……Ｎ］、Ｙ［１……
Ｎ］の相関係数で、σＸはｘの標準偏差、σＹはｙの標
準偏差、Ｃｏｖはｘ及びｙの共分散である。相関測定回
路１６では、３通りの量子化データＤＴの組合せに対し
て、それぞれ縦相関係数及び横相関係数を算出する。こ
こで縦相関係数とは画面上で縦方向に隣接した量子化デ
ータＤＴ間の相関係数であり、横相関係数とは画面上で
横方向に隣接した量子化データＤＴ間の相関係数であ
る。相関測定回路１６では、各量子化データＤＴの組合
わせについて算出した縦相関係数及び横相関係数より、
３通りの量子化データＤＴの組合わせの中で縦相関係数
及び横相関係数の和が最大になるものを選択し、これを
正しい切出しによる量子化データの組合わせと判定す
る。

【００３４】因みに図８（Ａ）のデータでは横相関係数
は0.80、縦相関係数は0.53、図８（Ｂ）のデータでは横
相関係数は0.18、縦相関係数は-0.08 、図８（Ｃ）のデ
ータでは横相関係数は0.11、縦相関係数は-0.11 であ
る。従つて図８では正しい切出しによる量子化データは
図８（Ａ）であることが分かる。

【００３５】ところで、あるブロツクのビツト割当てが
０ビツトであつた場合、対応する伝送単位ブロツクＢＬ
の量子化データ配置領域には、他のブロツクの量子化デ
ータの下位１〜２ビツトが記録されることになるので量
子化データ間の相関は非常に弱い。そこで相関測定回路
１６は、各量子化データの組合わせに対して、それぞれ
縦相関係数及び横相関係数の和の最大値を予め定めたし
きい値と比較し、縦相関係数及び横相関係数の和の最大
値が所定の大きさよりも小さい場合には注目ブロツクを
０ビツト割当てと判定する。当該最大値が所定の大きさ
よりも大きい場合には、縦相関係数及び横相関係数の和
が最大となる量子化データの組合わせを正しい切出しに
よる量子化データと判定し、この量子化データをブロツ
ク復号化回路１７に出力する。

【００３６】このように真の量子化データを含む複数の
量子化データの組合わせの中から、量子化データの相関
係数が最大になるような量子化データの組合わせを選択
することにより、ダイナミツクレンシジＤＲにエラーが
発生した場合でも正しい切出しによる量子化データを選
択することができる。

【００３７】ブロツク復号化回路１７は各画素の復号値
Ｌ_i を生成する。ＡＤＲＣの復号の場合量子化コードの
ビツト数をｎビツトとすると、復号値Ｌ_i は次の（２）
式によつて表すことができる。

【数２】 ここでｘ_i は量子化コード信号の値、Δは量子化ステツ
プを示す。上述の（２）式の演算は例えばブロツク復号
化回路１７のＲＯＭで行われ、最小値ＭＩＮを加算する
構成もブロツク復号化回路１７が有する。

【００３８】ここでダイナミツクレンジＤＲ及び最小値
ＭＩＮの重要語にエラーが発生した場合には、データが
欠落しているため上述の計算を行うことができない。そ
こで上述の特開昭 63-256080号公報に記載されている最
小自乗法を用いた重要語推定方法により重要語を推定し
た後、（２）式を演算してデータを復号する。

【００３９】上述のように求められた復号データ、すな
わち各画素と対応する復元データはデシヤフリング回路
１８に送出される。デシヤフリング回路１８は記録側の
シヤフリング回路４と相補的な関係にあり、ブロツクの
空間的な位置を元の位置に戻す。次にブロツク分解回路
１９ではデシヤフリング回路１８からの出力データの順
序をブロツクの順序からラスタ走査の順序に戻す。

【００４０】エラー修正回路２０では画素単位でエラー
となつたデータを周辺の画素データを用いてコンシール
する。エラー修正されたデータはＤ／Ａ変換器２１に送
出されてアナログデータに変換され、出力端子２２では
各画素と対応しラスタ走査の順序に戻された復元データ
を得ることができる。

【００４１】以上の構成によれば、ＡＤＲＣによるデー
タの圧縮を行つても量子化データにおいて近傍のデータ
との相関が残つていることを利用し、３通りの量子化デ
ータを切り出し、各量子化データの組合わせに対して、
それぞれ縦相関係数及び横相関係数を算出し、縦相関係
数と横相関係数との和の最大値を予め定めたしきい値と
比較して当該最大値が所定の大きさよりも小さい場合に
はそのブロツクを０ビツト割当てとし、当該最大値が所
定の大きさよりも大きい場合には縦相関係数と横相関係
数との和が最大となる量子化データの組合わせを選択
し、ブロツク符号化データとして復号することにより、
ダイナミツクレンジＤＲにエラーが発生した場合でも正
しい切出しによる量子化データを得ることができるの
で、エラーが発生した場合のブロツク状の破綻を軽減で
き、従つてエラー発生時の復元画質を格段的に向上させ
ることができる。

【００４２】（２）第２実施例 この実施例における画像データ符号化装置及び画像デー
タ復号装置の構成及び機能は同じであり、図７のフレー
ム分解回路１３における相関測定回路１６で第１実施例
で用いた相関係数とは異なる相関パラメータを用いた場
合について説明する。

【００４３】第１実施例においては、正しい量子化デー
タの組合わせを選択するために一般的な数学的意味の相
関係数を用いている。（１）式による一般的な相関計算
によると、例えば４×４のブロツクにおいて３ビツト割
当てとして切り出した量子化データの組合わせとして図
９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すものが出現した場合、図
９（Ａ）及び図９（Ｂ）のパターンでは同一の相関係数
が算出されることになる（実際には量子化データにエラ
ーがないとき、正しい切出しのデータとしては図８
（Ａ）のものはあり得ないが、ここでは簡単のために用
いた）。

【００４４】しかしながら画像データの相関が強いとい
うことは、実際には近傍では非常に近い値をとること
（すなわち近傍データとのレベル差が低いこと）を意味
し、一般の画像の性質から考えると図９（Ａ）のパター
ンと図９（Ｂ）のパターンでは、図９（Ａ）のパターン
の量子化データの存在確率のほうがはるかに高いはずで
ある。ところがパラメータとして一般的な相関係数を使
用した場合には、近傍のデータとのレベル差が低いとい
う点に関して配慮がなされていないため同一の相関係数
が算出されることになる。また第１実施例において用い
た一般的な相関計算においては、相関の算出のために加
算、減算の他に多数の乗算を必要とすると共に平方根の
計算も必要となり、計算量が多い。

【００４５】そこで相関測定回路１６では次の（３）式
により相関パラメータＲを算出する。すなわち隣接する
画素との差分の絶対値を足し合わせたものを、それぞれ
のビツト割当てにおける隣接する画素との平均誤差で正
規化したものをパラメータとして使用する。

【数３】 ここでＡ_n はビツト割当てｎによつて決定される定数
で、ランダムデータにおける隣接データとの平均誤差を
示し、例えば１ビツト割当てデータのときは 0.5、２ビ
ツト割当てデータのときは1.25、３ビツト割当てデータ
のときは 2.625となる。

【００４６】従つて相関測定回路１６では、上述の第１
実施例の場合と同じように３通りの量子化データＤＴを
切り出し、当該切り出された各量子化データの組合わせ
に対して、それぞれ縦相関パラメータ及び横相関パラメ
ータを算出する。ここで縦相関パラメータとは画面上で
縦方向に隣接した量子化データＤＴ間の相関パラメータ
であり、横相関パラメータとは画面上で横方向に隣接し
た量子化データＤＴ間の相関パラメータである。相関測
定回路１６では、各量子化データＤＴの組合わせの中で
縦相関パラメータ及び横相関パラメータの和が最小にな
るものを選択し、これを正しい切出しによる量子化デー
タと判定する。

【００４７】ところで、あるブロツクのビツト割当てが
０ビツトであつた場合、対応する伝送単位ブロツクＢＬ
の量子化データ配置領域には、他のブロツクの量子化デ
ータの下位１〜２ビツトが記録されることになるので、
一般に量子化データ間の相関は非常に弱い。そこで相関
測定回路１６は、縦相関パラメータ及び横相関パラメー
タの和の最小値をしきい値と比較し、縦相関パラメータ
及び横相関パラメータの和の最小値が所定の大きさより
も大きい場合には注目ブロツクを０ビツト割当てと判定
する。また当該最小値が所定の大きさよりも小さい場合
には縦相関パラメータ及び横相関パラメータの和が最小
値となる量子化データの組合わせを正しい切出しによる
量子化データと判定し、この量子化データをブロツク復
号化回路１７に出力する。

【００４８】このように真の量子化データを含む複数の
量子化データの組合わせの中から、量子化データの相関
パラメータが最小になるような量子化データの組合わせ
を選択することにより、ダイナミツクレンシジＤＲにエ
ラーが発生した場合でも正しい切出しによる量子化デー
タを一段と高い確率で選択することができる。

【００４９】また上述のように近傍のデータとのレベル
差が低いという点を考慮した相関パラメータＲを用いれ
ば、近傍のデータとの相関の強弱を正確に反映させるこ
とができるので、量子化データの切出しにおける正誤判
定率を格段的に向上させることができると共に、正しい
切出しの量子化データを算出するための計算量も大幅に
低減させることができる。従つてダイナミツクレンジに
エラーが発生した場合でも、正しい切出しによる量子化
データを一段と高い確率でしかも一段と速く獲得するこ
とができる。

【００５０】ブロツク復号化回路１７は各画素の復号値
Ｌ_i を生成するが、上述の第１実施例と同様にダイナミ
ツクレンジＤＲ及び最小値ＭＩＮの重要語にエラーが発
生した場合にはデータを復号できないので、上述の特開
昭 63-256080号公報に記載されている最小自乗法を用い
た重要語推定方法により重要語を推定した後、第１実施
例で述べた（２）式を演算してデータを復号する。

【００５１】上述のように求められた復号データ、すな
わち各画素と対応する復元データはデシヤフリング回路
１８に送出される。デシヤフリング回路１８は記録側の
シヤフリング回路４と相補的な関係にあり、ブロツクの
空間的な位置を元の位置に戻す。次にブロツク分解回路
１９ではデシヤフリング回路１８からの出力データの順
序をブロツクの順序からラスタ走査の順序に戻す。

【００５２】エラー修正回路２０では画素単位でエラー
となつたデータを周辺の画素データを用いてコンシール
する。エラー修正されたデータはＤ／Ａ変換器２１に送
出されてアナログデータに変換され、出力端子２２では
各画素と対応しラスタ走査の順序に戻された復元データ
を得ることができる。

【００５３】以上の構成によれば、近傍のデータとの相
関の強弱を正確に反映させるために、３通りの量子化デ
ータを切り出し、切り出された各量子化データの組合わ
せに対して、それぞれ縦相関パラメータ及び横相関パラ
メータを算出し、縦相関パラメータ及び横相関パラメー
タの和の最小値を予め定めたしきい値と比較して、当該
最小値が所定の大きさよりも大きい場合にはそのブロツ
クを０ビツト割当てとし、当該最小値が所定の大きさよ
りも小さい場合には縦相関係数及び横相関係数の和が最
小値となる量子化データの組合わせを選択して、ブロツ
ク符号化データとして復号することにより、ダイナミツ
クレンジＤＲにエラーが発生した場合でも正しい切出し
による量子化データを得ることができるので、エラーが
発生した場合のブロツク状の破綻を軽減でき、従つてエ
ラー発生時の復元画質を格段的に向上させることができ
る。

【００５４】なお上述の実施例においては、高能率符号
化としてＡＤＲＣを用いた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、高能率符号化を用いない非圧縮のデ
イジタルＶＴＲについても適用し得る。

【００５５】また上述の実施例においては、デイジタル
ＶＴＲに適用する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、種々の伝送路を用いる場合にも適用すること
ができる。

【００５６】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、画像符号
化データを復号する際に、重要語データにエラーが存在
する場合、量子化ビツト数の複数のビツト割当てに応じ
た数分の量子化データを切り出し、各量子化データの組
合わせに対して、それぞれ縦相関係数及び横相関係数を
算出し、縦相関係数及び横相関係数の和が最大となる量
子化データの組合わせを選択してブロツク符号化データ
として復号することにより、重要語にエラーが発生した
場合でも非常に高い確率で正しい量子化データの組合わ
せを得ることができるので、エラー発生時の復元画質を
向上させることができ、従つて良好な再生画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像データ復号装置の前提となる
画像データ符号化装置の一実施例の機能構成を示すブロ
ツク図である。

【図２】実施例におけるシンクブロツクの構成の一例を
示す略線図である。

【図３】実施例における伝送単位ブロツクの構成の一例
を示す略線図である。

【図４】実施例における量子化データ配置方法の第１ス
テツプにおける量子化データの配置状態を示す略線図で
ある。

【図５】実施例における量子化データ配置方法の第２ス
テツプにおける量子化データの配置状態を示す略線図で
ある。

【図６】本発明による画像データ復号装置の一実施例の
機能構成を示すブロツク図である。

【図７】本発明によるフレーム分解回路の一実施例の機
能構成を示すブロツク図である。

【図８】量子化データの切出しの一例を示す略線図であ
る。

【図９】同一相関整数でパターンの異なる量子化データ
の組合わせの一例を示す略線図である。

【符号の説明】

１……画像データ符号化装置、２……入力端子、３……
Ａ／Ｄ部、４……ブロツク化回路、５……シヤフリング
回路、６……ブロツク符号化回路、７……フレーミング
回路、８……チヤンネル符号化回路、９……記録アン
プ、１０……画像データ復号装置、１１……再生アン
プ、１２……チヤンネル復号化回路、１３……フレーム
分解回路、１４……ＥＣＣ回路、１５……データ分離回
路、１６……相関測定回路、１７……ブロツク復号化回
路、１８……デシヤフリング回路、１９……ブロツク分
解回路、２０……エラー修正回路、２１……Ｄ／Ａ部、
２２……出力端子。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｍ 13/00 8730−5Ｊ Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像データをブロツク単位で符号化し、当
   該ブロツク符号化データを複数のビツト割当ての内所定
   の量子化ビツト数で量子化した量子化データと上記符号
   化及び上記量子化に関する重要情報でなる重要語データ
   とでなる１伝送ブロツクの複数分に誤り検出又は訂正符
   号が付されて伝送される画像符号化データを復号する画
   像データ復号装置において、 上記誤り検出又は訂正符号に基づいて上記伝送ブロツク
   の誤りを検出し、上記重要語データにエラーが存在する
   場合、上記量子化ビツト数の上記複数のビツト割当てに
   応じた数分の上記量子化データを切り出し、 当該切り出された各量子化データの組合わせに対して、
   それぞれ画面上で縦及び横方向に隣接した上記量子化デ
   ータ間の縦相関係数及び横相関係数を算出し、当該縦相
   関係数及び横相関係数の和の最大値を所定のしきい値と
   比較して、当該最大値が上記しきい値より小さい場合に
   は０ビツト割当てと判定し、上記最大値が上記しきい値
   より大きい場合には上記縦相関係数及び横相関係数の和
   が最大となる上記量子化データの組合わせを上記量子化
   データの組合わせの中から選択し、上記ブロツク符号化
   データとして復号することを特徴とする画像データ復号
   装置。
2. 【請求項２】画像データをブロツク単位で符号化し、当
   該ブロツク符号化データを複数のビツト割当ての内所定
   の量子化ビツト数で量子化した量子化データと上記符号
   化及び上記量子化に関する重要情報でなる重要語データ
   とでなる１伝送ブロツクの複数分に誤り検出又は訂正符
   号が付されて伝送される画像符号化データを復号する画
   像データ復号装置において、 上記誤り検出又は訂正符号に基づいて上記伝送ブロツク
   の誤りを検出し、上記重要語データにエラーが存在する
   場合、上記量子化ビツト数の上記複数のビツト割当てに
   応じた数分の上記量子化データを切り出し、 当該切り出された各量子化データの組合わせに対して、
   それぞれ画面上で縦及び横方向に隣接した量子化データ
   間の縦相関パラメータ及び横相関パラメータを算出し、
   当該縦相関パラメータ及び横相関パラメータの和の最小
   値を所定のしきい値と比較して、当該最小値が上記しき
   い値より大きい場合には０ビツト割当てと判定し、上記
   最小値が上記しきい値より小さい場合には上記縦相関パ
   ラメータ及び横相関パラメータの和が最小となる上記量
   子化データの組合わせを上記量子化データの組合わせの
   中から選択し、上記ブロツク符号化データとして復号す
   ることを特徴とする画像データ復号装置。
3. 【請求項３】上記相関パラメータは、上記所定のビツト
   数で量子化した上記各量子化データにおける隣接する画
   素との差分の絶対値を足し合わせたものを、当該各量子
   化データにおける隣接する画素との平均誤差で正規化し
   たものであることを特徴とする請求項２に記載の画像デ
   ータ復号装置。