JPH0799649A - 画像信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 復号化不能ブロックが動きありの場合であっ
ても、視覚的に良好な画像を得ることが可能な画像信号
再生装置を提供する。 【構成】 画像信号再生装置は、画像信号を所定数の画
素ごとにブロック符号化したデータをブロック単位で復
号化することにより画像信号を得る画像信号再生装置で
あって、復号化不能ブロックの動きベクトルを検出する
動きベクトル検出手段と、前記動きベクトル検出手段に
より検出された復号化不能ブロックの動きベクトルに基
づき、前記復号化不能ブロックの周囲ブロックのデータ
を用いて前記復号化不能ブロックのデータを構築する手
段とを備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブロック符号化を用い
て圧縮した画像信号を復号することにより再生し、画像
信号を得る画像信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号を高能率に圧縮する技術とし
て、直交変換符号化方式が知られている。これは、画像
信号を所定の画素数毎にまとめてブロック化した後、離
散コサイン変換（ＤＣＴ）等の直交変換を行ない、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な
うものである。

【０００３】図６は、このようなブロック符号化及び復
号化を用いた画像記録再生装置としてのデジタルＶＴＲ
の要部構成を示すブロック図である。ここで、図６にお
ける画像信号の流れについて説明する。入力端子６０１
よりデジタル化された画像データが入力し、ブロック化
回路６０２によりｍ画素×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６０３で直交変換され、空間領域から周波数
領域に変換される。周波数領域に変換されたデータは量
子化回路６０４で量子化され、更に可変長符号化回路６
０５で符号化することにより所望のデータ転送レートを
得る。符号化されたデータは記録・再生系６０６にて記
録媒体に適した形式の信号に変換され、テープに記録さ
れる。

【０００４】再生時は、記録・再生係６０６にてテープ
から再生されたデータは、後段の信号処理に適した形式
の信号に変換された、誤り訂正回路（以下ＥＣＣ回路）
６０７により符号誤りの訂正が行なわれた後、可変長符
号復号化回路６０８で復号される。復号されたデータは
逆量子化回路６０９で逆量子化された後、逆ＤＣＴ回路
６１０で逆ＤＣＴ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６１１に書き込まれる。
フレームメモリ６１１に書き込まれた画像データは、モ
ニタ等のスキャニングに合わせて読み出され、補間回路
６１２で誤り訂正不能データ（以下復号不能データ）の
補間を行なった後、出力端子６１３から出力され、モニ
タ等に表示される。

【０００５】このような符号化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
正で訂正不可能な誤りが発生した場合には、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、大きな画質劣化につながる。

【０００６】このような復号不能ブロック（以下エラー
ブロック）を補間修整する手段として従来、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、同一フィールドの画像によってエラーブロックを置
き換えるフィールド内補間等が知られている。また、前
記各補間方法が、エラーブロックの動きのあり・なしの
みで選択されていたのに対し、誤りブロックの動きベク
トルを求め、この動きベクトルを用いてフィールド間補
間を行うものも考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
述のフレーム間・フィールド内補間を選択する際に、誤
りブロックの動き判定の精度不良のため、フレーム間補
間では、解像度は保存できるが、誤りブロックとその周
囲の画素ブロックとの境界の画像が不連続（不自然）に
なり、視覚的に良好な補間が行えない。

【０００８】また、動きベクトルを用いたフィールド内
補間の場合でも、動きベクトルの精度不良のため、フィ
ールド間補間においても前述のような問題が考えられ
る。

【０００９】前記課題を考慮して、本発明は、エラーブ
ロックの画像データを補間する際に、補間画像データの
周波数帯域を制限することにより、補間後のエラーブロ
ックと周囲の画素ブロックとの境界における不連続が目
立たない、良好な画像を得ることが可能な画像信号再生
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従来抱えている課題を解
決し、前記目的を解決するため、本発明は、画像信号を
所定数の画素ごとにブロック符号化したデータを前記ブ
ロック単位で復号化し、画像信号を得る画像信号再生装
置であって、誤り訂正不能データを検出する誤り検出手
段と、前記誤り訂正不能データを含むブロックの周囲ブ
ロックのデータの周波数帯域を制限する周波数帯域制限
手段とを備えて構成されている。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１の実施例としての画
像信号再生装置の構成を示すブロック図である。以下、
図１における再生画像信号の処理について説明する。な
お、本実施例においては、エラーブロックを補間する場
合、エラーブロックの動きベクトルに基づいて、他のフ
ィールドの画像により補間を行うものとする。また、本
実施例では説明のため、再生信号はフレーム単位で再生
及び復号が行われることとする。

【００１３】図１いおいて、磁気テープ等の記録媒体か
ら再生された画像信号は入力端子１０１から入力し、Ｅ
ＣＣ回路１０２に送られる。そして、ＥＣＣ回路１０２
において符号誤りの訂正を行い、データ分離回路１０４
に出力する。また、ＥＣＣ回路１０２は符号誤りの訂正
が不能のデータについては、誤り訂正不能を示すエラー
フラグをエラー検出回路１０３に出力する。エラー検出
回路１０３は、この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。

【００１４】データ分離回路１０４はＥＣＣ回路１０２
からのデータを受けて、そのブロックの画面上での位置
を示すブロックアドレスデータ及び画像データに分離し
て、メモリ制御回路１０６及びブロック復号回路１０５
にそれぞれ出力する。ブロック復号回路１０５は、画素
ブロック単位で画像データを復号し、後述の補間処理に
かかる時間分の遅延時間を有する遅延回路１０７を介し
て、第１フィールドのデータをフィールドメモリ１０９
に、第２フィールドのデータをフィールドメモリ１０８
に出力する。この際、メモリ制御回路１０６はデータ分
離回路１０４からのブロックアドレスデータに基づいて
フィールドメモリ１０８，１０９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。

【００１５】フィールドメモリ１１０には、補間を行う
画像（ここではフィールドメモリ１０９内の画像）の１
フィールド前の画像データが格納されている。また、動
きベクトル検出回路１１１は、フィールドメモリ１０
９，１１０の画像データから、後述のように画素ブロッ
ク単位でエラーブロックの周囲の画素ブロックのフィー
ルド間動きベクトルを検出し、補間回路１１２に出力す
る。この動きベクトルの検出は、現フィールドの画像デ
ータと前フィールドの画像データのマッチングをとるマ
ッチング法等、様々な検出方式を用いることができる。

【００１６】補間回路１１２は、動きベクトル検出回路
１１１で検出したエラーブロックの周囲ブロックの動き
ベクトル用いてエラーブロックの動きベクトルを推定
し、その後、推定したエラーブロックの動きベクトルを
用いて、フィールドメモリ１１０の画像データを２次元
デジタルフィルタ１１４により帯域制限した画像データ
でフィールドメモリ１０９に記憶されているエラーブロ
ックのデータを書き換えることにより補間を行う。

【００１７】このように第１フィールドの補間処理が終
了すると、フィールドメモリ１１０のデータを出力端子
１１３から外部機器に出力する。また、フィールドメモ
リ１０９のデータをフィールドメモリ１１０に書き込
み、フィールドメモリ１０８のデータをフィールドメモ
リ１０９に書き込む。この時点でフィールドメモリ１１
０には補間処理の完了した第１フィールドの画像データ
が、フィールドメモリ１０９には補間処理を行う前の第
２フィールドのデータが記憶されている。フィールドメ
モリ１０９内の画像データに復号不能データがあった場
合には、この第２フィールドの画像データに対しても同
様の補間処理を行って、フィールドメモリ１１０のデー
タを出力端子１１３より出力するとともに、フィールド
メモリ１０９のデータをフィールドメモリ１１０に書き
込む。そして、次のフレームの画像データをフィールド
メモリ１０８，１０９に書き込んで、順次補間処理を行
っていく。

【００１８】次に、図２乃至図４を用いて補間回路１１
２の動作を説明する。図２は、本発明の補間回路１１２
の構成例を示すブロック図である。また、図３は図２の
補間回路の動作を説明するための図である。図３におけ
るＡ〜Ｈ及びＸの各正方形は１つの画素ブロックを示
し、図中の配置は１フィールドにおける画面上での配置
を示す。なお、本実施例においては画素ブロックＸをエ
ラーブロックとし、ブロックＸの動きベクトルを推定し
て補間を行う場合について説明する。

【００１９】２０１は動きベクトルデータの入力端子で
あり、動きベクトル検出回路１１１より画素ブロック単
位で各ブロックの動きベクトルデータが入力される。２
０２はブロックエラーフラグの入力端子であり、ブロッ
クエラー検出回路１０３より画素ブロック単位でブロッ
クエラーフラグが入力される。ＤＬ２０３〜ＤＬ２１８
は遅延回路であり、ＤＬ２０８，ＤＬ２１６はそれぞれ
図３中の画素ブロックＦに対する動きベクトルデータ、
ブロックエラーフラグを同時に出力するように遅延時間
が設定されており、そのときにＤＬ２０３，ＤＬ２０
４，ＤＬ２０５，ＤＬ２０６，ＤＬ２０７，ＤＬ２０
９，ＤＬ２１０はそれぞれ画素ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈに対する動きベクトルデータを、Ｌ２１
１，ＤＬ２１２，ＤＬ２１３，ＤＬ２１４，ＤＬ２１
５，ＤＬ２１７，ＤＬ２１８はそれぞれ画素ブロック
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈに対するブロックエラーフ
ラグを出力するように遅延時間が設定されている。

【００２０】判定回路２１９〜２２６にはそれぞれ画素
ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈに対する動き
ベクトルデータとブロックエラーフラグが入力され、該
当画素ブロックが復号可能であった場合はその画素ブロ
ックの動きベクトルデータを出力し、復号不能であった
場合はなにも出力しない。ベクトル合成回路２２７には
判定回路２１９〜２２６からの動きベクトルデータが入
力され、そのベクトルデータの成分を水平・垂直の各成
分毎に加算することによってベクトルの合成を行う。カ
ウンタ回路２２８には、画素ブロックＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈに対するブロックエラーフラグが入力さ
れ、復号可能であった画素ブロックの個数をカウントす
る。２２９は乗算回路であり、ベクトル合成回路２２７
からの合成ベクトルデータが入力され、カウンタ回路２
２８でカウントした復号可能であったブロックの個数Ｋ
で割ることによってエラーブロックの周辺のブロックの
動きベクトルデータの平均を求める。この出力をブロッ
クＸの動きベクトルデータとして読み出しアドレス発生
回路２３１に出力する。

【００２１】ＤＬ２３０は遅延回路であり、乗算器２２
９がブロックＸに対する動きベクトルデータを出力して
いるときに、ブロックＸに対するブロックエラーフラグ
を出力するように遅延時間が設定されている。読み出し
アドレス発生回路２３１にはブロックＸに対する動きベ
クトルデータとブロックエラーフラグが入力される。ブ
ロックエラーフラグが復号不能状態を示している場合、
動きベクトルデータよりフィールドメモリ１１０の読み
出しアドレスを決定し、出力端子２３２に出力する。

【００２２】次に、図４を用いて本実施例における補間
処理について説明する。図４において、前フィールドの
画像の三角形の領域４０１が動いている領域であり、現
フィールドの４０２の領域に移動してきたとする。４０
３は現フィールド画像において欠落しているブロックＸ
である。

【００２３】前述のように、周囲ブロックの動きベクト
ルを用いてエラーブロック４０３の動きベクトルが決定
されると、読み出しアドレス発生回路２３１は図４中の
４０４に相当する領域のアドレスを発生して、出力端子
２３２に出力する。フィールドメモリ１１０はその出力
を受け該当アドレスから４０４の領域の画像データを出
力し、入力端子２３５にそのデータを入力する。書き込
みアドレス発生回路２３３にはエラーブロック４０３に
対するエラーフラグが入力され、フラグが復号不能状態
を示している場合、フィールドメモリ１０９のにおいて
エラーブロック４０３に該当する書き込みアドレスを発
生し、出力端子２３４に出力する。画像データ出力端子
２３６は画像データ入力端子２３５からの補間画像デー
タをフィールドメモリ１０９に出力し、書き込みアドレ
スで指定されたアドレスに画像データを書き込むことに
よって補間処理を行う。

【００２４】そして、本実施例において、この画像デー
タ入力端子２３５から入力される画像データは２次元デ
ジタルフィルタ１１３にて空間周波数帯域を制限された
画像データである。つまり、フィルタ１１４にて高周波
成分を帯域制限することにより補間に用いるブロックの
輪郭を鈍らせ、推定された動きベクトルの不正確さに起
因する補間ブロックとその周辺ブロックとの画像の不連
続を視覚的に目立たなくすることができる。

【００２５】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図５は、図１の本発明の第２の実施例としての画
像信号再生装置を示すブロック図である。本実施例で
は、２次元デジタルフィルタ１１４の遮断周波数特性を
エラーブロックの動きベクトルの大きさに応じて変化で
きるようにしたものである。なお、図５において、図１
と同一または同様の作用を施す部材については同一番号
を付し、その詳細な説明は省略する。

【００２６】図５において、１１５は２次元デジタルフ
ィルタ１１４の遮断周波数特性を決定するフィルタ係数
を書き込んだ係数ＲＯＭ、１１６は動きベクトル検出回
路１１１から出力される動きベクトルの大きさを判定し
て、２次元デジタルフィルタ１１４の遮断特性を選択す
る（係数ＲＯＭ１１５のアドレスを出力する）ための係
数判定回路である。

【００２７】このような構成において、本実施例におけ
る補間動作について説明する。動きベクトル検出回路１
１１は、フィールドメモリ１０９，１１０に記憶されて
いる画像データから前述のように画素ブロック単位でフ
ィール間動きベクトルを検出する。そして、この動きベ
クトルを補間回路１１２及び係数判定回路１１６に出力
する。係数判定回路１１６は動きベクトル１１１から出
力された動きベクトルの大きさを判定し、対応する２次
元デジタルフィルタ１１４の係数を選択するために係数
ＲＯＭ１１５に対して読み出しアドレスを出力する。係
数ＲＯＭ１１５は、この読み出しアドレスに対応する係
数を２次元デジタルフィルタ１１４に出力し、２次元デ
ジタルフィルタ１１４の遮断周波数特性を決定する。

【００２８】このように、動きベクトルの大きさによっ
て補間ブロックの空間周波数特性を制御することによっ
て、動きベクトルの大きさが小さい場合、つまり、エラ
ーブロックの動きがほとんどないと考えられる場合に
は、２次元デジタルフィルタ１１４の遮断周波数を画像
信号の殆どが通過するように設定して（高周波成分まで
通過するように）画像の解像度（輪郭）を維持する。ま
た。動きベクトルの大きさが大きい場合、つまり、エラ
ーブロックに動きがあると考えられる場合には、その動
きベクトルの大きさに応じて遮断周波数を低周波数側に
シフトして、補間に用いるブロックの高周波成分を除去
する（輪郭を鈍らせる）ことによって、動きベクトルの
不完全さにより生じる補間ブロックとその周辺ブロック
との画像の不連続を不明瞭にし、視覚的に良好な補間処
理を実現することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、誤り訂
正不能データを含むブロックの周囲ブロックのデータの
周波数帯域を制限している。

【００３０】そのため、例えば、前記誤り訂正不能デー
タを含むブロックの修整において、前記帯域を制限され
た周囲ブロックのデータを用いて前記誤り訂正不能ブロ
ックのデータを補間することにより、補間されたブロッ
クが軟調に再生され、誤り訂正不能ブロックと相関の低
いブロックを用いて補間してしまった場合に、周囲の正
しく再生されたブロックの画像と違和感がなくなり、画
質の劣化を抑えることができる。

【００３１】また、本発明は、誤り訂正不能ブロックの
周囲ブロックの周波数帯域を制限する際に、その制限す
る周波数を、誤り訂正不能ブロックの動きベクトルに応
じて変更している。

【００３２】そのため、例えば、誤り訂正不能ブロック
の動きの大きさに応じて、補間に用いる周囲ブロックの
画像データの鮮明さを変更することができ、誤り訂正不
能ブロックの動きに応じた補間を行うことが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としての画像信号再生装置のブ
ロック図である。

【図２】図１の装置における補間回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明の実施例における補間動作を説明するた
めの図である。

【図４】本発明の実施例における補間動作を説明するた
めの図である。

【図５】本発明の第２の実施例としての画像信号再生装
置のブロック図である。

【図６】デジタルＶＴＲの構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１１１ 動きベクトル検出回路 １１２ 補間回路 １１４ ２次元デジタルフィルタ １１５ 係数ＲＯＭ １１６ 係数判定回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を所定数の画素ごとにブロック
   符号化したデータを前記ブロック単位で復号化し、画像
   信号を得る画像信号再生装置であって、 誤り訂正不能データを検出する誤り検出手段と、 前記誤り訂正不能データを含むブロックの周囲ブロック
   のデータの周波数帯域を制限する周波数帯域制限手段と
   を備えたことを特徴とする画像信号再生装置。
2. 【請求項２】 画像信号を所定数の画素ごとにブロック
   符号化したデータを前記ブロック単位で復号化し、画像
   信号を得る画像信号再生装置であって、 誤り訂正不能データを検出する誤り検出手段と、 前記誤り訂正不能データを含むブロックの動きベクトル
   を検出する動きベクトル検出手段と、 前記誤り訂正不能データを含むブロックの周囲ブロック
   のデータの周波数帯域を制限する周波数帯域制限手段
   と、 前記誤り訂正不能データを含むブロックの動きベクトル
   に応じて、前記周波数帯域制限手段の制限周波数を変更
   する制御手段とを備えたことを特徴とする画像信号再生
   装置。