JPH0879742A - 画像復号化装置 - Google Patents

画像復号化装置

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JPH0879742A
JPH0879742A JP6210866A JP21086694A JPH0879742A JP H0879742 A JPH0879742 A JP H0879742A JP 6210866 A JP6210866 A JP 6210866A JP 21086694 A JP21086694 A JP 21086694A JP H0879742 A JPH0879742 A JP H0879742A
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JP
Japan
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unit
image
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decoded
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JP6210866A
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English (en)
Inventor
Tsuyoshi Fujimoto
強 藤本
Hisashi Ibaraki
久 茨木
Yoshio Nakano
愼夫 中野
Isamu Goto
勇 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】動画像または静止画像の符号化データから画像
信号を復号化する画像復号化装置において,伝送路にお
いて伝送誤りが生じた場合の復号化画像の劣化を低減す
ることを可能とする。 【構成】符号化データの伝送誤りを検出する手段123
と,復号化画像または動きベクトルの一部を前フレーム
からまたは同一フレームの周囲から補間する手段118,12
4 とを設け,伝送誤り検出時に復号化画像または動きベ
クトルの一部の補間を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,伝送誤りを生じる伝送
路を介して動画像または静止画像を伝送する画像通信に
おける画像復号化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の画像復号化装置では,伝送路にお
いて伝送誤りが発生した場合,誤った符号化データを再
送する,あるいは誤り訂正符号により誤った符号化デー
タを訂正することを行っていた。
【0003】例えばJPEG符号化した符号化データを
X.25などの手段により伝送する場合,伝送路におい
て伝送誤りが生じたときには,誤りの発生したパケット
を再送することにより,復号化画像に劣化が生じないよ
うにしていた。
【0004】また,実時間通信を行うための符号化方式
においては誤り訂正符号を用い,伝送路において誤りが
発生した場合に受信側で訂正できるようにしていた。例
えば,ITU−TS勧告H.261においては,BCH
(511,493)誤り訂正符号を用いて伝送誤りに対
処している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像復号化装置
では,伝送誤りの発生したパケットの再送を行うため,
伝送に要する時間が一定ではなく,実時間通信には適し
ていない。また,伝送誤りの程度がひどい場合,同じパ
ケットを複数回再送する確率が増えるため画像の伝送に
時間がかかる。
【0006】また,誤り訂正符号の能力をこえる誤りが
伝送路において発生した場合,復号化した画像に劣化が
発生するという欠点を有していた。さらに,誤り訂正符
号を用いることで,伝送路に送出する情報の中での画像
符号化データの割合が減少するため,画像符号化データ
を伝送するための容量が低減し,画質が低下するという
欠点を有していた。
【0007】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で,符号化データの誤りを検出する手段または復号化し
た画像信号から符号化データの誤りを推定する手段によ
り符号化データの誤りを検出または推定し,符号化デー
タに誤りが検出または推定された場合,復号化画像の一
部または動きベクトルの一部を前フレームまたは同一フ
レームの周囲から補間することにより,復号化画像の劣
化を低減することを可能とした画像復号化装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために,本発明は,符号化データが誤ったことおよび符
号化データの誤った位置を検出する手段,あるいは一旦
復号化した画像信号から符号化データが誤ったことおよ
び符号化データの誤った位置を推定する手段と,符号化
データの誤りの位置に応じた補間を行う手段とを具備す
ることにより復号化画像の劣化を低減する。
【0009】一般的に画像信号の1フレームは複数のブ
ロックに分割され,それらのブロック毎に符号化される
ので,符号化データの誤りの位置を検出することによ
り,画像信号のどの場所が劣化するかが検出できる。符
号化データの誤り位置の検出手段としては,例えば各ブ
ロック毎のチェックサム,CRCまたはBCH符号があ
る。
【0010】符号化データの誤りの位置に応じた補間手
段としては,符号化データの誤りにより劣化することが
わかっている画像信号の場所を復号化する代わりに,例
えばそのフレームの周辺から,または動画像信号の復号
化の場合であれば前フレームの同じ場所から画像信号を
補間する手段などがある。
【0011】動き補償を行う動画像符号化方式において
は,伝送される符号化データの動きベクトルが誤る可能
性もある。動きベクトルが誤ったことが検出された場合
には,動きベクトルを復号化中のフレームの周辺の動き
ベクトルから補間する。
【0012】一旦復号化した画像信号から符号化データ
が誤っていること,およびその誤りが発生した位置を推
定する手段としては,例えばブロック毎に前フレームの
画像信号とそのフレームの画像信号の差分をとり,各ブ
ロック毎の差分の絶対値の総和または差分信号の電力を
求め,それが周辺に比べ著しく大きいものを検出する手
段などがある。
【0013】
【作用】本発明の画像復号化装置によれば,符号化デー
タ中に伝送誤りがあることおよびその伝送誤りの位置を
検出すること,または一旦復号化した画像信号から伝送
誤りがあることおよびその伝送誤りの位置を推定するこ
とにより,また,画像復号化において伝送誤りにより劣
化した画像を復号化・出力する代わりに,前フレームあ
るいは周辺から,復号化する画像信号の補間を行うこと
により,復号化画像の伝送路誤りによる品質劣化を低減
することができる。
【0014】誤り訂正符号を用いる場合に比べ,伝送容
量をすべて画像符号化データに割り当てることが可能に
なるため,伝送誤りが発生しない場合の画質が低下しな
い効果がある。
【0015】
【実施例】以下,本発明の実施例について説明する。 〔第1の実施例〕図1は,請求項1記載の発明に対応す
る第1の実施例の構成図である。
【0016】図中,101は映像を入力する入力部,1
02は映像フォーマットをCIFまたはQCIFに変換
するフォーマット変換部,103は前フレームとの差分
信号をとるための減算部,104は差分信号をDCT
(離散コサイン変換)などにより変換係数に変換するた
めの変換部,105は変換係数の量子化を行う量子化
部,106は量子化されたデータから変換係数を得る逆
量子化部,107は変換係数から差分信号を復号化する
ための逆変換部,108は差分信号と前フレームの画像
から新しいフレームの画像を得るための加算部,109
は動き補償機能を持つフレームメモリ部,110はルー
プ内フィルタ,111は量子化された差分信号と動き補
償機能を持つフレームメモリにより検出される動きベク
トルをエントロピ符号化するエントロピ符号化部,11
2は通信制御部,113は通信路,114は通信制御
部,115はエントロピ復号化部,116は逆量子化
部,117は逆変換部,118は前フレームまたは周囲
の情報から補間処理を行う補間処理部,119は動き補
償機能を持つフレームメモリ部,120はループ内フィ
ルタ,121はフォーマット変換部,122は復号化し
た画像を出力する出力部,123は伝送誤りを検出する
誤り検出部,124は周辺の情報から動きベクトルの補
間処理を行う補間処理部である。
【0017】図1を用いて,本発明の第1の実施例の動
作について説明する。NTSC等の画像信号は入力部1
01により入力され,ディジタル信号に変換される。こ
のディジタル信号はフォーマット変換部102でCIF
(352×288画素)やQCIF(176×144画
素)に変換される。減算部103により,該ディジタル
信号から前フレームの画像ディジタル信号を減じ,差分
信号を得る。この差分信号を変換部104によりDCT
(離散コサイン変換)などの変換符号化を行い,変換係
数を出力する。これらの変換係数は量子化部105によ
り量子化される。
【0018】この量子化された量子化データは,逆量子
化部106,逆変換部107により差分信号に復号化さ
れる。この復号化された差分信号と前フレームを加算部
108により加算する。これにより,受信側で有してい
るデータと同じ現フレームのデータを送信側で有するこ
とができる。この現フレームデータはフレームメモリ部
109に蓄積される。フレームメモリ部109に蓄積さ
れた現フレームデータは,次フレームを符号化する際に
ループ内フィルタ110を介して減算部103,加算部
108により用いられる。フレームメモリ部109は動
き補償機能を有しており,動きベクトルを発生する。こ
の動きベクトルはエントロピ符号化部111で量子化部
105から出力される量子化データと共にエントロピ符
号化され,通信制御部112を介して通信路113に伝
送される。
【0019】通信路113から通信制御部114を介し
て伝送された符号化データは,エントロピ復号化部11
5により量子化データと動きベクトルに復号化される。
逆量子化部116,逆変換部117で量子化データから
復号化された差分信号は,補間処理部118により前フ
レームと加算され,現フレームが復号化される。
【0020】補間処理部118は誤り検出部123から
の指示がない場合,加算部108と同様に前フレームと
差分信号を加算し,現フレームを復号化する。復号化さ
れた現フレームはフレームメモリ部119に保持され,
次フレームの復号化時にループ内フィルタ120を介し
て補間処理部118で用いられる。また復号化された現
フレームはフォーマット変換部121でCIFやQCI
FからNTSC信号に適したフォーマットに変換され,
出力部122により画像信号として出力される。
【0021】通信路113で伝送データに誤りが混入
し,その伝送誤りがエントロピ復号化部115に接続さ
れた誤り検出部123により検出された場合の動作につ
いて説明する。誤り検出部123で伝送誤りが検出され
た場合,その伝送誤りにより画像品質の劣化が発生する
マクロブロック(MB)を特定することができる。伝送
誤りにより劣化が発生するMBが前フレームの同一MB
の内容と近い場合,例えば近傍MBが前フレーム近傍M
Bと近い場合には,補間処理部118により伝送誤りに
より劣化の発生するMBを前フレームの内容により置換
する。一方,伝送誤りにより劣化が発生するMBが前フ
レームの同一MBと近くない場合には,補間処理部11
8により周辺MBから例えば線形補間などにより補間す
る。
【0022】また,伝送誤りが動きベクトルに発生した
場合には,補間処理部124により当該MBの動きベク
トルを近傍MBの動きベクトルから例えば線形補間によ
り補間する。
【0023】このようにして通信路113で伝送誤りが
発生した場合においても,伝送誤りが発生したこと,お
よびその位置を誤り検出部123により検出し,補間処
理部118,補間処理部124により,伝送誤りが発生
した場合でも画像品質に重大な劣化を生じさせることな
く,前フレームまたは近傍からの補間処理を施すことに
より,劣化の少ない画像を復号化することが可能とな
る。
【0024】〔第2の実施例〕図2は,請求項2記載の
発明に対応する第2の実施例の構成図である。図中,2
01は映像を入力する入力部,202は映像フォーマッ
トをCIFまたはQCIFに変換するフォーマット変換
部,203は前フレームとの差分信号をとるための減算
部,204は差分信号をDCT(離散コサイン変換)な
どにより変換係数に変換するための変換部,205は変
換係数の量子化を行う量子化部,206は量子化された
データから変換係数を得る逆量子化部,207は変換係
数から差分信号を復号化するための逆変換部,208は
差分信号と前フレームの画像から新しいフレームの画像
を得るための加算部,209は動き補償機能を持つフレ
ームメモリ部,210はループ内フィルタ,211は量
子化された差分信号と動き補償機能を持つフレームメモ
リにより検出される動きベクトルをエントロピ符号化す
るエントロピ符号化部,212は通信制御部,213は
通信路,214は通信制御部,215はエントロピ復号
化部,216は逆量子化部,217は逆変換部,218
は前フレームまたは周囲の情報から補間処理を行う補間
処理部,219は動き補償機能を持つフレームメモリ
部,220はループ内フィルタ,221はフォーマット
変換部,222は復号化した画像を出力する出力部,2
23は画質劣化から伝送誤りを推定する誤り推定部,2
24は周辺の情報から動きベクトルの補間処理を行う補
間処理部である。
【0025】図2を用いて,本発明の第2の実施例の動
作について説明する。送信側動作,即ち画像が入力部2
01から入力され,符号化データが通信制御部212を
介して通信路213に送出されるまでの動作は,第1の
実施例と同様であるので説明を省略する。
【0026】通信路213から通信制御部214を介し
て伝送された符号化データは,エントロピ復号化部21
5により量子化データと動きベクトルに復号化される。
逆量子化部216,逆変換部217で量子化データから
復号化された差分信号は,補間処理部218により前フ
レームと加算され,現フレームが復号化される。
【0027】補間処理部218は誤り推定部223から
の指示がない場合,前フレームと差分信号を加算し,現
フレームを復号化する。復号化された現フレームはフレ
ームメモリ部219に保持され,次フレームの復号化時
にループ内フィルタ220を介して補間処理部218で
用いられる。また復号化された現フレームはフォーマッ
ト変換部221でCIFやQCIFからNTSC信号に
適したフォーマットに変換され,出力部222により画
像信号として出力される。
【0028】通信路213で伝送データに誤りが混入し
た場合,復号化された画像に劣化が生じる。この劣化か
ら伝送誤りが生じた画像信号上の位置を誤り推定部22
3により推定した場合の動作について説明する。誤り推
定部223で伝送誤りが生じたことを推定した場合,そ
の伝送誤りにより画像品質の劣化が発生するマクロブロ
ック(MB)を特定することができる。伝送誤りにより
劣化が発生するMBが前フレームの同一MBの内容と近
い場合,例えば近傍MBが前フレーム近傍MBと近い場
合には,補間処理部218により伝送誤りにより劣化の
発生するMBを前フレームの内容により置換する。一
方,伝送誤りにより劣化が発生するMBが前フレームの
同一MBと近くない場合には補間処理部218により周
辺MBから例えば線形補間などにより補間する。
【0029】また,伝送誤りが動きベクトルに発生した
場合には,補間処理部224により当該MBの動きベク
トルを近傍MBの動きベクトルから例えば線形補間によ
り補間する。
【0030】このようにして通信路213で伝送誤りが
発生した場合においても,伝送誤りが発生したこと,お
よびその位置を誤り推定部223により推定し,補間処
理部218,補間処理部224により,伝送誤りが発生
した場合でも画像品質に重大な劣化を生じさせることな
く,前フレームまたは近傍からの補間処理を施すことに
より,劣化の少ない画像を復号化することが可能とな
る。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
符号化データ中に伝送誤りがあることを検出し,または
一旦復号化した画像信号から伝送誤りがあることを推定
し,前フレームあるいは周辺から,復号化する画像信号
の補間を行うことにより,復号化画像の伝送路誤りによ
る品質劣化を低減することが可能になる。
【0032】また,誤り訂正符号を送信しないことによ
り,誤り訂正符号を用いる場合に比べ,画像符号化デー
タを伝送するための伝送容量が低減することがなく,伝
送誤りが発生しない場合の画質が低下しないという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例の構成図である。
【符号の説明】
101 入力部 102 フォーマット変換部 103 減算部 104 変換部 105 量子化部 106 逆量子化部 107 逆変換部 108 加算部 109 フレームメモリ部 110 ループ内フィルタ 111 エントロピ符号化部 112 通信制御部 113 通信路 114 通信制御部 115 エントロピ復号化部 116 逆量子化部 117 逆変換部 118 補間処理部 119 フレームメモリ部 120 ループ内フィルタ 121 フォーマット変換部 122 出力部 123 誤り検出部 124 補間処理部 201 入力部 202 フォーマット変換部 203 減算部 204 変換部 205 量子化部 206 逆量子化部 207 逆変換部 208 加算部 209 フレームメモリ部 210 ループ内フィルタ 211 エントロピ符号化部 212 通信制御部 213 通信路 214 通信制御部 215 エントロピ復号化部 216 逆量子化部 217 逆変換部 218 補間処理部 219 フレームメモリ部 220 ループ内フィルタ 221 フォーマット変換部 222 出力部 223 誤り推定部 224 補間処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 勇 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 動画像または静止画像を符号化した符号
    化データから画像信号を復号化する画像復号化装置にお
    いて,符号化データの伝送誤りを検出する手段と,復号
    化画像または動きベクトルの一部を前フレームからまた
    は同一フレームの周囲から補間する手段とを有し,伝送
    誤り検出時に復号化画像または動きベクトルの一部の補
    間を行うことを特徴とする画像復号化装置。
  2. 【請求項2】 動画像または静止画像を符号化した符号
    化データから画像信号を復号化する画像復号化装置にお
    いて,復号化画像から符号化データの伝送誤りを推定す
    る手段と,復号化画像または動きベクトルの一部を前フ
    レームからまたは同一フレームの周囲から補間する手段
    とを有し,伝送誤りを推定した時に復号化画像または動
    きベクトルの一部の補間を行うことを特徴とする画像復
    号化装置。
JP6210866A 1994-09-05 1994-09-05 画像復号化装置 Pending JPH0879742A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998002001A1 (en) * 1996-07-03 1998-01-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of encoding image information, its encoder, its decoding/synthesizing method, its decoder/synthesizer and recording medium on which those methods are recorded

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998002001A1 (en) * 1996-07-03 1998-01-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of encoding image information, its encoder, its decoding/synthesizing method, its decoder/synthesizer and recording medium on which those methods are recorded
US6865338B1 (en) 1996-07-03 2005-03-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of encoding image information, its encoder, its decoding/composing method, its decoder/composer and recording medium on which those methods are recorded

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