JPH09130788A - Signal restoring device - Google Patents

Signal restoring device

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Publication number
JPH09130788A
JPH09130788A JP7282694A JP28269495A JPH09130788A JP H09130788 A JPH09130788 A JP H09130788A JP 7282694 A JP7282694 A JP 7282694A JP 28269495 A JP28269495 A JP 28269495A JP H09130788 A JPH09130788 A JP H09130788A
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JP
Japan
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block
signal
image
component
overlapping
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7282694A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoichiro Yamazaki
彰一郎 山嵜
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH09130788A publication Critical patent/JPH09130788A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restore especially a signal of a high frequency component among packet signals lost due to a network fault. SOLUTION: The signal restoring device discriminates missing blocks a1 and blocks a0 , a2 without missing from plural received signal blocks and assumes duplication of part of signal components in the missing blocks a1 and part of signal components in the blocks a0 , a2 without missing to be duplication blocks b0 , b2 . Then discrete Fourier transformation(DFT) is applied to the blocks a0 , a2 without missing to generate each block information A1 to obtain approximate values B0 (k), B2 (k) of a coefficient B1 based on each block information A1 , inverse discrete Fourier transformation is applied to them to generate duplicate blocks b0 , b2 including error signal components e0 , e2 , the result of DFT to the error signal components e0 , e2 is obtained respectively as errors E0 , E2 and signal components of the missing blocks a1 are estimated from the errors E0 , E2 .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】音声信号および画像信号など
を、その信号品質を改善して再生する信号復元装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal restoration device for reproducing an audio signal, an image signal and the like by improving the signal quality thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えばH.261やMPEG1,
2などの各種画像符号化方式が標準化されている。これ
らの符号化方式では、画像を複数のブロックに分割し、
各画像ブロック毎に離散コサイン変換(DCT)処理と
量子化処理とを施して、画像圧縮を図るブロック単位の
処理が行われる。
2. Description of the Related Art Recently, for example, H.264. 261 and MPEG1,
Various image coding methods such as 2 have been standardized. These encoding schemes divide the image into multiple blocks,
A discrete cosine transform (DCT) process and a quantization process are performed for each image block, and a block-by-block process for image compression is performed.

【0003】このブロック処理に基づく画像符号化デー
タをパケット通信する上では、ネットワークの輻輳など
により、パケットロスが生じることがある。
In packet communication of image coded data based on this block processing, packet loss may occur due to network congestion or the like.

【0004】この場合、デコーダがネットワークを通じ
て受信した符号化データを復号すると、再生画像にブロ
ック消失が生じ、再生画像の品質が劣化することがあ
る。
In this case, when the decoder decodes the coded data received through the network, the reproduced image may be lost in blocks, and the quality of the reproduced image may deteriorate.

【0005】例えばMPEGオーディオ信号などを符号
化する上では、ブロック処理することが多く、このよう
なデータをパケット通信した場合に復号処理で同様の問
題が生じる。
For example, in encoding an MPEG audio signal or the like, a block process is often performed, and when such data is packet-communicated, a similar problem occurs in the decoding process.

【0006】この対策として、送信パケットに誤り訂正
符号を付加する技術やデコーダに自動再生要求(AR
Q)機能などを付加する技術が考案されている。
As a countermeasure against this, a technique for adding an error correction code to a transmission packet or a decoder for automatic reproduction (AR
Q) Techniques for adding functions and the like have been devised.

【0007】誤り訂正符号を用いる技術は、送信側、つ
まりエンコーダで送信情報ビットに冗長ビットを加えて
符号化して送信し、受信側、つまりデコーダで受信され
た冗長ビットを基に情報ビットの誤りを検出し訂正する
ものである。この誤り訂正能力を向上するには、付加す
る冗長ビットを増やす必要があり、送信効率が劣化す
る。
The technique using the error correction code is such that a transmitting side, that is, an encoder adds a redundant bit to a transmission information bit to encode and transmit, and an error of an information bit is received based on the redundant bit received by a receiving side, that is, a decoder. Is detected and corrected. To improve the error correction capability, it is necessary to increase the number of redundant bits to be added, which deteriorates the transmission efficiency.

【0008】一方、ARQは、送信側で送信情報ビット
に冗長ビットを加えて符号化するが、受信側で冗長ビッ
トを基に情報ビットの誤りを検出し、送信側にパケット
の再送を要求するものである。このARQでは、受信し
たデータについての誤り検出は行うものの誤り訂正は行
わないため、送信側で付加する冗長ビットは、誤り訂正
符号化の場合ほど多くなくてよいが、その替わりに誤り
検出されたパケットを再送することになるため、送信効
率は低下する。したがって、上記誤り訂正符号化やAR
Qなどでは、両者とも送信効率を優先すると、再生信号
の品質が低下することがある。
On the other hand, in ARQ, a transmitting side adds a redundant bit to a transmission information bit for encoding, but the receiving side detects an error in the information bit based on the redundant bit and requests the transmitting side to retransmit the packet. It is a thing. In this ARQ, error detection is performed on received data, but error correction is not performed. Therefore, the redundant bit added on the transmission side does not have to be as large as in the case of error correction coding, but error detection is performed instead. Since the packet is retransmitted, the transmission efficiency is reduced. Therefore, the error correction coding and AR
In Q and the like, if the transmission efficiency is prioritized in both cases, the quality of the reproduced signal may deteriorate.

【0009】ところで、画像などの信号ブロックは、周
辺ブロックとの類似性が強い、言い換えると、相関が強
いという性質がある。
By the way, a signal block such as an image has a property that it has a strong similarity to a peripheral block, in other words, a strong correlation.

【0010】そこで、近年では、この性質を利用して、
信号の復号後、劣化あるいは消失した信号ブロックを、
その周辺のブロックを用いて補間したり、置き換えるな
どして復元する技術が導入されている。
Therefore, in recent years, by utilizing this property,
After decoding the signal, the degraded or lost signal block is
A technique for performing restoration using interpolation or replacement using blocks around the block has been introduced.

【0011】以下、図4および図5を参照して従来の信
号復元技術について説明する。
A conventional signal restoration technique will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.

【0012】図4は1次元の受信信号ブロックに対する
信号復元処理の流れを示す図、図5は2次元信号に対す
る信号復元処理の流れを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a flow of signal restoration processing for a one-dimensional received signal block, and FIG. 5 is a diagram showing a flow of signal restoration processing for a two-dimensional signal.

【0013】図4(a)に示すように、1次元の信号ブ
ロックa0 ,a1 ,a2 が連続して受信され、この中の
例えば信号ブロックa1 が消失した場合(以下信号ブロ
ックa1 を消失ブロックa1 と称す)、図4(b)に示
すように、消失ブロックa1の両側に隣接する信号ブロ
ックa0 ,a2 に対して時間領域でフィルタリングし
て、消失ブロックa1 を補間する技術がある。
As shown in FIG. 4A, when one-dimensional signal blocks a 0 , a 1 and a 2 are continuously received and, for example, the signal block a 1 among them is lost (hereinafter referred to as signal block a). 1 is referred to as an erasure block a 1 ), and as shown in FIG. 4B, the signal blocks a 0 and a 2 adjacent to both sides of the erasure block a 1 are filtered in the time domain to obtain the erasure block a 1 There is a technology to interpolate.

【0014】この場合、消失ブロックa1 に対する補間
処理は、一種の単純な平均化処理であるため、消失ブロ
ックa1 が低周波成分であった場合にはほぼ近似値で復
元できるものの、高周波数成分の補間はできない。
In this case, since the interpolation process for the lost block a 1 is a kind of simple averaging process, when the lost block a 1 is a low frequency component, it can be restored with an approximate value, but at a high frequency. The components cannot be interpolated.

【0015】また、図4(c)に示すように、消失ブロ
ックa1 と、これに隣接する無損失ブロックa0 ,a2
に対して、離散フーリエ変換(DFT)を施して、周波
数領域の信号ブロックA0 ,A2 をそれぞれ生成し、各
信号ブロックA0 ,2 を平均して消失ブロックの周波
数領域信号A1 を生成し、それに逆離散フーリエ変換
(IDFT)を施すことによって時間領域の信号ブロッ
クa1 を復元する技術がある。
Further, as shown in FIG. 4C, the lost block a 1 and the lossless blocks a 0 and a 2 adjacent to the lost block a 1
Is subjected to a discrete Fourier transform (DFT) to generate frequency domain signal blocks A 0 and A 2 , respectively, and the signal blocks A 0 and A 2 are averaged to obtain the frequency domain signal A 1 of the erasure block. There is a technique for generating a signal and performing an inverse discrete Fourier transform (IDFT) on it to restore the signal block a 1 in the time domain.

【0016】いずれにしてもブロックの平均化処理を行
っているため、低周波数成分については、ほぼ復元でき
るものの高周波数成分の補間はできないのが現状であ
る。
In any case, since the block averaging process is performed, the low frequency component can be almost restored, but the high frequency component cannot be interpolated at present.

【0017】一方、図5に示すように、信号が画像の場
合には、2次元処理が必要である。この場合、上記1次
元の信号処理をそのまま拡張し、2次元のブロック信号
に対して、上記同様に時間領域あるいは周波数領域の処
理を行うことになる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the signal is an image, two-dimensional processing is required. In this case, the one-dimensional signal processing is expanded as it is, and the two-dimensional block signal is processed in the time domain or the frequency domain in the same manner as described above.

【0018】この種の代表的な技術は、線形補間に基づ
いており、低域周波数成分の補償は良好だが、この場合
も高域周波数成分の補償は困難である。その理由は、補
間は一種の低域通過フィルタリングであるからである。
A typical technique of this type is based on linear interpolation, and although the compensation of low frequency components is good, the compensation of high frequency components is also difficult in this case. The reason is that interpolation is a kind of low pass filtering.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
信号復元技術では、伝送されてきた複数の信号ブロック
の中の一部の消失ブロックを修復するためには、周辺の
信号ブロックから消失ブロックを線形的に求め補間する
技術が複数あるが、いずれも低域周波数成分の補償には
有効であるが、高域周波数の補償にはあまり効果がない
という問題点があった。
As described above, according to the conventional signal restoration technique, in order to recover a part of the lost signal blocks of the transmitted plurality of signal blocks, the erased blocks are deleted from the neighboring signal blocks. There are a plurality of techniques for linearly obtaining and interpolating, but all of them are effective in compensating for low frequency components, but have a problem that they are not so effective in compensating for high frequency.

【0020】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、消失ブロックを修復するにあたり、高
域周波数の補償を行うことのできる信号復元装置を提供
することを目的としている。欄
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a signal restoration device capable of compensating for a high frequency in repairing a lost block. Column

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項1記載の発明は、所定長の信号成分から
なる複数の信号ブロックを生成する信号ブロック生成手
段と、前記信号ブロック生成手段により生成された信号
ブロック毎に信号成分が損失しているか否かを検出し、
信号成分に損失のある損失ブロックと、信号成分に損失
のない無損失ブロックとを判定する判定手段と、前記判
定手段により損失ブロックと判定された信号ブロックの
一部の信号成分と、前記無損失ブロックの一部の信号成
分とを重複させたブロックを重複ブロックと仮定する手
段と、前記判定手段により無損失ブロックと判定された
信号ブロックに対してそれぞれ直交変換処理を施して各
ブロック情報を生成する直交変換手段と、前記直交変換
手段により生成されたブロック情報を基に、前記重複ブ
ロックを直交変換して得られるブロック情報の近似値を
求める近似値生成手段と、前記近似値生成手段により求
められた前記重複ブロックの直交変換近似値に対して逆
直交変換を施して誤差信号成分の含まれた前記重複ブロ
ックを生成する逆直交変換手段と、前記逆直交変換手段
により生成された前記重複ブロックに含まれている誤差
信号成分と無損失ブロックの信号成分とから、前記損失
ブロックの信号成分を推定する推定手段とを具備してい
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is a signal block generating means for generating a plurality of signal blocks consisting of signal components of a predetermined length, and the signal block generating means. Detecting whether the signal component is lost for each signal block generated by the means,
Lossless block having loss in signal component, determination means for determining lossless block having no loss in signal component, partial signal component of the signal block determined as lossy block by the determination means, and lossless Means for assuming a block in which a part of the signal components of the block overlap as an overlapping block, and orthogonal transform processing for the signal block determined to be a lossless block by the determination means to generate each block information. Based on the block information generated by the orthogonal transforming means, an approximate value generating means for obtaining an approximate value of block information obtained by orthogonally transforming the overlapping block, and an approximate value generating means. Inverse orthogonal transformation is performed on the approximated orthogonal transformation value of the duplicated block to generate the duplicated block including the error signal component. And an estimating means for estimating the signal component of the loss block from the error signal component and the signal component of the lossless block included in the overlapping block generated by the inverse orthogonal transforming means. ing.

【0022】この請求項1記載の発明では、符号化され
た画像信号などが受信されると、まず、所定長の信号成
分からなる複数の信号ブロックが生成され、信号ブロッ
ク毎に信号成分に損失がある損失ブロックと、信号成分
に損失がない無損失ブロックとが判定される。そして損
失ブロックの一部の信号成分と、無損失ブロックの一部
の信号成分とを重複させたブロックが重複ブロックとし
て仮定される。
According to the first aspect of the present invention, when a coded image signal or the like is received, first, a plurality of signal blocks composed of signal components of a predetermined length are generated, and the signal components are lost in each signal block. It is determined that there is a lossy block and a lossless block in which there is no loss in the signal component. Then, a block in which a part of the signal components of the lossy block and a part of the signal components of the lossless block are overlapped is assumed as an overlapped block.

【0023】その後、無損失ブロックと判定された信号
ブロックはそれぞれ直交変換処理が施されて周波数領域
の各ブロック情報が生成され、このブロック情報に基づ
いて重複ブロックを直交変換して得られるブロック情報
の近似値が求められる。この近似ブロック情報に対して
逆直交変換が施されて誤差信号成分の含まれた重複ブロ
ックが生成され、これに含まれている誤差信号成分と無
損失ブロックの信号成分とから、損失ブロックの信号成
分が推定される。
Thereafter, the signal block determined to be a lossless block is subjected to orthogonal transform processing to generate block information in the frequency domain, and block information obtained by orthogonal transforming the overlapping block based on this block information. An approximate value of is obtained. An inverse orthogonal transform is applied to this approximate block information to generate a duplicate block containing an error signal component, and the loss block signal is calculated from the error signal component and the lossless block signal component included in this block. The components are estimated.

【0024】これにより、消失ブロックに対して低周波
領域から高域周領域までの信号成分の補間が可能にな
る。
As a result, it becomes possible to interpolate the signal components from the low frequency region to the high frequency region with respect to the lost block.

【0025】請求項2記載の発明は、所定長の信号成分
からなる複数の信号ブロックを生成する信号ブロック生
成手段と、前記信号ブロック生成手段により生成された
信号ブロック毎に信号成分が損失しているか否かを検出
し、信号成分に損失がある損失ブロックと、信号成分に
損失がない無損失ブロックとを判定する判定手段と、前
記判定手段により判定された前記損失ブロックの一部の
信号成分と、前記無損失ブロックの一部の信号成分とを
重複させたブロックを重複ブロックと仮定する手段と、
前記判定手段により無損失ブロックと判定された信号ブ
ロックに対してそれぞれ離散フーリエ変換を施して各ブ
ロック情報を生成する離散フーリエ変換手段と、前記離
散フーリエ変換手段により生成されたブロック情報を基
に、前記重複ブロックを離散フーリエ変換して得られる
ブロック情報の近似値を求める近似値生成手段と、前記
近似値生成手段により求められた前記重複ブロックの近
似ブロック情報に対して逆離散フーリエ変換を施して誤
差信号成分の含まれた前記重複ブロックを生成する逆離
散フーリエ変換手段と、前記逆離散フーリエ変換手段に
より生成された前記重複ブロックに含まれている誤差信
号成分と無損失ブロックの信号成分とから、前記損失ブ
ロックの信号成分を推定する推定手段とを具備してい
る。
According to a second aspect of the present invention, a signal block generating means for generating a plurality of signal blocks composed of signal components of a predetermined length, and a signal component is lost for each signal block generated by the signal block generating means. Determining means for detecting whether there is a loss in the signal component and a lossless block having no loss in the signal component, and a part of the signal component of the loss block determined by the determining means And means for assuming a block obtained by overlapping a part of the signal components of the lossless block as an overlapping block,
Based on the block information generated by the discrete Fourier transform means, and the discrete Fourier transform means for generating each block information by performing a discrete Fourier transform on the signal block determined as the lossless block by the determination means, Approximate value generating means for obtaining an approximate value of block information obtained by performing discrete Fourier transform on the overlapping block, and performing inverse discrete Fourier transform on the approximate block information of the overlapping block obtained by the approximate value generating means. From the inverse discrete Fourier transform means for generating the overlapping block containing the error signal component, and the error signal component and the signal component of the lossless block included in the overlapping block generated by the inverse discrete Fourier transform means , Estimating means for estimating the signal component of the lossy block.

【0026】この請求項2記載の発明では、符号化され
た画像信号などが受信されると、まず、所定長の信号成
分からなる複数の信号ブロックが生成され、信号ブロッ
ク毎に信号成分に損失がある損失ブロックと、信号成分
に損失がない無損失ブロックとが判定される。そして損
失ブロックの一部の信号成分と、無損失ブロックの一部
の信号成分とを重複させたブロックが重複ブロックとし
て仮定される。
According to the second aspect of the present invention, when a coded image signal or the like is received, first, a plurality of signal blocks composed of signal components of a predetermined length are generated, and a signal component is lost in each signal block. It is determined that there is a lossy block and a lossless block in which there is no loss in the signal component. Then, a block in which a part of the signal components of the lossy block and a part of the signal components of the lossless block are overlapped is assumed as an overlapped block.

【0027】その後、無損失ブロックと判定された信号
ブロックはそれぞれ離散フーリエ変換が施されて周波数
領域の各ブロック情報が生成され、このブロック情報に
基づいて重複ブロックを離散フーリエ変換して得られる
ブロック情報の近似値が求められる。この近似ブロック
情報に対して逆離散フーリエ変換が施されて誤差信号成
分の含まれた重複ブロックが生成され、これに含まれて
いる誤差信号成分と無損失ブロックの信号成分とから、
損失ブロックの信号成分が推定される。
Thereafter, the signal block determined to be a lossless block is subjected to discrete Fourier transform to generate block information in the frequency domain, and a block obtained by discrete Fourier transform of the overlapping block based on this block information. The approximate value of the information is obtained. An inverse discrete Fourier transform is applied to this approximate block information to generate an overlapping block containing an error signal component, and from the error signal component and the signal component of the lossless block included in this,
The signal component of the lost block is estimated.

【0028】これにより、損失ブロック、つまり消失ブ
ロックに対して低周波領域から高域周領域までの信号成
分の補間が可能になる。
This makes it possible to interpolate the signal components from the low frequency region to the high frequency region with respect to the lost block, that is, the lost block.

【0029】請求項3記載の発明は、請求項1記載の信
号復元装置において、判定手段により無損失ブロックと
判定された信号ブロックにその信号成分の対称成分を付
加する対称成分付加手段を具備し、この対称成分付加手
段により対称成分の付加された信号ブロックを基に直交
変換を離散フーリエ変換または離散コサイン変換で行
い、かつ逆直交変換を逆離散フーリエ変換または逆離散
コサイン変換で行うことにより損失ブロックを復元する
ことを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the signal restoration apparatus according to the first aspect, the symmetric component adding means for adding the symmetric component of the signal component to the signal block determined to be the lossless block by the determining means is provided. , The orthogonal transform is performed by the discrete Fourier transform or the discrete cosine transform based on the signal block to which the symmetric component is added by the symmetric component adding means, and the inverse orthogonal transform is performed by the inverse discrete Fourier transform or the inverse discrete cosine transform. It is characterized by restoring blocks.

【0030】この請求項3記載の発明では、無損失ブロ
ックにその信号成分の対称成分を付加して上で上記復元
処理が行われるが、この際、直交変換を離散コサイン変
換により行い、逆直交変換を逆離散コサイン変換で行う
ことにより、既存の復号装置に備えられているDCT装
置やIDCT装置などを利用でき、複素数演算を行わず
に済む分、演算量が少なくなると共に、既存装置を流用
できるのでコスト低減に寄与できる。
According to the third aspect of the present invention, the above restoration process is performed by adding the symmetric component of the signal component to the lossless block. At this time, the orthogonal transform is performed by the discrete cosine transform, and the inverse orthogonal transform is performed. By performing the transform by the inverse discrete cosine transform, it is possible to use the DCT device and the IDCT device provided in the existing decoding device, and the number of calculations can be reduced because the complex number operation is not performed, and the existing device can be reused. This can contribute to cost reduction.

【0031】請求項4記載の発明は、請求項2記載の信
号復元装置において、近似値生成手段は、重複ブロック
を離散フーリエ変換して得られるブロック情報の近似値
を、前記重複ブロックが有する誤差信号の位置と大きさ
とを未知数とする方程式から算出することを特徴として
いる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the signal restoration apparatus according to the second aspect, the approximation value generating means gives an approximation value of block information obtained by performing a discrete Fourier transform of the overlapping block, and the error that the overlapping block has. It is characterized in that it is calculated from an equation in which the position and magnitude of the signal are unknowns.

【0032】この請求項4記載の発明では、誤差信号の
位置と大きさとを未知数とする方程式、つまり式(1-8
)から、重複ブロックを離散フーリエ変換して得られ
るブロック情報の近似値を求めるので、E0 の 8個の成
分のうち、0 でないものが 2個以下として、未知の誤差
を推定・除去できる。
According to the invention of claim 4, an equation in which the position and magnitude of the error signal are unknowns, that is, the equation (1-8
), The approximate value of the block information obtained by performing the discrete Fourier transform of the overlapping block is obtained, so that it is possible to estimate and remove the unknown error, assuming that two or less of the eight components of E 0 are not 0.

【0033】請求項5記載の発明は、請求項2記載の信
号復元装置において、近似値生成手段は、無損失ブロッ
クを離散フーリエ変換して得られたブロック情報を基
に、前記損失ブロックを離散フーリエ変換して得られる
信号ブロックを推定し、この推定された信号ブロックと
前記ブロック情報とから前記重複ブロックを離散フーリ
エ変換して得られるブロックの近似値を生成することを
特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the signal restoration apparatus according to the second aspect, the approximate value generating means discretizes the loss block based on block information obtained by performing discrete Fourier transform on the lossless block. A feature is that a signal block obtained by Fourier transform is estimated, and an approximate value of the block obtained by performing discrete Fourier transform of the overlapping block is generated from the estimated signal block and the block information.

【0034】この請求項5記載の発明では、離散フーリ
エ変換後の重複ブロックの近似値がほぼ正確に求められ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, the approximate value of the overlapping block after the discrete Fourier transform is obtained almost accurately.

【0035】請求項6記載の発明は、2次元画像情報を
複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段に
より分割されたブロック毎にブロック内の画像成分が損
失しているか否かを判定し、画像成分に損失のある損失
画像ブロックと、画像成分に損失のない無損失画像ブロ
ックとを判定する判定手段と、前記判定手段により前記
損失画像ブロックと判定された画像ブロックの一部の画
像成分と、その周囲に位置する無損失画像ブロックの一
部の画像成分を含むような重複画像ブロックを仮定し、
この重複画像ブロック内の画像成分のうち、既知の画像
成分から未知の画像成分を所定の演算処理により推定し
前記重複画像ブロックを生成する重複画像ブロック生成
手段と、前記重複画像ブロック生成手段により生成され
た重複画像ブロックの画像成分を基に元の損失画像ブロ
ックの画像成分を推定する手段とを具備している。
According to a sixth aspect of the present invention, a dividing unit that divides the two-dimensional image information into a plurality of blocks, and whether or not the image component in the block is lost is determined for each block divided by the dividing unit. Then, a determination unit that determines a lossy image block having a loss in the image component and a lossless image block that has no loss in the image component, and an image of a part of the image block determined as the lossy image block by the determination unit Assuming an overlapping image block that contains the component and some image components of the lossless image block located around it,
Of the image components in the overlapping image block, an unknown image component is estimated from a known image component by a predetermined calculation process to generate the overlapping image block, and the overlapping image block generating unit generates the overlapping image block. Means for estimating the image component of the original lost image block based on the image component of the duplicated image block.

【0036】請求項6記載の発明では、損失画像ブロッ
クと判定された画像ブロックの一部の画像成分と、その
周囲に位置する無損失画像ブロックの一部の画像成分を
含むような重複画像ブロックを仮定し、この重複画像ブ
ロック内の画像成分のうち、既知の画像成分から未知の
画像成分を所定の演算処理により推定して重複画像ブロ
ックを生成し、この重複画像ブロックの画像成分を基に
元の損失画像ブロックの画像成分を推定する。
According to the sixth aspect of the present invention, an overlapping image block including a part of the image components of the image block determined to be the loss image block and a part of the image components of the lossless image blocks located around it. Assuming that, among the image components in this overlapping image block, an unknown image component is estimated from a known image component by a predetermined calculation process to generate an overlapping image block, and based on the image component of this overlapping image block. Estimate the image components of the original lost image block.

【0037】すなわち、2次元画像のブロック間の連続
性を考慮して損失画像ブロックが復元されるので、従来
よりも正確に消失ブロックを復元できる。
That is, since the lost image block is restored in consideration of the continuity between the blocks of the two-dimensional image, the lost block can be restored more accurately than before.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0039】図1は本発明に係る信号復元装置の第1の
信号処理形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first signal processing mode of the signal restoration apparatus according to the present invention.

【0040】なお本発明はブロック符号化された音声信
号および画像信号などのブロック抜けを修復することを
目的とするものであり、通常、上記画像信号などは2次
元処理を行うものであるが、2次元処理は1次元処理を
拡張したものであり、この第1の信号処理形態では基本
となる1次元処理のアルゴリズムについて説明する。1
単位分の信号ai が、例えば 8個などのデータブロック
から構成されているものとし、この信号ai を、 ai =(ai (0),ai (1) 〜ai (7)) で表す。
The present invention is intended to restore block omissions in block-coded audio signals and image signals, and the above-mentioned image signals are usually subjected to two-dimensional processing. The two-dimensional processing is an extension of the one-dimensional processing, and in this first signal processing mode, a basic one-dimensional processing algorithm will be described. 1
A signal a i for a unit is assumed to be composed of, for example, eight data blocks, and this signal a i is expressed as a i = (a i (0), a i (1) to a i (7) ).

【0041】まず、上記信号ai のうちi=0,1,2 とし
て、連続する 3個のデータブロックa0 ,a1 ,a2
考えてみる。この場合、一つの目のデータブロックa0
と三つ目のデータブロックa2 との間のデータブロック
1 が網障害などによりパケットロスが生じた消失ブロ
ック(損失ブロック)a1 とし、これに隣接する正常な
データブロックa0 ,a2 を無損失ブロックa0 ,a2
とする。このようなときにこの信号復元装置は、データ
ブロックa0 、a2 を基にデータブロックa1 を復元す
る。
First, let us consider three consecutive data blocks a 0 , a 1 , a 2 with i = 0, 1, 2 of the signal a i . In this case, the first data block a 0
The data block a 1 between the third data block a 2 and the third data block a 2 is the lost block (loss block) a 1 in which a packet loss occurs due to a network failure or the like, and normal data blocks a 0 , a 2 adjacent to this block Lossless blocks a 0 , a 2
And In such a case, this signal restoration device restores the data block a 1 based on the data blocks a 0 and a 2 .

【0042】まず、上記 1単位分の信号ai の離散フー
リエ変換(DFT)したものを、Ai =(Ai (0),Ai
(1) 〜Ai (7))とする。
First, the discrete Fourier transform (DFT) of the signal a i for one unit is A i = (A i (0), A i
(1) to A i (7)).

【0043】 ここで、データブロックa1 のDFTを線形補間法によ
り推定する。
[0043] Here, the DFT of the data block a 1 is estimated by the linear interpolation method.

【0044】このような補間法は多くの手法があるが、
ここでは、最も簡単な方法として平均法について説明す
る。この平均法では、次式(1-2)により離散フーリエ変
換した2点の平均が求められる。
There are many such interpolation methods,
Here, the averaging method will be described as the simplest method. In this averaging method, the average of two points obtained by discrete Fourier transform is obtained by the following equation (1-2).

【0045】 A1 (k)=(A0 (k)+A2 (k) )/2 (k=0,1〜7) 式(1-2) このように互いの平均値A1 (k)を求めた後、無損失ブ
ロックa0 とその後ろの損失ブロックa1 とがオーバー
ラップ(重複)したデータブロック(重複ブロック)を
0 として、b0 =(b0 (0),b0 (1) 〜b0 (7))=
(a0 (4),a0 (5),a0 (6),a0 (7),a1 (0),a1 (1),
1 (2),a1 (3)))と定め、かつ損失ブロックa1 とそ
の後ろの無損失ブロックa2 とがオーバーラップしたブ
ロック(重複ブロック)をb2 として、b2 =(b
2 (0),b2 (1) 〜b2 (7) )=(a1 (4),a1 (5),a1
(6),a1 (7),a2 (0),a2 (1),a2 (2),a3 (3))と定め
る。
A 1 (k) = (A 0 (k) + A 2 (k)) / 2 (k = 0,1 to 7) Formula (1-2) Thus, the mutual average values A 1 (k) after obtaining a lossless block a 0 and a lost block a 1 behind it is overlapped (overlapping) data blocks (overlapping blocks) as b 0, b 0 = (b 0 (0), b 0 ( 1) ~ b 0 (7)) =
(A 0 (4), a 0 (5), a 0 (6), a 0 (7), a 1 (0), a 1 (1),
a 1 (2), defined as a 1 (3))), and lost block a 1 and block the lossless block a 2 is overlap behind the (overlapping blocks) as b 2, b 2 = (b
2 (0), b 2 (1) to b 2 (7)) = (a 1 (4), a 1 (5), a 1
(6), a 1 (7), a 2 (0), a 2 (1), a 2 (2), a 3 (3)).

【0046】ここで、データブロックbi 但し(i=0,
2 )を、離散フーリエ変換(DFT)したものを、Bi
=(Bi (0),Bi (1) 〜Bi (7))とすると、 B0 (k)=(A0 (k)+A1 (k))/2 (k=0,1〜7) 式(1-3) B2 (k)=(A1 (k)+A2 (k))/2 (k=0,1〜7) 式(1-4) でそれぞれの近似値B0 (k),B2 (k)が求められる。
Here, the data block b i (where i = 0,
2), a material obtained by discrete Fourier transform (DFT), B i
= (B i (0), B i (1) to B i (7)), B 0 (k) = (A 0 (k) + A 1 (k)) / 2 (k = 0,1 to 7) Formula (1-3) B 2 (k) = (A 1 (k) + A 2 (k)) / 2 (k = 0,1 to 7) Each approximate value B 0 in formula (1-4) (k) and B 2 (k) are obtained.

【0047】そして、この離散フーリエ変換した係数B
i を逆DFT(IDFT)すると、データブロックbi
=(bi (0),bi (1) 〜bi (7)) となる。
Then, the coefficient B obtained by the discrete Fourier transform
the i Then reverse DFT (IDFT), data block b i
= (B i (0), b i (1) to b i (7)) Becomes

【0048】ここで、b0 (0),b0 (1),b0 (2),b
0 (3) は、フーリエ変換の定義上、正しい値がa0 (4),
0 (5),a0 (6),a0 (7) であることが判っており、誤
差e0 (n)は、 e0 (n)=b0 (n)−a0 (n+4) (n=0,1,2,3) 式(1-6) と定めることができる。
Where b 0 (0), b 0 (1), b 0 (2), b
The correct value of 0 (3) is a 0 (4), according to the definition of the Fourier transform.
It is known that a 0 (5), a 0 (6), a 0 (7), and the error e 0 (n) is e 0 (n) = b 0 (n) −a 0 (n + 4) (n = 0,1,2,3) Equation (1-6) can be defined.

【0049】同様にb2 (4),b2 (5),b2 (6),b2 (7)
も、正しい値がa2 (0),a2 (1),a2 (2),a2 (3) と判
っているので、誤差e2 (n+4)は、 e2 (n+4)=b2 (n+4)-a2 (n) (n=0,1,2,3) 式(1-7) と定めることができる。
Similarly, b 2 (4), b 2 (5), b 2 (6), b 2 (7)
Also, the correct value is a 2 (0), a 2 (1), a 2 (2), since we know the a 2 (3), the error e 2 (n + 4) is, e 2 (n + 4 ) = B 2 (n + 4) -a 2 (n) (n = 0,1,2,3) Equation (1-7) can be defined.

【0050】続いて、これら既知の誤差e0 (n),e2 (n
+4),(n=0,1,2,3) から未知の誤差e0 (n+4),e2 (n),
(n=0,1〜3 )を推定する。
Subsequently, these known errors e 0 (n), e 2 (n
+4), (n = 0,1,2,3) unknown error e 0 (n + 4), e 2 (n),
Estimate (n = 0,1 to 3).

【0051】誤差e0 =(e0 (0),e0 (1) 〜e0 (7))
と、誤差e2 =(e2 (0),e2 (1)〜e2 7))のDFT
を、それぞれ誤差E0 =(E0 (0),E0 (1) 〜E0 (7))
と、誤差E2 =(E2 (0),E2 (1) 〜E2 (7))とする。
各誤差E0 ,E2 は、A1 (k),B0 (k),B2 (k)但(k=
0,1〜7)の近似誤差から生じている。
Error e 0 = (e 0 (0), e 0 (1) to e 0 (7))
When the error e 2 = (e 2 (0 ), e 2 (1) ~e 2 7) DFT ) of
Error E 0 = (E 0 (0), E 0 (1) to E 0 (7))
And the error E 2 = (E 2 (0), E 2 (1) to E 2 (7)).
The errors E 0 and E 2 are A 1 (k), B 0 (k), B 2 (k) where (k =
It is caused by the approximation error of 0,1 to 7).

【0052】誤差e0 ,e2 の 8個の成分のうち、連続
した 4個が既知である。
Among the eight components of the errors e 0 and e 2 , four consecutive components are known.

【0053】もしも、誤差E0 ,E2 の 8個の成分のう
ち、 0でないものが 2個以下なら、それらを推定でき
る。したがって、未知の誤差e0 (n+4),e2 (n)但し
(n=0,12,3)を推定/除去できる。これはDFTの性質を
利用したもので、この原理は、下記文献[1]などに記
載されている。
If there are two or less non-zero components among the eight components of the errors E 0 and E 2 , they can be estimated. Therefore, unknown error e 0 (n + 4), e 2 (n)
(n = 0,12,3) can be estimated / removed. This utilizes the property of DFT, and this principle is described in the following document [1] and the like.

【0054】文献[1]R.E.Blahut.“Algebraic Meth
ods for Signal Processing andCommunication Codin
g”,Springer-Verlag,1992. 但し、この文献[1]では、周波数領域のある個数の信
号が既知として、時間領域で加わったある個数の雑音を
推定し、周波数領域の信号の誤差を除去している。
Reference [1] REBlahut. “Algebraic Meth
ods for Signal Processing and Communication Codin
g ”, Springer-Verlag, 1992. However, in this document [1], assuming that a certain number of signals in the frequency domain are known, a certain number of noises added in the time domain are estimated, and error of the signal in the frequency domain is removed. doing.

【0055】一方、本発明では、逆に時間領域のある個
数の信号が既知として、周波数領域が加わったある個数
の雑音を推定し、そして、時間領域の信号の誤差を除去
しており、時間領域−周波数領域の関係が異なってい
る。
On the other hand, in the present invention, conversely, assuming that a certain number of signals in the time domain are known, a certain number of noises to which the frequency domain is added are estimated, and the error of the signal in the time domain is removed. The domain-frequency domain relationship is different.

【0056】上記誤差E0 を例にして、誤差E0 の 8個
の成分のうち、 0でないものが 2個以下として、それら
を推定し、未知の誤差e0 (n),(i=4,5,6,7) を推定/除
去する手法を示す。
Taking the above error E 0 as an example, out of the 8 components of the error E 0 , the number of nonzero components is 2 or less, and these are estimated, and unknown errors e 0 (n), (i = 4 , 5,6,7) is estimated / removed.

【0057】E0 =(E0 (0),E0 (1) 〜E0 (7))の 8
個の成分のうち、 0でないものの位置をp,qとして、
次式(誤り位置多項式)を定める。但し(0≦p, q≦7) λ0 (X)=(1−Xω-p)(1−Xω-q) =λ0 (0)+λ0 (1)X+λ0 (2)X2 式(1-8) 但し、ω=exp( -j2π/8),λ0 (0)=1 λ0 (X)の係数ベクトル(λ0 (0),λ0 (1),λ0 (2)
〜λ0 (7))のDFTは である。式(1-8),式(1-9)より、E0 (k)≠ 0のとき
のk に対して、Λ0 (k)= 0となり、全ての kに対し
て、 Λ0 (k)E0 (k)= 0 (k=0,1 〜7) 式(1-10) となる。したがって、 であり、λ0 (0)= 1、かつλ0 (n)= 0,但し (n=3,
4,5,6,7)であるから、 と書き表される。但し、<n-k >8 は、n-k を 8で割っ
た剰余である。
E 0 = (E 0 (0), E 0 (1) to E 0 (7)) 8
Of the individual components, the positions of non-zero ones are p and q,
The following equation (error locator polynomial) is defined. However, (0 ≦ p, q ≦ 7) λ 0 (X) = (1−Xω −p ) (1−Xω −q ) = λ 0 (0) + λ 0 (1) X + λ 0 (2) X 2 formula ( 1-8) where ω = exp (-j2π / 8), λ 0 (0) = 1 λ 0 (X) coefficient vector (λ 0 (0), λ 0 (1), λ 0 (2)
The DFT of ~ λ 0 (7) is It is. From equations (1-8) and (1-9), Λ 0 (k) = 0 for k when E 0 (k) ≠ 0, and Λ 0 (k ) E 0 (k) = 0 (k = 0,1 to 7) Equation (1-10) is obtained. Therefore, And λ 0 (0) = 1, and λ 0 (n) = 0, where (n = 3,
4,5,6,7), It is written as. However, <nk> 8 is the remainder obtained by dividing nk by 8.

【0058】式(1-12)は、行列で表すと以下のようにな
る。
Expression (1-12) is expressed as a matrix as follows.

【0059】[0059]

【数1】 右辺の行列は、Toeplitz行列と呼ばれるもので、この行
列の逆行列を求めることにより、λ0 (1),λ0 (2)を得
る。この場合、誤差ブロックe0 (0),e0 (1),e0 (2),
0 (3) がそれぞれ既知であるので、次式(1-14)を解く
ことにより、λ0(1),λ0 (2) が決定される。
(Equation 1) The matrix on the right side is called the Toeplitz matrix, and λ 0 (1) and λ 0 (2) are obtained by finding the inverse matrix of this matrix. In this case, the error blocks e 0 (0), e 0 (1), e 0 (2),
Since e 0 (3) is known, λ 0 (1) and λ 0 (2) are determined by solving the following equation (1-14).

【0060】[0060]

【数2】 これより、未知の誤差ブロックe0 (4),e0 (5),e
0 (6),e0 (7) が決定される。
(Equation 2) From this, the unknown error block e 0 (4), e 0 (5), e
0 (6) and e 0 (7) are determined.

【0061】E2 の場合も同様にして、誤差ブロックe
2 (4) ,e2 (5) 〜e2 (7) が既知であるため、λ
2 (1),λ2 (2)が決定され、これより、未知の誤差ブロ
ックe2(0),e2 (1),e2 (2),e2 (3)が推定される。
Similarly, in the case of E 2 , the error block e
2 (4), e 2 ( 5) ~e 2 (7) since it is known, lambda
2 (1), λ 2 (2) is determined, and from this, unknown error blocks e 2 (0), e 2 (1), e 2 (2), e 2 (3) are estimated.

【0062】 a1 (n)=b0 (n+4)−e0 (n+4) 但し (n=0,1,2,3) 式(1-15) a1 (n)=b2 (n-4)−e2 (n-4) 但し (n=4,5,6,7) 式(1-16) から導出されるa1 =(a1 (0),a1 (1) 〜a1 (7))が
再生されたブロックとなる。
A 1 (n) = b 0 (n + 4) −e 0 (n + 4) where (n = 0,1,2,3) Formula (1-15) a 1 (n) = b 2 (n-4) -e 2 (n-4) where (n = 4,5,6,7) a 1 = (a 1 (0), a 1 (1) derived from equation (1-16) ~ A 1 (7)) is the reproduced block.

【0063】本手法のアルゴリズムをまとめると、以下
の(1)〜(6)のような処理手順になる。但し、ここ
では、それぞれのブロックが 8個の信号成分からなるも
のとしている。
The algorithms of this method can be summarized as the following processing procedures (1) to (6). However, here it is assumed that each block consists of eight signal components.

【0064】(1)消失ブロックa1 、これに隣接する
無損失ブロックa0 ,a2 に対して、ブロックa1 のD
FTであるA1 を、ブロックa0 のDFTであるA0
ブロックa2 のDFTであるA2 とを平均して近似値を
求める。
(1) For the lost block a 1 and the lossless blocks a 0 and a 2 adjacent to the lost block a 1 , D of the block a 1
The A 1 is a FT, averaged and A 2 is a DFT of A 0 and Block a 2 is a DFT block a 0 and approximated.

【0065】(2)ブロックa1 の 4個の成分とブロッ
クa0 の 4個の成分とを有するオーバーラップブロック
0 のDFTであるB0 を、A0 とA1 の平均で近似す
る。
(2) The DFT B 0 of the overlapping block b 0 having the four components of the block a 1 and the four components of the block a 0 is approximated by the average of A 0 and A 1 .

【0066】同様にa1 の 4個の成分とa2 の 4個の成
分を有するオーバーラップブロックb0 のDFTである
2 を、A1 とA2 の平均で近似する。
Similarly, B 2 which is the DFT of the overlap block b 0 having 4 components of a 1 and 4 components of a 2 is approximated by the average of A 1 and A 2 .

【0067】(3)B0 は、 8個の成分からなるが、そ
の内、 6個以上の成分は正しい値が求められているとし
て、 2個以下の成分が誤りを含んでいるとする。
(3) B 0 is composed of 8 components, and it is assumed that 6 or more components have correct values, and 2 or less components include an error.

【0068】同様にB2 は、 8個の成分からなるが、そ
の内、 6個以上の成分は正しい値が求められているとし
て、 2個以下の成分が誤りを含んでいるとする。
Similarly, B 2 is composed of 8 components, but it is assumed that correct values are obtained for 6 or more components, and that 2 or less components include an error.

【0069】(4)B0 にIDFTを施してオーバーラ
ップブロックb0 を求める。B0 が誤りを含んでいるた
め、オーバーラップブロックb0 も誤りを含んでいる。
同様にB2 にIDFTを施してオーバーラップブロック
2 を求める。B2 が誤りを含んでいるため、このオー
バーラップブロックb2 も誤りを含んでいる。
[0069] (4) B 0 to be subjected to IDFT determine the overlap block b 0. Since B 0 contains an error, overlapping block b 0 also contains an error.
Similarly determine the overlap block b 2 is subjected to IDFT in B 2. Since B 2 contains an error, this overlapping block b 2 also contains an error.

【0070】(5)オーバーラップブロックb0 でa0
の成分に相当する 4個の部分は、真の値に対する誤り値
がわかり、それをもとにb0 でa0 と重なっていない部
分の誤り値を検出し、真の値を推定し、全てのb0 の真
の値が求められる。
(5) Overlap block b 0 and a 0
For the four parts corresponding to the component of, the error value for the true value is known, and based on that, the error value of the part that does not overlap with a 0 at b 0 is detected, the true value is estimated, and all The true value of b 0 is obtained.

【0071】同様にb2 でa2 の成分に相当する 4個の
部分は、真の値に対する誤り値がわかり、それをもとに
2 でa2 と重なっていない部分の誤り値を検出し、真
の値を推定し、全てのb2 の真の値が求められる。
Similarly, in the four parts corresponding to the component of a 2 in b 2 , the error value with respect to the true value is known, and the error value of the part not overlapping with a 2 in b 2 is detected based on it. Then, the true value is estimated, and the true values of all b 2 are obtained.

【0072】(6)上記で修正されたb0 で、a0 の成
分以外の 4個の成分と、b2 でa2 の成分以外の 4個の
成分を、消失ブロックa1 の復元ブロックとする。
(6) The four components other than the component of a 0 in b 0 corrected above and the four components of b 2 other than the component of a 2 are used as the restoration block of lost block a 1. To do.

【0073】上記プロセスでは、(1)と(2)におい
て、オーバーラップブロックのDFTであるB0 ,B2
を隣接ブロックからの平均処理により求めている。
In the above process, in (1) and (2), B 0 and B 2 which are DFTs of the overlapping blocks.
Is calculated by averaging from adjacent blocks.

【0074】そして、(3)の処理においてB0 ,B2
の誤りがそれぞれ 2個以下になるので、(4)、(5)
の処理で既知の 4個の成分から 2個の誤りを推定し除去
し、(6)で最終的に消失ブロックa1 が復元される。
Then, in the processing of (3), B 0 , B 2
Since there are less than 2 errors in each, (4), (5)
2 errors are estimated and removed from the 4 known components by the processing of (1), and the lost block a 1 is finally restored in (6).

【0075】(1),(2)の処理では、近似精度が高
いことが要求されるが、一般的に画像のブロックは、特
に低い周波数領域において、その隣接/周辺ブロックと
の相関が強く、低周波数成分の推定誤差は比較的少な
い。このため、(1),(2)の平均処理でも低周波数
成分の近似は高い精度で算出できると考えられる。さら
にこの近似精度を上げるには、隣接 2ブロックの平均で
はなく、隣接ブロックを含む周辺のいくつかのブロック
に対してそれぞれ重み付けして段階的に平均化するなど
の方策もある。このように低周波数成分の復元は、従来
からそれほど問題ではなく行えるが、一般的には高周波
数成分の復元が問題となる。
In the processes of (1) and (2), it is required that the approximation accuracy is high, but in general, a block of an image has a strong correlation with its neighboring / peripheral blocks, especially in a low frequency region. The estimation error of the low frequency component is relatively small. Therefore, it is considered that the approximation of the low frequency component can be calculated with high accuracy even in the averaging process of (1) and (2). Furthermore, in order to improve this approximation accuracy, there is also a measure such that not the average of two adjacent blocks but several neighboring blocks including adjacent blocks are weighted and averaged stepwise. As described above, the restoration of the low frequency component can be performed without a problem so far, but the restoration of the high frequency component is generally a problem.

【0076】そこで、この信号復元装置では、(4)、
(5)の処理でオーバーラップブロックを仮定し、一
旦、時間成分を周波数成分に変換しさらに逆変換するこ
とにより高周波数成分を、少ない演算量で、かつ高い近
似精度で復元している。
Therefore, in this signal restoration device, (4),
In the process of (5), the overlap block is assumed, and the time component is once converted into the frequency component and further inversely converted to restore the high frequency component with a small amount of calculation and high approximation accuracy.

【0077】このようにこの第1の信号処理形態の信号
復元装置によれば、消失ブロックa1 を修復するにあた
り、無損失ブロックa0 ,a2 に対してそれぞれ離散フ
ーリエ変換(DFT)を施して各ブロック情報(周波数
領域の信号ブロックA0 ,A2 )を生成し、このブロッ
ク情報を基にオーバーラップブロックb0 をDFTして
得られるブロック情報B0 の近似値B0 (k)を求め、こ
の近似値B0 (k)に対して逆離散フーリエ変換(IDF
T)を施して誤差信号成分の含まれたオーバーラップブ
ロックb0 を生成し、ここに含まれている誤差信号成分
0 と無損失ブロックの信号成分a0 とから、損失ブロ
ックa1 の信号成分を推定するので、低周波成分のみな
らず高域周波数の補償を行うことができる。
As described above, according to the signal restoration apparatus of the first signal processing mode, when the lost block a 1 is restored, the lossy blocks a 0 and a 2 are each subjected to the discrete Fourier transform (DFT). To generate each block information (frequency domain signal blocks A 0 and A 2 ), and DFT the overlap block b 0 based on this block information to obtain an approximate value B 0 (k) of the block information B 0. Then, the inverse discrete Fourier transform (IDF) is calculated for this approximate value B 0 (k).
T) is applied to generate an overlap block b 0 containing an error signal component, and from the error signal component e 0 and the lossless signal component a 0 included therein, the signal of the loss block a 1 is generated. Since the components are estimated, not only low frequency components but also high frequency components can be compensated.

【0078】なおこの第1の信号処理形態では、 1個の
信号ブロックは 8個の信号成分を持つとしたが、これは
一例であり、任意の数の信号成分を持つ信号ブロックに
本手法を適用できる。
In the first signal processing mode, one signal block has eight signal components, but this is an example, and the present method is applied to a signal block having an arbitrary number of signal components. Applicable.

【0079】次に、本発明の信号復元装置の第2の信号
処理形態について説明する。
Next, a second signal processing mode of the signal restoration apparatus of the present invention will be described.

【0080】上記第1の信号処理形態は、直交変換処理
として、離散フーリエ変換(DFT)を行い、逆直交変
換処理として逆離散フーリエ変換(IDFT)を行う処
理形態であったが、実際に市販されている画像コーディ
ク装置は、画像の符号化処理と復号処理に、離散コサイ
ン変換(DCT)と逆離散コサイン変換(IDCT)を
行う構成になっている。つまり、現実の画像コーディク
装置は、DCT装置とIDCT装置とを備えているがD
FT装置やIDFTなどは備えいないことが多い。
The first signal processing mode is a processing mode in which the discrete Fourier transform (DFT) is performed as the orthogonal transform process and the inverse discrete Fourier transform (IDFT) is performed as the inverse orthogonal transform process. The image coding apparatus used is configured to perform a discrete cosine transform (DCT) and an inverse discrete cosine transform (IDCT) for image coding and decoding. That is, the actual image coding device includes the DCT device and the IDCT device, but D
In many cases, an FT device or IDFT is not provided.

【0081】そこで、この第2の信号処理形態では、実
際の画像コーディク装置が備えているDCT装置/ID
CT装置をそのまま利用して信号を復元する処理につい
て説明する。
Therefore, in the second signal processing mode, the DCT device / ID provided in the actual image coding device.
A process of restoring a signal using the CT device as it is will be described.

【0082】一般的にN点のDCTは、 2N点のDFT
で計算できるので、ここでは、この原理を利用する。一
例として、N= 8とする。
Generally, an N-point DCT is a 2N-point DFT.
This principle is used here because it can be calculated with. As an example, N = 8.

【0083】例えば 8点などからなる信号ブロックai
=(ai (0),ai (1) 〜ai (7))但し(i=0,1,2) に対し
て、16点からなる信号ブロックai =(ai (0)',ai
(1)'〜ai (15)' )を、 ai (n)'=ai (n) (n=0,1 〜7) 式 (2-1) ai (n)'=ai (15-n) (n=8,9〜15) 式 (2-2) と定める。ai (n)',(n=0,1〜15) の16点DFTである
A(DFT)i(k)'は、 である。
For example, a signal block a i consisting of 8 points or the like
= (A i (0), a i (1) to a i (7)) However, for (i = 0,1,2), a signal block consisting of 16 points a i = (a i (0) ' , A i
(1) 'to ai (15)') is expressed as ai (n) '= ai (n) (n = 0,1 to 7) Formula (2-1) ai (n)' = ai (15-n) (n = 8,9 to 15) Formula (2-2). It is a 16-point DFT of a i (n) ', (n = 0,1 to 15)
A (DFT) i (k) 'is It is.

【0084】一方、ai (n),(n=0,1〜7)の 8点DCT
である A(DCT)i(k)は、 但し、C0 =(1/8)1/2 式(2-5) Ck =(1/4)1/2 (k=1,2〜7) 式(2-6) である。したがって、 A(DFT)i(0)'=(32)1/2 (DCT)i(0) 式(2-7) A(DFT)i(8)'=0 式(2-8) A(DFT)i(k)'=(16)1/2 exp( jπk/16)A(DCT)i(k) (k=1,2〜7) 式(2-9) A(DFT)i(16-k)' =(16)1/2 exp(-jπk/16) A(DCT)i(k) (k=1,2〜7) 式(2-10) の関係がある。
On the other hand, an 8-point DCT of a i (n), (n = 0, 1 to 7)
A (DCT) i (k) is However, C 0 = (1/8) 1/2 formula (2-5) C k = (1/4) 1/2 (k = 1,2 to 7) formula (2-6). Therefore, A (DFT) i (0) '= (32) 1/2 A (DCT) i (0) Formula (2-7) A (DFT) i (8)' = 0 Formula (2-8) A (DFT) i (k) '= (16) 1/2 exp (jπk / 16) A (DCT) i (k) (k = 1,2 to 7) Formula (2-9) A (DFT) i ( 16-k) '= (16) 1/2 exp (-jπk / 16) A (DCT) i (k) (k = 1,2 to 7) There is a relation of formula (2-10).

【0085】これより、ai (n)',(n=0,1〜15)の16点
DFTであるA(DFT)i(k)'は、ai(n),(n=0,1〜7)の 8
点DCTであるA(DCT)i(k)により実現できる。
From this, A (DFT) i (k) 'which is a 16-point DFT of a i (n)', (n = 0, 1 to 15) is a i (n), (n = 0, 1 ~ 7) 8
It can be realized by A (DCT) i (k) which is a point DCT.

【0086】続いて、上述した原理を、本発明の信号復
元装置に適用した一例について図2を参照して説明す
る。図2は本発明に係る信号復元装置の第2の信号処理
形態を示す図である。
Next, an example in which the above principle is applied to the signal restoration device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a second signal processing mode of the signal restoration device according to the present invention.

【0087】同図に示すように、それぞれ隣接する複数
の信号ブロックa0 ,a1 ,a2 は、例えば 8個の信号
成分からなるものとする。
As shown in the figure, a plurality of adjacent signal blocks a 0 , a 1 , a 2 are assumed to consist of, for example, 8 signal components.

【0088】なおこの 8個の信号成分の数はあくまでも
一例であり、あるブロック長の中で信号ブロックに任意
の数の信号成分を持たせてもよい。
The number of these eight signal components is merely an example, and a signal block may have an arbitrary number of signal components within a certain block length.

【0089】この場合、まず、消失ブロックa1 =(a
1 (0),a1 (1) 〜a1 (7))に対して、これに隣接する無
損失ブロックをa0 =(a0 (0),a0 (1) 〜a0 (7)),
2=(a2 (0),a2 (1) 〜a2 (7))とすると、上式(2
-1)および式(2-2)に従って対称成分を加えて16個の成
分からなるa1 ' ,a0 ' ,a2 ' が生成される。
In this case, first, the lost block a 1 = (a
1 (0), a 1 (1) to a 1 (7)), a lossless block adjacent to this is a 0 = (a 0 (0), a 0 (1) to a 0 (7)) ) 、
If a 2 = (a 2 (0), a 2 (1) to a 2 (7)), then the above formula (2
-1) and equation (2-2), symmetric components are added to generate a 1 ′, a 0 ′, and a 2 ′ consisting of 16 components.

【0090】 ai ' =(ai (0)',ai (1)'〜ai (7)',ai (8)'〜ai (14)' ,ai (15)' ) =(ai (0) ,ai (1) 〜a i (7) ,ai (7)〜ai (1) ,ai (0)) 但し(i=0,1,2) 式(2-11) そして、ai ' ,(i=0,2)の16点DFTを、Ai ' =(A
i (0)',Ai (1)'〜Ai (15)' とすると、 この式(2-12)は、式(2-7)〜(2-10)の関係から 8点のD
CTで計算できる。
A i '= (a i (0)', a i (1) 'to a i (7)', a i (8) 'to a i (14)', a i (15) ') = (A i (0), a i (1) to a i (7), a i (7) to a i (1), a i (0)) where (i = 0,1,2) expression ( 2-11) Then, the 16-point DFT of a i ', (i = 0, 2) is converted into A i ' = (A
If i (0) ', A i (1)' ~ A i (15) ', This formula (2-12) is an 8-point D from the relation of formulas (2-7) to (2-10).
It can be calculated by CT.

【0091】a1 ' のDFTをA1 ' =(A1 (0),A1
(1)〜A1 (15))として、これを第1の信号処理形態と
同様に最も簡単な平均法などにより近似させる。
The DFT of a 1 ′ is A 1 ′ = (A 1 (0), A 1
(1) to A 1 (15)), which is approximated by the simplest averaging method as in the first signal processing mode.

【0092】つまりA1 (k)'=(A0 (k)'+A2 (k)')
/2 但し(k=0,1〜15) 式(2-13)であり、この式(2-13)
から近似値が求められる。
That is, A 1 (k) '= (A 0 (k)' + A 2 (k) ')
/ 2 where (k = 0,1 to 15) is the equation (2-13), and this equation (2-13)
An approximate value can be obtained from

【0093】次に、無損失ブロックa0 と損失ブロック
1 とにオーバーラップした重複ブロックb0 を、b0
=(b0 (0),b0 (1) 〜b0 (7))=(a0 (4),a0 (5),
0 (6),a0 (7),a1 (0),a1 (1),a1 (2),a1 (3))と
定める。
Next, the overlapping block b 0 overlapping the lossless block a 0 and the loss block a 1 is replaced with b 0
= (B 0 (0), b 0 (1) to b 0 (7)) = (a 0 (4), a 0 (5),
It is defined as a 0 (6), a 0 (7), a 1 (0), a 1 (1), a 1 (2), a 1 (3)).

【0094】また損失ブロックa1 と無損失ブロックa
2 とにオーバーラップした重複ブロックb2 を、b2
(b2 (0),b2 (1) 〜b2 (7))=(a1 (4),a1 (5),a
1 (6),a1 (7),a2 (0),a2 (1),a2 (2),a2 (3))と定
める。
The loss block a 1 and the lossless block a
The overlapping block b 2 overlapping with 2 is b 2 =
(B 2 (0), b 2 (1) to b 2 (7)) = (a 1 (4), a 1 (5), a
1 (6), a 1 (7), a 2 (0), a 2 (1), a 2 (2), a 2 (3)).

【0095】ここで、式(2-1)、式(2-2)に従って、対
称成分を加えて16個の成分からなるb0 ',b2 ' が作成
される。
Here, b 0 ′ and b 2 ′ consisting of 16 components are created by adding symmetric components according to the equations (2-1) and (2-2).

【0096】 bi ' =(bi (0)',bi (1)'〜bi (7)',bi (8)'〜bi (14)' ,bi (15) ' ) =(bi (0),bi (1) 〜bi (7),bi (7)〜bi (1),bi (0)) 但し(i=0,2) 式(2-14) そして、bi ' のDFTを、Bi ' =(Bi (0)',Bi
(1)'〜Bi (15)' )として、 B0 (k)'=(A0 (k)'+A1 (k)')/2 但し(k=0,1〜15) 式(2-15) B2 (k)'=(A1 (k)'+A2 (k)')/2 但し(k=0,1〜15) 式(2-16) で近似させる。
B i '= (b i (0)', b i (1) 'to b i (7)', b i (8) 'to b i (14)', b i (15) ') = (B i (0), b i (1) to b i (7), b i (7) to b i (1), b i (0)) where (i = 0,2) formula (2- 14) Then, the DFT of b i ′ is B i ′ = (B i (0) ′, B i ).
(1) 'to B i (15)'), B 0 (k) '= (A 0 (k)' + A 1 (k) ') / 2 where (k = 0, 1 to 15) Equation (2 -15) B 2 (k) ' = (A 1 (k)' + A 2 (k) ') / 2 where is approximated by (k = 0,1~15) formula (2-16).

【0097】さらにBi ' のIDFTを、bi ' =(b
i (0)',bi (1)'〜bi (15)' )として求めると、 となる。この式は次式のように変形できる。
Further, the IDFT of B i ′ is b i ′ = (b
i (0) ', b i (1)' to b i (15) ') Becomes This equation can be transformed into the following equation.

【0098】 ここで、bi =(bi (0),bi (1) 〜bi (7))のDCT
を、B(DCT)i=(B(DCT)i(0),B(DCT)i(1) 〜B(DCT)i
(15))とする。
[0098] Here, the DCT of b i = (b i (0), b i (1) to b i (7))
B (DCT) i = (B (DCT) i (0), B (DCT) i (1) to B (DCT) i
(15)).

【0099】 このとき、式(2-7)〜(2-10)から、 Bi (0)'=(32)1/2 (DCT)i(0) 式(2-20) Bi (8)'=0 式(2-21) Bi (k)'=(16)1/2 exp( jπk/16)B(DCT)i(k) (k=1,2〜7) 式(2-22) Bi (16-k)' =(16)1/2 exp(-jπk/16) B(DCT)i(k) (k=1,2〜7)式(2-23) の関係があり、これらの式(2-20)〜式(2-23)と式(2-18)
から、 が得られる。このとき、 であるから、 bi (n)'=b(IDCT)i (n) (n=0,1〜7) 式(2-26) bi (15-n)' =b(IDCT)i (n) (n=0,1〜7) 式(2-27) が得られる。
[0099] At this time, from formulas (2-7) to (2-10), B i (0) '= (32) 1/2 B (DCT) i (0) formula (2-20) B i (8)' = 0 Expression (2-21) B i (k) '= (16) 1/2 exp (jπk / 16) B (DCT) i (k) (k = 1,2 to 7) Expression (2-22) B i (16-k) '= (16) 1/2 exp (-jπk / 16) B (DCT) i (k) (k = 1,2 to 7) There is a relation of formula (2-23), Equation (2-20) to Equation (2-23) and Equation (2-18)
From Is obtained. At this time, Therefore, b i (n) '= b (IDCT) i (n) (n = 0,1 to 7) Formula (2-26) b i (15-n)' = b (IDCT) i (n ) (N = 0,1 to 7) Equation (2-27) is obtained.

【0100】したがって、Bi ' のIDFTは、Bi
IDCTから求めることができる。ここで、b0 (0),b
0 (1),b0 (2),b0 (3) は、正しい値がa0 (4),a
0 (5),a0 (6),a0 (7)であることが判っており、誤差
0 (n)は、 e0 (n)=b0 (n)−a0 (n+4) (n=0,1,2,3) 式(2-28) と定められる。同様にb2 (4),b2 (5),b2 (6),b
2 (7) についても正しい値がa2 (0),a2 (1),a2 (2),
2 (3) であることが判っているので、誤差e2 (n+4)
は、 e2 (n+4)=b2 (n+4)−a2 (n) (n=0,1,2,3) 式(2-29) と定められる。
Therefore, the IDFT of B i ′ can be obtained from the IDCT of B i . Where b 0 (0), b
0 (1), b 0 (2), b 0 (3) have correct values a 0 (4), a
It is known that 0 (5), a 0 (6), a 0 (7), and the error e 0 (n) is e 0 (n) = b 0 (n) −a 0 (n + 4) ) (N = 0,1,2,3) Formula (2-28) is defined. Similarly, b 2 (4), b 2 (5), b 2 (6), b
The correct values for 2 (7) are a 2 (0), a 2 (1), a 2 (2),
Since it is known to be a 2 (3), the error e 2 (n + 4)
Is defined as e 2 (n + 4) = b 2 (n + 4) −a 2 (n) (n = 0,1,2,3) Formula (2-29).

【0101】このように既知の誤差e0 (n),e2 (n+4)
但し(n=0,1,2,3)から未知の誤差e0 (n+4),e2 (n) 但
し(n=0,1,2,3)を推定することができる。
Thus, the known errors e 0 (n), e 2 (n + 4)
However, the unknown error e 0 (n + 4), e 2 (n) (n = 0, 1, 2, 3) can be estimated from (n = 0, 1, 2, 3).

【0102】ここで、以下に示すような対称成分を加え
た誤差ブロックei ' = {ei (0),ei (1)〜ei (1
5)} を作成する。
Here, the error block e i '= {e i (0), e i (1) to e i (1
5)} is created.

【0103】 ei (n)'=ei (n) (n=0,1〜7) 式(2-30) ei (15-n)' =ei (n) (n=0,1〜7) 式(2-31) オーバーラップブロックb0 ' ,b2 ' のDFTである
0 ',B2 ' は、既に式(2-15)および式(2-16)から、ブ
ロックa0 ',a2 ' のDFTであるA0 ',A2' から近
似化されている。ブロックb0 ' b2 ' の誤差ブロック
0 ',e2 ' のDFTを近似誤差E0 ',E2 ' とする。
E i (n) '= e i (n) (n = 0,1 to 7) Expression (2-30) e i (15-n)' = e i (n) (n = 0,1) 7) The DFT B 0 ′ and B 2 ′ of the overlapping blocks b 0 ′ and b 2 ′ of the formula (2-31) have already been obtained from the formula (2-15) and the formula (2-16) and the block a. It is approximated from A 0 ′, A 2 ′ which is a DFT of 0 ′, a 2 ′. The DFT of the error blocks e 0 ′ and e 2 ′ of the block b 0 ′ b 2 ′ is defined as approximation errors E 0 ′ and E 2 ′.

【0104】近似誤差Ei ' = {Ei (0)', Ei (1)'〜
i (15)'}と、誤差ブロックei '= {ei (0)',e
i (1)'〜ei (15)'} 但し(i=0,2) との関係は、 である。
Approximation error E i '= {E i (0)', E i (1) '~
E i (15) '} and the error block e i ' = {e i (0) ', e
i (1) '~ e i (15)'} However, the relationship with (i = 0,2) is It is.

【0105】したがって、 1 (8)' = 0の関係が得られる。Therefore, The relationship of E 1 (8) ′ = 0 is obtained.

【0106】ブロックb0 ',b2 ' の誤差ブロック
0 ',e2 ' のDFTは、誤差E0 ',E2 ' であり、そ
のうち、 0でない成分の個数は、 4個以内としてそれら
を推定し、未知の誤差ブロックe0 (n+4),e2 (n) (n
=0,1,2,3)を推定/除去する。
Error of block b 0 ′, b 2 ′ The DFT of block e 0 ′, e 2 ′ is error E 0 ′, E 2 ′, of which the number of non-zero components is 4 or less. And the unknown error block e 0 (n + 4), e 2 (n) (n
= 0,1,2,3) is estimated / removed.

【0107】次に、誤差E0 ' のときの例を説明する。Next, an example when the error is E 0 'is described.

【0108】E0 ' =(E0 (0)',E0 (1)'〜E0 (1
5)' )の16個の成分のうち、 0でないものの位置をp,
q,r,sとして、次式(誤り位置多項式)(2-36)を定
める。 λ0 (X)=(1−Xω-p)(1−Xω-q)(1−Xω-r)(1−Xω-s) =λ0 (0)+λ0 (1)X+〜λ0 (4)X4 式(2-36) 但しω=exp( -j2π/16),λ0 (0)= 1, 0≦p,q,
r,s≦ 7とする。
E 0 '= (E 0 (0)', E 0 (1) 'to E 0 (1
5) ') position of non-zero one of 16 components
The following equation (error position polynomial) (2-36) is defined as q, r, and s. λ 0 (X) = (1−Xω −p ) (1−Xω −q ) (1−Xω −r ) (1−Xω −s ) = λ 0 (0) + λ 0 (1) X + to λ 0 ( 4) X 4 formula (2-36) where ω = exp (-j2π / 16), λ 0 (0) = 1, 0 ≦ p, q,
r, s ≦ 7.

【0109】λ0 =(λ0 (0),λ0 (1) 〜λ0 (15))の
DFTを求める。
The DFT of λ 0 = (λ 0 (0), λ 0 (1) to λ 0 (15)) is obtained.

【0110】 近似誤差E0 (k)≠ 0のときの kに対してΛ0 (k)= 0
となり、全ての kに対して、 Λ0 (k)E0 (k)= 0 (k=0,1〜15) 式(2-38) となる。したがって、 であるから、 というように求められる。但し <n-k>16とは、n-k を16
で割った剰余である。
[0110] Λ 0 (k) = 0 for k when the approximation error E 0 (k) ≠ 0
Then, for all k, Λ 0 (k) E 0 (k) = 0 (k = 0, 1 to 15) Equation (2-38) is obtained. Therefore, Because It is requested as follows. However, <nk> 16 means that nk is 16
It is the remainder divided by.

【0111】ここで、λ0 (1)= 1、かつλ0 (n)=
0,(n=5,6〜15) であり、さらに、DFTをDCTで計
算するために定めた信号の対称性を考慮すると、λ
0 (1)=λ0 (3)、かつλ0 (4)= 1である。
Here, λ 0 (1) = 1 and λ 0 (n) =
0, (n = 5,6 to 15), and further, considering the symmetry of the signal defined for calculating the DFT by the DCT, λ
0 (1) = λ 0 (3) and λ 0 (4) = 1.

【0112】式(2-40)は、行列式で表すと以下に示す式
(2-41)〜式(2-43)のようになる。
Expression (2-40) is expressed by the following determinant.
(2-41) to (2-43).

【0113】[0113]

【数3】 上記行列式の逆行列を求めることにより、λ0 (1),λ0
(2),λ0 (3),λ0 (4)が決定される。これより、未知の
誤差e0 (4),e0 (5),e0 (6),e0 (7) が決定される。
(Equation 3) By finding the inverse matrix of the above determinant, λ 0 (1), λ 0
(2), λ 0 (3) and λ 0 (4) are determined. From this, unknown errors e 0 (4), e 0 (5), e 0 (6), and e 0 (7) are determined.

【0114】E2 の場合も同様にして、e2 (4),e
2 (5),e2 (6),e2 (7)が既知であるので、λ2 (1),λ
2 (2),λ2 (3),λ2 (4) が決定される。
Similarly in the case of E 2 , e 2 (4), e
Since 2 (5), e 2 (6), e 2 (7) are known, λ 2 (1), λ
2 (2), λ 2 (3), and λ 2 (4) are determined.

【0115】これより、未知の誤差e2 (0),e2 (1),e
2 (2),e2 (3) が推定できる。
From this, the unknown error e 2 (0), e 2 (1), e
2 (2) and e 2 (3) can be estimated.

【0116】 a1 (n)=b0 (n+4)−e0 (n+4) (n=0,1〜7) 式(2-44) a1 (n+4)=b2 (n)−e2 (n) (n=0,1〜7) 式(2-45) これら式(2-44)および式(2-45)から導出された消失ブロ
ックa1 = {a1 (0),a1 (1) 〜a1 (7)}が再生された
ブロックとなる。
A 1 (n) = b 0 (n + 4) −e 0 (n + 4) (n = 0,1 to 7) Formula (2-44) a 1 (n + 4) = b 2 ( n) −e 2 (n) (n = 0, 1 to 7) Formula (2-45) Erasure block a 1 = (a 1 (a 1 ( 0), a 1 (1) to a 1 (7)} are reproduced blocks.

【0117】このようにこの第2の信号処理形態の信号
復元装置によれば、上記第1の信号処理形態と消失ブロ
ックa1 の再生能力はほぼ同じになるが、第1の信号処
理形態がDFTおよびIDFTによって演算しているの
に対して、この第2の信号処理形態では離散コサイン変
換(DCT)および逆離散コサイン変換(IDCT)に
よって演算している。つまりDFTおよびIDFTを行
うためには、複素数の乗算および加算演算を要するのに
対して、DCTおよびIDCTでは、実数の乗算および
加算演算で済むので、演算量が比較的少なくなるという
利点がある。
As described above, according to the signal restoration device of the second signal processing mode, the reproduction capability of the lost block a 1 is almost the same as that of the first signal processing mode, but the first signal processing mode is While the calculation is performed by DFT and IDFT, in the second signal processing mode, calculation is performed by discrete cosine transform (DCT) and inverse discrete cosine transform (IDCT). That is, in order to perform DFT and IDFT, multiplication and addition operations of complex numbers are required, whereas in DCT and IDCT, multiplication and addition operations of real numbers are sufficient, so there is an advantage that the amount of operations is relatively small.

【0118】また現在標準化されている画像コーディッ
ク装置、つまりエンコーダやデコーダなどは、一般的に
DCTやIDCTなどの処理を実行する部分、例えばD
CT装置やIDCT装置などを備えており、これらの装
置をそのまま用いることができ、回路(構成)を外的に
付加(増設)することなく信号の修復/補間機能を容易
に実現でき、ハードウェア構成上もコスト効率が非常に
よくなる。
Further, the currently standardized image codec device, that is, the encoder, the decoder, etc., generally has a portion for executing processing such as DCT or IDCT, for example, D.
Equipped with CT device and IDCT device, these devices can be used as they are, and the signal restoration / interpolation function can be easily realized without externally adding (expanding) the circuit (configuration), and hardware It is also very cost effective in terms of configuration.

【0119】次に、図3を参照して本発明の信号復元装
置の第3の信号処理形態について説明する。図3は2次
元画像を復元する際の一例を示す図である。
Next, the third signal processing mode of the signal restoration apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of restoring a two-dimensional image.

【0120】上述した第1および第2の信号処理形態で
は、1単位の信号に、基本となる1次元の補間処理を示
したものであるが、画像処理に応用する場合、2次元の
処理を施すことになるので、この第3の信号処理形態で
は、2次元に拡張した例について説明する。
In the above-described first and second signal processing modes, the basic one-dimensional interpolation processing is shown for one unit of signal. However, when applied to image processing, two-dimensional processing is performed. Therefore, in this third signal processing mode, an example of two-dimensional expansion will be described.

【0121】例えば画素 8ドット× 8ドットなどからな
る1つの2次元画像信号ブロックah,i は、行列で表す
と以下に示す式(3-1) のようになる。
For example, one two-dimensional image signal block a h, i consisting of 8 dots × 8 dots pixels is expressed by the following equation (3-1) when expressed in a matrix.

【0122】[0122]

【数4】 この2次元画像信号ブロックah,i の hを0,1,2 とし、
iを0,1,2 とすると、図3に示すように、隣接する 9個
の2次元画像信号ブロックa0,0 〜a2,2 からなる2次
元画像となる。
(Equation 4) Let h of this two-dimensional image signal block a h, i be 0,1,2,
When i is 0,1,2, as shown in FIG. 3, a two-dimensional image is formed by nine adjacent two-dimensional image signal blocks a 0,0 to a 2,2 .

【0123】この第3の信号処理形態では、この2次元
画像の 9個のブロックa0,0 〜a2, 2 のうち、例えば中
央のブロックa1,1 が消失した場合(ブロックa1,1
消失ブロックとした場合)、このブロックa1,1 の周囲
に隣接して配置された 8個のブロックa0,0 , a0,1 ,
0,2 , a1,0 , a1,2 , a2,0 , a2,1 , a2,2 から
消失ブロックa1,1 を修復するものとする。
[0123] In the third signal processing mode, the blocks a 0,0 ~a 2, 2 9 pieces of the two-dimensional image, for example, if the central block a 1, 1 is lost (block a 1, If the 1 and erasure block), eight blocks a 0,0 disposed adjacent the periphery of the block a 1, 1, a 0, 1,
It is assumed that the lost block a 1,1 is restored from a 0,2 , a 1,0 , a 1,2 , a 2,0 , a 2,1 , a 2,2 .

【0124】この場合、2次元ブロックah,i に、2次
元DFTを施すと、2次元ブロックAh,i を得る。2次
元ブロックAh,i の各要素は以下で与えられる。
In this case, when the two-dimensional block a h, i is subjected to the two-dimensional DFT, the two-dimensional block A h, i is obtained. Each element of the two-dimensional block A h, i is given below.

【0125】 逆に、2次元ブロックAh,i に、2次元IDFTを施す
と、2次元ブロックah,i が得られる。2次元ブロック
h,i の各要素は以下で与えられる。
[0125] Conversely, when the two-dimensional block A h, i is subjected to the two-dimensional IDFT, the two-dimensional block a h, i is obtained. Each element of the two-dimensional block a h, i is given below.

【0126】 続いて、消失ブロックa1,1 のDFTであるA1,1 を、
隣接ブロックのDFTを平均して近似値を求める。
[0126] Then, A 1,1 which is the DFT of the lost block a 1,1 is
The DFTs of adjacent blocks are averaged to obtain an approximate value.

【0127】 A1,1 (k,g)=[A0,0 (k,g)+A0,1 (k,g)+A0,2 (k,g)+A1,0 (k,g) +A1,2 (k,g)+A2,0 (k,g)+A2,1 (k,g)+A2,2 (k,g)]/8 但し(k=0,1〜7),(g=0,1〜7) 式(3-4) そして、ブロックa0,0 ,a0,1 ,a1,0 ,a1,1 のオ
ーバーラップブロック(重複ブロック)のDFTをB
0,0 として、次式(3-5)により平均化して近似値を求め
る。
A 1,1 (k, g) = [A 0,0 (k, g) + A 0,1 (k, g) + A 0,2 (k, g) + A 1,0 (k, g) + A 1,2 (k, g) + A 2,0 (k, g) + A 2,1 (k, g) + A 2,2 (k, g)] / 8 where (k = 0,1 to 7), (g = 0,1 to 7) Expression (3-4) Then, the DFT of the overlapping block (overlapping block) of the blocks a 0,0 , a 0,1 , a 1,0 and a 1,1 is set to B.
With 0,0 , the approximate value is obtained by averaging according to the following equation (3-5).

【0128】 B0,0 (k,g)=[A0,0 (k,g)+A0,1 (k,g)+A1,0 (k,g)+A1,1 (k,g) ]/4 但し(k=0,1〜7),(g=0,1〜7) 式(3-5) 同様に、ブロックa0,2 ,a0,1,,a1,2 ,a1,1 のオ
ーバーラップブロックのDFTをB0,2 として、次式
(3-6)により平均化して近似値を求める。
B 0,0 (k, g) = [A 0,0 (k, g) + A 0,1 (k, g) + A 1,0 (k, g) + A 1,1 (k, g) ] / 4 where (k = 0,1 to 7) and (g = 0,1 to 7) Formula (3-5) Similarly, blocks a 0,2 , a 0,1 , a 1,2 , a An approximate value is obtained by averaging the DFT of the overlap block of 1,1 with B 0,2 by the following equation (3-6).

【0129】 B0,2 (k,g)=[A0,2 (k,g)+A0,1 (k,g)+A1,2 (k,g)+A1,1 (k,g) ]/4 但し(k=0,1〜7),(g=0,1〜7) 式(3-6) 同様に、ブロックa2,0 ,a2,1 ,a1,0 ,a1,1 のオ
ーバーラップブロックのDFTをB2,0 として、次式
(3-7)により平均化して近似値を求める。
B 0,2 (k, g) = [A 0,2 (k, g) + A 0,1 (k, g) + A 1,2 (k, g) + A 1,1 (k, g) ] / 4 where (k = 0,1 to 7) and (g = 0,1 to 7) Formula (3-6) Similarly, blocks a 2,0 , a 2,1 , a 1,0 , a 1 The approximate value is obtained by averaging the DFT of the overlapping block of 1,1 with B 2,0 by the following equation (3-7).

【0130】 B2,0 (k,g)=[A2,0 (k,g)+A2,1 (k,g)+A1,0 (k,g)+A1,1 (k,g) ]/4 但し(k=0,1〜7),(g=0,1〜7) 式(3-7 ) 同様に、ブロックa2,2 ,a2,1 ,a1,2 ,a1,1 のオ
ーバーラップブロックのDFTをB2,2 として、次式
(3-8)により平均化して近似値を求める。
B 2,0 (k, g) = [A 2,0 (k, g) + A 2,1 (k, g) + A 1,0 (k, g) + A 1,1 (k, g) ] / 4 where (k = 0,1 to 7) and (g = 0,1 to 7) Formula (3-7) Similarly, blocks a 2,2 , a 2,1 , a 1,2 , a 1 The approximated value is obtained by averaging the DFT of the overlapping block of 1,1 with B 2,2 by the following equation (3-8).

【0131】 B=2,2 (k,g)=[A2,2 (k,g)+A2,1 (k,g)+A1,2 (k,g)+A1,1 (k,g )]/4 但し(k=0,1〜7),(g=0,1〜7) 式(3-8) ブロックB0,0 ,B0,2 ,B2,0 ,B2,2 は、それぞれ
近似誤差を含んでおり、それらのIDFTを、各
0,0 ,B0,2 ,b2,0 ,b2,2 とすると、それらも、
それぞれ誤差を含んでいる。
B = 2,2 (k, g) = [A 2,2 (k, g) + A 2,1 (k, g) + A 1,2 (k, g) + A 1,1 (k, g )] / 4 where (k = 0,1 to 7), (g = 0,1 to 7) Formula (3-8) block B 0,0 , B 0,2 , B 2,0 , B 2,2 Respectively include approximation errors, and let their IDFT be b 0,0 , B 0,2 , b 2,0 and b 2,2 , respectively,
Each contains an error.

【0132】ここで、ブロックB0,0 とそのIDFTで
あるb0,0 とを例に挙げて、誤差の推定/除去方法につ
いて説明する。
Here, the error estimation / removal method will be described by taking the block B 0,0 and its IDFT b 0,0 as an example.

【0133】なおブロックB0,0 が含んでいる誤差を誤
差ブロックE0,0 として、そのIDFTであるb0,0
含んでいる誤差を誤差ブロックe0,0 とする。
The error included in the block B 0,0 is defined as an error block E 0,0 , and the error included in the IDFT b 0,0 is defined as an error block e 0,0 .

【0134】2次元誤差ブロックE0,0 ,e0,0 の各要
素には式(3-9)、式(3-10) の関係がある。
The respective elements of the two-dimensional error blocks E 0,0 and e 0,0 have the relationships of equations (3-9) and (3-10).

【0135】 そして、ブロックb0,0 の64個の要素のうち、b
0,0 (m,n) (m=4,5,6,7),(n=4,5,6,7) の16個の要素以
外の要素は、ブロックa0,0 ,a0,1 ,a1,0 の要素で
あり、真の値が判っており、誤差e0,0 (m,n)は以下の
通り判る。
[0135] Then, of the 64 elements of the block b 0,0 , b
Elements other than the 16 elements of 0,0 (m, n) (m = 4,5,6,7), (n = 4,5,6,7) are blocks a 0,0 , a 0, It is an element of 1 , a 1,0 and its true value is known, and the error e 0,0 (m, n) can be understood as follows.

【0136】 e0,0 (m,n)=b0,0 (m,n)−a0,0 (m+4,n+4) 但し(m=0,1,2,3) ,(n=0,1,2,3) 式(3-11) e0,0 (m,n)=b0,0 (m,n)−a0,1 (m+4,n-4) 但し(m=0,1,2,3) ,(n=4,5,6,7) 式(3-12) e0,0 (m,n)=b0,0 (m,n)−a1,0 (m-4,n+4) 但し(m=4,5,6,7) ,(n=0,1,2,3) 式(3-13) これらを基に、ブロックb0,0 の64個の要素のうちの、
0,0 (m,n)但し(m=4,5,6,7),(n=4,5,6,7) の16個の要
素の誤差を推定して、誤差成分を除去する。
E 0,0 (m, n) = b 0,0 (m, n) −a 0,0 (m + 4, n + 4) where (m = 0,1,2,3), ( n = 0,1,2,3) Formula (3-11) e 0,0 (m, n) = b 0,0 (m, n) -a 0,1 (m + 4, n-4) (m = 0,1,2,3), (n = 4,5,6,7) Formula (3-12) e 0,0 (m, n) = b 0,0 (m, n) −a 1,0 (m-4, n + 4) However, (m = 4,5,6,7), (n = 0,1,2,3) Formula (3-13) Based on these, block b 0 Out of 64 elements of 0
b 0,0 (m, n) However, the error of 16 elements of (m = 4,5,6,7), (n = 4,5,6,7) is estimated and the error component is removed. .

【0137】上記第1および第2の信号処理形態におい
ては、1変数の誤り位置多項式を定めたが、この第3の
信号処理形態では2変数の誤り位置多項式λ0,0 (Y,X)
を定める。
In the first and second signal processing modes described above, a one-variable error locator polynomial is defined, but in this third signal processing mode, two-variable error locator polynomial λ 0,0 (Y, X).
Is determined.

【0138】λ0,0 (Y,X)の係数に対して、2次元DF
Tを施して、 0,0 (k,g)≠ 0のときのk,g に対して、Λ0,0 (k,g)
= 0となり、全てのk,g に対して、 Λ0,0 (k,g)E0,0 (k,g)= 0 但し(k=0,1〜7),(g=0,1〜7) 式(3-16) となる。したがって、 であるから、これらの式から2変数の誤り位置多項式λ
0,0 (k,g)が求められ、これらを基にb0,0 の要素のう
ちの16個の誤差e0,0 (m,n)但し(m=4,5,6,7),(n=4,5,
6,7) が推定される。これを基に消失ブロックa1,1 の6
4個の成分のうちの16個の成分が得られる。
Two-dimensional DF for the coefficient of λ 0,0 (Y, X)
Give T, For k, g when E 0,0 (k, g) ≠ 0, Λ 0,0 (k, g)
= 0, and for all k, g Λ 0,0 (k, g) E 0,0 (k, g) = 0 where (k = 0,1 ~ 7), (g = 0,1 ~ 7) It becomes the formula (3-16). Therefore, Therefore, from these equations, a two-variable error locator polynomial λ
0,0 (k, g) is obtained, and based on these, 16 errors e 0,0 (m, n) of the elements of b 0,0 (m = 4,5,6,7) , (n = 4,5,
6,7) is estimated. Based on this, the lost block a 1,1 6
16 out of 4 components are obtained.

【0139】 a1,1 (m,n)=b0,0 (m+4,n+4)−e0,0 (m+4,n+4) 但し(m=0,1,2,3) ,(n=0,1,2,3) 式(3-18) B0,2 ,B2,0 ,B2,2 の場合も同様の操作を施して、 a1,1 (m,n)=b0,2 (m+4,n-4)−e0,2 (m+4,n-4) 但し(m=0,1,2,3) ,(n=4,5,6,7) 式(3-19) a1,1 (m,n)=b2,0 (m-4,n+4)−e2,0 (m-4,n+4) 但し(m=4,5,6,7) ,(n=0,1,2,3) 式(3-20) a1,1 (m,n)=b2,2 (m-4,n-4)−e2,2 (m-4,n-4) 但し(m=4,5,6,7) ,(n=4,5,6,7) 式(3-21) を得る。これら式(3-18)〜式(3-21)より、消失ブロック
1,1 の64個の成分が修復されて再生できる。
A 1,1 (m, n) = b 0,0 (m + 4, n + 4) −e 0,0 (m + 4, n + 4) where (m = 0,1,2, 3), (n = 0,1,2,3) Equation (3-18) In the case of B 0,2 , B 2,0 , B 2,2 , the same operation is performed and a 1,1 (m , n) = b 0,2 (m + 4, n-4) −e 0,2 (m + 4, n-4) where (m = 0,1,2,3), (n = 4,5 , 6,7) Formula (3-19) a 1,1 (m, n) = b 2,0 (m-4, n + 4) -e 2,0 (m-4, n + 4) where ( m = 4,5,6,7), (n = 0,1,2,3) Formula (3-20) a 1,1 (m, n) = b 2,2 (m-4, n-4 ) -E 2,2 (m-4, n-4) However, (m = 4,5,6,7), (n = 4,5,6,7) Formula (3-21) is obtained. From these equations (3-18) to (3-21), 64 components of the lost block a 1,1 can be restored and regenerated.

【0140】このようにこの第3の信号処理形態の信号
復元装置によれば、隣接する 9個の2次元画像信号ブロ
ックa0,0 〜a2,2 のうち、中央の2次元画像信号ブロ
ックa1,1 が消失ブロックであった場合、この消失ブロ
ックa1,1 と、その周囲に隣接して配置された 8個の無
損失画像ブロックa0,0 , a0,1 , a0,2 , a1,0 ,a
1,2 , a2,0 , a2,1 , a2,2 とが重複するオーバーラ
ップブロック(重複画像ブロック)b0,0 , b0,2 , b
2,0 , b2,2 を仮定して、そのDFTを求め、これらを
平均化して近似値を求めた後、IDFTしてオーバーラ
ップブロックb0,0 , b0,2 , b2,0 , b2,2 を求め、
それが含んでいる誤差e0,0 , e0,2 ,e2,0 , e2,2
から消失ブロックa1,1 を修復するので、上記第1の信
号処理形態と同様に高周波成分を有する消失ブロックa
1,1 を復元できる。
As described above, according to the signal restoration device of the third signal processing mode, of the nine adjacent two-dimensional image signal blocks a 0,0 to a 2,2 , the central two-dimensional image signal block When a 1,1 is a lost block, this lost block a 1,1 and eight lossless image blocks a 0,0 , a 0,1 , a 0, which are arranged adjacent to the lost block a 1,1 2 , a 1,0 , a
Overlap blocks (overlapping image blocks) b 0,0 , b 0,2 , b that overlap with 1,2 , a 2,0 , a 2,1 and a 2,2
Assuming 2,0 and b 2,2 , their DFTs are obtained, and these are averaged to obtain an approximate value, and then IDFT is performed to overlap blocks b 0,0 , b 0,2 and b 2,0. , b 2,2 ,
The errors it contains e 0,0 , e 0,2 , e 2,0 , e 2,2
Since the lost block a 1,1 is restored from the lost block a 1,1 as in the first signal processing mode,
1,1 can be restored.

【0141】なおこの第3の信号処理形態では、消失ブ
ロックa1,1 のDFTとオーバーラップブロック
0,0 , b0,2 , b2,0 , b2,2 のDFTとを求める際
に、最も単純な平均処理を行ったが、この他、各データ
の重み付けして平均化するなどの処理を行ってもよい。
In the third signal processing mode, when the DFT of the erasure block a 1,1 and the DFT of the overlap block b 0,0 , b 0,2 , b 2,0 , b 2,2 are calculated. Although the simplest averaging process is performed, other processes such as weighting and averaging each data may be performed.

【0142】またこの第3の信号処理形態の信号復元装
置は、第1の信号処理形態を2次元に拡張したDFTに
よる演算処理であったが、上記第2の信号処理形態と同
様に2次元に拡張したDCTによる演算も可能である。
なおこの場合は、第2の信号処理形態と同様に、対称成
分を加えたブロックに対して復元処理を行うことにな
る。
Further, the signal restoration apparatus of the third signal processing form is the calculation processing by the DFT, which is a two-dimensional extension of the first signal processing form, but it is two-dimensional like the second signal processing form. The calculation by the DCT extended to is also possible.
In this case, similarly to the second signal processing mode, the restoration process is performed on the block to which the symmetrical component is added.

【0143】[0143]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ロック化された信号が送信側から受信側へネットワーク
を通じて伝送される際、網障害などにより受信側で再生
ブロックの消失が起こることがあるが、このときの消失
ブロックとこれに隣接する無損失ブロックとから重複ブ
ロックなるものを仮定し、無損失ブロックの信号成分を
直交変換し、重複ブロックの直交変換した近似値を求
め、それを逆直交変換して誤差成分を含んだ重複ブロッ
クを生成し、この重複ブロックの信号成分から消失ブロ
ックの信号成分を推定するので、消失ブロックの信号成
分をほぼ確実に補間でき、受信して消失した信号ブロッ
クについて低周波成分のみならず高周波成分も補償する
ことができる。
As described above, according to the present invention, when a blocked signal is transmitted from the transmission side to the reception side through the network, the reproduction block may be lost at the reception side due to a network failure or the like. However, assuming an overlapping block from the erasure block and the lossless block adjacent to this, the signal component of the lossless block is orthogonally transformed, the approximate value of the orthogonal transformation of the overlapping block is obtained, and it is Inverse orthogonal transform is performed to generate a duplicate block containing an error component, and the signal component of the lost block is estimated from the signal component of this duplicate block, so the signal component of the lost block can be almost certainly interpolated and received and lost. Not only low frequency components but also high frequency components can be compensated for the signal block.

【0144】また本発明によれば、一般の画像符号化装
置や画像復号装置などが備えている離散コサイン変換装
置(DCT装置)や逆離散コサイン変換装置(IDCT
装置)などにも処理を対応させているので、上記効果に
加えて少ない演算量で、かつ効率的に信号復元を行うこ
とができる。
Further, according to the present invention, a discrete cosine transform device (DCT device) or an inverse discrete cosine transform device (IDCT) provided in a general image coding device, image decoding device, or the like.
In addition to the above effects, it is possible to efficiently perform signal restoration with a small amount of calculation in addition to the above effects.

【0145】すなわち、信号ブロックを時間領域−周波
数領域の信号成分について演算し、その周辺の信号成分
との連続性を考慮しつつ線形補間を施して消失ブロック
を推定するので、低周波数から高周波数成分までの信号
を復元できる。
That is, since the signal block is calculated with respect to the signal component in the time domain-frequency domain, and the lost block is estimated by performing the linear interpolation while considering the continuity with the signal components in the surroundings, the low frequency to the high frequency are calculated. The signal up to the component can be restored.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の信号復元装置の第1の信号処理形態を
説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a first signal processing mode of a signal restoration device of the present invention.

【図2】本発明の信号復元装置の第2の信号処理形態を
説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a second signal processing mode of the signal restoration device of the present invention.

【図3】本発明の信号復元装置の第3の信号処理形態を
説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a third signal processing mode of the signal restoration device of the present invention.

【図4】(a)は、受信された複数の信号ブロックを示
す図である。(b)は、従来の信号復元技術において、
フィルタリングにより消失ブロックを復元する場合の模
式図である。(c)は、従来の信号復元技術において、
無消失ブロックから、消失ブロックを復元する場合の模
式図である。
FIG. 4 (a) is a diagram showing a plurality of received signal blocks. (B) is a conventional signal restoration technique,
It is a schematic diagram at the time of restoring a lost block by filtering. (C) is a conventional signal restoration technique,
It is a schematic diagram at the time of restoring an erasure block from an erasure block.

【図5】従来の信号復元技術において、2次元画像信号
の復元処理を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a restoration process of a two-dimensional image signal in the conventional signal restoration technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

i 、a0 、a2 …1次元の信号ブロック、a1 …消失
ブロック、bi …オーバーラップブロック(重複ブロッ
ク)、Ai …ai に離散フーリエ変換(DFT)を施し
た周波数領域のブロック情報、Bi …bi にDFTを施
したブロック情報(係数)、b(IDCT)i …Bi に逆離散
コサイン変換(IDCT)を施したブロック、B(DCT)i
…bi にDCTを施したブロック、ei …誤差ブロッ
ク、Ei …ei にDFTを施した誤差、ah,i …2次元
画像信号ブロック、Ah,i …ah,iに2次元DFTを施
したブロック。
a i, a 0, a 2 ... 1 -dimensional signal block, a 1 ... lost block, b i ... overlapping blocks (overlapping blocks), A i ... a i to a discrete Fourier transform (DFT) of the frequency region subjected Block information, block information (coefficients) obtained by applying DFT to B i ... b i , block obtained by performing inverse discrete cosine transform (IDCT) on b (IDCT) i ... B i , B (DCT) i
... b i subjected to DCT, e i ... error block, E i ... e i subjected to DFT error, a h, i ... two-dimensional image signal block, A h, i ... a h, i 2 A block that has undergone a three-dimensional DFT.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定長の信号成分からなる複数の信号ブ
ロックを生成する信号ブロック生成手段と、 前記信号ブロック生成手段により生成された信号ブロッ
ク毎に信号成分が損失しているか否かを検出し、信号成
分に損失のある損失ブロックと、信号成分に損失のない
無損失ブロックとを判定する判定手段と、 前記判定手段により損失ブロックと判定された信号ブロ
ックの一部の信号成分と、前記無損失ブロックの一部の
信号成分とを重複させたブロックを重複ブロックと仮定
する手段と、 前記判定手段により無損失ブロックと判定された信号ブ
ロックに対してそれぞれ直交変換処理を施して各ブロッ
ク情報を生成する直交変換手段と、 前記直交変換手段により生成されたブロック情報を基
に、前記重複ブロックを直交変換して得られるブロック
情報の近似値を求める近似値生成手段と、 前記近似値生成手段により求められた前記重複ブロック
の近似ブロック情報に対して逆直交変換を施して誤差信
号成分の含まれた前記重複ブロックを生成する逆直交変
換手段と、 前記逆直交変換手段により生成された前記重複ブロック
に含まれている誤差信号成分と無損失ブロックの信号成
分とから、前記損失ブロックの信号成分を推定する推定
手段とを具備したことを特徴とする信号復元装置。
1. A signal block generating means for generating a plurality of signal blocks having signal components of a predetermined length, and detecting whether or not the signal component is lost for each signal block generated by the signal block generating means. A determination block for determining a loss block having a loss in the signal component and a lossless block having no loss in the signal component; a signal component of a part of the signal block determined to be the loss block by the determination unit; Means for assuming a block in which a part of the signal components of the lossy block overlaps as an overlapping block, and each block information is subjected to orthogonal transform processing on the signal block determined to be a lossless block by the determination means. An orthogonal transform unit for generating, and a block obtained by orthogonal transforming the overlapping block based on the block information generated by the orthogonal transform unit. Approximate value generation means for obtaining an approximate value of the check information, and the overlapping block containing an error signal component by performing an inverse orthogonal transform on the approximate block information of the overlapping block obtained by the approximate value generation means. Inverse orthogonal transform means for generating, and an estimating means for estimating the signal component of the loss block from the error signal component and the signal component of the lossless block included in the overlapping block generated by the inverse orthogonal transform means. A signal restoration device comprising:
【請求項2】 所定長の信号成分からなる複数の信号ブ
ロックを生成する信号ブロック生成手段と、 前記信号ブロック生成手段により生成された信号ブロッ
ク毎に信号成分が損失しているか否かを検出し、信号成
分に損失がある損失ブロックと、信号成分に損失がない
無損失ブロックとを判定する判定手段と、 前記判定手段により判定された前記損失ブロックの一部
の信号成分と、前記無損失ブロックの一部の信号成分と
を重複させたブロックを重複ブロックと仮定する手段
と、 前記判定手段により無損失ブロックと判定された信号ブ
ロックに対してそれぞれ離散フーリエ変換を施して各ブ
ロック情報を生成する離散フーリエ変換手段と、 前記離散フーリエ変換手段により生成されたブロック情
報を基に、前記重複ブロックを離散フーリエ変換して得
られるブロック情報の近似値を求める近似値生成手段
と、 前記近似値生成手段により求められた前記重複ブロック
の近似ブロック情報に対して逆離散フーリエ変換を施し
て誤差信号成分の含まれた前記重複ブロックを生成する
逆離散フーリエ変換手段と、 前記逆離散フーリエ変換手段により生成された前記重複
ブロックに含まれている誤差信号成分と無損失ブロック
の信号成分とから、前記損失ブロックの信号成分を推定
する推定手段とを具備したことを特徴とする信号復元装
置。
2. A signal block generating means for generating a plurality of signal blocks having signal components of a predetermined length, and detecting whether or not the signal component is lost for each signal block generated by the signal block generating means. A lossless block having a loss in the signal component and a lossless block having no loss in the signal component, a part of the lossy block determined by the determination means, and the lossless block Means for assuming a block in which a part of the signal components are overlapped as an overlapped block, and each block information is generated by applying a discrete Fourier transform to the signal block determined as the lossless block by the determination means. Discrete Fourier transform means, and based on the block information generated by the discrete Fourier transform means, the overlapping block is subjected to discrete Fourier transform. The approximate value generating means for obtaining the approximate value of the block information obtained by converting the approximate block information of the overlapping block obtained by the approximate value generating means is subjected to inverse discrete Fourier transform to include an error signal component. And a signal of the loss block from an error signal component and a signal component of the lossless block included in the overlap block generated by the inverse discrete Fourier transform unit. A signal restoration device comprising: an estimation unit for estimating a component.
【請求項3】 判定手段により無損失ブロックと判定さ
れた信号ブロックにその信号成分の対称成分を付加する
対称成分付加手段を具備し、 この対称成分付加手段により対称成分の付加された信号
ブロックを基に直交変換を離散フーリエ変換または離散
コサイン変換で行い、かつ逆直交変換を逆離散フーリエ
変換または逆離散コサイン変換で行うことにより損失ブ
ロックを復元することを特徴とする請求項1記載の信号
復元装置。
3. A symmetric component adding means for adding a symmetric component of a signal component to a signal block determined to be a lossless block by the determining means, the signal block having a symmetric component added by the symmetric component adding means. The signal restoration according to claim 1, wherein the lossy block is restored by performing orthogonal transform by discrete Fourier transform or discrete cosine transform and inverse orthogonal transform by inverse discrete Fourier transform or inverse discrete cosine transform. apparatus.
【請求項4】 近似値生成手段は、 重複ブロックを離散フーリエ変換して得られるブロック
情報の近似値を、前記重複ブロックが有する誤差信号の
位置と大きさとを未知数とする方程式から算出すること
を特徴とする請求項2記載の信号復元装置。
4. The approximate value generation means calculates an approximate value of block information obtained by performing discrete Fourier transform on the overlapping block from an equation in which the position and magnitude of the error signal of the overlapping block are unknowns. The signal restoration device according to claim 2, which is characterized in that.
【請求項5】 近似値生成手段は、 無損失ブロックを離散フーリエ変換して得られたブロッ
ク情報を基に、前記損失ブロックを離散フーリエ変換し
て得られる信号ブロックを推定し、この推定された信号
ブロックと前記ブロック情報とから前記重複ブロックを
離散フーリエ変換して得られるブロックの近似値を生成
することを特徴とする請求項2記載の信号復元装置。
5. The approximate value generation means estimates a signal block obtained by performing a discrete Fourier transform of the loss block based on block information obtained by performing a discrete Fourier transform of the lossless block, and estimates the estimated signal block. The signal restoration device according to claim 2, wherein an approximate value of a block obtained by performing a discrete Fourier transform of the overlapping block is generated from the signal block and the block information.
【請求項6】 2次元画像情報を複数のブロックに分割
する分割手段と、 前記分割手段により分割されたブロック毎にブロック内
の画像成分が損失しているか否かを判定し、画像成分に
損失のある損失画像ブロックと、画像成分に損失のない
無損失画像ブロックとを判定する判定手段と、 前記判定手段により前記損失画像ブロックと判定された
画像ブロックの一部の画像成分と、その周囲に位置する
無損失画像ブロックの一部の画像成分を含むような重複
画像ブロックを仮定し、この重複画像ブロック内の画像
成分のうち、既知の画像成分から未知の画像成分を所定
の演算処理により推定し前記重複画像ブロックを生成す
る重複画像ブロック生成手段と、 前記重複画像ブロック生成手段により生成された重複画
像ブロックの画像成分を基に元の損失画像ブロックの画
像成分を推定する手段とを具備したことを特徴とする信
号復元装置。
6. A dividing unit that divides the two-dimensional image information into a plurality of blocks, and it is determined whether an image component in each block is lost for each of the blocks divided by the dividing unit, and the image component is lost. A lossy image block with a determination unit for determining a lossless image block with no loss in image components, a partial image component of the image block determined as the lossy image block by the determination unit, and its surroundings. Assuming an overlapping image block that includes some image components of the lossless image blocks located, of the image components in this overlapping image block, an unknown image component is estimated from a known image component by a predetermined calculation process. Then, an overlapping image block generating means for generating the overlapping image block, and an original based on the image component of the overlapping image block generated by the overlapping image block generating means. And a means for estimating the image component of the lossy image block.
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