WO1999018674A1

WO1999018674A1 - Variable length decoder and decoding method

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Publication number: WO1999018674A1
Application number: PCT/JP1998/004460
Authority: WO
Inventors: Takeshi Chujoh; Toshiaki Watanabe
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 1999-04-15
Also published as: US20070183506A1; NO992619D0; CN1246990A; US7236530B2; CA2273169C; US6829299B1; KR100334690B1; AU9282698A; US20050084019A1; CA2273169A1; US20050041741A1; NO992619L; KR20000069256A; US7203239B2; JPH11168393A; EP0966107A4; AU726301B2; CN1153353C; JP3884172B2; EP0966107A1

Description

明細書可変長復号化装置および復号化方法技術分野

本発明は、例えば動画像信号などの圧縮符号ィヒに用いられる可変長符号から構成される符号ィヒデータを復号する可変長復号化装置および復号ィヒ方法に関する。背景技術

可変長符号は、シンボルの発生頻度に基づいて、頻繁に出現するシンボルに短い符号長の符号を、希にしか出現しないシンボルに長い符号長の符号をそれぞれ割り当てることにより、平均的に短い符号長の符号を生成する符号系である。従つて、可変長符号を用いると、符号化前のデータと比較して、データ量を大幅に圧縮することができる。このような理由から、可変長符号は広く情報圧縮のための符号として用いられている。

動画像符号化方式においても、 M P E G l , M P E G 2 , H . 2 6 1 , H . 2 6 3といった一般的な標準方式で、可変長符号が用いられている。

可変長符号の一般的な問題として、符号化データに伝送路誤りやその他の理由で誤りが混入した場合に、誤りが混入した以後のデータにつレ、ては、その影響が伝搬することにより複号化装置で正しく復号することができなくなってしまうという点が挙げられる。この問題を避けるため、伝送路において誤りが生じる可能性がある場合には、ある間隔で同期符号をデータに挿入し、誤りの伝搬を防止する方法がとられるのが一般的である。同期符号には、可変長符号の組み合わせでは出現しないようなビットパターンが割り当てられる。この方法によれば、符号化データに誤りが生じ、復号できなくなったとしても、次の同期符号を見つけてそこから復号を再開することにより、誤りの伝搬を防止でき、復号を,継続して行うことが可能となる。

し力し、同期符号を用いた場合でも、誤りが生じて正しく復号できなくなった位置から、次の同期符号が見つかる位置までの間の符号化データについては、復号を行うことができない。そこで、順方向及び逆方向の双方向に復号可能な可変長符号を用いて、次の同期符号から逆方向に復号することにより、復号できない部分を減らすことのできる可変長符号化複号化装置が本出願人による特許出願（特願平 7— 2 6 0 3 8 3号および特願平 9— 8 1 6 1 4号）で提案されている。

し力し、このような可変長符号化 Z復号ィ匕装置を用いた場合でも、符号化データの誤りを検出できるのは、可変長符号の符号語として使用してないビットパタ —ンが出現した場合等であるため、本当に誤りが混入した位置ではなく、それよりもかなり後の位置で誤りが発見される場合がある。これは、実際に誤りが混入した位置であっても、そこに可変長符号の符号語に使用されてないビットパターンが必ず出現するとは限らず、可変長符号の符号語に使用されているビットパターンの中に該当するものがある限り、復号化処理は継続して行われてしまうからである。したがって、本来は正しくない符号語が誤って正しい符号語として復号化されてしまうという問題が生じることになる。

一方、これまで、動画像符号ィヒ ·複号化装置の伝送路誤り対策としては、様々な方法が検討されている。例えば、文献（ "画像符号化技術" 、黒田英夫著、昭晃堂、 1 9 9 6 ) には、伝送路誤り対策としていくつかの方法が開示されている。その内、復号化器側で行う技術としては、エラ一コンシールメントが紹介されている。エラーコンシールメントは、符号化データに欠落があった場合、画面上の周囲の動きべクトルなどを使って、誤りの影響ができるだけ画面に現れないようにするテクニックである。

し力し、本来は正しくない符号語が正しいものとして復号されてしまった場合には、上述のエラーコンシールメン卜などのように誤りの影響ができるだけ現れないようにするテクニックを用いることはできず、画面に誤りの影響が現れてしまうという問題が発生する。

特に、フレーム内符号化（I NT R A) モードでの誤りの影響はフレーム間予測符号化（I NT E R) モードの場合と比べて大きく、不自然な色のブロックが画面上に現れるなどの問題があった。

上述したように、従来の可変長復号化装置では、可変長符号を復号する際に、本来は正しくなレ、符号語を誤つて正しレ、符号語として復号してしまうことがあり、可変長符号化された動画像信号の復号に適用した場合には画面に誤りの影響が現れてしまうなどの問題があつた。

本発明は、本来は正しくない符号語が誤って正しい符号語として復号されてしまうという事態の発生を低減できるようにし、十分な誤り耐十生を実現できる可変長復号化装置および復号化方法を提供することを目的とする。発明の開示

本発明は、順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを受ける入力部と、前記符号化データを順方向から復号する順方向復号部と、前記符号化データを逆方向から復号する逆方向復号部と、前記順方向復号化部および逆方向復号部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部とを具備し、前記順方向複号化部および逆方向復号部の各々は前記符号化デ一タの誤りを検出する部を有し、前記復号値決定部は、前記順方向複号化部によつて検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号ィ匕データのシンタックス上の誤り発見位置と、前記逆方向復号化部によつて検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化デ一タのビット上の誤り発見位置および前記符号化デ —タのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号^ Sを決定する可変長復号化装置を提供する。

この可変長復号化装置においては、順方向複号化部および逆方向復号部の各々によって誤りが発見された場合、その誤り発見位置がビット上の位置とシンタツクス上の位置との 2種類の位置情報として復号値決定部に通知される。従って、ビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置とで 2重に本当の誤り位置をチェックできるようになり、力なりの確率で正しい符号語のみに対応する復号結果だけを利用できるようになり、本来は正しくなレ、符号語が誤つて正しい符号語として復号されてしまうことを低減することが可能となる。

また、復号値決定部による復号値決定方法としては、

( a ) 順方向複号化部および逆方向複号化部での誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差しなレ、場合、順方向復号ィヒ部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量手前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、逆方向復号部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、残りの符号化データを廃棄し、 ( b ) 順方向復号ィヒ部および逆方向複号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しないが、シンタックス上の位置で交差する場合、

逆方向復号化部によるシンタックス上の誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、順方向復号部によるシンタックス上の誤り発見位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、シンタックス上の誤り発見位置が交差する部分の符号ィヒデータを廃棄し、 ( c ) 順方向複号化部および逆方向複号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、シンタックス上の位置では交差しなレ、場合、

逆方向復号化部によるビット上の誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、順方向復号部によるビット上の誤り位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、ビット上誤り発見位置が交差する部分の符号化データを廃棄し、

( d ) 順方向複号化部および逆方向複号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差する場合、

交差する部分が最大となる位置を誤り発見位置と選択して、

逆方向復号ィヒ部による誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号部での誤り発見位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、誤り位置が交差する部分の符号化データを廃棄することが好ましい。

このように、可変長符号の誤り発見位置が本来の誤りが入つた位置よりもかなり後になることを考慮して、順方向にも逆方向にも誤り発見位置が交差しない

( a ) の場合は、誤り発見位置よりも一定量さかのぼつた位置までの符号語を使用し、順方向か逆方向の誤り発見位置が何らかの形で交差する（b ) 〜（d ) の場合については、交差範囲が広い部分を廃棄することにより、本来は間違っている部分を正しいと判断してしまうということを、効果的に防止することが可能となる。

また、本発明は、動画像信号を直交変換することによって得られた変換係数を順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を用いて符号化することによって生成された可変長符号を含む動画像信号の符号化データを受ける入力部と、前記符号ィ匕データの同期区間を検出する同期区間検出部部と、前記同期区間検出部により検出された所定の同期区間の符号化データを順方向から復号する順方向復号部と、前記同期区間検出部により検出された所定の同期区間の符号化デ一タを逆方向から復号する逆方向復号部と、順方向復号化部および逆方向復号部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部とを有し、前記順方向複号化部および逆方向復号部の各々は前記符号ィヒデータの誤りを検出する誤り検出部を有し、前記復号値決定部は、前記順方向復号ィ匕部によつて検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号化デ —タのシンタックス上の誤り発見位置と、前記逆方向復号化部によつて検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する動画像複号化装匱を提供する。

一般に、動画像符号化方式の性質上、本来正しい部分を廃棄してしまうことによる影響よりも、本来間違っている部分を正しいものと判断してしまうことによる影響の方が表示画面に与える影響が大きい。したがって、ビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置とで 2重チェックを行うことにより、本来間違っている部分を正しいものと判断してしまうことによる表示画面への影響を大幅に低減することが可能となる。

また、この動画像復号化装置における復号値決定部の復号値決定方法としては、 ( a ) 順方向復号化部および逆方向複号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差しない場合、

順方向復号化部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量手前までのマク口プロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、逆方向復号部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、残りのマクロブロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( b ) 順方向複号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しないが、シンタックス上の位置で交差する場合、

逆方向復号化部によるシンタックス上の誤り発見位置の直前までのマクロプロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、順方向復号部によるシンタックス上の誤り発見位置の直後からのマク口プロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、シンタックス上の誤り発見位置が交差するマクロプロックの変換係数からなる符号化デ一タを廃棄し、

( c ) 順方向複号化部および逆方向復号ィヒ部での誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、シンタックス上の位置では交差しない場合、

逆方向復号化部によるビット上の誤り発見位置の直前までのマクロブロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、順方向復号部によるビット上の誤り発見位置の直後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、ビット上の誤り発見位置が交差するマク口プロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( d ) 順方向復号ィヒ部および逆方向復号ィヒ部による誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差する場合、

逆方向復号化部による誤り発見位置の直前までのマク口プロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、順方向復号部による誤り発見位置の直後からのマクロブロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、誤り発見位置が交差するマクロプロックの変換係数からなる符号ィヒデータを廃棄することが好ましい。

このように、可変長符号の誤り発見位置が本来の誤りが入つた位置よりもかなり後になることを考慮して、順方向にも逆方向にも誤り発見位置が交差しない ( a ) の場合は、誤り発見位置よりも一定量さかのぼった位置までのマクロプロックを使用し、順方向力逆方向の誤り発見位置が何らかの形で交差する（b ) 〜 ( d ) の場合については、交差範囲が広い部分を廃棄することにより、本来は間違っている部分を正しいと判断してしまうということによる表示画面への影響を防止することが可能となる。

さらに、復号値決定部は、同期区間内の符号化データに誤りが検出された場合、誤りが検出されなかったマクロプロックの内で、フレーム内符号化を行ったマクロブ口ックの変換係数からなる符号化データを、一部または全て廃棄する。

フレーム内符号化モードは、誤りが生じた場合に画面に与える影響が大きい。具体的には、間違った係数が表示されることによって不自然な色のプロックが画面内に現れるという現象が生じる。従って、同期区間内に少なくとも誤りが生じていることが分かっているのであれば、フレーム内符号化モードのマクロブロックを廃棄しておく方が画面への影響を少なくすることができる。

また、さらに、復号値決定部は、符号化データを廃棄したマクロブロックについて、フレーム内符号化モードの場合は前画面を表示するか、符号化を行わないモードとして処理し、フレーム問予測符号化モードの場合は動き補償を行う。

D C T係数を廃棄した場合、フレーム内符号化モードの場合には、動きべクトルがないので、前画面を表示するか、符号化を行わないモードとして処理し、フレーム間符号化の場合には、上位階層（upper layer )の動きベクトルがあるので、それを利用して動き補償を行うことで、 D C T係数が無くともかなり自然な画像を作成することが可能となる。即ち、 D C T係数は下位階層 ( lower layer )であり、動きべクトルは上位階層である。従って、下位の D C T係数が無くても上位の動きべクトルがあれば、画像を作成することができる。

また、本究明は、順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを入力部と、符号ィヒデ一タを順方向から復号する順方向復号部と、符号化データを逆方向から復号する逆方向復号部と、順方向復号部および逆方向復号部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部とを具備し、順方向復号化部および逆方向復号部の各々は符号化デ一タの誤りを検出する誤り検出部を有し、復号値決定部は、順方向および逆方向復号部で検出した符号化データの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テーブル中の各符号語のビットパタ一ンから、誤りの存在する範囲を推定して、最終的な復号値を決定する可変長復号化装置を徹する。この可変長複号化装置にぉレ、ては、伝送系または蓄積系の誤り率と符号語の性能に応じて、誤り発見位置から、実際の誤りが存在する位置を確率的に推定することで、本来は正しくない符号語が誤って正しい符号語として復号されてしまうことを一定確率以下に低減することが可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、リバーシブル符号の符号語の第 1の構成方法を説明するための図。図 2 Aおよび 2 Bは、順方向の符号木および逆方向の符号木をそれぞれ示す図。図 3は、リバ一シブル符号の符号語の第 2の構成方法を説明するための図。図 4は、リバーシブル符号の符号語の第 3の構成方法を説明するための図。図 5は、本発明の第 1の実施形態に係る可変長複号化装置を用いた符号化 Z復号ィ匕システムの構成を示すブロック図。

図 6 Aおよび 6 Bは、第 1実施形態に係る可変長復号化装置で用いられる符号化データのシンタックスの例を示す図。

図 7 Λおよび 7 Bは、第 1実施形態に係る可変長復号ィ匕装置における第 1の復号値判定方法の原理を説明するための図。

図 8 Aおよび 8 Bは、第 1実施形態に係る可変長復号化装置における第 2の復号値判定方法の原理を説明するための図。

図 9は、第 1実施形態に係る可変長復号ィ匕装置の復号値判定方法の手順を説明するフローチャート。

図 1 0は、本発明の第 2実施形態に係る動画像復号化装置を用いた動画像符号化 Z複号化システムの構成を示すプロック図。

図 1 1は、第 2実施形態に係る動画像複号化装置の動画像多重化分離器の構成を示すブロック図。

図 1 2 Aおよび 1 2 Bは、第 2実施形態に係る動画像復号化装置で用いられる符号化データのシンタックスを示す図。

図 1 3は、第 2実施形態に係る動画像複号化装置に設けられた下位階層可変長復号化器の構成を示すプロック図。

図 1 4は、第 2実施形態に係る動画像復号化装置に設けられた情報源復号化器の構成を示すブロック図。

図 15 Aおよび 15Bは、第 2実施形態に係る動画像復号化装置における第 1の復号値判定方法の原理を説明するための図。

図 16 Aおよび 16 Bは、第 2実施形態に係る動画像復号化装置における第 2の復号値判定方法の原理を説明するための図。

図 17は、第 2実施形態に係る動画像複号化装置における第 3の復号値判定方法の原理を説明するための図。

図 18は、第 2実施形態に係る動画像復号化装置の復号値判定方法の手順を説明 i一るフローチヤ一ト。

図 1 9は、図 10の動画像符号化/復号化システムの符号化器がリバーシブル符号を用いて動画像信号の D C T係数を可変長符号化する手順を説明するフローチヤート。

図 20は、図 10の動画像符号化/複号化システムの順方向復号化器がリバーシブル符号を含む符号化データを可変長復号する手順を説明するフローチヤ一ト。図 21は、図 10の動画像符号化復号化システムの逆方向復号化器がリバーシブル符号を含む符号ィヒデータを可変長復号する手順を説明するフローチヤ一ト。図 22は、図 10の動画像符号化/複号化システムの符号化器において、 I NT R Aモードにおける非 L A S T係数の R U Nおよび L E V E Lの値から符号語テ一ブルの I NDEX値を検索するために用いられる I NDEXテーブルを示す図。図 23は、図 10の動画像符号化復号化システムの符号化器において、 I NT E Rモードにおける非 L A S T係数の RUNおよび LEVELの値力ら符号語テ —プルの I NDEX値を検索するために用いられる I NDEXテーブルを示す図。図 24は、図 10の動画像符号ィヒ /複号化システムの符号ィヒ器にぉレ、て、 LAS T係数の RUNおよび L EVE Lから符号語テーブルの I NDEX値を検索するために用いられる I NDEXテーブルを示す図。

図 25は、図 10の動画像符号化/復号化システムにおいて使用される符号語テ一ブルの一部を示す図。

図 26は、図 10の動画像符号化/複号化システムにおいて使用される符号語テ一ブルの残りの部分を示す図。図 2 7は、図 1 0の動画像符号ィ匕 Z復号ィヒシステムにおいて使用される RU N用固定長符号語テーブルを示す図。

図 2 8は、図 1 0の動画像符号ィ匕ノ復号化システム使用される L E V E L用固定長符号語テーブルを示す図。

図 2 9は、図 1 0の動画像符号ィヒ復号ィヒシステムにおいて用いられる固定長リバーシブル符号のデータ形式を示す図。

図 3 0は、図 1 0の動画像符号化ノ復号化システムの復号化器において使用される符号語テーブルの一部を示す図。

図 3 1は、図 1 0の動画像符号化ノ復号化システムの複号化器において使用される符号語テーブルの残りの部分を示す図。

図 3 2は、第 2実施形態に係る動画像復号化装置にぉレ、て、符号語に使用されてないビットパターンの出現によって誤りを検出する方法の手順を示すフローチヤ

―ト。

図 3 3は、第 2実施形態に係る動画像復号化装置にぉレ、て、シンタックス上あり得ない状態の出現によって誤りを検出する方法の手順を示すフローチヤ一ト。図 3 4は、 L E V E L固定長符号語テーブルの他の構成の一例を示す図。

図 3 5は、両端に E S C A P E符号が付加された符号化データ列の他の構成例を示す図。

図 3 6は、両端に E S C A P E符号が付加された符号化データ列の別の構成例を示す図。

図 3 7は、図 3 5または図 3 6の符号ィ匕データ列を使用した場合における符号化処理の手順を示すフローチヤ一ト。

図 3 8は、図 3 5または図 3 6の符号化データ列を使用した場合における順方向復号化処理の手順を示すフローチヤ一ト。

図 3 9は、図 3 5または図 3 6の符号ィ匕デ一タ列を使用した場合における逆方向復号化処理の手順を示すフローチヤ一ト。

図 4 0は、図 3 5または図 3 6の符号化データ列を使用した場合に用いられる誤り検出処理の手順を示すフローチヤ一ト。

図 4 1は、 2の補数表現を使用した場合の L E V E L固定長符号語テーブルの構成例を示す図。

図 42は、図 41の LEVEL固定長符号語テーブルを使用した場合における符号化データ列の構成例を示す図。

図 43は、図 41の LEVEL固定長符号語テーブルを使用した場合における符号化データ列の他の構成例を示す図。

図 44は、符号化データ列の他の構成例を示す図。

図 45は、図 41の LEVEL固定長符号語テーブルを使用した場合における符号ィ匕データ列のさらに他の構成例を示す図。

図 46は、図 41の LEVEL固定長符号語テーブルを使用した場合における符号化データ列の別の構成例を示す図。

図 47は、図 42、図 43または図 46の符号ィヒデータ列を使用した場合に用いられる順方向複号化処理の手順を示すフローチヤ一ト。

図 48は、図 42、図 43または図 46の符号化データ列を使用した場合に用いられる逆方向複号化処理の手順を示すフローチヤ一ト。

図 49は、図 45の符号化データ列を使用した場合に用いられる順方向複号化処理の手順を示すフローチヤ一ト。

図 50は、図 45の符号化データ列を使用した場合に用いられる逆方向復号化処理の手順を示すフロ一チヤ一ト。

図 51は、本発明の第 3実施形態に係る可変長複号化装置の構成を示すブロック図。

図 52は、 Kr a f tの不等式を等号で満足しない符号を示す図。

図 53は、 Kr a f tの不等式を等号で満足しない符号の符号木を示す図。図 54は、 2元対称通信路を説明する図。

図 55は、 2元対称通信路上の符号語の状態遷移図の例。

図 56は、 2元対称通信路上の符号語の状態遷移表。

図 57 A、 57 Bおよび 57 Cは、同第 3実施形態における復号値決定部の復号動作を示した図。

図 58 A、 58 Bおよび 58 Cは、同第 3実施形態における復号^ I決定部の別の復号動作を示した図。図 5 9は、本発明による可変長複号化装置が組み込まれるシステムの一例を示す図。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

本発明は、可変長符号として順方向及び逆方向の双方向に復号可能なリバーシブル符号（Reversible VLC) が用いられているので、本発明の実施形態の説明に先立ちリバ一シプル符号について図 1ないし図 4を参照して説明する。

図 1は、リバ一シブル符号の符号語の第 1の構成方法を示している。まず、図 1の左側に示すように、符号長が短い順にそれぞれの系列の重み（この場合、 "1" の数）が一定で異なる重みを持つ 2つの 2進系列（この場合、重みは 0個と 1個）を作成する。次に、図 1の中央に示すように、この 2進系列のそれぞれ先頭と末尾に "1" を追加して重み 1の方の 2進系列のビットを反転させた後、これら 2つの 2進系列を図 1の右側に示すように合成する。

この可変長符号では、各符号の最初にあるシンボルの個数をカウントすることによって符号長が分かる。図 1の例では、最初が "0" ならば、 "0" が 3つ出現したら符号の区切り（符号長）が分かり、最初が " ならば、 "1" が 2つ出現したら符号の区切りが分かる符号構成となっている。また、この図 1に示す可変長符号は、全ての情報シンボル A〜 Jに対応する符号語が図 2 Aに示す順方向の復号木の葉にも、図 2 Bの逆方向の復号木の葉にも割り当てられることから、順方向にも逆方向にも復号可能であることが分かる。

図 3は、リバ一シブル符号の符号語の第 2の構成方法を示している。まず、図 3の左側に示すように、第 1のリバーシブル符号と第 2のリバーシブル符号を用意する。次に、図 3の中央に示すように、第 1のリバーシブル符号の全ての符号語の末尾に、第 2のリバ一シブル符号の最初の 1つの符号語を追加する。以下、同様に第 1のリバーシブル符号の全ての符号語の末尾に、第 2のリバ一シブル符号の全ての符号語を 1つずつ追加した後、図 3の右側に示すように並ベ替えを行なって、新たなリバーシブル符号を構成する。このような構成方法によって、第 1のリバーシブル符号の符号語数 A (この例では A= 9) と第 2のリバ一シブル符号の符号語数 B (この例では B= 3) を棄算した数 AXB個（この例では 27個）の新たなリバーシブル符号を構成することができる。

この構成方法によるリバーシブル符号の復号に当たっては、順方向から復号する時は、まず第 1のリバーシブル符号を復号し、次に第 2のリバーシブル符号を復号するようにする。逆方向から復号する時は、まず第 2のリバーシブル符号を復号し、次に第 1のリバーシブル符号を復号する。従って、順方向にも逆方向にも復号可能であることが分かる。

なお、この例では第 1のリバーシブル符号の符号語の末尾に第 2のリバーシブル符号を追加したが、第 1のリバーシブル符号の先頭に第 2のリバ一シブル符号を追加してもよく、また第 1のリバーシブル符号の末尾と先頭の両方に固定長符号を追加しても構わなレ、。また、この例では第 1のリバ一シブノレ符号と第 2のリバーシブル符号は異なるものを用いたが、同一のものを使用しても構わない。さらに、本実施形態では第 1のリバーシブル符号も第 2のリバーシブル符号も可変長符号を用いたが、どちらかを固定長符号に変更しても構わない。図 4は、リバーシブル符号の第 3の符号横成方法を示している。まず、図 4 の左側に示すように、可変長のリバーシブル符号と固定長のリバーシブル符号を用意する。次に、図 4の右側に示すように、リバーシブル符号の符号語の各ビットの直後に固定長のリバーシブル符号を追加する。この構成方法により、 Kビッ卜の塵定長のリバーシブル符号を用いた場合、 Hビット ·の符号語を（K十 1) Hビットにして符号語数を 2 K Hィ咅にすることができる。

なお、この例ではリバ一シブゾレ符号の符号語の各ビット毎の直後に固定長符号を追加したが、各ビットの直前に固定長符号を追加してもよく、また直前と直後の両方に固定長符号を追加しても構わない。 - 次に、本発明に従った実施形態の可変長符号化/復号化装置を説明する。 (第 1の実施形態）

図 5には、本発明の第 1実施形態に係る可変長符号化ノ復号化装置の構成が示されている。この可変長符号化 Z複号化装置は、可変長符号化データの生成およびその復号を行う。可変長符号化データには同期符号が定期的に挿入され、また可変長符号として上述したような順方向及び逆方向の双方向に復号可能なリバーシブル符号（Reversible VLC) が用いられている。

可変長符号化装置 1 1は、図 5に示すように、符号化器 1 1 1、符号語テープル 1 1 2、および同期区間設定部 1 1 3から構成されている。符号語テーブル 1 1 2には、図 1ないし図 4を参照して説明したリバ一シブル符号語の構成方法に従って、各情報シンボルに対応して予め作成された可変長符号語が格納されている。この符号語テーブル 1 1 2の中には、順方向にも逆方向にも復号可能なリバーシブル符号も各情報シンボルに対応して格納されている。符号化器 1 1 1は、符号語テーブル 1 1 2を参照して情報シンボルを可変長符号語に符号ィ匕し、符号語テーブル 1 1 2に格納されている符号語の中から入力された情報シンボルに対応した符号語を選択して出力する。同期区間設定部 1 1 3では、符号化器 1 1 1 が選択した符号語を同期区間毎にまとめ、さらに順方向にも逆方向にも復号可能なスタッフイング符号を挿入して、同期区間毎に符号化データを出力する。この符号化データは、伝送系または蓄積系 1 3を通して可変長復号化器 1 2に送られる。

可変長復号化器 1 2は、同期区間検出部 1 2 1、ノくッファ 1 2 2、 2つのスィツチ S， T、順方向複号化器 1 2 3、順方向符号語テーブル 1 2 4、復号値決定部 1 2 5、逆方向複号化器 1 2 6、および逆方向符号語テーブル 1 2 7から構成されている。

可変長複号化器 1 2においては、同期区間検出部 1 0 6によって、伝送系または蓄積系 1 3より入力された符号化データの同期区間が検出され、その同期区間毎に符号化データの復号処理が行われる。

伝送系または蓄積系 1 3より入力された符号化データが順方向のみ復号可能な可変長符号の場合は、スィッチ Sは Α側に接続され、順方向複号化器 1 2 3によつて順方向符号語テーブル 1 2 4を用いた通常の順方向復号が行われる。順方向復号化器 1 2 3によって復号された符号ィヒデータは復号値決定部 1 2 5に送られる。

符号化データが双方向に復号可能な可変長符号の場合は、スィッチ Sは B側に接続され、同期区間內の全ての符号化データはバッファ 1 2 2に一旦蓄えられる。順方向複号化器 1 2 3等によってバッファ 1 2 2に蓄えられた符号化データのビット数をカウントすることなどにより、双方向に復号可能な可変長符号からなる符号ィヒデータの総ビット数が調べられる。この後、バッファ 1 2 2から符号ィ匕デ —タが読み出され、順方向複号化器 1 2 3によって順方向符号語テーブル 1 2 4 を用いた通常の順方向復号が開始される。この順方向復号は、符号化データに誤りがあるか否かを調べながら行われる。

具体的には、 I噴方向符号語テーブル 1 2 4に存在しないビットパターンが出現した場合や、復号ィヒした符号ィヒデータのビット長の合計が前述の総ビット数に達しないまま復号化すべきデータが無くなった場合、あるいは、シンタックス（符号化データの文法上の規則）上あり得ない状態が生じた場合などに、その事態の発見位置で誤りが生じていることが検出する。シンタックス上あり得ない状態とは、例えば、上位階層の符号化データによつて下位階層の対応する各符号化データに含まれる符号語数が指定されている場合に、その指定された符号語数と、各符号ィ匕データに含まれる符号語数とがー致しない状態などを意味する。

どのような条件で符号化データの誤りが発見された場合であっても、誤り発見以前に復号化が正常に完了している順方向の復号結果と共に、その誤りを発見した位置を示す情報として、ビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置とが復号値判定部 1 2 5に送られる。ここで、ビット上の誤り発見位置は、同期開始から数えて誤りが検出された位置が何ビット目の符号ィヒデータであるかを示す。またシンタックス上の誤り発見位置は、例えば、同じ誤が検出された位置が同期開始から数えて何符号語目の符号化データであるかなど示す。

I頓方向復号化器 1 2 3によって誤りが発見された場合には、スィッチ Tがオンされ、バッファ 1 2 2に蓄えられた符号化データが今度は逆方向複号化器 1 2 6 に送られ、そこで逆方向符号語テ一ブル 1 2 7を用いた逆方向からの復号が開始される。この逆方向復号も、符号化データに誤りがある力否かを調べながら行われる。誤り検出の条件は順方向複号化器 1 2 3の場合と同一であり、逆方向復号において誤りが発見された場合には、誤り発見以前に復号化が正常に完了している逆方向の復号結果と共に、その誤りを発見した位置を示す情報として、ビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置が復号値判定部 1 2 5に送られる。復号値決定部 1 2 5では、順方向復号化器 1 2 3の復号結果と逆方向復号化器 1 2 6の復号結果をつきあわせて最終的な復号結果を決定する。すなわち、順方向復号化器 1 2 3および逆方向複号化器 1 2 6それぞれから通知されるビット上とシンタックス上の双方の誤り発見位置に基づレ、て正しレ、符号語と正しくなレヽ符号語との境界が 2重に判定され、かなりの確率で正しい符号語と想定される符号語にっレヽてのみその復号値として順方向からの復号結果と逆方向からの復号結果が選択的に用いられ、それ以外の符号語は廃棄される。

図 6 Aおよび 6 Bは、本実施形態の符号化データのシンタックスの一例を示した図である。

図 6 Aに示されているように、符号化デ一タは上位階層の D情報と下位階層の G情報との 2つの階層に分かれており、 1つの Dの符号語に対して、 Gの符号語が m個づっ存在するように符号化されている。 D情報が n個の符号語から構成される場合には、その D情報に続く G情報は n X m個の符号語から構成されることになる。ここでは、 D情報とそれに続く G情報とを単位として同期区間が設定されており、そこには再同期マーカ（RM 1 ) が挿入されている。また、 D情報と G情報の間にも再同期マーカ（RM 2 ) が設定されている。

また、 D情報は、通常の順方向のみ復号可能な可変長符号で符号化されており、 G情報は双方向に復号可能な可変長符号で復号されている。従って、このシンタックスでは、 G情報の総符号語数は、 D情報を復号した時点で判明し、 n X m個あることがわかる。この G情報の総符号語数の値は、誤り発見位置をシンタックス上の位置で示すため、つまり同期開始位置から終了位置までに属する符号語の中の何番目の符号語にて発生したかを判定するため等に用いられる。

図 7および図 8は、双方向復号可能な可変長符号から構成される G情報の符号化データを復号する場合における復号値決定部 3 0 4の動作を示した図である。はじめに、 G情報について次のような関数を定義する。

L …総ビット数

W …総符号語数 (= n X m)

W 1 · · '順方向に復号した符号語数

W 2 · · ·逆方向に復号した符号語数 L 1 …順方向に復号したビット数

し 2 …逆方向に復号したビット数

f _code(Ll) …順方向に L 1ビット復号した時の符号語数

b code(L2) …逆方向に L 2復号した時の符号 ¾

図 7 Αは、順方向複号化器 123および逆方向複号化器 126それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置でも符号語上の位置でも交差しない（擦れ違わない）場合、つまり、 L 1+L2くし、かつ Wl +W2く Wとなる場合を示している。この場合は、 T符号語さかのぼつた位置までの符号化データを使うことにし、順方向から、 Wl— T個、逆方向から、 W 2— T個の符号語が使用され、残りの符号語が廃棄される。

ここでは、 T符号語さかのぼることにしたが、 G情報を Tビットあるいは Tブ口ックさかのぼることにしてもよレ、。

図 7Bは、順方向復号化器 123および逆方向復号化器 126それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しないが、符号語上の位置で交差する場合、つまり、 L 1 + L2<L、かつ Wl +W2≥Wとなる場合を示している。このような状況は、例えば実際に誤りが混入している位置から少しの間は、符号化データに含まれる各符号語が、その本当のビット数よりも少ないビット数のビットパターンを持つ符号語として複号化されてしまった場合などに発生する。この場合は、順方向から、 W— W2個、逆方向から、 W— W1個の符号語が使用され、残りの符号語は廃棄される。

図 7 Aは、順方向復号化器 123および逆方向復号化器 126それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、符号語上の位置では交差しない場合、つまり、 L1+L2≥L、かつ Wl +W2<Wとなる場合を示している。このような状況は、例えば実際に誤りが混入している位置から少しの間は、符号化データに含まれる各符号語が、その本当のビット数よりも多いビット数を持つビットパターンの符号語として複号化されてしまった場合などに発生する。

この場合には、順方向から、 W— b_code(L2) マクロブロック、逆方向から、 W— f— code(Ll) マクロブロックの符号語が使用され、残りの符号語は廃棄される。図 7Bは、順方向復号化器 123および逆方向復号化器 126それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置でも符号語上の位置でも交差する場合、つまり、 L 1 +L2≥Lかつ Wl +W2≥Wとなる場合を示している。この場合は、順方向から、 min {W- b_code(L2) ， W-W2} 個、逆方向から、 min {W- f _code(Ll) ， W-Wl } 個の符号語が使用され、残りの符号語は廃棄される。なお、ここでは、図 2のシンタックスを用いることにより、 G情報の総符号語数が判明することを利用して、シンタックス上の位置として符号語の位置を用いたが、その他、シンタックスを利用した論理的な位置を用いるのであれば、どのようなものでも適用は可能である。

次に、本実施形態の可変長復号化器 12による復号化処理方法の手順について説明する。

本復号化処理方法は、図 5で説明したように、基本的には、双方向から復号可能な可変長符号語を用いた符号化データに誤りが検出されるまでは順方向からの復号化処理を行レ、、この順方向からの復号化処理にぉレ、て誤りが検出されたとき、今度は、その符号化データに誤りが検出されるまで逆方向からの復号ィヒ処理を開始し、順方向および逆方向からの復号結果と、順方向および逆方向からの復号においてそれぞれ検出された符号化データのビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置とを利用して復号値を決定する。

図 9は、リバ一シブル符号からなる可変長符号化データの復号化処理方法の手順を示すフローチャートである。

まず、前述の関数 L， W, Wl， W2, L l， L 2, f_ code(Ll), b_ _COde(L2)を定義してから、同期区間の先頭の G情報から順方向の復号を開始する（ステップ S 101) 。もしこの順方向の復号処理で同期区間内に何ら誤りが発見されなければ、復号処理を終了する（ステップ S 102) 。一方、もし順方向の復号処理で誤りが発見された場合には、同期区間の末尾の G情報から逆方向の復号を開始する（ステップ S 103) 。順方向の復号処理で誤りが発見された場合には、通常、逆方向の復号処理でも誤りが発見されることになる。

もし、誤り発見位置がビット上の位置でも符号語上の位置でも交差しない場合、つまり、 L1+L2<L、かつ Wl +W2く Wとなる場合は（ステップ S 10 4) 、 T符号語さかのぼった位置までの符号化データを使うこととし、順方向から、 Wl— Τ個、逆方向から、 W 2— Τ個の符号語を使用し、残りの符号語を廃棄する（ステップ S 1 05) 。

もし、誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しないが、符号語上の位置で交差する場合、つまり、 L 1 +L 2<L、かつ Wl +W2≥Wとなる場合は（ステツプ S 106) 、順方向から、 W— W2個、逆方向から、 W— W1個の符号語を使用し、残りの符号語を廃棄する（ステップ S 1 07) 。

もし、誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、符号語上の位置では交差しない場合、つまり、 L 1 +L 2≥L、かつ Wl +W2<Wとなる場合には (ステップ S 1 08) 、順方向から、 W— b— code(L2) マクロブロック、逆方向から、 W— f— code(Ll) マクロブロックの符号語を使用し、残りの符号語を廃棄する（ステップ S 1 09) 。

もし、誤り発見位置が、それ以外の場合、具体的には、ビット上の位置でも符号語上の位置でも交差する場合、つまり、 L 1 +L 2≥L、かつ W1 +W2 W となる場合には、順方向から、 min (W— b_code(L2) ， W-W2} 個、逆方向から、 min {W— f— code(Ll) ， W— W 1 } 個の符号語を使用し、残りの符号語を廃棄する（ステップ S 1 1 0) 。

(第 2の実施形態）

図 1 0には、本第 2実施形態に係る動画像信号の可変長符号化/復号化装置の構成が示されている。

この動画像符号化/複号化装置は、動画像符号化器 (video encoder) 21 , 動画像複号化器 22、およ云送系または蓄積系 23から構成されている。動画像符号化器 21においては、情報源符号化器 202で符号ィヒされたデータは動画像多重化器 203にて上位階層と下位階層とに分けられてそれぞれ可変長符号化され、それら上位階層データと下位階層データの多重ィ匕および同期区間の設定等が行われる。同データは送信バッファ 204で平滑ィヒされた後、符号化データとして伝送系または蓄積系 23に送り出される。符号化制御部 20 1は、送信バッファ 204のバッファ量を考慮して、情報源符号化器 202と動画像多重化器 203の制御を行う。一方、動画像複号化器 2 2においては、伝送系または蓄積系 2 3からの符号ィ匕データが受信バッファ 2 0 5に溜められ、動画像多重化分離器 2 0 6で符号化データの同期区間毎に上位階層と下位階層との多重化分離とそれらの可変長復号ィ匕が行われた後、情報源複号化器 2 0 7に送られ、最終的に動画像情報が復号化される。

ここで、動画像多重化器 2 0 3および動画像多重化分離器 2 0 6には、第 1実施形態で説明した可変長符号化/複号化装置が適用されている。

図 1 1は、本第 2実施形態における動画像多重ィヒ分離器 2 0 6のプロック図である。

受信バッファ 2 0 5で受信された符号化データは、多重化分離器 5 0 1に送られ、そこで同期区間が検出されて、同期区間毎に上位階層と下位階層の符号化データが分離され、それぞれ上位階層可変長複号化器 5 0 2、下位階層可変長復号化器 5 0 3に送られ、可変長復号ィ匕される。

図 1 2 Aおよび 1 2 Bは、本第 2実施形態で用レヽられる動画像符号化データのシンタックスを示している。

符号化データは、ビデオパケット毎に上位階層（図 1 2 A) と下位階層（図 1 2 B ) に階層化されている。上位階層データと下位階層データには、それぞれ再同期マ一力（RM) とモーションマーカ（MM) によって同期区間が設定されてレ、る。また、下位階層の S Tはスタッフイング符号である。

このシンタックスでは、動画像信号の予測符号化の単位となるマクロブロックのモード情報の一部と動きべクトル情報が上位階層とされ、モード情報の一部と、 I NT R A D C (フレーム内符号化における D C T係数の D C値）と、 D C T 係数情報が下位階層とされている。これら各情報間にもその区切りを示す同期符号が設定されている。また、 D C T係数情報には、リバーシブル符号が適用されている。

通常、ビデオパケットは複数のマクロブロックを含んでおり、上位階層のへッダ情報にはそのビデオバケツトに含まれる先頭のマクロプロック番号が設定されている。また、上位階層におけるモード情報 1と動きべクトル情報はマクロプロック毎に設定されており、モード情報 1と動きべクトル情報とのループの数は、そのビデオパケットに含まれるマク口ブロックの個数だけ存在する。

図 1 3は、本第 2実施形態における下位階層可変長複号化器 5 0 3の構成を示すプロック図である。

前述したように図 1 1の多重化分離器 5 0 1で同期区間毎に上位階層と下位階層の符号化データに分離されたデータのうち下位階層の符号化データは、下位階層可変長復号化器 5 0 3に送られる。

この下位階層可変長符号化器 5 0 3では、シンタックス上で、 D C T係数情報になるまでは、スィッチ Sは A側に接続され、順方向複号化器 7 0 4によって順方向符号語テーブル 7 0 3を用いた通常の順方向復号が行われる。順方向復号ィ匕器 7 0 4で復号された符号化データは、復号値決定部 7 0 5に送られ、誤りが発見された場合には、上位階層可変長復号化器 5 0 2の復号結果と比較され復号結果を決定する。

符号化データが D C T係数情報の場合は、スィッチ Sは B側につながれ、同期区間内の全ての D C T係数情報はバッファ 7 0 2に蓄えられる。順方向復号化器 7 0 4等によってバッファ 7 0 2に蓄えられた符号化データのビット数をカウントすることなどにより、双方向に復号可能な可変長符号からなる D C T係数情報の総ビット数が調べられる。この後、バッファ 7 0 2から符号化データが読み出され、順方向復号化器 7 0 4によって順方向符号語テーブル 7 0 3を用いた通常の順方向復号が開始される。この順方向復号は、符号化データに誤りがあるか否かを調べながら行われる。

具体的には、順方向符号語テーブル 7 0 3に存在しないビットパターンが出現した場合や、復号化した符号化データのビット長の合計が前述の総ビット数に達しないまま複号化すべきデータが無くなった場合、あるいは、シンタックス上あり得なレ、状態が生じた場合などに、その発見位置で誤りが生じていると検出する。シンタックス上あり得ない状態とは、例えば、 8 X 8の D C T係数の各ブロックにおいて零ランの数と非零係数の個数との合計が 6 4個よりも大きい状態などを意味する。

どのような条件で符号ィヒデ一タの誤りが発見された場合であっても、誤り発見以前に復号化が正常に完了している順方向の復号結果と共に、その誤りを発見した位置を示す情報として、ビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置とが復号値決定部 7 0 5に送られる。ここで、ビット上の誤り発見位置は、 D C T係数情報の同期開始から数えて誤りが検出された位置が何ビット目の符号化データであるかを示し、またシンタックス上の誤り発見位置は、例えば、その同じ誤りにつレ、てそれが検出された位置が同期開始から数えて何番目のマクロブ口ックであるかなど示す。

順方向復号化器 7 0 4によって誤りが発見された場合には、スィツチ Tがオンされ、バッファ 1 2 2に蓄えられた符号化データが今度は逆方向複号化器 7 0 8 に送られ、そこで逆方向符号語テーブル 7 0 7を用いた逆方向からの復号が開始される。この逆方向復号も、双方向に復号可能な D C T係数情報からなる符号ィ匕データに誤りがあるか否かを調べながら行われる。誤り検出の条件は順方向復号化器 7 0 4の場合と同一であり、逆方向復号にぉレ、て誤りが発見された場合には、誤り発見以前に復号ィ匕が正常に完了している逆方向の復号結果と共に、その誤りを発見した位置を示す情報として、ビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置が復号値決定部 7 0 5に送られる。

復号値決定部 7 0 5では、順方向複号化器 7 0 4の復号結果と逆方向復号化器 7 0 8の復号結果とが比較され最終的な復号結果が決定される。すなわち、順方向複号化器 7 0 4および逆方向復号化器 7 0 8それぞれから通知されるビット上とシンタックス上の双方の誤り発見位置に基づレ、て正しいマクロブロックと正しくなレ、マクロブロックとの境界が 2重に判定され、かなりの確率で全ての符号語が正しいと思われるマクロブロックに対してのみその復号値として順方向からの復号結果と逆方向からの復号結果が選択的に用いられ、それ以外の他のマクロブロックは廃棄される。

図 1 4は、情報源複号化器 2 0 7の構成の一例を示している。

情報源復号化器 2 0 7には、動画像多重化分離器 2 0 6で分離および可変長復号ィ匕されたモ一ド情報、動きべクトル情報、 D C T係数情報等が入力される。モード情報が入力されるモ一ド判定回路 8 0 4は、モ一ド情報が I NT R Aならば、モ一ド切替スィツチ 8 0 5をオフに選択してフレ一ムメモリ 8 0 6から切り離され、 D C T係数情報が逆量子化回路 8 0 1で逆量子ィヒされ、 I D C T回路 802で逆離散コサイン変換処理される。これにより、再生画像信号が生成される。この再生画像信号は、フレームメモリ 806に参照画像として蓄積される一方、再生画像信号として表示装置に出力される。

モード情報が I NT E Rならば、モ一ド切替スィツチ 805がオンにされ加算器 803がフレームメモリ 806に接続される。これにより、 DCT係数情報が逆量子化回路 801で逆量子化され、 I DCT回路 802で逆離散コサイン変換処理され、動きべクトル情報に基づいてフレームメモリ 806の参照画像を動き補償して得られた情報と加算器 803で足しあわされ、再生画像信号が生成される。この再生画像信号は、フレームメモリ 806に参照画像として蓄積される一方、再生画像信号として出力される。

図 15Λないし図 16Bは、双方向復号可能な可変長符号から構成される DC T係数情報の符号化データを復号する場合における復号値決定部 705の動作を示した図である。

はじめに、 DCT係数情報について次のような関数を定義する。

L …総ビット数

N …総マクロブロック数

N 1 ·· ·順方向に復号したマクロブロック数

N2 …逆方向に復号したマクロブロック数

L 1 …順方向に復号したビット数

L 2 …逆方向に復号したビット数

f _mb(L) …順方向に Lビット復号した時のマクロブロック数

b_mb(L) …逆方向に Lビット復号した時のマクロブロック数図 15 Aは、順方向複号化器 704および逆方向復号化器 708それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置でもマクロブロック上の位置でも交差しない場合、つまり、 L1+L2<L、かつ N1+N2く Nとなる場合を示している。この場合は、 Tビットさかのぼつた位置までのビットを使うことにし、順方向から、 f_mb(Ll-T) マクロブロック、逆方向から、 b m (L2-T) マクロブロックの係数情報を使用し、残りの係数情報を廃棄する。

ここでは、 Tビットさかのぼることにしたが、 T符号語、あるいは、 Tブロック、あるいは、 Tマクロブロックさかのぼることにしてもよレ、。

図 1 5 Βは、順方向復号化器 704および逆方向複号化器 708それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しなレ、が、マクロブロック上の位置で交差する場合、つまり、 L 1 +L 2<L、かつ N 1 +N2≥Nとなる場合を示している。この場合は、順方向から、 N— N2— 1マクロブロック、逆方向から、

N _ N 1— 1マクロブロックの係数情報を使用し、残りの係数情報を廃棄する。図 1 6 Aは、順方向復号化器 704および逆方向復号化器 708それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、マクロブロック上の位置では交差しない場合、つまり、 L 1 +L 2≥L、かつ Nl +N2<Nとなる場合を示している。この場合は、順方向から、 N— b— mb(L2) マクロブロック、逆方向力ら、 N- f_mb(Ll) マクロブロックの係数情報を使用し、残りの係数情報を廃棄する。

図 1 6 Bは、順方向復号化器 704および逆方向復号化器 708それぞれによる誤り発見位置が、ビット上の位置でもマクロブロック上の位置でも交差する場合、つまり、 L 1 +L 2≥L、かつ N 1 +N2 Nとなる場合を示している。この場合、順方向から、 min {N- b_mb(L2) ， N-N 2 - 1 } マクロブロック、逆方向から、 min {N— f _mb(Ll) ， N— Nl— 1 } マクロブロックの係数を使用し、残りの係数を廃棄する。

ここで、 DCT係数廃棄したマクロブロックについては、 I NTRAモードの場合、前画面をそのまま表示するか、あるいは符号化を行わないモードとして処理し、 I NTERモードの場合は、上位階層の動きベクトル（MV) を利用して、動き補償（MC) で表示するように復号値を決定する。

また、図 1 5A， 1 5B、 1 6 A, 1 6 Bのいずれかの状態になった場合は、図 1 7に示すように、誤りが発見されていない場合にも、同期区間内の一部または全ての I NTRAモードのマクロブロックの DCT係数を廃棄し、その部分については、前画面をそのまま表示する力符号ィヒを行わないモードとして処理するようにしても良い。 I NTRAモードは、誤りが生じた場合に画面に与える影響が大きい。具体的には、問違った係数が表示されることによって不自然な色のブロックが画面内に現れるという現象が生じる。従って、同期区間内に少なくとも誤りが生じていることが分かっているのであれば、 I NTRAモ一ドのマクロプロックを廃棄しておく方が画面への影響を少なくすることができる。

また、本第 2実施形態では、マクロプロック単位に D C T係数の廃棄を行つた力ブロック単位で行ってもよいことはいうまでもない。

次に、本第 2実施形態の下位階層可変長複号化器 503による複号化処理方法の手順について説明する。

本復号化処理方法は、図 13で説明したように、基本的には、双方向から復号可能な可変長符号語から構成される D C T係数情報に誤りが検出されるまでは順方向からの復号化処理を行レ、、この順方向からの復号ィヒ処理にぉレ、て誤りが検出されたとき、今度は、その DC T係数情報に誤りが検出されるまで逆方向からの複号化処理を開始し、順方向および逆方向からの復号結果と、順方向および逆方向からの復号におレ、てそれぞれ検出されたビット上の誤り発見位置とシンタックス上の誤り発見位置とを利用して復号値を決定する。

以下、図 18のフローチャートを参照して、 A C成分の DC T係数部に対する復号処理の手順を説明する。

まず、前述の関数 L， N， Nl， N2， L l， L2， f _m (L) ， b_mb(L) を定義してから、順方向の復号処理を開台する（ステップ S 201) 。もし、この順方向復号処理で誤りが発見されなければ、復号処理は終了する（ステップ S 202) 。一方、もし順方向の復号処理で誤りが発見された場合には、逆方向の復号を開始する（ステップ S 203) 。順方向の復号処理で誤りが発見された場合には、通常、逆方向の復号処理でも誤りが発見されることになる。

もし、誤り発見位置がビット上の位置でもマクロブロック上の位置でも交差しない場合、つまり、 L1+L2<L、かつ N 1 +N2く Nとなる場合は（ステツプ S 204 ) 、 Tビットさかのぼつた位置までのビットを使うこととし、順方向から、 f一 m (Ll-T) マクロブロック、逆方向から、 b mb(L2-T) マクロブロックの係数情報を使用し、残りの係数情報を廃棄する（ステップ S 205) 。もし、誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しないが、マクロブロック上の位置で交差する場合、つまり、 L 1+L2<L、かつ N 1 +N2 Nとなる場合には（ステップ S 206) 、順方向から、 N— N2— 1マクロブロック、逆方向から、 N— N 1— 1マクロブロックの係数情報を使用し、残りの係数情報を廃棄する（ステップ S 207) 。

もし、誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、マクロブロック上の位置では交差しない場合、つまり、 L1+L2≥L、かつ N 1 +N2<Nとなる場合には（ステップ S 208) 、順方向から、 N— b— mb(L2) マクロブロック、逆方向から、 N— f _mb ( L1 ) マクロブロックの係数情報を使用し、残りの係数情報を廃棄する（ステップ S 209) 。

もし、誤り発見位置が、それ以外の場合、具体的には、ビット上の位置でもマクロブロック上の位置でも交差する場合、つまり、 L 1+L2≥L、かつ N1+ N 2 Nとなる場合には、順方向から、 min {N-b_mb(L2) ， N— N2—

1 } マクロブロック、逆方向から、 min {N- f _mb(Ll) ， N-N 1 - 1 } マクロブロックの係数を使用し、残りの係数を廃棄する（ステップ S 210) 。誤りが発見されている場合、その同区期間内の全ての I NTRAモ一ドのマクロブロックの DCT係数が廃棄され、前画面をそのまま表示するか、符号化を行わないモードとしての処理が行われる（ステップ S 21 1) 。

DCT係数を廃棄したマクロブロックについては、 I NT R Aモードの場合、前画面がそのまま表示されるか、符号化を行わないモ一ドとしての処理が行われ、 I NT ERモードの場合は、上位階層の動きべクトル（MV) を利用して、動き補償（MC) で表示するように復号値が決定される（ステップ S 212) 。

次に、本第 2実施形態の動画像符号化/復号化装置で用いられる符号語テープルの具体的な構成例とそれを用いたリバ一シブル符号の符号化 z復号化動作について説明する。

図 10の情報源符号化器 202では、量子化後の 8 X 8の D C T係数のプロック毎にブロック内スキャンを行って、 LAST (0 ：ブロックの最後でない非零係数、 1 ：ブロックの最後の非零係数）、 RUN (非零係数までの零ランの数）および L EVEL (係数の量子化値）を求め、動画像多重化部 203に送る。動画像多重化部 203は上位階層可変長符号化部と下位階層可変長符号化部とを含んでおり、リバ一シブル符号を用いた可変長符号化を行う下位階層可変長符号化部の符号語テーブルには、図 22乃至図 26に示す 4個のテーブルが含まれている。図 22は、 I NTRA (フレ一ム內符号化）の非 LAST係数の RUN および LEVELから図 25， 26の符号語テ一ブルの I NDEX値を検索するための I NDEXテーブルである。図 23は、 I NTER (フレーム間符号化）の非 LAST係数の RUNおよび LEVELから図 25， 26の符号語テーブルの I NDEX値を検索するための I NDEXテーブルである。図 24は、 I NT RAおよび I NTER共通の LAST係数の RUNおよび LEVELから図 25， 26の符号語テーブルの I NDEX値を検索するための I NDEXテーブルである。図 25および図 26は、 I N D E X値とリバ一シブル可変長符号語 (VLC -CODE) とを対応づけた符号語テーブルである。また、固定長のリバ一シブル符号語に変換するためのテーブルとして、図 27の RUN固定長符号語テ一ブノレ、および図 28の L EVE L固定長符号語テーブルも用いられる。

以下、図 1 9のフローチャートを参照して、これらテ一ブルを用いた下位階層可変長符号化部による可変長符号化処理の手順を説明する。

まず、上位階層のモ一ド情報で指定された予測モードに応じて使用する I ND EXテーブルが選択される（ステップ S 301) 。この場合、予測モ一ドが I N T R Aであれば図 22の I N D E Xテ一ブルと図 24の I NDEXテ一ブルが選択され、予測モ一ドが I NT E Rであれば図 23の I ND E Xテーブルと図 24 の I NDEXテーブルが選択される。

次に、符号化すべき DCT係数の RUNおよび LEVELの値力使用する I NDEXテーブルに定義された RUNおよび L EVE Lの最大値以下であるか否かが調べられる（ステップ S 302) 。 I NDEXテーブルに定義された RUN および LEVE Lの最大値以下であれば、その RUNおよび LEVE Lの値を用レ、て I ND E Xテーブルを検索し、図 25および図 26の符号語テ一ブルを検索するための I NDEXィ直をネ辱る（ステップ S 303) 。次に、 I NDEXテープルから得られた I NDEX値が "0" である力否かが判断され（ステップ S 30 4 ) 、 " 0 " 以外であれば、図 25および図 26の符号語テーブルを検索して I NDEX値に対応するリバーシブル符号語を出力する（ステップ S 305) 。ここで、図 25および図 26の符号語テーブルにおけるリバーシブル符号語の最終ビット "s" は LEVELの正負の符号を示しており、 "s" "0" のときは LEVELの符号は正、 "s" 力 S "1" のときは LEVELの符号は負である。一方、符号化すべき RUNおよび LEVELの値が、使用する I NDEXテーブルに定義された RUNおよび LEVELの最大値を越える場合、または I ND EXテーブルから得た I NDEX値が " 0" であれば、（LAST, RUN, L EVEL) を固定長符号ィヒし、その両端に ESCAPE符号を付けたものを出力する（ステップ S 306) 。すなわち、 RUNおよび LE VE Lの値はそれぞれ図 27の RUN固定長符号語テーブルおよび図 28の LEVE L固定長符号語テ —ブルによって 6ビッ卜と 7ビットの固定長符号に変換され、これら固定長符号の先頭には、図 29に示されているように、 LASTの値に対応する 1ビットが付加される。さらに、その符号列の両端に、 ESCAPE符号が付加される。先頭の E S C A P E符号は "00001" であり、末尾の E S C A P E符号は図 2 5および図 26の符号語テーブルにおける I NDEX値= "0" によって検索されるリバーシブル符号 "0000 s" である。このリバーシブル符号 "0000 s " の最終ビットの " s " は L E V E Lの正負の符号を示しており、 " s " "0" のときは LEVELの符号は正、 "s" 力 S "1" のときは LEVELの符号は負である。

次に、順方向復号化器 704および逆方向複号化器 708それぞれによるリバーシブル符号の復号処理方法を説明する。

順方向符号語テーブル 703および逆方向符号語テーブル 707には、それぞれ前述の図 25および図 26に示した符号語テ一ブル、図 27の RUN固定長符号語テーブル、図 28の LEVEL固定長符号語テーブルに加え、図 30および図 31に示すような復号ィ直テーブルが符号語テーブルとして予め用意されている。図 30および図 31の復号値テーブルには、 I NTRAと I NTE Rのそれぞれのモードについて I NDEX値に対応する（LAST、 RUN, LEVEL) の復号値が設定されている。

まず、図 20のフローチャートを参照して、順方向の復号処理について説明する。

まず、符号化データの復号処理が行われ、図 25および図 26に示した符号語テーブルを用いてリバーシプル符号語に対応する I ND E X値が求められる（ステツプ S 401) 。次いで、その I NDEX直が "0" である力否かがチェックされ（ステップ S 402) 、 "0" 以外の場合には、図 30および図 31の復号値テーブルを I NDEX値とモードとによって検索することにより、使用されてレヽる予測モードと I NDEX値に対応する（LAST、 RUN, LEVEL) の復号値を得る（ステップ S 403) 。 I NDEX値が "0" の場合は、 ESCA PE符号であるから、その ES CAPE符号に続く（LAST, RUN, LEV E L) の固定長符号を図 27および図 28の固定長符号語テーブルを用いて復号する（ステップ S 404) 。次いで、末尾の ESCAPE符号を復号する（ステップ S 405) 。符号語の最後の 1ビットを用いて L EVE Lの正負の判定が行われる（ステップ S 406) 。

次に、図 21のフローチャートを参照して、逆方向の復号処理について説明する。

まず、符号語の最初の 1ビットで、 LEVELの正負が決定される（ステップ S 501 ) 。次いで、図 25および図 26に示した符号語テーブルを用いてリバ一シブゾ ?ί-号語に対応する I NDEX値が求められる（ステップ S 502) 。次いで、その I NDEX値が "0" である力否かがチェックされ（ステップ S 50 3) 、 "0" 以外の場合には、図 30および図 31の復号値テ一ブルを、 I ND E X値と予測モードとによつて検索することにより、使用されている予測モードと I NDEX値とに対応する（LAST、 RUN, LEVEL) の復号値を得る (ステップ S 504) 。 I NDEX値が "0" の場合は、 ESCAPE符号である力ら、次に続く（LEVEL, RUN, LAST) の固定長符号を図 27および図 28の固定長符号語テーブルを用いて復号する（ステップ 505) 。次いで、先頭の ESCAPE符号を復号する（ステップ S 506) 。 - 次に、本第 2実施形態にお！/、て順方向および逆方向の各復号処理で行われる誤り発見処理の手順について説明する。

図 32は、順方向符号語テーブル 124に存在しないビットパターンが符号ィ匕データに出現したことを理由に誤りを発見する場合のフローチヤ一トである。まず、順方向または逆方向の復号処理で用いられる符号語テ一ブルに該当する符号語が存在するカゝ否かを確認するために、前述の符号化データの復号処理で得た I ND EX値が存在するか否かを確認する（ステップ S 601) 。もし I ND EX値が存在しなければ、存在しない符号語パターンが出現したと判定され、そこで誤りが発見される（ステップ S 606) 。

一方、 I NDEX値が存在する場合には、まず、その I NDEX値が "0" であるか否かを調べる (ステップ S 602) 。 I NDEX値が "0" の場合は、 E

5 CAPE符号で符号化している場合であるので、（LAST, RUN, LEV EL) の組み合わせが符号語テーブルに存在する力否かを調べる（ステップ S 6 03) 。符号語テーブルに存在する組み合わせの場合には、存在しない符号語パターンが出現したと判定され、そこで誤りが発見される（ステップ S 606) 。また、（LAST, RUN, LEVEL) の組み合わせが符号語テーブルに存在しなかった場合には、固定長符号の後に E S C A P E符号が存在するか否かを確認する（ステップ S 604) 。もし ESCAPE符号が存在しなければ、存在しなレ、符号語パターンが出現したと判定されてそこで誤りが発見され（ステップ S

606) 、また ESCAPE符号が存在すれば、正しレ、符号化ビットパターンであると判定され、正しい復号化処理が行われる（ステップ S 605) 。

一方、 I N D E X値が符号語テーブルに存在し、且つ I N D E X値が " 0 " 以外の場合は、正しい符号ィヒビットパターンであると判定され、正しい複号化処理が行われる（ステップ S 605) 。

図 33は、シンタックス上あり得ない状態が生じていることを理由に誤りを発見する場合のフローチャートである。この例では、 8 X 8の DCT係数のブロック毎に零ランの数とゼロ以外の非零係数の個数との合計が 64個よりも大きいか否かのチェックを行っている。

すなわち、まず、 8 X 8の DC T係数の中の直流成分が AC成分の DC T係数部の符号化データに含まれている力否かを調べ（ステップ S 701) 、含まれているならば、零ランの数と非零係数の個数との合計を示す変数 SUMに、初期値として "0" をセットし（ステップ S 702) 、含まれてない場合には、変数 S UMに初期ィ直として "1" をセッ卜する（ステップ S 703) 。

次に、（LAST, RUN, LEVEL) によって与えられる各 D C T係数の符号化データの可変長復号が LAS Τ= "1" になるまで繰り返し実行される (ステップ S 704〜S 707) 、この処理においては、ステップ S 704で (LAST, RUN, LEVEL) の可変長復号が行われる度、非零係数までの零ランの数を示す RUNの値に + 1したもの、つまり RUN+1の値が、変数 S UMに足し込まれる（ステップ S 705) 。ここで、 RUNの値に + 1するのは、零係数および非零係数のどちらであっても一偶分の係数が復号処理されたことになるためである。変数 SUMの値が 64よりも大きいか否かをチェックし（ステップ S 706) 、もし変数 SUMの値が 64よりも大きければ、そのときにシンタックスエラーの発生が検出される（ステップ S 709) 。

LAST係数が "1" になるまでの間にシンタックスエラ一が発見されなければ、そのブロックの復号処理が正常終了される（ステップ S 708) 。

(両端に E SCAP E符号をつける場合の別の構成例）

図 34と図 35は、両端に ESCAPE符号をつける場合の別の構成である。 RUNおよび L EVE Lの値は、それぞれ図 23の RU N固定長符号語テ一ブルおよび図 34の LEVE L固定長符号語テーブルによって 6ビットと 11ビットの固定長符号に変換される。この時、 LEVELの両端には、零ランの個数を制限するために、 "1" の Ma r k e r B i tを立てる。この符号列の先頭には、図 35に示されるように、 LASTの値に対応する 1ビットが付加される。さらに、その符号列の両端に、 ES CAPE符号が付加される。先頭の ESCAPE 符号は、 "00001 " であり、末尾の ES CAPE符号は図 25及び図 26の符号語テ一ブルにおける I NDEX値 = "0" によって検索されるリバーシブル符号 "0000 s，，である。このリバーシブル符号 "0000 s" の最終ビット "s" は LEVE Lの正負の符号を示しており、 "s" カ "0" のときは LEV ELの符号は正、 "s" 力； "1" のときは LEVE Lの符号は負である。

図 37は、図 19に対応する下位階層の可変長符号化による可変長符号化処理手順を示している。

ステップ S 801〜S 805はそれぞれ図 19のステップ S 301〜S 305 と同じであり、図 19との違いは、ステップ S 806の部分である。ここでは、 LEVELの両端に Ma r k e r B i tが立てられる。

図 38および図 39は、順方向復号器 704および逆方向復号器 708それぞれによるリバーシブル符号の復号処理方法を示している。

図 38の順方向復号処理におけるステップ S 901， S 902, S 903, S 905, S 906は図 20の順方向復号処理を構成するステップ S401， S 4 02， S 403, S 405, S 406と同じであり、図 20との違いは、ステツプ S 904である。ステップ S 904では、 ESCAPE符号に続く（LAST, RUN, LEVEL) の固定長符号のみならず、 ESCAPE符号に続く（LA ST, RUN, LEVEL) および Ma r k e r B i tの固定長符号が復号される。

同様に、図 39の逆方向復号処理におけるステップ S 1001， S 1002, S 1003, S 1005, S 1006は図 21の逆方向復号処理を構成するステップ S 501， S 502, S 503 , S 505, S 506と同じであり、図 21 との違いは、ステップ S 1005である。ここでは、（LEVEL, RUN, L AST) の固定長符号のみならず、（LEVEL, RUN, LAST) および M a r k e r B i tの固定長符号が復号される。

なお、本例では、両端に ESCAPE符号をつける場合の構成として、 RUN が 6ビットで、 L E V E Lの固定符号長が 7ビットの場合と、 11ビットの場合を示したが、その他のビット数であっても構わない。

図 36は、両端に E SCAP E符号をつける場合の他の構成である。例えば、 LEVELの固定符号長が長く、零ランの個数制限を越える場合には、図 36のように、 LEVE Lの固定長符号の間に Ma r k e r B i tを挿入することが好ましい。例えば再同期マ一カーなどの同期符号の符号長が 17ビット（16ビットの零ラン + 1 ; "00000000000000001" ) の場合には、同期符号と他の符号語との混同を避けるために、零ランの個数は 15ビット以下に制限される。この場合、 LEVELの固定長符号が長く、その零ランの個数が 1 6ビットを越える可能性がある場合には、図 36のように LEVELの固定長符号の間に Ma r k e r B i tが挿入される。これにより、 LEVELの固定符号長が長レヽ場合でも同期符号との混同を避けることが可能となる。

図 40は、 AC— DC T部の存在しない符号語パタ一ンの検出方法を示したフ口一チャートである。これは、図 32に対応するものである。まず、符号語テーブルに符号語が存在するかどうカゝ確認するために、 I NDE X値が存在するか確認する（ステップ S 1 101) 。もし、 I NDEX値が存在しなければ、存在しない符号語パターンが生じている（ステップ S 1 107) 。もし、 I N D E X値が存在した場合は、 I N D E X値が 0力どうか確認、し（ステツプ S 1 102) 、もし、 I NDEX値が 0の場合は、 ES PACE符号で符号ィ匕してある場合で、（LAST, RUN, LEVEL) の組を復号して、符号語テーブルの方に存在するかどう力調べる（ステップ S 1 103) 。符号語テープルに存在する組合せの場合は、存在しない符号語パターンが生じている（ステップ S 1 107) 。

また、 Ma r k e r B i tが正しい力確認する（ステップ S 1 104) 。もし、 Ma r k e r B i tが正しくない場合、存在しない符号語パターンが生じている（ステップ S 1107) 。

もし、 I NDEX値が 0以外の場合は、正しく復号化が行われている（S 1 1 06) 。

もし、符号語テーブルに存在しない組合せの場合で、 Ma r k e r B i t力正しい場合、固定長符号の後に ESCAPE符号が存在する力確認する（ステツプ S 1 105) 。もし、 ESCAPE符号が存在しない場合、存在しない符号語パターンが生じている（ステップ S 1 107) 。もし、 ESCAPE符号が存在した場合、正しく復号が行われている（ステップ S 1 106) 。

このように、本例では、順方向および逆方向の各復号処理で行われる誤り検出処理の中に、 Ma r k e r B i tが正しいか否かの判定処理が加えられている。

(両端に E S CAP E符号をつける場合のさらに他の構成例）

図 41と図 42は、両端に ESCAPE符号をつける場合のさらに他の構成である。ここでは、 LEVELの値が図 41のように 2の補数表現で表される場合を想定している。この場合、 LEVELの符号語によってその正負が特定されるので、符号列の末尾の ESCAPE符号は "00001" となり、 LEVELの正負を示す符号 " s " は使用されなレ、。

RUNおよび LEVELの値は、それぞれ図 27の RUN固定長符号語テープルおよび図 41の L E V E L固定長符号語テーブルによって、固定長符号に変換される。この時、 LEVELの両端には、零ランの個数を制限するために、 "1" の Ma r k e r B i tを立てる。この符号列の先頭には、図 42に示されるように、 LAS Tの値に対応する 1ビットが付カ卩される。さらに、その符号列の両端に、 E S C AP E符号が付加される。

また、 LEVE Lの固定符号長によっては、 LEVELと末尾の ESCAPE 符号との間の Ma r k e r B i tの挿入は省略できる。この例を図 43に示す。図 43では、 L EVE Lの固定符号長が 12ビットの場合が示されている。

LEVELの零ランの個数は、 LEVELの固定符号長一 2ビッ卜になるので、 L EVE Lの固定符号長が 13ビット以下であれば、末尾の E S CAP E符号の 4ビットの零ランと合わせても、合計の零ラン個数は、同期符号が 17ビットの場合の制限値（ 16ビット）よりも小さくなる。

また、前述したように零ランの個数制限は同期符号のビット数で決まるので、同期符号の符号長を長く設定した場合には、図 44および図 45に示されているように、 LEVELの符号語として絶対値と 2の補数表現のどちらを用いた場合でも Ma r k e r B i tの挿入を省略することができる。

逆に、 LEVELの符号語として 2の補数表現を使用した場合でも、図 36と同様にして、零ランの個数制限を越えないように、 L EVE Lの符号語内にも M a r k e r B i tを挿入しても良い。図 46はこの例である。

図 47は、 LEVELの符号語として 2の補数表現を使用し、且つ M a r k e r B i を挿入した場合、つまり図 42、図 43または図 46の符号化データ列を使用した場合における順方向複号化処理の手順を示している。

L EVE Lの符号語として絶対値を使用する図 38の順方向復号ィヒ処理との違いは、ステップ S 906の処理が省略されている点である。つまり、 LEVEL の符号語として 2の補数表現を使用した場合には、ステップ S 204における (LAST, RUN, L E V E L) および M a r k e r B i tの固定長符号の復号処理にて、 LEVELの符号の正負も判定されることになる。

図 48は、 LEVELの符号語として 2の補数表現を使用し、且つ M a r k e r B i tを挿入した場合、つまり図 42、図 43または図 46の符号化データ列を使用した場合における逆方向復号化処理の手順を示している。 LEVELの符号語として絶対値を使用する図 39の逆方向復号化処理との違いは、ステップ S 1301の処理が省略されている点である。つまり、 LEVE Lの符号語として 2の補数表現を使用した場合には、ステップ S 1304における（LEVEL, RUN, L A S T) および M a r k e r B i tの固定長符号の復号処理にて、 LEVELの符号の正負も判定されることになる。

図 49は、 LEVELの符号語として 2の補数表現を使用し、且つ M a r k e r B i tを使用しなレ、場合、つまり図 45の符号化データ列を使用した場合ににおける順方向複号化処理の手順を示している。図 47との違いは、ステップ S 1204にて、（LAST, RUN, L E V E L) の固定長符号についてのみの復号処理が行われる点である。

図 50は、 LEVELの符号語として 2の補数表現を使用し、且つ M a r k e r B i tを使用しない場合、つまり図 45の符号化データ列を使用した場合における逆方向復号化処理の手順を示している。図 48との違いは、ステップ S 1 505にて、（LEVEL, RUN, LAST) の固定長符号についてのみの復号処理が行われる点である。

(第 3の実施形態）

次に、第 1および第 2実施形態の復号値決定処理に適用可能な誤り範囲の推定方法を、本発明の第 3実施形態として説明する。

図 51は、本発明の第 3実施形態に係る可変長複号化器 109の構成を示すブロック図である。

可変長復号化器 109は第 1および第 2実施形態と同様に可変長符号を含む符号化データを同期区間毎に復号するものであり、その基本構成は第 1および第 2 実施形態と同じである。

すなわち、可変長復号化器 109では、符号化データが順方向のみ復号可能な可変長符号の場合は、スィッチ Sは Aにつながれて、順方向複号化器 104にて通常の順方向復号が行われる。順方向復号化器 104で復号された符号化データは、復号値決定部 105に送られる。

符号化データが双方向に復号可能な可変長符号の場合は、スィッチ S 101は Bにつながれ、符号化データは、バッファ 102に蓄えられ、符号化データの総ビット数が調べられた後に、順方向複号化器 1 0 4で復号される。

順方向復号化器 1 0 4で誤りが発見された場合には、スィツチ T 1 0 5がオンされて、バッフ 1 0 2に蓄えられた符号ィヒデータを逆方向復号化器 1◦ 8で逆方向からの復号が行われる。

順方向復号化器 1 0 4および逆方向複号化器 1 0 8では、存在しなレヽ符号語が出現した場合などに、誤りが生じたと判断する。

復号値決定部 1 0 5では、順方向複号化器 1 0 4の復号結果と逆方向復号化器 1 0 8の復号結果をつきあわせて最終的な復号結果を決定する。

以下、双方向復号可能な可変長符号の符号化データの場合の復号値決定部 1 0 5の動作について説明する。一本第 3実施形態では、順方向および逆方向復号処理で検出した符号化データの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テーブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲を推定することにより、最終的な復号値が決定される。つまり、前述したように、第 1 および第 2実施形態では、誤りが検出された位置からある一定量（T符号語）の範囲を固定的に誤り伝搬範囲として特定するようにしたが、本第 3実施形態では、誤り伝搬範囲の推定によって最適な Tの値が求められる。

ところで、無記憶情報源の最適符号化である H u f f m a n符号の符号長は、 2元の場合、次のような K r a f tの不等式を等号で満たすことが知られている。 ∑2

xeX ここで、 Xは、符号 Xの符号語、 1 ( X )は、 Xの符号長とする。

し力し、本発明のように同期区間が設定されて、同期符号が挿入される場合、同期符号のパターン（例えば、 0 0 0 · · · 0 1 ) とぶつからないような設計がなされるため、 K r a i tの不等式を等号で満足していない符号が用いられている。

./(X)

∑2- < 1 - (2) xeX 例えば、図 56および図 57 A、 57B、 57Cのような符号の場合、同期符号とぶっからないように "0000" を禁止符号語としている。この様な符号では、誤りが混入して可変長符号が正しく復号できなくなった時に、出現しなレ、パターン "0000" が生じると、誤りであることを検出することができる。

符号化デ一タが伝送または蓄積される伝送系または蓄積系の通信路モデルとしては、図 58のような誤り率 ε、 (0< ε < 1) の 2元対称通信路を仮定すると、符号語 Xを送信し、受信系列 yを受信する条件付き確率 P_(y | p (_y I _χ)χ) は、ビットの挿入、欠落は考慮しないので、

となる。ここで、 d(x,y) は、系列 Xと系列 yのハミング距離である _c

その結果、系列 yを受信する確率 P(y) は、

となる。今、符号 Xの符号^ ¾は有限、全ての Xに対して、 Ρ (X) 〉0とする。

ただし、ビットストリームに誤りが入った状態から、誤りが検出されるまでの状態をするためには、まず、少なくとも 1ビットは誤りが入った状態（初期状態 I) を考える必要がある。

今、符号語 Xが 1ビットも誤らなレ、確率は、（ 1一 ε ) 1 ( X)なので、少なくとも各符号語に 1ビットは誤りが入るような条件付き確率を考えると、

d(x,y)≠ 0

尸' Gズ = 1— (1一ど

d{x =0

(5)

P'(y) =∑P(x)P'{y\x となる。

今、対象としている瞬時復号可能な符号の場合、誤りがない場合の受信系列 y は、符号木の根の部分からスタートして、必ず葉の部分に到る。

し力 ^し、誤りがある場合には、受信系列 yは、符号木の葉の部分だけでなく節点の状態でスタートまたは、受信される可能性があるので、図 5 5のような状態遷移図で表現することができる。各状態への遷移確率 t _± は、 . (6)

によって、状態 iから状態 jに遷移する時の状態遷移確率 t yを求めることができる。ここで、関数 V ( y , i→j ) は、状態 iの時、受信系列 yで、状態）に遷移するならば、値 1、そうでないならば、値 0をとる。

ここで、各状態を次のように定義する。

I 初期状態

s 同期状態

U i 非同期状態 i = l， …， N- 2

E 誤り検出状態

図 5 5は、符号語の状態遷移図の例であり、図 5 6は、符号語の状態遷移表である。

行列 Tは、状態遷移表のうち、各状態から誤り検出される確率を除いた部分で

と定義し、一方、べクトル Dは、各状態から、誤り検出状態 Eに遷移する確率とする。 γ

D = (t NN+W … ）初期状態 Iからスタートするので誤り検出状態 Eを除く各状態の確率の初期確率は、 β(ο) = (ΐΑ...ο) … と置けるので、 i符号語後の誤り検出状態 Eを除く各状態の確率は、

2(0 = Q(0)T'-¹ -do) で、計算できる。

従って、 i符号語後に誤りが検出される確率は、 i― 1符号語後に各状態にいて、その次に検出される確率だから、

R( = Q(i一 1) 二 0(0)7"^ I = 1,2, (11) となる。ただし、 T O は、単位行列 Iとする。

推定確率 aを設定して、その確率で誤りが検出できる符号を計算できる _c

となる最小の jを求めて F( a )とすることで、誤りの存在範囲を確率的に推定できる。この F( a )は、前述したように第 1および第 2実施形態における丁に相当する。

つまり、誤りを検出できた位置から、 F( a ) 符号語分さかのぼった範囲に確率 aで誤りが存在するということである。また、復号処理の立場から考えると、この値によって、誤りを検出できた位置から、 F( a )符号語分さかのぼること W

40 により、誤りの伝搬してレヽる可能性のある箇所を確率 aで排除することが可能になる。

復号値決定部 1 0 5は、順方向符号語テープノレ 1◦ 3と逆方向符号語テーブル 1 0 8と符号語の生起確率 P ( X )と通信路の誤り率 εと推定確率 a力ら、順方向の誤りの存在する範囲 a )と逆方向の誤りの存在する範囲 F ₂ ( a )を計算し、誤り検出位置との関係から、廃棄する部分を決定する。

もし、図 5 7 Aのように、順方向の誤り検出位置と逆方向の誤り検出位置が交差しない場合は、それぞれの検出位匱から、誤りの存在する範囲 a )、 F ₂ ( a )の分だけさかのぼって廃棄する範囲を増やす。

もし、図 5 7 Bのように、順方向の誤り検出位置と逆方向の誤り検出位置が交差し、つ、交差する範囲が誤りの存在する範囲より大きい場合、交差する範囲を廃棄する範囲とする。

もし、図 5 7 Cのように、順方向の誤り検出位置と逆方向の誤り検出位置が交差し、つ、交差する範囲が誤りの存在する範囲より小さい場合、誤りが存在する範囲を廃棄する範囲とする。

また、 F ( a ) に平均符号長をかけることで、ビット数で推定することも可能である。

Β(α) = Ρ(α) ^ Ρ(χ)1(χ) - 03)

-^te"

この場合は、復^直決定部 1 0 5は、図 5 8 Aないし 5 8 Cのような動作をとる。図 5 7 Aないし 5 7 Cの場合と同様に、もし、図 5 8 Aのように、順方向の誤り検出位置と逆方向の誤り検出位置が交差しなレ、場合は、それぞれの検出位置力ら、誤りの存在する範囲 a )， B ₂ ( a )の分だけさかのぼって廃棄する範囲を増やす。

もし、図 5 8 Bのように、順方向の誤り検出位置と逆方向の誤り検出位置が交差し、力つ、交差する範囲が誤りの存在する範囲より大きい場合、交差する範囲を廃棄する範囲とする。

もし、図 5 8 Cのように、順方向の誤り検出位置と逆方向の誤り検出位置が交差し、かつ、交差する範囲が誤りの存在する範囲より小さい場合、誤りが存在する範囲を廃棄する範囲とする。

なお、本第 3の実施形態においては、双方向に復号可能な可変長復号化器の場合の例を示したが、通常の順方向のみに復号可能な可変長復号化器の場合にも適用可能である。

以上、説明したように本第 3実施形態の可変長複号化装置においては、 1 ) 符号化データをその符号ィヒデータに誤りが検出されるまで順方向から復号し、 2 ) 順方向からの復号にぉレ、て符号化データに誤りが検出されたとき、符号化デ一タを逆方向から復号し、 3 ) 順方向および逆方向からの復号結果と、順方向および逆方向からの復号にぉレ、てそれぞれ検出された符号化データの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テーブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲を推定して、最終的な復号値を決定する、という手順にて復号処理が行われる。

このように伝送系または蓄積系の誤り率と符号語の性能に応じて、誤り発見位置から、実際の誤りが存在する位置を確率的に推定することで、本来は正しくない符号語が誤って正しい符号語として復号されてしまうことを一定確率以下に低減することが可能となる。

なお、以上説明した第 1乃至第 3実施形態の可変長復号化装置の複号化処理の手順は、コンピュータ読み取り可能な C D— R OMや D V D— ROM、 D V D— R AMなどの記録媒体に格納されたコンピュータプログラムによつて実現することもできる。これにより、可変長復号のための専用のハ一ドウヱァを持たないコンピュータなどにおいても、符号化データに含まれる誤りによる影響が少ない復号処理を行うことができる。また、第 1乃至第 3実施形態の可変長復号化装置の一部または全てのハードウエアを搭載し、その動作制御をコンピュータプロダラムによって行うようにすることもできる。

(第 4実施形態）

次に、本発明の応用例として、本発明の実施形態 1〜3の可変長符号化 Z復号ィ匕装置が組み込まれた動画像符号化 Z復号化システムの例を図 5 9を用いて説明する。パーソナルコンピュータ（P C) 1 0 0 1に備え付けられたカメラ 1 0 0 2より入力された画像信号は、 P C 1 0 0 1に組み込まれた動画像符号化器または動画像符号ィ匕ソフトウェアによって符号化される。符号ィヒされたデータは、他の音声やデータの情報と多重化された後、無線機 1 0 0 3より無線で送信され、他の無線機 1 0 0 4によって受信される。無線機 1 0 0 4で受信された信号は、画像信号の符号ィヒデータおよび音声データに分解される。これらのうち、画像信号の符号化データはワークステーション（EWS ) 1 0 0 5に組み込まれた動画像復号ィ匕器または動画像復号化ソフトウェアによって復号され、 EWS 1 0 0 5 のディスプレイに表示される。

一方、 EW S 1 0 0 5に備え付けられたカメラ 1 0 0 6より入力された画像信号は、 EWS 1 0 0 5に組み込まれた動画像符号化器または符号ィヒソフトウエアを用いて上記と同様に符号化される。符号ィヒデータは、他の音声やデータの情報と多重化され、無線機 1 0 0 4により無線で送信され、無線機 1 0 0 3によって受信される。無線機 1 0 0 3によつて受信された信号は、画像信号の符号化データおよび音声やデータの情報に分解される。これらのうち、画像信号の符号化デ —タは P C 1 0 0 1に組み込まれた動画像復号化器または動画像復号化ソフトゥエアによって復号され、 P C 1 0 0 1のディスプレイに表示される。

なお、動画像複号化ソフトウェアは、前述の各実施形態で説明した可変長復号化処理の手順をコンピュータに実行させるためのプログラムにより実現される。また、以上説明した各実施形態 1〜 3の構成および符号化データ列の構造は適組み合わせて用いることが可能である。

以上説明したように、本発明によれば、符号化データのビット上での誤り発見位置と符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用することにより、本来は正しくない符号語が正しいと復号される場合を減らすことができ、伝送路の誤りによる影響を抑えることのできる可変長復号化装置および方法を実現することができる。また、特に、本発明の可変長複号化装置および方法を動画像の復号化処理に適用することで、符号ィヒされた動画像信号が無線通信路などの伝送路誤りの多レ、環境を介して送信される場合であっても、伝送路誤りによる表示画面への影響を低減することが可能となる。さらに、誤りの伝搬範囲を推定することにより、本来は正しくない符号語が正しレ、と復号される確率をより低減することが可能となる。産業上の利用可能性

上述した本発明の動画像復号化装置は、双方向に復号可能な可変長符号に符号化されて記録媒体に記録され、または伝送された動画像等の可変長符号化情報を復号化するのに適している。

Claims

請求の範囲

1 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語で構成された可変長符号からなる符号化デ一タを受ける入力部と、

前記符号化データを所定区間毎に順方向から復号する順方向復号部と、前記符号ィ匕データを所定区間毎に逆方向から復号する逆方向復号部と、前記順方向復号化部および逆方向復号部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部と、

で構成され、

前記順方向復号化部および逆方向復号部の各々は前記符号化データの誤りを検出する検出部を有し、

前記復号値決定部は、前記順方向復号化部によつて検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置と、前記逆方向復号化部によつて検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号化デ一タのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する可変長複号化装置。

2 . 前記復号値決定部は、前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置として、前記同期区問内の何番目の符号語に誤りが生じたかを示す符号語上の誤り発見位置を使用する請求項 1記載の可変長複号化装置。

3 . 前記復号値決定部は、前記順方向復号ィヒ部および逆方向複号化部による誤り発見位置が、前記ビット上および前記シンタックス上のいずれか一方において交差する場合、より交差量の多レ、誤り発見位置間に属する符号化データを廃棄し、その廃棄データ領域の直前までの符号語に対する復号ィ直として順方向の復号結果を使用し、廃棄データ領域の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用する請求項 1記載の可変長複号化装置。

4 . 前記復号値決定部は、

( a ) 前記順方向復号ィヒ部および逆方向復号ィヒ部による誤り発見位置が、ビット上でもシンタックス上でも交差しない場合、前記順方向復号化部による前記ビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量手前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記逆方向復号部による前記ビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、残りの符号化データを廃棄し、

( b ) 前記順方向複号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上では交差しないが、シンタックス上で交差する場合、

前記逆方向復号化部によるシンタックス上の誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号部によるシンタックス上の誤り発見位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、シンタックス上の誤り発見位置が交差する部分の符号化データを廃棄し、

( c ) 前記順方向複号化部おょぴ逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上で交差するが、シンタックス上では交差しない場合、

前記逆方向復号化部によるビット上の誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号部によるビット上の誤り位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、ビット上誤り発見位置が交差する部分の符号化データを廃棄し、

( d ) 前記順方向複号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上でもシンタックス上でも交差する場合、

交差する部分が最大となる位置を誤り発見位置として選択して、

前記逆方向複号化部による誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号部での誤り発見位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、誤り位置が交差する部分の符号化データを廃棄する請求項 1記載の可変長復号化装置。

5 . 動画像信号を直交変換することによって得られた変換係数を順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を用レ、て符号化することによつて生成された可変長符号を含む前記動画像信号の符号化データを受ける入力部と、

前記符号化データの同期区間を検出する同期区間検出部と、前記同期区間検出部により検出された所定の同期区間の符号化データを順方向から復号する順方向復号部と、

前記同期区間検出部により検出された所定の同期区間の符号ィヒデータを逆方向から復号する逆方向復号部と、

前記順方向復号ィ匕部および逆方向復号部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部とを有し、

前記順方向復号化部および逆方向復号部の各々は前記符号ィ匕データの誤りを検出する誤り検出部を有し、

前記復号値决定部は、前記順方向複号化部によつて検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号ィヒデータのビット上の誤り発見位置および前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置と、前記逆方向復号ィヒ部によって検出された前記符号化デ一タの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する動画像復号化装置。

6 . 前記復号値決定部は、前記同期区間内の符号ィヒデータに誤りが検出された場合、誤りが検出されなかったマクロブロックの内で、フレーム内符号化を行つたマクロプロックの変換係数からなる符号化データを、一部または全て廃棄する請求項 5記載の動画像復号化装置。

7 · 前記復号値決定部は、符号化データを廃棄したマク口プロックにつレ、て、フレーム内符号化モードの場合は前画面を表示するか、符号化を行わないモ一ドとして処理し、フレーム間予測符号化モードの場合は動き補償を行う請求項 5記載の動画像複号化装置。

8 . 前記同期区間内の符号化データはそれぞれ動画像信号の予測符号化の単位となる複数のマク口ブロックの変換係数を含み、

前記復号ィ直決定部は、前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置として、前記同期区間内の何番目のマクロブロックに誤りが生じたかを示すマク口ブロック上の誤り発見位置を使用する請求項 5記載の動画像復号化装置。

9 . 前記同期区間内の符号化デ一タはそれぞれ動画像信号の予測符号ィ匕の単位となる複数のマク口ブロックの変換係数を含み、前記復号値決定部は、

( a ) 前記順方向複号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差しなレ、場合、

前記順方向復号ィ匕部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量手前までのマク口プロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記逆方向復号部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、残りのマクロブロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( b ) 前記順方向複号化部および逆方向復号ィ匕部による誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しないが、シンタックス上の位置で交差する場合、

前記逆方向復号化部によるシンタックス上の誤り発見位置の直前までのマク口プロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号部によるシンタックス上の誤り発見位置の直後からのマク口プロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、シンタックス上の誤り発見位置が交差するマクロプロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( c ) 前記順方向複号化部および逆方向復号化部での誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、シンタックス上の位置では交差しなレ、場合、

前記逆方向複号化部によるビット上の誤り発見位置の直前までのマクロプロックに対する復号として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号部によるビット上の誤り発見位置の直後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、ビット上の誤り発見位置が交差するマクロブロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( d ) 前記順方向複号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差する場合、

逆方向復号ィヒ部による誤り発見位置の直前までのマクロプロックに対 ~Τる復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号手による誤り発見位置の直後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、誤り発見位置が交差するマクロブロックの変換係数からなる符号化データを廃棄する請求項 5記載の動画像複号化装置。

1 0 . 前記復号値決定部は、前記同期区間内の符号化データに誤りが検出された場合、誤りが検出されなかったマクロブロックの内で、フレーム内符号化を行つたマクロプロックの変換係数からなる符号化データを、一部または全て廃棄する請求項 9記載の動画像複号化装置。

1 1 . 前記復号値決定部は、符号化データを廃棄したマク口プロックにつレ、て、フレーム内符号化モードの場合は前画面を表示するか、符号化を行わなレ、モ一ドとして処理し、フレーム間予測符号化モードの場合は動き補償を行う請求項 9記載の動画像複号化装置。

1 2 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを所定の同期区間毎にその符号ィヒデータに誤りが検出されるまで順方向から復号し、

前記順方向からの復号にぉレ、て前記符号化データに誤りが検出されたとき、前記符号化データを所定区間毎に逆方向から復号し、

前記順方向および逆方向からの復号結果と、前記順方向および逆方向からの復号にぉレ、てそれぞれ検出された前記符号化データのビット上の誤り発見位置と前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する可変長符号化データの復号化方法。

1 3 . 前記順方向からの復号および逆方向からの復号における誤り発見位置が、前記ビット上の誤り発見位置および前記シンタックス上の誤り発見位置のいずれ力一方において交差する場合、より交差量の多い誤り発見位置間に属する符号ィ匕データを廃棄し、その廃棄データ領域の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、廃棄データ領域の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用する請求項 1 2記載の復号化方法。

1 4 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを所定期間毎にその符号ィ匕データに誤りが検出されるまで順方向から復号する手順と、

前記順方向からの復号におレ、て前記符号化データに誤りが検出されたとき、前記符号化データを逆方向から復号する手順と、前記順方向および逆方向からの復号結果と、前記順方向および逆方向からの復号にぉレヽてそれぞれ検出された前記符号化データのビット上の誤り発見位置と前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する手順とを含むコンピュータプログラムを記録する記録媒体。

1 5 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを受ける入力部と、

前記符号化データを所定同期区間毎に順方向から復号する順方向復号部と、前記符号ィ匕データを所定同期区間毎に逆方向から復号する逆方向復号部と、前記順方向復号部および逆方向複号化部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部とを具備し、

前記順方向復号化部および逆方向復号部の各々は前記符号化データの誤りを検出する誤り検出部を有し、

前記復号値決定部は、前記順方向および逆方向復号部で検出した符号ィヒデータの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テーブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲を推定して、最終的な復号値を決定する可変長復号化装置。

1 6 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データをその符号化データに誤りが検出されるまで所定同期区間毎に順方向から復号し、

前記順方向からの復号において前記符号化データに誤りを検出したとき、前記符号化データを所定同期区間毎に逆方向から復号し、

前記順方向および逆方向からの復号においてそれぞれ検出された前記符号化デ一タの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テ一ブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲を推定して、最終的な復号値を決定する可変長複号化方法。

1 7 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号ィ匕データをその符号化データに誤りが検出されるまで所定同期区間毎に順方向から復号する手順と、

前記順方向からの復号にぉレ、て前記符号化データに誤りが検出されたとき、前記符号化データを所定同期区間毎に逆方向から復号する手順と、前記順方向および逆方向からの復号結果と、前記順方向おょぴ逆方向からの復号におレ、てそれぞれ検出された前記符号化デ一タの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テーブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲を推定して、最終的な復号値を決定する手順とを含むコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体。

補正書の請求の範囲

[ 1 9 9 9年 2月 1 5日（1 5 . 0 2 . 9 9 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1， 4 , 5 , 9及び 1 5は補正された；新しい請求の範囲 1 8が加えられた；他の請求の範囲は変更なし。（7頁） ]

1 . (補正後）順方向にも逆方向にも復号可能な符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを受ける入力部と、

前記符号化データを所定区間毎に順方向から復号する順方向復号化部と、前記符号化データを所定区間毎に逆方向から復号する逆方向復号化部と、前記順方向復号化部および逆方向復号化部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部と、

で構成され、

前記順方向復号化部および逆方向復号化部の各々は前記符号化データの誤りを検出する検出部を有し、

前記復号値決定部は、前記順方向復号化部によって検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置と、前記逆方向復号化部によって検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して復号値を決定する可変長復号化装置。

2 . 前記復号値決定部は、前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置として、前記同期区間内の何番目の符号語に誤りが生じたかを示す符号語上の誤り発見位置を使用する請求項 1記載の可変長復号化装置。

3 . 前記復号値決定部は、前記順方向復号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、前記ビット上および前記シンタックス上のいずれか一方において交差する場合、より交差量の多い誤り発見位置間に属する符号化データを廃棄し、その廃棄デ一タ領域の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、廃棄データ領域の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結杲を使用する請求項 1記載の可変長復号化装置。

4 . (補正後）前記復号値決定部は、

( a ) 前記順方向復号化部および逆方向復号化部;こよる誤り発見位置が、ビット上でもシンタックス上でも交差しない場合、

襦正きれた用紙 (条約第 19条）前記順方向復号化部;こよる前記ビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量手前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記逆方向復号化部による前記ビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結杲を使用し、残りの符 δ 号化データを廃棄し、

( b ) 前記 ill頁方向復号化部および逆方向復号化部による誤り癸見位置が、ビット上では交差しないが、シンタックス上で交差する場合、

前記逆方向復号化部によるシンタックス上の誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号化部によるシ0 ンタックス上の誤り発見位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使^し、シンタックス上の誤り発見位置が交差する部分の符号化データを廃棄し、

( c ) 前記順方向復号化部および逆方向復号化部による誤り癸見位置が、ビット上で交差するが、シンタックス上では交差しない場合、

5 前記逆方向復号化部によるビッ卜上の誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号詰杲を使用し、前記順方向復号化部によるビット上の誤り位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、ビット上誤り発見位置が交差する都分の符号化データを廃棄し、

( d ) 前記順方向復号化部および逆方向復号化き [ ;こよる誤り発見位置が、ビッ0 ト上でもシンタックス上でも交差する場合、

前記逆方向復号化部による誤り発見位置の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結杲を使用し、前記順方向復号化部での誤り発見位置の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、誤り位置が交差す 5 る部分の符号化データを廃棄する請求項 1記載の可変長復号化装置。

5 . (補正後）動画像信号を直交変換することによって得られた変換係数を順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を用いて符号化することによって生成された可変長符号を含む前記動画像信号の符号化データを受ける入力部と、

前記符号化データの同期区間を検出する同期区間検出部と、

補正された用紙 (条約第 19条）前記同期区間検出部により検出された所定の同期区間の符号化データを順方向から復号する順方向復号化部と、

前記同期区間検出部により検出された所定の同期区間の符号化データを逆方向から復号する逆方向復号化部と、

δ 前記順方向復号化部および逆方向復号化部の復号結果から最終的な復号結果を出力する復号値決定部とを有し、

前記順方向復号化部および逆方向復号化部の各々は前記符号化データの誤りを検出する誤り検出部を有し、

前記復号値決定部は、前記順方向復号化部によって検出された前記符号化デ一0 タの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置と、前記逆方向復号化部によって検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのビット上の誤り発見位置および前記符号化デ一タのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する動画像復号化装置。

5 6 . 前記復号値決定部は、前記同期区間内の符号化データに誤りが検出された場合，誤りが検出されなかったマクロブロックの内で、フレーム内符号化を行つたマクロプロックの変換係数からなる符号化データを、一部または全て廃棄する請求項 5記載の動画像復号化装置。

7 . 前記復号値決定部は、符号化データを廃棄したマクロブロックについて、0 フレーム内符号化モードの場合は前画面を表示する力符号化を行わないモードとして処理し、フレーム間予測符号化モードの場合は動き補償を行う請求項 5記載の動画像復号化装置。

8 . 前記同期区間内の符号化データはそれぞれ動画像信号の予測符号化の単位となる複数のマクロプロックの変換係数を含み、

5 前記復号値決定部は、前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置として、前記同期区間内の何番目のマクロプロックに誤りが生じたかを示すマクロブ口ック上の誤り発見位置を使用する請求項 5記載の動画像復号化装置-

9 . (補正後）前記同期区間内の符号化データはそれぞれ動画像信号の予測符号化の単位となる複数のマクロプロックの変換係数を含み、

補正 Ϊれた (条約第 19条）前記復号値決定部は、

( a ) 前記順方向復号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差しない場合、

前記順方向復号化部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量手前までのマクロプロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記逆方向復号化部によるビット上またはシンタックス上の誤り発見位置の一定量後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、残りのマクロプロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( b ) 前記順方向復号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置では交差しないが、シンタックス上の位置で交差する場合、

前記逆方向復号化部;こよるシンタックス上の誤り発見位置の直前までのマクロプロックに対する復号値として順方向の復号結果を使用し、前記順方向復号化部によるシンタックス上の誤り発見位置の直後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、シンタックス上の誤り発見位置が交差するマクロプロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( c ) 前記順方向復号化部および逆方向復号化部での誤り発見位置が、ビット上の位置で交差するが、シンタックス上の位置では交差しない場合、

前記逆方向復号化部によるビット上の誤り発見位置の直前までのマクロブコックに対する復号値として順方向の復号結杲を使用し、前記順方向復号化部によるビット上の誤り発見位置の直後からのマクロブロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、ビット上の誤り発見位置が交差するマクロブロックの変換係数からなる符号化データを廃棄し、

( d ) 前記順方向復号化部および逆方向復号化部による誤り発見位置が、ビット上の位置でもシンタックス上の位置でも交差する場合、

逆方向復号化部による誤り発見位置の直前までのマクロプロックに対する復号値として順方向の復号詰果を使用し、前記順方向復号手による誤り発見位置の直後からのマクロプロックに対する復号値として逆方向の復号結果を使用し、誤り発見位置が交差するマクロブコックの変換係数からなる符号化デ一タを廃棄する

補正された用 ¾ (条約第 19条）請求項 5記載の動画像復号化装置。

1 0 . 前記復号値決定部は、前記同期区間内の符号化データに誤りが検出された場合、誤りが検出されなかったマクロブロックの内で、フレーム内符号化を行つたマクロプロックの変換係数からなる符号化データを、一部または全て廃棄する δ 請求項 9記載の動画像復号化装置。

1 1 . 前記復号値決定部は、符号化データを廃棄したマクロブロックについて、フレーム内符号化モードの場合は前画面を表示するか、符号化を行わないモードとして処理し、フレーム間予測符号化モードの場合は動き補償を行う請求項 9記載の動画像復号化装置。

0 1 2 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを所定の同期区間毎にその符号化データに誤りが検出されるまで順方向から復号し、

前記順方向からの復号において前記符号化データに誤りが検出されたとき、前記符号化データを所定区間毎に逆方向から復号し、

5 前記順方向および逆方向からの復号結果と、前記順方向および逆方向からの復号においてそれぞれ検出された前記符号化データのビッ卜上の誤り発見位置と前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する可変長符号化データの復号化方法。

1 3 . 前記順方向からの復号および逆方向からの復号における誤り発見位置が、0 前記ビット上の誤り発見位置および前記シンタックス上の誤り発見位置のいずれか一方において交差する場合、より交差量の多い誤り発見位置間に属する符号化データを廃棄し、その廃棄データ領域の直前までの符号語に対する復号値として順方向の復号結果を使用し、廃棄データ領域の直後からの符号語に対する復号値として逆方向の復号結果を使用する請求項 1 2記載の復号化方法。

5 1 4 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データを所定期間毎にその符号化データに誤りが検出されるまで順方向力ら復号する手順と、

前記順方向からの復号において前記符号化データに誤りが検出されたとき、前記符号化データを逆方向から復号する手順と、

補正きれた用紙 (条約第 ₁₉条）前記順方向および逆方向からの復号結果と、前記順方向および逆方向からの復号にぉレ、てそれぞれ検出された前記符号化データのビット上の誤り発見位置と前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置とを利用して、復号値を決定する手順とを含むコンピュータプログラムを記録する記録媒体。

δ 1 5 . (補正後）順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符—号からなる符号化デ一タを受ける入力部と、

前記符号化データを所定同期区間毎に順方向から復号する順方向復号化部と、前記符号化データを所定同期区間毎に逆方向から復号する逆方向復号化部と、前記順方向複号化部および逆方向復号化部の復号結果から最終的な復号結果を0 出力する復号値決定部とを具備し、

前記復号値決定部は、前記順方向および逆方向複号化部で検出した符号化データの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率5 と、符号語テーブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲を推定して、最終的な復号値を決定する可変長復号化装置：

1 6 . 順方向にも逆方向;こも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データをその符号化データに誤りが検出されるまで所定同期区間毎に順方向から復号し、

0 前記順方向からの復号において前記符号化データに誤りを検出したとき、前記符号化データを所定同期区間毎に逆方向から復号し、

前記順方向および逆方向からの復号においてそれぞれ検出された前記符号化デ —タの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テーブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲 5 を推定して、最終的な復号値を決定する可変長復号化方法。

1 7 . 順方向にも逆方向にも復号可能な符号語を含む符号語で構成された可変長符号からなる符号化データをその符号化データに誤りが検出されるまで所定同期区間毎に順方向から復号する手順と、

前記順方向からの復号;こおいて前記符号化データに誤りが検出されたとき、前

鍵された用牴 (条約第19条）記符号化データを所定同期区間毎に逆方向から復号する手順と、前記順方向および逆方向からの復号結果と、前記順方向および逆方向からの復号においてそれぞれ検出された前記符号化データの誤り検出位置と、伝送系または蓄積系の誤り率と、各々の符号語の生起確率と、符号語テーブル中の各符号語のビットパターンから、誤りの存在する範囲を推定して、最終的な復号値を決定する手順とを含むコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体 _c

1 8 . (追加）前記復号値決定部は、前記順方向復号化部によって検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置と前記逆方向復号化部によって検出された前記符号化データの誤り位置を示す前記符号化データのシンタックス上の誤り発見位置に加えて、前記順方向復号化部;こよって検出された前記符号化データのビット上の誤り発見位置と、前記逆方向復号化部によって検出された前記符号化デ一タのビット上の誤り発見位置とを利用して復号値を決定する請求項 1記載の可変長復号化装置。

補正きれた用紙 (条約 19条）