JP3304415B2 - ブロック変換符号の復号装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル画像信号
を小ブロックに分割し、ブロック毎に処理することによ
ってデータ量を圧縮するブロック変換符号の復号装置、
特に、重要語がエラーの場合に、その推定の精度を向上
できる復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタルビデオ信号を磁気テープ等の
記録媒体に記録する時には、その情報量が多いので、記
録／再生できる程度の伝送レイトを達成するために、高
能率符号化によって、ディジタルビデオ信号を圧縮する
のが普通である。高能率符号化としては、ディジタルビ
デオ信号を多数の小ブロックに分割し、ブロック毎に符
号化処理を行うＡＤＲＣ、ＤＣＴ（Discrete Cosine Tr
ansform)等が知られている。ＡＤＲＣは、例えば特開昭
６１−１４４９８９号公報に記載されているような、２
次元ブロック内に含まれる複数画素の最大値及び最小値
により規定されるダイナミックレンジを求め、このダイ
ナミックレンジに適応した符号化を行う高能率符号化で
ある。

【０００３】ブロック変換符号化で得られる符号化出力
は、同等の重要度を有していない。ＡＤＲＣでは、ダイ
ナミックレンジ情報が再生側で分からないと、そのブロ
ックの全ての画素の復号ができなくなるので、ブロック
毎に検出されるダイナミックレンジ情報は、画素毎のコ
ード信号に比して重要度が高い。ＤＣＴの場合では、Ｄ
ＣＴで発生した係数データ中で、直流分は、交流分に比
して重要度が高く、交流分のデータの中でも、より低次
のものの方が高次のものより重要度が高い。また、ブロ
ックの平均値と、この平均値に対する画素の値の差分を
ベクトル量子化するブロック符号化では、平均値が重要
度が高い。これらの重要度が高い符号化出力を重要語と
称する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＡＤＲＣを用いたディ
ジタルＶＴＲでは、重要語がエラーの場合でもその値を
用いて全ての符号化出力を復号するか、または重要語が
エラーのブロックは、エラーブロックとして、周囲の復
号データでエラーブロックを修整するかしていた。何れ
の処理であっても、重要語がエラーであるブロックは、
ブロック状の歪みとなり、復元画像の劣化が目立つ問題
があった。そこで、この重要語のエラーを周辺ブロック
と注目ブロックとの空間的な相関に基づいて、統計的な
手法によって推定することも考えられるが、絵柄によっ
ては、推定の精度が低いおそれがある。ＤＣＴの場合
も、同様に空間的な相関を利用した重要語の修整が可能
であるが、同様の問題がある。

【０００５】従って、この発明の目的は、重要語がエラ
ーである場合に、高精度に重要語を推定でき、その結
果、復元画像の劣化を抑えることができるブロック変換
符号の復号装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の画素からなるディジタル画像信号を、空間的に近接す
る複数の画素からなるブロック毎に、伝送情報量を圧縮
するＡＤＲＣ符号化することで生成された、復号のため
の重要度が高いダイナミックレンジ情報のデータと、相
対的に重要でない各画素の符号化値とを含む伝送データ
から各画素データを復号するブロック変換符号の復号装
置において、ダイナミックレンジ情報のデータがエラー
の場合に、ダイナミックレンジ情報のデータのエラーを
修整するための手段と、 注目ブロックの符号化値が全て
エラーではない場合に、この注目ブロックの符号化値の
最大値を検出し、この検出最大値が、符号化ビットｎで
表現できる最大値である（２ ⁿ −１）よりも小さい時
に、検出最大値でダイナミックレンジ情報のデータを置
き換える手段と、伝送データが供給され、ブロック毎に
正しいダイナミックレンジ情報あるいは置き換えられた
ダイナミックレンジ情報を用いて、符号化データを復号
するための復号手段とからなることを特徴とするブロッ
ク変換符号の復号装置である。

【０００７】請求項２の発明は、複数の画素からなるデ
ィジタル画像信号を、空間的に近接する複数の画素から
なるブロック毎に、伝送情報量を圧縮するブロック符号
化することで生成された、復号のための重要度が高い第
１のデータと、相対的に重要でない第２のデータとを含
む伝送データから各画素データを復号するブロック変換
符号の復号装置において、第１のデータがエラーの場合
に、第１のデータがエラーである注目ブロックに関し
て、注目ブロック内の隣接する２つの符号化値の差と、
注目ブロックの周辺ブロック内にあって、２つの符号化
値と対応する２つの符号化値の差の比を参照することに
よって、第１のデータの修整に使用するデータであるか
どうかを判断するための判断手段と、 判断手段の出力信
号に基づいて、第１のデータのエラーを修整するための
修整手段と、エラーの修整された第１のデータを用い
て、符号化データを復号するための復号手段とからなる
ことを特徴とするブロック変換符号の復号装置である。

【０００８】請求項６の発明は、複数の画素からなるデ
ィジタル画像信号を、空間的に近接する複数の画素から
なるブロック毎に、伝送情報量を圧縮するブロック符号
化することで生成された、復号のための重要度が高い第
１のデータと、相対的に重要でない第２のデータとを含
む伝送データから各画素データを復号するブロック変換
符号の復号装置において、第１のデータがエラーの場合
に、第１のデータがエラーである注目ブロックに関し
て、注目ブロック内の符号化値と、注目ブロックの周辺
ブロック内にあって、符号化値と対応する復号値の相関
係数を演算し、相関係数を参照することによって、第１
のデータの修整に使用するデータであるかどうかを判断
するための判断手段と、 判断手段の出力信号に基づい
て、第１のデータのエラーを修整するための修整手段
と、 エラーの修整された第１のデータを用いて、符号化
データを復号するための復号手段とからなることを特徴
とするブロック変換符号の復号装置である。

【０００９】

【００１０】

【作用】注目ブロックがエラーの場合には、注目ブロッ
クの符号化値とその周辺ブロックの境界データ（復号
値）とを使用した統計的な方法によって、注目ブロック
に関する重要語が推定される。この推定のために使用さ
れるデータは、エラーでないデータのみに限定する。こ
れによって、推定の精度が向上する。また、エラーでな
く、注目ブロックと相関の強いデータを使用して重要語
が推定される。さらに、ＡＤＲＣの場合では、注目ブロ
ックの符号化値ｘｉの最大値が２ⁿ −１より小さい時に
は、符号化値の最大値ＤＲ´がダイナミックレンジであ
るので、推定されたダイナミックレンジが最大値ＤＲ´
に置き換えられる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明によるディジタルＶＴＲの信
号処理部について説明する。図１は記録側の構成を全体
として示すものである。放送信号あるいはカラービデオ
カメラの撮像信号から形成された輝度信号Ｙ、色差信号
Ｕ、ＶがＡ／Ｄ変換器１ａおよび１ｂによって、（４：
２：２）のコンポーネントディジタル信号に変換され
る。Ａ／Ｄ変換器１ａおよび１ｂの出力信号がブロック
化回路２ａおよび２ｂに供給され、データの順序がブロ
ックの順序に変換される。ブロック化回路２ａおよび２
ｂは、後段の信号処理回路３ａおよび３ｂ内に設けられ
たブロック符号化回路のために設けられている。１フィ
ールドあるいは１フレームの画面の有効領域が（４×
４）画素、（８×８）画素等の大きさのブロックに分割
される。有効領域の周辺にブランキング領域が存在す
る。

【００１２】ブロック化回路２ａおよび２ｂの出力信号
が供給される信号処理回路３ａおよび３ｂは、ＡＤＲ
Ｃ、ＤＣＴ等のブロック変換符号化を行うものである。
図３は、ＡＤＲＣのエンコーダの一例を示す。ブロック
化回路２ａおよび２ｂの出力信号がダイナミックレンジ
ＤＲ及び最小値検出回路８と遅延回路９とに供給され
る。検出回路８は、ブロックのダイナミックレンジＤＲ
と最小値ＭＩＮとを検出する。遅延回路９は、最大値Ｍ
ＡＸ及び最小値ＭＩＮを検出する時間、データを遅延さ
せる。

【００１３】減算回路１０では、遅延回路９からのビデ
オデータから最小値ＭＩＮが減算され、減算回路１０か
ら最小値が除去されたビデオデータが得られる。ダイナ
ミックレンジＤＲが割算回路１１に供給され、４ビット
固定長のＡＤＲＣの場合では、ダイナミックレンジＤＲ
が1/16とされる。この割算回路１１から量子化ステップ
Δが得られる。減算回路１０の出力データ及び量子化ス
テップΔが量子化回路１２に供給される。

【００１４】量子化回路１２から元のビット数（８ビッ
ト）より少ない４ビットのコード信号ＢＰが得られる。
量子化回路１２は、ダイナミックレンジＤＲに適応した
量子化を行う。つまり、量子化ステップΔで、最小値が
除去されたビデオデータが除算され、商を切り捨てによ
り整数化した値がコード信号ＢＰとされる。量子化回路
１２は、除算回路或いはＲＯＭで構成できる。輝度信号
Ｙを４ビットに符号化し、色差信号Ｕ／Ｖを３ビットに
符号化することによって、例えば８０Ｍｂｐｓの記録デ
ータのレイトを達成することができる。

【００１５】これらのダイナミックレンジＤＲ、最小値
ＭＩＮ及びコード信号ＢＰがシャフリング回路４に供給
され、ＡＤＲＣブロックを単位として、シャフリングが
なされる。シャフリングは、１フレーム内でＡＤＲＣブ
ロックの配列を変更するように、符号化出力を並び変え
る処理である。シャフリング回路４の出力信号がパリテ
ィ付加回路５に供給される。

【００１６】パリティ付加回路５では、エラー訂正符号
例えば積符号のパリティが生成される。パリティ付加回
路５の出力信号が同期信号およびＩＤ信号付加回路６に
供給され、同期信号およびＩＤ信号が一定長のデータに
対して付加される。同期信号およびＩＤ信号付加回路６
の出力信号がチャンネル符号化回路７に供給される。チ
ャンネル符号化回路７からの記録データは、図示しない
が、記録アンプと回転トランスを介して回転ヘッドに供
給され、磁気テープに記録される。

【００１７】次に、再生側の構成について図２を参照し
て説明する。回転ヘッドからの再生データが回転トラン
ス（図示せず）及び再生アンプを介してチャンネル復号
化回路２１に供給され、チャンネル復号化回路２１にお
いて、チャンネルコーディングの復調がされる。チャン
ネル復号化回路２１の出力信号がＴＢＣ（時間軸補正回
路）／同期、ＩＤ抽出回路２２に供給される。回路２２
において、再生信号の時間軸変動成分が除去され、同期
信号およびＩＤ信号が抽出される。

【００１８】ＴＢＣ／同期、ＩＤ抽出回路２２からの再
生データがＥＣＣ回路２３に供給され、積符号を用いた
エラー訂正が行われる。ＥＣＣ回路２３のエラー訂正処
理後のデータがディシャフリング回路２４に供給され
る。ディシャフリング回路２４は、記録側のシャフリン
グ回路４と逆に１フレーム内のＡＤＲＣブロックの配列
を元に戻す。ディシャフリング回路２４の出力信号が信
号処理回路２５ａおよび２５ｂに供給される。

【００１９】信号処理回路２５ａは、輝度信号Ｙに関し
てのブロック復号化およびエラー修整を行い、信号処理
回路２５ｂは、色差信号Ｕ／Ｖに関してのブロック復号
化およびエラー修整を行う。エラー修整の処理は、ＥＣ
Ｃ回路２３から発生し、後述のように処理されたエラー
フラグを参照してなされる。ブロック復号およびエラー
修整は、重要語（ＤＲ、ＭＩＮ）がエラーでないブロッ
クのＡＤＲＣ復号と、エラーである重要語の修整と、修
整された重要語を使用したブロック復号と、復号された
画素データの中で、エラーであるデータの修整との処理
を行うものである。

【００２０】信号処理回路２５ａおよび２５ｂからの復
号輝度信号及び色差信号がブロック分解回路２６ａ及び
２６ｂにそれぞれ供給される。ブロック分解回路２６ａ
および２６ｂは、送信側のブロック化回路２ａおよび２
ｂと逆に、ブロックの順序の復号データをラスター走査
の順に変換する。ブロック分解回路２６ａおよび２６ｂ
のそれぞれの出力信号がＤ／Ａ変換器２７ａおよび２７
ｂにそれぞれ供給され、アナログの再生輝度信号Ｙおよ
び再生色差信号Ｕ／Ｖが得られる。

【００２１】図４は、信号処理回路２５ａ、２５ｂ内に
含まれるＡＤＲＣの復号回路の一例を示す。再生データ
から分離されたダイナミックレンジＤＲおよびコード信
号ＢＰが復号器２８に供給される。復号器２８の復号出
力が加算器３０に供給され、遅延回路２９を介された最
小値ＭＩＮと加算される。加算器３０から各画素の復号
値Ｌｉが得られる。この復号値Ｌｉは次式で表される。

【００２２】 Ｌｉ＝〔（ＤＲ／（２⁴ −１））×Ｑｉ＋ＭＩＮ＋ 0.
5〕 ＝〔（ＤＲ／（２⁴ −１））×Ｑｉ＋ 0.5〕＋ＭＩＮ

【００２３】但し、Ｑｉは、コード信号ＢＰのその画素
の符号化値、〔 〕は、ガウス記号である。上式の〔
〕内の演算を復号器２８（例えばＲＯＭ）で実現し、
最小値ＭＩＮの加算が加算器３０でなされる。重要語が
エラーである時には、修整された重要語を使用してＡＤ
ＲＣ復号がなされる。

【００２４】この復号回路の後に、画素単位のエラー修
整回路が設けられる。このエラー修整回路は、エラー修
整の対象の画素データの上下左右の４個の正しい復号デ
ータの平均値を形成し、この平均値でエラーデータを置
き換えるものである。若し、周辺の復号データがエラー
である時には、左右の２個の復号データを使用した補間
がされる。さらに、この水平方向の補間がエラーのため
にできない時には、上下の２個の復号データを使用した
垂直方向の補間がなされる。されに、垂直方向の補間も
できない時には、同一ラインの前の画素の復号データを
ホールドする前置ホールドがなされる。なお、斜め方向
に位置する復号値をも使用するようにしても良い。

【００２５】上述の信号処理回路２５ａ、２５ｂに含ま
れる復号装置の一例を図５に示す。図５において、３１
が第１のＡＤＲＣのデコーダを示し、３２が遅延回路を
示す。上述のように、磁気テープから再生され、チャン
ネル符号の復号がされ、さらに、ＴＢＣ（時間軸補
正）、フレーム分解およびエラー訂正がされた再生デー
タが入力スイッチＳ１を介してデコーダ３１および遅延
回路３２の一方に供給される。再生データには、各画素
の符号化データ（コード信号）と、ブロック毎のダイナ
ミックレンジＤＲおよび最小値ＭＩＮが含まれる。ま
た、再生データ中には、コード信号のサンプル毎にエラ
ーの有無を示すエラーフラグも含まれる。デコーダ３１
および遅遅延路３２の出力側には、出力スイッチＳ２が
設けられている。この発明を（４：２：２）のコンポー
ネントディジタル信号に適用する時には、輝度信号およ
び色差信号に関してそれぞれ図５の構成が設けられる。

【００２６】また、ＥＦ１は、重要語であるダイナミッ
クレンジＤＲおよび最小値ＭＩＮに関するエラーフラグ
である。エラーフラグＥＦ１は、ＤＲおよびＭＩＮのそ
れぞれに関するエラーの有無の情報を有している。例え
ばエラー有りの時には、“１”であり、エラー無しの時
には“０”である。エラーフラグＥＦ１が遅延回路３３
に供給される。遅延回路３２および３３は、ＡＤＲＣデ
コーダ３１の復号動作に必要な時間に相当する遅延量を
有している。入力エラーフラグＥＦ１によって入力スイ
ッチＳ１が制御され、また、遅延エラーフラグＥＦ２に
よって出力スイッチＳ２が制御される。

【００２７】すなわち、ＥＦ１およびＥＦ２によって、
重要語がエラーでないことが示される時には、入力スイ
ッチＳ１および出力スイッチＳ２がＡＤＲＣデコーダ３
１側を選択し、その逆に重要語がエラーである時には、
入力スイッチＳ１および出力スイッチＳ２が遅延回路３
２側を選択する。その結果、出力スイッチＳ２からは、
重要語がエラーでないブロックの復号出力と、重要語が
エラーであるブロックの符号化出力とが取り出される。
出力スイッチＳ２の出力がメモリ３４および遅延回路３
５に供給される。この実施例では、１フレームの有効領
域が（４×４）画素の大きさのブロックに分割される。

【００２８】メモリ３４は、復号しようとしている注目
ブロックのコード信号および注目ブロックの周囲の復号
データを取り出すために設けられている。図７におい
て、ｘ１〜ｘ16は、注目ブロックＢＬ０の符号化値であ
り、注目ブロックＢＬ０の周辺には、境界データの復号
値ｙ１〜ｙ16が存在する。復号値ｙ１〜ｙ16は、注目ブ
ロックＢＬ０の上下左右のブロックＢＬ１、ＢＬ２、Ｂ
Ｌ３、ＢＬ４に関して、上述のように復号された値であ
る。これらの符号化値ｘｉおよび復号値ｙ１〜ｙ16が演
算回路３６に供給される。

【００２９】演算回路３６は、注目ブロックの符号化値
ｘｉと周辺ブロックの復号値ｙｉを使用してエラーであ
る重要語を推定するものである。ここで、ｘｉおよびｙ
ｉの中で、エラーフラグによりエラーがあるとされてい
るものは、推定演算に使用しない。これによって、推定
の精度が下がることを防止している。この推定方法とし
ては、最小自乗法による推定、周辺データの最大値およ
び最小値を注目ブロックの最大値および最小値とする推
定等が可能である。

【００３０】最小自乗法による重要語の推定法は、図８
に示すように、ＡＤＲＣの復号の上述の関係式から未知
の傾きΔ（量子化ステップ）と切片ＭＩＮを最小自乗法
により求めるものである。つまり、図８中で１次直線が
注目ブロックに関するＡＤＲＣの復号の式に対応し、そ
の付近に分布する値が復号値ｙｉであり、この復号値ｙ
ｉと１次直線との誤差が最小になるようにする。なお、
この最小自乗法で使用する符号化値ｘｉのレベル分布の
範囲をレンジと称する。

【００３１】最小自乗法による重要語のエラーの修整に
ついて説明する。まず、ダイナミックレンジＤＲおよび
最小値ＭＩＮの両者がエラーの場合 Σｘｉｙｉ＝ｘ１ｙ１＋ｘ２ｙ２＋ｘ３ｙ３＋ｘ４ｙ４＋・・・＋ｘ16ｙ16 Σｘｉ＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４＋ｘ１＋ｘ５＋ｘ９＋ｘ13＋ｘ13＋ｘ14＋ｘ 15＋ｘ16＋ｘ４＋ｘ８＋ｘ12＋ｘ16 Σｙｉ＝ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋・・・＋ｙ16 Σｘｉ² ＝ｘ₁ ² ＋ｘ₂ ² ＋ｘ₃ ² ＋・・・＋ｙ₁₆ ² Δ＝（16Σｘｉｙｉ−Σｘｉ・Σｙｉ）／（16Σｘｉ² −（Σｘｉ）² ） ＭＩＮ＝（Σｙｉ−Σｘｉ・Δ）／16

【００３２】次に、ダイナミックレンジＤＲのみにエラ
ーが生じた場合 Δ＝（Σｙｉ−16・ＭＩＮ）／Σｘｉ さらに、最小値ＭＩＮのみにエラーが生じた場合 ＭＩＮ＝（Σｙｉ−Σｘｉ・ＤＲ／２⁴ ）／16

【００３３】演算回路３６は、上述の演算を行うことに
よって、ダイナミックレンジＤＲおよび最小値ＭＩＮの
推定出力を発生する。演算回路３６からのダイナミック
レンジＤＲがセレクタ３７に供給され、セレクタ３７で
選択されたダイナミックレンジＤＲが補正回路３８に供
給される。最小値ＭＩＮも補正回路３８に供給される。

【００３４】演算回路３６によってなされる重要語の推
定は、統計的な手法であるため、絵柄によっては、比較
的大きな誤差を生じる。推定の精度を高めるために、上
述のように、エラーサンプルを演算の対象から除外する
ことに加えて、この実施例では、二つの処理を行ってい
る。その一つは、符号化値ｘｉおよび復号値ｙｉのエラ
ー数を調べ、エラー数の多少に応じた判定信号ＳＪを形
成する処理である。もう一つの処理は、注目ブロックの
符号化値が全くエラーを含まない時であっても、符号化
値の最大値がｎ（符号化ビット、この例では、ｎ＝４）
ビットで表現できる最大値よりも小さい時、すなわち、 max｛ｘｉ｝＜（２ⁿ −１） のときは、 max｛ｘｉ｝がそのままダイナミックレンジ
ＤＲを表すために、ＤＲ＝ max｛ｘｉ｝によって推定さ
れたものを置き換える処理である。

【００３５】第１の精度向上の処理のために、メモリ３
４からの注目ブロックの符号化データのエラーフラグＥ
Ｆｘと周辺データのエラーフラグＥＦｙとが反転されて
ＮＡＮＤゲート３９に供給され、ＮＡＮＤゲート３９の
出力がカウンタ４０で計数され、その計数値Ｎが比較回
路４１に供給される。エラーフラグは、エラー有りで
“１”であるので、ＮＡＮＤゲート３９の出力は、ｘｉ
あるいはｙｉがエラーの時に、“１”となり、これがカ
ウンタ４０で計数される。従って、カウンタ４０の計数
値Ｎは、図７に示す１６個のｘｉおよび１６個のｙｉ内
のエラーサンプルの個数を示す。

【００３６】比較回路４１では、Ｎがしきい値ＴＨａと
比較され、判定信号ＳＪが形成される。この判定信号Ｓ
Ｊは、（Ｎ＞ＴＨａ）か（Ｎ≦ＴＨａ）かを示すもの
で、（Ｎ＞ＴＨａ）の判定信号ＳＪは、エラー個数が多
く、演算回路３６による重要語の推定の精度が信頼を欠
くものであることを示す。エラー数と逆に、エラーでな
い個数を計数しても良い。

【００３７】第２の精度向上の処理のために、注目ブロ
ックの符号化値の最大値ＤＲ´を検出する最大値検出回
路４２が設けられる。この検出出力ＤＲ´が比較回路４
３に供給される。比較回路４３には、２ⁿ −１の値（こ
の例では１５）が基準値として供給されており、比較出
力がセレクタ３７にその制御信号として供給される。セ
レクタ３７には、演算回路３６からの上述のように推定
されたダイナミックレンジＤＲと検出回路４２からの検
出出力ＤＲ´が供給されている。比較回路４３は、検出
出力ＤＲ´と２ⁿ −１の値とを比較し、ＤＲ´が２ⁿ −
１の値より小さい時に、セレクタ３７がこのＤＲ´をダ
イナミックレンジとして選択するように制御する比較出
力を発生する。セレクタ３７の出力が補正回路３８に供
給される。

【００３８】補正回路３８には、重要語に関するエラー
フラグＥＦ３が遅延回路４５を介して供給される。補正
回路３８を介された重要語が第２のＡＤＲＣデコーダ４
４に供給される。さらに、比較回路４１からの判定信号
ＳＪと遅延回路３５を介されたコード信号とがＡＤＲＣ
デコーダ４４に供給される。このＡＤＲＣデコーダ４４
からは、各画素の復号データＤＥＣ１が得られる。復号
データＤＥＣ１がスイッチ回路Ｓ３の一つの入力端子に
供給される。スイッチ回路Ｓ３の他の入力端子には、遅
延回路３５の出力が遅延回路４６を介して供給される。

【００３９】スイッチ回路Ｓ３は、重要語のエラーフラ
グＥＦ３で制御され、これから復号出力ＤＥＣ２が取り
出される。遅延回路３５の出力は、出力スイッチＳ２の
出力であって、重要語がエラーでないブロックに関して
のＡＤＲＣデコーダ３１の復号出力と、これがエラーの
ブロックに関しての符号化出力とが混在するデータであ
る。スイッチ回路Ｓ３によって、重要語がエラーのブロ
ックの符号化出力がＡＤＲＣデコーダ４４からの復号出
力に置き換えられる。また、他の復号出力ＤＥＣ１は、
常に推定された重要語を使用して得られる復号出力であ
る。復号出力ＤＥＣ１およびＤＥＣ２のそれぞれは、図
示しないが、次段でエラーである復号データを修整する
エラー修整、ブロック分解等の処理を受ける。

【００４０】判定信号ＳＪによって、演算回路３６によ
る推定された重要語の信頼性が低いことが示される時に
は、ＡＤＲＣデコーダ４４は、エラーフラグをクリアせ
ず、また、復号動作を行わない。エラーフラグが保存さ
れることは、後段のエラー修整回路でエラーデータを修
整することを意味する。信頼性が高い時には、推定され
た重要語を使用した復号動作がされ、エラーフラグがク
リアされる。

【００４１】補正回路３８は、重要語の推定の精度をよ
り向上するために設けられており、図６に示す構成を有
している。５１は、後述のように形成された補正量Ｃを
ＤＲ、ＤＲ´あるいはＭＩＮに対して減算することで、
補正を行う補正回路である。加算回路５２は、二つの重
要語の値を加算し、その加算出力が減算回路５３に供給
され、加算結果から２５５が減算される。減算回路５３
の出力ＳＡが補正値生成回路５４および比較回路５５に
供給される。

【００４２】この補正回路８は、８ビットの量子化の場
合に、加算回路５２により求められたダイナミックレン
ジおよび最小値の和が２５５以下であるべきことを利用
している。加算回路５２の出力から２５５が減算された
減算結果ＳＡが比較回路５５でしきい値ＴＨｂ（例えば
０データ）と比較され、減算結果ＳＡが０以下であるこ
とが比較回路５５で検出される。このように、減算結果
ＳＡが０以下の時にのみ、補正値生成回路５４が補正値
Ｃを発生する。補正値生成回路５４には、重要語のエラ
ーの有無を示すエラーフラグＥＦ３が与えられている。

【００４３】補正回路８においては、補正値生成回路５
１によって発生した補正値Ｃによって、入力重要語が下
記のように補正される。ＤＲ、ＭＩＮの両者がエラーの
場合には、Ｃ＝（ＭＩＮ＋ＤＲ（あるいはＤＲ´、以下
同様）−２５５）／２であり、ＤＲ−Ｃ、ＭＩＮ−Ｃの
補正がなされる。ＤＲのみがエラーの場合には、Ｃ＝Ｍ
ＩＮ＋ＤＲ−２５５であり、ＤＲ−Ｃで補正がなされ、
ＭＩＮに対しての補正は不要である。ＭＩＮのみがエラ
ーの場合には、Ｃ＝ＭＩＮ＋ＤＲ−２５５であり、ＤＲ
−Ｃで補正がなされ、ＤＲに対しての補正は不要であ
る。ＤＲおよびＭＩＮの両者が正しい場合には、（ＤＲ
＋ＭＩＮ）−２５５≦０の条件を満足するのが普通であ
り、重要語に対する補正がされない（Ｃ＝０とされ
る）。

【００４４】上述の一実施例では、重要語を最小自乗法
で推定するのに使用するデータとして、エラーでないも
のを使用している。最小自乗法によって重要語を推定で
きるのは、重要語がエラーの注目ブロックの復号値が周
辺ブロックのエラーでない境界データの復号値と等しい
という仮定に基づいている。従って、周辺ブロックの画
素データと注目ブロックの画素データとが元々相関を有
しない時には、相関があることを前提として推定した結
果が真の値と大きく異なってしまう。従って、重要語の
推定に使用する周辺ブロックの境界の復号値として、注
目ブロックの符号化値と比較的大きな相関を有するもの
に制限する。このようにして、重要語の推定の精度を向
上できる。

【００４５】相関の程度を調べるための幾つかの方法を
提案するが、最初に相関係数を用いる方法について説明
する。相関係数γは、次の数式で計算される。

【００４６】

【数１】

【００４７】ここでは、図９Ａに示すように、注目ブロ
ックＢＬ０の周辺の符号化値と上側の隣接ブロックＢＬ
１の境界の復号値とに関して一つの相関係数を求め、同
様に、注目ブロックの周辺の符号化値と隣接するブロッ
クＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ４の相関係数をそれぞれ求め
る。相関係数を求める時には、エラーである符号化値あ
るいは復号値が除外される。従って、合計４個の相関係
数が得られる。

【００４８】そして、求められた相関係数γに関して、
式（１）の条件を導入し、この条件を満たした集合のみ
を用いる。 γ≧α（α：−１≦α≦１なるしきい値）・・・(1) 例えば注目ブロックＢＬ０と隣接ブロックＢＬ４の境界
データとを含む集合から得られた相関係数が式（１）の
条件を満たしていない時には、図９Ｂで囲んだ領域のデ
ータが推定に使用される。このように相関が強いデータ
のみで推定することによって、推定の精度を向上でき
る。

【００４９】注目ブロックＢＬ０と、周辺ブロックＢＬ
１、ＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ４の各境界データとで構成さ
れる４個の単位の全てが式（１）の条件を満たさなかっ
た場合には、エラーでないデータを全て用いて重要語が
推定される。

【００５０】ＡＤＲＣは、最小値ＭＩＮを除去する正規
化と、正規化後の再量子化であるから、符号化値には、
元の値と同様のレベル変化の特徴が保存されている。従
って、注目ブロックの符号化値と境界の復号値との相関
係数から相関の程度を判断することができる。

【００５１】最小自乗法を用いる方法の推定精度をより
高いものとするために、好ましくは、式（１）に加えて
次の式（２）の条件を用いる。 Ｒ≧β（β：０≦βなるしきい値）・・・(2) ここで、Ｒは、一つの周辺ブロック（ＢＬ１、ＢＬ２、
ＢＬ３、ＢＬ４）の境界データの最大値と最小値の差で
ある。相関係数と同様に、境界データの４個の集合につ
いて、式（２）が成立するかどうかが判断される。

【００５２】これは、図８で示すレンジ（存在範囲）が
ある程度広いデータを推定に使用することが精度が高い
ことに基づいている。言い換えると、レンジが狭いと、
近似直線の傾きの精度が低くなり、ダイナミックレンジ
および最小値の推定の精度が低くなる。上述の式（１）
および式（２）の両方の条件を満たすデータを使用して
重要語の推定がなされる。

【００５３】注目ブロックＢＬ０と、周辺ブロックＢＬ
１、ＢＬ２、ＢＬ３、ＢＬ４の各境界データとで構成さ
れる４個の単位の全てが式（１）および式（２）の条件
を満たさなかった場合には、上述と同様に、エラーでな
いデータを全て用いて重要語が推定される。

【００５４】相関係数を使用しないで、相関の程度を調
べる方法について次に説明する。図１０において、ＢＬ
０が注目ブロックであり、ｘ１〜ｘ16が注目ブロックＢ
Ｌ０内の符号化値である。ｘ１´〜ｘ16´は、境界の復
号値ｙ１〜ｙ16と対応する符号化値である。ＡＤＲＣの
場合では、符号化値が元の画素値をホールドするので、
注目ブロックと周辺ブロックの境界の符号化値を使用し
て相関の程度が調べられる。

【００５５】注目ブロックの上部の境界に注目すると、
符号化値ｘ１〜ｘ４とｘ１´〜ｘ４´の変化の仕方が良
く似ていると、相関が強いと判断する。そこで、隣接す
るデータの差の比が求められる。例えば ｃ１＝（ｘ１−ｘ２）／（ｘ１´−ｘ２´）・・・(3) このｃ１が１に近いほど、変化の仕方が類似している。
但し、分母が０の場合は、分子が０のときのみｃ１＝１
とし、それ以外は、不定とする。

【００５６】求められた差の比ｃ１に関してしきい値Ｔ
ｈ１を設定する。すなわち、 （１−ｃ１）ＡＢＳ＜Ｔｈ１・・・(4) （ ）ＡＢＳは、絶対値を意味する。この式（４）が成
立する場合、差の比を求めるのに用いたサンプルと対応
する復号値（周辺ブロック内）を推定に使用する。若
し、成立しない場合には、そのサンプルと対応する復号
値を推定に使用しない。

【００５７】１サンプルずつずらして、上述と同様に差
の比ｃｉを求める。この比ｃｉについて、式（４）が成
立するかどうかが調べられる。すなわち、 ｃ２＝（ｘ２−ｘ３）／（ｘ２´−ｘ３´） （１−ｃ２）ＡＢＳ＜Ｔｈ１ ｃ３＝（ｘ３−ｘ４）／（ｘ３´−ｘ４´） （１−ｃ３）ＡＢＳ＜Ｔｈ１ ・・・・

【００５８】あるサンプルに関して、上記の条件が成立
する場合と、そうでない場合とが同時に起こる場合に
は、重要語の推定にそのサンプルを使用する。このよう
にして、相関がより強いデータを用いて重要語を推定す
ることができ、推定の精度を向上することができる。

【００５９】図１１は、相関が比較的強いデータを用い
るようにした復号装置を示す。図１１において、６１が
回転ヘッドにより再生された信号の入力端子であり、６
２が再生アンプ、チャンネル復号回路、エラー訂正回路
である。図１１では、データの経路を実線で示し、エラ
ーフラグの経路を破線で示す。

【００６０】エラー訂正されたデータおよびエラーフラ
グがＡＤＲＣ復号回路６３および演算回路６８に供給さ
れ、重要語（ＤＲ、ＭＩＮ）がエラーでないブロックに
関して復号がなされる。ＡＤＲＣ復号回路６３の出力お
よびエラーフラグが重要語推定回路６４に供給される。
この出力は、重要語が正しいブロックに関しては復号出
力であり、重要語がエラーのブロックに関しては符号化
値である。重要語推定回路６４は、エラーでないデータ
を最小自乗法で処理して重要語を推定する。

【００６１】重要語推定回路６４と接続されたＡＤＲＣ
復号回路６５は、推定された重要語を使用して復号を行
う。但し、ＡＤＲＣ復号回路６３で復号済みのブロック
に関しては、その復号出力をそのまま出力端子６６に導
く。出力端子６７は、エラーフラグの出力端子である。

【００６２】演算回路６８は、復号しようとする注目ブ
ロックに関して、差の比ｃｉを計算し、（１−ｃｉ）Ａ
ＢＳを計算する。演算回路６８の出力が判定回路６９に
供給され、しきい値Ｔｈ１と比較され、式（４）の条件
が成立するかどうかが判定される。この判定結果が重要
語推定回路６４およびカウンタ７０に供給される。重要
語推定回路６４では、エラーでなく、式（４）の条件を
満たすデータを使用して重要語を推定する。

【００６３】カウンタ７０は、周辺のデータ中で式
（４）の条件を満たすものを計数する。この計数値が判
定回路７１に供給され、しきい値Ｔｈ２と比較され、比
較結果に応じた判定出力が発生する。この判定出力がＡ
ＤＲＣ復号回路６５に供給される。計数値がしきい値Ｔ
ｈ２よりも小さい時には、推定の精度が低いものと判断
して、ＡＤＲＣ復号回路６５が推定された重要語を使用
することを禁止する。その結果、そのブロックの全画素
が後段のエラー修整回路の修整に委ねられる。

【００６４】以上の実施例では、ブロック符号化として
ＡＤＲＣを用いているが、ＤＣＴ等のブロック符号化を
用いても良い。

【００６５】

【発明の効果】この発明は、重要語がエラーのブロック
に関しては、そのブロックの周囲に存在する復号値の中
で、エラーがないものを使用して重要語を推定するの
で、推定の精度を向上できる。従って、絵柄によって推
定の精度が左右されることがなく、良好な復元画像が得
られる。

【００６６】また、この発明は、推定に使用するデータ
として、そのブロックと周辺ブロックのそれぞれの境界
データの相関の程度をしらべ、相関が強いデータを選択
的に使用するので、推定の精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用することができるディジタルＶ
ＴＲの記録系の一例のブロック図である。

【図２】この発明を適用することができるディジタルＶ
ＴＲの再生系の一例のブロック図である。

【図３】ＡＤＲＣの符号化回路を示すブロック図であ
る。

【図４】ＡＤＲＣの復号回路を示すブロック図である。

【図５】この発明にかかわる復号回路の一例のブロック
図である。

【図６】復号回路内の補正回路の一例のブロック図であ
る。

【図７】重要語の推定処理に使用するデータの説明のた
めの略線図である。

【図８】重要語の推定処理の説明のための略線図であ
る。

【図９】重要語の推定処理の説明のための略線図であ
る。

【図１０】重要語の推定処理の他の例に使用するデータ
の説明のための略線図である。

【図１１】この発明にかかわる復号回路の他の例のブロ
ック図である。

【符号の説明】

３１、４４ ＡＤＲＣデコーダ ３４ 周辺データを取り出すためのメモリ ４０ 推定処理に使用するデータのエラー数を計数する
カウンタ ４２ 周辺データの最大値検出回路

フロントページの続き (72)発明者 矢田 敦雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 堀士 賢 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 野田 明美 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−257390（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−219387（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素からなるディジタル画像信号
   を、空間的に近接する複数の画素からなるブロック毎
   に、伝送情報量を圧縮するＡＤＲＣ符号化することで生
   成された、復号のための重要度が高いダイナミックレン
   ジ情報のデータと、相対的に重要でない各画素の符号化
   値とを含む伝送データから各画素データを復号するブロ
   ック変換符号の復号装置において、 上記ダイナミックレンジ情報のデータがエラーの場合
   に、上記ダイナミックレンジ情報のデータのエラーを修
   整するための手段と、 注目ブロックの符号化値が全てエラーではない場合に、
   この注目ブロックの符号化値の最大値を検出し、この検
   出最大値が、符号化ビットｎで表現できる最大値である
   （２ⁿ −１）よりも小さい時に、上記検出最大値で上記
   ダイナミックレンジ情報のデータを置き換える手段と、 上記伝送データが供給され、上記ブロック毎に正しいダ
   イナミックレンジ情報あるいは上記置き換えられたダイ
   ナミックレンジ情報を用いて、上記符号化データを復号
   するための復号手段とからなることを特徴とするブロッ
   ク変換符号の復号装置。
2. 【請求項２】 複数の画素からなるディジタル画像信号
   を、空間的に近接する複数の画素からなるブロック毎
   に、伝送情報量を圧縮するブロック符号化することで生
   成された、復号のための重要度が高い第１のデータと、
   相対的に重要でない第２のデータとを含む伝送データか
   ら各画素データを復号するブロック変換符号の復号装置
   において、 上記第１のデータがエラーの場合に、上記第１のデータ
   がエラーである注目ブロックに関して、上記注目ブロッ
   ク内の隣接する２つの符号化値の差と、上記注目ブロッ
   クの周辺ブロック内にあって、上記２つの符号化値と対
   応する２つの符号化値の差の比を参照することによっ
   て、上記第１のデータの修整に使用するデータであるか
   どうかを判断するための判断手段と、 上記判断手段の出力信号に基づいて、上記第１のデータ
   のエラーを修整するための修整手段と、 エラーの修整された上記第１のデータを用いて、上記符
   号化データを復号するための復号手段とからなることを
   特徴とするブロック変換符号の復号装置。
3. 【請求項３】 上記判断手段は、上記注目ブロック内の
   隣接する２つの符号化値の差と、上記注目ブロックの周
   辺ブロック内にあって、上記２つの符号化値と対応する
   ２つの符号化値の差の比が１に近いかどうかによって、
   上記第１のデータの修整に使用するデータであるかどう
   かを判断するようになされていることを特徴とする請求
   項２記載のブロック変換符号の復号装置。
4. 【請求項４】 上記修整手段は、上記注目ブロック内の
   符号化値と上記周辺ブロックの上記注目ブロックの境界
   近傍の復号値とを使用し、最小自乗法によって、上記第
   １のデータを推定することを特徴とする請求項２記載の
   ブロック変換符号の復号装置。
5. 【請求項５】 上記判断手段は、上記差の比が（０／０
   ＝１）とすることを特徴とする請求項２記載のブロック
   変換符号の復号装置。
6. 【請求項６】 複数の画素からなるディジタル画像信号
   を、空間的に近接する複数の画素からなるブロック毎
   に、伝送情報量を圧縮するブロック符号化することで生
   成された、復号のための重要度が高い第１のデータと、
   相対的に重要でない第２のデータとを含む伝送データか
   ら各画素データを復号するブロック変換符号の復号装置
   において、 上記第１のデータがエラーの場合に、上記第１のデータ
   がエラーである注目ブロックに関して、上記注目ブロッ
   ク内の符号化値と、上記注目ブロックの周辺ブロック内
   にあって、上記符号化値と対応する復号値の相関係数を
   演算し、上記相関係数を参照することによって、上記第
   １のデータの修整に使用するデータであるかどうかを判
   断するための判断手段と、 上記判断手段の出力信号に基づいて、上記第１のデータ
   のエラーを修整するための修整手段と、 エラーの修整された上記第１のデータを用いて、上記符
   号化データを復号するための復号手段とからなることを
   特徴とするブロック変換符号の復号装置。