JP2001103479A - 動画像復号装置 - Google Patents
動画像復号装置Info
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Abstract
ズやブラックアウトの発生を抑制する。 【解決手段】 高解像度と低解像度を同時に復号してお
き、エラーが発生しない領域は高解像度の復号結果を用
い、エラーが発生した領域は低解像度の復号結果を高解
像度に変換して表示を行う。エラーレートが高くなった
ときは、低解像度の復号結果だけを用いて表示を行い、
表示部の走査周波数を変更できる場合は、解像度変化は
行わずに走査周波数を下げて表示を行う。高解像度と低
解像度の再生には、同一の回路および共通のメモリを時
分割で用いる。
Description
像を復号する際、復号エラーが表示画像に与える影響を
低減させる動画像復号装置に関する。
やPAL方式のように、動画像信号にアナログ変調をか
けるアナログ方式が用いられてきた。一方、近年にな
り、動画像をデジタルで扱いたいという要求が大きくな
ってきたが、動画像をデジタル化したときのデータ量は
膨大となるため、アナログ方式と同じ伝送帯域ではデジ
タル化した動画像を伝送できないことや、記録メディア
に要求される容量が膨大になるという問題が生じる。そ
こで、MPEG方式に代表されるデジタル動画像の符号
化技術を用いて伝送するデータ量を削減することが行わ
れている。
合、ノイズの影響の大きさが伝送特性が時々刻々と変化
する。これは、送信側や受信側が移動していることが原
因であることもあるし、降雨によって電波の減衰量が変
化することが原因であることもある。また、蓄積メディ
アにおいても、メディアの経年変化や保存状態により、
読み出したときのノイズの影響の大きさが変化する。
合のアナログ方式とデジタル方式の復号画像の品質を示
した概念図である。アナログ方式は、ノイズレベルが低
い場合でも復号画像にノイズの影響が出るが、ノイズレ
ベルが高くなっても復号画像の内容がある程度判別でき
る。これに対し、デジタル方式は、ノイズレベルが低い
場合は誤り訂正符号によって誤りが訂正されてノイズの
影響を受けないが、ノイズレベルが高くなると誤りを訂
正しきれなくなり、復号画像の品質が低下する。誤り訂
正能力を上げた符号を用いることで、ノイズ耐性を強く
することができるが、このような符号は冗長度が大きい
ため、圧縮効率が低下することになる。
誤り訂正能力が異なる複数の誤り訂正符号を用いて同じ
コンテンツを伝送することや、エラーレートを低くした
いコンテンツには電力分布の集中している部分を用いて
伝送することが、特に放送の分野で行われている。前述
したように、誤り訂正能力が高い符号を用いると圧縮効
率が低下するため、誤り訂正能力が高い符号を用いる場
合は低解像度で表現したコンテンツを動画像符号化し、
誤り訂正能力が低い符号を用いる場合は高解像度で表現
したコンテンツを動画像符号化している。一般に、高解
像度の信号形式は、水平1920画素x垂直1080画
素xフレームレート30Hzや水平720画素x垂直4
80画素xフレームレート30Hzで伝送し、低解像度
の信号形式は、水平352画素x垂直240画素xフレ
ームレート30Hzや水平176画素x垂直120画素
xフレームレート30Hzを用いる。
エラーの頻度を常に監視し、伝送エラーの頻度が低い場
合は高解像度の符号化データを用いて復号・表示を行
い、伝送エラーの頻度が高い場合は低解像度の符号化デ
ータを用いて復号・表示を行う。誤り訂正部で検出した
エラーレートや動画像復号部で検出したエラーレート等
を用い、復号・表示を行う解像度の切替動作を行うこと
により、図7中の破線で示したようにアナログ方式に対
してノイズの影響が小さい復号画像を得ることができ
る。低解像度の再生画像は、表示部の走査周波数に合わ
せるために、サンプリングレート変換を行った後に表示
される。
作を行う際のエラーレートの閾値の設定が低ければ、本
来、大部分の領域が高解像度データで復号・表示できる
にもかかわらず、低解像度で復号・再生を行うことにな
り、閾値の設定が高ければ、復号画像の大半がエラーに
より壊れているにもかかわらず、高解像度で復号・表示
を行うことになる。また、動き補償を用いた動画像符号
化方式を用いている場合、図8に示すように、高解像度
から低解像度への切替点で動き補償の参照画像が作成さ
れていないため、正常な復号を行うことができず、一時
的に画面のフリーズやブラックアウトが発生する。
像度の復号を行っている必要があるが、既存のシングル
ストリーム用の動画像復号化装置では、復号部を二重に
持つ必要があり、回路規模の増加が懸念される。また、
マルチストリーム用の動画像復号化装置は、同程度の解
像度の別々のコンテンツの動画像を復号することを目的
としており、一方の解像度が低い場合処理能力が余るこ
とと、高解像度側でエラーが発生した時に同時に復号し
ている低解像度側の復号結果からエラー補正を行うこと
ができなかった。
度変換すると、動画像符号化によって発生した歪が、解
像度変換フィルタによって空間方向に広げられるため
に、不自然な再生画像が得られる。
一に、エラーレートの変化による表示の切替が段階的に
行われることを目的とし、第二に、低解像度データの表
示に切り替わったときの表示画像の不自然さを低減する
ことを目的とし、第三に、本方式を用いた時の回路規模
の増加を抑えることを目的とする。
は、低い解像度と高い解像度で符号化し、同時に送られ
てくる符号化データに対し、低い解像度の符号化データ
と高い解像度の符号化データの両方を同時に復号し、高
い解像度の符号化データの復号中に復号エラーが発生
し、画面上の同一の位置において、低い解像度の復号に
エラーが発生しない場合、エラーの影響がある高い解像
度の復号画像を低い解像度の復号画像を補正して置き換
え、表示を行う。
号エラーの頻度が高い場合、低い解像度の復号画像だけ
を用いて表示を行い、高い解像度の復号エラーの頻度が
低い場合、高い解像度の復号画像に低い解像度の復号画
像を補正して置き換えて表示を行う。
に対し、本発明の第三の発明では、高い解像度の符号化
データの復号中に復号エラーが発生した画面が次以降の
復号の参照画像として用いられる場合、エラーの影響が
ある高い解像度の復号画像を低い解像度の復号画像を補
正して置き換え、次以降の復号の参照画像として用い
る。
号画像だけを用いて表示を行う場合、表示部の走査周波
数を低い解像度用に切り替えて表示を行う。
号化データの復号部と低い解像度の符号化データの復号
部を同一の回路および共通のメモリを用いて時分割処理
することにより、エラー耐性を高めるために常に二重化
して復号を行う際の回路規模の増加を抑える。
示す。符号化データ101は符号化データ分離部102
に入力され、高い解像度の符号化データ103が高解像
度符号化データ復号部105に、低い解像度の符号化デ
ータ104が低解像度符号化データ復号部106に分離
して出力する。高解像度符号化データ復号部105では
高い解像度の符号化データ103を復号し、高解像度復
号結果107と高解像度復号エラー情報108をエラー
補正部111に出力する。低解像度符号化データ復号部
106では低い解像度の符号化データ104を復号し、
低解像度復号結果109と低解像度復号エラー情報11
0をエラー補正部111に出力する。エラー補正部11
1では、高解像度復号エラー情報108が有効である場
合、該当領域およびその周辺の低解像度復号エラー情報
110を参照し、復号エラー情報が無効である場合、低
解像度復号結果109を補正して高解像度の復号画像1
12を出力する。
示す。高解像度復号結果201中には、エラーなしで復
号された画素202とエラーで復号できなかった領域2
03が存在する。また、低解像度復号結果204は全て
エラーなしで復号が行われ、高解像度のエラー補正に用
いない画素205とエラー補正に用いる画素206が存
在する。エラー補正部111では、エラー補正に用いる
画素206に対し解像度変換を行い、高解像度の補正画
素207を作成する。高解像度の補正画素207は、高
解像度復号結果201中のエラーで復号できなかった領
域203に貼り付けられる。
も良いし、画像のエッジ等を検出して非線型処理を行う
非線型フィルタを用いても良い。また、高解像度のエラ
ーなしで復号された画素202と低解像度復号結果より
作成した補正画素207の境界の不自然さを低減するた
め、境界だけにフィルタをかけても良い。
号化データ301は符号化データ分離部302に入力さ
れ、高い解像度の符号化データ303が高解像度符号化
データ復号部305に、低い解像度の符号化データ30
4が低解像度符号化データ復号部306に分離して出力
する。高解像度符号化データ復号部305では高い解像
度の符号化データ303を復号し、高解像度復号結果3
07をエラー補正部311に、高解像度復号エラー情報
308をエラー補正部311およびエラーレート判定部
313に出力する。低解像度符号化データ復号部306
では低い解像度の符号化データ304を復号し、低解像
度復号結果309ををエラー補正部311に、低解像度
復号エラー情報310をエラー補正部311およびエラ
ーレート判定部313に出力する。エラーレート判定部
313では、高解像度復号エラー情報308と低解像度
復号エラー情報310から各々のエラーレートを求め、
高解像度のエラーレートが閾値を超えた時点で、低解像
度使用信号314をエラー補正部311に出力する。エ
ラー補正部311では、低解像度使用信号314が無効
の場合、高解像度復号エラー情報308が有効であれ
ば、該当領域およびその周辺の低解像度復号エラー情報
310を参照し、低解像度の復号エラー情報が無効であ
れば、低解像度復号結果309を補正して高解像度の復
号画像312を出力する。低解像度使用信号314が有
効の場合、全ての低解像度復号結果309に補正して高
解像度の復号画像312を出力する。
号化データ401は符号化データ分離部402に入力さ
れ、高い解像度の符号化データ403が高解像度符号化
データ復号部405に、低い解像度の符号化データ40
4が低解像度符号化データ復号部406に分離して出力
する。高解像度符号化データ復号部405では、高解像
度復号用参照画像メモリ415から出力される高解像度
参照画像データ413を用いて高い解像度の符号化デー
タ403を復号し、高解像度復号結果407と高解像度
復号エラー情報408をエラー補正部411に出力す
る。低解像度符号化データ復号部406では、低解像度
復号用参照画像メモリ416から出力される低解像度参
照画像データ414を用いて低い解像度の符号化データ
404を復号し、低解像度復号結果409と低解像度復
号エラー情報410をエラー補正部411に出力する。
次の参照画像として用いられる低解像度復号結果409
は、低解像度復号用参照画像メモリ416に保存され
る。エラー補正部411では、高解像度復号エラー情報
408が有効の場合、該当領域およびその周辺の低解像
度復号エラー情報410を参照し、復号エラー情報が無
効であれば、低解像度復号結果409を補正して高解像
度の復号画像412を出力する。次の参照画像として用
いられる高解像度の復号画像412は、高解像度復号用
参照画像メモリ415に保存される。
生時に、高解像度符号化データ復号部405が高解像度
復号用参照画像メモリ415よりエラー発生領域と同じ
位置の高解像度参照画像データ413を読み出して置き
換えることによりあらかじめエラーコンシールメントを
行って高解像度復号結果407をエラー補正部411に
出力する場合と、エラーコンシールメントを行わずに高
解像度復号結果407と高解像度復号エラー情報408
をエラー補正部411に出力する場合を、エラーの頻
度、領域の大きさやエラーのない周辺領域の動き量に応
じて切り替えることも可能である。
号化データ501は符号化データ分離部502に入力さ
れ、高い解像度の符号化データ503が高解像度符号化
データ復号部505に、低い解像度の符号化データ50
4が低解像度符号化データ復号部506に分離して出力
する。高解像度符号化データ復号部505では高い解像
度の符号化データ503を復号し、高解像度復号結果5
07をエラー補正部511に、高解像度復号エラー情報
508をエラー補正部511およびエラーレート判定部
513に出力する。低解像度符号化データ復号部506
では低い解像度の符号化データ504を復号し、低解像
度復号結果509ををエラー補正部511に、低解像度
復号エラー情報510をエラー補正部511およびエラ
ーレート判定部513に出力する。エラーレート判定部
513では、高解像度復号エラー情報508と低解像度
復号エラー情報510から各々のエラーレートを求め、
高解像度のエラーレートが閾値を超えた時点で、低解像
度使用信号514をエラー補正部511および表示部5
15に出力する。エラー補正部511では、低解像度使
用信号514が無効の場合、高解像度復号エラー情報5
08が有効であれば、該当領域およびその周辺の低解像
度復号エラー情報510を参照し、低解像度の復号エラ
ー情報が無効であれば、低解像度復号結果509を補正
して高解像度の復号画像512を表示部515に出力す
る。低解像度使用信号514が有効の場合、全ての低解
像度復号結果509をそのまま復号画像512として表
示部515に出力する。表示部515では、低解像度使
用信号514に従って走査周波数を変更して表示を行
う。
号化データ分離部602、符号化データ復号部611、
エラー補正部614およびメモリ部604で構成され
る。メモリ部604は論理的に、高解像度符号化データ
メモリ620、低解像度符号化データメモリ621、高
解像度参照画像メモリ622、低解像度参照画像メモリ
623、高解像度エラー補正用メモリ624および低解
像度エラー補正用メモリ625に分割されて使用され
る。また、符号化データ復号部611は、高解像度デー
タの復号と低解像度データの復号を交互に繰り返す。以
下、具体的な動作を説明する。
602に入力され、高い解像度の符号化データと低い解
像度の符号化データに分離され、高い解像度の符号化デ
ータ606がメモリバス605を通して高解像度符号化
データメモリ620に書きこまれ、低い解像度の符号化
データ607がメモリバス605を通して低解像度符号
化データメモリ621に書きこまれる。符号化データ復
号部611では、高解像度データの復号と低解像度デー
タの復号を交互に行っている。高解像度データの復号時
は、高解像度符号化データメモリ620から高解像度符
号化データ608を読み出し、必要に応じて高解像度参
照画像メモリ622から高解像度参照画像609を読み
出して復号を行い、復号結果613、エラー情報612
および復号解像度情報603をエラー補正部に出力す
る。低解像度データの復号時は、低解像度符号化データ
メモリ621から低解像度符号化データ610を読み出
し、必要に応じて低解像度参照画像メモリ623から低
解像度参照画像626を読み出して復号を行い、復号結
果613、エラー情報612および復号解像度情報60
3をエラー補正部に出力し、必要に応じ復号結果613
を低解像度参照画像メモリ623に書きこむ。エラー補
正部614では、復号解像度情報603を参照し、高解
像度の復号中の場合は復号結果613を高解像度補正前
データ615を高解像度エラー補正用メモリ624に出
力し、低解像度の復号中の場合は復号結果613を低解
像度補正前データ617を低解像度エラー補正用メモリ
625に出力すると共に、エラー情報612を内部に蓄
積する。両者の復号結果が揃った後、高解像度の復号結
果の一部にエラーが発生している場合、エラーが発生し
ていない部分は高解像度エラー補正用メモリ624から
高解像度補正用データ616を読み出して再生画像61
9を出力し、エラーが発生している部分は低解像度エラ
ー補正用メモリ625から低解像度補正用データ618
を読み出し、解像度変換を行った後に再生画像619を
出力する。また、後で参照画像として用いられる場合、
再生画像619は高解像度参照画像メモリ622に書き
こまれる。
一内容の動画像を、低い解像度と高い解像度で符号化
し、あらかじめ記録したものを同時に再生、または同時
に伝送される符号化データを復号する動画像復号装置お
よび方法で、高解像度データの復号時に一部の領域にエ
ラーを検出したときに、エラー領域に対して同時に復号
していた低解像度データを用いてエラー補正を行うこと
が可能になる。エラーレートが時間とともに変化してエ
ラーの頻度が急激に悪化した場合でも、同時に再生を行
っている低解像度データを用いて連続的に表示を切り替
えることが可能になり、画面のフリーズやブラックアウ
トを防ぐことができる。
に表示部の走査周波数を下げることにより、解像度変換
のための補間フィルタによる符号化ノイズの拡大を防ぐ
ことが可能になる。
り、高解像度データの復号部と低解像度データの復号部
の共用が可能になり、エラー耐性を強めた動画像復号装
置の回路規模の増加を抑えることができる。
図。
の動作概要を説明する図。
図。
図。
図。
図。
対する耐性を説明する概念図。
ない期間を説明する図。
タ 102,302,402,502,602 符号化デー
タ分離部 103,303,403,503 高い解像度の符号化
データ 104,304,404,504 低い解像度の符号化
データ 105,305,405,505 高解像度符号化デー
タ復号部 106,306,406,506 低解像度符号化デー
タ復号部 107,307,407,507 高解像度復号結果 108,308,408,508 高解像度復号エラー
情報 109,309,409,509 低解像度復号結果 110,310,410,510 低解像度復号エラー
情報 111,311,411,511,614 エラー補正
部 112,312,412,512 復号画像 313,513 エラーレート判定部 314,514 低解像度使用信号 413 高解像度参照画像データ 414 低解像度参照画像データ 415 高解像度復号用参照画像メモリ 416 低解像度復号用参照画像メモリ 515 表示部 603 復号解像度情報 604 メモリ部 605 メモリバス 606 高い解像度の符号化データ 607 低い解像度の符号化データ 608 高解像度符号化データ 609 高解像度参照画像 610 低解像度符号化データ 611 符号化データ復号部 612 エラー情報 613 復号結果 615 高解像度補正前データ 616 高解像度補正用データ 617 低解像度補正前データ 618 低解像度補正用データ 619 再生画像 620 高解像度符号化データメモリ 621 低解像度符号化データメモリ 622 高解像度参照画像メモリ 623 低解像度参照画像メモリ 624 高解像度エラー補正用メモリ 625 低解像度エラー補正用メモリ 626 低解像度参照画像
Claims (5)
- 【請求項1】 同一内容の動画像を、低い解像度と高い
解像度で符号化し、あらかじめ記録したものを同時に再
生、または同時に伝送される符号化データを復号する動
画像復号装置および方法において、多重された低い解像
度の符号化データと高い解像度の符号化データを分離す
る分離部を持ち、低い解像度の符号化データと高い解像
度の符号化データの両方を同時に復号し、高い解像度の
符号化データの復号中に復号エラーが発生し、画面上の
同一の位置において、低い解像度の復号にエラーが発生
しない場合、エラーの影響がある高い解像度の復号画像
を低い解像度の復号画像を補正して置き換え、表示を行
うことを特徴とする動画像復号装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の動画像復号装置および方
法において、高い解像度の復号エラーの頻度が高い場
合、低い解像度の復号画像だけを用いて表示を行い、高
い解像度の復号エラーの頻度が低い場合、高い解像度の
復号画像に低い解像度の復号画像を補正して置き換えて
表示を行うことを特徴とする動画像復号装置。 - 【請求項3】 動き補償を用いた動画像符号化方式を用
いた請求項1および請求項2記載の動画像復号装置およ
び方法において、高い解像度の符号化データの復号中に
復号エラーが発生した画面が次以降の復号の参照画像と
して用いられる場合、エラーの影響がある高い解像度の
復号画像を低い解像度の復号画像を補正して置き換え、
次以降の復号の参照画像として用いることを特徴とする
動画像復号装置。 - 【請求項4】 請求項2および請求項3記載の動画像復
号装置で低い解像度の復号画像だけを用いて表示を行う
場合、表示部の走査周波数を低い解像度用に切り替えて
表示を行うことを特徴とする動画像復号装置。 - 【請求項5】 請求項1、請求項2、請求項3および請
求項4のいずれかに記載の動画像復号装置において、高
い解像度の符号化データの復号部と低い解像度の符号化
データの復号部を同一の回路および共通のメモリを用い
て時分割処理することを特徴とする動画像復号装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27692799A JP2001103479A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 動画像復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP27692799A JP2001103479A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 動画像復号装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001103479A true JP2001103479A (ja) | 2001-04-13 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27692799A Abandoned JP2001103479A (ja) | 1999-09-29 | 1999-09-29 | 動画像復号装置 |
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