JP3259428B2 - ディジタル画像信号のコンシール装置及び方法 - Google Patents
ディジタル画像信号のコンシール装置及び方法Info
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- H04N19/895—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving methods or arrangements for detection of transmission errors at the decoder in combination with error concealment
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- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/91—Television signal processing therefor
- H04N5/92—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 この発明は、ディジタル画像
信号を、例えば高能率符号化を用いるディジタルＶＴＲ
によって記録／再生するのに適用されるディジタル画像
信号のコンシール装置及び方法に関する。
信号を、例えば高能率符号化を用いるディジタルＶＴＲ
によって記録／再生するのに適用されるディジタル画像
信号のコンシール装置及び方法に関する。
【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ときは、その情報量が多いので、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
手法が一般的になりつつある。高能率符号化としては、
ＡＤＲＣ（Adapitve Dynamic Range Coding ）などがあ
る。
記録媒体に記録するときは、その情報量が多いので、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
手法が一般的になりつつある。高能率符号化としては、
ＡＤＲＣ（Adapitve Dynamic Range Coding ）などがあ
る。
【０００３】ＡＤＲＣは、例えば特開昭６１−１４４９
８９号広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。
８９号広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。
【０００４】ＡＤＲＣの符号化出力は、ダイナミックレ
ンジＤＲ及び最小値ＭＩＮの重要語と呼ばれるデータ
と、各画素の量子化データで構成される。重要語と称さ
れるのは、それがエラーデータとなると、ブロック全体
の画素にエラーが伝播するからである。量子化データの
エラーに関しては、ＡＤＲＣが画像の空間方向の圧縮を
行っていないため、伝送時にデータにエラーが発生した
場合、エラーの影響が他の画素の復元データに伝播しな
い。そのため、エラーの発生した画素の周辺の画素デー
タを用いて補間することによって、エラーを目立たなく
することができる、という特徴を有している。このよう
な補間処理をコンシールと称する。
ンジＤＲ及び最小値ＭＩＮの重要語と呼ばれるデータ
と、各画素の量子化データで構成される。重要語と称さ
れるのは、それがエラーデータとなると、ブロック全体
の画素にエラーが伝播するからである。量子化データの
エラーに関しては、ＡＤＲＣが画像の空間方向の圧縮を
行っていないため、伝送時にデータにエラーが発生した
場合、エラーの影響が他の画素の復元データに伝播しな
い。そのため、エラーの発生した画素の周辺の画素デー
タを用いて補間することによって、エラーを目立たなく
することができる、という特徴を有している。このよう
な補間処理をコンシールと称する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の画素
単位のコンシールの方式は、エラーの発生した画素を、
その周辺の画素の平均値で置き換えたり、またはその周
辺の画素値そのもので置き換えたりするものであった。
そのため、エラーの発生した画素において解像度の劣化
が発生する問題があった。
単位のコンシールの方式は、エラーの発生した画素を、
その周辺の画素の平均値で置き換えたり、またはその周
辺の画素値そのもので置き換えたりするものであった。
そのため、エラーの発生した画素において解像度の劣化
が発生する問題があった。
【０００６】また、視覚的な劣化はない／少ない場合で
も、実際には復号値が真の復号値とかけ離れた値を取る
ことによって、ダビングを繰り返す、マルチダビング時
にその影響により、復元画像の画質が劣化する場合があ
った。
も、実際には復号値が真の復号値とかけ離れた値を取る
ことによって、ダビングを繰り返す、マルチダビング時
にその影響により、復元画像の画質が劣化する場合があ
った。
【０００７】従って、この発明は、以上の問題点を解決
／低減することができる高性能なディジタル画像信号の
コンシール装置及び方法を提供しようとするものであ
る。
／低減することができる高性能なディジタル画像信号の
コンシール装置及び方法を提供しようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、符号
化されたディジタル画像信号中の画素データのエラーを
修正するためのコンシール装置において、ディジタル画
像信号中の画素データ毎のエラーの有無を示すエラーフ
ラグを取得するエラーフラグ取得手段と、エラーフラグ
に対応する画素データに関して、その画素データの復号
値の取り得る全ての候補値を取得する候補値取得手段
と、全ての候補値のそれぞれと周辺の画素の復号値との
相関を検出し、検出結果に基づいて、候補値取得手段で
取得された候補値の中から、真の画素値に近い可能性の
大きい値を選択的に出力するエラー修正手段とからなる
ディジタル画像信号のコンシール装置である。請求項８
の発明は、符号化されたディジタル画像信号中の画素デ
ータのエラーを修正するためのコンシール方法におい
て、ディジタル画像信号中の画素データ毎のエラーの有
無を示すエラーフラグを取得するステップと、エラーフ
ラグに対応する画素データに関して、その画素データの
復号値の取り得る全ての候補値を取得するステップと、
全ての候補値のそれぞれと周辺の画素の復号値との相関
を検出し、検出結果に基づいて、取得された候補値の中
から、真の画素値に近い可能性の大きい値を選択的に出
力するエラー修正ステップとからなるディジタル画像信
号のコンシール方法である。
化されたディジタル画像信号中の画素データのエラーを
修正するためのコンシール装置において、ディジタル画
像信号中の画素データ毎のエラーの有無を示すエラーフ
ラグを取得するエラーフラグ取得手段と、エラーフラグ
に対応する画素データに関して、その画素データの復号
値の取り得る全ての候補値を取得する候補値取得手段
と、全ての候補値のそれぞれと周辺の画素の復号値との
相関を検出し、検出結果に基づいて、候補値取得手段で
取得された候補値の中から、真の画素値に近い可能性の
大きい値を選択的に出力するエラー修正手段とからなる
ディジタル画像信号のコンシール装置である。請求項８
の発明は、符号化されたディジタル画像信号中の画素デ
ータのエラーを修正するためのコンシール方法におい
て、ディジタル画像信号中の画素データ毎のエラーの有
無を示すエラーフラグを取得するステップと、エラーフ
ラグに対応する画素データに関して、その画素データの
復号値の取り得る全ての候補値を取得するステップと、
全ての候補値のそれぞれと周辺の画素の復号値との相関
を検出し、検出結果に基づいて、取得された候補値の中
から、真の画素値に近い可能性の大きい値を選択的に出
力するエラー修正ステップとからなるディジタル画像信
号のコンシール方法である。
【０００９】
【作用】データのビット毎にエラーの有無の判別を可能
とするためのエラーフラグが形成れる。その結果、エラ
ー修正回路では、エラーのある画素の画素値の候補とし
て複数のデータを用意することができる。この中には、
必ず真の画素値が含まれている。それらのデータの中か
ら、周辺の復号値との相関を用いることにより、出力す
る画素値を決定する。
とするためのエラーフラグが形成れる。その結果、エラ
ー修正回路では、エラーのある画素の画素値の候補とし
て複数のデータを用意することができる。この中には、
必ず真の画素値が含まれている。それらのデータの中か
ら、周辺の復号値との相関を用いることにより、出力す
る画素値を決定する。
【００１０】
【実施例】以下、この発明によるコンシール装置を、Ａ
ＤＲＣを用いたディジタルＶＴＲに適用した場合の実施
例について説明する。
ＤＲＣを用いたディジタルＶＴＲに適用した場合の実施
例について説明する。
【００１１】図１は、この一実施例、すなわち、ディジ
タルＶＴＲの信号処理の概略的構成を示す。まず、この
発明の記録側の装置について説明する。入力端子１から
ビデオ信号が供給され、Ａ／Ｄ変換器２によって、１サ
ンプルが例えば８ビットにディジタル化される。このＡ
／Ｄ変換器２の出力データがブロック化回路３に供給さ
れる。この実施例では、ブロック化回路３によって、１
フレームの有効領域が例えば（８×８）画素の大きさの
ブロックに分解される。
タルＶＴＲの信号処理の概略的構成を示す。まず、この
発明の記録側の装置について説明する。入力端子１から
ビデオ信号が供給され、Ａ／Ｄ変換器２によって、１サ
ンプルが例えば８ビットにディジタル化される。このＡ
／Ｄ変換器２の出力データがブロック化回路３に供給さ
れる。この実施例では、ブロック化回路３によって、１
フレームの有効領域が例えば（８×８）画素の大きさの
ブロックに分解される。
【００１２】ブロック化回路３からのブロックの順序に
走査変換されたディジタルビデオ信号がシャフリング回
路４に供給される。シャフリング回路４では、例えばブ
ロック単位で、シャフリングがなされる。シャフリング
は、ブロック内の空間位置をシャッフルするものであ
る。シャフリング回路４の出力信号がブロック符号化回
路５に供給される。ブロック符号化回路５は、ブロック
毎に画素データをＡＤＲＣによって圧縮符号化する。シ
ャフリング回路４が、ブロック符号化回路５の後に設け
られることもある。
走査変換されたディジタルビデオ信号がシャフリング回
路４に供給される。シャフリング回路４では、例えばブ
ロック単位で、シャフリングがなされる。シャフリング
は、ブロック内の空間位置をシャッフルするものであ
る。シャフリング回路４の出力信号がブロック符号化回
路５に供給される。ブロック符号化回路５は、ブロック
毎に画素データをＡＤＲＣによって圧縮符号化する。シ
ャフリング回路４が、ブロック符号化回路５の後に設け
られることもある。
【００１３】この一実施例では、ブロック符号化とし
て、固定長ＡＤＲＣを用いている。ブロック符号化回路
５では、各ブロックのダイナミックレンジＤＲと最小値
ＭＩＮとが検出され、最小値が除去されたビデオデータ
が量子化ステップで再量子化される。この場合の量子化
ビット数は例えば４ビットに固定であるので、量子化ス
テップはダイナミックレンジＤＲに適応したものとな
る。
て、固定長ＡＤＲＣを用いている。ブロック符号化回路
５では、各ブロックのダイナミックレンジＤＲと最小値
ＭＩＮとが検出され、最小値が除去されたビデオデータ
が量子化ステップで再量子化される。この場合の量子化
ビット数は例えば４ビットに固定であるので、量子化ス
テップはダイナミックレンジＤＲに適応したものとな
る。
【００１４】例えば量子化ビット数が４ビットの場合で
は、ダイナミックレンジＤＲを１／１６とすることによ
って、量子化ステップΔが得られる。この量子化ステッ
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量子化データとされ
る。ダイナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ、及び量子
化データがブロック符号化回路５の出力データである。
は、ダイナミックレンジＤＲを１／１６とすることによ
って、量子化ステップΔが得られる。この量子化ステッ
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量子化データとされ
る。ダイナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ、及び量子
化データがブロック符号化回路５の出力データである。
【００１５】ブロック符号化回路５のデータがフレーミ
ング回路６に供給される。フレーミング回路６は、エラ
ー訂正符号のパリティを発生するとともに、同期ブロッ
クが連続する構造の記録データを発生する。エラー訂正
符号としては、例えばデータマトリクス状配列の水平方
向及び垂直方向のそれぞれに対してエラー訂正符号化を
行う積符号を用いる。符号化データ及びパリティに対し
て、シンクブロック同期信号及びＩＤ信号が付加され
る。
ング回路６に供給される。フレーミング回路６は、エラ
ー訂正符号のパリティを発生するとともに、同期ブロッ
クが連続する構造の記録データを発生する。エラー訂正
符号としては、例えばデータマトリクス状配列の水平方
向及び垂直方向のそれぞれに対してエラー訂正符号化を
行う積符号を用いる。符号化データ及びパリティに対し
て、シンクブロック同期信号及びＩＤ信号が付加され
る。
【００１６】図２は、フレーミング回路６における同期
ブロック構成の一例を示す。同期ブロックの先頭に同期
信号（ＳＹＮＣ）が位置し、その後に制御用のＩＤ信号
が挿入される。同期ブロックのデータ領域には、ダイナ
ミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ、各画素と対応する量
子化データが配置される。
ブロック構成の一例を示す。同期ブロックの先頭に同期
信号（ＳＹＮＣ）が位置し、その後に制御用のＩＤ信号
が挿入される。同期ブロックのデータ領域には、ダイナ
ミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ、各画素と対応する量
子化データが配置される。
【００１７】このような構成の同期ブロックが複数個並
べられることによって、２次元配列が構成される。図２
においては、破線は、ひとつの同期ブロックを示してい
る。この２次元配列の横（行）方向と縦（列）方向のそ
れぞれに対して、エラー訂正符号化がなされる。横方向
のデータから形成された冗長データが内符号パリティで
あり、縦方向のデータから形成された冗長データが外符
号パリティである。このエラー訂正符号化は、所謂積符
号である。
べられることによって、２次元配列が構成される。図２
においては、破線は、ひとつの同期ブロックを示してい
る。この２次元配列の横（行）方向と縦（列）方向のそ
れぞれに対して、エラー訂正符号化がなされる。横方向
のデータから形成された冗長データが内符号パリティで
あり、縦方向のデータから形成された冗長データが外符
号パリティである。このエラー訂正符号化は、所謂積符
号である。
【００１８】ひとつの同期ブロック内のデータ構成の一
例を図３に示す。これは１同期ブロック内に１つのＡＤ
ＲＣブロックから発生した符号化出力が格納されている
例である。上述のように、この例では、量子化データは
４ビット固定長としているので、１つのＡＤＲＣブロッ
クから（４×８×８＝３２バイト＝１２８ビット）の６
４個の量子化データが発生する。この量子化データの最
上位ビットをＭＳＢ、上位から２番目のビットを２ｎｄ
ＭＳＢ、上位から３番目のビットを３ｒｄＭＳＢ、最下
位ビットをＬＳＢとしたとき、ブロック内の量子化デー
タは、ＭＳＢ、２ｎｄＭＳＢ、３ｒｄＭＳＢ、ＬＳＢ
（以降、各プレーンと呼ぶ）毎にまとめられて、配置さ
れる。
例を図３に示す。これは１同期ブロック内に１つのＡＤ
ＲＣブロックから発生した符号化出力が格納されている
例である。上述のように、この例では、量子化データは
４ビット固定長としているので、１つのＡＤＲＣブロッ
クから（４×８×８＝３２バイト＝１２８ビット）の６
４個の量子化データが発生する。この量子化データの最
上位ビットをＭＳＢ、上位から２番目のビットを２ｎｄ
ＭＳＢ、上位から３番目のビットを３ｒｄＭＳＢ、最下
位ビットをＬＳＢとしたとき、ブロック内の量子化デー
タは、ＭＳＢ、２ｎｄＭＳＢ、３ｒｄＭＳＢ、ＬＳＢ
（以降、各プレーンと呼ぶ）毎にまとめられて、配置さ
れる。
【００１９】さらに、同期ブロック内において、エラー
検出の単位の１バイト内には、ＡＤＲＣブロック内の空
間的に離れた画素の量子化データが含まれるように、配
置される。すなわち、各プレーン内での配置は、例えば
図４に示すパターンとなされる。図４中のブロック内で
の数字は、図５に示す画像の空間内での画素の位置を示
す。図４中のブロックの下の数字は、各プレーン毎のバ
イト番号である。一例として、第１バイト内に含まれる
画素番号（５６、３９、２２、５、５２、３５、１８、
１）の量子化データのＭＳＢが図３中のＭＳＢの区間内
へ先頭に配置される。図４に示すように、ブロック内の
画素の位置を元の配置から変更することにより、データ
再生時にあるバイトにエラーが発生しても、復号したと
き隣接画素に同時にエラーが発生する可能性を低くでき
る。
検出の単位の１バイト内には、ＡＤＲＣブロック内の空
間的に離れた画素の量子化データが含まれるように、配
置される。すなわち、各プレーン内での配置は、例えば
図４に示すパターンとなされる。図４中のブロック内で
の数字は、図５に示す画像の空間内での画素の位置を示
す。図４中のブロックの下の数字は、各プレーン毎のバ
イト番号である。一例として、第１バイト内に含まれる
画素番号（５６、３９、２２、５、５２、３５、１８、
１）の量子化データのＭＳＢが図３中のＭＳＢの区間内
へ先頭に配置される。図４に示すように、ブロック内の
画素の位置を元の配置から変更することにより、データ
再生時にあるバイトにエラーが発生しても、復号したと
き隣接画素に同時にエラーが発生する可能性を低くでき
る。
【００２０】この様子を、図６、図７に示す。図６中で
影を付けて示すように、ある１バイト（この場合は３バ
イト目）にエラーが発生しているが、復号したときにエ
ラーとなるのは、図７中の影を付けて示す画素のみで、
エラーの発生した画素と隣接する８画素については、エ
ラーが発生しないのでコンシールが行いやすい。
影を付けて示すように、ある１バイト（この場合は３バ
イト目）にエラーが発生しているが、復号したときにエ
ラーとなるのは、図７中の影を付けて示す画素のみで、
エラーの発生した画素と隣接する８画素については、エ
ラーが発生しないのでコンシールが行いやすい。
【００２１】図１に戻って説明すると、フレーミング回
路６からの同期ブロックが連続する記録データがチャン
ネル符号化回路７に供給され、直流成分を低減するため
のチャンネル符号化の処理を受ける。チャンネル符号化
回路７の出力データがビットストリームに変換され、さ
らに記録アンプ８を介して回転ヘッドＨに供給され、記
録データが磁気テープＴ上に斜めのトラックとして記録
される。通常、２個以上の回転ヘッドが使用されるが、
簡単のために、１個のヘッドのみが図示されている。
路６からの同期ブロックが連続する記録データがチャン
ネル符号化回路７に供給され、直流成分を低減するため
のチャンネル符号化の処理を受ける。チャンネル符号化
回路７の出力データがビットストリームに変換され、さ
らに記録アンプ８を介して回転ヘッドＨに供給され、記
録データが磁気テープＴ上に斜めのトラックとして記録
される。通常、２個以上の回転ヘッドが使用されるが、
簡単のために、１個のヘッドのみが図示されている。
【００２２】続いて、図１を参照してこの発明の再生側
の構成について説明する。磁気テープＴから回転ヘッド
Ｈにより取り出された再生データは、再生アンプ１１を
介してチャンネル復号回路１２に供給され、チャンネル
符号化の復号がなされる。チャンネル復号回路１２の出
力データがフレーム分解回路１３に供給される。
の構成について説明する。磁気テープＴから回転ヘッド
Ｈにより取り出された再生データは、再生アンプ１１を
介してチャンネル復号回路１２に供給され、チャンネル
符号化の復号がなされる。チャンネル復号回路１２の出
力データがフレーム分解回路１３に供給される。
【００２３】フレーム分解回路１３では、まず、バイト
単位にエラー訂正符号の復号を行うことによってバイト
単位でエラー訂正がなされる。エラー訂正によっても復
元できなかったデータには、バイト単位でエラーフラグ
が立てられ、エラーのないデータと区別される。続い
て、記録データからの各種データの分離がなされる。ダ
イナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮに関しては、デー
タ（８ビット）とエラーフラグ（１ビット）がフレーム
分解回路１３から出力される。量子化データに関して
は、データ（４ビット）の他に、各プレーンのエラーの
有無を示す４ビットのエラーフラグが出力される。
単位にエラー訂正符号の復号を行うことによってバイト
単位でエラー訂正がなされる。エラー訂正によっても復
元できなかったデータには、バイト単位でエラーフラグ
が立てられ、エラーのないデータと区別される。続い
て、記録データからの各種データの分離がなされる。ダ
イナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮに関しては、デー
タ（８ビット）とエラーフラグ（１ビット）がフレーム
分解回路１３から出力される。量子化データに関して
は、データ（４ビット）の他に、各プレーンのエラーの
有無を示す４ビットのエラーフラグが出力される。
【００２４】このエラーフラグの処理について図８を用
いて説明する。図８で、エラーフラグと記されているの
が、バイト単位で立てられたエラーフラグである。ただ
し、０がエラーなし、１がエラーあり、を表すものとす
る。量子化データと記されているのが、図３中の量子化
データに対応する。ただし、量子化データに付されてい
る数字は、実際のデータでなく、図５の画素の空間位置
に対応するアドレスである。
いて説明する。図８で、エラーフラグと記されているの
が、バイト単位で立てられたエラーフラグである。ただ
し、０がエラーなし、１がエラーあり、を表すものとす
る。量子化データと記されているのが、図３中の量子化
データに対応する。ただし、量子化データに付されてい
る数字は、実際のデータでなく、図５の画素の空間位置
に対応するアドレスである。
【００２５】今、バイト単位のエラーフラグの状態が、
図８に示すものであったとき、量子化データ（９、２
６、４３・・・６４）のＭＳＢにエラーがあり、量子化
データ（１、１８、３５・・・５６）の２ｎｄＭＳＢに
エラーがあり、量子化データ（４１、５８、１１・・・
３２）、及び量子化データ（５７、１０、２７・・・４
８）の３ｒｄＭＳＢにエラーがあり、量子化データ（４
９、２、１９・・・４０）のＬＳＢにエラーがあること
が判る。
図８に示すものであったとき、量子化データ（９、２
６、４３・・・６４）のＭＳＢにエラーがあり、量子化
データ（１、１８、３５・・・５６）の２ｎｄＭＳＢに
エラーがあり、量子化データ（４１、５８、１１・・・
３２）、及び量子化データ（５７、１０、２７・・・４
８）の３ｒｄＭＳＢにエラーがあり、量子化データ（４
９、２、１９・・・４０）のＬＳＢにエラーがあること
が判る。
【００２６】そこで、原エラーフラグを各プレーンに対
応している４ビットのエラーフラグに変換する。例え
ば、２ｎｄＭＳＢにだけエラーがある場合は、エラーフ
ラグは０１００、ＭＳＢとＬＳＢにエラーがある場合
は、１００１とされる。１つのブロックに関して発生し
た符号化出力データとエラーフラグの一例を図９に示
す。ここで、データとエラーフラグの数字はいずれも２
進数表示である。
応している４ビットのエラーフラグに変換する。例え
ば、２ｎｄＭＳＢにだけエラーがある場合は、エラーフ
ラグは０１００、ＭＳＢとＬＳＢにエラーがある場合
は、１００１とされる。１つのブロックに関して発生し
た符号化出力データとエラーフラグの一例を図９に示
す。ここで、データとエラーフラグの数字はいずれも２
進数表示である。
【００２７】フレーム分解回路１３の出力データは、ブ
ロック当たり、ダイナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ
がそれぞれデータ８ビット、エラーフラグ１ビットで、
量子化データが各画素当たりデータ４ビット、エラーフ
ラグ４ビットとなる。フレーム分解回路１３の出力デー
タがブロック復号回路１４に供給される。
ロック当たり、ダイナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩＮ
がそれぞれデータ８ビット、エラーフラグ１ビットで、
量子化データが各画素当たりデータ４ビット、エラーフ
ラグ４ビットとなる。フレーム分解回路１３の出力デー
タがブロック復号回路１４に供給される。
【００２８】ブロック復号回路１４では、各画素の復号
値Ｌｉを発生する。例えばＡＤＲＣ復号の場合、量子化
コードのビット数を４ビットとするときに、復号値Ｌｉ
は次式で表される。 Ｌｉ＝〔（ＤＲ／（２4 ）×ｘｉ＋ＭＩＮ＋０．５〕 ＝〔Δ×ｘｉ＋ＭＩＮ＋０．５〕 ただし、ｘｉは量子化コード信号の値、Δは量子化ステ
ップ、〔〕はガウス信号である。上式の〔〕内の演算を
例えばＲＯＭで実現し、最小値ＭＩＮの加算を行う構成
をブロック復号回路１４が有している。
値Ｌｉを発生する。例えばＡＤＲＣ復号の場合、量子化
コードのビット数を４ビットとするときに、復号値Ｌｉ
は次式で表される。 Ｌｉ＝〔（ＤＲ／（２4 ）×ｘｉ＋ＭＩＮ＋０．５〕 ＝〔Δ×ｘｉ＋ＭＩＮ＋０．５〕 ただし、ｘｉは量子化コード信号の値、Δは量子化ステ
ップ、〔〕はガウス信号である。上式の〔〕内の演算を
例えばＲＯＭで実現し、最小値ＭＩＮの加算を行う構成
をブロック復号回路１４が有している。
【００２９】ここで、量子化コードのエラーがある画素
に関しては、復号を行わず、量子化データとエラーフラ
グをそのまま出力する。また、通常のＡＤＲＣの復号の
場合、これ以降はダイナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩ
Ｎの伝送を行わないが、この発明においては引続き出力
する。
に関しては、復号を行わず、量子化データとエラーフラ
グをそのまま出力する。また、通常のＡＤＲＣの復号の
場合、これ以降はダイナミックレンジＤＲ、最小値ＭＩ
Ｎの伝送を行わないが、この発明においては引続き出力
する。
【００３０】ブロック復号回路１４の復号データがデ・
シャフリング回路１５に供給される。このデ・シャフリ
ング回路１５は、記録側のシャフリング回路４と相補的
なもので、ブロックの空間的な位置を元の位置に戻す処
理を行う。デ・シャフリング回路１５の出力データがブ
ロック分解回路１６に供給される。ブロック分解回路１
６によって、データの順序がブロックの順序からラスタ
ー走査の順序へ戻される。
シャフリング回路１５に供給される。このデ・シャフリ
ング回路１５は、記録側のシャフリング回路４と相補的
なもので、ブロックの空間的な位置を元の位置に戻す処
理を行う。デ・シャフリング回路１５の出力データがブ
ロック分解回路１６に供給される。ブロック分解回路１
６によって、データの順序がブロックの順序からラスタ
ー走査の順序へ戻される。
【００３１】エラー修正回路１７は、画素単位でエラー
であるデータを周辺の画素データを用いてコンシールを
行う。この発明のコンシールの動作についてここで説明
する。処理の流れを図１１に示す。
であるデータを周辺の画素データを用いてコンシールを
行う。この発明のコンシールの動作についてここで説明
する。処理の流れを図１１に示す。
【００３２】以下に処理の一例を示す。まず、画素単位
のエラーは、データのエラーフラグが０でないことによ
って検出される。エラーフラグが０でない場合は、上述
のようにデータには復号データではなく、量子化データ
がそのまま入っている。今、画素Ｘにエラーがあり、そ
の量子化コードが２進数で０１１０、エラーフラグが同
じく１０００、であったとする。この４ビットエラーフ
ラグから、エラーのあるビットはＭＳＢのみであること
が分かる。従って、画素Ｘの真の量子化コードは、０１
１０、もしくは１１１０のいずれかに限られる。ステッ
プ２０では、このように、画素Ｘのとりうる全ての量子
化データを算出する。
のエラーは、データのエラーフラグが０でないことによ
って検出される。エラーフラグが０でない場合は、上述
のようにデータには復号データではなく、量子化データ
がそのまま入っている。今、画素Ｘにエラーがあり、そ
の量子化コードが２進数で０１１０、エラーフラグが同
じく１０００、であったとする。この４ビットエラーフ
ラグから、エラーのあるビットはＭＳＢのみであること
が分かる。従って、画素Ｘの真の量子化コードは、０１
１０、もしくは１１１０のいずれかに限られる。ステッ
プ２０では、このように、画素Ｘのとりうる全ての量子
化データを算出する。
【００３３】次に、算出した全ての量子化データについ
て復号データを求め、復号値の候補を作成する（ステッ
プ２１）。例えば画素Ｘの属するブロックのダイナミッ
クレンジＤＲが１２９、最小値ＭＩＮが３５、とする
と、画素Ｘの真の復号値は上述の復号処理の式により、
８３、若しくは１４８ということになる。
て復号データを求め、復号値の候補を作成する（ステッ
プ２１）。例えば画素Ｘの属するブロックのダイナミッ
クレンジＤＲが１２９、最小値ＭＩＮが３５、とする
と、画素Ｘの真の復号値は上述の復号処理の式により、
８３、若しくは１４８ということになる。
【００３４】そして、注目画素の両隣の画素Ａおよび画
素Ｂの復号データの平均値を求める（ステップ２２）。
ここで、図１０に示す様に、画素Ｘの両隣の画素を画素
Ａ、画素Ｂとする。今、画素Ａと画素Ｂの復号データが
両方とも９１であったとき、その平均値は９１である。
次に、全ての復号データと平均値との差分を求める（ス
テップ２３）。この例では、９１−８３＝８、１４８−
９１＝５７である。
素Ｂの復号データの平均値を求める（ステップ２２）。
ここで、図１０に示す様に、画素Ｘの両隣の画素を画素
Ａ、画素Ｂとする。今、画素Ａと画素Ｂの復号データが
両方とも９１であったとき、その平均値は９１である。
次に、全ての復号データと平均値との差分を求める（ス
テップ２３）。この例では、９１−８３＝８、１４８−
９１＝５７である。
【００３５】そして、差分の中で、絶対値が最小のもの
を生じさせる復号データを画素Ｘの復号データとして出
力する（ステップ２４）。この例では、画像の水平方向
の相関から画素Ｘの真の復号値は８３である可能性が高
い。そこで、この８３を画素Ｘの復号値として出力す
る。
を生じさせる復号データを画素Ｘの復号データとして出
力する（ステップ２４）。この例では、画像の水平方向
の相関から画素Ｘの真の復号値は８３である可能性が高
い。そこで、この８３を画素Ｘの復号値として出力す
る。
【００３６】なお、説明は簡単のため、コンシールに使
用する画素を両隣の２点としたが、もちろん上下左右の
４点、隣接する８点などを使用しても良い。エラー修正
回路１７の出力データがＤ／Ａ変換器１８に供給され、
出力端子１９には、各画素と対応し、ラスター走査の順
の復元データが得られる。
用する画素を両隣の２点としたが、もちろん上下左右の
４点、隣接する８点などを使用しても良い。エラー修正
回路１７の出力データがＤ／Ａ変換器１８に供給され、
出力端子１９には、各画素と対応し、ラスター走査の順
の復元データが得られる。
【００３７】要約すると、この発明は、量子化コードの
ビット毎にエラーフラグを立てることが可能となり、復
号データの候補をごく少数に限定することができ、その
中から注目画素と周辺画素との空間的な相関を用いて復
号データを決定する、ディジタル画像信号のコンシール
装置である。
ビット毎にエラーフラグを立てることが可能となり、復
号データの候補をごく少数に限定することができ、その
中から注目画素と周辺画素との空間的な相関を用いて復
号データを決定する、ディジタル画像信号のコンシール
装置である。
【００３８】すなわち、従来の手法では、量子化コード
に対して１ビットのエラーフラグしか用意しないため、
復号データの候補をごく少数に限るということが出来な
い。そのため、実行できるコンシールも空間的、時間的
に周辺の画素の平均値で補間したり、周辺の画素で置き
換えたりするものであって、基本的にエラーの発生した
画素を目立たないようにするという考えであった。
に対して１ビットのエラーフラグしか用意しないため、
復号データの候補をごく少数に限るということが出来な
い。そのため、実行できるコンシールも空間的、時間的
に周辺の画素の平均値で補間したり、周辺の画素で置き
換えたりするものであって、基本的にエラーの発生した
画素を目立たないようにするという考えであった。
【００３９】これに対し、この発明は、必ず正しい復号
データを含む少数の候補の中から出力する復号データを
選択するので、真の復号データそのものを復元できる可
能性も高く、従って、従来方式では、コンシールした部
分では解像度が劣化することが多かったが、この発明の
方式では、元の解像度が保持される可能性が高い。
データを含む少数の候補の中から出力する復号データを
選択するので、真の復号データそのものを復元できる可
能性も高く、従って、従来方式では、コンシールした部
分では解像度が劣化することが多かったが、この発明の
方式では、元の解像度が保持される可能性が高い。
【００４０】なお、全てのビットプレーンに関するエラ
ーについてのコンシールを行う必要は必ずしもない。例
えば復号データの値の小さな誤差にしかならない、ＬＳ
Ｂについてのフラグを無視しても良い。
ーについてのコンシールを行う必要は必ずしもない。例
えば復号データの値の小さな誤差にしかならない、ＬＳ
Ｂについてのフラグを無視しても良い。
【００４１】また、以上の説明は高能率符号化を伴うデ
ィジタルＶＴＲについて行ったが、この発明はそれに限
られるのもでなく、圧縮を伴わないディジタルＶＴＲに
ついても適用可能である。
ィジタルＶＴＲについて行ったが、この発明はそれに限
られるのもでなく、圧縮を伴わないディジタルＶＴＲに
ついても適用可能である。
【００４２】さらになお、この発明はディジタルＶＴＲ
に適用される場合のみでなく、種々の伝送路を用いる場
合にも適用可能である。
に適用される場合のみでなく、種々の伝送路を用いる場
合にも適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、エラーが発生した量子化データの復号に関しても、
真の復号値、そのものが得られる可能性が大きいため、
例えばディジタルＶＴＲにこの発明を適用したとき、再
生データにエラーが発生したときでも、この発明の手法
を用いることにより、良好な再生画像を得ることが出来
る。
ば、エラーが発生した量子化データの復号に関しても、
真の復号値、そのものが得られる可能性が大きいため、
例えばディジタルＶＴＲにこの発明を適用したとき、再
生データにエラーが発生したときでも、この発明の手法
を用いることにより、良好な再生画像を得ることが出来
る。
【図１】この発明を適用できるディジタルＶＴＲの記録
／再生の構成例を示すブロック図である。
／再生の構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例におけるフレーミングの一
例の略線図である。
例の略線図である。
【図３】この発明の一実施例における同期ブロックのデ
ータ構成を示す略線図である。
ータ構成を示す略線図である。
【図４】各プレーン内のデータの配置の一例である。
【図５】ブロック内の画素の番号付けである。
【図６】あるプレーンの１バイトエラーの例である。
【図７】１バイトエラーが空間内でデータ及ぼす影響を
示す例である。
示す例である。
【図８】量子化データとエラーフラグの一例である。
【図９】フレーム分解回路の出力例である。
【図１０】コンシールに使用する画素の一例である。
【図１１】この発明の、コンシールの動作を示す流れ図
である。
である。
Ｈ 回転ヘッド Ｔ 磁気テープ １４ ブロック復号回路 １７ エラー修正回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−68240（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/24 - 7/68 G11B 20/18
Claims (8)
- 【請求項１】 符号化されたディジタル画像信号中の画
素データのエラーを修正するためのコンシール装置にお
いて、 上記ディジタル画像信号中の画素データ毎のエラーの有
無を示すエラーフラグを取得するエラーフラグ取得手段
と、 上記エラーフラグに対応する画素データに関して、その
画素データの復号値の取り得る全ての候補値を取得する
候補値取得手段と、上記全ての候補値のそれぞれと 周辺の画素の復号値との
相関を検出し、検出結果に基づいて、上記候補値取得手
段で取得された候補値の中から、真の画素値に近い可能
性の大きい値を選択的に出力するエラー修正手段とから
なるディジタル画像信号のコンシール装置。 - 【請求項２】 上記符号化されたディジタル画像信号
は、空間方向の圧縮を含まない符号化方式で符号化され
ていることを特徴とする請求項１に記載のコンシール装
置。 - 【請求項３】 上記エラーフラグ取得手段は、上記エラ
ーフラグとして、上記画素データのビットプレーン中、
少なくともＭＳＢ（最上位ビット）を含む上位の複数ビ
ットのエラーの有無を示すフラグを形成することによっ
て、上記画素データ中のエラーデータのビット毎にエラ
ーの有無の判別を可能とすることを特徴とする請求項１
に記載のコンシール装置。 - 【請求項４】 上記上位の複数ビットのエラーの有無を
示すエラーフラグは、複数画素データの上記複数ビット
のそれぞれがまとめて配置されるとともに、エラー検出
の単位内に空間的に離れた位置の画素データの上記複数
ビットのそれぞれが含まれるように配置された伝送デー
タから発生した、上記エラー検出の結果から形成される
ことを特徴とする請求項３に記載のコンシール装置。 - 【請求項５】 上記エラー修正手段は、周辺の画素値と
して、水平方向において注目画素と隣接する二つの画素
値を用いることを特徴とする請求項１に記載のコンシー
ル装置。 - 【請求項６】 上記エラー修正手段は、候補値と周辺の
各画素値との差の絶対値が最小のものを選択することを
特徴とする請求項１に記載のコンシール装置。 - 【請求項７】 上記符号化されたディジタル画像信号
は、画素データ毎に符号化されていることを特徴とする
請求項１のコンシール装置。 - 【請求項８】 符号化されたディジタル画像信号中の画
素データのエラーを修正するためのコンシール方法にお
いて、 上記ディジタル画像信号中の画素データ毎のエラーの有
無を示すエラーフラグを取得するステップと、 上記エラーフラグに対応する画素データに関して、その
画素データの復号値の取り得る全ての候補値を取得する
ステップと、上記全ての候補値のそれぞれと 周辺の画素の復号値との
相関を検出し、検出結果に基づいて、上記取得された候
補値の中から、真の画素値に近い可能性の大きい値を選
択的に出力するエラー修正ステップとからなるディジタ
ル画像信号のコンシール方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8923593A JP3259428B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | ディジタル画像信号のコンシール装置及び方法 |
| EP19940302051 EP0617558B1 (en) | 1993-03-24 | 1994-03-22 | Apparatus for concealing errors in data |
| US08/215,612 US5495298A (en) | 1993-03-24 | 1994-03-22 | Apparatus for concealing detected erroneous data in a digital image signal |
| DE1994619796 DE69419796T2 (de) | 1993-03-24 | 1994-03-22 | Gerät zur Verdeckung von Fehlern in Daten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8923593A JP3259428B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | ディジタル画像信号のコンシール装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284377A JPH06284377A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3259428B2 true JP3259428B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=13965088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8923593A Expired - Lifetime JP3259428B2 (ja) | 1993-03-24 | 1993-03-24 | ディジタル画像信号のコンシール装置及び方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5495298A (ja) |
| EP (1) | EP0617558B1 (ja) |
| JP (1) | JP3259428B2 (ja) |
| DE (1) | DE69419796T2 (ja) |
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| KR100196840B1 (ko) * | 1996-12-27 | 1999-06-15 | 전주범 | 영상복호화시스템에 있어서 비트에러복원장치 |
| KR100261254B1 (ko) * | 1997-04-02 | 2000-07-01 | 윤종용 | 비트율 조절이 가능한 오디오 데이터 부호화/복호화방법 및 장치 |
| KR100261253B1 (ko) * | 1997-04-02 | 2000-07-01 | 윤종용 | 비트율 조절이 가능한 오디오 부호화/복호화 방법및 장치 |
| JP4240554B2 (ja) * | 1997-07-11 | 2009-03-18 | ソニー株式会社 | 画像符号化装置および画像符号化方法、並びに画像復号化装置および画像復号化方法 |
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| US6581170B1 (en) | 1997-10-23 | 2003-06-17 | Sony Corporation | Source coding to provide for robust error recovery during transmission losses |
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| US6192161B1 (en) | 1999-02-12 | 2001-02-20 | Sony Corporation | Method and apparatus for adaptive filter tap selection according to a class |
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-
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- 1993-03-24 JP JP8923593A patent/JP3259428B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-22 EP EP19940302051 patent/EP0617558B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-22 US US08/215,612 patent/US5495298A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-22 DE DE1994619796 patent/DE69419796T2/de not_active Expired - Lifetime
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| DE69419796T2 (de) | 2000-02-10 |
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