JPH07503343A - ディジタル・ビデオ処理システムにおけるエラーを隠す装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ディジタル・ビデオ処理システムにおけるエラーを隠す装置 技術分野 本発明は、信号伝送期間中に紛失されたイメージ・データを隠す技術に関する。

背景技術 ｌ５Ｏ（国際標準化機構）は、ディジタル記憶媒体に対するビデオの符号化表記 を目下標準化しており、この標準は、１．５Ｍｂｉｔｓ／ｓｅｃの連続データ転 送速度をサポートできるものである。この標準は、ｌ５Ｏ−ＩＥＣＪＴＣＬ／Ｓ Ｃ２／ＷＧＬ１．　ＭＯＶＩＮＧ　ＰＩＣＴＵＲＥＳ　ＡＮＤ　ＡＳＳＯ（：ｔ ＡＴＥＤ　ＡＵＤＩＯ１ＭＰＥＧ９０／１７６　Ｒｅｖ、２　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ 　１８，１９９０．の資料４こ記載されている。このフォーマットはＭＰＥＧと して知られてＩ／Ｘるものである。このフォーマットに従って、フレームのシー ケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｆｒａｍｅｓ）力檻複数グループに分割さ れる。各グループ内のフレーム（よ、それぞれ、複数の符号化モードのうちのい ずれ力）をこ従って符号化されている。符号化モードは、フレーム内（ｉｎｔｒ ａｆｒａｍｅ）符号化（Ｉフレーム）と、２種類のフレーム間予測符号化（ｉｎ ｔｅｒｆｒａｍｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　ｃｏｄｉｎｇ）（ＰフレームとＢフ レーム）を含むのが典型的である。どのモードにおいても、奇数フィールドのみ が符号化され、偶数フィールドは廃棄される。

米国のＡｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｃｏｎｓ ｏｒｔｔｕｍ（ＡＴＲＣ）は、ＭＰＥＧ７　ｔ−マ”／トを修正して、ＨＤＴＶ （ｈｉｇｈｄｅＨｎｉｔＬｏｎ　ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）信号をディジタル形式 で伝送できるようにした。一般的に、このＨＤＴＶ信号の初期信号符号化は、Ｍ ＰＥＧと同様であるが、異なる点はビクセルの解像度とデータ・レートが大きく 、各フィールドの奇数フィールドと偶数フィールドが共に符号化される点である 。ＨＤＴＶシステムでは、符号化された信号は高優先度チャネルと低優先度チャ ネル間で優先順位付けされてから伝送される。符号化されたデータのうち、ピク チャ再生上、重要度が大きいとされたデータは、所定のパワーレベルで伝送され るが、重要度が低いとされたデータは低いパワーレベルで伝送され、チャネル共 用（ｃｏｃｈａｎｎｅｌ）による干渉を最小にしている。

第１図は、優先順位付けされる前の符号化フォーマットを図示する。図示したフ レーム・シーケンスは代表例に過ぎない。各フレームの情報に付した文字Ｉ、Ｐ 、およびＢは、各フレームの符号化モードを示す。フレーム・シーケンスはフレ ームのＧＯＦ　（ｇｒｏｕｐｓｏｆ　ｆｒａｍｅｓ）に分割され、各グループは 同一の符号化シーケンスを含む。符号化されたデータのフレームは、それぞれ、 例えば、　１６本のイメージ・ラインを表すスライス（ｓｌｉｃｅ）に分割され る。各スライスは、例えば、１６Ｘ　１６マトリツクスのビクセルを表すマクロ ブロック（ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ）に分割される。各マクロブロックは６ブロツ クに分割され、そのうち、４ブロツクはルミナンス信号に関する情報のブロック であり、２ブロツクはクロミナンス信号に関する情報のブロックである。ルミナ ンス情報とクロミナンス情報は別々に符号化された後、合成されて伝送される。

ルミナンスブロックは、それぞれ、８×８マトリツクスのビクセルに関するデー タを含む。各クロミナンス・ブロックは、マクロブロックにより表された、１１ １６マトリツクスのビクセル全体に関する８×８マトリツクのデータを備えてい る。

フレーム内符号化に従って符号化されたデータのブロックは、離散コサイン係数 （ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｃｏｓｉｎｅｃｏｅｆＨｃｉｅｎｔ）のマトリックスより なる。すなわち、８Ｘ８ピクセルのブロックは、それぞれ、離散コサイン変換（ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏ５１ｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　−ＤＯＴ）され、符号 化された信号を供給する。離散コサイン係数は適応量子化（ａｄａｐｔｉｖｅ　 ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）され、優先度プロセッサ（ｐｒｉｏｒｉｔｙ　ｐｒ ｏｃｅｓｓｏｒ）に供給される前に、ランレングス符号化（ｒｕｎ−１ｅｎｇｔ ｈ　ｅｎｃｏｄｅ）され、可変長符号化（ｖａｒｉａｂｌｅ−１ｅｎｇｔｈ　ｅ ｎｃｏｄｅ）される。従って、伝送されたデータのブロックは、それぞれ、８× ８マトリツクス未満のコードワードを含むことができる。フレーム内符号化デー タのマクロブロックは、ＯＣＴ係数の他に、情報、例えば、採用された量子化レ ベルと。

マクロブロック・アドレスまたはロケーシゴン・インジケータと、マクロブロッ ク・タイプの情報を含むことになる。

ＰまたはＢフレーム間符号化に従って符号化されたデータのブロックも、離散コ サイン係数のマトリックスからなっている。しかし、この例では、離散コサイン 係数は残余、つまり、予測された８×８マトリツクスのビクセルと実際の８×８ マトリツクスのビクセルの差を表している。これらの係数も、量子化され、ラン レングスおよび可変長符号化される。フレーム・シーケンスでは、■フレームと Ｐフレームはアンカ・フレーム（ａｎｃｈｏｒ　ｆｒａｍｅ）と呼ばれる。各Ｐ フレームは、最後のアシ力・フレームから予測される。各Ｂフレームは、その片 側または両側のアンカ・フレームから予測される。予測符号化プロセスには、変 位ベクトル（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｖｅｃｔｏｒ）を生成することが含ま れる。これらの変位ベクトルにより、１つのアシ力・フレーム内のどのブロック が、予測されたフレーム内の現在符号化されているブロックに、最も良（一致し ているかが示される。アンカ・フレーム内の一致したブロックのビクセル・デー タは、符号化されているフレームのブロックから、ビクセル単位（ｐｌｘｅｌ− ｂｙ−ｐｉｘｅｌ　ｂａｓｉｓ）で、差し引かれて、残余が得られる。変換して 得た残余と変位ベクトルは、予測フレームに対する符号化されたデータを備えて いる。フレーム内符号化されたフレームは、マクロブロックが量子化情報、アド レス情報およびタイプ情報を含んでいる。注意すべきことは、あるフレームが予 測符号化されたとしても、ブロックが適正に一致しない場合は、予測フレーム内 の特定ブロックまたはマクロブロックをフレーム内符号化することができる。さ らに、マクロブロックには符号化できないものもある。マクロブロックは、次に 符号化されたマクロブロックのアドレスを増加させてスキップされる。

ビデオ・データが符号化されると、その後、そのデータはＭＰＥＧライクなプロ トコルに従って編成される。ＭＰＥＧ階層フォーマットは複数のレイヤを含み、 各レイヤは第２図に示すように、それぞれ、ヘッダ情報をもっている。名目上、 各ヘッダは、開始コード（ｓｔａｒｔ　ｃｏｄｅ）と、それぞれのレイヤに関す るデータと、ヘッダ拡張を付加するための項目（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ）を含む。

ヘッダ情報（前記ＭＰＥＧの参照文献に示すように）は、その多くがＭＰＥＧシ ステム環境で同期をとる目的で必要になるものである。ディジタルＨＤＴＶ多重 放送（ｓｉｍｕｌｃａｓｔ）システム用の圧縮ビデオ信号を得るために必要なも のは、記述したヘッダ情報だけである。すなわち、開始コードと任意選択拡張は 除外することが可能である。

本システムで生成されるＭＰＥＧライクな信号というときは、次のａ）　、　ｂ ）を意味する。すなわち、ａ）連続するフィールド／フレームのビデオ信号はＩ 、Ｐ、Ｂ符号化シーケンスに従って符号化される。ｂ）フィールド／フレーム当 たりのスライス数が異なっても、またスライス当たりのマクロブロック数が異な っても、ピクチャ・レベルで符号化されたデータは、ＭＰＥＧライクなスライス またはブロック・グループで符号化される。

本システムでは、符号化された出力信号は、ボックスＬｌ（第２図）の並びで示 すように、フィールド／フレーム・グループ（ＧＯＦ）にセグメント化される。

各ＧＯＦ（Ｌ２）はヘッダを含み、その後に、ピクチャ・データのセグメントを 含む。ＧＯＦヘッダは水平方向と垂直方向のピクチャ・サイズと、アスペクト比 と、フィールド／フレーム・レートと、ビット・レートと、等々を含む。

各フィールド／フレームに対応するピクチャ・データ（Ｌ３）は、ヘッダを含み 、その後に、スライス・データ（Ｌ４）を含む。ピクチャ・ヘッダはフィールド ／フレーム番号と、ピクチャ・コード・タイプを含む。各スライス（Ｌ４）は、 ヘッダを含み、その後に複数のデータ・ブロックＭＢｉを含む。スライス・ヘッ ダはグループ番号と量子化パラメータを含む。

ブロックＭＢｉ（Ｌ５）はそれぞれマクロブロックを表し、ヘッダを含み、その 後に、動きベクトル（＋ａｏｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒ）と、符号化された係数とを 含む。ＭＢｉヘッダは、マクロブロック・アドレスと、マクロブロック・タイプ と、量子化パラメータとを含む、符号化された係数はレイヤＬ６に図示されてい る。各マクロブロックは６つのブロック、つまり、４つのルミナンスブロックと 、１つのＵクロミナンス・ブロックと、１つのＶクロミナンス・ブロックを備え ている。

ブロック係数には、１ブロツクごとに、相対的重要度順に、まず、ＤＣＴ、　Ｄ Ｃ係数が供給され、その後に、ＤＣＴ　ＡＣ係数が供給される。ブロック終わり コードＥＯＢは、連続する各ブロックの終わりに追加される。

第２図に示すように、階層フォーマット化された圧縮ビデオ・データは、優先度 プロセッサに入力され、そこで、符号化データが高優先度チャネルＨＰであるか 、低優先度チャネルＬＰであるか解析される。高優先度情報とは、情報が紛失ま たは壊れた場合に、再生イメージの品質が最も低下する情報のことである。言い 換えれば、これは、完全なイメージとはいえないが、イメージを作るのに必要な 最小のデータである。低優先度情報とは残りの情報である。高優先度情報は、異 なる階層レベルに含まれる実質的には全てのヘッダ情報と、各ブロックのＤＣ係 数と、各ブロックのＡＣ係数の一部とを含む（第２図のレベル６）。

優先度を処理するために、符号化データのタイプには、それぞれ、優先度クラス またはタイプが割り当てられている０例えば、スライス・ヘッダ情報（スライス 識別子（ＩＤ）、スライス量子化パラメータなどを含む）より上位の全情報には 、優先度タイプ０”が割り当てられている。マクロブロック・ヘッダ・データに は、優先度タイプ″１”が割り当てられている。動きベクトルには、優先度タイ プ２”が割り当てられている。優先度タイプ３”は予約することができる。符号 化ブロック・パターンには、優先度タイプ４”が割り当てられている。ＤＣＯＣ Ｔ係数には、優先度タイプ５”が割り当てられ、高位順位ＤＣＴ係数を表す連続 コードワードには、優先度タイプ６“〜”６８”が割り当てられている。優先度 プロセッサは、高優先度データと低優先度データの相対的な量に従って、高優先 度チャネルおよび低優先度チャネルに割り振られる優先度タイプを判断する。優 先度分類は、特定のデータ・タイプの相対的な重要度を示し、優先度タイプ０゛ が最高の重要度になっていることに注意すべきである。プロセッサは、実際には 、優先度ブレーク・ポイント（ｐｒｉｏｒｉｔｙ　ｂｒｅａｋ　ｐｏｉｎｔ　− ＰＢＰ）を判定する。優先度ブレーク・ポイントは、それより上位の全データが 低優先度チャネルに割り当てられている、クラスまたはタイプ番号に対応する。

残りのタイプ・データは高優先度チャネルに割り振られている。第２図を説明す る。

次のように仮定する。すなわち、特定のマクロブロックに対して、ＰＢＰが”５ ”であると判定され、その結果、ＤＣ係数と、階層の上位にあるデータがＨＰチ ャネルに割り振られ、全てのＡＣ係数とＥＯＢコードがＬＰチャネルに割り当て られるとする。伝送のために、全てのＨＰコードワードは、各ブロックからのデ ータを境界で区切ることなく、ビット・シリアル形式に連結される。

さらに、全てのＩＰコードワードは可変長符号化されるので、コードワード間は 区切られない（これは、限られたバンド幅チャネルで最大の実効バンド幅を実現 するためである）。対応するマクロブロックのＰＢＰが送られる。その結果、受 信側は、ＨＰデータをそれぞれのブロック間で区切るために必要な情報を有する 。ＬＰチャネルでは、各ブロックからのデータはＥＯＢコードで区切られる。

圧縮されたＨＰおよびＬＰビデオ・データは、トランスポート０プロセツサ（ｔ ｒａｎｓｐｏｒｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に供給される。このトランスポート・ プロセッサは、ａ）ＨＰおよびＬＰデータ・ストリームをセグメント化して個々 のＨＰおよびＬＰＩ−ランスポート・ブロックにし、ｂ）各トランスポート・ブ ロックに対してパリティ検査または巡回冗長検査（ｃｙｃｌｉｃ　ｒｅｄｕｎｄ ａｎｃｙ　ｃｈｅｃｋ）を行って、適正なパリティ検査ビットをそのブロックに 追加し、Ｃ）補助データをＨＰまたはＬＰビデオ・データと一緒にマルチプレク シング（多重化）する。パリティ検査ビットは、ヘッダ情報を同期させてエラー を隔離し、受信されたデータに、訂正不能なビット・エラーがあった場合にはエ ラーを隠すのに受信側により利用される。

第３図は、トランスポート・プロセッサにより供給される信号のフォーマットを 示す。それぞれのトランスポート・ブロックは、２スライス以上のデータか、あ るいは１スライス未満のデータを含むことができる。従って、特定のトランスポ ート・ブロックは、あるスライスの終わりからのデータと、後続の次のスライス の始まりからのデータを含むことができる。ビデオ・データを含むトランスポー ト・ブロックは、他のデータ、例えば、オーディオを含むトランスポート・ブロ ックとインタリーブすることが可能である。各トランスポート・ブロックはサー ビス・タイプ・ヘッダＳＴを含む。サービス・タイプ・ヘッダＳＴはトランスポ ート・ブロックに含まれる情報のタイプを示す。この例では、ＳＴヘッダは８ビ ツト・ワードであり、データがＨＰであるか、あるいはＬＰであるかを示し、し かも、情報がオーディオであるか、ビデオであるか、補助データであるかを示す 。

各トランスポート・ブロックは、ＳＴヘッダの直後にトランスポート・ヘッダＴ Ｉを含む。ＬＰチャネルに対しては、このトランスポート・ヘッダは７ビツト・ マクロブロック・ポインタと、１８ビツト識別子（ＩＤ）と、７ビツト・レコー ド・ヘッダ（ＲＨ）ポインタを含む。ＨＰチャネルのトランスポート・ヘッダは 、８ビツト・レコード・ヘッダ（Ｒ旧ポインタのみを含む。マクロブロック・ポ インタはセグメント化されたマクロブロックか、あるいは、レコード・ヘッダ・ コンポーネントを指すのに用いられ、次のデコード可能なコンポーネントの始ま りを指す０例えば、特定のトランスポート・ブロックが、スライスｎの終わりと スライスｎ＋１の始まりに関連するマクロブロック・データを含んでいる場合は 、スライスｎからのデータはトランスポート・ヘッダに隣接して置かれ、ポイン タは、次の復号化可能なデータがトランスポート・ヘッダＴＩに近接しているこ とを示す。逆に、レコード・ヘッダＲ）ｌがＴ）ｌに近接している場合は、最初 のポインタはレコード・ヘッダＲＨの後のバイト位置を示す。ゼロ値のマクロブ ロック・ポインタは、トランスポート・ブロックにはマクロブロック入口点がな いことを示す。

トランスポート・ブロックはレコード・ヘッダを含まないか、１つ含むか、ある いは、２つ以上含むことも可能である。レコード・ヘッダは、ＨＰおよびＬＰチ ャネルでは、マクロブロック・データの各スライスの始まりに生じる。ビデオ・ データ・ヘッダ情報のみを含むトランスポート・ブロックには、レコード・ヘッ ダは含まれない。レコード・ヘッダ（ＲＨ）ポインタは、トランスポート・ブロ ックに、最初のレコード・ヘッダの始まりを含むバイト位置を指す、ゼロ値のＲ Ｈポインタは、トランスポート・ブロックにレコード・ヘッダがないことを示す 。レコード・ヘッダ・ポインタと、マクロブロック・ポインタの値が、共に、ゼ ロである場合は、その状態は、トランスポート・ブロックがビデオ・データ・ヘ ッダ情報のみを含んでいることを示す。

ＬＰトランスポート・ヘッダ内の１８ビツト識別子（ＩＤ）は、現フレーム・タ イプと、フレーム番号（モジュロ３２）と、現スライス番号と、トランスポート ・ブロックに含まれる最初のマクロブロックとを識別する。

トランスポート・ヘッダの後には、レコード・ヘッダか、ＲＨか、あるいはデー タのいずれかが存在する。

第３図に示すように、ＨＰチャネルのビデオ・データに対するレコード・ヘッダ は、１ビツトＦＬＡＧと、識別子ＩＤＥＮＴＩＴＹを含む。１ビツグＦＬＡＧ！ ｉ、ヘッダ拡張ＥＸＴＥＮＤが存在するかどうかを示す。識別子ＩＤＥＮＴＩＴ Ｙは１ビツトＦＬＡＧの後にあり、ａ）フィールド／フレーム・タイプＩ、Ｂま たはＰと、ｂ）フィールド／フレーム番号（モジュロ３２）　ＦＲＡＭＥ　ＩＤ と、Ｃ）スライス番号（モジュロ６４）　５ＬＩＣＥ　ＩＤＥＮＴＩＴＹとを示 す。識別子ＩＤＥＮＴＩＴＹの後にはレコードヘッダが存在し、レコード・ヘッ ダはマクロブロック優先度ブレークポイント・インジケータ、すなわちＰＢＰを 含む。ＰＢＰは、優先度セレクタ（ｐｒｉｏｒｉｔｙ　５ｅｌｅｃｔｏｒ）のア ナライザ１５２によって得られたコードワード・クラスをす、アナライザ１５２ はコードワードをＨρチャネルとＬＰチャネルに分割する。

最後に、任意選択のヘッダ拡張を）ＩＰレコード・ヘッダに含めることが可能で ある。

ＬＰチャネルに組み込まれたレコード・ヘッダは、識別子ＩＤＥＮＴＩＴＹのみ を含んでおり、これはＩＰチャネルに組み込まれた識別子と同じである。

各トランスポート・ブロックは、１６ビツト・フレーム検査シーケンス、すなわ ちＦＣＳで終わる。ＦＣＳはトランスポート・ブロック内の全ビットに亘って計 算されたものである。　ＦＣＳは巡回冗長コードを用いて生成することが可能で ある。

トランスポート・ブロックの情報は、それぞれのフォワード・エラー・符号化エ レメント　（ｆｏｒｗａｒｄｅｒｒｏｒ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｅｌｅｍｅｎｔ） に供給される・これらのエレメントは、ａ）それぞれのデータ・ストリームに対 して、ＲＥＥＤ　ＳＯＬＯＭＯＮフォワード・エラー訂正符号化を独立に行い、 ｂ）複数ブロックのデータをインタリーブし、再生されたイメージの大きな連続 するエリアが大きなエラー・バーストにより壊されるのを防止し、Ｃ）例えば、 Ｂａｒｋｅｒコードを複数ブロックのデータに追加し、受信側でデータ・ストリ ームの同期をとる。

受信側は、上述したようにフォーマットされた送信信号に応答し、逆優先順位付 けと逆符号化を行う装置を含む。逆優先順位付け、つまり、ＨＰデークとＬＰデ ータの再合成は、デコードを行う前に行われていなければならない。というのは 、デコーダは、データが、事前に定めたフォーマット（第２図に示すフォーマッ トと同様のフォーマット）で出現するものと期待しているからである。容易に理 解されることであるが、受信信号は少なくとも一部が伝送の過程で破壊される。

ＩＰトランスポート・ブロック内のＰＢＰコードが紛失された場合を考察する。

このＰＢＰコードが存在しないと、マクロブロックの各ブロックに対応する情報 は、分離することができない。その結果、ＩＰ）ランスポート・ブロックに収め られた情報は、相当の部分が役に立たなくなってしまう。さらに、ＬＰトランス ポート・ブロック内の情報は、ＨＰトランスポート・ブロックに入っているブロ ックに対応するのであるが、この情報も役に立たなくなる。実際には、ＨＰトラ ンスポート・ブロックに収められた単一のＰＢＰコードワードが紛失されただけ でも、紛失されなければスライス全体で有効であったデータが役に立たなくなっ てしまう。もう１つの例は、コードワード、例えば、ピクチャ・ヘッダ内のコー ドワードであって、フレーム・符号化タイプを指定するコードワードが紛失され た場合である。

このコードワードがないと、符号化データのフレーム全体が使用不能になるか、 あるいは、少な（とも信頼できないものになる。

発明の開示 本発明の具現化は、ディジタル・ビデオ信号処理システムの装置であって、信号 伝送中に紛失されたイメージ・データが原因で、再生されたイメージに生じるお それがあるエラーを隠すための装置で実現されている。そのシステムは、伝送さ れたビデオ・データを検出し、しかも、受信されたデータのセグメント（トラン スポート・ブロック）にエラーが存在する場合は、エラー信号を生成し、しかも 、エラーが存在するセグメントをデータ・ストリームから除去する装置を含んで いる。受信されたデータはデコーダ／デコンブレッサ（ｄｅｃｏｄｅｒ／ｄｅｃ ｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）システムに供給される。このシステムは、伝送されたビデ オ・データを、事前に定めたシーケンスに従ってデコードし圧縮解除する。圧縮 解除されたビデオ・データは、後程、表示、記録等をするために、メモリに供給 する。デコーダ／デコンブレッサはエラー信号に応答して、エラーが発生したデ ータのブロックを置換データと置き換える。この置換データは、一実施例では、 圧縮されたデータを備えており、他の実施例では、圧縮されたデータと、空間時 間的に関係づけられた復号化データとの両方を備えている。

特定の実施例では、受信されたデータは可変長コードワード（コードワード境界 がない）の２つのデータ・ストリームにあるが、これらのデータ・ストリームは 特定の階層に従って、単一のデータ・ストリームから取り出される。受信された 第１および第２のデータは、それぞれ、重要度が高いデータと重要度が低いデー タを含む。これら２つのデータ・ストリームのそれぞれのデータは、個々のセグ メントに出現し、エラー有無の検査が独立に行われ、エラーがあれば除去される 。２つのデータ・ストリームは可変長デコーダに供給され、コードワード境界が 判定され、これら２つのデータ・ストリームが１つのデータ・ストリームに再合 成される。可変長デコーダは、重要度の低いデータのセグメントが除去されたこ とを示すエラー信号を受信すると、それに応答して、再合成されたデータ・スト リーム内の除去データを、事前に定めた値に対応するデータに置き換える。

図面の簡単な説明 第１図はＭＰＥＧライクな信号符号化階層を図示した図である。

第２図はＭＰＥＧライクな信号フォーマットを示す模式第３図は伝送するために 編成された信号のセグメントを示す図である。

第４図はエラーを隠す装置を含むＨＤＴＶレシーバの一部を示すブロック図であ る。

第５図は受信されたトランスボート・ブロックを処理し、エラー信号を生成する 装置を示すブロック図である。

第６図はＨＰ／ＬＰ信号合成回路を示すブロック図である。

第７図は第４図の圧縮解除回路２７に替えて実現できる回路例を示すブロック図 である。

第８図は結合された信号合成−圧縮解除回路を示す模式図である。

発明を実施するための最良の形態 第４図を説明する。伝送された信号はデモシュレータ２０に結合される。デモシ ュレータ２０により、高優先度（）ＩＰ＞ビデオ・データと低優先度（ＬＰ）ビ デオ・データに対応する２つの信号が供給される。これらの２つの信号は、それ ぞれ、ＲＥＥＤ　ＳＯＬＯＭＯＮエラー訂正デコーダ２１および２２に供給され る。エラーが訂正された信号は、レート・バッフｙ　（ｒａｔｅ　ｂｕｆｆｅｒ ）２３および２４に結合される。レートバッファ２３および２４は一定のレート でデータを受信し、その後の圧縮解除回路の要件に見合う可変レートでデータを 出力する。可変レートのＨＰデータとＬＰデータは、トランスポート・プロセッ サ２５に供給される。トランスポート・プロセッサ２５により、別のエラー検査 が行われ、伝送されたデータがタイプ（補助、オーディオ、ビデオ）別に分けら れ、各トランスポート・ブロック・ヘッダがサービス・データから分離される。

ビデオ・サービス・データと、対応するエラー・データと、トランスポート・ヘ ッダ・データは、優先度選択解除プロセッサ（ｐｒｉｏｒｉｔｙｄｅｓｅｌｅｃ ｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２６に供給される。優先度選択解除プロセッサにより 、ＨＰデータとＬＰデータが階層化された信号に再フォ−マツトされ、再フォ− マツトされた信号はデコンブレッサ（圧縮解除）２７に供給される。このデコン ブレッサ２７は、圧縮された信号を、表示または記憶に適した信号に変換する。

第５図は、システムのレシーバに含まれるトランスポート・プロセッサ２５を示 す。この種のプロセッサは２つ必要である。１つはＨＰチャネル用、もう１つは ＬＰチャネル用である。オーディオまたは補助データが特定のチャネルから常に 除外されることが事前に分かっていれば、対応するエレメントをそのチャネル・ トランスポート・プロセッサから除くことが可能である。

第５図において、レート・バッファ２３または２４かものデータは、ＦＣＳ　Ｅ ＲＲＯＲ検出器２５０と遅延エレメント２５１に供給される。遅延エレメント２ ５１は、■トランスポート・ブロック・インタバルだけ遅延させる。この遅延に より、検出器２５０は、対応するトランスポート・ブロックにエラーがあるかど うかを判定することができる。検出器２５０は、ＲＥＥＤ　ＳＯＬＯＭＯＮデコ ーダ２１と２２により訂正できなかったエラーが発生したかどうかを判定し、エ ラー信号Ｅを供給する。エラー信号Ｅは、トランスポート・ブロックにエラーが 存在するか、存在しないかを示す。エラー信号は１：３デマルチプレクサ２５３ の入力ボートに入力される。遅延されたトランスポート・ブロック・データもマ ルチプレクサ２５３の入力ボートに供給される。遅延されたトランスポート・ブ ロック・データは、サービス・タイプ検出器（ＳＴ　ＤＥＴＥＣ’Ｔ）２５２に も結合される。この検出器はＳＴヘッダを試験し、ＳＴヘッダに応じてマルチプ レクサ２５３を条件付け、マルチプレクサ２５３がトランスポート・ブロック・ データと、対応するエラー信号を、オーディオ、補助またはビデオ信号処理パス のうちの適正なバスに渡す。

ビデオ信号処理バスでは、トランスポート・ブロック・データおよびエラー信号 が処理エレメント２５６に結合される。処理エレメント２５６によりＦＣＳコー ドと、トランスポート・ブロック・ヘッダＳＴ、ＴＨおよびＲＨが、データ・ス トリームから除去される。また、処理エレメント２５６は、エラーが検出された トランスポート・ブロック全体のビデオデータを削除するように編成されている 。処理エレメント２５６は、トランスポート・ブロック・ヘッダが除去されたビ デオ・デー夕と、エラー・データと、トランスポート・ヘッダを、別々のバスを 経由して優先度選択解除プロセッサ２６へ供給する。

ＦＥＣ回路２１および２２からは、受信されたデータが、エンコーダ内のＦＥＣ 回路に供給される固定長ワードに対応する固定長ワードで得られる。従って、ト ランスポート・ブロック・ヘッダ・データは、事前に定められた（ＳＴ、　ＴＨ およびＦｅ２）バイト境界上またはトランスポート・ヘッダで指定された（ＲＨ ）境界上のいずれかで生じる。そのため、必要なトランスポート・ブロック・ヘ ッダを識別して、それらのトランスポート・ブロック・ヘッダをそれぞれのトラ ンスポート・ブロックから取り出すことは、比較的簡単なことである。

第６図は優先度選択解除プロセッサの例を示す、優先度選択解除プロセッサはデ ータをレシーバのトランスポート・プロセッサから受け取り、）ＩＰおよびＬＰ データを再構成して単一のデータ・ストリームにする。そのためには、データ・ ストリームのそれぞれのコードワードを識別しなければならない。つまり、各ブ ロック内のコードワードのクラスまたはタイプが検出可能になっていなければな らない。データは連結された可変長コードの形式になっているので、そのデータ は、コードワード境界とコードワード・タイプを定義するため、少なくともその 一部がＶＬＣ復号化されなければならない。コードワード境界と、コードワード ・タイプが、一度、判定されると、データ優先度ブレークポイント、すなわち、 ＰＢＰ　（ＨＰチャネル内の）を判定することができる。その後、ＩＰデータを 各ブロックに割り振り、ＨＰデータを解析して、それぞれの並列ビットＶＬＣコ ード形式にすることができる。連続するブロックに対応するＬＰデータは、ＥＯ Ｂコードによって区別することが可能である。しかし、ＥＯＢコードを認識し、 連結されたデータを解析して別々のコードワードにするには、ＬＰデータなりＬ Ｃ復号化する必要がある。ＥＯＢコードが検出されると、プロセッサは高優先度 チャネルに戻る。さらに、出現したＥＯＢコードをカウントすることにより、プ ロセッサは、マクロブロックと、スライスと、フレーム等に対して新しいヘッダ ・データがいつ出現するか判定することができる。

デコンブレッサ２７の構成によって、優先度選択解除装置により供給された出力 データは異なった形式をとる。例えば、デコンブレッサが可変長復号化回路、す なわちＶＬＤ回路を含むＭＰＥＧライクなデコンブレッサである場合は、選択解 除回路は、出力データをＶＬＣ形式で供給するように構成されることになる。あ るいはまた、選択解除回路をデコンブレッサ２７に組み入れ、デコンブレッサの ＶＬＤ機能をもたせることも可能である。その場合は、出力コードワードは可変 長復号化された形式になる。

第６図は、−膜化された優先度選択解除装置であって、可変長符号化されるか、 あるいは復号化されたビデオ出力データを供給するように編成することができる 優先度選択解除装置の例を示す。第６図を説明する。トランスポート・プロセッ サ２５により供給されたＨＰおよびＬＰデータは、固定コードワード長で出現す るものと仮定する。これらのコードワードはそれぞれのバレル・シフタ（ｂａｒ ｒｅｌ　５ｈｉｆｔｅｒ）６０および６１に供給される。これらのバレル・シフ タは固定長コードワードを連結し、データビットの組合わせを、ＶＬＤ６４に含 まれた復号化テーブルに、マルチプレクサ６２を経由して供給する。ＶＬＤから の出力データの形式は復号化テーブルにより判定される。この種の可変長復号化 は、圧縮技術の分野の当業者には公知である。可変長復号化の詳細な説明は、” Ａｎ　Ｅｎｔｒｏｐｙ　Ｃｏｄｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒＤｉｇｉｔａｌ　 ＨＤＴＶ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”、　ｂｙ　Ｌｅｉ　ａｎｄ　Ｓｕｎ。

ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ　ＯＮ　ＣＩＲＣＵＩＴＳ　ＡＮＤ　ＳＹＳ ＴＥＭＳ　ＦＯＲＶＩＤＥＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ、　ＶＯＬ、　１．　ＮＯ， ｌ　Ｍａｒｃｈ　１９９１に記載されている。

ＶＬＤ６４は、次のようにプログラムされている。すなわち、優先度ブレーク・ ポイントに出会うまでマルチプレクサ６２からｌ（Ｐデータを受け、そして、Ｅ ＯＢに出会うまでＬＰチャネルからデータを受け、ＥＯＢに出会うと、再び、Ｈ Ｐチャネルからデータを受け、その後、これを繰り返すようにプログラムされて いる。特に、ＶＬＤは状態・マシン（デコーダ・状態・シーケンサ）を含み、こ の状態マシンは復号化シーケンスを制御するようにプログラムされている。状態 シーケンサは次のようにプログラムされている。すなわち、期待される入力デー タ・シーケンスに従って、例えば、第２図のデータフォーマットに従って、ＶＬ Ｄを制御するようにプログラムされている。トランスポート・プロセッサにより 供給されたヘッダ・データは、状態・マシンに結合され、そのデバイスでプログ ラムされた制御シーケンスをそれぞれ初期設定する。データ・シーケンス内の特 定のポイント、例えば、フレームの始まりまたはスライスの始まりなどと一度同 期がとられると、状態シーケンサは、その後に出現したデータな復号化するのに 必要な制御機能を提供する。さらに、それぞれのコードワードが復号化されると 、状態シーケンサは次に出現されるコードワードの期待されるクラスまたはタイ プを示す信号を出力するようにプログラムされる。ｒタイプ」信号は、コンパレ ータ回路６３の一方の入力端子に入力される。トランスポート・プロセッサから 得られた優先度ブレーク・ポイントＰＢＰコードは、コンパレータの他方の入力 端子に入力される。コンパレータの出力により、マルチプレクサ６２が条件付け られ、状態シーケンサからの「タイプ」信号がＰＢＰ信号未満である限り、ＩＰ データをＶＬＤ６４に渡し、ＰＢＰ信号以上である限りＬＰ倍信号ＶＬＤ６４に 渡す。

ＶＬＤ６４により供給される）ＩＰおよびＬＰの再合成されたビデオ・データは 、マルチプレクサ５７に入力され、エラー表示がない場合は、デコンブレッサ２ ７に出力される。エラーが検出された場合は、エラー・トークン・ジェネレータ （ｅｒｒｏｒ　ｔｏｋｅｎ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）６５により供給された置換ビ デオ・データが、マルチプレクサ６７がら出力される。

エラー・トークン・ジェネレータ６５は、例えば、トランスポート・ブロックに 含まれるヘッダ情報、ＶＬＤの状態およびエラー表示に応答するようにプログラ ムされたマイクロプロセッサである。エラー・トークン・ジェネレータ６５は、 圧縮されたビデオ・データをシミュレートする置換データ・テーブルを含むこと が可能である。このデータは、ＭＰＥＧライクなデコンプレッサにより認識され る特定のデータに対応している。エラー・トークン・ジェネレータにも、メモリ ６６からデータが供給される。このデータは、除去されたビデオ・データの代わ りに用いることができる。特に、メモリ６６には、ＶＬＤの状態シーケンサに応 答して、例えば、前のスライス内のマクロブロックの動きベクトルに対応する動 きベクトルがロードされる。

イメージ・オブジェクトの動きは、マクロブロック境界にまたがって出現する。

さらに、エラーは水平方向に伝播するか、あるいは出現する。従って、たぶん、 垂直方向に隣接するブロックの動きベクトルは、似かよっており、垂直方向に隣 接するマクロブロックからの動きベクトルを置換することにより、エラーが許容 できる程度に隠されることになる。同様に、垂直方向に隣接するブロックからの ＤＣＯＣＴ係数も類似していることが期待できる。よって、ＤＣＯＣＴ係数もメ モリ６６にストアしておき、紛失されたＤＣ係数の代用とすることが可能である 。

データのメモリ６６へのストアは、状態シーケンサによって制御される。状態シ ーケンサは、ＶＬＤを条件付け、事前に定めたシーケンスに従ってデータを出力 するようにプログラムされている。よって、データがＶＬＤから出力されたとき 所望のタイプのデータをフェッチするため、適正な信号を供給することができる 。このデータは、エラー・トークン・ジェネレータがアクセスできる、事前に定 めたアドレスのロケーションに書き込むことができる。

エラー・トークン・ジェネレータは、トランスポート・ヘッダ・データとエラー 信号をモニタし、いつ、どのデータが紛失したかを判断し、紛失されたデータに 応じて、データをマクロブロック単位で置換する。

事前に定めたデータ・タイプのデータのシーケンスは、事前にプログラムされ、 フレーム・タイプと、紛失されたデータのタイプに応じて置換を行う。例えば、 マクロブロックは特定のアドレスをキャリし、事前に定めたシーケンスで出現す る。エラー・トークン・ジェネレータは、ヘッダ・データに応じて、マクロブロ ックの通常のシーケンスにブレーク（区切り）が存在するかどうかを判断し、紛 失したマクロブロックの代わりに置換マクロブロックを提供する。

エラー・トークン・ジェネレータ６５から得られる置換データの特定の例を検討 する前に、便宜上、ＭＰＥＧタイプデコンブレッサを説明しておく。第７図を説 明する。第７図はＭＰＥＧタイブデコンブレッサの一例の概要を示す。

優先度選択解除プロセッサのマルチプレクサ６７から得られたビデオ・データは 、バッファ・メモリ３００に入力される。このデータは圧縮解除コントローラ３ ０２によってアクセスされ、可変長デコーダすなわちＶＬＤ３０３に入力される 。この可変長デコーダは、入力されたデータを可変長復号化する。ヘッダ・デー タが取り出され、コントローラ３０２をプログラムする。ＤＣＴ係数に対応する 可変長復号化コードワードが取り出され、デコーダ３０８に入力され、動きベク トルに対応する可変長コードワードがデコーダ３０６に入力される。

デコーダ３０８には、コントローラ３０２の制御に適している。逆ランレングス 復号化と逆ＤＰＣＭ符号化を、行う装置が含まれている。デコーダ３０８からの 復号化データは、逆ＯＣＴ回路３１０に入力される。逆ＤＣＴ回路３１０に含ま れている回路によりＤＣＴ係数がそれぞれ逆量子化され、得られた係数がビクセ ル・データのマトリックスに変換される。そして、ビクセル・データが加算器３ １２の一方の入力端子に結合される。加算器３１２の出力がビデオ表示ＲＡＭ３ １８およびバッファ・メモリ３１４に結合される。

デコーダ３０６には、コントローラ３０２による制御に適した動きベクトルの逆 ＤＰＣＭ符号化を行う回路が含まれている。復号化された動きベクトルは動き補 償プレディクタ（ｎ＋ｏｔＬｏｎ　ｃｏａ＋ｐｅｎｓａｔｅｄ　ｐｒｅｄｉｃｔ ｏｒ）３０４に入力される。動きベクトルに応答して、動き補償プレディクタは ビクセル、すなわち、バッファ・メモリ３１４および３１６の一方（フォワード ）または両方（フォワードとバックワード）にストアされている、対応するブロ ックのビクセルにアクセスする。また、動き補償プレディクタは、ブロックのデ ータ（一方のバッファ・メモリからの）か、あるいはｌブロックの保管されたデ ータ（両方のバッファ・メモリからのそれぞれのブロックから取り出された）を 加算器３１２の他方の入力端子に供給する。

圧縮解除は次のようにして行われる。入力ビデオ・データのフィールド／フレー ムがフレーム内符号化されている場合は、動きベクトルは存在しないが、復号化 されるか、あるいは逆変換されたＯＣＴ係数は、ビクセル値のブロックに対応す る。従って、フレーム内符号化されたデータに対して、プレディクタ３０４はゼ ロ値を加算器３１２に入力し、逆変換されたＯＣＴ係数が加算器３１２で変更さ れないまま、ビデオ表示ＲＡＭに渡され、ストアされる。ビデオ表示ＲＡＭの逆 変換されたＯＣＴ係数は、通常のラスク走査に従って読み出される。復号化され たビクセル値もバッファ・メモリ３１４または３１６の一方にストアされ、動き 補償されたフレーム（ＢまたはＰ）を復号化するため、予測されたイメージ値を 作る際に用いられる。

入力データのフィールド／フレームが、フォワード・動き補償されたＰフィール ド／フレームに対応している場合は、逆変換された係数は、残余、つまり、現フ イールド／フレームと一番最後に出現したＩフレームとの差に対応する。プレデ ィクタ３０４は、復号化された動きベクトルに応答して、データ、すなわち、バ ッファ・メモリ３１４または３１６のどちらかにストアされた、対応するブロッ クのＩフレーム・データにアクセスし、このブロックのデータを加算器に入力す る。この加算器では、逆ＯＣＴ回路３１０により供給されたそれぞれのブロック の残余が、プレディクタ３０４により供給された、対応するブロックのビクセル ・データに加算される。加算器３１２で得た総和は、個々のブロックのＰフィー ルド／フレームに対するビクセル値に対応しており、これらのビクセル値は、そ れぞれの記憶ロケーションを更新するため、表示ＲＡＭ３１ｇに入力される。さ らに、加算器３１２から得たビクセル値は、バッファ・メモリ３１４または３１ ６のうちの一方であって、予測されたビクセル・データを生成するために利用さ れる、■フィールド／フレームのビクセル・データがストアされていない方にス トアされる。

双方向符号化された（Ｂ）フィールド／フレームに対して、オペレージぢンは同 様である。ただし、それぞれの動きベクトルがフォワードであるか、バックワー ドであるか、あるいはその両方であるかにより、予測された値が、両方のバッフ ァ・メモリ３１４と３１６内のストアされたアンカ・フレーム（工またはＰ）か らアクセスされる点が相違する。生成されたＢフィールド／フレーム・ビクセル 値は、表示ＲＡＭ３１８を更新するために供給されるが、バッファ・メモリのど ちらにもストアされない。というのは、Ｂフィールド／フレーム・データは、他 のフィールド／フレームのピクチャデータを生成するのに使用されないからであ る。

ＭＰＥＧライクな信号フォーマットで注意すべき点は、符号化されたＰおよびＢ フレームは、マクロブロックがスキップできる点である。このような要因がある ため、ある程度の柔軟性をもってエラーを隠すことができる。スキップされたマ クロブロックについては、デコーダが前のピクチャからのマクロブロックを現在 のピクチャに効率的に複製するか、あるいはまた、スキップされたマクロブロッ クについては、ビデオ表示ＲＡＭ３１ｇの対応する領域が単に更新されないだけ である。マクロブロックのスキップは、動きベクトルをゼロ値で符号化し、ＯＣ Ｔ係数を全てのゼロ値で符号化することにより行うことができる。他方、符号化 された■フレームでは、マクロブロックはスキップされない。すなわち、デコー ダは、全てのマクロブロックに対するデータがＩフレームに入っているものと期 待する。従って、紛失したマクロブロックを、前のフレームからのデータと、単 純に、置き換えることはできない。

注意すべき第２の点は、ＤＣＴ係数が符号化されると、ＥＯＢコードが最後の非 ゼロ係数の後に置かれることである。デコーダは、最後の非ゼロ係数と、それぞ れのブロックに現れると予想される最後の係数との間に、ゼロ値の係数がいくつ 現れても、それを扱えるようにプログラムされている。

注意すべき第３の点は、ＰおよびＢフレームの場合はＩフレームの場合よりも、 データ階層の上位にあるデータに対応するデータがより多くＬＰチャネルで伝送 されることになることである。

エラー・トークン・ジェネレータから得られる置換データの例について考察する 。置換データのタイプは、現在処理されているフレームのタイプにより決まり、 エラーがＨＰチャネルに発生したか、ＬＰチャネルに発生したかにより決まり、 エラーがデータ・ストリームのどこで発生したかによって決まる。■フレームの ＬＰチャネルで発生したエラーを考察し、ＡＣ係数のみがＬＰチャネルで伝送さ れる場合を考察する（ＰＢＰは５を超える値か、５に等しい）、この例では、個 々のＥＯＢコードをＡＣ係数と置換することができる。これらのＡＣ係数は、マ クロブロック内の各ブロックに対し、また、ＬＰチャネルで除去された各マクロ ブロックに対してＬＰチャネルに現れると期待されていたものである。

置換されたデータによって得られたイメージは、構造が不十分であるが、ブライ トネス値は適正である。

従って、置換ビデオ・データから生成されたビクセルは、若干エラーがあるが、 特に目立つようなイメージアーティファクトを生成しない。あるいはまた、ＰＢ Ｐが５未満である場合は、ＤＣＯＣＴ係数はＬＰチャネルで伝送される。この例 では、紛失したＬＰデータを複数のＥＯＢで置き換えると、デコンブレッサに与 えられるデータが少な過ぎるために、デコンブレッサは、目障りでないアーティ ファクトを作ることができない。この例の場合で、ＨＰエラーが生じた場合には 、置換データは情報が充分であるので、デコンブレッサはマクロブロック単位で デコード機能をバフオームすることができる。すなわち、デコンブレッサには充 分なデータが与えられるので、デコンブレッサがオペレーション不能状態になる ことはない。しかし、ビデオ・データが置き換えられたエリアに再生されたイメ ージは、実際のイメージと関係なくすることができる。この置換データは、マク ロブロック・アドレスと、マクロブロック・タイプと、ＤＣＯＣＴ係数と、マク ロブロック内の各ブロックのＥＯＢコードとを備えることが可能である。ただし 、ＤＣＯＣＴ係数は、マクロブロック内のそれぞれのブロックの中間色（■ｉｄ ｇｒａｙ）値に対応する次の点は注意すべきである。すなわち、■フレーム内の このようなエラーは、別のプロセスが開始されていない場合は、ＧＯＦ内を伝播 することになる。このプロセスについては、次に詳しく説明する。

ＰおよびＢフレームに与えられた置換データは、同様の形式にすることが可能で ある６例えば、ＡＣＯＣＴ係数だけに対応するデータはＬＰチャネルで紛失され るものとする。■フレームの場合のように、この紛失データはＥＯＢで置き換え ることが可能である。あるいはまた、動きベクトルと、階層的に重要度の劣るデ ータが、ＬＰチャネルまたは）ＩＰチャネルのどちらかか、あるいは両方のチャ ネルで紛失されたものとする。この場合、置換データは、少な（とも２つの形式 のものが使用可能である。第１の形式の置換データは、ゼロ値の動きベクトルを 圧縮された置換マクロブロックに供給し、除去されたマクロブロックにゼロ値の ＯＣＴ係数を供給する形態をとることができる。このようにすると、前のフレー ムからのビクセル・データが、紛失されたマクロブロックに効率的に置き換わる ことになる。再生されたイメージのうち、置換されたマクロブロックに対応する 部分は高解像度データを含むことになるがおそらく変則的な動きをするであろう 、というのは、データが置き損えられたエリアに対してイメージの残り部分が移 動するかもしれないからである。第２の形式の置換データは、置換マクロブロッ クであって、垂直方向に隣接するマクロブロックから選択された動きベクトルを もつ置換マクロブロックを供給することができる。現マクロブロックが符号化さ れなかった旨を通知する。現マクロブロックが符号化されなかったときは、残余 の値が全てゼロ値であるものとみなされるという意味である。この例では、考慮 しているイメージの領域は、そのイメージの残りの部分と同期して移動する可能 性があるが、このエリアの実際のピクチャの細部は、わずかにエラーがあるかも しれない。これらのことは、種々の紛失されたデータに対して用いられる特定の 置換信号を選択するとき、システム設計者が考慮すべきトレードオフである。注 意すべきことは、垂直方向に隣接するマクロブロックからの動きベクトルは、周 期的にメモリ６６にストアされ、メモリ６６から取り出されることである。

ＤＣＯＣＴ係数がマクロブロックからマクロブロックに差分符号化（ＤＣＰＭ） されることも考察しよう。この場合には、置換マクロブロックのシーケンスの最 後のマクロブロックは、置換されない最初のマクロブロックにより最初に参照さ れる訂正ＤＣＤＣＴ値をもっていないことになる。そのため、エラー・トークン ・ジェネレータは、次のようにプログラムすることができる。すなわち、垂直方 向に隣接するマクロブロックからの（つまり、メモリ６６から取り出された）最 後の置換マクロブロックのＤＣＤＣＴ係数を置換するか、あるいは、時間的に離 間させて同一位置に配列されたマクロブロックから（つまり、例えば、フレーム 全体の圧縮された選択データをストアするように編成された拡張メモリ６６から 取り出された）最後の置換マクロブロック内のＤＣＯＣＴ係数を置換するように ブ°ログラムすることが可能である。

第７図に戻って説明する。上述したように、■フレームとある種の紛失データに 、置換データが供給されるが、それは、生成されている復号化されたピクチャ・ データが許容しえないものであっても、デコンブレッサを条件付けて引き続きオ ペレーティングを行うためである。このデータはエラー・トークン・ジェネレー タにより供給されたエラー・マツプがあるため、表示ＲＡＭ３１ｇに書かれない 。潜在的に許容しえないイメージを作ると思われる全ての置換データに対しては 、■フレームを処理している間、エラー・トークン・ジェネレータは、エラー・ マツプを作成する。このエラー・マツプは、２進数のｌとＯ（ゼロ）のパターン よりなり、そのパターンは特定の置換データから生成されたビクセル（またはブ ロックまたはマクロブロック）に対応し、特定の置換データから生成されないビ クセルにも対応する。このエラー・パターンはメモリ装置３１３にロードされる 。ロードされる記憶ロケーションは、ビデオ表示ＲＡＭ　ＶＤＲ内の関連するビ クセルのアドレス・ロケーションに対応するアドレス・ロケーションである。書 込みアドレスが表示ＲＡＭに人力されると、これらのアドレス値は、エラー・パ ターンをアドレスするために、メモリ装置３１３に入力される。ある特定のアド レス・ロケーションにエラーインディケーションが入っていると、信号がメモリ 装置によって生成され、新しいデータを、表示ＲＡＭの対応する記憶ロケーショ ンに書き込むことが禁止される。

第８図は、優先度選択解除装置とデコンブレッサが可変長デコーダを共用する他 の実施例を示す、この構成によると、システムに２つのＶＬＤを設ける必要がな くなるだけでなく、第７図のメモリ装置３１３が不要になる。第８図において、 第６図と第７図のエレメントと同一符号を付した回路エレメントは、同様の機能 をバフオームする。しかし、第８図の回路では、ＶＬＤから得られる出力ワード は、可変長復号化形式になっており、エラー・トークン・ジェネレータに組み込 まれている置換データのテーブルに替えて、例えば、Ｉフレームに対するスキッ プされたマクロブロックを含む、この構成の圧縮解除アルゴリズムは、ＭＰＥＧ 圧縮解除アルゴリズムに実質的に準拠しているが、１つだけ有利な例外がある。

その例外とは、■フレーム内のスキップされたマクロブロックを受け付けるよう になっていることである。■フレーム内のスキップされたマクロブロックをデコ ーダが認識できることとは次のことを意味する。すなわち、■フレーム・データ が表示ＲＡＭで更新されないか、あるいはスキップされたマクロブロックに対応 する領域の復号化バッファ・メモリ（３１４，３１６）内で更新されないことを 意味する。この機能があるため、第７図のメモリ装置３１３が不要になり、エラ ー・トークン・ジェネレータのエラー・マツプ生成機能も不要になる。従って、 前者の装置では、置換Ｉフレーム・データは、各マクロブロックごとにデータを 与えるという要件を満たすだけの構成になっていた。これに対して、第８図の構 成では、スキップされたマクロブロックを示すことになる置換データがエラー・ トークン・ジェネレータから得られることになり、紛失されたデータは時間的に 離れた同一位置に置かれたデータと置き換えられる。スキップされたマクロブロ ックのインディケーションは、次に検出された有効なスライス・ヘッダをデータ ・ストリームに組み入れるという形態のみをとることができる。

第８図の回路は、システム・コントローラ３７０とデコンブレッサコントローラ ３６０を含んでいる。システム・コントローラ３７０はレシーバシステム全体を 制御し、ユーザが入力した刺激に応答する。このコントローラは、ＶＬＤと、ス テート・シーケンサと、エラー・トークン・ジェネレータと、デコンブレッサ・ コントローラとを条件付けして、システム始動時に初期設定し、ある復号化シー ケンスをオーバライドして特殊な効果をもたらし、チャネル変更などを制御する 。圧縮解除コントローラ３６０は圧縮解除回路と表示ＲＡＭを制御する。ＶＬＤ からのビデオ・データは、次のようにプログラムされたコントローラ３６０に入 力される。すなわち、種々のＭＰＥＧヘッダ・データを認識し、このデータ認識 に応答して、適正な復号化機能により適正なデータをシーケンスする。マクロブ ロック・アドレスに応答して、このコントローラは、表示ＲＡＭを条件付け、対 応する復号化されたビクセル値を、適正なラスク領域に書く。表示ＲＡＭメモリ セルであって、スキップされたマクロブロックで表されたラスク域に対応するメ モリ・セルは、コントローラ３６０によって定期的にリフレッシェされ、これら の領域で一時的に置換が行われる。

第８図のシステムの編成によれば、Ｉ、ＰおよびＢフレーム内のスキップされた マクロブロックを処理する（もっと正確に言えば、処理しない）ので、ある特殊 効果はエラー・トークン・ジェネレータから得ることができる。フレーム静止（ ｆｒｅｅｚｅ　ｆｒａｍｅ）機能は、ユーザにより誘起させることができる。た だし、次の場合に限られる。すなわち、エラー・トークン・ジェネレータをオー バライドするようにシステム・コントローラを構成して、全てのフレーム内の全 てのマクロブロックを、スキップされたマクロブロックに対応するビデオ・デー タで置換するか、あるいは、圧縮解除コントローラをオーバライドし、条件付け 、全てのマクロブロックをスキップされたものとして扱う場合に限られる。スト ロボスコープ効果は、例えば、スキップされたマクロブロックをもつ全てのＰお よびＢフレームをオーバライドすることによって得ることができる。部分的なス トロボスコープ効果は、コントローラ３７０を次のようにプログラムすることに より実現することができる。すなわち、エラー・トークン・ジェネレータを条件 付け、１つおきのスライス・セット内のスキップされたマクロブロックに対応す るデータを供給することにより実現する。

エラー・トークン・ジェネレータを編成して、エラー隠しと関係のない特定の置 換ビデオ・データを供給することが可能である。置換データ・テーブルには、あ る種の条件の下で、あるイメージを得るための置換データを含めることが可能で ある。レシーバが特定のブロードキャストチャネルと同期をとっているが、認識 可能なヘッダ・データがトランスポート・プロセッサから得られない間は、エラ ー・トークン・ジェネレータを条件付け、例えば、青スクリーン、または可能な 場合は、チェッカボードなどに対応する置換データを作成することが可能である 。あるいはまた、チャネル変更が誘起されると、トークン・ジェネレータを条件 付け、前のチャネルからの最後に表示されていたフレームを、そのシステムが新 しいチャネルと再同期するまで、静止させることが可能である。

以上、本発明を、２レイヤまたはチャネルのシステムの環境で説明したが、ビデ オ信号圧縮分野の当業者にとって、本発明は単一チャネル・システムで実施する ことができ、しかも、異なる圧縮信号フォーマットで実施することが可能である 。従って、請求の範囲は、この点を考慮して解釈すべきである。

ＦＩＧ、　２ チ竿承ル ＦＩＧ、　５ 国際調審謡失 ＰＣＴ／ＵＳ　９２１０８５５３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．イメージを表す圧縮データであって、複数ブロックのデータとして出現し、 エラーを生じる圧縮データを、非圧縮データに変換するためのテレビジョン処理 システムであって、 前記圧縮データを受信し、該圧縮データ内のエラーを検出するための手段（２０ 〜２５）と、該エラーに応答して、エラーが生じた圧縮データ・ブロックを、事 前に定めた圧縮データ・シーケンスで置き換えるための手段（２６）と、 圧縮データを前記受信手段から受信するために結合された入力ポートをもち、圧 縮解除データを送出するための出力ボートをもつ圧縮解除された手段（２７）で あって、前記事前に定めた圧縮データ・シーケンスに応答して、エラーが生じた 前記圧縮データ・ブロックに対応するイメージ・データを、前に圧縮解除された イメージ・データからのビデオ信号情報で置き換える圧縮解除手段（２７）と を備えたことを特徴とする装置。 ２．請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて、前記圧縮データは、ブロック 終わりコードで終結したマクロブロック単位で配列され、前記圧縮データは第１ および第２のチャネルに出現し、部分・圧縮データ・マクロブロックは前記第１ のチャネルに出現し、残りの圧縮データ・マクロブロックは前記第２のチャネル に出現し、前記受信手段は、前記残りのマクロブロックを、前記残りのマクロブ ロックのうちのエラーが検出されたマクロブロックのそれぞれのブロック終わり コードで置き換えることを特徴とするシステム。 ３．請求の範囲第２項に記載のシステムにおいて、前記圧縮データ・ブロックは 、複数の前記部分・マクロブロックを含み、該部分・マクロブロックは関連する 動きベクトルを含むことが可能であり、前記受信手段は、さらに、エラーを生じ たブロックにおいて、前記複数の部分・マクロブロック内のそれぞれの動きベク トルを、前記複数のマクロブロックにそれぞれ隣接するイメージ領域に対応する マクロブロックからの動きベクトルで置き換えるための手段をさらに含む ことを特徴とするシステム。 ４．請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて、前記圧縮されたデータは、マ クロブロック単位で編成され、前記ブロックの圧縮されたデータは複数の前記マ クロブロックを含み、該マクロブロックは関連する動きベクトルを含むことが可 能であり、 前記受信手段は、エラーが生じたブロックにおいて、該複数のマクロブロック内 のそれぞれの動きベクトルを、前記複数のマクロブロックにそれぞれ隣接するイ メージ領域に対応するマクロブロックからの動きベクトルで置き換えるための手 段をさらに含むことを特徴とするシステム。 ５．請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて、前記受信手段は、エラーが生 じたブロック内の圧縮データを、垂直方向に隣接するイメージ・エリアを表す圧 縮データ・ブロックからの圧縮データと、事前に定めた圧縮データ・シーケンス とを組合せたもので置き換えることを特徴とするシステム。 ６．請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて、前記圧縮解除手段からの圧縮 解除されたビデオ信号を受信するために結合されたメモリ手段と、前記受信手段 に関連した手段であって、置き換えられたブロックに対応するイメージ領域を表 すエラー・マップを生成するための手段と、 前記エラー・マップに応答し、前記置き換えられたブロックに対応する圧縮解除 されたビデオ・データを、前記メモリ手段が書き込むことを禁止する手段と をさらに含むことを特徴とするシステム。 ７．請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて、前記受信手段は、ユーザの刺 激に応答し、特殊効果を得るため、圧縮ビデオ・データのフレーム全体を置換圧 縮ビデオ・データで置き換える手段をさらに含むことを特徴とするシステム。 ８．伝送された圧縮ビデオ・データを圧縮解除するためのビデオ信号処理システ ムであって、該圧縮ビデオ・データがブロック単位で出現し、エラーが生じ易い ビデオ信号処理システムにおいて、 エラーの発生を検出し（２５）、圧縮ビデオ・データ・ブロックを、圧縮ビデオ ・データを部分的にエミュレートした事前に定めた圧縮データ・シーケンスで置 き換える（２６）装置と、 前記事前に定めたシーケンスを含む前記圧縮ビデオ・データを圧縮解除するため の圧縮解除手段（２７）と、 前記エラー検出装置および前記圧縮解除手段に関連した手段であって、エラーが 生じた圧縮データ・ブロックに対応する圧縮解除ビデオ・データを、時間的には 離れているが、空間的に同一位置の圧縮解除ビデオ・データで置き換えるための 手段（３１３，３１８）とを備えたことを特徴とするシステム。 ９．高優先度チャネルおよび低優先度チャネルで供給されたビデオ・データを圧 縮解除する装置であって、前記高優先度チャネルにおける圧縮ビデオ・データは 、トランスポート・ブロック単位で配列され、該トランスポート・ブロックは複 数の部分・情報マクロブロックを含み、前記低優先度チャネルにおけるビデオ・ データは、トランスポート・ブロック単位で配列され、該トランスポート・ブロ ックは複数の部分・情報マクロブロックを含む装置であり、前記マクロブロック 内の情報は、階層化された圧縮ビデオ・データに対応しており、重要度の高いデ ータは前記高優先度チャネルにおける部分・マクロブロックに収められ、重要度 の低いデータは前記低優先度チャネルにおける対応する部分・マクロブロックに 収められ、前記圧縮ビデオ・データはエラーが生じ易い装置において、前記圧縮 ビデオ・データから再生されたイメージ内のエラーを隠す装置は、 前記高優先度チャネルおよび低優先度チャネルにおける圧縮ビデオ・データに応 答して、エラー発生を検出し、エラーを含む情報のトランスポート・ブロックを 除去する手段（２５）と、 高優先度および低優先度情報の対応する部分・マクロブロックを結合し、除去さ れた低優先度情報トランスポート・ブロックに応答して、高優先度情報の対応す る部分・マクロブロックにブロック終わりコードを追加する手段（２６）と、 結合された情報マクロブロックを圧縮解除して、圧縮解除ビデオ信号を生成する 手段（２７）とを備えたことを特徴とする装置。 １０．請求の範囲第９項に記載の装置において、前記結合手段は、高優先度チャ ネルにおける除去された部分・マクロブロックに対応する、低優先度チャネルに おける部分・マクロブロックを除去するための手段を含むことを特徴とする装置 。 １１．請求の範囲第１０項に記載の装置において、前記結合手段は、 事前に定めた圧縮データ・シーケンスを圧縮ビデオ・データフォーマットでスト アするための記憶手段と、 除去された高優先度・部分・マクロブロックと、対応する除去された低優先度・ 部分・マクロブロックを、事前に定めた圧縮データ・シーケンスのマクロブロッ クで置き換えるための手段と をさらに含むことを特徴とする装置。 １２．請求の範囲第９項に記載の装置において、前記結合手段は、 事前に定めた圧縮データ・シーケンスを圧縮ビデオフォーマットでストアするた めの記憶手段と、除去された高優先度・部分・マクロブロックと、対応する低優 先度・部分・マクロブロックを、事前に定めた圧縮データのマクロブロックで置 き換えるための手段と をさらに含むことを特徴とする装置。 １３．請求の範囲第１２項に記載の装置において、前記圧縮解除手段に結合され 、圧縮解除ビデオ信号をラスタ走査フォーマットでストアするためのメモリ手段 であって、前記圧縮解除手段からの圧縮解除データで定期的に更新されるメモリ 手段と、前記検出手段に関連する手段であって、除去されたトランスポート・ブ ロックに含まれる圧縮ビデオ・データで表されたイメージ・エリアに対応するエ ラー・マップを生成するための手段と、前記エラー・マップに応答し、前記除去 されたトランスポート・ブロックに含まれる圧縮ビデオ・データで表されたイメ ージ・エリアに対応する前記メモリ手段内のデータを、前記メモリ手段が更新す るのを禁止する手段と をさらに含むことを特徴とする装置。 １４．請求の範囲第９項に記載の装置において、前記トランスポート・ブロック は、該トランスポート・ブロックに含まれる情報の少なくとも一部を識別する指 標を含み、 前記装置は、 前記指標をそれぞれの情報トランスポート・ブロックから分離するための手段と 、 前記高優先度チャネルからの圧縮ビデオ・データをストアするための手段と、 事前に定めた圧縮データ・シーケンスを圧縮ビデオフォーマットでストアするた めの記憶手段とをさらに含み、 前記結合手段は、前記指標に応答して、除去された高優先度・部分・マクロブロ ックと、対応する低優先度・部分・マクロブロックを、前記圧縮ビデオ・データ をストアする手段からの圧縮ビデオ・データで増補された、前記事前に定めた圧 縮データ・シーケンスのマクロブロックで置き換えるための手段をさらに含む ことを特徴とする装置。 １５．請求の範囲第１４項に記載の装置において、前記圧縮ビデオ・データは、 動きベクトルおよび離散コサイン変換ＤＣとＡＣ係数に対応するコードワードを 含み、前記圧縮ビデオ・データをストアする手段は、前記動きベクトルをストア するように編成され、前記結合手段は前記指標に応答して、前記事前に定めた圧 縮データ・シーケンスを前記ストア手段からの動きベクトルで増補する ことを特徴とする装置。 １６．イメージを表す圧縮ビデオ・データを非圧縮ビデオ・データに変換するた めのテレビジョン処理システムであって、前記圧縮ビデオ・データがエラーが生 じ易く、少なくともその一部に、前記イメージを表す周波数領域変換係数を含む テレビジョン処理システムにおいて、 前記圧縮ビデオ・データに応答して、該圧縮ビデオ・データにエラーが現れたと きエラー信号を生成するための回路（２５）と、 前記エラー信号に応答して、圧縮ビデオ・データのうちエラーが発生したセグメ ントを、圧縮ビデオ・データフォーマットの置換データで置き換えるための回路 （２６）と、 該回路（２６）から供給されたデータを圧縮解除する圧縮解除回路であって、前 記エラー信号に応答して、圧縮ビデオ・データのうちエラーが発生したセグメン トで表された圧縮解除ビデオ・データを、空間一時間的に関係づけられた圧縮ビ デオ・データで置き換えるための圧縮解除回路（２７，３１３，３１８）とを含 むことを特徴とする装置。