JPH05308524A

JPH05308524A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH05308524A
Application number: JP11007392A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Hoshi; 伸宏星
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1993-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】画像の劣化をおさえてデータを復号する。【構成】直交交換後にランレングス符号化を行ったデ
ータを復号化する手段と（７５１）、該復号化手段によ
りランレングス復号されたデータ数が所定数と一致する
か否かを判定する判定手段（７５７）とを有することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置、特に例え
ば圧縮された画像データを伸長する機能を有する画像復
号化手段を有する画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像データをブロック毎に周
波数変換し、データ圧縮を行った後に伝送する技術が知
られている。特に周波数成分と高周波成分と低周波成分
に分離し、各々別個に符号化することにより、画像の圧
縮効率が向上する。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例においては、符号化データの伝送の際に誤りが
発生した場合には、誤った画素データを含む画像信号が
再生され、大きな画質劣化を生じるという欠点があっ
た。さらに前述の高周波成分の符号化に可変符号を用い
た場合においては、そのデータ数さえ正確に再生され
ず、画像データの欠落等非常に大きな画質の劣化が生じ
ることがあった。

【０００４】また、従来、画像をデジタル伝送する場合
情報量が多い為、情報量を削減して伝送する符号化方式
が各種提案されている。

【０００５】その中に、直交変換した後、変換後の係数
を量子化し、可変長符号化を行ない伝送する方式が知ら
れている。

【０００６】しかしながら、上記従来例では伝送路中に
エラーが発生した場合、エラーの検出手段がない為、修
正することができず大きな画質劣化となっていた。

【０００７】特に、例えば伝送された符号化データを復
号化する際に、復号、再生可能なダイナミックレンジを
越えてしまった場合に、画質の劣化が生じていた。

【０００８】また、動画像信号をディジタル化し、画像
データを光ファイバや通信衛星などの伝送路、磁気テー
プなどの記録媒体を介して伝送する画像伝送システムで
は、伝送誤りを検出訂正する誤り訂正符号が利用され、
受信側（又は再生側）で当該誤り訂正符号により伝送誤
りを訂正する。そして、誤り訂正符号によっても訂正で
きない誤りについては、周辺画素から近似値を形成する
補間処理が行なわれる。

【０００９】補間処理で画質劣化を招かないためには、
補間に利用する周辺画素が誤りのないものである必要が
ある。近年、広く利用される高能率符号化（画質圧縮）
を採用している場合、補間に利用できる周辺画素が制限
される。例えば、１ライン毎にリセットされるＤＰＣＭ
（差分パルス・コード変調）方式では、訂正不能の誤り
が発生すると、その誤りが含まれるラインでは元のデー
タを再現できない。従って、この場合の補間には、上下
ラインに含まれる画素しか利用できない。また、離散コ
サイン変換（ＤＣＴ）のような直交変換を用いる符号化
方式では、訂正不能の誤りが発生すると、伝送ブロック
（例えば縦８画素×横８画素）に含まれる全ての画素
で、元の信号を再現できなくなり、上下ラインを使う補
間によっても画質劣化を防げない。

【００１０】このように、同一フレーム内で補間を行な
おうとしても、符号化方式によっては、その効果を全く
期待できないことがある。

【００１１】また、画像や音声などの情報をディジタル
伝送する場合に伝送データ量を削減する為に各種の符号
化方式が提案されている。その１つに連続する０の個数
を０でない値を組にして符号化するランレングス符号化
方式が知られている。一方、近接する標本値間の相関性
を利用して情報を圧縮する予測差分符号化（以下ＤＰＣ
Ｍと略す。）が知られている。又、上記２つの方式を併
用する符号化方式がある。図１４は上記２つの方式を併
用した符号化方式を示すブロック図である。入力端子１
１から入力された８ｂｉｔの画像データは、ＤＰＣＭ符
号化器１３へ出力され、４ｂｉｔにＤＰＣＭ符号化され
る。ＤＰＣＭ符号化器１３では表１に示す様な差分値に
対し４ｂｉｔのＤＰＣＭコードを割り当てる。

【００１２】一般に画像は近接する標本値間には相関が
あり、差分信号は０が多く発生し、ＤＰＣＭコードも０
が多く発生する。４ｂｉｔに符号化されたＤＰＣＭコー
ドはランレングス符号化器１５へ出力される。ランレン
グス符号化器１５では図１５（ａ）に示す様に４ｂｉｔ
のＤＰＣＭコードに対し０でないＤＰＣＭコードとこの
ＤＰＣＭコードの前の連続する０の数（以下０ラン長と
呼ぶ）を組にする。

【００１３】この場合、０ラン長を最大１６に制限すれ
ばランレングス符号は、８ｂｉｔで表現できる。ランレ
ングス符号化器１５で符号化された８ｂｉｔのランレン
グス符号は伝送フォーマット部１７で図１５（ｂ）に示
す様にリセットシンクを付加した後、出力端子に出力さ
れる。例えば、リセットシンクは１ライン処理した後に
付加する様にする。

【００１４】図１３は図１４の符号化部に対する復号化
装置の構成ブロック図を示す。入力端子２１には伝送路
を伝送してきたランレングス符号とリセットシンクが入
力され、ランレングス復号化器２３により、リセットシ
ンクがくるまで、ＤＰＣＭコードの前にそれぞれ０ラン
長の数だけ０を挿入し、ＤＰＣＭコードに復号する。Ｄ
ＰＣＭコードに復号されたデータはＤＰＣＭ復号化器２
５へ出力され、８ｂｉｔの画像データに復号化された
後、出力端子２７へ出力される。

【００１５】

【表１】

【００１６】しかしながら、上記従来例では伝送路中に
エラーが発生した場合、エラーの検出手段がない為、エ
ラー修正することができず、大きな画質劣化となってい
た。

【００１７】また、画像や音声などの情報を、デジタル
伝送する場合に伝送データ量を削減するために各種の符
号化方式が提案されている。その１つに連続する０の個
数と０でない値を組にして符号化するランレングス符号
化方式が知られている。一方伝送する画素を直交変換
し、変換した後のデータを量子化する変換符号化が知ら
れている。また上記２つの方式を併用する符号化方式が
ある。

【００１８】しかしながら、上記従来例では伝送路中に
エラーが発生した場合、エラー検出手段がないため、エ
ラー修正することができず、大きな画質劣化となってい
た。

【００１９】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、圧縮データのデータ量の制御を良好に行う
ことのできる画像処理装置を提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明の画像処理装置は、直交変換後にラン
レングス符号化を行ったデータを復号化する手段と、該
復号化手段によりランレングス復号されたデータ数が所
定数と一致するか否かを判定する判定手段とを有するこ
とを特徴とする。

【００２１】

【実施例】（第１の実施例）以下に説明する本発明に係
る映像復号装置は伝送中あるいは記録媒体から再生時に
発生した誤りを検出訂正する手段と、該検出訂正手段に
より生成された誤り情報をもとに、当該ブロック内の復
号データを所定の設定値に置き換える手段を具備するこ
とを特徴とし、伝送路上で発生した誤りを検出し、訂正
処理を行った後において、当該ブロック中のＤＣ成分に
誤りがなく、ＡＣ成分上に訂正不能な誤りが残った場合
には、その情報を用いて、当該ブロック内のすべてのデ
ータをＤＣ成分の値に置き換えることで、当該ブロック
の各画素値を真値に近い値に置き換えることができる。

【００２２】図１に本発明の実施例の画像復号化装置
と、それに対応する画像符号化装置の構成ブロック図を
示す。

【００２３】４０１は符号化装置、４０２は復号装置で
あり両者は伝送路４０３を介して接続される。ここで伝
送路４０３は即時伝送であれば、光ファイバ・衛生・マ
イクロ波等の地上電波・光空間等の伝送媒体であるし、
蓄積伝送であれば、ディジタルＶＴＲやＤＡＴ等のテー
プ状の媒体・フロッピーディスクや光ディスク等の円盤
状の媒体・半導体メモリ等の固体媒体等の記憶媒体であ
る。

【００２４】まず、ＣＣＤセンサから構成されるイメー
ジリーダ、テレビカメラ、ビデオレコーダ、ホストコン
ピュータ等から入力される映像信号は、符号化装置４０
１の入力端子４０４に入力され、４０６のブロック形成
回路において、例えば８×８画素からなるブロックのよ
うに、複数個のデータにより構成されるブロックに分割
される。該ブロック化されたデータは、直交変換回路４
０７において、例えばＤＣＴ（離散コサイン変換）など
によって、各ブロック毎に周波数成分に変換される。変
換後のデータは、低周波成分と高周波成分、例えばＤＣ
成分（直流成分）とそれ以外のＡＣ成分（交流成分）に
分けて出力され、情報量を圧縮するために各々、符号化
回路４０８、４０９によって別々に符号化される。ここ
で符号化の例としては、ＤＣ成分をＰＣＭ符号化、ＡＣ
成分をランレングスハフマン符号化するなどの方法があ
る。符号化回路４０８、４０９の出力である各々の符号
化データは、伝送中の誤り対策として、ＥＣＣ符号化回
路４１０、４１１において誤り検出訂正符号化された
後、合成回路４１２で時系列的に合成され、さらに同期
付加回路４１３によって、複数ブロック毎に伝送あるい
は記録のために同期信号を付加され、伝送路４０３に送
出される。

【００２５】一方画像復号化装置４０２において、受信
した伝送データは、同期検出回路１０１によって同期信
号が検出され、検出した同期信号を基準として以下の信
号処理が行われる。

【００２６】まず、伝送データは、分離回路１０２によ
りＤＣ成分に相当する符号データとＡＣ成分に相当する
符号化データに分離される。このとき当該符号化データ
のフォーマットは、例えば図２のように一同期ブロック
中においてＤＣ成分とＡＣ成分が確実に分離できるよう
な構成となっているものとする。

【００２７】分離された各データは、ＥＣＣ復号化回路
１０３、１０４に入力され、伝送中の誤りが検出され訂
正される。そして、該ＥＣＣ復号回路１０３、１０４は
訂正後のデータを復号化回路１０５、１０６に送出する
と同時に、各々の訂正結果に応じて、誤り情報を、ＤＣ
置換回路１０８に送出する。

【００２８】訂正処理後のＤＣ成分、ＡＣ成分に相当す
る符号化データは、各々復号回路１０５、１０６に入力
され、復号処理が行われＤＣ成分、ＡＣ成分の情報に復
元されるが、該符号化データ中に誤りが残っている場合
には、当然のことながら正しい情報には復元されないこ
ととなる。

【００２９】ここで、ＡＣ成分の符号化方法として、例
えば可変長符号化を用いた場合などには、該ＡＣ成分の
復号値が真値とならないばかりか、データ数まで復元で
きないことがあり得る。

【００３０】さて、復元回路１０５、１０６により出力
された各復号データは、直行逆変換回路１０７によっ
て、周波数成分を示す値から、ブロック内の画素値を示
すデータに復元される。しかしながら、前述のようにＥ
ＣＣ復号回路１０３、１０４において誤りの訂正が仕切
れなかった場合には、直交逆変換回路１０７の入力値自
身が正しい情報となっていないため、当該直交逆変換回
路１０７の出力値は、正しい画素データとは、全然異な
るデータとなってしまう。

【００３１】そこで、ＤＣ置換回路１０８において、Ｅ
ＣＣ復号回路１０３より生成された誤り情報が、当該ブ
ロックのＤＣ成分中には誤りがないことを示しＥＣＣ復
号回路１０４より生成された誤り情報が当該ブロックの
ＡＣ成分中には訂正不能の誤りがあることを示している
場合には、当該ブロック内の画素値をすべてＤＣ成分に
よってあらわされる値に置き換えるものとする。

【００３２】この操作により、上記のような訂正しきれ
ない誤りがある場合においても、ブロック内の画素値を
その平均値である。ＤＣ成分の値とすることができ、真
値ではないが、比較的真値に近い値に復元できることと
なる。

【００３３】そして、当該データは時間軸変換回路１０
９によって、符号化装置に入力された映像信号と同じ時
間軸上に並びかえられて、出力端子１１０から出力され
る。出力端子１１０は、像形成のためのモニタやプリン
タ等に接続される。

【００３４】以上のような装置によって、伝送路上で訂
正しきれない誤りが発生した場合においても、画質劣化
を最小限にとどめることができる。

【００３５】（第２の実施例）図３、図４は本発明の第
２の実施例を示したものである。

【００３６】図３は、図１におけるＤＣ置換回路１０８
に相当する機能を０置換回路３０８によって実現するも
のである。他の回路ブロックは図１と同様であるので同
番号を付してある。

【００３７】０置換回路３０８は、ＥＣＣ復号回路１０
３、１０４より出力される誤り情報が前述の実施例と同
様に、当該ブロックのＤＣ成分中には誤りがないことを
示し、ＡＣ成分中には訂正不能の誤りがあることを示し
ている場合には、ＡＣ成分のすべての値を０にする。こ
の操作により、直交逆変換回路１０７の入力データは、
ＡＣ成分が０となり、よって直交逆変換回路１０７の出
力は、当該ブロック内の値がすべてＤＣ成分の値とな
り、前述の実施例と同等の効果となる。

【００３８】（第３の実施例）図４は、誤り検出訂正符
号の構成方法が異なっている場合においても、本発明が
適用できることを示す例であり、図１中のＥＣＣ復号回
路１０４と、図１の符号化装置におけるＥＣＣ符号回路
４１１の位置が各々分離回路１０２の前段と、合成回路
４１２の後段に位置しており、前者をＥＣＣ復号回路３
０４、後者をＥＣＣ符号化回路３１１としたもので、該
誤り検出訂正符号が、ＤＣ成分とＡＣ成分を合成した後
のデータに対して符号化されている場合を示している。

【００３９】この場合も、ＥＣＣ復号回路３０４から出
力される誤り情報が誤りが存在するかどうかを示し、Ｅ
ＣＣ復号回路１０３から出力される誤り情報が誤りなし
を示せば、ＤＣ成分による置き換えが有効となるため、
図１と同様のＤＣ置換回路１０８によって、本発明が実
施できることとなる。

【００４０】以上説明したように、本発明の実施例によ
れば伝送中あるいは、記録媒体からの再生時に発生した
誤りを検出・訂正する手段と、該検出・訂正手段により
生成された誤り情報をもとに、当該ブロック内の復号デ
ータをすべてＤＣ成分の値に置き換える手段又は、それ
と同等の手段を用いることによって、訂正しきれない誤
りが発生した場合においても画質劣化を最小限にとどめ
ることができ、かつそのために付加するハード量も小さ
い復号装置が実現できる。

【００４１】特に、上記実施例においては、直交変換に
よる周波数変換係数をＤＣ成分とＡＣ成分に分けて符号
化するので、ＡＣ成分が誤り訂正できない場合にＤＣ成
分をｅｎｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎに用いることがで
きる。

【００４２】以上のように本発明の実施例によれば、画
像復号化装置における画質の劣化を軽減することができ
る。

【００４３】（第４の実施例）以下に説明する本発明の
実施例の画像処理装置は、所定の変換係数のダイナミッ
クレンジを越えた時に誤り検出情報を発生する手段を設
け、かつ誤って復号されたデータを修正する手段を設け
ることにより上述の課題を解決している。

【００４４】図６は、本発明の実施例を示すブロック図
である。

【００４５】図６において、入力端子４１に入力された
画像データは、離散コサイン変換（以下ＤＣＴと略す）
器４３へ出力され、８×８画素のブロック毎に２次元Ｄ
ＣＴが施される。例えばこの場合８ｂｉｔの画像データ
に対し、１２ｂｉｔの変換係数が得られるとする。

【００４６】その後２次元ＤＣＴを行った後変換係数
は、量子化器４５で線形量子化される。量子化ステップ
サイズは各変換係数ごとに異なり各変換係数に対する量
子化ステップサイズは例えば表２に示すようなものとし
８×８の量子化マトリックス器４９から発生される各量
子化係数を２^S 倍した値とする。ここでＳはスケーリン
グファクターと呼び乗算器４７へ出力するとともに多重
器６１へ出力する。乗算器４７は量子化マトリックス器
４９の出力に２^S を乗算し、乗算の結果得られる量子化
係数を量子化器４５へ出力する。このように画質や発生
データ量が、Ｓによって制御される。即ち、スケーリン
グファクターＳが大きいほどデータ量は減少するが画質
も劣化し、小さくなるとデータ量が増加し画質は向上す
る。

【００４７】

【表２】

【００４８】量子化器４５で量子化された直交変換係数
は直流成分については１次元予測器５３で予測され予測
誤差がハフマン符号器５５でハフマン符号化され、多重
器６１へ出力される。このハフマン符号器５５では予測
誤差の出力を表３に示す様に１６のグループに分け、ま
ず予測誤差の所属するグループの識別番号ＳＳＳＳをハ
フマン符号化し、続いてグループ内のいずれかの値を示
す等長符号で表す。表３の場合は等長符号の符号長はグ
ループ識別番号ＳＳＳＳの値と等しい。

【００４９】直流成分以外の交流成分については、量子
化器４５の出力をジグザグ走査器５７へ出力する。ジグ
ザグ走査器５７では図７に示す様に低周波成分から高周
波成分へとジグザグ走査する。その後ハフマン符号化器
５９へ出力する。

【００５０】

【表３】

【００５１】ハフマン符号化器５９では、量子化結果が
０でない変換係数は（以下有意係数と呼ぶ）は、その値
より表４に示す様に１５のグループに分類しグループ識
別番号をＳＳＳＳとする。又直前の有意係数との間には
さまれた量子化結果が０の変換係数（以下無意係数と呼
ぶ）の個数をラン長ＮＮＮＮとしここで表５に示す様に
グループ識別番号ＳＳＳＳとラン長ＮＮＮＮとを組にし
てハフマン符号化する。続いて表４においてグループ内
のいずれかの値であるかを等長符号で表す。

【００５２】表４の場合は、等長符号の符号長はグルー
プ識別番号ＳＳＳＳの値と等しくなっており、尚ラン長
ＮＮＮＮの値が１６以上になった場合は、表５のＲ１６
という符号を送り、ラン長ＮＮＮＮから１５を引くとい
う操作を残りが１５以下となるまで繰り返すことにより
対処する。又、ブロック内の全ての有意係数の符号化が
完了したならば最後に表５に示すＥＯＢ（Ｅｎｄｏｆ
Ｂｌｏｃｋ）

【００５３】

【表４】

【００５４】

【表５】というコードを送る。

【００５５】多重化器６１では前記直流成分をハフマン
符号化したものと交流成分をハフマン符号化したものを
多重し、スケーリングファクターＳを付けて出力端子６
３へ出力する。

【００５６】図５は前記図２の符号化装置に対応する復
号化装置のブロック図を示す。

【００５７】伝送されてきたデータはＸＯ端子１１へ入
力され分割器１３へ出力する。分割器１３では、スケー
リングファクターＳを乗算器２９へ直流成分のデータ
は、ハフマン復号化器１５へ又、交流成分のデータはハ
フマン復号化器１９へ出力する。ハフマン復号化器１５
ではハフマン符号列を差分値に復号した後、差分復号化
器１７へ出力する。差分復号化器１７では差分値を直流
成分の変換係数に復元しスイッチ２３の端子Ｃへ出力す
る。

【００５８】一方交流成分のハフマン符号データは、ハ
フマン復号化器１９で交流成分の変換係数に復元され
る。その後変換係数は走査復元器２１でジグザグスキャ
ン列であったものを図８の様なデータ列に復元した後、
スイッチ２３端子ｂへ出力する。スイッチ２３では直流
成分と交流成分の変換係数を図５の様に多重する。

【００５９】一方乗算器２９では量子化マトリックス２
７のマトリックスを２^-S乗し、逆量子化器２５へ出力す
る。８×８の変換係数は逆量子化器２５で逆量子化され
逆離散コサイン変換器３１へ出力し、８ｂｉｔの画像デ
ータに復元される。

【００６０】また、逆量子化器２５で逆量子化された変
換係数は逆離散コサイン変換器３１へ出力されるととも
に判定器３７へも出力される。逆離散コサイン変換器３
１で復元された画像データは、スイッチ３９の端子ａへ
出力されるとともにフレームメモリ３５へも出力され
る。フレームメモリ３５では誤り検出時に修正データと
して用いるため、１フレーム分画像データを遅延させた
後スイッチ３９の端子ｂへ出力する。

【００６１】判定器３７では変換係数を所定のダイナミ
ックレンジと比較し判定結果をスイッチ３９へ出力す
る。

【００６２】例えば変換係数のダイナミックレンジが１
２ｂｉｔとすれば、１２ｂｉｔを越えた場合、伝送路中
に誤りが発生したと判断する。スイッチ３９では、判定
器３７の結果により誤りと判断した時はスイッチ３９を
ｂ側に接続し１フレーム前の同じ場所の画像データを置
きかえる。誤りと判断しなかった時は、スイッチ３９を
ａ側に接続する。スイッチ３９で誤りを修正された画像
データは出力端子３３へ出力する。

【００６３】なお、上記実施例では、１フレーム前の画
素群で修正を行なったが相関の高い近傍の画素群で修正
を行なっても良いのはいうまでもない。その場合には前
フレームの画像を記憶するフレームメモリ３５が不要と
なり、回路構成を簡素化することができる。

【００６４】また、上記判定は、実空間に変換する前の
周波数成分を用いて行ったが、逆ＤＣＴにより実空間に
復元した後の画像データを用いてもよい。

【００６５】また、判定は画素毎に行い、ブロック内に
少なくとも１成分に誤りがあれば当該ブロック全体を前
フレームの画像データに置換する。但し、複数ブロック
あるいは一画面全体を置換してもよい。

【００６６】また、直交変換はＤＣＴに限らず、アダマ
ール変換等でも良い。

【００６７】また、ハフマン符号化のかわりに他の多値
データ符号化や算術符号化等を用いてもよい。

【００６８】以上の様に本発明の上述の実施例では、復
号化時特有のエラー検出手段を設け又、エラーを修正す
る手段を設けたことにより簡単にエラー発生時の画質劣
化を防止できるという効果がある。

【００６９】以上の様に本発明によれば、エラー発生時
の画質の劣化を防止し、良好な画質を再現することがで
きる。

【００７０】（第５の実施例）図９は本発明の第５実施
例の構成ブロック図を示す。２１０はアナログ画像信号
の入力端子、２１２はアナログ画像信号をディジタル画
像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２１４はディジタル画
像信号を高能率符号化するエンコーダ、２１６は磁気テ
ープや光ディスクなどの記録再生系、光ファイバや通信
衛星などの通信伝送系などで起こる伝送エラーを検出訂
正するための誤り検出訂正符号（ＥＣＣ）を付加するＥ
ＣＣ付加回路である。２１８は伝送系であり、具体的に
は、磁気テープや光ディスクなどの記録再生系、又は光
ファイバや通信衛星などの通信伝送系である。

【００７１】２２０はＥＣＣ付加回路２１６に対応する
ＥＣＣ復号回路、２２２はエンコーダ２１４に対応する
デコーダである。ＥＣＣ復号回路２２０は、誤り訂正し
たデータをデコーダ２２２に出力し、誤り訂正不能なデ
ータについてエラー訂正不能信号（フラグ）を出力す
る。このエラー訂正不能信号（フラグ）は、フレーム・
メモリ２３３、２３５により２フレーム分遅延されて、
後述するスイッチ制御回路２３６に供給される。２２
４、２２６、２２８はシリアル接続されたフレーム・メ
モリであり、それぞれＦＩＦＯ（先入れ先出し）メモリ
からなる。２３０はデコーダ２２２の出力とフレーム・
メモリ２２４の出力との間の相関、即ちフレーム間相関
を検出する相関検出回路、２３２はフレーム・メモリ２
２４、２２６の出力からフレーム間相関を検出する相関
検出回路である。２３４はフレーム・メモリ２２４、２
２６、２２８の出力を選択するスイッチである。スイッ
チ制御回路２３６がＥＣＣ復号回路２２０からのエラー
訂正不能フラグ及び相関検出回路２３０、２３２の検出
結果によりスイッチ２３４を切り換える。２３８はスイ
ッチ２３４により選択されたデータをアナログ信号化す
るＤ／Ａ変換器、２４０は再生されたアナログ画像信号
の出力端子である。

【００７２】図１０は、相関検出回路２３０、２３２の
回路構成例を示す。２４２、２４４は画像データの入力
端子、２４４は入力端子２４２、２４４から入力する画
像データの差分を計算する減算器である。２４８は加算
器、２５０は加算器２４８の出力を１サンプル期間遅延
して加算器２４８に帰還するＤフリップフロップであ
り、加算器２４８及びＤフリップフロップ２５０で積算
器が構成される。減算器２４６の出力を１フレーム分加
算した加算器２４８の出力が出力端子２５２から出力さ
れる。

【００７３】図９の動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器２１
２は入力端子２１０に入力するアナログ画像信号を所定
サンプリング・レートでサンプリングし、８ｂｉｔとか
１６ｂｉｔのディジタル信号に変換する。エンコーダ２
１４はＡ／Ｄ変換器２１２から出力されるディジタル画
像信号を圧縮、即ち、ＤＰＣＭ符号化とかＡＤＣＴ符号
化により高能率符号化する。本実施例は、高能率符号化
の方式自体によって制限されることはない。ＥＣＣ付加
回路２１６は所定の方式により誤り検出訂正符号を付加
する。

【００７４】ＥＣＣ付加回路２１６の出力は、記録再生
系とか通信伝送系からなる伝送系２１８を介してＥＣＣ
復号回路２２０に入力する。伝送系２１８の伝送途中で
所定の確率により伝送エラーが発生する。ＥＣＣ復号回
路２２０は伝送路２１８から入力するデータについて、
エラーの有無、エラーの位置及び訂正可能か否かを検出
し、訂正可能なエラーを訂正してデコーダ２２２に出力
する。また、訂正不能のエラーがある場合には、エラー
訂正不能フラグをスイッチ制御回路２３６に出力する。

【００７５】デコーダ２２２はエンコーダ２１４により
圧縮されたデータを復号（伸長）し、元の画像データを
フレーム・メモリ２２４及び相関検出回路２３０に出力
する。フレーム・メモリ２２４、２２６、２２８はＦＩ
ＦＯ動作をしており、且つ縦続接続されているので、フ
レーム・メモリ２２４、２２６、２２８には順次連続す
る３つのフレーム画像のデータが記憶される。相関検出
回路２３０は、現在のフレーム（デコーダ２２２の出
力）と、１つ前のフレーム（フレーム・メモリ２２４の
出力）との間の相関を検出し、相関検出回路２３２は、
現在（デコーダ２２２の出力）に対して１つ前のフレー
ム（フレーム・メモリ２２４の出力）と、２つ前のフレ
ーム（フレーム・メモリ２２６の出力）との間の相関を
検出する。相関検出回路２３０、２３２は、入力する２
フレームの画像信号の差分を１フレーム分記憶し、相関
量を求める。

【００７６】スイッチ２３４は、フレーム・メモリ２２
４、２２６、２２８の出力を選択可能であり、通常はフ
レーム・メモリ２２６の出力を選択している。スイッチ
制御回路２３６は、ＥＣＣ復号回路２２０からのエラー
訂正不能フラグから、訂正不能エラーの画面位置を知
り、相関検出回路２３０、２３２の出力から、フレーム
・メモリ２２６の出力画像に対して、前画面及び後画面
のどちらがより相関が高いかを知ることができる。即
ち、スイッチ制御回路２３６は、ＥＣＣ復号回路２２０
からのエラー訂正不能フラグに応じて、より相関の高い
画面上の同じ位置の画像データを選択するようにスイッ
チ２３４を切り換える。

【００７７】Ｄ／Ａ変換器２３８はスイッチ２３４から
出力される画像データをアナログ信号に変換し、出力端
子２４０から再生されたアナログ画像信号が出力され
る。

【００７８】（第６の実施例）図１１は本発明の第６の
実施例の構成ブロック図を示す。本実施例は、高能率符
号化方式として、ＡＤＣＴ方式を採用している。

【００７９】１１１０はアナログ画像信号の入力端子、
１１１２はＡ／Ｄ変換器、１１１４はＡＤＣＴ方式のエ
ンコーダであり、ＤＣＴブロック、例えば８×８画素内
でＤＣＴ変換によりＤＣ成分とＡＣ成分に分離し、ＤＣ
成分には前のＤＣＴブロックとの間でＤＰＣＭ符号化を
行ない、ＡＣ成分にはランレングス処理及びハフマン符
号化を行う。１１１６は、ＡＤＣＴエンコーダ１１１４
からのＡＣ成分及びＤＣ成分の符号化出力に誤り検出訂
正符号を付加するＥＣＣ付加回路である。

【００８０】１１１８は伝送系、１１２０はＥＣＣ付加
回路１１１６に対応するＥＣＣ復号回路、１１２２はＡ
ＤＣＴエンコーダ１１１４に対応するＡＤＣＴデコーダ
である。１１２４、１１２６、１１２８はシリアル接続
されたフレーム・メモリであり、それぞれＦＩＦＯ（先
入れ先出し）メモリからなる。１１２９、１１３０はＡ
ＤＣＴデコーダ１１２２からのＤＣ成分出力を１フレー
ム分遅延するＦＩＦＯ型のフレーム・メモリであり、相
関検出のために縦続接続されている。１１３１はデコー
ダ１１２２の出力とフレーム・メモリ１１２９の出力と
の間のフレーム間相関を検出する相関検出回路、１１３
２はフレーム・メモリ１１２９、１１３０の出力からフ
レーム間相関を検出する相関検出回路である。１１３４
はフレーム・メモリ２２４、２２６、２２８の出力を選
択するスイッチである。スイッチ制御回路１１３６がＥ
ＣＣ復号回路１１２０からのエラー訂正不能フラグ及び
相関検出回路１１３１、１１３２の検出結果によりスイ
ッチ１１３４を切り換える。１１３８はスイッチ２３４
により選択されたデータをアナログ信号化するＤ／Ａ変
換器、１１４０は再生されたアナログ画像信号の出力端
子である。

【００８１】図１１の特徴的動作を説明する。Ａ／Ｄ変
換器１１１２は入力端子１１１０に入力するアナログ画
像信号をディジタル信号に変換し、ＡＤＣＴエンコーダ
１１１４はＡ／Ｄ変換器１１１２から出力されるディジ
タル画像信号をＤＣＴブロック内でＤＣＴ変換し、ＤＣ
成分を前のＤＣＴブロックとの間でＤＰＣＭ符号化し、
ＡＣ成分をランレングス処理及びハフマン符号化する。
ＥＣＣ付加回路１１１６はＡＤＣＴエンコーダ１１１４
のＡＣ成分出力及びＤＣ成分出力に所定の方式により誤
り検出訂正符号を付加する。

【００８２】ＥＣＣ付加回路１１１６の出力は、伝送系
１１１８を介してＥＣＣ復号回路１１２０に入力する。
ＥＣＣ復号回路１１２０は伝送路１１１８から入力する
ＡＣ、ＤＣ成分データについて、エラーの有無、エラー
の位置及び訂正可能か否かを検出し、訂正可能なエラー
を訂正してＡＤＣＴデコーダ１１２２に出力する。ま
た、訂正不能のエラーがある場合には、エラー訂正不能
フラグを出力する。このエラー訂正不能フラグはフレー
ム・メモリ１１３３、１１３５により２フレーム分遅延
されてスイッチ制御回路１１３６に供給される。

【００８３】ＡＤＣＴデコーダ１１２２はＤＣ成分をＤ
ＰＣＭ復号し、ＡＣ成分をハフマン復号及びランレング
ス復号し、逆ＤＣＴ変換して、元の画像データを復元す
る。ＡＤＣＴデコーダ１１２２により復元された画像デ
ータはフレーム・メモリ１１２４に印加され、また、逆
ＤＣＴ変換前のＤＣ成分がＤＣ成分のフレーム・メモリ
１１２９及び相関検出回路１１３１に印加される。フレ
ーム・メモリ１１２４、１１２６、１１２８は図１のフ
レーム・メモリ２２４、２２６、２２８と同様に、それ
ぞれ、順次連続する３つのフレーム画像のデータを記憶
する。また、フレーム・メモリ１１２９、１１３０も縦
続接続されているので、隣接するフレームのＤＣ成分を
１フレーム分記憶する。相関検出回路１１３１は、ＤＣ
成分により、現在のフレーム（デコーダ１１２２の出
力）と、１つ前のフレーム（フレーム・メモリ１１２９
の出力）との間の相関を検出し、相関検出回路１１３２
は、現在に対して１つ前のフレーム（フレーム・メモリ
１１２９の出力）と、２つ前のフレーム（フレーム・メ
モリ１１３０の出力）との間の相関を検出する。相関検
出回路１１３１、１１３２は図１０と同じ回路構成でよ
く、入力する２フレームの画像のＤＣ成分の差分を１フ
レーム分記憶する。これにより、フレーム間相関量が得
られる。

【００８４】スイッチ１１３４は、フレーム・メモリ１
１２４、１１２６、１１２８の出力を選択可能であり、
通常はフレーム・メモリ２２６の出力を選択している。
スイッチ制御回路１１３６は図９のスイッチ制御回路２
３６と同様に、スイッチ１１３４を制御する。即ち、ス
イッチ１１３４は、エラー訂正不能なデータについて、
より相関の高い画面上の同じ位置の画像データを選択す
る。Ｄ／Ａ変換器１１３８はスイッチ１１３４から出力
される画像データをアナログ信号に変換し、出力端子１
１４０から再生されたアナログ画像信号が出力される。

【００８５】図１１に示す実施例では、相関検出にＤＣ
成分を用いることにより、正確な相関検出を行なえるの
で、より自然な補間を行なえる。

【００８６】上述の実施例では、デコーダ（受信側）に
相関検出回路を配置しているが、エンコーダ側（送信
側）に相関検出回路を配置し、フレーム間を相関情報を
フレーム毎に送信するようにしてもよい。このようにす
れば、受信側での設備負担が大幅に軽減される。これ
は、テレビ放送のように多数の受信者があり、受信装置
を小型、低コストにする必要のある伝送システムに適し
ている。

【００８７】以上の説明から容易に理解できるように、
本発明によれば、画面間相関情報により、エラー訂正不
能データを補間するので、より自然な補間を行え、不自
然さの少ない再生画像（受信画像）を提供できる。

【００８８】（第７の実施例）図１２は、本発明の第７
の実施例を示すブロック図である。入力端子６３１より
入力された伝送データはランレングス復号器６３３でＤ
ＰＣＭコードに復号するとともに０ラン長をカウンター
６３２へ出力する。カウンター６３２では、０ラン長と
ＤＰＣＭコードの数をリセットシンクがくるまでカウン
トする。すなわちカウンター６３２では所定の処理単位
の画素数を数える。カウンター６３２で計算された画素
数は、比較器６３６へ出力される。又、比較器６３６
は、処理単位設定器６３４で設定された所定画素数とカ
ウンター６３２より出力された画素数とを比較し、１ｂ
ｉｔのエラーフラグをスイッチ６４０へ出力する。即ち
両者が一致しない場合には、エラーと判定してフラグを
たてる。

【００８９】一方、ランレングス復号器６３３で復号さ
れたＤＰＣＭコードはＤＰＣＭ復号化器６３５へ出力さ
れ、画像データに復号される。ＤＰＣＭ復号化器６３５
より出力された画像データは遅延器６３８へ出力され
る。遅延器６３８では、比較器６３６で発生する一定の
遅延量分だけ遅延させ、エラーフラグと画像データのタ
イミングを調整する。遅延器６３８より出力された画像
データは、スイッチ６４０の接点ａへ出力する一方、１
ライン遅延器６３９へ出力し、１ライン分遅延させた後
スイッチ６４０の接点ｂへ出力する。比較器６３６より
出力されたエラーフラグは、エラーが発生しなかった時
はスイッチ６４０の接点ａへ接続する。エラーが発生し
た場合は、スイッチ６４０の接点ｂ切り換え１ライン前
の画像データにおきかえ修正する。修正された画像デー
タは、出力端子６３７へ出力する。

【００９０】なお、上記実施例では、ＤＰＣＭ符号化と
ランレングス符号化を組合せた符号化方式について説明
したが、直交変換符号化を行なった後ランレングス符号
化を行なう符号化等、ランレングス符号化を使用する方
式すべてにおいて適用できるのはいうまでもない。ま
た、前述の各実施例において使用することもできる。

【００９１】以上の様に本発明ではランレングス符号復
号化時特有のエラー検出手段を設けることにより簡単に
エラー発生時の画質劣化を防止できる。

【００９２】図１７は上記直交変換符号化方式と、ラン
レングス符号化方式の２つの方式を併用した符号化方式
を示すブロック図である。入力端子７１１より入力され
た画像データはブロック化器７１３により図１８のよう
にラスター列をブロック化する。この場合、横８画素、
縦８画素にブロック化する。ブロック化された画素デー
タは変換符号化器により変換される。この変換符号化器
７１５は、ディスクリートコサイン変換と呼ばれる変換
符号化方式（以下ＤＣＴと呼ぶ）を用いる。

【００９３】一般に、図１９に示すように画像をＤＣＴ
変換した係数は、斜め方向の解像度は低く、高い周波数
成分になるほど値が小さくなる。このようにＤＣＴ変換
された係数に対して量子化器７１７により量子化する。
量子化された変換係数は、高い周波数成分程０の発生す
る確率が高くなるので、ジグザグスキャン器７１７によ
り図２０のようにジグザグスキャンする。ジグザグスキ
ャンすることにより０が連続するようになる。ジグザグ
スキャンされたデータはランレングス符号化器７２１に
より０の個数と０でない係数とを組にする。また１ブロ
ックの処理が終了したらＥＯＢコードを出力する。

【００９４】エントロピー符号化器７２３では、発生確
率の高い符号には短い符号を割当て、発生確率の低い符
号には長い符号を割り当てて伝送フォーマット部７２５
へ出力する。伝送フォマット部７２５では図２１のよう
に数ブロック毎にＳＹＮＣを付けて出力端子７２７より
出力する。

【００９５】図１６は図１７の符号化装置に対する復号
化装置の構成ブロック図を示す。

【００９６】入力端子３１には伝送路を伝送してきたデ
ータが入力され、エントロピー復号化器３３によりラン
レングス符号に復号される。

【００９７】ランレングス復号化器７５１ではランレン
グス復号を行い逆ジグザグスキャン器３７へ出力すると
共に、０ランの数と０でない数１を足した数、すなわ
ち、変換係数の個数をカウンター５３へ出力する。カウ
ンター５３では所定の期間毎の変換係数の個数を数え
る。処理単位設定器５５では、この場合、所定の期間を
１ブロックとすると、変換係数の数６４を設定する。

【００９８】比較器５７では処理単位設定器５５より入
力される値と、カウンター５３より入力される値を比較
して、一致していれば誤りなく伝送されたと判断し、一
致していなければ誤りがあったと判断して判定結果を遅
延器５９へ出力する。遅延器５９では逆ジグザグスキャ
ン器３７と、逆量子化器３９と逆変換符号化器４１にお
いてかかる遅延量分遅延する。

【００９９】一方逆変換符号化器４１はスイッチ６３の
端子ａへ逆変換された画素を出力すると共に、フレーム
メモリ６１へも出力する。フレームメモリ６１では１フ
レーム分遅延された画素をスイッチ６３の一方の端子ｂ
へ出力する。スイッチ６３では遅延器５９より出力され
る判定結果をもとに、誤りがないときは所定期間中端子
ａを選択し、誤りがあるときは端子ｂを選択する。即
ち、誤りがあったときは前フレームの画像に置き換える
ことにより修正をする。

【０１００】ラスター化器４３ではブロック列をラスタ
ー列に変換し出力端子４３へ出力する。

【０１０１】以上のように本実施例ではランレングス復
号化特有の誤り検出手段を設けることにより、簡単なハ
ードウェアの構成により誤り発生時の画質劣化を防止で
きる。

【０１０２】なお、上述の実施例におけるエラーコレク
ションでは、前フレームの画像又は前フィールドの画像
のいずれを用いてもよい。

【０１０３】また、本発明は上記実施例に限らず、クレ
ームの記載の範囲内で様々な変形、応用が可能である。

【０１０４】また、上記各実施例の組み合わせは、本発
明の思想に含まれる。

【０１０５】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、圧縮データ
のデータ量の制御を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成ブロック図。

【図２】データの伝送形式の一例を示す図。

【図３】本発明の第２の実施例の構成ブロック図。

【図４】本発明の第３の実施例の構成ブロック図。

【図５】本発明の第４の実施例の復号化装置を示した
図。

【図６】符号化装置を示した図。

【図７】図５中のジグザグ走査器５７を説明した図。

【図８】図５中の走査復元器２１を説明した図。

【図９】本発明の第５の実施例の構成ブロック図であ
る。

【図１０】相関検出回路３０，３２の回路構成例であ
る。

【図１１】本発明の第６の実施例の構成ブロック図であ
る。

【図１２】本発明の第７の実施例を示したブロック図。

【図１３】従来の復号化装置のブロック図。

【図１４】従来の符号化装置のブロック図。

【図１５】図１４の動作説明図。

【図１６】本発明の第８の実施例を示したブロック図。

【図１７】符号化装置のブロック図。

【図１８】図１７の動作説明図。

【図１９】図１７の動作説明図。

【図２０】図１７の動作説明図。

【図２１】図１７の動作説明図。

【符号の説明】

７５１ランレングス復号化器７５３カウンター７５５処理単位設定器７５７比較器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直交変換後にランレングス符号化を行っ
たデータを復号化する手段と、該復号化手段によりラン
レングス復号されたデータ数が所定数と一致するか否か
を判定する判定手段とを有することを特徴とする画像処
理装置。