JPS61116482A - 伝送誤りリフレツシユ方式 - 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】 （発明の属する分野） 本発明は、テレビジョン信号を高能率に伝送するフレー
ム間符号化装置において伝送誤りにより生じた復号誤り
を修正する伝送誤りリフレッシュ方式に関するものであ
る。

（従来の技術） フレーム間符号化方式は、前フレームの復号信号を予測
値として予測誤差のみを伝送することにより伝送ビット
レートを低減する方式である。

さらに前フレームだけでなく、幾つかのフレームを用意
して最も予測の当るフレームの信号を予測値として選択
して、さらに伝送レートを低減する方式も現れている。

その１つが背景補償フレーム間符号化方式である。

この方式は、復号信号を１フレーム時間遅延させたフレ
ーム間予測値の他に、過去のフレームの復号信号をもと
に構成した背景予測値を有し、２つの予測値のうち予測
誤差の小さいものを適応的に選択して符号化処理を行う
ものである。このような予測符号化においては、符号化
装置の２つの。

予測値と、復号化装置の２つの予測値はそれぞれ一致し
ていなければ正しい復号化が行えない。

伝送誤りにより復号信号に復号誤りが発生すると、何ら
かの方法で誤りを修正しないと、永遠に復号信号に誤り
が残る。従って伝送誤りを修正することはフレーム間符
号化復号化装置では重要である。

従来の方法では、符号化装置の局部復号信号と、復号化
装置の復号信号が一致しているかどうかをパリティ信号
などを用いて検出し、誤りがあった時には、誤り検出信
号を符号化装置に逆方向回線を用いて送り、この信号に
より符号化装置のフレーム間予測値と、背景予測値とを
−：、フレーム期間定められた値にセットし、また、同
一の１フレームについて復号化装置のフレーム間予測値
と背景予測値も同一の値にセットしていた。その結果送
受の予測値が再び一致するため正しい復号が再開できる
。

然し乍ら、以上の方法は、復号化装置から符号化装置へ
の逆方向回線が確保できる時のみ有効であるため、逆方
向回線が無い回線設定の時には用いることができない。

一３＝ この時は、符号化装置から復号化装置へ通常の予測誤差
と共に、予測値そのものをＰＣＭ符号化、あるいはフレ
ーム符号化などで、このデータを多重化して復号化装置
に伝送し、このデータにより、伝送路誤りにより生じた
復号誤りを書き替えて修正するリフレッシュ方式が採用
される。

然し乍ら背景補償予測方式においては、予測値がフレー
ム予測値と、背景予測値の２つが有るため、２種類のリ
フレッシュ情報を伝送するとリフレッシュ情報が膨大と
なり、通常の符号化処理に必須な予測誤差を伝送するた
めの情報を減少させてしまい、ひいては復号画像の品質
が低下するという欠点を有していた。

（発明の目的） 本発明は、過去の複数フレームの復号信号から構成され
た予測値、前フレームの復号信号から構成された予測値
、などからなる複数の予測値を適応的に切替えて予測符
号化復号化するフレーム間予測符号化復号化装置におい
て、伝送誤りにより生じた復号誤りを少ない伝送情報量
で修正する伝送誤りリフレッシュ方式を提供しようとす
るもので、以下図面を用いて詳細に説明する。

（発明の構成および作用） 第１図は、本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
あり、１００はフレーム間予測符号化装置、２００はフ
レーム間予測復号化装置、３００は伝送路である。

まず、フレーム間予測符号化装置１００について説明す
る。

ここで、１は入力端子、２は伝送路との接続端子、１０
はフレーム間予測符号化回路、１１は減算器、１２は量
子化器、１３は加算器、１４はフレーム間予測値生成回
路、１５は背景予測値生成回路、１６は予測値選択回路
、１７はパルス発生回路、１８は符号変換回路、１９は
多重化回路、２０はバッファメモリを示す。

入力端子１からディジタルテレビジョン信号Ｘが入力し
、減算器１１により、予測値選択回路１６から出力され
る予測値Ｙとの差分（予測誤差）が演算される。予測誤
差は量子化器１２により、予測符号化に適した量子化が
なされる。量子化された予測誤差ｅは加算器１３により
、予測値Ｙと加算することにより復号ディジタルテレビ
ジョン信号Ｘ□を復号すると共に、符号変換回路１８に
送られる。復号ディジタルテレビジョン信号Ｘ□はフレ
ーム間予測値生成回路１４および背景予測値生成回路１
５に入力される。符号変換回路１８に送られた予測誤差
ｅは符号変換回路１８により、予測符号化に適した符号
変換（例えば、可変長符号化、ブロック符号化）がなさ
れる。

フレーム間予測値生成回路１４は例えば復号信号Ｘ、を
入力して、これを１フレーム時間遅延させてフレーム間
予測値として出力するものである。また、背景予測値生
成回路１５は復号信号Ｘ□を入力して、この値と過去の
フレームの復号信号とから背景信号を構成して出力する
ものである。

第２図は、第１図の背景予測値生成回路の構成を示す一
実施例のブロック図であり、１５１，１５２は入力端子
、１５３は出力端子、１５４は減算器、１５５は乗算器
、１５６は加算器、１５７は選択回路、１５８は１フレ
ーム遅延回路である。

入力端子１５１より入力された復号信号は減算器１５４
および選択回路１５７に送られる。減算器１５４では１
フレーム遅延回路１５８から出力される背景信号を復号
信号から減算し、その誤差を乗算器１５５に送出する。

乗算器１５５は入力された信号に１より十分小さな数α
を乗じ結果を加算器１５６に送出する。加算器１５６は
乗算結果と１フレーム遅延回路１５８から得られる背景
信号を加算する。

選択回路１５７は通常は加算器１５６の値を出力し、後
述するリフレッシュ期間には入力端子１５１を介して入
力される復号信号を選択して出力する。選択は入力端子
１５２より入力リフレッシュ切替信号により実行される
。選択回路１５７の出力は背景予測値として出力端子１
５３を介して出力されると同時にフレーム遅延回路１５
８に入力される。

本回路は時間軸方向の低域通過形フィルタの構成であり
、入力端子１５１から入力される復号信号が大きく変化
しても、出力端子１５３から出力される信号は殆ど変化
せず、例えば、背景部分の面積＝７− が大きく、動き部分の小さい信号に対しては動き部分が
平均化されて背景信号に近似した画素が得られ、これが
背景予測信号として出力される。

次に予測値選択回路１６には、フレーム間予測生成回路
１４、背景予測生成回路１５の出力値が入力される。予
測値選択回路１６では成る基準に照らしてフレーム間予
測値と背景予測値のどちらが予測が的中するかを決定し
、予測の当るものを背景補償予測値として減算器１１及
び加算器１３に出力する。

例えば、成るサンプルの復号値において、フレーム間予
測値と背景予測値の何方が誤差が小さいかを算出し、小
さい方の予測値を次の入力画素値に対する予測値として
出力する。符号変換回路１８で符号変換された予測誤差
と、加算器１３から出力される復号信号は多重化回路１
９に入力され、通常は予測誤差が、リフレッシュ期間は
リフレッシュ信号として復号信号が選択され、多重化さ
れて、バッファメモリ２０を介して伝送路３００に送出
される。

次に、フレーム間予測復号化装置２００について説明す
る。

ここで、２１はフレーム間予測復号化回路、２２はバッ
ファメモリ、２３は分離回路、２４は符号変換回路、２
５は加算器、２６はフレーム間予測値生成回路、２７は
背景予測値生成回路、２８は予測値選択回路、２９はパ
ルス発生回路、３０は比較器である。

フレーム間予測符号化装置２００は、伝送路３００より
符号化信号を受け、バッファメモリ２２を介して分離回
路２３において、予測誤差と１．゛フレッシュ信号を分
離する。

分離された予測誤差は符号変換回路２４において、符号
変換回路１８の逆変換を行い、予測誤差ｅを復号する。

復号された予測誤差ｅは、加算器２５により予測値選択
回路２８の予測値を加算することにより、復号信号Ｘ１
に復号され、その復号信号Ｘ□は出力端子４を介して出
力されると共に、フレーム間予測値生成回路２６、背景
予測値生成回路２９に入力される。

また、分離回路２３で分離されたリフレッシュ信号も、
フレーム間予測値生成回路２６、背景予測値生成回路２
７に入力される。フレーム間予測値生成回路は、復号信
号Ｘ□とリフレッシュ信号のうち、パルス発生回路２９
より得られるパルスの期間に応じて１つを選択し、これ
を１フレーム時間遅延させてフレーム間予測値として出
力する。

また、背景予測値生成回路２７は第１図のフレーム間予
測符号化装置１００における背景予測生成回路１５と同
一の構成である。従って、パルス発生回路２９より得ら
れるパルスが入力端子１５２に入力され、このパルスの
期間に応じ、通常は背景予測値が選択されて１フレーム
遅延回路１５８に書き込まれ、リフレッシュ期間は入力
端子１５１から入力される復号値が前記１フレーム遅延
回路１５８に書き込まれる。

背景予測値生成回路２７において生成された背景予測信
号は、フレーム間予測値生成回路２６において生成され
たフレーム間予測信号と共に予測値選択回路２８に入力
される。予測値選択回路２８では、フレーム間予測符号
化装置１００における予測値選択回路１６と同じ動作に
より背景補償予測値を加算回路２５に送出する。

次に本発明の特徴であるリフレッシュ動作について述べ
る。

フレーム間予測符号化袋ｗ１００におけるパルス発生回
路１７は、復号誤りの修正期間であるリフレッシュ期間
を決定するパルスを生成する。生成されたパルスは背景
予測値生成回路１５に入力され、リフレッシュ期間にお
いて、局部復号信号を１フレーム遅延回路１５８に書込
み、その他の期間において１フレーム遅延回路１５８よ
り出力される１フレーム前の背景予測値を、入力端子１
５１を介して入力される局部復号信号により変更させて
後に、背景予測値を１フレーム遅延回路１５８に書込む
ように動作させる。

一方、フレーム間予測復号化装置２００におけるパルス
発生回路２９は、フレーム間予測符号化装置１００のパ
ルス発生回路１７と同一の動作によりリフレッシュ期間
を示すパルスを生成する。フレーム間予測値生成回路２
６と、背景予測値生成回路２７では、前記パルスを入力
し、リフレッシュ期間は、分離回路２３で分離されたリ
フレッシュ信号をフレーム間予測値生成回路２６のフレ
ーム遅延回路と、背景予測値生成回路２７のフレーム遅
延回路とに書込む。

伝送誤りを生じて、復号信号に復号誤りを生ずると、こ
の誤りは、フレーム間予測値生成回路と背景予測値生成
回路に入力され、以降の予測値に誤りが波及する。しか
し、リフレッシュ期間に分離回路２３で分離されたリフ
レッシュ信号をフレーム間予測生成回路２６のフレーム
遅延回路と、背景予測値生成回路２７のフレーム遅延回
路に書込むことにより、復号の誤りは修正されてフレー
ム間予測符号化装置における局部復号化信号と、フレー
ム間予測復号化装置における復号信号とが一致し、以降
の符号化復号化処理が正常に続けられる。

また、以上述べたことから明らかなように、１種類のリ
フレッシュ信号を用いて複数の予測値生成回路に存在す
る誤りを修正するため、予測値生成回路の種類に応じて
複数種類のリフレッシュ信号を伝送する場合に比べ、情
報発生量を少なくすることかできる。

なお、上記実施例においては、リフレッシュ信号を、局
部復号信号をそのまま多重化して伝送する場合について
説明したが、フレーム間予測符号化回路１０の予測値Ｙ
をリフレッシュ期間リセットして、ＰＣＭ値を符号変換
回路１８を介して送出する方法、フレーム間予測符号化
回路ＩＯの構成をリフレッシュ期間フレーム内予測に切
換えてＤＰＣＭ値を符号変換回路１８を介して送出する
方法、においても適用できることは容易に類推できる。

また、フレーム間予測値生成回路１４は、単純なフレー
ム間予測値方式について述べたが、他の複雑なフレーム
間予測方式にも適用できることは容易に類推できる。

（効果） 以上説明したように、本発明は、複数の子測値を適応的
に切替えて予測符号化復号化を行うフレーム間予測符号
化復号化装置において、伝送誤りにより複数の子測値に
生じた誤りを、１種類のリフレッシュ信号のみで修正す
るものであるから、比較的少ない情報により確実な誤り
修正が行える利点がある。

（効果） 以上説明したように、本発明によれば、サブサンプルの
符号化の場合にも、全サンプル符号化の場合にも確実に
誤りが検出できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す一実施例のブロック図、第
２図は、第１図の背景予測値生成回路の構成を示す一実
施例のブロック図である。 １００・・・フレーム間予測符号化装置、２００・・・
フレーム間予測復号化装置、３００・・・伝送路、１　
・・・入力端子、２，３　・・・伝送路との接続端子、
４　・・・出力端子、 １０・・・フレーム間予測符号化回路、１１・・・減算
器、１２・・・量子化器、１３．２５・・・加算器、１
４．２６・・・フレーム間予測値生成回路、１’５．２
７・・・背景予測値生成回路、１６．２８・・・予測値
選択回路、１７．２９・・・パルス発生回路１．８．２
４・・・符号変換回路、１９・・・多重化回路、２０．
２２・・・バッファメモリ、２１フレーム間予測復号化
回路、２３・・・分離回路、 ］５１，１．５２・・・入力端子、１５３・・・出力端
子、１５４・・・減算器、１５５・・・乗算器、１５６
・・・加算器、１５７・・・選択回路、１５８・・・　
１フレーム遅延回路、 Ｘ・・・ディジタルテレビジョン信号、ｘｌ・・・復号
ディジタルテレビジョン信号（復号信号）、Ｙ・・・予
測値、ｅ　・・・予測誤差。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 局部復号信号をフレーム遅延回路により１フレーム時間
   遅延させた信号から生成した予測信号Ａと、局部復号信
   号を１つまたは複数のフレーム遅延回路を用いて複数フ
   レーム時間遅延させた信号から生成した予測信号Ｂと、
   から適応的に予測信号Ｃを選択し、予測信号Ｃにより入
   力されるディジタルテレビジョン信号を予測符号化する
   予測符号化回路を有するフレーム間予測符号化装置と、
   前記フレーム間予測符号化装置より伝送路を介して送ら
   れてきた符号化信号を受けて前記予測信号Ａと予測信号
   Ｂを再生し、これらを用いて予測復号化する予測復号化
   回路を有するフレーム間予測復号化装置とから構成され
   るフレーム間予測符号化復号化装置において、 フレーム間予測符号化装置では、前記予測符号化回路の
   定められた期間Ｔ＿１において予測値Ｃに対する予測符
   号化を行い、符号化データＤ＿１を送出し、残りの定め
   られた期間Ｔ＿２において、局部復号信号を、前記予測
   信号Ｂを生成するための１つまたは複数のフレーム遅延
   回路の全てに書込むと同時に、フレーム間復号化装置で
   局部復号化信号と同一の信号を再生するための符号化デ
   ータＤ＿２を送出し、 フレーム間復号化装置では前記Ｔ＿１期間において、前
   記フレーム間予測符号化装置から送出された符号化デー
   タＤ＿１を復号して復号信号を再生し、前記Ｔ＿２期間
   に前記フレーム間予測符号化装置から送出されてきた符
   号化データＤ＿２より再生した復号化信号を、前記予測
   信号Ａを再生するためのフレーム遅延回路と、予測信号
   Ｂを再生するための１つまたは複数のフレーム遅延回路
   に書込むことにより復号誤りを修正することを特徴とす
   る伝送誤りリフレッシュ方式。