(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化装置による符号化処理によって原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号から、前記符号化装置の符号化処理によって原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元する復号装置であって、
前記符号化装置の符号化処理の逆変換により、前記符号化信号を復号して復号信号を生成する復号手段と、
前記符号化装置と同じ符号化処理により、記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する符号化模擬手段と、
前記符号化模擬手段で生成された前記模擬符号化信号を、前記復号手段と同じ復号処理により復号して模擬復号信号を生成する復号模擬手段と、
前記復号模擬手段で生成された前記模擬復号信号と、前記復号手段で生成された前記復号信号とを比較し、前記復号信号と前記模擬復号信号との誤差を演算する信号比較手段と、
前記復元信号に対して、前記信号比較手段で演算された前記誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する信号修正手段と、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号を記憶する前記記憶手段と、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判定し、前記復元信号が収束したと判定した場合、その時点における復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力する収束判定手段と、を備え、
前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行することを特徴とする復号装置。
【請求項２】
前記収束判定手段は、
前記信号比較手段から前記誤差を入力し、当該誤差と予め定めた閾値とを比較し、当該誤差が前記閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
【請求項３】
前記収束判定手段は、
前記信号修正手段における前記模擬信号の修正回数を計数し、この修正回数が予め設定した回数に至った場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
【請求項４】
前記収束判定手段は、
前記復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
【請求項５】
符号化装置による符号化処理によって原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号から、前記符号化装置の符号化処理によって原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元するために、
コンピュータを、
前記符号化装置の符号化処理の逆変換により、前記符号化信号を復号して復号信号を生成する復号手段、
前記符号化装置と同じ符号化処理により、記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する符号化模擬手段、
前記符号化模擬手段で生成された前記模擬符号化信号を、前記復号手段と同じ復号処理により復号して模擬復号信号を生成する復号模擬手段、
前記復号模擬手段で生成された前記模擬復号信号と、前記復号手段で生成された前記復号信号とを比較し、前記復号信号と前記模擬復号信号との誤差を演算する信号比較手段、
前記復元信号に対して、前記信号比較手段で演算された前記誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する信号修正手段、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号を記憶する前記記憶手段、
前記信号修正手段による修正後の前記復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判定し、前記復元信号が収束したと判定した場合、その時点における復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力する収束判定手段、として機能させ、
前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行するための復号プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原信号から変換生成された符号化信号（ビットストリーム）から信号を復元する復号装置に関し、特に非可逆符号化方式による符号化過程において生じる情報の欠損を補完して、原信号を推定することが可能な復号装置及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
復号装置は、符号化装置により原信号から変換生成した符号化信号を元の信号に復元するための装置である。符号化装置において、非可逆符号化方式により原信号を圧縮して符号化信号を生成する場合、原信号や原信号を変換した信号に対する量子化や標本化によって、原信号の一部の情報が喪失する。そして、従来の復号装置は、符号化側で喪失を免れた情報のみから元の信号を復元していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２１９８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、符号化装置で原信号が高圧縮された場合等には、原信号から大量の情報が喪失される。このため、従来の復号装置のように、符号化過程において喪失を免れた情報のみから信号を復元する方式によると、画質や音質の劣化が著しく、復元後の画像や音声は主観的な不自然さを伴うほどであった。
【０００５】
そこで、本発明は、特に非可逆符号化方式により原信号を符号化した符号化信号から元の信号を復元するときに、符号化過程において生じる情報の欠損を補完して、非可逆符号化された原信号を推定することが可能な復号装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、まず、請求項１に記載の復号装置は、符号化装置により原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号を、前記符号化装置による符号化によって前記原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元する復号装置であって、符号化装置と対をなす復号手段と、符号化装置と同等に動作する符号化模擬手段と、復号模擬手段と、信号比較手段と、信号修正手段と、収束判定手段と、を備え、前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行することを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、復号装置は、復号手段によって、符号化装置の符号化処理の逆変換により、符号化装置から入力された符号化信号を復号して復号信号を生成する。
また、復号装置は、符号化模擬手段によって、符号化装置と同じ符号化処理により、記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する。さらに、復号装置は、復号模擬手段によって、符号化模擬手段で生成された模擬符号化信号を復号する。このようにして、復元信号を符号化及び復号することで、原信号を非可逆符号化したときに生じる劣化状態を模擬することができる。
【０００８】
そして、復号装置は、信号比較手段によって、復号模擬手段で生成された模擬復号信号と、復号手段で生成された復号信号とを比較し、復号信号と模擬復号信号との誤差を定量化する。これにより、復元信号と、実際に原信号から生成された復号信号と、の差異を求めることができる。
【０００９】
そして、復号装置は、信号修正手段によって、復元信号に対して、信号比較手段で演算された誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する。ここで、「修正量を適用する」とは、例えば、復元信号に、信号比較手段で求められた誤差の大きさに応じた修正量を加算することや、また例えば、復元信号に、信号比較手段で求められた誤差の大きさに応じた修正係数を乗算することなどが該当する。
これにより、復元信号を、原信号から生成した復号信号に近づけることができる。
さらに、復号装置は、記憶手段によって、信号修正手段による修正後の復元信号を記憶する。
そして、復号装置は、収束判定手段によって、修正後の復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判断し、復元信号が収束したと判断した場合、その時点における復元信号を符号化信号の復元信号として出力する。
このとき、復号装置は、収束判定手段で復元信号が収束していないと判定された場合、復元信号が収束したと判定されるまで、符号化模擬手段、復号模擬手段、信号比較手段、信号修正手段および記憶手段の処理を繰り返して実行する。
このように、原信号から生成した復号信号に近づけるように復元信号の波形を変化させることによって、復元信号を原信号に近似させることができる。これによって、自然な復元信号を得ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の復号装置は、請求項１に記載の復号装置において、前記収束判定手段は、前記信号比較手段から前記誤差を入力し、当該誤差と予め定めた閾値とを比較し、当該誤差が前記閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする。
【００１１】
これによれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することができるので、より自然な復元信号を得ることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の復号装置は、請求項１に記載の復号装置において、前記収束判定手段は、前記信号修正手段における前記復元信号の修正回数を計数し、この修正回数が予め設定した回数に至った場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記模擬信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする。
【００１３】
これによれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することができるので、より自然な復元信号を得ることができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の復号装置は、請求項１に記載の復号装置において、前記出力手段は、前記復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さい場合、前記復元信号が収束したと判定し、その時点における前記復元信号を前記符号化信号の復元信号として出力することを特徴とする。
【００１５】
これによれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することができるので、より自然な復元信号を得ることができる。
【００１６】
そして、請求項５に記載の発明は、符号化装置による符号化処理によって原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号から、前記符号化装置の符号化処理によって原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元するために、コンピュータを、復号手段、符号化模擬手段、復号模擬手段、信号比較手段、信号修正手段、収束判定手段、として機能させ、前記収束判定手段で前記復元信号が収束していないと判定された場合、前記復元信号が収束したと判定されるまで、前記符号化模擬手段、前記復号模擬手段、前記信号比較手段、前記信号修正手段および前記記憶手段の処理を繰り返して実行するための復号プログラムである。
【００１７】
これによれば、復号プログラムは、復号手段によって、符号化装置の符号化処理の逆変換により、符号化信号を復号して復号信号を生成する。
また、復号プログラムは、符号化模擬手段によって、符号化装置と同じ符号化処理により記憶手段に記憶された復元信号を符号化して模擬符号化信号を生成する。
さらに、復号プログラムは、復号模擬手段によって、符号化模擬手段で生成された模擬符号化信号を復号する。
【００１８】
またさらに、復号プログラムは、信号比較手段によって、復号模擬手段で生成された模擬復号信号と、復号手段で生成された復号信号とを比較し、復号信号と模擬復号信号との誤差を定量化する。
そして、復号プログラムは、信号修正手段によって、復元信号に対して、信号比較手段で演算された誤差に応じた修正量を適用することにより当該復元信号を修正する。
これにより、復元信号を、原信号から生成した復号信号に近づけることができる。
さらに、復号プログラムは、記憶手段によって、信号修正手段による修正後の復元信号を記憶する。
そして、復号プログラムは、収束判定手段によって、修正後の復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判断し、復元信号が収束したと判断した場合、その時点における復元信号を符号化信号の復元信号として出力する。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１、５に記載の発明によれば、復元信号が、原信号の符号化信号に対して行った従来の復号処理の結果と出来る限り一致するように復元信号の波形を変化させることで、従来の復号処理のみによって得られる復元信号よりも、自然な復元信号を得ることができる。
請求項２〜４に記載の発明によれば、復元信号の収束のタイミングを適切に判定することが可能となるので、より自然な復元信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る復号装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る復号装置の動作例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る復号装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［復号装置の概要］
まず、本発明の復号装置の概要について説明する。
本発明の復号装置は、符号化装置により原信号から変換生成した符号化信号（ビットストリーム）から元の信号を復元するときに、特に符号化過程における情報の欠損を補完しつつ、復元すべき信号を推定することを特徴とする。復号装置は、まず、符号化信号を復号して復号信号を逐次生成する従来の信号復号処理と、ある標本化位置における復元信号を符号化して模擬的な符号化信号を生成し、さらに、この模擬的な符号化信号を復号して模擬的な復号信号を生成する処理とを行う。ここで、復元信号とは、符号化信号から復元すべき信号を模擬したものであり、例えば、原信号が画像信号の場合、フレームメモリの中の仮の画像であり、原信号の画像と近似した画像である。
【００２２】
さらに、復号装置は、復号信号と模擬的な復号信号との誤差を求め、この誤差が少なくなるように、復元信号を修正する処理を繰り返し行う。
つまり、復号装置は、ある時点における復元信号を、符号化及び復号して模擬復号信号を生成し、この模擬復号信号と復号信号との誤差を求め、この誤差に基づいて、ある時点の一つ前の時点における復元信号を修正する処理を繰り返し行う。このようなループ処理を行うことで、復元信号を収束させ、収束した復元信号を、ある標本化位置における符号化信号から復元すべき信号と推定する。
【００２３】
これによれば、ある標本化位置における原信号の復元信号を模擬した復元信号が、符号化信号に対して行った従来の復号処理の結果として得られる復号信号と出来る限り一致するように、復元信号の波形を変化させることで、従来の復号処理のみによって得られる復元結果よりも、自然な復元結果を得ることができる。これにより、特に高圧縮時に生じる画質や音質等の劣化を低減することができ、復元結果から良質な画像や音声等を構築することができる。
次に、本発明の実施形態に係る復号装置１の構成について説明する。
【００２４】
［復号装置の構成］
以下、本発明の実施形態に係る復号装置１の構成について図１を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る復号装置１は、符号化装置２による符号化処理によって原信号から変換生成された符号化信号を入力し、この符号化信号から、符号化装置２の符号化処理によって原信号から喪失した情報を補完しつつ元の信号を復元するものであり、復号手段１０と、ラッチ（記憶手段）２０と、符号化模擬手段３０と、復号模擬手段４０と、信号比較手段５０と、信号修正手段６０と、出力スイッチ（収束判定手段）７０とを備える構成とした。
【００２５】
ここで、本発明の実施形態に係る復号装置１の各構成の詳細な説明に先立ち、符号化装置２について簡単に説明する。符号化装置２は、入力された原信号に符号化処理を施して符号化信号に変換するものであり、従来の符号化装置を適宜用いることができる。本発明の実施形態に係る復号装置１は、非可逆符号化方式の符号化装置で符号化処理された符号化信号から信号を復元する場合に特に有効であるが、符号化装置２は、この方式によるものに限定されるものではなく、いかなる符号化装置を用いてもよい。符号化装置２の符号化対象は、静止画像、動画像、音声、立体画像等、種類を問わない。言い換えれば、符号化対象に応じた符号化方式を実現可能な符号化装置を符号化装置２として選択することができる。
この符号化装置２で変換生成された符号化信号は、復号装置１の復号手段１０に出力される。
【００２６】
続いて、本発明の実施形態に係る復号装置１の各構成を詳細に説明する。
復号手段１０は、符号化装置２の符号化処理の逆変換を行うものであり、符号化装置２から出力された符号化信号を入力し、この符号化信号を原信号と同じ信号空間（画像・音声等）に復号するものである。
【００２７】
復号手段１０は、符号化装置２と対になるものである。例えば、従来の符号化装置を符号化装置２とする場合、この従来の符号化装置の符号化処理の逆変換を行う従来の復号手段を復号手段１０とする。また例えば、符号化装置２として、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４の映像符号化を行う符号化装置を用いる場合、ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ／Ｈ．２６４の映像復号を行う復号手段を復号手段１０とする。復号手段１０で生成された復号信号ｒ（ｔ）は、信号比較手段５０に出力される。
【００２８】
ラッチ２０は、後記する信号修正手段６０とループをなし、現繰り返し時点において信号修正手段６０から出力された復元信号ｘｋ（ｔ）を一時的に記憶する記憶手段である。
【００２９】
ここで、ｋは、繰り返し回数のインデックスである。また、ｔは、復元信号の信号系列における標本化位置を指定するための変数である。変数ｔは、例えば、復元信号ｘｋ（ｔ）が音声信号の場合には時刻、画像信号の場合は画素位置、動画像信号の場合は時刻及び画素位置を表すスカラー乃至ベクトルである。例えば原信号が動画像であって符号化装置２がＧＯＰ（Group Of Pictures）構造によって符号化を実行する場合には、ラッチ２０は、ＧＯＰ単位で復元信号ｘｋ（ｔ）を記憶する。ラッチ２０がＧＯＰ単位で復元信号ｘｋ（ｔ）を記憶する場合には、変数ｔは、ＧＯＰ内におけるフレーム番号と、画素位置と、からなるベクトルとする。また、原信号が音声の場合、複数のサンプル単位で復元信号ｘｋ（ｔ）を記憶する。
このようにラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ（ｔ）は、現繰り返し時点の次の繰り返し時点において、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点において修正された復元信号ｘｋ−１（ｔ）として、符号化模擬手段３０及び信号修正手段６０によって読み出される。
【００３０】
なお、ラッチ２０は、初期段階においては、原信号の劣化を模擬した復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を記憶している。この初期値ｘ０（ｔ）は、初期処理時に、符号化模擬手段３０及び信号修正手段６０によって読み出されるようになっている。初期値ｘ０（ｔ）は、任意であり、ノイズの有無も問わない。例えば、復号手段１０で生成した復号信号ｒ（ｔ）を初期値ｘ０（ｔ）としてもよい。その場合、復号手段１０は、復号信号ｒ（ｔ）を生成した時点でラッチ２０に記憶させる。
また例えば、図示しない信号生成手段によって予め初期値ｘ０（ｔ）を生成してもよい。
例えば、復号手段１０で生成した復号信号ｒ（ｔ）に平滑化フィルタやメディアンフィルタを適用した信号を初期値ｘ０（ｔ）としてもよい。
なお、復号手段１０で生成された復号信号ｒ（ｔ）を初期値ｘ０（ｔ）とすると、復元信号の収束を早めることができ、処理速度を高速化することができるため好ましい。
【００３１】
符号化模擬手段３０は、符号化装置２と同じ符号化処理を行うものであり、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ−１（ｔ）を符号化して模擬符号化信号を生成するものである。符号化模擬手段３０は、符号化装置２と符号化方式が同じであれば、内部の実装法は異なっていても構わない。理想的には、符号化模擬手段３０を、符号化パラメータを含めて符号化装置２と完全に一致するように構成する。このようにすると、符号化模擬手段３０と符号化装置２との符号化処理の内容を完全に一致させることができる。その結果、次に述べる復号模擬手段４０で模擬符号化信号を復号して得られる模擬復号信号ｓ（ｔ）と、符号化装置２で符号化された符号化信号を復号して得られる復号信号との誤差を少なくすることができ、ひいては、復元信号の収束を早めることができる。
【００３２】
なお、符号化装置２が、信号の標本化位置（例えば、時刻）によって、符号化のモードやパラメータまたは手順が変化する符号化方式（例えば、イントラ符号化とインター符号化の切り替えの生じる動画像符号化方式）による場合には、符号化模擬手段３０は、符号化装置２と、符号化のモードやパラメータまたは手順の切り替えが同期していることが好ましい。例えば、動画像符号化方式の場合、符号化装置２と符号化模擬手段３０とを、同一のＧＯＰ構造とし、相互に同期したタイミングで動作させることとする。
この符号化模擬手段３０で生成された模擬符号化信号は、復号模擬手段４０に出力される。
【００３３】
復号模擬手段４０は、符号化模擬手段３０から入力された模擬符号化信号を復号して、模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成するものである。
つまり、復号模擬手段４０は、前記した符号化模擬手段３０と共に、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ−１（ｔ）に対して符号化及び復号を順次実行し、原信号を符号化及び復号したときの劣化状態を模擬した模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成するものである。
【００３４】
この復号模擬手段４０は、復号手段１０と同じ入出力関係を有している。この復号模擬手段４０は、従来の復号手段を適宜用いることができ、復号手段１０と同一の実装であってもよい。また、復号模擬手段４０と、復号手段１０とを共通の一手段とし、復号模擬手段４０と、復号手段１０とを時間的に切り替えて動作させるように構成してもよい。
復号模擬手段４０で生成された模擬復号信号ｓ（ｔ）は、信号比較手段５０に出力される。
【００３５】
信号比較手段５０は、復号模擬手段４０から模擬復号信号ｓ（ｔ）を入力するとともに、復号手段１０から復号信号ｒ（ｔ）を入力し、この模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）とを比較し、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差を演算するものである。
例えば、信号比較手段５０は、次の式（１）により、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）の差分信号ｄ（ｔ）を、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄとして求める。
【００３６】
【数１】
0005537444.tif 000002
【００３７】
また例えば、信号比較手段５０は、次の式（２）により、ある信号区間内における復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との絶対値和を、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄとして求めてもよい。
【００３８】
【数２】
0005537444.tif 000003
【００３９】
このようにして信号比較手段５０により演算された復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄは、信号修正手段６０に出力される。
【００４０】
信号修正手段６０は、信号比較手段５０から入力された誤差ｄに基づき、ラッチ２０が記憶する、現繰り返し時点よりも一つ前の繰り返し時点において信号修正手段６０により修正された復元信号ｘｋ−１（ｔ）の波形をさらに修正し、復元信号ｘｋ（ｔ）に更新するものである。この復元信号ｘｋ（ｔ）は、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力される。
【００４１】
ここで、ラッチ２０と信号修正手段６０との間で行われる繰り返し処理について説明する。
ラッチ２０は、前記したように、初期処理時においては、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を記憶している。そして、初期処理時においては、この初期値ｘ０（ｔ）が、符号化模擬手段３０によって読み出され、符号化模擬手段３０と復号模擬手段４０とによる処理を経ることによって、模擬復号信号ｓ（ｔ）に変換され、信号比較手段５０によって、この模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０で符号化信号から復号された復号信号ｒ（ｔ）との誤差ｄが求められ、この誤差ｄが信号修正手段６０に出力されるようになっている。
【００４２】
また、初期処理時においては、ラッチ２０に記憶された初期値ｘ０（ｔ）が、信号修正手段６０によって読み出され、信号比較手段５０から入力された誤差ｄに応じて修正され、復元信号ｘ１（ｔ）に更新されるようになっている。そして、信号修正手段６０によって、復元信号ｘ１（ｔ）が、ラッチ２０に及び出力スイッチ７０に出力される。
【００４３】
そして、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘ１（ｔ）は、再び、符号化模擬手段３０によって読み出される。そして、符号化模擬手段３０と復号模擬手段４０とによる処理を経て、復元信号ｘ１（ｔ）は、模擬復号信号ｓ（ｔ）に変換される。そして、信号比較手段５０によって、現繰り返し時点において復元信号ｘ１（ｔ）から生成した模擬復号信号ｓ（ｔ）と原信号から生成した復号信号ｒ（ｔ）との誤差ｄが求められる。さらに、信号修正手段６０によって、ラッチ２０から復元信号ｘ１（ｔ）を読み出し、この復元信号ｘ１（ｔ）に対して、信号比較手段５０で演算された誤差ｄの大きさに応じた修正量を適用することにより復元信号ｘ１（ｔ）が修正され、復元信号ｘ２（ｔ）に更新される。この処理は、出力スイッチ７０によって、信号修正手段６０から入力された復元信号ｘｋ（ｔ）が収束したと判定されるまで数〜数十回繰り返し行われる。このようにすることで、模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）との誤差がなくなる方向に働き、その結果、復元信号ｘｋ（ｔ）と原信号との誤差がなくなる方向に働くことになる。ここで、信号修正手段６０による「修正量を適用する」処理は、例えば、復元信号ｘ１（ｔ）に信号比較手段５０で求められた誤差ｄの大きさに応じた修正量を加算する処理や、また例えば、復元信号ｘ１（ｔ）に信号比較手段５０で求められた誤差ｄに応じた修正係数を乗算する処理などが該当する。ここでは、「修正量を適用する」処理を、誤差ｄの大きさに応じた修正量を加算する処理とした場合を例にとって説明する。
【００４４】
次に、信号修正手段６０による復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正処理について説明する。
信号修正手段６０は、復元信号ｘｋ−１（ｔ）に対して、信号比較手段５０で演算された誤差ｄに応じた修正量を加算して修正する。なお、修正量が正の値の場合に限らず、負の値であっても復元信号ｘｋ−１（ｔ）に加算するものとする。
ここで、復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄとして、前記した式（１）により求められる差分信号ｄ（ｔ）を用いる場合、信号修正手段６０は、例えば次の式（３）により、復元信号ｘｋ−１（ｔ）の波形を差分信号ｄ（ｔ）の波形に応じて変形することにより、復元信号ｘｋ−１（ｔ）を修正し、新たな復元信号ｘｋ（ｔ）とすることができる。
【００４５】
【数３】
0005537444.tif 000004
【００４６】
前記式（３）において、ｆは、差分信号たる関数ｄ（ｔ）を引数にとり、ｔに関する関数を返す汎関数である。例えば、汎関数ｆを次の式（４）に示すように定義することができる。
【００４７】
【数４】
0005537444.tif 000005
【００４８】
前記式（４）において、λは定数であり、λの絶対値が大きいほど修正量は大きくなる。復元信号ｘｋ（ｔ）の発散を防ぐためには、例えば、λを０より大きく１以下とすることが望ましい。また、信号修正手段６０における修正にあたって、修正量（例えば、前記式（４）におけるλｄ（ｔ））の値に対してリミッタ（上限値）を設けても構わない。また、ｔに対して、極端に変動する修正を避けるために、汎関数ｆ［ｄ（ｔ）］（ｔ）に対して、例えば、次の式（６）に示すように、タップ係数ｇ（ｔ）のフィルタを次の式（５）に示す畳み込み演算子で畳み込んで平滑化してもよい。
【００４９】
【数５】
0005537444.tif 000006
【００５０】
【数６】
0005537444.tif 000007
【００５１】
復号信号ｒ（ｔ）と、模擬復号信号ｓ（ｔ）とは、それぞれ非線形な劣化を有するため、信号比較手段５０によって、例えば前記した式（１）によって、これらの差分信号ｄ（ｔ）を求めると、それぞれの信号が有するノイズ等の影響により、意図しないところに誤差が現れるおそれがある。そして、それぞれの信号が有するノイズ同士が影響しあうことで発散して、差分信号ｄ（ｔ）にノイズが多く発生してしまうおそれがある。このような状態を回避すべく、前記式（６）により差分信号ｄ（ｔ）を平滑化することで、差分信号ｄ（ｔ）にいわゆるローパスフィルタをかけるのと同じような効果が期待できる。
また、前記式（６）におけるタップ係数ｇ（ｔ）は、次の式（７）に示すように定義することができる。
【００５２】
【数７】
0005537444.tif 000008
【００５３】
なお、前記式（７）では、原信号が一次元信号の場合の移動平均フィルタの一例として、ゲインをλとし、平滑化が１／３の３タップの移動平均フィルタとしているが、タップ数はこれに限られるものではなく、適宜設定することができる。例えば、原信号が二次元信号の場合、ゲインをλとし、平滑化がｘ方向とｙ方向に１／９の９タップの移動平均フィルタとしてもよい。
【００５４】
出力スイッチ７０は、復元信号が収束したか否かを所定の条件に基づいて判定し、復元信号が収束したと判定した場合、その時点における復元信号を、符号化信号に対する復元信号ｘ（ｔ）として、外部に出力するものである。
【００５５】
ここで、出力スイッチ７０による、復元信号の収束判定処理について説明する。
出力スイッチ７０は、例えば、第一の方法として、信号比較手段５０から誤差ｄの入力を受け付けると、この誤差ｄと予め設定した閾値とを比較し、誤差ｄが予め設定した閾値より小さいと判定した場合、復元信号が収束したと判定し、信号修正手段６０から入力を受け付けた現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を復元信号ｘ（ｔ）として出力する。
なお、この誤差ｄは、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）に対し、符号化模擬手段３０と信号模擬手段４０においてそれぞれ処理を行うことで得られた、模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０で復号された復号信号ｒ（ｔ）との誤差である。
このため、第一の方法において、出力スイッチ７０は、誤差ｄが予め設定した閾値より小さいと判定した場合、現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）に替えて、ラッチ２０から現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）を読み出して、復元信号ｘ（ｔ）として出力することとしてもよい。これによれば、より安定性の高い復元信号を推定することができる。
出力スイッチ７０は、また例えば、第二の方法として、信号修正手段６０における復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正回数を計数し、この修正回数が予め設定した回数に至ったと判定した場合、復元信号が収束したと判定し、信号修正手段６０から入力を受け付けた現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を復元信号ｘ（ｔ）として出力してもよい。
出力スイッチ７０は、さらに例えば、第三の方法として、復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量（例えば、Σｔ｜ｘｋ（ｔ）−ｘｋ−１（ｔ）｜で表される）と、予め設定した閾値とを比較し、１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さいと判定した場合、復元信号が収束したと判定し、信号修正手段６０から入力を受け付けた現繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を復元信号ｘ（ｔ）として出力してもよい。
【００５６】
また、出力スイッチ７０は、前記した第一の方法と第二の方法、あるいは、第二の方法と第三の方法とを組み合わせて復元信号の収束の有無を判定してもよい。この場合、第一の方法が第二の方法に優先し、第三の方法が第一の方法に優先する。つまり、第一の方法と第二の方法とを組み合わせる場合、出力スイッチ７０は、信号比較手段５０から入力された誤差ｄが予め設定した閾値より小さいと判定した場合、計数した修正回数が予め設定した回数に至ったか否かによらず、復元信号が収束したと判定する。
これと同様に、第二の方法と第三の方法とを組み合わせる場合、出力スイッチ７０は、復元信号の１つ前の繰り返しからの変化量が予め設定した閾値より小さいと判定した場合、計数した修正回数が予め設定した回数に至ったか否かによらず、復元信号が収束したと判定する。
【００５７】
第一の方法あるいは第三の方法によると、復元信号ｘ（ｔ）を正確に推定することができる。また、第一の方法あるいは第三の方法に第二の方法を組み合わせると、復元信号そのものがなかなか収束しないときには、信号修正手段６０における復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正回数が予め設定した回数に至った時点で復元信号が収束したと推定するため、復元信号ｘ（ｔ）の正確性をある程度担保することができ、かつ、復元信号ｘ（ｔ）の推定に要する処理時間を短縮することができる。
【００５８】
そして、出力スイッチ７０は、現繰り返し時点において信号修正手段６０から入力された復元信号が収束したと判定した場合、その復元信号ｘ（ｔ）を外部に出力する。そして、出力スイッチ７０は、そのことを示す信号を信号比較手段５０に出力する。
一方、出力スイッチ７０は、現繰り返し時点において信号修正手段６０から入力された復元信号が収束していないと判定した場合、そのまま処理を終了する。
【００５９】
以上のように構成した復号装置１によれば、復元信号を符号化及び復号して得られる模擬復号信号ｓ（ｔ）と、原信号を符号化及び復号して得られる復号信号ｒ（ｔ）との誤差が小さくなるように、復元信号の波形を修正することで、原信号の符号化過程で喪失した情報を補完することができ、復元信号を原信号に近似させることができる。従って、原画像を符号化及び復号して得られる復号信号ｒ（ｔ）よりも、原信号により近似した復元信号ｘ（ｔ）を得ることができる。
【００６０】
［復号装置の動作例］
次に、復号装置１の動作例を、図２を参照して説明する。図２に示すように、ここでは、原信号を明灰色の背景（輝度値２３５）と、この背景に重ね合わされた暗灰色の三角形（輝度値２０）とで構成された画像とする。またここでは、復号装置１の起動時にラッチ２０に記憶されている初期値ｘ０（ｔ）を、復号手段１０から出力された復号信号ｒ（ｔ）に平滑化処理を施した画像信号と仮定している。
【００６１】
＜繰り返し処理１回目＞
図２に示すように、復号装置１は、復号手段１０によって、符号化装置２から原信号を変換生成した符号化信号の入力を受け付けると、この符号化信号を復号して、原信号の復号信号ｒ（ｔ）を生成する。そして、復号装置１は、復号手段１０によって、生成した復号信号ｒ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。なお、復号手段１０によって生成した復号信号ｒ（ｔ）を復元信号の初期値ｘ０（ｔ）とする場合、復号手段１０はさらに、ラッチ２０に復号信号ｒ（ｔ）を出力する。また、復号手段１０によって生成した復号信号ｒ（ｔ）に平滑化処理を施した画像信号を復元信号ｒ（ｔ）の初期値ｘ０（ｔ）とする場合、復号手段１０はさらに、図示しない平滑化手段に復号信号ｒ（ｔ）を出力し、前記平滑化手段は復号信号ｒ（ｔ）を平滑化（例えば、移動平均フィルタやメディアンフィルタを適用）して、その平滑化結果をラッチ２０に出力する。
【００６２】
また、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を読み出す。そして、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を符号化して模擬符号化信号を生成する。復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）から変換生成した模擬符号化信号を復号模擬手段４０に出力する。
【００６３】
次に、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、符号化模擬手段３０から入力された模擬符号化信号を復号して模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成する。この模擬復号信号ｓ（ｔ）は、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を符号化及び復号した結果であるので、復元信号の初期値ｘ０（ｔ）とは画質が変化している。
そして、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、生成した模擬復号信号ｓ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。
【００６４】
次に、復号装置１は、信号比較手段５０によって、復号手段１０から入力された復号信号ｒ（ｔ）と、復号模擬手段４０から入力された模擬復号信号ｓ（ｔ）との誤差ｄを求める。ここでは、誤差ｄを、前記した式（１）により求めることとしたため、図２には、模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）との差分信号ｄ（ｔ）を示している。ここで、復号信号ｒ（ｔ）が、明灰色の背景に暗灰色の三角形が重ねられた画像を復号したものである一方、模擬復号信号ｓ（ｔ）が、復号信号ｒ（ｔ）に平滑化処理を施した画像を符号化および復号したものであるので、模擬復号信号ｓ（ｔ）と復号信号ｒ（ｔ）との差分信号ｄ（ｔ）は、復号信号の初期値ｘ０（ｔ）生成時の平滑化処理や、符号化模擬手段３０及び復号模擬手段４０で付加された符号化歪みに起因して、図形領域の周囲や背景部分に差分を生じている（図２では、差分０を灰色、正の差分を明るい色、負の差分を暗い色で示している）。
【００６５】
そして、復号装置１は、信号比較手段５０によって、差分信号ｄ（ｔ）を信号修正手段６０に出力する。復号装置１は、信号修正手段６０によって、ラッチ２０から復元信号の初期値ｘ０（ｔ）を入力し、信号比較手段５０から入力された差分信号ｄ（ｔ）が少なくなるように復元信号の初期値ｘ０（ｔ）の波形を修正する。なお、信号修正手段６０は、差分信号ｄ（ｔ）を前記した式（５）により平滑化してから、平滑化した差分信号ｄ（ｔ）に基づいて復元信号の初期値ｘ０（ｔ）の波形を修正してもよい。そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、修正後の復元信号ｘ１（ｔ）をラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。図２に示すように、修正後の復元信号ｘ１（ｔ）は、修正前の復元信号の初期値ｘ０（ｔ）と比較して、原信号の画像と近似している（歪みに起因する図形以外の模様が淡くなっている）ことがわかる。
【００６６】
＜繰り返し処理２回目＞
復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から復元信号ｘ１（ｔ）を入力し、この復元信号ｘ１（ｔ）から模擬符号化信号を変換生成して復号模擬手段４０に出力する。そして、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、符号化模擬手段３０から入力された模擬符号化信号を復号して模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成し、この模擬復号信号ｓ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。そして、復号装置１は、信号比較手段５０によって、復号模擬手段４０から入力された模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０から入力された復号信号ｒ（ｔ）との差分信号ｄ（ｔ）を生成する。図２に示すように、繰り返し処理二回目の差分信号ｄ（ｔ）は、繰り返し処理一回目の差分信号ｄ（ｔ）よりも差分が小さくなっていることがわかる。
【００６７】
そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、ラッチ２０に記憶された現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点、つまり、一回目の繰り返し処理で信号修正手段６０により修正された復元信号ｘ１（ｔ）を読み出し、この復元信号ｘ１（ｔ）を差分信号ｄ（ｔ）に基づいて修正し、復元信号ｘ２（ｔ）に更新する。そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、修正後の復元信号ｘ２（ｔ）を、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。図２に示すように、繰り返し処理二回目の復元信号ｘ２（ｔ）は、繰り返し処理一回目の復元信号ｘ１（ｔ）よりも原信号の画像と近似していることがわかる。
【００６８】
このようにして、復号装置１は、標本化位置ｔの集合（例えば、動画像におけるＧＯＰ内に含まれる全画素位置の集合）につき、ラッチ２０と信号修正手段６０との間の繰り返し処理を数〜数十回行うことで、その標本化位置ｔの集合について、原信号に限りなく近似した復元信号ｘ（ｔ）を得ることができる。
【００６９】
［復号装置の動作］
次に、復号装置１の動作について、図３を参照して説明する。なお、これから述べるステップＳ２乃至ステップＳ９においては、「標本化位置ｔの集合」を１単位として一括処理を行う。以下では、ｊ番目（ｊは整数）の「標本化位置ｔの集合」をＧｊと表記する。なお、前記１単位とは、例えば、１フレーム単位、１フレームを構成する１色（プレーン）単位、１フレームをブロックに分割した１ブロック単位、複数フレームからなる１ＧＯＰ単位、これらの自然数倍、またはこれらの任意の組み合わせの積集合とすることができる。動き補償を用いる符号化装置２を用いる場合には、ステップＳ２乃至ステップＳ９による演算の影響が別の１単位に影響するのを防ぐため、１ＧＯＰ単位で処理を行うことが望ましい。
まず、復号装置１は、復号手段１０によって、符号化装置２から、原信号から変換生成された符号化信号の入力を受け付ける（ステップＳ１）。次に、復号装置１は、復号手段１０によって、この符号化信号を復号して復号信号ｒ（ｔ）を生成する（ステップＳ２）。そして、復号装置１は、復号手段１０によって、生成した復号信号ｒ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。なお、ラッチ２０が記憶する初期値ｘ０（ｔ）を復号手段１０によって生成した復号信号ｒ（ｔ）とする場合、復号装置１は、復号手段１０によって、生成した復号信号ｒ（ｔ）をさらにラッチ２０に出力する。
【００７０】
次に、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における、信号修正手段６０による修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）（初期処理時においては、復元信号の初期値ｘ０（ｔ））を読み出し、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）を模擬符号化信号に変換する（ステップＳ３）。そして、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、生成した模擬符号化信号を復号模擬手段４０に出力する。
【００７１】
次に、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、この模擬符号化信号を復号して模擬復号信号ｓ（ｔ）を生成する（ステップＳ４）。そして、復号装置１は、復号模擬手段４０によって、生成した模擬復号信号ｓ（ｔ）を信号比較手段５０に出力する。
さらに、復号装置１は、信号比較手段５０によって、復号模擬手段４０から入力された模擬復号信号ｓ（ｔ）と、復号手段１０から入力された復号信号ｒ（ｔ）との誤差ｄを求める（ステップＳ５）。そして、復号装置１は、信号比較手段５０によって、求めた誤差ｄを信号修正手段６０に出力する。
【００７２】
次に、復号装置１は、信号修正手段６０によって、信号比較手段５０から誤差ｄの入力を受け付けると、ラッチ２０から、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における、信号修正手段６０による修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）（初期処理時においては、復元信号の初期値ｘ０（ｔ））を読み出し、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）の波形を、誤差ｄに基づいて修正する（ステップＳ６）。そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。
【００７３】
そして、復号装置１は、信号修正手段６０によって、復元信号ｘｋ（ｔ）をラッチ２０に記憶させる（ステップＳ７）。なお、ラッチ２０に記憶された復元信号ｘｋ（ｔ）は、次の繰り返し時点で、一つ前の繰り返し時点において信号修正手段６０により修正された後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）として、符号化模擬手段３０及び信号修正手段６０によって読み出される。
【００７４】
さらに、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、信号修正手段６０から復元信号ｘｋ（ｔ）の入力を受け付け、例えば、前記した第一から第三の方法のいずれか、または、前記した組み合わせにより、復元信号が収束したか否かを判定する（ステップＳ８）。なお、第一の方法を用いる場合、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、さらに、信号比較手段５０から誤差ｄの入力を受け付けるものとする。
そして、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、復元信号が収束したと判定した場合（ステップＳ８においてＹｅｓ）、その復元信号を、標本化位置ｔにおける復元信号ｘ（ｔ）と推定して外部に出力するとともに、信号比較手段５０にそのことを示す信号を出力する（ステップＳ９）。
【００７５】
次に、復号装置１は、処理対象の「標本化位置の集合」を１単位（例えば、１ＧＯＰ）進める（ステップＳ１０）。具体的には、復号装置１は、信号比較手段５０によって、出力スイッチ７０から、標本化位置ｔ∈Ｇｊにおける復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを出力したことを示す信号の入力を受け付けると、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を復号手段１０から入力する。そして、復号装置１は、符号化模擬手段３０によって、ラッチ２０から標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復元信号の初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を読み出す。例えば、各標本点位置ｔ∈Ｇｊ＋１において、復号手段１０で生成した復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１としてもよい。その場合、復号手段１０は、復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を生成した時点でラッチ２０に記憶させる。また例えば、図示しない信号生成手段によって予め初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を生成してもよい。例えば、復号手段１０で生成した復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１に平滑化フィルタやメディアンフィルタを適用した信号を初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１としてもよい。そして、復号装置１は、ステップＳ２からステップＳ８を繰り返し、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を推定する。
【００７６】
一方、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、復元信号が収束していないと判定した場合（ステップＳ８においてＮｏ）、ステップＳ３に戻る。そして、復号装置１は、ステップＳ８において、出力スイッチ７０によって、復元信号が収束したと判定するまで、ステップＳ３からステップＳ８を繰り返し、標本化位置ｔ∈Ｇｊにおける復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを推定する。
【００７７】
以上のようにして、復号装置１は、標本化位置ｔの集合Ｇｊの全てについてステップＳ２からステップＳ１０を順次行い、それぞれの標本化位置ｔ∈Ｇｊについて復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを推定する。
【００７８】
なお、標本化位置ｔ∈Ｇｊについての復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを出力した後、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１についての復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を推定する場合に、標本化位置ｔ∈Ｇｊ＋１における復元信号の初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１として復号手段１０で生成された復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を用いるときは、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、標本化位置ｔ∈Ｇｊにおける復元信号｛ｘ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊを出力した後、符号化模擬手段３０の符号化処理を一旦停止させる。そして、復号装置１は、ステップＳ２において、復号手段１０によって、復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１をラッチ２０に記憶させる。この場合、復号装置１は、復号手段１０によって、復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１をラッチ２０に記憶させたことを符号化模擬手段３０に通知する。そして、復号装置１は、ステップＳ３において、符号化模擬手段３０によって、復号手段１０から復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１をラッチ２０に記憶させた旨の通知を受け取ったら符号化処理を再開し、ラッチ２０から復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１を初期値｛ｘ０（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊ＋１として読み出すようにする。
復号装置１は、初期処理時においても、符号化模擬手段３０によって、復号手段１０から復号信号｛ｒ（ｔ）｝ｔ∈Ｇｊをラッチ２０に記憶させた旨の通知を受け取ったら符号化処理を開始するようにしてもよい。
【００７９】
本発明の実施形態に係る復号装置１によれば、原信号の符号化過程で生じた情報の喪失を補完しつつ、原信号に対して行った従来の復号処理の結果と出来る限り一致するように復元信号の波形を変化させることで、従来の復号処理のみによって得られる復元信号よりも、自然な復元信号を得ることができる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態に係る復号装置１について説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、復号装置１は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。このプログラム（復号プログラム）は、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００８１】
＜変形例＞
また、前記した実施形態に係る復号装置１を、次のように構成してもよい。
復号信号ｒ（ｔ）と模擬復号信号ｓ（ｔ）の誤差ｄとして、前記した式（２）により求められる、ある信号区間における総合的な誤差を用いる場合、ラッチ２０及び信号修正手段６０を次のように構成することができる。
【００８２】
ラッチ２０は、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）と、さらに一つ前の繰り返し時点（現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点）における復元信号ｘｋ−２（ｔ）とを記憶することができるように構成する。
また、信号修正手段６０は、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）の修正量と、誤差ｄとを記憶する図示しないメモリを有する構成とする。
【００８３】
信号修正手段６０は、信号比較手段５０から現繰り返し時点における誤差ｄｋの入力を受け付けると、図示しないメモリから現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１を読み出し、現繰り返し時点における誤差ｄｋと現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１とを比較する。そして、信号修正手段６０は、現繰り返し時点における誤差ｄｋが、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１よりも大きいか否かを判定する。
【００８４】
信号修正手段６０は、現繰り返し時点における誤差ｄｋが、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における誤差ｄｋ−１よりも大きいと判定した場合、前回の修正を取り消すか、あるいは、ラッチ２０から現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を読み出し、図示しないメモリに記憶した修正量を参照して、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、前回の修正と逆方向に修正する。ここで、前回の修正と逆方向に修正するとは、信号修正手段６０によって、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）に近づける方向に修正することを意味する。ただし、現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を修正した結果が、現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）と全く同じ値とならないように、信号修正手段６０は、図示しないメモリに記憶された修正量よりも少なくして復元信号ｘｋ−１（ｔ）を修正した結果を、復元信号ｘｋ（ｔ）とする。
【００８５】
また、信号修正手段６０は、前回の修正を取り消す場合、ラッチ２０から、現繰り返し時点の二つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−２（ｔ）を読み出し、この復元信号ｘｋ−２（ｔ）を復元信号ｘｋ（ｔ）の値として設定する。
【００８６】
一方、信号修正手段６０は、現繰り返し時点における誤差ｄｋが、前繰り返し時点における誤差ｄｋ−１よりも小さいと判定した場合、ラッチ２０から現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、読み出し、図示しないメモリに記憶した修正量を参照しつつ、この復元信号ｘｋ−１（ｔ）を、前回の修正と同じ方向に修正したものを、復元信号ｘｋ（ｔ）とする。
信号修正手段６０は、修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）を、ラッチ２０及び出力スイッチ７０に出力する。
なお、前記したような信号修正手段６０の動作（式（３）の動作を行う場合を含む）により、復号信号ｘｋ（ｔ）の値が、所定の値域（例えば、符号化装置２の動作が保証される信号のダイナミックレンジ）を逸脱した場合には、該所定の値域内に、復号信号ｘｋ（ｔ）の値が収まるようクリッピングを施すものとしても構わない。
【００８７】
また例えば、前記した実施形態では、復号装置１は、出力スイッチ７０によって、現繰り返し時点において、信号修正手段６０から入力された修正後の復元信号ｘｋ（ｔ）の収束の有無を判定していたが、これに替えて、ラッチ２０に記憶された現繰り返し時点の一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）の収束の有無を判定するようにしてもよい。つまり、現繰り返し時点において、既に修正が確定している一つ前の繰り返し時点における修正後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）の収束の有無を判定し、収束していると判定した場合、一つ前の繰り返し時点において、信号修正手段６０により修正された後の復元信号ｘｋ−１（ｔ）を復元信号ｘｋ（ｔ）として出力する。これによれば、より安定性の高い復元信号を推定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明に係る復号装置は、非可逆符号化において、従来の復号方法では復元できないような信号情報の欠損を復号側で補完することで、従来の復号処理のみによって得られる復元信号よりも品質の高い復元信号を得ることができる。このため、例えば、テレビジョン受信機や映像再生ソフトウェアにおける映像や音声の復号装置を、本発明に係る復号装置に置き換えることで、送信側の符号化装置を改変することなく、より高画質・高音質な映像を提示することが可能となる。また、本発明に係る復号装置による復元信号の品質改善を見越して、符号化側での圧縮率を上げることで、通信帯域や蓄積容量の削減を図ることも可能となる。
【符号の説明】
【００８９】
１      復号装置
２      符号化装置
１０      復号手段
２０      ラッチ（記憶手段）
３０      符号化模擬手段
４０      復号模擬手段
５０      信号比較手段
６０      信号修正手段
７０      出力スイッチ（収束判定手段）
【図１】
0005537444.tif 000009
【図３】
0005537444.tif 000010
【図２】
0005537444.tif 000011