(57)【要約】【課題】  画像信号復号化システムにおけるエラー隠蔽方法および装置を提供する。【解決手段】  画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽方法が、圧縮フォーマットで送信される画像信号内のエラー領域を隠蔽すべく適合されている。エラー隠蔽方法において、エラー領域に隣接する非エラー隣接領域の動きベクトルに従いエラー領域の予測動きベクトルを最初に計算する。次いで、エラー領域の予測動きベクトルと各隣接領域の動きベクトルとの差分が閾値と比較される。比較結果に基づいて、エラー領域を代替すべく代替領域の動きベクトルをゼロに設定するか、またはエラー領域の予測動きベクトルに補償値を加えて代替領域の動きベクトルとして機能させることにより、比較的少ないリソース消費で代替領域の動きベクトルの探索をより効率的に行なうことができる。【選択図】      図１
2006128920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮フォーマットで送信される画像信号内のエラーを隠蔽すべく、画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽方法であって、前記画像信号が複数のフレームを有し、各フレームがそれぞれ動きベクトルを有する複数の領域に分割されていて、前記エラー隠蔽方法が、
（Ａ）エラー領域の存在を検知するステップと、
（Ｂ）エラー領域が検知された場合、前記エラー領域に隣接する非エラー隣接領域の動きベクトルに従い前記エラー領域の予測動きベクトルを計算するステップと、
（Ｃ）前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分を閾値と比較するステップと、
（Ｄ）前記エラー領域の予測動きベクトルと、少なくとも１個の前記隣接領域の動きベクトルとの差分が閾値を超える場合、代替領域の動きベクトルをゼロに設定するステップと、
（Ｅ）前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分が閾値を超えない場合、前記エラー領域の予測動きベクトルに補償値を加えて前記代替領域の動きベクトルとして機能させるステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記代替領域により前記エラー領域を代替すべく、前記代替領域の動きベクトルを用いて動き補償を実行するステップ（Ｆ）を更に含む、請求項１に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項３】
前記エラー領域が少なくとも１個のマクロブロックを含む、請求項１に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項４】
ステップ（Ｂ）で計算された予測動きベクトルが前記隣接領域の動きベクトルの平均値に等しい、請求項１に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項５】
ステップ（Ｂ）で計算された予測動きベクトルが前記隣接領域の動きベクトルの中央値に等しい、請求項１に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項６】
前記閾値が所定の値により分割された予測動きベクトルに等しい、請求項１に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項７】
ステップ（Ｅ）で前記補償値が前記隣接領域の動きベクトルに従い計算される、請求項１に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項８】
ステップ（Ｅ）が、
（Ｅ−１）前記各隣接領域に隣接する非エラー領域から前記各隣接領域の予測動きベクトルを計算するステップと、
（Ｅ−２）前記各隣接領域の動きベクトルと、その予測動きベクトルとの差分を計算し、前記差分から補償値を得るステップと、
を含む、請求項７に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項９】
サブステップ（Ｅ−２）で前記差分の平均値を得て補償値として機能させる、請求項８に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項１０】
圧縮フォーマットで送信される画像信号内のエラーを隠蔽すべく、画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽装置であって、前記画像信号が複数のフレームを有し、各フレームがそれぞれ動きベクトルを有する複数の領域に分割されていて、前記エラー隠蔽装置が、
前記画像信号におけるエラー領域の存在を検知し、エラー領域を検知すると、前記エラー領域の位置および前記エラー領域に隣接する非エラー隣接領域の動きベクトルを出力するエラー検知器と、
前記エラー検知器から出力された前記エラー領域の位置および前記隣接領域の動きベクトルを受信すると、前記エラー領域を代替すべく代替領域の動きベクトルを計算するエラー補償モジュールと、
を含み、前記エラー補償モジュールが、
前記隣接領域の動きベクトルに従い前記エラー領域の予測動きベクトルを計算する動きベクトル予測ユニットと、
前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分と閾値を比較する動きベクトル調整ユニットであって、前記エラー領域の予測動きベクトルと、少なくとも１個の前記隣接領域の動きベクトルとの差分が前記閾値を超える場合、前記動きベクトル調整ユニットが前記代替領域の動きベクトルをゼロに設定し、前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分が前記閾値を超えない場合、前記動きベクトル調整ユニットが、前記予測動きベクトルに補償値を加えて前記代替領域の動きベクトルとして機能させる動きベクトル調整ユニットと、
を含むエラー隠蔽装置。
【請求項１１】
前記画像信号復号化システムが、それぞれフレームに対応する複数の再構成されたフレーム内へ前記画像信号を復号化する復号化ユニットと、前記再構成フレームを保存するメモリと、を有し、前記エラー補償モジュールが、前記メモリへ出力すべく前記代替領域の動きベクトルに従い前記代替領域を形成する動きベクトル補償ユニットを更に含む、請求項１０に記載のエラー隠蔽装置。
【請求項１２】
前記動きベクトル予測ユニットが前記隣接領域の動きベクトルの平均値を計算して前記エラー領域の予測動きベクトルとして機能させる、請求項１０に記載のエラー隠蔽装置。
【請求項１３】
前記動きベクトル予測ユニットが前記隣接領域の動きベクトルの中央値を計算して前記エラー領域の予測動きベクトルとして機能させる、請求項１０に記載のエラー隠蔽装置。
【請求項１４】
前記動きベクトル調節ユニットが、
前記各隣接領域の動きベクトルと前記エラー領域の予測動きベクトルとの差分を計算する差分計算機と、
前記差分計算機からの差分と閾値をそれぞれ比較すべく、前記差分計算機と電気的に接続している比較器であって、前記差分の１個が前記閾値を超える場合、前記比較器が第一の制御信号を出力し、前記差分の全てが閾値を超えない場合、前記比較器が第二の制御信号を出力する比較器と、
前記制御信号を受信すべく、前記比較器と電気的に接続している判定回路であって、前記判定回路が前記第一の制御信号を受信すると前記代替領域の動きベクトルをゼロに設定し、前記判定回路が前記第二の制御信号を受信するとイネーブル信号を出力する判定回路と、
前記判定回路と電気的に接続していて、前記イネーブル信号を受信すると起動されて、前記隣接領域の動きベクトルから補償値を取得し、前記エラー領域の予測動きベクトルに前記補償値を加えて前記代替領域の動きベクトルとして機能させる動きベクトル調整回路と、
を含む、請求項１０に記載のエラー隠蔽装置。
【請求項１５】
前記動きベクトル調整回路が、最初に前記各隣接領域に隣接する非エラー領域から前記各隣接領域の予測動きベクトルを計算し、次いで前記各隣接領域の動きベクトルと前記予測動きベクトルとの差分を計算して、前記補償値として機能させるべく前記差分の平均値を得る、請求項１４に記載のエラー隠蔽装置。
【請求項１６】
圧縮フォーマットで送信される画像信号内のエラーを隠蔽すべく、画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽方法であって、前記画像信号が複数のフレームを有し、各フレームがそれぞれ動きベクトルを有する複数の領域に分割されていて、エラー領域が検知されたならば前記エラー隠蔽方法が実行されて、前記エラー領域を代替すべく代替領域の動きベクトルを生成する方法において、前記エラー隠蔽方法が、
（Ａ）前記エラー領域に隣接する非エラー隣接領域の動きベクトルに従い前記エラー領域の予測動きベクトルを計算するステップと、
（Ｂ）前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分を閾値と比較するステップと、
（Ｃ）前記エラー領域の予測動きベクトルと、少なくとも１個の前記隣接領域の動きベクトルとの差分が前記閾値を超える場合、前記代替領域の動きベクトルをゼロに設定するステップと、
（Ｄ）前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分が前記閾値を超えない場合、前記エラー領域の予測動きベクトルに補償値を加えて前記代替領域の動きベクトルとして機能させるステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記エラー領域が少なくとも１個のマクロブロックを含む、請求項１６に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項１８】
ステップ（Ａ）で計算された予測動きベクトルが前記隣接領域の動きベクトルの平均値に等しい、請求項１６に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項１９】
ステップ（Ａ）で計算された予測動きベクトルが前記隣接領域の動きベクトルの中央値に等しい、請求項１６に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項２０】
前記閾値が所定の値により分割された前記予測動きベクトルに等しい、請求項１６に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項２１】
ステップ（Ｄ）で前記補償値が前記隣接領域の動きベクトルに従い計算される、請求項１６に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項２２】
ステップ（Ｄ）が、
（Ｄ−１）前記各隣接領域に隣接する非エラー領域から前記各隣接領域の予測動きベクトルを計算するステップと、
（Ｄ−２）前記各隣接領域の動きベクトルと、その予測動きベクトルとの差分を計算し、前記差分から補償値を得るステップと、
を含む、請求項２１に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項２３】
サブステップ（Ｄ−２）で前記差分の平均値を得て補償値として機能させる、請求項２２に記載のエラー隠蔽方法。
【請求項２４】
圧縮フォーマットで送信される画像信号内でエラー領域を検知すると前記エラー領域を代替すべく代替領域の動きベクトルを生成する画像信号復号化システムで用いるエラー補償モジュールであって、前記画像信号が複数のフレームを有し、各フレームがそれぞれ動きベクトルを有する複数の領域に分割されていて、前記画像信号復号化システムが、前記エラー領域を検知すると前記エラー領域の位置および前記エラー領域に隣接する非エラー隣接領域の動きベクトルを前記エラー補償モジュールへ出力するエラー検知器を有し、前記エラー補償モジュールが、
前記隣接領域の動きベクトルに従い前記エラー領域の予測動きベクトルを計算する動きベクトル予測ユニットと、
前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分と閾値を比較する動きベクトル調整ユニットであって、前記エラー領域の予測動きベクトルと、少なくとも１個の前記隣接領域の動きベクトルとの差分が前記閾値を超える場合、前記動きベクトル調整ユニットが前記代替領域の動きベクトルをゼロに設定し、前記エラー領域の予測動きベクトルと前記各隣接領域の動きベクトルとの差分が前記閾値を超えない場合、前記動きベクトル調整ユニットが、前記エラー領域の予測動きベクトルに補償値を加えて前記代替領域の動きベクトルとして機能させる動きベクトル調整ユニットと、
を含むエラー補償モジュール。
【請求項２５】
前記代替領域の動きベクトルに従い前記代替領域を形成する動きベクトル補償ユニットを更に含む、請求項２４に記載のエラー補償モジュール。
【請求項２６】
前記動きベクトル予測ユニットが前記隣接領域の動きベクトルの平均値を計算して前記エラー領域の予測動きベクトルとして機能させる、請求項２４に記載のエラー補償モジュール。
【請求項２７】
前記動きベクトル予測ユニットが隣接領域の動きベクトルの中央値を計算して前記エラー領域の予測動きベクトルとして機能させる、請求項２４に記載のエラー補償モジュール。
【請求項２８】
前記動きベクトル調節ユニットが、
前記各隣接領域の動きベクトルと前記エラー領域の予測動きベクトルとの差分を計算する差分計算機と、
前記差分計算機からの差分と閾値を比較すべく、前記差分計算機と電気的に接続している比較器であって、前記差分の１個が前記閾値を超える場合、前記比較器が第一の制御信号を出力し、前記差分の全てが閾値を超えない場合、前記比較器が第二の制御信号を出力する比較器と、
前記制御信号を受信すべく、前記比較器と電気的に接続している判定回路であって、前記判定回路が前記第一の制御信号を受信すると前記代替領域の動きベクトルをゼロに設定し、前記判定回路が前記第二の制御信号を受信するとイネーブル信号を出力する判定回路と、
前記判定回路と電気的に接続していて、前記イネーブル信号を受信すると起動されて、前記隣接領域の動きベクトルから補償値を取得し、前記エラー領域の予測動きベクトルに前記補償値を加えて前記代替領域の動きベクトルとして機能させる動きベクトル調整回路と、
を含む、請求項２４に記載のエラー補償モジュール。
【請求項２９】
前記動きベクトル調整回路が、最初に前記各隣接領域に隣接する非エラー領域から前記各隣接領域の予測動きベクトルを計算し、次いで前記各隣接領域の動きベクトルとその予測動きベクトルとの差分を計算して、前記補償値として機能させるべく前記差分の平均値を得る、請求項２８に記載のエラー補償モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエラー隠蔽方法および装置、より具体的には画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽方法および装置に関し、現行画像フレームの動きベクトルを用いて現行画像フレーム内のエラー領域の動きベクトルを予測するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像データは量的に膨大であるため、一般にデータ量を減らすべく送信に際して圧縮される。現在、例えばＭＰＥＧやＩＴＵ／Ｔ  Ｈ．２６ｘ等、いくつかの圧縮標準が規定されている。画像データが通信チャネルを介して送信される際に、ノイズの影響によりビットエラーが生じたり、ネットワーク・トラフィックまたは長期遅延のためにパケット消失が生じる場合がある。しかし、より高い圧縮比で圧縮された画像データは、これらのエラーによる影響をはるかに受けやすい。受信時にエラーが受信側で処理されない場合、解凍後の再生画像の品質が大幅に劣化する恐れがある。現在、これらの画像エラーを処理する方法は一般に、２種類に分けられる。
【０００３】
一つの方法は、エラーが引き起こす影響を減らすべく送信側でデータ変形、修正コードの利用等、いくつかの保護対策を加えるものである。この方法はエラーを効率的に除去することができるものの、画像信号符号化／復号化システムの構築が複雑になる結果、圧縮画像データ量の増加が生じる恐れがあり、これは限られた帯域幅の通信チャネルを介した送信には好ましくない。
【０００４】
別の方法は、エラーの影響を最小化すべく、受信した情報を用いてエラー部分の修復を試みることにより受信側でエラーを隠蔽するものである。この方法ではデータ量が増えず、上述の方法よりもシステム構造が比較的簡単であり、従って、より簡単で受け入れやすい方法である。この方法に関連する多くの方法が、例えば特許文献１および特許文献２に提案されている。
【０００５】
特許文献１におけるエラー隠蔽方法および装置は、時間領域における動きベクトルを推定する。時間領域における推定が可能でない場合、動きベクトルは空間領域において推定される。次いで、推定された動きベクトルに従いマクロブロックが生成される。空間領域における推定が可能でない場合、推定された動きベクトルを用いてマクロブロックが形成されず、代わりに先の基準フレームでの同一位置でマクロフレームを用いるか、または現行フレーム内で隣接マクロブロックを用いて形成される。
【０００６】
特許文献２に開示されているように、送信された画像信号内のエラーを補正する方法および装置において、損傷エラー・マクロブロック等の消失ブロックは再構成された現行フレーム内で最初に検知され、消失ブロックの隣接ブロックに対応するピクセル値および動きベクトルが決定される。次いで、消失ブロックの隣接ブロックに対応する動きベクトルの動きの変化が判定されて、いくつかの所定の閾値と比較される。本方法ではその後で、比較結果に応じて、隣接ブロックの動きベクトルまたは隣接ブロックのピクセル値に従い消失ブロックを代替するブロックを生成する。
【０００７】
しかし、特許文献１では、時間領域における動きベクトルを推定するために前方参照フレームの動きベクトルをメモリに保存しておく必要がある。従って、リソースが限られた装置にこのような方法を適用した場合、時間／空間コスト経費および複雑さが増大する。
【０００８】
特許文献２における、隣接マクロブロックの動きベクトルの平均値または中央値の利用は簡単かつ受け入れられる方法である。しかし、隣接マクロブロックの動きベクトル間に比較的大きい差分がある場合、消失ブロックの動きベクトルの推定が不正確になる。更に、特許文献２における、消失ブロックを代替するブロックを生成すべく隣接ブロックのピクセル値を用いて補間する方法には計算が複雑かつ長時間を要するという短所がある。
【特許文献１】米国特許第６，１７５，５９７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９１２，７０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の従来技術による方法の短所に鑑みて、本願発明者は、隣接マクロブロックの動きベクトルを用いてより効率的にエラー領域の動きベクトルを推定できるならば、上述の従来技術における課題が解決できるものと考えた。更に、動き補償を実行すべくエラー領域の動きベクトルをより効率的に推定するとともに、空間および時間の節約を実現することができる。
【００１０】
従って、本発明の目的は、単にエラー領域に隣接する隣接領域の動きベクトルを利用するだけでエラー領域の動きベクトルをより効率的に推定して空間および時間節約効果を実現可能な、画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽方法および装置を提供することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、エラー領域に隣接する領域の動きベクトルを更に用いてエラー領域の推定された動きベクトルを調整することでエラー領域の動きベクトルをより効率的に推定できる効果を実現可能な、画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従って、本発明の画像信号復号化システム用のエラー隠蔽方法は、圧縮フォーマットで送信された画像信号内のエラーを隠蔽すべく適合されている。画像信号は複数の画像フレームを有する。画像フレームの各々は、それぞれ動きベクトルを有する複数の領域に分割されている。エラー隠蔽方法は、以下のステップを含む。
（Ａ）エラー領域の存在を検知するステップ
（Ｂ）エラー領域が検知された場合、エラー領域に隣接する非エラー隣接領域の動きベクトルに従いエラー領域の予測動きベクトルを計算するステップ
（Ｃ）エラー領域の予測動きベクトルと各隣接領域の動きベクトルとの差分を閾値と比較するステップ
（Ｄ）エラー領域の予測動きベクトルと、少なくとも１個の隣接領域の動きベクトルとの差分が閾値を超える場合、代替領域の動きベクトルをゼロに設定するステップ
（Ｅ）エラー領域の予測動きベクトルと各隣接領域の動きベクトルとの差分が閾値を超えない場合、エラー領域の予測動きベクトルに補償値を加えて代替領域の動きベクトルとして機能させるステップ
【発明の効果】
【００１３】
上記に鑑みて、時間領域内でエラー・マクロブロックの動きベクトルを推定するため、現行フレームの動きベクトルの維持に加えて先行フレームの動きベクトルを維持する必要がある特許文献１とは異なり、本発明のエラー補償モジュール４０は代替マクロブロックの動きベクトルを得るために単に現行フレームのエラー・マクロブロックの近傍にあるマクロブロックの動きベクトルを利用するだけで済み、従って時間およびバッファ記憶空間を効率的に減少させることができる。更に、単に隣接マクロブロックの動きベクトルの平均値または中央値だけを用いて予測動きベクトルとして機能させる特許文献２とは異なり、本発明は閾値の設定およびエラー・マクロブロックの動きベクトルによる補償値の決定を更に含むことで代替マクロブロックの動きベクトルがより正確になるため、画像信号内のエラー隠蔽をより効率的に実現する効果が得られる。
【００１４】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照しつつ、以下の好適な実施形態の詳細な説明において明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に、本発明のエラー隠蔽装置２０を組み込んだ画像信号復号化システム１０を示す。従来の画像信号は、複数のフレームを有する。画像信号復号化システム１０において、圧縮画像信号は可変長復号化、逆量子化、ＩＤＣＴ（逆離散的コサイン変換）等、従来の復号化技術を用いる復号化ユニット１１を介して復号化され、復号化された画像信号は続いてメモリ１２に保存される。復号化された画像信号は、複数のフレームを有する。これらのフレームは少なくとも、復号化ユニット１１により復号化されて出力されたばかりの再構成現行フレーム、および再構成現行フレームより先に復号化された再構成先行フレームを含む。各フレームは、複数の領域に分割される。各領域は、関連する情報を含む。ＭＰＥＧで最も基本的な単位はマクロブロックである。本実施形態において、マクロブロックを含む領域が設定されていて、マクロブロックとして例示されている。しかし、当業者には公知であるように、領域はまた複数のマクロブロックを含んでいてよく、本実施形態で開示したものに限定されない。
【００１６】
本実施形態のエラー隠蔽装置２０は、エラー検知器３０およびエラー補償モジュール４０を含む。画像信号はまた、エラー検知器３０へ送られる。エラー検知器３０は、画像信号内にエラー・マクロブロック（すなわちエラー領域）が存在するか否か検知する。エラー・マクロブロックが検知された場合、エラー検知器３０はエラー・マクロブロックの位置および当該エラー・マクロブロックに隣接する複数の非エラー・マクロブロックの動きベクトルをエラー補償モジュール４０へ出力する。ここに、復号化ユニット１１、メモリ１２およびエラー検知器３０は公知の技術を含み、当業者に知られているため、簡潔を旨として詳細な説明を省略する。以下の説明は、本発明の技術的特徴であるエラー補償モジュール４０について行なう。
【００１７】
エラー補償モジュール４０はエラー検知器３０と電気的に接続している。エラー検知器３０から出力されたエラー・マクロブロックの位置および隣接マクロブロックの動きベクトルを受信すると、エラー・マクロブロックを代替すべくエラー補償モジュール４０が代替マクロブロックの動きベクトルを計算する。本実施形態におけるエラー補償モジュール４０は、動きベクトル予測ユニット４１および動きベクトル調整ユニット４２を有する。
【００１８】
動きベクトル予測ユニット４１は、エラー・マクロブロックに隣接する隣接マクロブロックの動きベクトルに従い、エラー・マクロブロックの予測動きベクトルを計算する。本実施形態において、動きベクトル予測ユニット４１は、次式１を用いてエラー・マクロブロックに隣接する隣接マクロブロックの動きベクトルの平均値を計算して予測動きベクトルＥとして機能させる。
Ｅ＝（Ｖ１＋Ｖ２＋・・・＋Ｖｎ）／ｎ    式１
ここで、Ｅは予測動きベクトル、
Ｖ１、Ｖ２、・・・Ｖｎはそれぞれ隣接マクロブロックの動きベクトル、および
ｎは隣接マクロブロックの個数である。
【００１９】
例えば図４に示すように、マクロブロック０がエラー・マクロブロックである場合、動きベクトル予測ユニット４１により計算された予測動きベクトルＥは、隣接マクロブロック１、２、３および４の動きベクトルの平均値に等しく、すなわちＥ＝（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）／４である。
【００２０】
更に、隣接マクロブロックの動きベクトルの平均値を本実施形態における予測動きベクトルＥとして用いているが、当業者に公知であるように、隣接マクロブロックの動きベクトルの中央値もまた予測動きベクトルＥとして用いてもよく、本実施形態に開示するものに限定されない。
【００２１】
動きベクトル調整ユニット４２は、予測動きベクトルＥと隣接マクロブロックの各動きベクトルとの差分を閾値と比較する。エラー・マクロブロックの予測動きベクトルと、少なくとも１個の隣接マクロブロックの動きベクトルとの差分が閾値を超える場合、動きベクトル調整ユニット４２は代替マクロブロックの動きベクトルをゼロに設定する。これに対して、エラー・マクロブロックの予測動きベクトルと各隣接マクロブロックの動きベクトルとの差分が閾値を超えない場合、動きベクトル調整ユニット４２が予測動きベクトルに補償値を加えて代替マクロブロックの動きベクトルとして機能させる。
【００２２】
代替マクロブロックの動きベクトルがより正確になるように、本実施形態の動きベクトル調整ユニット４２は、補償値を決定すべくエラー・マクロブロックの近傍内のマクロブロックの動きベクトルに更に依存する。このように、補償値の大きさは、代替マクロブロックのより正確な予測動きベクトルが得られるように、マクロブロックの動きベクトルとの差分に応じて調整することができる。
【００２３】
従って図２を参照すると、本実施形態の動きベクトル調整ユニット４２は、差分計算機４２１、比較器４２２、判定回路４２３、および動きベクトル調整回路４２４を含む。
【００２４】
差分計算機４２１を用いて、各隣接マクロブロックの動きベクトルと予測動きベクトルＥとの差分を計算する。比較器４２２は差分計算機４２１と電気的に接続していて、差分計算機４２１により得られた差分を受信する。比較器４２２は次いで、各差分を閾値と比較する。これらの差分の１個が閾値を超える場合、比較器４２２は第一の制御信号を出力し、これらの差分の各々が閾値を超えない場合、第二の制御信号を出力する。本実施形態における閾値はＥ／２である。閾値は設計要件に応じて調整可能であり、本実施形態で開示したものに限定されない点に注意されたい。
【００２５】
判定回路４２３は、比較器４２２からの制御信号を受信すべく比較器４２２と電気的に接続している。判定回路４２３が第一の制御信号を受信した場合、少なくとも１個の隣接マクロブロックの動きベクトルと予測動きベクトルＥとの差分が大きいことを意味し、そのため予測動きベクトルＥがエラー・マクロブロックの実際の動きベクトルと異なる確率がかなり大きい。従って、判定回路４２３は、代替マクロブロックの動きベクトルをゼロに設定する。これに対して、判定回路４２３が第二の制御信号を受信した場合、各隣接マクロブロックの動きベクトルと予測動きベクトルＥとの差分が許容範囲内にあることを意味し、判定回路４２３が動きベクトル調整回路４２４に対しイネーブル信号を出力し、予測動きベクトルＥがエラー・マクロブロックの実際の動きベクトルにより近くなるよう後者が調整できるようにする。
【００２６】
イネーブル信号を受信すると動きベクトル調整回路４２４が起動され、隣接マクロブロックの動きベクトルによる補償値を取得し、予測動きベクトルＥを補償値に加えて代替マクロブロックの動きベクトルとして機能させる。
【００２７】
詳述するに、動きベクトル調整回路４２４は最初に、上述の動きベクトル予測ユニット４１により利用される予測の仕方に類似の方法で、エラー・マクロブロックに隣接する隣接マクロブロックの予測動きベクトルを決定する。動きベクトル調整回路４２４は、本来エラー・マクロブロックの予測動きベクトルＥを得るために用いられた隣接マクロブロックの予測動きベクトルを順に計算する。図４に示す例を用いて解説するならば、動きベクトル調整回路４２４は隣接マクロブロック１、２、３および４の予測動きベクトルｐｍｖ１、ｐｍｖ２、ｐｍｖ３およびｐｍｖ４を計算する必要があるが、計算に上述の式１を用いる場合に、ｍｖがマクロブロックの動きベクトルである次式のように、これらは隣接マクロブロックに隣接する非エラー・マクロブロックの動きベクトルを用いて得られる。
ｐｍｖ１＝（ｍｖａ＋ｍｖｂ＋ｍｖ２＋ｍｖ３）／４
ｐｍｖ２＝（ｍｖｂ＋ｍｖｃ＋ｍｖｄ＋ｍｖｅ）／４
ｐｍｖ３＝（ｍｖ２＋ｍｖｄ＋ｍｖｅ＋ｍｖｆ）／４
ｐｍｖ４＝（ｍｖ３＋ｍｖｅ＋ｍｖｆ＋ｍｖｇ）／４
【００２８】
第二に、動きベクトル調整回路４２４は、エラー・マクロブロックに隣接する各隣接マクロブロックの動きベクトルｍｖと、その予測動きベクトルｐｍｖとの差分を計算し、これらの差分の平均値を得て補償値として機能させる。図４に示す例のように、補償値は｛（ｍｖ１−ｐｍｖ１）＋（ｍｖ２−ｐｍｖ２）＋（ｍｖ３−ｐｍｖ３）＋（ｍｖ４−ｐｍｖ４）｝／４に等しい。
【００２９】
最後に、動きベクトル調整回路４２４は、予測動きベクトルＥを補償値に加えて代替マクロブロックの動きベクトルとして機能させる。このように、画像信号復号化システム１０は、動きベクトル調整ユニット４２により決定された代替マクロブロックの動きベクトルを利用して動き補償を実行することができる。
【００３０】
更に、動きベクトル調整回路４２４が用いるマクロブロックの個数は、動きベクトル予測ユニット４１が用いるマクロブロックの個数を超える。詳しくは、動きベクトル予測ユニット４１は、エラー・マクロブロックに隣接する、図４の例のマクロブロック１、２、３および４等の隣接マクロブロックを用いる。動きベクトル調整回路４２４に関して、マクロブロック１、２、３および４に加えて、マクロブロック１、２、３および４に隣接するマクロブロックａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆおよびｇを更に用いる。
【００３１】
更に、動き補償の実行を容易にするために、本実施形態におけるエラー補償モジュール４０は、代替マクロブロックの動きベクトルおよび再構成された先行フレームのピクセル情報に従い代替マクロブロックを形成してメモリ１２へ出力し、エラー・マクロブロックを代替する動きベクトル補償ユニット４３を更に有する。本実施形態においてエラー補償モジュール４０に組み込まれた動きベクトル補償ユニット４３を用いて動き補償を実行するが、代替マクロブロックの動きベクトルを復号化ユニット１１に用意することにより復号化ユニット１１が動き補償を実行可能にすることができる点は当業者には明らかな筈である。動き補償は当業者に公知であるため、ここでは簡潔を旨として詳述しない。
【００３２】
本発明の理解を容易にすべく、図３を参照しつつ、本発明の方法のフローを上述の構成要素およびその相互関係に従い記述する。画像信号が画像信号復号化システム１０へ送られた場合、復号化ユニット１１が画像信号を復号化し、エラー隠蔽装置２０もまた動作を始める。
【００３３】
第一に、ステップ５１において、エラー検知器３０が画像信号のエラー・マクロブロックが存在するか否かを検知する。ステップ５１においてエラー・マクロブロックが存在すると判定された場合、ステップ５２が実行される。そうでない場合、後続の画像信号内でエラー・マクロブロックの存在を検知すべくステップ５１の実行が継続される。
【００３４】
ステップ５２において、エラー・マクロブロックが検知された場合、エラー検知器３０はエラー・マクロブロックの位置およびエラー・マクロブロックに隣接するマクロブロックの動きベクトルを与える。動きベクトルには、エラー・マクロブロックに隣接する隣接マクロブロックの動きベクトルおよび各隣接マクロブロックに隣接するマクロブロックの動きベクトルが含まれる。次いでステップ５２が終了してステップ５３が実行される。
【００３５】
ステップ５３において、動きベクトル予測ユニット４１は、隣接マクロブロックの動きベクトルの平均値を決定してエラー・マクロブロックの予測動きベクトルＥとして機能させる。
【００３６】
第二に、ステップ５４において、予測動きベクトルＥと各隣接マクロブロックの動きベクトルとの差分が閾値を超えないか否かが決定される。差分がステップ５４の閾値価値を超えないと判定された場合、ステップ５５が実行される。そうでない場合、ステップ５８が実行される。すなわち、ステップ５４において、差分計算機４２１は、最初に各隣接マクロブロックの動きベクトルと予測動きベクトルＥとの差分を計算し、次いで当該差分を比較器４２２に提供する。その後、比較器４２２は差分と閾値の比較結果に従い判定回路４２３に対し異なる制御信号を出力することにより、判定回路４２３は受信した制御信号に依存してステップ５５またはステップ５８の実行を決定することができる。比較器４２２は、差分の１個が閾値を超える場合は第一の制御信号を出力し、これらの差分の全てが閾値を超えない場合は第二の制御信号を出力する。
【００３７】
判定回路４２３が第二の信号を受信した場合、イネーブル信号が動きベクトル調整回路４２４へ出力されて動きベクトル調整回路４２４を起動させる。動きベクトル調整回路４２４は最初にステップ５５を実行して補償値を計算する。ステップ５５において、動きベクトル調整回路４２４は最初に、各隣接マクロブロックに隣接する非エラー・マクロブロックの動きベクトルを介して、各隣接マクロブロックの予測動きベクトルを計算し、次いで各隣接マクロブロックの動きベクトルとその予測動きベクトルとの差分を計算し、続いてこれらの差分の平均値を決定して補償値として機能させる。次いでステップ５５は終了してステップ５６が実行される。
【００３８】
ステップ５６において、動きベクトル調整回路４２４は、補償値と上述のステップで得られた予測動きベクトルＥの合計を用いて、代替マクロブロック用の動きベクトルを生成する。次いでステップ５６が終了してステップ５７が実行される。
【００３９】
ステップ５８において、判定回路４２３は、第一の制御信号を受信したことにより代替マクロブロックの動きベクトルをゼロに設定する。次いで、ステップ５８が終了してステップ５７を実行する。
【００４０】
ステップ５７において、動きベクトル補償ユニット４３は、ステップ５６または５８で与えられた代替マクロブロックの動きベクトルに従い動き補償を実行して、エラー・マクロブロックを代替すべくメモリ１２に保存するための代替マクロブロックを形成する。ステップ５７が終了した後で、処理フローはステップ５１へ戻り、画像復号化システム１０へ画像信号が一切送られなくなるまで他のエラー・マクロブロックの存在を検知し続ける。
【００４１】
上記に鑑みて、時間領域内でエラー・マクロブロックの動きベクトルを推定するため、現行フレームの動きベクトルの維持に加えて先行フレームの動きベクトルを維持する必要がある特許文献１とは異なり、本発明のエラー補償モジュール４０は代替マクロブロックの動きベクトルを得るために単に現行フレームのエラー・マクロブロックの近傍にあるマクロブロックの動きベクトルを利用するだけで済み、従って時間およびバッファ記憶空間を効率的に減少させることができる。更に、単に隣接マクロブロックの動きベクトルの平均値または中央値だけを用いて予測動きベクトルとして機能させる特許文献２とは異なり、本発明は閾値の設定およびエラー・マクロブロックの動きベクトルによる補償値の決定を更に含むことで代替マクロブロックの動きベクトルがより正確になるため、画像信号内のエラー隠蔽をより効率的に実現する効果が得られる。
【００４２】
本発明を、最も実際的かつ好適であると考えられる実施形態と関連付けて記述してきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、最も広い解釈による概念および範囲に含まれる各種の構成に対応していることにより、そのようなあらゆる変更および同等な構成を包含するものと意図している点を理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】画像信号復号化システムに組み込まれた場合に、本発明による画像信号復号化システムで用いるエラー隠蔽装置の好適な実施形態の模式的ブロック図である。
【図２】図１の好適な実施形態の動きベクトル調整ユニットのブロック図である。
【図３】図１の好適な実施形態のフローチャートである;
【図４】好適な実施形態においてエラー・マクロブロックを有するフレーム例の模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０画像信号復号化システム
１１復号化ユニット
１２メモリ
２０エラー隠蔽装置
３０エラー検知器
４０エラー補償モジュール
４１動きベクトル予測ユニット
４２動きベクトル調整ユニット
４３動きベクトル補償ユニット
４２１差分計算機
４２２比較器
４２３判定回路
４２４動きベクトル調整回路
【図１】
2006128920.tif 000003
【図２】
2006128920.tif 000004
【図３】
2006128920.tif 000005
【図４】
2006128920.tif 000006