(57)【要約】【課題】復号されたピクチャにノイズが確認された場合、それが単に符号化器の性能によるものなのか、あるいはＭＰＥＧデータ伝送系統におけるエラーなのかをＭＰＥＧデータレベルでチェックできるＭＰＥＧデータ復号処理装置およびエラー検出方法を提供することを目的とする。【解決手段】ＭＰＥＧ規格に基づいて符号化圧縮されたＭＰＥＧデータから画像を再生するＭＰＥＧデータ復号処理装置において、検出対象ＭＰＥＧデータのパラメータを所定の規格と比較する手段を設け、比較結果に基づきエラーの有無を検出することを特徴とするもの。【選択図】　　　　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＥＧ規格に基づいて符号化圧縮されたＭＰＥＧデータから画像を再生するＭＰＥＧデータ復号処理装置において、
検出対象ＭＰＥＧデータのパラメータを所定の規格と比較する手段を設け、
比較結果に基づきエラーの有無を検出することを特徴とするＭＰＥＧデータ復号処理装置。
【請求項２】
前記パラメータは、スライス・スタート・コード、マクロブロック、マクロブロックタイプ、動き補償ベクトル、ブロックデータの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１記載のＭＰＥＧデータ復号処理装置。
【請求項３】
各パラメータのエラー検出結果を各パラメータ毎に所定の色で表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載のＭＰＥＧデータ復号処理装置。
【請求項４】
ＭＰＥＧ規格に基づいて符号化圧縮されたＭＰＥＧデータから画像を再生するのにあたり、
検出対象ＭＰＥＧデータのパラメータを所定の規格と比較する手段を用い、
ＭＰＥＧデータの段階でエラーの有無を検出することを特徴とするＭＰＥＧデータ復号処理におけるエラー検出方法。
【請求項５】
前記パラメータは、スライス・スタート・コード、マクロブロック、マクロブロックタイプ、動き補償ベクトル、ブロックデータの少なくともいずれかであることを特徴とするＭＰＥＧデータ復号処理におけるエラー検出方法。
【請求項６】
各パラメータのエラー検出結果を各パラメータ毎に所定の色で表示することを特徴とする請求項４または請求項５記載のＭＰＥＧデータ復号処理におけるエラー検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧデータ復号処理装置およびエラー検出方法に関するものであり、詳しくは、ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　ｉｍａｇｅ　ｃｏｄｉｎｇ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）データとして符号化された画像データの画質を劣化させるエラーの検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビのデジタル放送やインターネットでの画像データ配信にあたっては、ＭＰＥＧ規格に基づいて画像を符号化圧縮し、ビットストリーム化することが行われている。
【０００３】
ＭＰＥＧは、ＤＣＴ（離散コサイン変換）アルゴリズムとＭＣ（動き補正）を組み合わせてリアルタイムで動画圧縮するための規格である。ＭＰＥＧ１はビデオＣＤやパソコン用ソフトを対象にしたものであり、ＶＨＳビデオと同程度の画質が得られる。ＭＰＥＧ２はＤＶＤやＨＤＴＶを対象にしたものであり、高品質画像を目的としている。ＭＰＥＧ４は移動通信における画像を対象にしたものであり、インターネットのように伝送速度が比較的低い環境でも動画を伝送できることを目的としている。なお、ＭＰＥＧ３はＭＰＥＧ２に吸収されて欠番になっている。
【０００４】
図３は、このようなＭＰＥＧデータから画像を再生するＭＰＥＧデータ復号処理装置の一例を示すブロック図である。
【０００５】
ＭＰＥＧデータは可変長復号化部１に入力されてマクロブロック符号化情報が復号され、符号化モード、動きベクトル、量子化情報及び量子化ＤＣＴ係数が分離される。復号された８×８の量子化ＤＣＴ係数は逆量子化部２でＤＣＴ係数に復元され、さらに逆ＤＣＴ部３により画素空間データに変換されて加算器４の一方の入力端子に入力される。加算器４の出力端子は切換スイッチＳＷ１の個別接点ａに接続されるとともに、切換スイッチＳＷ２の共通接点ｄに接続されている。
【０００６】
なお切換スイッチＳＷ１には、開放された個別接点ｄも設けられている。そして共通接点ｅは図示しないＤ／Ａ変換器の入力端子に接続されている。
【０００７】
切換スイッチＳＷ２の個別接点ａは第１の予測メモリ５に接続され、個別接点ｂは開放され、個別接点ｃは第２の予測メモリ６に接続されている。
【０００８】
第１の予測メモリ５の出力端子は、切換スイッチＳＷ１の個別接点ｂ、平均部７の一方の入力端子および切換スイッチＳＷ３の個別接点ａに接続されている。
【０００９】
第２の予測メモリ６の出力端子は、切換スイッチＳＷ１の個別接点ｃ、平均部７の他方の入力端子および切換スイッチＳＷ３の個別接点ｃに接続されている。
【００１０】
平均部７の出力端子は切換スイッチＳＷ３の個別接点ｂに接続され、切換スイッチＳＷ３の共通接点ｅは加算器４の他方の入力端子に接続されている。なお切換スイッチＳＷ３にも開放された個別接点ｄが設けられている。
【００１１】
このような構成において、各切換スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、ＭＰＥＧデータのフレーム／フィールド構造におけるＩ，Ｐ，Ｂピクチャのマクロブロックタイプに基づいて個別駆動される。
【００１２】
図３の動作を、図４のＩＢＰピクチャ予測構造図の例に基づいて説明する。
ピクチャ符号化タイプには、Ｉ（Ｉｎｔｒａ　ｃｏｄｅｄ）ピクチャ、Ｐ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　ｃｏｄｅｄ）ピクチャ、Ｂ（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　ｃｏｄｅｄ）ピクチャの３つがある。
【００１３】
Ｉピクチャ（Ｉ１）はイントラ（画面内）符号化の画面であり、他の画面とは独立して符号化されるものであって、画面すべてのマクロブロックがイントラ符号化になる。
【００１４】
Ｐピクチャ（Ｐ１，Ｐ２）は前方向予測符号化画面であり、時間的に過去に位置しているＩピクチャまたはＰピクチャに基づいて前方向のみの予測符号化を行う。
【００１５】
Ｂピクチャ（Ｂ１〜Ｐ６）は両方向予測符号化画面であり、時間的に前後に位置しているＩピクチャまたはＰピクチャに基づいて前方向、後方向または両方向の画面による予測符号化を行う。予測方向はマクロブロック単位に決定される。
【００１６】
Ｉピクチャは予測符号化が不要な独立復号出力であり、第１の予測メモリ５または第２の予測メモリ６に格納されてＢピクチャやＰピクチャの予測符号化に用いられる。
【００１７】
Ｉピクチャは加算器４の出力端子から外部に直接出力されず、第１の予測メモリ５または第２の予測メモリ６を介して出力される。例えばＩピクチャＩ１が入力されると、切換スイッチＳＷ１は開放されている個別接点ｄが選択される。切換スイッチＳＷ２は、ＩピクチャＩ１をいずれの予測メモリに格納するのかに応じて、個別接点ａまたはｂが選択される。これら第１の予測メモリ５または第２の予測メモリ６へのデータ格納にあたっては、単純に上書きするのではなく、その時点で第１の予測メモリ５または第２の予測メモリ６に格納されているデータを切換スイッチＳＷ１の個別接点ｂまたはｃを介してＤ／Ａ変換器に読み出してクリアし、その後に格納するように駆動される。
【００１８】
Ｂピクチャは、加算器４で加算された結果が外部に出力される。ＢピクチャＢ１〜Ｂ６が入力されると、加算器４で加算された結果を出力するように切換スイッチＳＷ１は個別接点ａが選択される。このとき、各予測メモリ５，６に格納されているピクチャデータを更新する必要はないので、切換スイッチＳＷ２は開放されている個別接点ｂが選択される。さらに切換スイッチＳＷ３は、予測のための加算器４での加算にあたり、いずれの予測メモリ５，６に格納されているピクチャデータを用いるかまたは両者の平均値を用いるかに応じて個別接点ａ〜ｃのいずれかが選択される。
【００１９】
Ｐピクチャも、加算器４で加算された結果が外部に出力される。ＰピクチャＰ１，Ｐ２が入力されると、加算器４で加算された結果を出力するように切換スイッチＳＷ１は個別接点ａが選択される。このときも、加算処理が完了するまでの間は各予測メモリ５，６に格納されているピクチャデータを更新する必要はないので、切換スイッチＳＷ２は開放されている個別接点ｂが選択される。さらに切換スイッチＳＷ３は、予測のための加算器４での加算にあたり、いずれの予測メモリ５，６に格納されているピクチャデータを用いるかまたは両者の平均値を用いるかに応じて個別接点ａ〜ｃのいずれかが選択される。
【００２０】
加算処理されるこれらＰピクチャＰ１，Ｐ２は、第１の予測メモリ５または第２の予測メモリ６に格納されてＢピクチャや他のＰピクチャの予測データとしても用いられる。そこで、第１の予測メモリ５または第２の予測メモリ６へのデータ格納にあたっては、前述のＩピクチャＩ１の場合と同様に単純に上書きするのではなく、その時点で格納されているデータを切換スイッチＳＷ１の個別接点ｂまたはｃから読み出してクリアした後に格納するように駆動される。
【００２１】
このようにして画面内の全てのマクロブロックが復号された後、元の入力順序に並び替えられて画面出力が行われ、必要に応じて画像サイズの変換が行われて表示される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＭＰＥＧビデオ符号化方式において、ビット配分、レート制御、適応量子化などは、発生符号量を目標量に制御すると同時に画質を最適化するための重要な項目である。
ところが、符号化器の性能には最適化におけるばらつきがあり、ブロックノイズやモスキートノイズなどの画質劣化が目立つことがある。
【００２３】
しかし、図３に示す従来の構成では、これらのノイズが単に符号化器の性能によるものなのか、あるいはＭＰＥＧデータにおけるエラーなのか、復号されたピクチャを見る限りでは判断できず、発生しているノイズに対して迅速に対応できないという問題がある。
【００２４】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、復号されたピクチャにノイズが確認された場合、それが単に符号化器の性能によるものなのか、あるいはＭＰＥＧデータ伝送系統におけるエラーなのかをＭＰＥＧデータレベルでチェックできるＭＰＥＧデータ復号処理装置およびエラー検出方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する請求項１の発明は、
ＭＰＥＧ規格に基づいて符号化圧縮されたＭＰＥＧデータから画像を再生するＭＰＥＧデータ復号処理装置において、
検出対象ＭＰＥＧデータのパラメータを所定の規格と比較する手段を設け、
比較結果に基づきエラーの有無を検出することを特徴とする。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１記載のＭＰＥＧデータ復号処理装置において、
前記パラメータは、スライス・スタート・コード、マクロブロック、マクロブロックタイプ、動き補償ベクトル、ブロックデータの少なくともいずれかであることを特徴とする。
【００２７】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載のＭＰＥＧデータ復号処理装置において、
各パラメータのエラー検出結果を各パラメータ毎に所定の色で表示することを特徴とする。
【００２８】
請求項４の発明は、ＭＰＥＧ規格に基づいて符号化圧縮されたＭＰＥＧデータから画像を再生するのにあたり、
検出対象ＭＰＥＧデータのパラメータを所定の規格と比較する手段を用い、
ＭＰＥＧデータの段階でエラーの有無を検出することを特徴とするＭＰＥＧデータ復号処理におけるエラー検出方法である。
【００２９】
請求項５の発明は、請求項４記載のＭＰＥＧデータ復号処理におけるエラー検出方法において、
前記パラメータは、スライス・スタート・コード、マクロブロック、マクロブロックタイプ、動き補償ベクトル、ブロックデータの少なくともいずれかであることを特徴とする
【００３０】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５記載のＭＰＥＧデータ復号処理におけるエラー検出方法において、
各パラメータのエラー検出結果を各パラメータ毎に所定の色で表示することを特徴とする。
【００３１】
これらにより、復号されたピクチャにノイズが確認された場合、そのノイズを発生させているエラー原因を視覚的に把握でき、ノイズ低減のために必要な処置を迅速に施すことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態の一例を示すＭＰＥＧデータ復号処理装置のブロック図であり、図３と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、ＭＰＥＧデータは可変長復号化部１に入力されるとともに、スライススタートコードエラー検出器８にも入力されている。
【００３３】
可変長復号化部１には、復号されたマクロブロック符号化情報のそれぞれについて、ＭＰＥＧデータのパラメータを所定の規格と比較してエラー発生の有無を検出するために、マクロブロックデータエラー検出器９、マクロブロックタイプエラー検出器１０、動き補償ベクトルエラー検出器１１、ブロックデータエラー検出器１２としてのＤＣＴ係数可変長復号エラー検出器１３が接続されている。そして、ＤＣＴ係数可変長復号エラー検出器１３にはエンドオブブロック整合性検出器１４が直列接続されている。エンドオブブロック整合性検出器１４には、逆量子化部２が接続されている。
【００３４】
図１の構成における動作を説明する。
まずはじめに、スライススタートコードエラー検出器８は、ｓｌｉｃｅ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅのエラー検出を行う。ｓｌｉｃｅ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅは３２ビット構成であり、下位８ビットはｓｌｉｃｅ＿ｖｅｒｔｉａｌ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎと呼ばれて０ｘ０１〜０ｘＡＦの値をとるように規定されている。よって、スライススタートコードのｓｌｉｃｅ＿ｖｅｒｔｉａｌ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎの値が０ｘ０１〜０ｘＡＦ以外の場合はエラーとして検出する。
【００３５】
次に、マクロブロックデータエラー検出器９でマクロブロックのエラー検出を行う。Ｉピクチャにおいてｍａｃｒｏｂｌｏｃｋは全て符号化されなければならず、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔはｓｌｉｃｅ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅ直後のｍａｃｒｏｂｌｏｃｋを除いて１となるように規定されている。そこで、Ｉピクチャの場合、１以外の値が検出された場合はエラーとして検出する。また、Ｉピクチャ以外のピクチャについては、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔが可変長復号テーブルに存在しない場合もエラーとして検出する。
【００３６】
次にマクロブロックタイプエラー検出器１０でマクロブロックタイプのエラー検出を行う。ここでは、３種類のピクチャ（Ｉ、Ｐ、Ｂピクチャ）におけるｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｔｙｐｅのエラーを検出する。これらそれぞれのピクチャが復号時に取り得るｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｔｙｐｅには違いがある。そこで、復号するピクチャの種類に存在しないｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｔｙｐｅの場合はエラーとして検出する。
【００３７】
次に動き補償ベクトルエラー検出器１１で動き補償ベクトルのエラー検出を行う。ｍｏｔｉｏｎ＿ｃｏｄｅは可変長復号において−１６〜１５の値をとるように規定されているので、これらの値に一致しないデータパターンはエラーとして検出する。
【００３８】
次にブロックデータエラー検出器１２でブロックデータのエラー検出を行う。ブロックデータエラー検出器１２として用いるＤＣＴ係数可変長復号エラー検出器１３は、ｄｃｔ＿ｄｃ＿ｓｉｚｅ＿ｌｕｍｉｎａｎｃｅ（ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ）とＤＣＴｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓのエラーを検出する。具体的には、それぞれの値が可変長復号テーブルに存在しない場合はエラー発生と判断する。
【００３９】
そして、エンドオブブロック整合性検出器１４は、ｅｎｄ＿ｏｆ＿ｂｌｏｃｋとその次に現れるｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅまたはｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓ＿ｉｎｄｒｅｍｅｎｔとの整合性を検出する。具体的には、規格において、各ｂｌｏｃｋの最終データを示すｅｎｄ＿ｏｆ＿ｂｌｏｃｋの次にｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅまたはｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓ＿ｉｎｄｒｅｍｅｎｔが現れるように規定されている。そこで、ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅが現れた場合には、そのｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅに従って次の処理を行う。ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅではなかった場合はｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓ＿ｉｎｃｒｅｍｅｎｔであると判断してマクロブロックデータエラー検出器９へ送る。
【００４０】
図２はエラー検出の表示画面例であり、（Ａ）はＩピクチャの復号画面においてスライススタートコードエラー検出器８でスライスエラーを検出した場合を示し、（Ｂ）は（Ａ）の画面を参照した画面においてスライススタートコードエラー検出器８がさらにスライスエラーを検出した場合を示している。ここで、エラー検出結果の表示にあたっては、画面上のエラーが発生している部分を特定できるように、エラーの種別が視覚的に識別しやすいようにエラーの種別に応じて割り当てられた所定の表示色の線分Ｌ１〜Ｌ５で表示している。
【００４１】
放送局などではデジタル放送が開始され、設置された符号化器が正常に動作しているかを監視する監視装置が必要になっている。この監視装置に、本発明に基づくＭＰＥＧデータ復号処理機能を追加することにより、ＭＰＥＧデータの監視も可能となる。そして、ノイズが確認された場合、復号された画面をそのまま表示するのではなく、エラーが起こった部分を例えばエラーの種類に応じて予め割り当てた所定の色で表示することにより、ＭＰＥＧデータにおけるエラーを視覚的かつ定量的に判断把握でき、ノイズ除去のたるの適切な対策を迅速に講じることができる。
【００４２】
なおＭＰＥＧデータエラー検出をソフトウェアで実現し、エラー状況を表示することも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、復号されたピクチャにノイズが確認された場合、それが単に符号化器の性能によるものなのか、あるいはＭＰＥＧデータ伝送系統におけるエラーなのかをＭＰＥＧデータレベルでチェックできるＭＰＥＧデータ復号処理装置およびエラー検出方法を実現でき、デジタル放送におけるトランスポートストリームの監視に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示すブッロク図である。
【図２】本発明に基づくエラー検出画面例図である。
【図３】ＭＰＥＧデータ復号処理装置の一例を示すブロック図である。
【図４】ＩＢＰピクチャ予測構造例図である。
【符号の説明】
１　可変長復号化部
２　逆量子化部
８　スライススタートコードエラー検出器
９　マクロブロックデータエラー検出器
１０　マクロブロックタイプエラー検出器
１１　動き補償ベクトルエラー検出器
１２　ブロックデータエラー検出器
１３　ＤＣＴ係数可変長復号エラー検出器
１４　エンドオブブロック整合性検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004048311.tif 000006