(57)【要約】【課題】  伸張処理後のエラーを含む画像データについて補正処理するために、２画面分フレームメモリを使用せずに行うことができる画像出力装置を提供する。【解決手段】  伸張されたマクロブロック内に含まれるエラーを検出するエラー検出手段と、エラーが検出された場合、エラーが検出されたマクロブロックの画像データをエラーコードに書き替えるエラーコード付加手段と、伸張された画像データを順次上書き記憶するフィールドメモリと、伸張された画像データにエラーコードが含まれていない場合には、伸張された画像データを再生出力画像とし、伸張された画像データに前記エラーコードが含まれている場合には、エラーコードを含むマクロブロックの画像データをフィールドメモリに記憶されている直前のフィールドの同位置にあるマクロブロックの画像データに置換補正し再生出力画像として出力するエラーコンシール手段とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データをフィールド単位で複数のマクロブロックに分割し圧縮手段により圧縮して記録したデータを再生する際、前記圧縮手段と相補的関係を有する伸張手段により伸張処理を行い再生画像を出力する画像出力装置であって、
前記伸張手段にて伸張して復元された前記マクロブロック内に含まれるエラーを検出するエラー検出手段と、
前記エラー検出手段によりエラーが検出された場合、エラーが検出されたマクロブロックの画像データをエラーコードに書き替えるエラーコード付加手段と、
前記伸張手段により伸張された画像データを順次上書き記憶するフィールドメモリと、
前記伸張手段により伸張された画像データに前記エラーコードが含まれていない場合には、伸張された画像データを再生出力画像とし、前記伸張手段により伸張された画像データに前記エラーコードが含まれている場合には、前記エラーコードを含むマクロブロックの画像データを前記フィールドメモリに記憶されている直前のフィールドの同位置にあるマクロブロックの画像データに置換補正し再生出力画像として出力するエラーコンシール手段と、
を有することを特徴とする画像出力装置。
【請求項２】
前記エラーコード付加手段は、前記画像データ記憶において使用されない値をエラーコードとして、エラーが検出されたマクロブロックの画像データをエラーコードに書き替えることを特徴とする画像出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記憶媒体に記録したデータから画像データを再生する際に生じたエラーを補正するためのエラーコンシール処理を行う画像出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ディジタルビデオカメラ装置（以下、ＤＶＣ装置）は、音声データと画像データとを含むデータを取得し、記憶媒体に記録し、再生している。しかし、データ記録の際にこの大容量の画像データを処理せずに記録することは、記憶媒体に大容量のデータを記録することになり不都合である。そのため、ＤＶＣ特有の圧縮方式で圧縮されたデータである圧縮後フレームとして画像を記録している。しかし、圧縮後フレームとして記憶されている画像データを再生するためには、伸張等の処理を施すことが必要である。
【０００３】
図４に、従来のＤＶＣ装置１００の一部を説明するブロック図を示す。図４に示すＤＶＣ装置１００は、画像の入力制御及び出力制御が行われる画像入出力部１１０と、信号処理が行われる信号処理部１２０とを有している。
【０００４】
画像入出力部１１０は、入出力インターフェース１１１、画像変換手段１１２、Ｙ／Ｃ分離・結合手段１１３、自動調整手段１１４、フィールド取得機能１１５ａを有する信号制御手段１１５及びフィールドメモリ１１６を備えている。
【０００５】
また、信号処理部１２０は、シャフリング手段１２１、フレームメモリ１２２ａ，１２２ｂ、エラーコンシール機能１２３ａを有する圧縮伸張手段１２３、音声信号制御手段１２４、エラー検出訂正手段（ＥＣＣ手段）１２５、外部端子インターフェース１２６、記憶媒体用信号処理手段１２７及び記憶媒体インターフェース１２８を備えている。
【０００６】
なお、図４において画像入力に必要な手段や、音声情報等の本願発明を説明するのに必要な画像データ再生出力処理に必要な手段や、その他のエラーコンシール技術に必要としない手段に関しては図示を省略している。
【０００７】
このＤＶＣ装置１００において、テープ等の記憶媒体に記録されている画像データを再生出力の動作について説明する。再生出力する際には、記憶媒体インターフェース１２８を介して記憶媒体から記憶媒体用信号処理手段１２７に画像データが入力される。記憶媒体用信号処理手段１２７で再生出力するために必要な処理が施された画像データは、ＥＣＣ手段１２５で画像データ中のエラーの検出及び検出されたエラーの訂正がされる。ここで、ＥＣＣ手段１２５でエラー訂正がされる画像データは圧縮された状態のデータである。そこで、ＥＣＣ手段１２５でエラー訂正された画像データはその後、圧縮伸張手段１２３で伸張される。
【０００８】
圧縮伸張手段１２３で伸張処理される画像データは、ＥＣＣ手段１２５でエラーが訂正されている。しかし、エラーの範囲がＥＣＣ手段１２５の訂正能力を超えた場合や、誤訂正した場合には、ＥＣＣ手段１２５内で新たにエラーが発生する場合もある。また、圧縮伸張手段１２３で伸張処理がされる際に、新たに丸め誤差などのエラーが発生することもある。
【０００９】
このようなエラーを含む画像データをそのまま出力すると出力画面上のブロックノイズとなる。そこで、図４に示す従来のＤＶＣ装置１００は、このようなＥＣＣ手段１２５でのエラー検出及び訂正の処理後に新たに発生したエラーについては、その後に行われるシャフリング処理で利用するためにフレームメモリで記憶されているフレームの画像データを用いて補正することで、エラーコンシールを行っていた。
【００１０】
ＤＶＣ装置１００において、シャフリング手段１２１におけるシャフリング処理では、書き込み用のフレームメモリ１２２ａ及び読み出し用のフレームメモリ１２２ｂの２つのフレームメモリを利用している。まず、圧縮伸張手段１２３で伸張されてシャフリングされたデータは、フレームメモリ１２２ａに書き込まれる。それと同時にフレームメモリ１２２ｂから画像入出力部１１０に画像データが読み出しされる。
【００１１】
フレームメモリ１２２ｂから画像入出力部１１０に対して画像データの読み出しが終了すると、フレームメモリ１２２ａに記憶されていた画像データがフレームメモリ１２２ｂに書き込みされる。またこれと同時に、新たに伸張されてシャフリングされた画像データがフレームメモリ１２２ａに書き込みされる。画像データを再生する間は、このような処理が繰り返されている。
【００１２】
これらのフレームメモリ１２２ａ，１２２ｂに記憶される各連続するフレームは、例えば、画像データとして１／６０秒や１／３０秒の差しかない。そのため、このようなわずかな差の各フレームメモリでは、対象となるフレームと前のフレームとでは、画像データとしての差は大きくない。そこで、エラーが発生している場合には、対象となるフレームの画像データをシャフリング処理後のメモリで記憶されている前のフレームの画像データを利用して補正している。
【００１３】
具体的には、対象となるフレームにエラーを含むマクロブロックがある場合には、このエラーを含むマクロブロックを、その前のフレームの同じ位置の画像データを利用して補正している。その前のフレームは、シャフリング用にフレームメモリが２面分ある場合には、エラーを含む画像データを補正するためにはこれらのフレームメモリを使い、直前のフレームメモリの同じブロックノイズで補完していた。
【００１４】
ここで、マクロブロックとは、画像を構成する複数の画素からなる処理単位であり、例えば８×８画素で構成される。１フレームの画像データは、この複数のマクロブロックによって構成されている。
【００１５】
上述した従来のエラーコンシール方法では、２面分のフレームメモリを必要とする。ＤＶＣ装置には、例えばシャフリング処理用に予め２面分のフレームメモリを備えるものもある。このように、既に２面分のフレームメモリを有するＤＶＣ装置には、上述した２面のフレームメモリを必要とするエラーコンシール方法が有効である。
【００１６】
しかしながら、ＤＶＣ装置には常にフレームメモリは必ず２面分あるとは限らない。例えば、特許文献１で記載されているように、１つのフレームメモリの使用によりシャフリングを行うことができる技術もある。このような場合、上述した従来のエラーコンシール方法によりエラーコンシールを行おうとする場合には、２面分のフレームメモリが予め備えられていない場合には、エラーコンシールで用いるために、大容量のフレームメモリを２面分備える必要が生じるという問題がある。
【００１７】
また、特許文献２では、エラーフラグを利用してエラーコンシールを行う技術が記載されているが、これによれば、コンシール手段で第１フィールドを記憶する第１のメモリと、第２フィールドを記憶する第２のメモリとを有しており、この場合も２面分のフィールドメモリを必要とする。
【特許文献１】特開平５−１８３８６８号公報
【特許文献２】特開平１１−１６４２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記の課題を解決するため、本願発明では、２面分画像データを記録するためのメモリを備えずに、エラーコンシールを行うことを可能にする。再生装置で画像を出力部でこれを補正するようにするものである。
【００１９】
そこで、本願発明では、従来のように、伸張処理後のエラーを含む画像データについて補正処理するために、２画面分フレームメモリを使用せずに行うことができる画像出力装置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】
【００２０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載のエラーコンシール装置では、画像データをフィールド単位で複数のマクロブロックに分割し圧縮手段により圧縮して記録したデータを再生する際、前記圧縮手段と相補的関係を有する伸張手段により伸張処理を行い再生画像を出力する画像出力装置であって、前記伸張手段にて伸張して復元された前記マクロブロック内に含まれるエラーを検出するエラー検出手段と、前記エラー検出手段によりエラーが検出された場合、エラーが検出されたマクロブロックの画像データをエラーコードに書き替えるエラーコード付加手段と、前記伸張手段により伸張された画像データを順次上書き記憶するフィールドメモリと、前記伸張手段により伸張された画像データに前記エラーコードが含まれていない場合には、伸張された画像データを再生出力画像とし、前記伸張手段により伸張された画像データに前記エラーコードが含まれている場合には、前記エラーコードを含むマクロブロックの画像データを前記フィールドメモリに記憶されている直前のフィールドの同位置にあるマクロブロックの画像データに置換補正し再生出力画像として出力するエラーコンシール手段とを有することを特徴としている。
【００２１】
また、請求項２に記載のエラーコンシール装置では、前記エラーコード付加手段は、前記画像データ記憶において使用されない値をエラーコードとして、エラーが検出されたマクロブロックの画像データをエラーコードに書き替えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
上記構成による本発明によれば、ＤＶＣ装置において伸張後にエラーが発生した場合、信号処理過程において大容量のフレームメモリを２フレーム分必要とすることなくエラーコンシールが可能になる。この大容量のフレームメモリに替えて、画像出力部に従来から存在する再生ズーム用フィールドメモリを有効利用してエラーによるブロックノイズのコンシールを行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１に、本発明にかかる画像再生時のエラーコンシール機能を有するＤＶＣ装置１の主な構成を説明するブロック構成図を示す。図１に示すＤＶＣ装置１は、画像入出力制御が行われる画像入出力部１０と、信号処理が行われる信号処理部２０とを有している。この図１で示しているのはＤＶＣ装置１において、画像再生出力時のエラーコンシールを行うために必要な機能についてである。しかし、ＤＶＣ装置１は、図１で示す手段以外にも通常のＤＶＣ装置で必要とする音声入出力等に必要な機能も有するが、これらについては図示を省略している。
【００２４】
画像入出力部１０は、入出力インターフェース１１、画像変換手段１２、Ｙ／Ｃ分離・結合手段１３、自動調整手段１４、信号制御手段１５、フィールドメモリ１６を有する。
【００２５】
入出力インターフェース１１は、入出力のために必要な機能を有し、図示されないカメラである入力部及び出力画面である出力部と接続されている。画像変換手段１２は、画像データの変換処理を行う機能を有する。Ｙ／Ｃ分離・結合手段１３は、輝度や色差の分離及び結合の処理を行う機能を有する。自動調整手段１４は、フォーカスやズームなどを調整する機能を有する。
【００２６】
信号制御手段１５は、フィールド取得機能１５ａ、エラー判断機能１５ｂ、エラーコンシール機能１５ｃを有し、画像入出力部１０と信号処理部２０との画像データの入出力制御等の処理を行う。
【００２７】
フィールド取得機能１５ａは、信号処理部２０のシャフリング手段２１でシャフリングによりシャフリングされてフレームメモリ２２に記録されている画像データから、インターレース表示をするために連続するフィールドの画像データを順次、取得する機能である。
【００２８】
また、エラー判断機能１５ｂは、取得したフィールドの画像データにエラーコードで記述されるマクロブロックが存在しているか否かを判断する機能である。エラーコードについては、後に説明する。
【００２９】
さらに、エラーコンシール機能１５ｃは、エラー判断機能１５ｂにおいて、マクロブロックがエラーコードで記載されていると判断された場合に、該当するマクロブロックのデータをフィールドメモリ１６に記憶されているフィールドの同位置のマクロブロックのデータに書き替えることで補正する機能である。
【００３０】
フィールドメモリ１６は、従来から一般的に画像出力のための装置には備えられているものであり、再生ズームなどの処理で用いるために、画像データのフィールドを記憶している。このフィールドメモリ１６に記憶されるのは、信号処理部２０から取得したフィールドの画像データのうち、エラーコードを含まないフィールドの画像データである。エラー判断機能１５ｂで取得したフィールドにエラーコードが含まれていないことが判断された場合には、新たなフィールドの画像データとして順次書き替えられて記録される。
【００３１】
信号処理部２０は、シャフリング手段２１、フレームメモリ２２、圧縮伸張手段２３、音声信号処理手段２４、エラー検出訂正手段（ＥＣＣ手段）２５、外部端子インターフェース２６、記憶媒体用信号処理手段２７及び記憶媒体インターフェース２８を有する。
【００３２】
シャフリング手段２１は、フレームメモリ２２を利用して、複数のマクロブロックで構成される伸張された画像データを表示可能に並び替えを行う機能を有する。
【００３３】
圧縮伸張手段２３は、データの圧縮処理及び伸張処理をする機能を有する。また、圧縮伸張手段２３はエラーコード付加機能２３ａを備えている。このエラーコード付加機能２３ａは、画像データの伸張処理の際に発生するエラーを含むマクロブロックをエラーコードで書き替える機能を有する。エラーコードについては、後に説明する。
【００３４】
また、音声信号処理手段２４は、音声データに関する処理を行う機能を有する。さらに、ＥＣＣ手段２５は、データに含まれるエラーの検出及び検出したエラーの訂正を行う機能を有する。また、外部端子インターフェース２６は外部端子と接続してデータの入出力制御を行う機能を有する。
【００３５】
記憶媒体用信号処理手段２７は、入力されたデータを記憶媒体に記録するために必要な処理また、記憶媒体に記録されたデータを再生出力するために必要な処理を行う機能を有している。また、記憶媒体インターフェース２８は、テープ等の記憶媒体に記録されているデータを再生出力する場合の処理を行う機能を有する。
【００３６】
＜再生出力時のエラーコンシール処理＞
本発明に係るＤＶＣ装置１の具体的な画像データ再生出力の際におけるエラーコンシールの処理の流れについて、図２及び図３に示すフローチャートを用いて以下に説明する。
【００３７】
まず、図２に示すフローチャートを用いて、再生出力時の信号処理部２０における処理の流れについて説明する。
【００３８】
記憶媒体に記録されているデータは、デジタルビデオの圧縮形式で圧縮処理が施されたデータであるため、これらのデータが再生出力される場合には、伸張処理等の処理をする必要がある。
【００３９】
具体的には、まず、記憶媒体に記録されているデータが記憶媒体インターフェース２８を介して記憶媒体用信号処理手段２７に入力されると、画像データはここで処理され、ＥＣＣ手段２５でエラーの検出及びエラー訂正の処理がされる（Ｓ１１）。このＥＣＣ手段２５でエラー訂正がされる画像データは、圧縮されている画像データである。
【００４０】
記憶媒体用信号処理手段２７における信号処理及びＥＣＣ手段２５におけるエラー検出、エラー訂正処理については説明を省略する。ＥＣＣ手段２５においてエラー訂正がされた画像データは、圧縮伸張手段２３に入力され、ここで伸張処理される（Ｓ１２）。
【００４１】
この圧縮伸張手段２３で画像データの伸張をする際に、再びエラーが発生する場合がある。例えば、上述したように、エラーの範囲が訂正能力を超えた場合や誤訂正した場合、また、伸張処理において丸め誤差が発生した場合などには、エラーが発生する。
【００４２】
ＤＶＣ装置１で処理される画像データは、例えば、複数の８×８画素毎のマクロブロックによって構成されている。その為、圧縮伸張手段２３で伸張処理がされた画像データは、シャフリング手段２１において、これらの複数のマクロブロックで形成される画像データを並べ替えて１画面（１フレーム）の画像データを順次形成するシャフリング処理が行われる。このシャフリング処理後の画像が画面表示される。
【００４３】
圧縮伸張手段２３で画像データが伸張されると、圧縮伸張手段２３内で、エラーを含むマクロブロックがあるか否かが判断される（Ｓ１３）。ここで、エラーがあることが確認された際には、エラーコード付加機能２３ａにおいて、このエラーで記述されたマクロブロックは、通常のＤＶＣの信号処理では利用されていないコードに書き替えられる（Ｓ１４）。
【００４４】
それにより、この書き替えられたコードは通常、ＤＶＣの信号処理の過程では使用されていないコードであるため、エラーコードとされ、このエラーコードを含むマクロブロックはエラーデータあることが明らかにされる。
【００４５】
このエラーコードに書き換えられるデータは、一般にＤＶＣ装置において記憶媒体に記録する際には使用することのできない値であるエラー値である。しかし、このエラー値は、信号処理部２０及び画像入出力部１０における信号処理の過程では利用可能な値である。そのため、記録時の画像データにはこのエラー値を使用していない場合であっても、後に記録されている画像データを読み出す処理過程において、丸め誤差等により発生することがある。例えば、エラーコードは、８０ｈなどのコードのことである。
【００４６】
また、このエラー値は入力する際には使用することのできない値であるが、出力する際には使用可能な値である。そのため、画像データが処理過程で発生したエラー値を含む場合には、その後に続く演算処理の過程においても問題なく計算される。
【００４７】
さらに、出力する際にも表示可能な値であり、そのまま異常のない画像データとして出力表示される。しかし、このエラー値は記録時に存在しなかった信号であり、本来はエラーを含む画像データとなるため、画面に出力表示された場合には、このエラー値はブロックノイズとなる。
【００４８】
このようにブロックノイズが表示されることを防ぐため、エラーコード付加機能２３ａにおいて、信号処理部２０から画像入出力部１０に画像データが送られる前に、このようにして発生したエラーを含むマクロブロックを構成する８×８画素の全ての画素のデータを、エラーコードに書き替える。これにより、画像入出力部１０でこのエラーコードを含むブロックを補正することができる。
【００４９】
ステップＳ１３でエラーを含むマクロブロックがないことが確認された画像データ、または、ステップＳ１４でエラーを含むマクロブロックがエラーコードに書き替えられた画像データがシャフリング手段２１でシャフリング処理される（Ｓ１５）。
【００５０】
シャフリング処理された画像データが画像入出力部１０に入力されると、Ｙ／Ｃ分離・結合手段１３で輝度及び色差の分離処理が行われ、画像変換手段１２で画像変換処理がされて、その後、入出力インターフェース１１を介して出力される。
【００５１】
次に、図３に示すフローチャートを用いて、再生出力時における画像入出力部１０の信号制御手段１５内の処理の流れについて説明する。
【００５２】
まず、シャフリング手段２１でシャフリング処理されたデータがフレームメモリ２２に記録されると、フィールド取得機能１５ａはこのフレームメモリに記録されている１フレーム分の画像データを元に、第１フィールド分の画像データ及び、第２フィールド分の画像データをそれぞれ順番に１フィールドずつ取得する（Ｓ２１）。
【００５３】
フィールド取得機能１５ａにより取得された各フィールドの画像データについて、エラー判断機能１５ｂによって、エラーコードで記述されたマクロブロックがあるか否かが判断される（Ｓ２２）。ここで、対象となるマクロブロックがエラーコードで記述されていないことが判断された場合には、このエラーのない正しい画像データはフィールドメモリ１６に記録されると共に（Ｓ２３）、この正しいデータがＹ／Ｃ分離・結合手段１３に入力される（Ｓ２４）。エラーのない正しい画像データが取得され続ける限りは、フィールドメモリ１６には、常に新しい画像データが更新して記録される。
【００５４】
一方、ステップＳ２２において、取得された画像データにエラーコードで記述されているマクロブロックがあると判断された場合には、この画像データはエラーコンシール機能１５ｃにおいてエラーコンシールされる（Ｓ２５）。その後、このエラーコンシールされたフィールドの画像データがＹ／Ｃ分離・結合手段１３に入力される（Ｓ２５）。
【００５５】
このエラーコンシール機能１５ｃでされるエラーコンシールの具体的な方法を、以下に説明する。連続する第１フィールドの画像データと第２フィールドの画像データとの間では、画像データの差が少ない。そのため、エラーコンシール機能１５ｃでは、連続するフィールド間ではその差が少ないことを利用して補正を行う。
【００５６】
その方法としては、エラーコード付加機能２３ａによってエラーコードに書き替えられたマクロブロックを、フィールドメモリ１６で記憶しているフィールドの画像データの同じ位置のマクロブロックのデータに書き替える方法を利用している。
【００５７】
本来、このフィールドメモリ１６は再生ズーム等のために使われているものである。しかし、本発明のＤＶＣ装置１では、エラーコードを含む画像データはこのフィールドメモリ１６に書込まず、エラーコードで記述されるマクロブロックについてはこのフィールドメモリ１６に記憶されている画像データの同じ位置のマクロブロックで書き替えることで補正にも利用している。
【００５８】
画像データの再生がされている間は、上述したように、ステップＳ１１〜Ｓ１５で示される一連のエラーコードを付加する処理及び、ステップＳ２１〜Ｓ２６で示される一連のエラーコンシール処理がされて出力装置に画像が出力されている。
【００５９】
なお、本発明を上記の実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面の記載に限られるものではない。例えば、インターレース表示の場合について説明したが、プログレッシブ表示の場合であっても同様に、エラーの含まれるマクロブロックをエラーコードに置き替えてエラー補正を行うことも可能である。
【００６０】
また、上述した実施例では、画像出力装置としてＤＶＣ装置を用いて説明したが、本発明のエラーコンシール機能は、ＤＶＣ装置に限られることなく、他の画像出力装置であっても利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例に係るＤＶＣ装置を説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係るＤＶＣ装置の信号処理部における処理の流れを説明するフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に係るＤＶＣ装置の画像入出力部における処理の流れを説明するフローチャートである。
【図４】従来のＤＶＣ装置を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…ＤＶＣ装置、２…フレームメモリ、１０…画像入出力部、１１…入出力インターフェース、１２…画像変換手段、１３…分離・結合手段、１４…自動調整手段、１５…信号制御手段、１５ａ…フィールド取得機能、１５ｂ…エラー判断機能、１５ｃ…エラーコンシール機能、１６…フィールドメモリ、２０…信号処理部、２１…シャフリング手段、２２…フレームメモリ、２３…圧縮伸張手段、２３ａ…エラーコード付加機能、２４…音声信号処理手段、２５…ＥＣＣ手段、２６…外部端子インターフェース、２７…記憶媒体用信号処理手段、２８…記憶媒体インターフェース、１００…ＤＶＣ装置、１１０…画像入出力部、１１１…入出力インターフェース、１１２…画像変換手段、１１３…分離・結合手段、１１４…自動調整手段、１１５…信号制御手段、１１５ａ…フィールド取得機能、１１６…フィールドメモリ、１２０…信号処理部、１２１…シャフリング手段、１２２ａ，１２２ｂ…フレームメモリ、１２３…圧縮伸張手段、１２３ａ…エラーコンシール機能、１２４…音声信号制御手段、１２５…ＥＣＣ手段、１２６…外部端子インターフェース、１２７…記憶媒体用信号処理手段、１２８…記憶媒体インターフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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