(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルの動画像を符号化したデータを復号するデータ復号装置であって、
前記データの中からエラーを検出するための検出手段と、
エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルのデータを用いて前記エラーを修復するための第１の修復手段と、
エラーが検出されたチャンネルとは異なるチャンネルのデータを用いて前記エラーを修復するための第２の修復手段と、
前記動画像のフレーム間の動きの変化を算出するための算出手段と、
前記複数の修復手段の中から、前記変化の大きさに基づいて、前記第１の修復手段および前記第２の修復手段のいずれかを選択するための選択手段と、
前記エラーを修復するように、前記選択された修復手段を制御するための制御手段とを含む、立体視を可能とする立体動画像用のデータ復号装置。
【請求項２】
前記データ復号装置は、
動きベクトルの有無を検出するための手段と、
前記動きベクトルが有ると、前記第１の修復手段を選択するための手段とをさらに含む、請求項１に記載のデータ復号装置。
【請求項３】
前記データ復号装置は、
視差ベクトルの有無を検出するための手段と、
前記視差ベクトルが有ると、前記第２の修復手段を選択するための手段とをさらに含む、請求項１に記載のデータ復号装置。
【請求項４】
前記第１の修復手段は、
前記エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルにおける、既に復号済みのデータに動き補償を施して、前記エラーを修復するための同チャンネル動き補償型エラー修復手段と、
前記エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルにおける、既に復号済みのデータを複写して、前記エラーを修復するための同チャンネル複写型エラー修復手段との少なくともいずれかを含み、
前記第２の修復手段は、
前記エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルにおける、既に復号済みのデータおよび復号中のデータのいずれかに視差補償を施して、前記エラーを修復するための別チャンネル視差補償型エラー修復手段と、
前記エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルにおける、既に復号済みのデータおよび復号中のデータのいずれかを複写して、前記エラーを修復するための別チャンネル複写型エラー修復手段との少なくともいずれかを含む、請求項１〜３のいずれかに記載のデータ復号装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記エラーの検出後から前記エラーが検出されたチャンネルに画面内符号化データが出現するまでの間、前記別チャンネル複写型エラー修復手段を用いて、前記エラーを修復するように制御するための手段を含む、請求項４に記載のデータ復号装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のチャンネルにおける動画像を符号化した、複数チャンネル符号化データを復号する復号装置に関し、特に、複数チャンネルの動画像によって立体視を可能とする立体動画像用の復号装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人の視覚に立体的な動画像を認知させるための立体動画像を符号化する方式にはさまざまなものがある。たとえば、右目用、左目用として、それぞれ異なる方向から撮影した２種類以上の動画像を用意し、それぞれを符号化及び多重化して複数チャンネル符号化データを作成するという方式がある。こうして作成された複数チャンネル符号化データを無線経由で送信したりストリーミング配信を行ったりした場合、復号側に到達するまでの間に、ビットの反転、欠落、混入などのエラーが発生する可能性があり、これによって復号画像の画質が損なわれるという問題がある。
【０００３】
特開平７−３２２３０２号公報は、このような問題を解決する立体動画像復号装置を開示する。この公報に開示された立体動画像復号装置は、被写体を複数の方向から撮影することによって得られた撮影方向毎の各画像データが記録された記録媒体より画像データを読出して復号することにより再生画像を得る装置である。この装置は、被写体を複数の方向から撮影することによって得られた撮影方向毎の各画像データが記録された記録媒体より画像データを読出す記録媒体読出回路と、記録媒体読出回路により読出された画像データを、一旦蓄積した後に復号する復号回路と、画像データにエラーが生じていないか否かを検出する復号エラー検出回路と、復号回路により得られた画像データを撮影方向毎のチャンネル別に転送するための多重分離回路と、多重分離手段によって得られた各チャンネルで表示される画像データが記憶される出力側画像データ記憶回路と、画像データにエラーが検出されたとき、出力側画像データ記憶回路において他のチャンネルの画像データを画像単位でエラー画像データに代えて補填する補填回路とを含む。
【０００４】
この公報に開示された立体動画像復号装置は、図１０に示すような構造である。なお、以下の説明では、複数チャンネル符号化データを左目用のＬチャンネル、右目用のＲチャンネルの２チャンネル符号化データと想定する。図１０に示すように、入力された複数チャンネル符号化データは、まず復号部１０００で復号されて復号画像となる。続いて多重分離部１００２で多重化を解除され、Ｒチャンネル復号画像、Ｌチャンネル復号画像に分離される。ここまでの過程でエラーが発見されなかった場合、Ｌチャンネル復号画像はＬチャンネル用の復号画像バッファＬ１００６、出力画像バッファＬ１０１０へと順に送られて、最終的なＬチャンネル出力画像となる。同様にして、Ｒチャンネル復号画像はＲチャンネル用の復号画像バッファＲ１００８、出力画像バッファＲ１０１２へと順に送られ最終的なＲチャンネル出力画像となる。これらの出力画像は、Ｒチャンネル出力画像をユーザーの右目に、Ｌチャンネル出力画像をユーザーの左目に表示できるよう工夫された立体動画像用の表示装置に送られ、ユーザーは立体感のある動画像として認識できるようになる。
【０００５】
エラー検出部１００４でどちらかのチャンネル、例えＬチャンネルにエラーが検出され復号不可能と判断された場合、左目用の出力画像だけが欠落したり、エラーが混入したままの画像が表示されてしまったりする。これを避けるために、エラー検出部１００４は、復号画像バッファＲ１００８に対し、Ｒチャンネル復号画像をＬチャンネル用の復号画像バッファＬ１００６にも転送するよう指示を出力する。復号画像バッファＲ１００８はこの指示を受けて、Ｒチャンネル復号画像を復号画像バッファＬ１００６に上書きする。これにより、左目用出力画像と右目用出力画像が同一の画像となってしまうものの、画像が欠落したりエラーが混入したままの画像が表示されたりする事態を避けられる。
【０００６】
さらに、この公報には、エラーが検出されたチャンネルの過去の画像を複写することにより、エラーを修復することも開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した公報に開示された装置を用いてエラーを修復した場合の出力画像を図１１に示す。図１１において、上段は右目用のＲチャンネルの出力画像を、下段は左目用のＬチャンネルの出力画像を表わす。Ｒ−１からＲ−６はＲチャンネル符号化データから復号された出力画像を表わし、Ｌ−１からＬ−６はＬチャンネル符号化データから復号された出力画像を表わす。また、番号が若いほど時間的に前の出力画像を表わしている。画像名に下線が引かれているＬ−５は画面内符号化された符号化データから復号された出力画像を表わし、それ以外の画像は画面間符号化された符号化データから復号された出力画像であることを示す。矢印は、画面間符号化に際して矢印の先の画像を復号するために矢印の元の画像を参照していることを示す。たとえば、Ｒ−３を復号するためには、Ｒ−２を参照していることを示している。
【０００８】
Ｌチャンネル符号化データから復号されたＬ−２にエラーが検出された場合、エラーを含んだＬ−２の復号画像は使用せず、同時期のＲチャンネル出力画像であるＲ−２を左目用の画像としても出力する。左右のチャンネルの画像は似た画像であることも多いため、ある程度の画質で修復することが可能となる。
【０００９】
Ｌ−３以降のＬチャンネル符号化データにエラーが検出されなかった場合、Ｌ−３以降は通常どおりの復号が行われる。しかし、符号化方法としてＩＳＯ／ＩＥＣのＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）標準やＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector）のＨシリーズ勧告などに代表される画面間符号化を使用していた場合、Ｌ−３は本来参照すべきＬ−２ではなくＲ−２を参照することとなってしまうため、それ自体の符号化データにはエラーがなかったにもかかわらず正しい出力画像が得られない。これをＬ−３’と呼ぶ。同様に、その正しくないＬ−３’を参照しているＬ−４も正しい出力画像とはならず、これをＬ−４’と呼ぶ。これらの出力画像には、正しくない参照画像を参照したことによるノイズが混入する。この連鎖は前の画像を参照せずに画面内符号化されているＬ−５の前まで続き、Ｌ−５まで到達して初めて再び正しい出力画像を得ることができる。もし、右目用の画像と左目用の画像がほとんど同一であれば、上述した公報に開示された装置を用いても、問題なくエラーを修復することができる。
【００１０】
しかしながら、一般的な立体動画像では立体感を強調するために左右の画像に大きな差があることが多い。このため、エラーが発生した画像と逆の目用の画像を複写しただけでは、十分なエラー修復がなされたとは言いがたい。
【００１１】
上述した公報に開示された、エラーが発生したチャンネルにおける過去の画像を複写してエラーを修復する方法では、過去の画像と現在の画像の間で変化が少ない場合には有効であるものの、過去の画像と現在の画像の間で変化が大きく、動きの大きな画像では満足な修復結果を得ることができない。
【００１２】
さらに、画面内符号化されたＬ−５が復号されるまでの間、Ｌチャンネルの出力画像に誤った参照画像を参照したことによるノイズが混入し続けるため、ユーザーは単に立体感を感じ取れなくなるだけでなく、せっかく正しく復号されている右目用の画像の認識にも問題を生ずる可能性がある。
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、複数のチャンネルを含む動画像データに発生したエラーを、人の視覚に対する影響をできるだけ少なくして、修復することができるデータ復号装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係るデータ復号装置は、複数のチャンネルの動画像を符号化したデータを復号する。このデータ復号装置は、データの中からエラーを検出するための検出手段と、エラーを修復するための複数の修復手段と、複数の修復手段の中から、１の修復手段を選択するための選択手段と、エラーを修復するように、選択された修復手段を制御するための制御手段とを含む。
【００１５】
第１の発明によると、検出手段は、符号化されたデータの中からエラーを検出する。このエラーを修復するための修復手段は複数準備されている。選択手段は、たとえば、復号している符号化データの性質に応じて、適切な修復手段を選択することができる。これにより、ユーザーがエラーを認識する可能性を低く抑えることができる。その結果、複数のチャンネルを含む動画像データに発生したエラーを、人の視覚に対する影響をできるだけ少なくして、修復することができるデータ復号装置を提供することができる。
【００１６】
第２の発明に係るデータ復号装置は、第１の発明の構成に加えて、エラーを修復するために用いられるデータと、エラーを含むデータとの変化を算出するための算出手段をさらに含む。選択手段は、複数の修復手段の中から、変化に基づいて、１の修復手段を選択するための手段を含む。
【００１７】
第２の発明によると、たとえば、エラーを修復するために用いられるデータと、エラーを含むデータとの変化が小さいと、エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルにおいて復号化されたデータを用いて、その変化が大きいと、エラーが検出されたチャンネルとは異なるチャンネルにおいて復号化されたデータを用いて、エラーを修復することができる。このように、符号化データの性質に応じて、適切な修復手段を選択することができる。
【００１８】
第３の発明に係るデータ復号装置は、第２の発明の構成に加えて、複数の修復手段は、エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルのデータを用いてデータを修復するための第１の修復手段と、エラーが検出されたチャンネルとは異なるチャンネルのデータを用いてデータを修復するための第２の修復手段とを含む。選択手段は、変化が小さいと第１の修復手段を、変化が大きいと第２の修復手段を選択するための手段を含む。
【００１９】
第３の発明によると、エラーを修復するために用いられるデータと、エラーを含むデータとの変化が小さいと、エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルにおいて復号化されたデータを用いて、その変化が大きいと、エラーが検出されたチャンネルとは異なるチャンネルにおいて復号化されたデータを用いて、エラーを修復する。このように、符号化データの性質に応じて、適切な修復手段を選択することができる。
【００２０】
第４の発明に係るデータ復号装置は、第３の発明の構成に加えて、第１の修復手段は、エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルにおける、既に復号済みのデータに動き補償を施して、エラーを修復するための同チャンネル動き補償型エラー修復手段と、エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルにおける、既に復号済みのデータを複写して、エラーを修復するための同チャンネル複写型エラー修復手段との少なくともいずれかを含む。第２の修復手段は、エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルにおける、既に復号済みのデータおよび復号中のデータのいずれかに視差補償を施して、エラーを修復するための別チャンネル視差補償型エラー修復手段と、エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルにおける、既に復号済みのデータおよび復号中のデータのいずれかを複写して、エラーを修復するための別チャンネル複写型エラー修復手段との少なくともいずれかを含む。
【００２１】
第４の発明によると、エラーが検出されたチャンネルと同じチャンネルにおいて復号化されたデータを用いる、同チャンネル動き補償型エラー修復手段および同チャンネル複写型エラー修復手段のいずれか、エラーが検出されたチャンネルとは異なるチャンネルにおいて復号化されたデータを用いる、別チャンネル視差補償型エラー修復手段および別チャンネル複写型エラー修復手段のいずれかを、用いて、符号化データの性質に応じて、適切な修復手段を選択することができる。
【００２２】
第５の発明に係るデータ復号装置は、第４の発明の構成に加えて、制御手段は、エラーの検出後からエラーが検出されたチャンネルに画面内符号化データおよび画面内符号化データに相当する符号化データのいずれかが出現するまでの間、別チャンネル複写型エラー修復手段を用いて、エラーを修復するように制御するための手段を含む。
【００２３】
第５の発明によると、エラーが検出されたチャンネルに画面内符号化データおよび画面内符号化データに相当する符号化データのいずれかが出現するまで、エラーが修復される。このため、画面間符号化データが出現している間においては、エラーの混入した画像が表示されないため、動画像の内容の認識に支障をきたすおそれがない。
【００２４】
第６の発明に係るデータ復号装置は、データの中からエラーを検出するための検出手段と、複数のチャンネルの中の任意のチャンネルのデータを使用して２次元表示用のデータを生成するための２次元データ生成手段と、出力モードを、２次元表示用出力モードと３次元表示用出力モードとで切換える切換え手段と、エラーの検出後からエラーが検出されたチャンネルに画面内符号化データおよび画面内符号化データに相当する符号化データのいずれかが出現するまでの間、エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルのデータを用いて、２次元画像生成手段に２次元表示用データを生成させるとともに、２次元表示用出力モードを維持するように、２次元データ生成手段と切換え手段とを制御するための制御手段とを含む。
【００２５】
第６の発明によると、２次元データ生成手段は、複数のチャンネルの中の任意のチャンネルのデータを使用して２次元表示用のデータを生成し、切換え手段は、出力モードを、２次元表示用出力モードと３次元表示用出力モードとで切換える。制御手段は、エラーの検出後からエラーが検出されたチャンネルに画面内符号化データが出現するまでの間、エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルのデータを用いて２次元表示用データを生成させる。制御手段は、２次元表示用出力モードを維持させる。これにより、画面間符号化データが出現している間においては、エラーが検出されたチャンネルとは異なるチャンネルのデータを用いて２次元表示用データが生成され、エラーの混入した画像が表示されないため、動画像の内容の認識に支障をきたすおそれがない。その結果、より高画質な２次元モードで画像を表示することができる。
【００２６】
第７の発明に係るデータ復号装置は、データの中からエラーを検出するための検出手段と、エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルにおける、既に復号済みのデータおよび復号中のデータのいずれかに視差補償を施して、エラーを修復するための修復手段とを含む。
【００２７】
第７の発明によると、符号化データにエラーが検出されると、エラーが検出されたチャンネルと異なるチャンネルにおける、既に復号済みのデータおよび復号中のデータのいずれかが使用されてエラーが修復される。このとき、視差補償を施して、エラーを修復するので、人の視覚に違和感を感じさせることなくエラーを修復させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２９】
本発明に係る立体動画像復号装置を説明するに先立ち、立体動画像復号装置が復号化処理の対象とする複数チャンネル符号化データの構成方法を以下に説明する。
【００３０】
一般的に、複数チャンネル符号化データは、被写体を複数の方向から撮影した複数チャンネルの動画像を、予め定められた方法により符号化および多重化することにより得られる。ただし、複数チャンネルの動画像としては、このような方法以外にも、複数方向から撮影した際の効果を考慮して人工的に合成された複数チャンネルの動画像や、一つの方向から撮影された動画像を解析して別方向からの動画像を生成した複数チャンネルの動画像などもある。
【００３１】
符号化方式には、ＩＳＯ／ＩＥＣのＭＰＥＧ標準に準拠する方式、ＩＴＵ−ＴのＨシリーズ勧告に準拠する方式などがある。符号化に際しては、各チャンネル間の相関を無視して別々に符号化する方法のほかに、基準となるチャンネルを一つ設けておいて、基準チャンネルは通常の符号化とし、他のチャンネルは基準チャンネルの画像、あるいは基準チャンネルの画像に視差補償を施した画像との差分を符号化する方法がある。
【００３２】
多重化の方式には、各チャンネルの符号化データを別々のファイルとしたり、別々の媒体を使用して送ったりしたりする方式のほか、複数の符号化データを所定のフォーマットに従って、一つのファイルまたはストリームにまとめる多重化方法、符号化前の画像の段階で各チャンネル用の画像を一枚の画像として合成して、これを前述の符号化方式を用いて符号化するという多重化方法もある。
【００３３】
本発明に係る立体動画像復号装置は、上述した符号化方法および多重化方法のどの方法によって作成された複数チャンネル符号化データにも適用でき、符号化方法および多重化方法の種類には依存しない。
【００３４】
以下の説明では、符号化方法としてＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６  ＭＰＥＧ−４を、多重化方法として複数チャンネルの動画像を符号化前に一枚の画像に合成する方法を採用した符号化装置で生成された複数チャンネル符号化データを入力とすると想定する。また、チャンネル数については右目用のＲチャンネル、左目用のＬチャンネルの２チャンネルからなる複数チャンネル符号化データと想定する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ以上のチャンネルを有する場合にも適用できる。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置について説明する。
【００３６】
図１は、本実施の形態に係る立体動画像復号装置の構成を示したブロック図である。図１に示すように、この立体動画像復号装置は、復号部１００、多重分離部１０２、エラー検出部１０４、動きベクトル抽出部１０６、参照画像バッファＬ１０８、動き補償部１１０、視差ベクトル抽出部１１２、出力画像バッファＲ１１４、視差補償部１１６、修復回路決定部１１８、出力画像合成部１２０、および出力画像バッファＬ１２２を含む。
【００３７】
復号部１００は、復号部１００に入力された複数チャンネル符号化データを復号して復号画像を出力する。多重分離部１０２は、復号部１００から出力された復号画像を、Ｒチャンネル、Ｌチャンネルの復号画像に分離する。なお、複数チャンネル符号化データの構成の種類によっては、最初に多重分離部が存在し、分離された符号化データを復号部で復号するという構成となることも考えられる。
【００３８】
なお、Ｒチャンネルの処理系とＬチャンネルの処理系は対称であるため、図１には、主としてＬチャンネルの処理系を記述した。図１の破線で囲った部分がＬチャンネル処理系であり、Ｒチャンネル処理系もこれと同様な構成である。各処理系内の多くの構成要素は両チャンネルで共用できるため、Ｌチャンネル処理系内の全ての構成要素を、Ｒチャンネル用にも用意する必要はない。たとえば、Ｌチャンネル処理系内の出力画像バッファＬと参照画像バッファＬ以外の構成要素をＲチャンネル処理系と共用し、入力をＬチャンネル、Ｒチャンネル間で適切に切換えて使用することもできる。
【００３９】
多重分離部１０２で分離されたＬチャンネルの復号画像は、エラーの検出されていない通常時には、出力画像合成部１２０へ出力される。出力画像合成部１２０は、復号画像をＬチャンネル用の出力画像バッファである出力画像バッファＬ１２２に格納し、これがＬチャンネル出力画像となる。
【００４０】
エラー検出部１０４が、Ｌチャンネルの符号化データに何らかのエラーを検出した場合、多重分離部１０２から出力されるＬチャンネルの復号画像にはエラーが混入していることになる。エラー検出部１０４は、修復回路決定部１１８に対して、エラー検出箇所を修復するような指令を出力する。出力画像合成部１２０は、修復回路決定部１１８から出力される修復画像と、多重分離部１０２から出力される復号画像とに基づいて、最終的な出力画像を生成して、出力画像バッファＬ１２２に格納する。
【００４１】
なお、エラー検出箇所の修復に際しては、エラーが検出された画像全体を修復する方法と、エラーが検出された画像領域だけを修復しそれ以外の画像領域は復号画像を使用する方法がある。本発明は、これらのどちらの方法にも適用できる。
【００４２】
画像領域の単位としては、たとえばＭＰＥＧ−４のビデオパケットのように固定長の再同期マーカで挟まれている領域が考えられる。ビデオパケットを使用していれば、符号化データ上のある箇所でエラーが検出され、以降の可変長符号を復号することができなくなった場合でも、次のパケットの先頭を再同期マーカで検出して復号を再開することができる。したがって、エラーの混入した画像領域を画像内の一部に限定することができる。
【００４３】
エラーが検出された画像領域のみを修復する場合、出力画像合成部１２０は、多重分離部１０２から出力される復号画像と、修復回路決定部１１８から出力される修復画像とを合成する機能を果たす。一方、画像全体を修復する場合、出力画像合成部１２０は、復号画像と修復画像のどちらを出力するかを切換えるスイッチの機能を果たす。
【００４４】
一般的にはできるだけ狭い画像領域だけを修復したほうが有利であるため、符号化効率に問題が発生しない範囲で、符号化装置側がビデオパケットの構成を小さくしておくことが望ましい。このようにすると、画像内の１箇所にエラーが検出されただけで画像全体を修復する必要がなくなる。特に、片側のチャンネルに発生したエラーが逆側のチャンネルにも影響してしまうことを避けるのがエラー修復処理上望ましいため、ＲチャンネルとＬチャンネルの画像を左右方向に連結するような合成方法が採用されている場合には、符号化装置側は左右の画像の境界でビデオパケットを分割しておくとよい。この様子を図２に示す。ここで、ビデオパケット（１）、ビデオパケット（３）、ビデオパケット（５）、ビデオパケット（７）、ビデオパケット（９）、ビデオパケット（１１）、ビデオパケット（１３）、ビデオパケット（１５）、ビデオパケット（１７）は、Ｌチャンネルの画像のビデオパケットで、ビデオパケット（２）、ビデオパケット（４）、ビデオパケット（６）、ビデオパケット（８）、ビデオパケット（１０）、ビデオパケット（１２）、ビデオパケット（１４）、ビデオパケット（１６）、ビデオパケット（１８）は、Ｒチャンネルの画像のビデオパケットである。このように左右にまたがるビデオパケットが存在しないようにビデオパケットを構成しておけば、エラーの影響を最小限にできる。
【００４５】
修復回路決定部１１８は、４種類のエラー画像修復回路を有する。この中のどれを使用するかを、適応的に選択してエラー画像を修復する。以下、この４種類のエラー画像修復回路を詳細に説明する。
【００４６】
第１のエラー画像修復回路は、参照画像バッファＬ１０８に格納してあるＬチャンネルの復号済み画像を複写して修復画像とする回路である。参照画像バッファＬは、本来、復号部がＬチャンネルの画像を復号する際に必要となる参照画像を格納するためのものであるが、これをエラー発生画像の修復にも使用するものである。
【００４７】
なお、復号用の参照画像バッファとエラー画像修復用の参照画像バッファをこのように兼用とする必要は必ずしもなく、例えば復号用の参照画像バッファに時間的に最も近い画像が格納されていない場合に、エラー画像修復専用の参照画像バッファを持って、そこに時間的に最も近い復号画像を格納しておく構成も考えられる。このエラー画像修復回路を以下では同チャンネル画像複写型エラー画像修復回路と呼ぶ。
【００４８】
第２のエラー画像修復回路は、参照画像バッファＬに格納された画像に動き補償を施して修復画像とする回路である。動きベクトル抽出部１０６は、参照画像バッファＬ１０８に格納された参照画像と、修復対象のエラー発生画像との間の動きベクトルを抽出する。動きベクトルは動き補償部１１０に出力される。動き補償部１１０は、参照画像バッファＬ１０８の参照画像に動きベクトルに基づいた動き補償を施した上で修復画像とする。このエラー画像修復回路を以下では動き補償型エラー画像修復回路と呼ぶ。
【００４９】
動きベクトルの抽出に際しては、符号化データがＭＰＥＧ−４のデータ・パーティショニングを使用して符号化されており、かつエラー発生画像領域の動きベクトルの復号に成功している場合などのように、正しい動きベクトルが符号化データ中から復号されている場合は、その復号結果をそのまま使う。一方、動きベクトル自体にもエラーが検出されていたり、データ・パーティショニングそのものが使われていなかったり、画像が画面内符号化されていたりして動きベクトルを得ることが出来なかった場合は、動きベクトルを０として出力する。この場合、上述した同チャンネル画像複写型エラー画像修復回路の動作と同一となる。このため、同チャンネル画像複写型エラー画像修復回路を、動き補償型エラー画像修復回路の特別な場合として、装置を兼用することも可能である。本実施の形態においては、予め動き補償型エラー画像修復回路が使用できないことがわかっている場合に、不要な処理を行わずに済むよう、別の構成とした。なお、動きベクトル抽出部１０６の動作は、これに限定されるものではなく、動きベクトルが直接得られなかった場合でも復号済みの画像で使用した動きベクトルからエラー発生画像の動きベクトルを推測したり、エラー発生画像中の復号に成功した画像領域の動きベクトルからエラー発生画像領域の動きベクトルを推測したりすることもできる。
【００５０】
第３のエラー画像修復回路は、Ｒチャンネルの復号画像を複写して修復画像とする回路である。修復に使用するＲチャンネルの復号画像は、出力画像バッファＲ１１４に格納されている。これは、Ｌチャンネル処理系における出力画像バッファＬと等価な役目を持ったＲチャンネル用の出力画像バッファである。Ｌチャンネルにエラーが検出された場合には、出力画像バッファＲ１１４に格納されている復号画像を複写して修復画像とする。
【００５１】
出力画像バッファＲ１１４には、Ｌチャンネルのエラー発生画像と同時期に表示されるべきＲチャンネルの復号画像が格納されているので、Ｒチャンネル用の出力画像バッファと、エラー画像修復用の画像バッファを共用することが可能である。必ずしもこのような共用に限定されるものではなく、両者が別々となる構成も可能である。このエラー画像修復回路を、以下では別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路と呼ぶ。
【００５２】
第４のエラー画像修復回路は、出力画像バッファＲ１１４の復号画像に、視差補償を施して修復画像とする回路である。出力画像バッファＲ１１４に格納されているＲチャンネルの出力画像は、本来エラーがなかった場合に復号できたはずのＬチャンネル復号画像に似ている場合が多い。しかしながら、両者の間には視差が存在するため、単にＲチャンネル出力画像の同一位置の画像を使用するのではなく、これを視差ベクトルで補償したほうがより高性能なエラー画像修復が行える。視差ベクトル抽出部１１２は、このための視差ベクトルを抽出する。視差ベクトルは、視差補償部１１６に送られ、Ｒチャンネル出力画像に対して視差ベクトルに基づいた視差補償が施され、修復画像となる。このエラー画像修復回路を、以下では視差補償型エラー画像修復回路と呼ぶ。
【００５３】
視差ベクトルの抽出に際しては、視差ベクトルが何らかの形で複数チャンネル符号化データ内に符号化されており、かつその復号に成功しているならば、これを使用する。一方、視差ベクトルが復号できなかったり、そもそも視差ベクトルが符号化されていなかったりした場合は、視差ベクトルを０として出力する。この場合、上述した別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路と同一の動作となる。このため、別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路を、視差補償型エラー画像修復回路の特別な場合とみなし、装置を兼用することも可能である。本実施の形態においては、予め視差補償型エラー画像修復回路が使用できないことがわかっている場合に不要な処理を行わずに済むよう、別の構成とした。なお、視差ベクトル抽出部１１２の動作はこれに限られるものではなく、視差ベクトルが直接得られなかった場合でも、既に復号済みの左右両チャンネルの出力画像から視差ベクトルを割り出し、これを元に現在の左右両チャンネル間の視差ベクトルを推測したり、エラー発生画像中の復号に成功した画像領域の視差ベクトルからエラー発生画像領域の視差ベクトルを推測したりすることも可能である。
【００５４】
なお、本実施の形態では、上述した４種類のエラー画像修復回路を有しているが、これらに限定されるものではない。上述した４種類の中の一部だけでも良いし、上述した４種類以外のエラー画像修復回路以外の修復回路を有していても良い。
【００５５】
修復回路決定部１１８においては、上述した４種類のエラー画像修復回路のうち、適切な一つを選択してエラー画像の修復を行なう。その選択の手順を、図３を用いて説明する。
【００５６】
ステップ１００（以下、ステップをＳという。）にて、修復回路決定部１１８は、動きベクトルの有無を判定する。動きベクトルが得られている場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０２に移される。
【００５７】
Ｓ１０２にて、修復回路決定部１１８は、視差ベクトルの有無を判定する。視差ベクトルが得られている場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４へ移される。
【００５８】
Ｓ１０４にて、修復回路決定部１１８は、エラー発生チャンネルにおけるフレーム間の動きの大小を判定する。動きが大きいと判定された場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、処理はＳ１０６へ移される。
【００５９】
Ｓ１０６にて、修復回路決定部１１８は、同チャンネルの復号済み画像を利用して同チャンネル画像複写型エラー画像修復回路によるエラー修復を行う。
【００６０】
Ｓ１０８にて、修復回路決定部１１８は、エラーを修復した上で、修復画像を最終的に出力する。
【００６１】
Ｓ１１０にて、修復回路決定部１１８は、動き補償型エラー画像修復回路によってエラーを修復する。本実施の形態においては、データ・パーティショニングで動きベクトル部の復号に成功している場合などがこれに相当する。
【００６２】
Ｓ１１２にて、修復回路決定部１１８は、視差補償型エラー画像修復回路によってエラーを修復する。本実施形態では、視差ベクトルが付加情報として符号化されていて、その復号に成功している場合などがこれに相当する。
【００６３】
Ｓ１１４にて、修復回路決定部１１８は、エラー発生チャンネルと逆側のチャンネルの復号画像を使って別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路によるエラー修復を行う。同チャンネルの復号済みの画像を複写してエラーを修復すると、正しい画像からの誤差が激しくなる可能性が高いので、別チャンネルの復号済みの画像を複写してエラーを修復する。
【００６４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る立体動画像復号装置の動作について説明する。
【００６５】
図４に出力画像を示す。図４の上段は右目用のＲチャンネルの出力画像を、下段は左目用のＬチャンネルの出力画像を表わす。Ｒ−１からＲ−６はＲチャンネル符号化データから復号された出力画像を表わし、Ｌ−１からＬ−６はＬチャンネル符号化データから復号された出力画像を表わす。また、番号が若いほど時間的に前の出力画像を表わしている。画像名に下線が引かれているＬ−５は画面内符号化された符号化データから復号された出力画像を表わし、それ以外の画像は画面間符号化された符号化データから復号された出力画像であることを表わす。矢印は、画面間符号化に際して矢印の先の画像を復号するために矢印の元の画像を参照していることを示す。たとえば、Ｒ−３を復号するためにはＲ−２を参照していることを示す。
【００６６】
Ｌチャンネル符号化データから復号されたＬ−２にエラーが検出された場合、図３に示すフローチャートに従って、エラー画像修復回路が選択される。ここでは、視差補償型エラー画像修復回路が選択されたものと想定する（Ｓ１０２にてＹＥＳ、Ｓ１１２）。すなわち、図４の点線矢印で示した方向に画像を参照し、視差補償を行った上で修復画像が作成され、エラー修復済みの出力画像Ｌ−２’がＬチャンネル用の出力画像として出力される。Ｌ−３の復号には参照画像として本来Ｌ−２が必要だが、これはエラーで復号されていないため、代わりに修復されたＬ−２’を参照画像に使用する。このため、本来の正しいＬ−３は出力されず、何らかのノイズを含んだＬ−３’が出力される。しかし、Ｌ−２’がＬ−２に非常に近いため、このノイズは視認しづらいレベルにおさえることが可能である。Ｌ−４についても同様にノイズを含んだＬ−４’となるが、画質上の問題はさらに小さくなる。Ｌ−５は画面内符号化された符号化データから復号されており、Ｌ−４を参照する必要がないため、Ｌ−５以降は正しい出力画像が表示される。
【００６７】
以上のようにして、本実施の形態に係る立体画像復号装置によると、復号している複数チャンネル符号化データの性質に応じて、適切なエラー画像修復回路を選択して修復画像を作成することが可能であり、ユーザーがエラーを認識する可能性を低く抑えることができる。
【００６８】
なお、上述した説明においては、チャンネル数を２チャンネルに限定していたため、Ｌチャンネルにエラーが検出されて視差補償型エラー画像修復回路または別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路を用いて修復を行う場合、Ｒチャンネルの復号画像を使用することは明らかであった。しかし、３チャンネル以上ある場合にはなんらかの判断基準をもって使用するチャンネルを選択する必要がある。この際の判断基準としては、たとえば、エラー発生チャンネルからの視差が最も小さいチャンネルを使用することが考えられる。
【００６９】
また、上述した説明においては、Ｌチャンネルにエラーが検出されたときにＲチャンネルにはエラーが検出されていない場合を想定していたが、実際にはＲチャンネルにもエラーが検出されていることもある。この場合は、Ｒチャンネルを使用しない、動き補償型エラー画像修復回路または同チャンネル画像複写型エラー画像修復回路を優先的に使用することでエラーの波及を阻止することができる。
【００７０】
＜第１の実施の形態  変形例＞
以下、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る立体動画像復号装置について説明する。以下に示す以外については、前述の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置と同じであるので、ここでの詳細な説明は繰返さない。
【００７１】
上述した動き補償型エラー画像修復回路と視差補償型エラー画像修復回路とは、それぞれ動きベクトル抽出部の出力する動きベクトルと視差ベクトル抽出部の出力する視差ベクトルの内容次第では、単体でも十分なエラー画像修復能力を有することが可能である。このため、本変形例においては、修復回路決定部を設けず一つの修復回路のみを有する立体動画像復号装置とした。
【００７２】
図５に本変形例に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図を示す。この立体動画像復号装置は、視差補償型エラー画像修復回路のみを有する。復号部１００、多重分離部１０２、エラー検出部１０４、視差ベクトル抽出部１１２、出力画像バッファＲ１１４、視差補償部１１６、出力画像合成部１２０、出力画像バッファＬ１２２は、図１に示したものと同様である。
【００７３】
この変形例においては、視差補償型エラー画像修復回路のみが存在し、エラー検出部がエラーを検出した場合は、エラー画像修復部５００が視差補償型エラー画像修復回路を用いてエラー画像を修復する構成である。
【００７４】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る立体動画像復号装置について説明する。なお、以下に示す説明の中で、前述の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置と同じ構成については同じ参照符号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００７５】
図６は、第２の実施の形態に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図である。復号部１００、多重分離部１０２、エラー検出部１０４、出力画像バッファＲ１１４、出力画像バッファＬ１２２は、図１に示したものと同じものである。エラー画像修復部Ｌ６００およびエラー画像修復部Ｒ６０２は、第１の実施の形態における別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路に相当し、それぞれＬチャンネルおよびＲチャンネル用のエラー画像修復を行う。
【００７６】
なお、本実施の形態では、１種類のエラー画像修復回路しか有していないが、本発明はこれに限られるものではない。第１の実施の形態のように、複数のエラー画像修復回路を有していて、適応的に切換えるものであってもよい。少なくとも、別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路を有すればよい。
【００７７】
別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路しか持たない場合や、第１の実施の形態のように適応的にエラー画像修復回路を選択した結果、別チャンネル画像複写型エラー画像修復回路が使用された場合、十分な画質の画像修復がなされないことが多い。このため、エラーが検出された画像の画質に問題が生ずるだけでなく、それを参照画像として使用する全ての画像に、正しくない参照画像を参照したことに起因するノイズが混入し、出力画像の画質が大きく悪化する可能性がある。この場合には立体感が失われるだけでなく、本来正しく復号されている別チャンネルの画像内容の認識にまで支障をきたすことがある。
【００７８】
本実施の形態においては、エラーが検出された後、エラー発生チャンネルに画面内符号化された画像が現れるまでの間、エラー画像修復部の出力を使いつづける。これにより、左右両チャンネルの出力画像は同一となり、立体感こそ失われるものの、誤った参照画像を参照したことに起因するノイズは混入しないため、動画像の内容認識には支障をきたすことがなくなる。
【００７９】
出力画像決定部６０４は、エラーが未検出の間は、出力画像バッファＲ１１４にはＲチャンネル復号画像を出力するように、出力画像切換えスイッチＲ６０８を操作する。同様にして、出力画像バッファＬ１２２にはＬチャンネル復号画像を出力するように、出力画像切換えスイッチＬ６０６を操作する。
【００８０】
たとえば、Ｌチャンネルにエラーが検出されたとの情報を、エラー検出部１０４から得た場合、出力画像切換えスイッチＬ６０６を操作して、エラー画像修復部Ｌ６００からの出力が出力されるように切換える。これによってＬチャンネルとＲチャンネルの復号画像が同一となる。
【００８１】
その後、Ｌチャンネルの符号化データにエラーが検出されなかったとしても、Ｌチャンネルに画面内符号化された符号化データが現れるまでの間、Ｌチャンネルのエラーの有無にかかわらずエラー画像修復部Ｌ６００から出力されるように、出力画像切換えスイッチＬ６０６を保持しておく。修復に使用しているＲチャンネルの復号画像にはまったくエラーが存在していないため、立体感こそ得られないものの、Ｌチャンネルの出力画像にエラーによるノイズが混入することはない。
【００８２】
このようにして、画像の修復が行われた場合の出力画像の様子を、図７を用いて説明する。上段・下段の区別、Ｒ−１からＲ−６、Ｌ−１からＬ−６の復号画像、下線、実線矢印については、図４と同じであるため、ここでは説明を繰返さない。
【００８３】
斜線が引かれているＬ−２にエラーが検出された場合、エラー画像修復部Ｌ６００によってＲ−２が複写され、Ｌチャンネル用の出力画像として出力される。その後、画面内符号化されたＬ−５より前のＬチャンネルの復号画像であるＬ−３、Ｌ−４は使用されず、エラー画像修復部Ｌの出力が使用されつづける。すなわち、Ｌ−２、Ｌ−３、Ｌ−４の代わりに、Ｒ−２、Ｒ−３、Ｒ−４がＬチャンネル用出力画像として出力される。なお、Ｌ−３、Ｌ−４のように復号前に使用されないことが判明している場合は、復号自体を行わないことも可能である。
【００８４】
なお、本実施の形態においては、エラー画像修復部の出力から本来の復号画像にスイッチを戻すための契機として、エラー発生チャンネルに画面内符号化された画像が出現することを使用しているが、本発明はこれに限られるものではなく、画面内符号化された画像の出現に相当する別のきっかけを使用しても良い。たとえば、一般的には画面内符号化は画像単位で行われるだけでなく、マクロブロックなどの画像領域単位でも行われているので、画面内符号化された画像領域を記憶しておき、ほぼ画面全体が画面内符号化されたと判断された場合に出力画像切換えスイッチを切換えて本来の復号画像に戻す方法もある。
【００８５】
以上のようにして、本発明の第２の実施の形態に係る立体動画像復号装置によると、エラー検出後の立体感こそ損なわれるものの、エラーの混入した画像はまったく表示されないため、動画像の内容認識に支障をきたす恐れがない。
【００８６】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係る立体動画像復号装置について説明する。なお、以下に示す説明の中で、前述の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置と同じ構成については同じ参照符号を付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００８７】
図８は、第３の実施の形態に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図である。復号部１００、多重分離部１０２、エラー検出部１０４は、図１に示したものと同じである。表示部８１０としては、たとえば、特開平５−１２２７３３号公報に開示されている、２Ｄ表示と３Ｄ表示を切換え可能な表示装置が使用される。
【００８８】
この２種類の画像表示方法を表示モードと呼び、２Ｄ表示と３Ｄ表示の表示モードを、それぞれ２Ｄモード、３Ｄモードと呼ぶ。なお、特開平５−１２２７３３号公報の表示装置では、２Ｄモードでは３Ｄモードの２倍の解像度で表示が可能であり、従って２Ｄモードでは、３Ｄモードで左右に同一の画像を表示するのに比して、より高画質な画像を表示することが可能である。ただし、２Ｄモードでは解像度が３Ｄモードの２倍となるため、１チャンネルの復号画像をそのまま表示したのでは解像度が不足する。そのため、１チャンネルの復号画像から２Ｄモード用の出力画像を得る場合は、２Ｄ画像生成部８０４を使用して解像度が２倍の２Ｄ画像を生成する。一方、３Ｄモードでは左右両チャンネルの画像を適切に表示するために、左右両チャンネルの出力画像を合成する処理が必要となる。これは、３Ｄ画像合成部８００で行われる。
【００８９】
エラーが検出されていない通常の復号状態では、表示モード決定部８０６によって３Ｄモードが選択され、その旨が表示部に指示されるとともに３Ｄ画像合成部の出力が表示部に送られるよう表示モード切換えスイッチ０８０６が操作される。しかし、エラー検出部１０４によって、あるチャンネルにエラーが検出されると、表示モード決定部８０６は２Ｄモードを選択する。２Ｄモードが選択された場合、その旨が表示部８１０に指示されるとともに、出力画像切換えスイッチ８０８も２Ｄ画像生成部８０４の出力が表示部８１０に出力されるように切換えられる。また、２Ｄ画像生成部８０４への入力を選択する入力画像切換えスイッチ８０２は、エラーが検出されたチャンネルと別のチャンネルを選択する。たとえば、Ｌチャンネルにエラーが検出された場合、Ｒチャンネルが入力として選択される。
【００９０】
その後、Ｌチャンネルの符号化データにエラーが検出されなかったとしても、Ｌチャンネルに画面内符号化された符号化データが現れるまでの間、Ｌチャンネルのエラーの有無にかかわらず、表示モード決定部８０６は、２Ｄモードを選択しつづける。
【００９１】
このようにして、画像の修復が行われた場合の出力画像の様子を、図９を用いて説明する。Ｒ−１からＲ−６、Ｌ−１からＬ−６の復号画像、下線、実線矢印については、図４と同じであるため、ここでは説明を繰返さない。図中の上段は右目用のＲチャンネル出力画像を、下段は左目用のＬチャンネル出力画像を表わし、中段は２Ｄモードで表示される２Ｄモード用の出力画像を表わす。Ｐ−２からＰ−４は２Ｄモード用に解像度が２倍になるよう拡大された出力画像を表わす。
【００９２】
斜線が引かれているＬ−２にエラーが検出された場合、エラーの検出されたＬ−２から、これを参照画像として使用しているＬ−３、Ｌ−４までは表示に使用されない。一方、エラーが検出されなかったＲチャンネルの出力画像であるＲ−２からＲ−４は、復号された後に２Ｄ画像生成部で２Ｄモード用の出力画像へと変換され、それぞれＰ−２からＰ−４となって２Ｄモードに切換えられた表示部８１０へ出力される。エラーの検出されたＬチャンネルに画面内符号化されたＬ−５が現れて以降は、３Ｄモードに戻して通常の復号が行われる。
【００９３】
なお、前記第２の実施形態で記述したのと同様、３Ｄモードへの復帰の契機として、エラー発生チャンネルに画面内符号化された画像が現れることを利用する以外に、マクロブロックなどの画像領域単位の画面内符号化が全画面におよんだと判断された場合に３Ｄモードに復帰させるという方法もある。
【００９４】
以上のようにして、本発明の第３の実施の形態に係る立体動画像復号装置によると、エラー検出後の立体感こそ損なわれるものの、エラーの混入した画像はまったく表示されないため、動画像の内容認識に支障をきたす恐れがない上に、より高画質な２Ｄモードで画像を表示することが可能となる。
【００９５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図である。
【図２】  本発明の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置に好適な複数チャンネル符号化データを説明する説明図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置の修復回路決定部において実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】  本発明の第１の実施の形態に係る立体動画像復号装置の動作を説明する説明図である。
【図５】  本発明の第１の実施の形態の変形例に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図である。
【図６】  本発明の第２の実施の形態に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図である。
【図７】  本発明の第２の実施の形態に係る立体動画像復号装置の動作を説明する説明図である。
【図８】  本発明の第３の実施の形態に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図である。
【図９】  本発明の第３の実施の形態に係る立体動画像復号装置の動作を説明する説明図である。
【図１０】  従来技術に係る立体動画像復号装置の制御ブロック図である。
【図１１】  従来技術に係る立体動画像復号装置の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
１００  復号部、１０２  多重分離部、１０４  エラー検出部、１０６  動きベクトル抽出部、１０８  参照画像バッファＬ、１１０  動き補償部、１１２  視差ベクトル抽出部、１１４  出力画像バッファＲ、１１６  視差補償部、１１８  修復回路決定部、１２０  出力画像合成部、１２２  出力画像バッファＬ、５００  エラー画像修復部、６００  エラー画像修復部Ｌ、６０２  エラー画像修復部Ｒ、６０４  出力画像決定部、６０６  出力画像切換えスイッチＬ、６０８  出力画像切換えスイッチＲ、８００  ３Ｄ画像合成部、８０２  入力画像切換えスイッチ、８０４  ２Ｄ画像生成部、８０６  表示モード決定部、８０８  出力画像切換えスイッチ、８１０  表示部、１０００  復号部、１００２  多重分離部、１００４  エラー検出部、１００６  復号画像バッファＬ、１００８  復号画像バッファＲ、１０１０  出力画像バッファＬ、１０１２  出力画像バッファＲ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003992533.tif 000008
【図８】
0003992533.tif 000009
【図９】
0003992533.tif 000010
【図１０】
0003992533.tif 000011
【図１１】
0003992533.tif 000012