(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下位映像品質を有する第１の映像データと上位映像品質を再生するための第２の映像データとを加算して上記上位映像品質を有する映像データを出力する加算手段と、
上記第２の映像データ中の誤りデータを検出し、上記第１の映像データに対する上記第２の映像データ中の誤りデータの加算を禁止する制御手段と、
上記加算手段からの映像データを通すフィルタ係数可変の空間的フィルタ手段と、
上記第１、第２の映像データ中の単位時間における誤り量を検出し、この単位時間における誤り量の変動が大きい期間は映像データの通過量を小さくし、上記単位時間における誤り量の変動が小さい期間は映像データの通過量を大きくするよう上記空間的フィルタ手段のフィルタ係数を制御する誤り量検出手段とを備えた映像復号化装置。
【請求項２】
上記第１の映像データは映像信号を圧縮符号化したデータを復号化した低品位ビットストリームであり、上記第２の映像データは上記映像信号から上記圧縮符号化したデータを復号化したデータを減算したデータを更に圧縮符号化し、この圧縮符号化したデータを復号化した残差ビットストリームであることを特徴とする請求項１記載の映像復号化装置。
【請求項３】
上記第１の映像データは映像信号の低域部分を圧縮符号化したデータを復号化した低品位ビットストリームであり、上記第２の映像データは上記映像信号の高域部分を圧縮符号化したデータを復号化した残差ビットストリームであることを特徴とする請求項１記載の映像復号化装置。
【請求項４】
上記第１及び第２の映像データは上記圧縮符号化された後、更に畳み込み符号化されたデータを復号化したものであることを特徴とする請求項２又は３記載の映像復号化装置。
【請求項５】
下位映像品質を有する第１の映像データと上位映像品質を再生するための第２の映像データとを加算して上記上位映像品質を有する映像データを出力する加算手段と、
上記第２の映像データ中の誤りデータを検出し、上記第１の映像データに対する上記第２の映像データ中の誤りデータの加算を禁止する制御手段と、
上記加算手段からの映像データを通すフィルタ係数可変の時間的フィルタ手段と、
上記第１、第２の映像データ中の単位時間における誤り量を検出し、この単位時間における誤り量の変動が大きい期間は映像データの通過量を小さくし、上記単位時間における誤り量の変動が小さい期間は映像データの通過量を大きくするよう上記時間的フィルタ手段のフィルタ係数を制御する誤り量検出手段とを備えた映像復号化装置。
【請求項６】
上記第１の映像データは映像信号を圧縮符号化したデータを復号化した低品位ビットストリームであり、上記第２の映像データは上記映像信号から上記圧縮符号化したデータを復号化したデータを減算したデータを更に圧縮符号化し、この圧縮符号化したデータを復号化した残差ビットストリームであることを特徴とする請求項５記載の映像復号化装置。
【請求項７】
映像信号を階層的圧縮符号化して下位映像品質を有する第１の映像圧縮符号化データと上位映像品質を再生するための第２の映像圧縮符号化データとを作成し多重化して出力する映像符号化装置と、
上記第１、第２の映像圧縮符号化データを復号化して第１、第２の映像データと成す復号化手段と、上記第１の映像データと上記第２の映像データを加算して上記上位映像品質を有する第３の映像データを出力する加算手段と、上記第２の映像データの誤り位置を検出し、上記第１の映像データに対する上記第２の映像データ中の誤り位置のデータの加算を禁止する誤り位置検出手段と、上記加算手段から得られる上記第３の映像データを通すフィルタ係数可変の空間的フィルタ手段と、上記第１、第２の映像データ中の単位時間における誤り量を検出し、この単位時間における誤り量の変動が大きい期間は映像データの通過量を小さくし、上記単位時間における誤り量の変動が小さい期間は映像データの通過量を大きくするよう上記空間的フィルタ手段のフィルタ係数を制御する誤り量検出手段とを備えた映像復号化装置とを備えた映像伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は階層的に符号化されたディジタル・データの伝送媒体（衛星・地上波・ケーブル等）からの受信や記録媒体からの再生等による映像データを復号する映像復号化装置及び映像伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年半導体技術の進歩によりテレビジョン映像のディジタル化が進み、放送や蓄積媒体におけるディジタル伝送が可能となってきた。しかし、ディジタル伝送では実用的限界において急激なスレッショールド特性をもつことから限界点を越えた時点から急激に映像品質が低下してしまう問題点があった。例えば衛星系では、キャリア周波数がｋｕ帯（１４／１２ＧＨｚ）もしくはｋａ帯（３０／２０ＧＨｚ）が使われるため、降雨による減衰が大きく、どしゃぶり状態では受信Ｃ／Ｎが極端に劣化する。地上波系においては、車等の移動体で受信する場合にビルの陰に入ると信号レベルが落ち込む。またＶＴＲ等の再生時でもヘッドの目詰まり等によって同様なことが生じる。
そこで劣悪な受信・再生時には映像構成上重要な情報を優先的に再生して映像内容を認識するようにし、優先度の低い情報は切捨てる“Graceful degradation"を行なうことにより上記の問題を解決する階層的符号化復号化技術が開発されている。
【０００３】
図８は上記技術の一例を示す。図８においては（ａ）が符号化側、（ｂ）が復号化側である。入力端子１より入力された映像信号はＡ／Ｄ変換器２によってディジタル化される。このディジタル映像信号は次に情報源符号化器（１）３によって非常に高い圧縮率で圧縮されて低品位ビットストリームとなる。圧縮手法については数々の方法があるが、例えば動き補償による適応的ＤＣＴ方式等によって圧縮する。上記低品位ビットストリームは情報源復号化器（１）４により直ちに復号化される。この復号化された映像は一度高い圧縮率で圧縮されているため映像品質は低いが映像内容は十分にはっきり認識できるという程度である。次に減算器５によってＡ／Ｄ変換器２の出力である元のディジタル映像信号と情報源復号化器（１）４の出力との差分が求められる。その差分データは情報源復号化器（２）６によって圧縮され、残差ビットストリームとなる。
【０００４】
次に、伝送路で混入するエラーの訂正のために上記低品位ビットストリームについては、伝送路符号化器（１）７によって符号化率が（ｒ＝１／２）である畳み込み符号化が施され、上記残差ビットストリームについては、伝送路符号化器（２）８によって（ｒ＝７／８）の畳み込み符号化が施される。その後両者は多重部９により多重化されさらにＱＰＳＫ変調された後、出力端子１０から出力される。
【０００５】
一方、復号化側では入力端子１１から入力されたディジタル映像信号は分離部１２においてＱＰＳＫ復調された後、上記畳み込み符号化された低品位ビットストリームと畳み込み符号化された残差ビットストリームとに分離され、畳み込み符号化された低品位ビットストリームは伝送路復号化器（１）１３に入力される。ここでは符号化側の伝送路符号化器（１）７により符号化された（ｒ＝１／２）の畳み込み符号の復号が行なわれる。また、畳み込み符号化された残差ビットストリームは伝送路復号化器（２）１４に入力され、符号化側における伝送路符号化器（２）８により符号化された（ｒ＝７／８）の畳み込み符号の復号が行なわれる。
【０００６】
次に伝送路復号化器（１）１３で復号された低品位ビットストリームは、情報源復号化器（１）１５により符号化側の情報源復号化器（１）４と全く同様の復号が成される。また伝送路復号化器（２）１４で復号化された残差ビットストリームは、情報源復号化器（２）１６によって符号化側の情報源符号化器（２）１６によって符号化側の情報源符号化器（２）６で施された圧縮手法に応じた伸長方法で復号が行なわれる。その後加算器１７によって復号された低品位映像信号と復号された残差映像信号とが加算され、加算出力がＤ／Ａ変換器１８でアナログ信号に変換された後、出力端子１９から映像信号として出力される。
【０００７】
この出力映像信号は上記残差映像信号がない場合でも低品位映像信号だけで映像の内容が十分に認識できる下位階層品質であり、残差映像信号が全て加算されれば上位階層品質が得られるように工夫されている。
【０００８】
図９は上述した階層的符号化復号化技術に応用される２つの伝送路符号化の特性を示す。図においては変調方式としてＱＰＳＫを用いたときの理論値を示している。横軸は伝送路のＣ／Ｎ、縦軸はビットエラーレート（ＢＥＲ）である。図中、Ａの特性は符号化を行なわないＱＰＳＫの特性、Ｂの特性は残差ビットストリームについての（ｒ＝７／８）の畳み込み符号によるもの、Ｃの特性は低品位ビットストリームについての（ｒ＝１／２）の畳み込み符号によるものである。
【０００９】
図９において、Ｃ／Ｎが十分に高い場合は、低品位ビットストリーム、残差ビットストリームとも十分なビットエラーレート（ＢＥＲ）が得られ、十分な映像品質が得られる。しかしＣ／Ｎが８ｄＢ程度になると、ＢＥＲでは１×１０-5程度になり、残差ビットストリームのエラー訂正が十分果たせなくなるが、Ｃの低品位ビットストリームでは十分なＢＥＲが得られる。Ｃ／Ｎが６ｄＢ程度となるとＢの残差ビットストリームのＢＥＲは１×１０-2に近付き始どエラーとなってしまう。この状態でもＣの低品位ビットストリームのＢＥＲは１×１０-10 程度である。Ｃ／Ｎが４ｄＢとなると低品位ビットストリームにもエラーの量が増加してくる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、Ｃ／Ｎが６乃至８ｄＢ程度を閾値として残差ビットストリームのＢＥＲが急激に変化するため、この閾値付近で変動する場合や、閾値を取り続ける場合は、階層的符号化における上位階層品質と下位階層品質とが目まぐるしく変化し、視聴者にとって大変目障りな状態に陥ってしまうという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、伝送路誤り率が上記のような変動をした場合においても安定した動作で、安定した画質を提供できる映像復号装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の映像復号化装置は、下位映像品質を有する第１の映像データと上位映像品質を再生するための第２の映像データとを加算して上記上位映像品質を有する映像データを出力する加算手段と、上記第２の映像データ中の誤りデータを検出し、上記第１の映像データに対する上記第２の映像データ中の誤りデータの加算を禁止する制御手段と、上記加算手段からの映像データを通すフィルタ係数可変の空間的フィルタ手段と、上記第１、第２の映像データ中の単位時間における誤り量を検出し、この単位時間における誤り量の変動が大きい期間は映像データの通過量を小さくし、上記単位時間における誤り量の変動が小さい期間は映像データの通過量を大きくするよう上記空間的フィルタ手段のフィルタ係数を制御する誤り量検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の映像復号化装置は、下位映像品質を有する第１の映像データと上位映像品質を再生するための第２の映像データとを加算して上記上位映像品質を有する映像データを出力する加算手段と、上記第２の映像データ中の誤りデータを検出し、上記第１の映像データに対する上記第２の映像データ中の誤りデータの加算を禁止する制御手段と、上記加算手段からの映像データを通すフィルタ係数可変の時間的フィルタ手段と、上記第１、第２の映像データ中の単位時間における誤り量を検出し、この単位時間における誤り量の変動が大きい期間は映像データの通過量を小さくし、上記単位時間における誤り量の変動が小さい期間は映像データの通過量を大きくするよう上記時間的フィルタ手段のフィルタ係数を制御する誤り量検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の映像伝送システムは、映像信号を階層的圧縮符号化して下位映像品質を有する第１の映像圧縮符号化データと上位映像品質を再生するための第２の映像圧縮符号化データとを作成し多重化して出力する映像符号化装置と、上記第１、第２の映像圧縮符号化データを復号化して第１、第２の映像データと成す復号化手段と、上記第１の映像データと上記第２の映像データを加算して上記上位映像品質を有する第３の映像データを出力する加算手段と、上記第２の映像データの誤り位置を検出し、上記第１の映像データに対する上記第２の映像データ中の誤り位置のデータの加算を禁止する誤り位置検出手段と、上記加算手段から得られる上記第３の映像データを通すフィルタ係数可変の空間的フィルタ手段と、上記第１、第２の映像データ中の単位時間における誤り量を検出し、この単位時間における誤り量の変動が大きい期間は映像データの通過量を小さくし、上記単位時間における誤り量の変動が小さい期間は映像データの通過量を大きくするよう上記空間的フィルタ手段のフィルタ係数を制御する誤り量検出手段とを備えた映像復号化装置とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】
本発明によれば、伝送路の誤り率が閾値付近で変動する場合や、閾値で略一定となる場合においても、高品位映像と低品位映像との切換えが頻繁に起きることがなく、安定した映像品質を得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態による映像復号化装置を示す。（ａ）が本発明に関わる映像符号化側、（ｂ）が本発明が適用される復号化側である。図８と対応する部分には同一符号が付されている。
入力端子１より入力された映像信号はＡ／Ｄ変換器２によりディジタル化された後、情報源符号化器（１）３により非常に高い圧縮率で圧縮された低品位ビットストリームとなる。圧縮手法についてはこの場合、動き補償によるイントラフィールド／インターフィールド／インターフレーム予測適応型ＤＣＴ方式によって圧縮する。次に、上記低品位ビットストリームは情報源復号化器（１）４により直ちに復号化される。復号のアルゴリズムは情報源符号化器（１）３の処理とは逆の処理を行い、フレームレートや画素数等は復号後は元の信号形式と同じになっている。この復号化された映像は一度高い圧縮率で圧縮されているため映像品質は低いが、映像内容は十分にはっきり認識できる下位階層品質である。
【００２１】
次に減算器５によりＡ／Ｄ変換器２の出力である元のディジタル映像信号と情報源復号化器（１）４の出力との差分が求められる。この差分データは情報源符号化器（２）６により圧縮され、残差ビットストリームを得る。残差信号の圧縮手法についてはこの場合、情報源符号化器（１）３と同様の動き補償によるイントラフィールド／インターフィールド／インターフレーム予測適応型ＤＣＴ方式によって圧縮する。この残差ビットストリームは上位階層品質を再生するための情報である。
【００２２】
次に伝送路で混入するエラーの訂正のために低品位ビットストリームについては伝送路符号化器（１）７により（ｒ＝１／２）の畳み込み符号化及び誤り検出符号化を施す。残差ビットストリームについては伝送路符号化器（２）８により（ｒ＝７／８）の畳み込み符号化及び誤り検出符号化を施す。ここで、用いる誤り検出符号は、ＣＲＣ等であればよいが訂正も可能なＲＳ符号等を適用してもよい。その後、両者は多重部９においてそれぞれのビットストリームの認識のためのＩＤが付加された後に多重化され、さらにＱＰＳＫ変調された後、出力端子１０から出力される。この出力された変調信号は不図示の衛星、地上波、ケーブル等のリアルタイム伝送路によって、もしくはＶＴＲやディスク等の蓄積系伝送路によって伝送される。
【００２３】
一方、復号化側においては、上述の各種の伝送路によって伝送された変調信号は入力端子１１から入力され、分離部１２においてＱＰＳＫ復調され、ディジタル信号となり、さらに畳み込み符号化された低品位ビットストリームと畳み込み符号化された残差ビットストリームとがＩＤに基づいて分離される。畳み込み符号化された低品位ビットストリームは伝送路復号化器（１）１３に入力される。ここでは符号化側の伝送路符号化器（１）７により符号化された（ｒ＝１／２）の畳み込み符号の復号が行なわれ、その復号アルゴリズムにより、伝送路途中で生じたビットエラーが訂正される。その訂正能力は図９のＣの特性で示される。一方、畳み込み符号化された残差ビットストリームは伝送路復号化器（２）１４に入力され、符号化側の伝送路符号化器（２）８により符号化された（ｒ＝７／８）の畳み込み符号の復号が行なわれ、その復号アルゴリズムにより、伝送路途中で生じたビットエラーが訂正される。その訂正能力は図９のＢの特性で示される。
【００２４】
伝送路符号化器（１）１３で復号された低品位ビットストリームは情報源復号化器（１）１５により符号化側の情報源復号化器（１）４と全く同様の復号がなされ、低品位映像信号となる。また、伝送路復号化器（２）１４で復号化された残差ビットストリームは情報源復号化器（２）１６によって符号化側の情報源符号化器（２）６で施された圧縮手法に基づいて復号が行なわれ、残差映像信号となる。この後残差映像信号は残差信号通過スイッチ２３を通って加算器１７によって低品位映像信号と加算される。
【００２５】
次に、加算器１７によって低品位映像信号と残差映像信号とが加算された映像信号は通過特性可変型空間的フィルタ２０を通された後、Ｄ／Ａ変換器１８を介して出力端子１９からアナログの映像信号が出力される。この出力映像信号は残差映像信号がない場合は低品位映像信号だけで映像の内容が十分に認識できる程度の下位階層品質であり、残差映像信号が全て加算されれば上位階層品質が得られる。
【００２６】
図１における本発明の特徴は、上述の通過特性可変型空間的フィルタ２０と、後述するビット誤り量検出部２１と、残差信号通過スイッチ２３とビット誤り位置検出部２２とにある。
【００２７】
まず、ビット誤り量検出部２１について説明する。ビット誤り量検出部２１では２つの伝送路復号化器１３、１４で誤り検出符号を復号した結果に基づいて単位時間におけるビットエラー数からビットエラーレート（ＢＥＲ）を求める。このＢＥＲから伝送路のＣ／Ｎを求める。これは図９Ａの特性によるものである。このＣ／Ｎ値から図２で示す特性に従ってビット誤り量検出部２１はフィルタ係数ｅを出力する。この場合ｅはＣ／Ｎが５ｄＢ以下、及び９Ｂ以上は０であり、Ｃ／Ｎが７ｄＢの時、１となり、Ｃ／Ｎ５〜７ｄＢは０〜１のリニア、Ｃ／Ｎ７〜９ｄＢは１〜０のリニア特性である。説明の都合上、Ｃ／Ｎで表現したが、ＢＥＲとＣ／Ｎは一意に定まるものであるから、ハードウェア構成上Ｃ／Ｎに一度変換する必要はない。
【００２８】
図３は通過特性可変型空間的フィルタ２０の構成例を示す。図３において、３１、３２は図１における通過特性可変型フィルタ２０の入力部ｉ１、ｉ２に対応する入力端子、４２は図１の出力部ｏに対応する出力端子である。３３、３４はラインメモリで映像信号を１ライン分遅延させる。３５、３６、３７のＤＬは映像信号を１画素分遅延させるラッチである。３８、３９は加算器で入力の総和を出力する。４０、４１は乗算器で、入力ｅに対して係数を乗算して出力する。乗算器４０は入力ｅに対してＬ（ｅ）を乗ずるもので、Ｌ（ｅ）＝０．５ｅ／４である。乗算器４１は入力ｅに対してＫ（ｅ）を乗ずるもので、Ｋ（ｅ）＝１−０．５ｅである。これにより、このフィルタ２０は、ｅ＝０の場合、入力信号に対して何らフィルタ処理を施さずに通過させ、ｅ＝１の場合中心画素係数０．５、周囲画素係数０．１２５の３×３タップの対象型フィルタ処理を施すことになり、ｅがその中間の値をとった場合には、その値に応じたフィルタ特性を示す。
【００２９】
このように、本実施の形態では残差映像信号のＢＥＲが大きく変動する付近において再生信号に対してフィルタリング信号を施しているので、高品位画像と低品位画像とが目まぐるしく移り変わってしまうことがなく画像を安定して再生することができる。即ち、Ｃ／Ｎの変化により誤り率の変動が大きい部分に対してはフィルタリング処理を施すことで再生画像の安定化が図れる。また、Ｃ／Ｎの変化に対して誤り率の変動が小さい部分に対してはフィルタリングを行わないので、高画質の画像が得られる。
【００３０】
また、図１のビット誤り位置検出部２２では残差ビットストリーム中の（ｒ＝７／８）の畳み込み符号の復号で訂正できなかったビット誤り位置を誤り検出符号により検出して残差信号通過スイッチ２３を制御する。つまり誤り訂正ができず誤りの残留している可能性のあるビット列のみ残差信号通過スイッチ２３をオフにして低品位映像に誤った残差映像信号を加算しないようにしている。
【００３１】
前述したように、本実施の形態の如き伝送路特性に対し、例えばＣ／Ｎが６〜８ｄＢ程度になった場合、残差ビットストリームのエラー訂正が十分果たせなくなり、データを正しく再生できなくなる。
本実施の形態では、ビット誤り位置検出部２２により、このようなエラー訂正が不能なデータを正確に検出することで、エラーの多い残差映像信号の加算をせずに、その部分については低品位映像信号だけを出力することにより、低品位ではあるが誤りのない画像の再生が可能となる。
【００３２】
即ち、残差映像信号について、所定の閾値よりも高くエラー訂正可能なＣ／Ｎが得られる時には高品位画像が再生され、上記閾値よりも低く、十分なＣ／Ｎが得られない時には低品位画像が再生される。
後者の場合には、品質は落ちるが画面全体として誤りによる乱れた画像を再生してしまうことを防止できるため、結果としてトータルで見ると少ない冗長度の誤り訂正符号でより低いＣ／Ｎまで誤りのない画像を再生することができる。
【００３３】
尚、本実施の形態で示したビット誤り量検出部２１の図２に示した特性は一例であって、ｅが０の範囲の設定、１の値の設定、リニア特性、また完全に通過か否か、さらにはフィルタ特性の設定など、本実施の形態に限定されることなく種々の変更ができる。
【００３４】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は第２の実施の形態による映像復号装置を示す。図４は復号化側のみを示しているが符号化側は図１、図９と同一構成であるので図示及び説明を省略する。
また、本実施の形態の特徴は図１の通過特性可変型時間的フィルタ２４を用いた点である。他の構成は図１と同一であるが、ビット誤り量検出部２１の内容が第１の実施の形態と若干異る。
【００３５】
図４において、加算器１７によって低品位映像信号と残差映像信号とが加算された映像信号は、通過特性可変型時間的フィルタ２４を通過した後、Ｄ／Ａ変換器１８を介して出力端子１９から映像信号が出力される。この出力映像信号は残差映像信号がない場合には低品位映像信号だけで映像の内容が十分に認識できる程度の下位階層品質であり、残差映像信号が全て加算されれば上位階層品質が得られる。
【００３６】
次にビット誤り量検出部２１について説明する。ビット誤り量検出部２１では伝送路復号化器１３、１４で誤り検出符号を復号した結果に基づいて単位時間におけるビットエラー数からビットエラーレート（ＢＥＲ）を求める。このＢＥＲから伝送路のＣ／Ｎを求める。これは図９のＡの特性である。そのＣ／Ｎ値から図６で示す特性に従ってビット誤り量検出部２１はフィルタ係数ｅを出力する。この場合ｅはＣ／Ｎが９ｄＢ以上は０であり、４ｄＢ以下は１である。Ｃ／Ｎが５〜９ｄＢでは１〜０のリニア特性である。説明の都合上、Ｃ／Ｎで表現したが、ＢＥＲとＣ／Ｎは一意に定まるものであるから、ハードウェア構成上Ｃ／Ｎに一度変換する必要はない。
【００３７】
図５は通過特性可変型時間的フィルタ２４の構成例を示す。７１、７２が図４の通過特性可変型時間的フィルタ２４の入力部ｉ１、ｉ２に対応する入力端子、７３は図４の出力部ｏに対応する出力端子である。７４はフレームメモリで映像信号を１フレーム分遅延させる。７５は加算器で、入力の総和を出力する。７６、７７は乗算器で、入力ｅに対して係数を乗算して出力する。乗算器７６は入力ｅに対してＬ（ｅ）を乗ずるもので、Ｌ（ｅ）＝１−０．８ｅである。乗算器７７は入力ｅに対してＫ（ｅ）を乗ずるもので、Ｋ（ｅ）＝０．８ｅである。これにより、ｅ＝０の場合、入力信号に対して何らフィルタ処理を施さずに通過させ、ｅ＝１の場合、ファクタ０．８の通過特性可変型時間的フィルタ処理を施すことになり、ｅがその中間の値をとった場合には、その値に応じたフィルタ特性を示す。
【００３８】
尚、ビット誤り位置検出部２２は図１と実質的に同一であり、スイッチ２３を制御する。また図６の特性は一例であって、ｅが０の範囲の設定、１の値の設定リニア特性、また完全に通過か否か、さらにはフィルタ特性の設定など、本実施の形態に限定されるものではない。
【００３９】
以上のように、本実施の形態では、低品位映像信号のＢＥＲが大きくなるＣ／Ｎが４ｄＢ以下の部分では一定のフィルタ処理を行い、Ｃ／Ｎが４〜９ｄＢのエラー訂正が十分に行われる部分ではビット誤り量に応じてフィルタ処理を行うようにしているので、高品位映像と低品位映像とが頻繁に変わることがなく安定した映像を再生することができる。
【００４０】
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。
図７は第３の実施の形態による映像復号化装置を示す。（ａ）が映像符号化側、（ｂ）が本発明が適用される復号化側である。
図７において、入力端子１により入力された映像信号はＡ／Ｄ変換器２によりディジタル化される。次に帯域分割（ＨＬ）回路２５によって水平方向に帯域分割して低域成分のみを取り出す。次に情報源符号化器（１）３によって非常に高い圧縮率で圧縮され、低品位ビットストリームを得る。圧縮手法についてはこの場合、動き補償によるイントラフィールド／インターフィールド／インターフレーム予測適応型ＤＣＴ方式によって圧縮する。
この符号化された信号は一度高い圧縮率で圧縮されているため、復号した場合に映像品質は低いが、映像内容ははっきり認識できる程度の下位階層品質である。
【００４１】
一方、帯域分割（ＨＨ）回路２６によって水平方向に帯域分割して高域成分のみを取り出す。次に情報源符号化器（２）６によって圧縮し、残差ビットストリームを得る。
残差信号の圧縮手法についてはこの場合、情報源符号化器（１）３と同様の動き補償によるイントラフィールド／インターフィールド／インターフレーム予測適応型ＤＣＴ方式によって圧縮する。この残差ビットストリームのビットは上位階層品質を再生するための情報である。
【００４２】
次に伝送路で混入するエラーの訂正のために低品位ビットストリームについては伝送路符号化器（１）７によって（ｒ＝１／２）の畳み込み符号化及び誤り検出符号化を施す。残差ビットストリームについては伝送路符号化器（２）８によって（ｒ＝７／８）の畳み込み符号化及び誤り検出符号化を施こす。ここで用いる誤り検出符号は、ＣＲＣ等であればよいが、訂正も可能なＲＳ符号を適用してもよい。その後、両者は多重部９においてそれぞれのビットストリームの認識のためのＩＤが付加された後、多重化されさらにＱＰＳＫ変調された後、出力端子１０から出力される。
出力された変調信号は不図示の衛星、地上波、ケーブル等のリアルタイム伝送路によって、もしくはＶＴＲやディスク等の蓄積系伝送路によって伝送される。
【００４３】
復号化側においては、上述の各種の伝送路によって伝送された変調信号は入力端子１１から入力され、分離部１２においてＱＰＳＫ復調され、ディジタル信号となり、さらにＩＤにより畳み込み符号化された低品位ビットストリームと畳み込み符号化された残差ビットストリームとに分離される。畳み込み符号化された低品位ビットストリームは伝送路復号化器（１）１３に入力される。ここでは符号化側の伝送路符号化器（１）７より符号化された（ｒ＝１／２）の畳み込み符号の復号が行なわれ、その復号アルゴリズムにより、伝送路途中で生じたビットエラーが訂正される。その訂正能力は図９のＣの特性で示される。一方、畳み込み符号化された残差ビットストリームは伝送路復号化器（２）１４に入力され、符号化側の伝送路符号化器（２）８により符号化された（ｒ＝７／８）の畳み込み符号の復号が行なわれ、その復号アルゴリズムにより、伝送路途中で生じたビットエラーが訂正される。その訂正能力は図９のＢの特性で示される。
【００４４】
伝送路復号化器（１）１３で復号された低品位ビットストリームは情報源復号化器（１）１５により符号化側の情報源符号化器（１）３の逆の復号がなされ、低品位映像信号となる。伝送路復号化器（２）１４で復号化された残差ビットストリームは情報源復号化器（２）１６によって符号化側の情報源符号化器（２）６で施された圧縮手法に基づいて復号が行なわれ、残差映像信号となる。低品位映像信号と残差映像信号とは帯域合成部２７において低域成分と高域成分が合成されて元の映像信号が出力される。
【００４５】
次に、帯域合成によって低品位映像信号と残差映像信号とが合成された映像信号は通過特性可変型空間的フィルタ２０を通過する。その後、Ｄ／Ａ変換器１８を介して出力端子１９からアナログの映像信号が出力される。この出力は残差映像信号はがない場合には低品位映像信号だけで映像の内容が十分に認識できる程度の下位階層品質であり、残差映像信号が全て合成されれば上位階層品質が得られる。
【００４６】
本実施の形態の特徴は通過特性可変型空間的フィルタ２０と、後述のビット誤り量検出部２１と、ビット誤り位置検出２２にあるが、ビット誤り量検出部２１及びフィルタ２０部分については第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様であるためここでは省略する。
【００４７】
ビット誤り量位置検出部２２では残差ビットストリーム中の（ｒ＝７／８）の畳み込み符号の復号で訂正できなかったビット誤り検出符号により検出して帯域合成部２７に対して残差映像信号を合成しないように制御する。
【００４８】
以上のように符号化側で帯域分割し、それぞれ符号化して低品位ビットストリームと残差ビットストリームとを得ることにより、回路構成を簡単にすることができる。
【００４９】
尚、下位階層映像の符号化には第１〜第３の実施の形態の他に、前処理としてプレフィルタによる帯域制限、画素間引といった空間方向の情報量抑圧、また時間方向にフィールド間引、フレーム間引等による情報量抑圧を行なってもよい。上記空間方向の情報量抑圧を行なった場合は、第１の実施の形態で示した通過特性可変型空間的フィルタ２０を用い、上記時間方向の抑圧を行なった場合には第２の実施の形態で示した通過特性可変型時間的フィルタ２４もしくは各実施の形態では図面で示さなかった空間・時間方向の３次元フィルタを用いることが効果的である。
また、各実施の形態では階層的符号化を上位下位の２階層で説明したが、この発展形として３階層以上の符号化方式に容易に適用できることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、第１の映像データと第２の映像データとを加算した映像データをフィルタを通過させるように成すと共に、そのフィルタ係数を第１の映像データと第２の映像データの誤り量に応じて制御するように構成したので、伝送路の誤り率が閾値付近で変動したり、閾値で略一定となる場合でも、映像品質が低品位映像と高品位映像との間で目まぐるしく変化することがなく、安定した映像品質を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に用いるフィルタの特性図である。
【図３】第１の実施の形態に用いるフィルタの構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態に用いるフィルタの構成例を示すブロック図である。
【図６】第２の実施の形態に用いるフィルタの特性図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】従来の映像符号化復号化装置を示すブロック図である。
【図９】映像信号、低品位映像信号、残差映像信号のＣ／Ｎビットエラーレートの特性図である。
【符号の説明】
３  情報源符号化器（１）
４  情報源復号化器（１）
５  減算器
６  情報源符号化器（２）
７  伝送路符号化器（１）
８  伝送路符号化器（２）
９  多重部
１２  分離部
１３  伝送路復号化器（１）
１４  伝送路復号化器（２）
１５  情報源復号化器（１）
１６  情報源復号化器（２）
１７  加算器
２０  通過特性可変型空間的フィルタ
２１  ビット誤り量検出部
２２  ビット誤り位置検出部
２３  残差信号通過スイッチ
２４  通過特性可変型時間的フィルタ
【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】
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【図８】
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【図９】
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