(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予測画像の各ビットプレーンの予測値を生成する予測値生成装置において、
上記予測画像から各ビットプレーンの情報ビットを生成する情報ビット生成手段と、
上位ビットプレーンの情報ビットの復号結果に基づいて、上記予測画像における当該ビットプレーンの上位ビットプレーンの情報ビット推測誤り箇所を特定する推測誤り箇所特定手段と、
当該ビットプレーンにおける上記推測誤り箇所の値を所定値に更新する情報更新手段と
を備えることを特徴とする予測値生成装置。
【請求項２】
上記推測誤り箇所特定手段を複数備えるものとし、複数の上記推測誤り箇所特定手段が、上記予測画像の各ビットプレーンに対する情報ビットの推測誤りの検出を並列して行うものであることを特徴とする請求項１に記載の予測値生成装置。
【請求項３】
上記情報更新手段が、下位の全てのビットプレーンの上記推測誤り箇所の値を更新するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の予測値生成装置。
【請求項４】
上記更新値が、情報ビットのとり得る値の中間値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の予測値生成装置。
【請求項５】
予測画像の各ビットプレーンの予測値を生成する予測値生成方法において、
予測値生成装置が、情報ビット生成手段、推測箇所特定手段及び情報更新手段を備え、
上記情報ビット生成手段が、上記予測画像から各ビットプレーンの情報ビットを生成する情報ビット生成工程と、
上記推測誤り箇所特定手段が、上位ビットプレーンの情報ビットの復号結果に基づいて、上記予測画像における当該ビットプレーンの上位ビットプレーンの情報ビット推測誤り箇所を特定する推測誤り箇所特定工程と、
上記情報更新手段が、当該ビットプレーンにおける上記推測誤り箇所の値を所定値に更新する情報更新工程と
を有することを特徴とする予測値生成方法。
【請求項６】
入力された符号化画像データを復号する１又は複数の復号手段と、
上記符号化画像データに基づいて予測画像を形成する予測画像形成手段と、
上記復号手段の出力と上記予測画像形成手段の出力とに基づいて復号画像を生成する復号画像生成手段と
を備え、
上記１又は複数の復号手段が、上記予測画像形成手段の出力に基づいて、各ビットプレーンの予測値を生成する請求項１〜４のいずれかに記載の予測値生成装置に相当する予測値生成部を有することを特徴とする復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測値生成装置、予測値生成方法及び復号装置に関し、例えば、分散映像符号化（ＤＶＣ：Distributed  Video  Coding）等に用いられる復号システムに適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、非特許文献１に記載されるような分散映像符号化（ＤＶＣ）という新しい符号化方式が注目されている。
【０００３】
このＤＶＣ方式は、符号化器で符号化するべき原画像に対してSlepian-Wolf符号化処理を行い、その符号化データと復号側で行った符号化器側の原画像の予測画像と共に、Slepian-Wolf復号を行うことで画像の符号化を行う新しい符号化方式である。
【０００４】
図２は、非特許文献１に紹介されているＤＶＣ方式のフレームワークである。ここでは、図２を参照しながら、ＤＶＣ方式を説明する。
【０００５】
符号化器で符号化するべき原画像（Wyner-Zif  Frames）を変換係数領域（ＤＣＴ：Discrete  Cosine  Transform）に変換した後、各帯域毎に量子化（２Ｍｋ  Level  Quantizer）し、その値（ｑk）を２値で表し、各ビットの情報を、例えば１flame分集めた情報（Extract  bit-Planes）毎にSlepian-Wolf符号化（Turbo  Encoder）を行い、その結果のうちパリティビットのみを一時保存（Buffer）する。なお、図２では明確に図示されていないが情報ビットは捨てられる。
【０００６】
復号器側では、予測画像を生成し（Interpolation／Extrapolation）、その予測画像を変換係数額域（ＤＣＴ）に変換し、各帯域毎にSide-InformationとしてSlepian-Wolf復号器（Turbo  Decoder）に入力する。
【０００７】
一方、Slepian-Wolf復号器（Turbo  Decoder）は、符号化器に対して、一時保存しているパリティビットのうち一部に対して送信要求（Request  bits）を行う。受信したパリティビットと上述したSide-InformationからSlepian-Wolf復号（Turbo  Decoder）を行う。十分な復号が行えなかった場合は、Slepian-Wolf復号器（Turbo  Decoder）は、再度符号化器側にパリティビットの一部の追加送信要求（Request  bits）を行い、受信したパリティビットと上述したSide-InformationからSlepian-Wolf復号（Turbo  Decoder）を行う。この処理を、十分な復号が行えるまで続ける。
【０００８】
その後、Slepian-Wolf復号（Turbo  Decoder）の復号値とSide-Informationから変換係数を再構築し、逆変換（ＩＤＣＴ）することで復号画像を得る。
【０００９】
このＤＶＣ方式の圧縮率は、Decoderでの予測画像（Side-Information）生成の精度が大きく寄与することが知られている。Side-Informationを正確に生成することができれば圧縮率を上げることが可能となる。
【００１０】
そのために、非特許文献２に示されるような、Side-Informationを更新する試みが提案されている。
【００１１】
非特許文献２に記載されている予測画像（Side-Information）の生成方法は、図３に示すように、復号器側において、動きベクトル探索及び動き補償器１０７が動き探索や動き補償を行い、予測画像（Side-Information）を再生成する。そして、この新たに生成した予測画像（Side-Information）を用いて、次のビットプレーンの復号のための処理を行う。
【００１２】
【非特許文献１】Anne  Aaron，Shantanu  Rane，Eric  Setton，and  Bernd  Griod，“Transform-Domain  Wyner-Ziv  Codec  For  Video”，In：Proc，SPIE  Visual  Communications  and  Image  Processing，San  Jose，CA，2004
【非特許文献２】A．B．B．  Adikari，W．A．C．Fernando，W．A．R．J．Weerakkody，H．K．Arachchi，“A  Sequential  Motion  Compensated  Refinement  Technique  for  Distributed  Video  coding  of  Wyner-Zif  Frames”，IEEE  International  Conference  on  Volume  Issue  8-11  Oct，2006，PP.597-600．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来のＤＶＣ方式の復号器側では、予測画像（Side-Information）の再生成を行うことにより、精度の高い予測画像（Side-Information）を生成することが可能となるため、各ビットプレーンの情報ビットの精度を上げることが可能となり、圧縮率は向上する。
【００１４】
しかしながら、従来のＤＶＣ方式の復号器側においては、ビットプレーンの数に応じた分だけ、動き探索、動き補償を処理する必要があるため、それらの処理量が大幅に増加することは容易に推測できる。
【００１５】
また、直の上位ビットプレーンの復号結果を用いて動きベクトル探索、動き補償を行うので、ビットプレーン単位の並列処理ができないという問題もある。
【００１６】
そのため、従来の復号器側における動き探索や動き補償に係る処理量を軽減しながら、圧縮率の向上をはかることができ、ビットプレーン単位の並列処理を実現することができる予測値生成装置、予測値生成方法及び復号装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の予測値生成装置は、予測画像の各ビットプレーンの予測値を生成する予測値生成装置において、（１）予測画像から各ビットプレーンの情報ビットを生成する情報ビット生成手段と、（２）ビットプレーンの情報ビットの復号結果に基づいて、予測画像における当該ビットプレーンの上位ビットプレーンの情報ビット推測誤り箇所を特定する推測誤り箇所特定手段と、（３）当該ビットプレーンにおける上記推測誤り箇所の値を所定値に更新する情報更新手段とを備えることを特徴とする予測値生成装置。
【００１８】
第２の本発明の予測値生成方法は、予測画像の各ビットプレーンの予測値を生成する予測値生成方法において、予測値生成装置が、情報ビット生成手段、推測箇所特定手段及び情報更新手段を備え、（１）情報ビット生成手段が、予測画像から各ビットプレーンの情報ビットを生成する情報ビット生成工程と、（２）推測誤り箇所特定手段が、上位ビットプレーンの情報ビットの復号結果に基づいて、上記予測画像における当該ビットプレーンの上位ビットプレーンの情報ビット推測誤り箇所を特定する推測誤り箇所特定工程と、（３）情報更新手段が、当該ビットプレーンにおける上記推測誤り箇所の値を所定値に更新する情報更新工程とを有することを特徴とする。
【００１９】
第３の本発明の復号装置は、（１）入力された符号化画像データを復号する１又は複数の復号手段と、（２）符号化画像データに基づいて予測画像を形成する予測画像形成手段と、（３）復号手段の出力と予測画像形成手段の出力とに基づいて復号画像を生成する復号画像生成手段とを備え、１又は複数の復号手段が、予測画像形成手段の出力に基づいて、各ビットプレーンの予測値を生成する第１の本発明の予測値生成部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、復号器側における動き探索や動き補償に係る処理量を軽減しながら、圧縮率の向上をはかることができ、又ビットプレーン単位の並列処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明の予測値生成装置、予測値生成方法及び復号装置の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
第１の実施形態は、映像符号化方式としてＤＶＣ方式を採用した復号システムに、本発明を適用した場合を例示して説明する。
【００２３】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態の復号システム１０の構成を示す構成図である。なお、図３に示す従来の復号システムの構成に相当する構成要件については、図３に示す符号と同一の符号を示す。
【００２４】
図１において、第１の実施形態の復号システム１０は、符号化データとして受信したキーフレーム用データとWyner-Zivフレーム用データとに基づいて復号処理を行い、復号画像を出力するものである。
【００２５】
図１において、復号システム１０は、送信側から送られてきたWyner-Zivフレーム用データを受信し、Slepian-Wolf復号処理を行うSlepian-Wolf復号器１０１と、送信側から送られてきたキーフレーム用データを受信し、キーフレームの復号を行うキーフレーム復号器１０３と、キーフレーム復号器１０３の復号結果を格納する復号画像バッファ１０４と、復号画像バッファ１０４のデータからSide  Informationを生成するSide  Information生成器１０５と、Slepian-Wolf復号器１０１の出力とSide  Information生成器１０５の出力から復号画像を生成する復号画像生成器１０２と、各ビットプレーンの情報ビットを生成する各ビットプレーン情報ビット生成器１０９と、Slepian-Wolf復号器１０１の出力と各ビットプレーン情報ビット生成器１０９の出力とから上位ビットプレーンの推測誤り箇所を特定する上位ビットプレーン推測誤り特定器１１１と、Slepian-Wolf復号器１０１へ入力する情報ビットを生成する処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０とを少なくとも有して構成される。
【００２６】
次に、図１に示す復号システム１０の各構成要件について説明する。
【００２７】
Slepian−Wolf復号器１０１は、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０から１フレームの最上位のビットプレーンの情報ビットを受け取ると、この最上位ビットプレーンの情報ビットと送信側から受信したWyner−Zivフレーム用データとに基づいてSlepian−Wolf復号処理を行うものである。また、Slepian−Wolf復号器１０１は、復号した復号結果を復号画像生成器１０２及び上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１に与えるものである。
【００２８】
ここで、Slepian−Wolf復号としては、例えば、ターボ符号の復号時に用いられる最大事後確率（ＭＡＰ）復号方式などを適用することができる。
【００２９】
復号画像生成器１０２は、Slepian−Wolf復号器１０１からのデータを入力すると共に、Side  Information生成器１０５からのデータを入力し、１フレームの復号画像処理を行い復号画像を生成するものである。なお、この復号画像生成器１０２により生成された復号画像は、画像表示装置（例えば、ディスプレイなど）に表示される。
【００３０】
また、復号画像生成器１０２は、復号画像を復号画像バッファ１０４にも与えて、復号画像を蓄積させるものである。
【００３１】
復号画像バッファ１０４は、キーフレーム復号器１０３により復号されたキーフレームを入力すると共に、復号画像生成器１０２により生成された復号画像を蓄積するものである。また、キーフレーム復号器１０３は、蓄積するデータをSide-Information生成器１０５に与えるものである。
【００３２】
Side  Information生成器１０５は、復号画像バッファ１０４に蓄積される一部又は全部のデータを入力し、そのデータを用いてSide  Informationを生成し、その生成したSide  Informationを各ビットプレーン情報ビット生成器１０９及び復号画像生成器１０２に与えるものである。
【００３３】
ここで、Side  Informationの生成においては、Side  Information生成器１０５は、復号画像データを用いて、動き探索や動き補償を行うことによりSide  Informationを生成する。
【００３４】
各ビットプレーン情報ビット生成器１０９は、Side  Information生成器１０５により生成されたSide  Informationを受け取り、そのSide  Informationから各ビットプレーンの情報ビットを生成するものである。また、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９は、生成した各ビットプレーンの情報ビットを、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１及び処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に与えるものである。
【００３５】
処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９により生成された各ビットプレーンの情報ビットを受け取り、そのビットプレーンが最上位のビットプレーンである場合に、その最上位のビットプレーンの情報ビットをSlepian-Wolf復号器１０１に与えるものである。
【００３６】
また、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、最上位のビットプレーンでない場合であって、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１により推測誤りが特定されたときには、当該ビットプレーンの上位にあたる上位ビットプレーンの情報についての推測誤りの特定箇所を、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１から受け取り、当該ビットプレーンの情報について、特定された箇所の値を所定の消失値に更新するものである。また、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、その更新したビットプレーン情報ビットを、Slepian-Wolf復号器１０１に与える。
【００３７】
さらに、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、最下位のビットプレーンである場合には、上記の最上位でない場合の処理を行い、１フレームの処理を完了する。
【００３８】
上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１は、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９から各ビットプレーンの情報ビットを受け取ると共に、Slepian-Wolf復号器１０１から復号結果を受け取り、今回のビットプレーンの情報と、Slepian-Wolf復号器１０１からの出力情報とを比較して、推測誤りの有無及びその誤り箇所を特定するものである。また、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１は、推測誤りを検出すると、その特定した推測誤りの箇所を処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に与えるものである。
【００３９】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の復号システム１０における復号処理の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４０】
図４〜図６は、復号システム１０における復号処理を示すフローチャートである。
【００４１】
図４において、まず、キーフレーム用データが、キーフレーム復号器１０３に入力されると（ステップＳ１０１）、キーフレーム復号器１０３は、入力されたキーフレーム用データを用いてキーフレームの復号を行う（ステップＳ１０２）。
【００４２】
キーフレーム復号器１０３により復号された復号結果は、復号画像バッファ１０４に与えられて格納される（ステップＳ１０３）。
【００４３】
次に、復号画像バッファ１０４に保存されるデータの一部又は全部が、Side  Information生成器１０５により取り出されると（ステップＳ１０４）、Side  Information生成器１０５は、復号画像バッファ１０４に保存されるデータの一部又は全部を用いて、Side  Informationを生成する（ステップＳ１０５）。なお、このSide  Information生成部１０５における処理は、例えば、直前／直後の画像を用いて動き探索等を行うことで、Side  Informationを生成する。
【００４４】
Side  Information生成器１０５により生成されたSide  Informationは、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９に与えられ（ステップＳ１０６）、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９により、Side  Informationから各ビットプレーンの情報ビットが生成される（ステップＳ１０７）。
【００４５】
次に、図５において、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９により生成された各ビットプレーン情報ビットが、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に与えられる（ステップＳ１０８）。
【００４６】
処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に各ビットプレーン情報ビットが与えられると、処理ビットプレーン情報ビット更新器１０は、当該ビットプレーンが最上位ビットプレーンであるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。そして、当該各ビットプレーン情報ビットが最上位ビットプレーンである場合には、ステップＳ１１０に移行し、そうでない場合にはステップＳ１１５に移行する。
【００４７】
ステップＳ１１０では、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、最上位ビットプレーンである情報をSlepian-Wolf復号器１０１に与えると共に、Wyner-Zifフレーム用データがSlepian-Wolf復号器１０１に与えられる（ステップＳ１１０）。
【００４８】
Slepian-Wolf復号器１０１では、入力されたWyner-Zivフレーム用データ及び最上位ビットプレーンの情報に基づいてSlepian-Wolf復号が行われる（ステップＳ１１１）。このSlepian-Wolf復号器１０１によるSlepian-Wolf復号は、例えば、ターボ符号の復号時に用いられるＭＡＰ復号などを適用することができる。
【００４９】
Slepian-Wolf復号器１０１により復号された復号結果は、復号画像生成器１０２に与えられる（ステップＳ１１２）。
【００５０】
また、ステップＳ１１３では、処理しているビットプレーンが最下位ビットプレーンであるか否かが判断される（ステップＳ１１３）。
【００５１】
そして、当該ビットプレーンが最下位ビットプレーンである場合、復号画像生成器１０２において、Side  Information生成器１０５から受け取ったSide  Informationを用いて復号画像が生成され、１フレームの処理が完了する（ステップＳ１１４）。
【００５２】
一方、ステップＳ１１３で処理しているビットプレーンが最下位ビットプレーンでない場合には、ステップＳ１０８に戻り、次のビットプレーンの処理を行う。
【００５３】
次に、ステップＳ１０９で、処理しようとしているビットプレーンが最上位のビットプレーンでない場合の処理を図６を参照して説明する。
【００５４】
ステップＳ１０９において、処理しようとするビットプレーンが最上位のビットプレーンでない場合、当該ビットプレーン情報ビットが、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９から上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１に与えられる（ステップＳ１１５）。
【００５５】
上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１には、Slepian-Wolf復号器１０１からの出力を取り込み、当該ビットプレーンの上位の上位ビットプレーン情報の推測誤り箇所を特定する（ステップＳ１１６）。
【００５６】
そして、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１において、上位ビットプレーン情報ビットの推測誤りを検出すると、その推測誤り箇所を処理ビットプレーン情報更新器１１０に通知する（ステップＳ１１７）。
【００５７】
そして、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１からの通知が推測誤り箇所を示すものである場合（ステップＳ１１８）、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、当該上位ビットプレーンの下位の下位ビットプレーンにおける、推測誤り箇所の値を消失値に変換する（ステップＳ１１９）。
【００５８】
一方、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１の通知が推測誤り箇所を示すものでない場合（ステップＳ１１８）、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、そのままのビットプレーンの情報をSlepian-Wolf復号器１０１に与える。
【００５９】
そして、処理ビットプレーンの全データに関して処理を完了したら、ステップＳ１１０に移行して上述した処理を繰り返す（ステップＳ１２０）。
【００６０】
ここで、ステップＳ１１５〜ステップＳ１２０までの処理について、図７を参照しながら詳細に説明する。図７は、上位ビットプレーンに推測誤り箇所がある場合の処理を説明する説明図である。
【００６１】
図７では、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１、各ビットプレーン情報生成器１０９及び処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０を示し、それぞれの関連する処理を示す。
【００６２】
図７において、まず、各ビットプレーン情報生成器１０９から第１ビットプレーンの情報ビットが、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１に与えられる。
【００６３】
ここで、図７では、ビットプレーンの情報が、例えば５ビットのデータからなる場合を例示するが、これに限定されるものではない。
【００６４】
上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１では、Slepain-Wolf復号器１０１からの復号結果における第１ビットプレーンの出力データと、各ビットプレーン情報生成器１０９からの第１ビットプレーンのデータとを比較する。
【００６５】
そうすると、図７の例の場合、左から５個目のデータが相互に異なっていることが分かる（図７では「×」で示す）ので、上位ビット推測箇所特定器１１１は、左から５個目のデータが推測誤り箇所である旨を、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に通知する。
【００６６】
処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０では、各ビットプレーン情報生成器１０９から第２ビットプレーン（第１ビットプレーンの下位のビットプレーン）のデータを受け取る。
【００６７】
そして、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１から通知された推測誤り箇所の位置を受け取ると、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、第２ビットプレーンのデータにおける推測誤り箇所の位置のデータを消失値に変換する。
【００６８】
図７では、消失値を「０．５」とする。これは、情報ビットが「０」又は「１」をとりうる場合の中間値という意味である。そのため、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、第２ビットプレーンの左から５個目のデータの値を「０．５（消失値）」に変換する。消失値は、とり得る値の中間値という意味であるので、とり得る値が「−１」又は「＋１」の場合は、中間値としてとる値を「０」、すなわち消失値「０」に変換する。
【００６９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、各ビットプレーンの情報ビットを動き探索、動き補償など処理量の多い仕組みを用いずに更新することが可能となるので、処理量を大幅に増やすことなく圧縮率の向上を期待することができる。
【００７０】
また、第１の実施形態によれば、ビットプレーン毎に処理を行うため、Side  Informationの精度を向上させることができる。
【００７１】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の予測値生成装置、予測値生成方法及び復号装置の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００７２】
第２の実施形態も、映像符号化方式としてＤＶＣ方式を採用した復号システムに、本発明を適用した場合を例示して説明する。
【００７３】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図８は、第２の実施形態の復号システム２０の構成を示す構成図である。なお、図１や図３で説明した構成要件と同じ構成要件については同じ符号を付している。
【００７４】
図８において、第２の実施形態の復号システム２０は、ＤＶＣ方式の復号側が並列処理を行う場合を示し、３個の復号処理装置１〜３を備える場合を例示する。
【００７５】
復号処理装置１は、主に、キーフレーム用データを受信し、Side  Informationを生成して復号処理装置２及び３にSide  Informationを与えると共に、復号画像を生成するものである。
【００７６】
復号処理装置２及び３は、主に、Wyner-Zifフレーム用データを受信し、そのWyner-Zifフレーム用データの一部と、復号処理装置１からのSide  Informationとに基づいて、Slepian-Wolf復号を行うものである。
【００７７】
図８に示す復号システム２０は、第１〜第３ビットプレーンの処理を行うこととし、復号処理装置２は、第１ビットプレーン及び第２ビットプレーンの処理を行い、復号処理装置３は、第３ビットプレーンの処理を行うものとする。
【００７８】
復号処理装置１は、送信側から送られてきたキーフレーム用データを受信し、キーフレームの復号を行うキーフレーム復号器１０３と、キーフレーム復号器１０３の復号結果を格納する復号画像バッファ１０４と、復号画像バッファ１０４のデータからSide  Informationを生成するSide  Information生成器１０５と、復号処理装置２及び３の出力とSide  Information生成器１０５の出力とから復号画像を生成する復号画像生成器１０２とを少なくとも有する。
【００７９】
復号処理装置２及び３は、送信側から送られてきたWyner-Zivフレーム用データを受信し、Slepian-Wolf復号処理を行うSlepian-Wolf復号器１０１と、各ビットプレーンの情報ビットを生成する各ビットプレーン情報ビット生成器１０９と、Slepian−Wolf復号器１０１の出力と各ビットプレーン情報ビット生成器１０９の出力とから上位ビットプレーンの推測誤り箇所を特定する、上位ビットプレーン推測誤り特定器１１２と、Slepian−Wolf復号器１０１へ入力する情報ビットを生成する、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０とを有する。
【００８０】
次に、各復号処理装置１〜３の内部構成の接続関係について説明する。
【００８１】
まず、復号処理装置１について説明する。
【００８２】
キーフレーム復号器１０３は、送信側から送信されたキーフレーム用データを受信する入力部を備える。また、キーフレーム復号器１０３は、復号画像バッファ１０４へデータを出力する出力部を備え、復号画像バッファ１０４と接続される。
【００８３】
復号画像バッファ１０４は、キーフレーム復号器１０３からのデータを入力する入力部と、Side  Information生成器１０５へデータを出力する出力部とを備え、それぞれキーフレーム復号器１０３、Side  Information生成器１０５に接続される。
【００８４】
Side  Information生成器１０５は、復号画像バッファ１０４からのデータを入力する入力部と、復号画像生成器１０２へデータを出力する出力部と、復号処理装置２及び３へデータを出力する出力部とを備え、それぞれ復号画像バッファ１０４、復号画像生成器１０２及び復号処理装置２及び３に接続される。
【００８５】
復号画像生成器１０２は、復号処理装置２及び３のデータを入力する入力部と、Side  Information生成器１０５からのデータを入力する入力部を備え、それぞれ復号処理装置２及び３、Side  Information生成器１０５と接続される。また、復号画像生成器１０２は、復号画像を出力する出力部を備え、例えばディスプレイなどに復号画像を表示する。
【００８６】
次に、復号処理装置２及び３について説明する。
【００８７】
Slepian-Wolf復号器１０１は、送信側から送信されたWyner-Zivフレーム用データを受信する入力部を備える。また、Slepian-Wolf復号器１０１は、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０からのデータを入力する入力部と、復号画像生成器１０２へデータを出力する出力部と、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２へデータを出力する出力部とを備え、それぞれ、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０、復号画像生成器１０２、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２と接続される。
【００８８】
各ビットプレーン情報ビット生成器１０９は、復号処理装置１からのデータを入力する入力部と、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０へデータを出力する出力部と、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２へデータを出力する出力部を備え、それぞれ処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２に接続される。
【００８９】
上位処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９からのデータを入力する入力部と、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２からのデータを入力する入力部を備え、それぞれ各ビットプレーン情報ビット生成器１０９、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２と接続される。
【００９０】
上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２は、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９からのデータを入力する入力部と、上処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０へのデータを出力する出力部を備え、それぞれ各ビットプレーン情報ビット生成器１０９、上位処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０と接続される。また、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２は、復号処理装置２と復号処理装置３との間でデータのやり取りをする入出力部を備え、復号処理装置２又は復号処理装置３と接続される。
【００９１】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態の復号処理について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００９２】
図９は、復号処理装置１における処理を示すフローチャートであり、図１０及び図１１は、復号処理装置２及び３における処理を示すフローチャートである。
【００９３】
まず、図９において、キーフレーム用データが復号処理装置１に入力されると（ステップＳ２０１）、キーフレーム復号器１０３によりキーフレームの復号が行われ（ステップＳ２０２）、その復号結果が復号画像バッファ１０４に保存される（ステップＳ２０３）。
【００９４】
次に、復号画像バッファ１０４に保存されているデータの一部又は全部が、Side  Information生成器１０５に取得されて、Side  Information生成器１０５によりSide  Informationが生成される（ステップＳ２０５）。このSide  Informationの生成方法は、第１の実施形態と同様に、例えば直前／直後の画像を用いて、動き探索を行うなどして生成する。
【００９５】
Side  Information生成器１０５で生成されたSide  Informationが、復号処理装置２及び３の各ビットプレーン情報ビット生成器１０９に与えられる（ステップＳ２０６）。復号処理装置２及び３における処理の詳細については後述する。
【００９６】
復号処理装置２及び３における処理が行われ、復号処理装置２及び３のSlepian−Wolf復号器１１０の結果が、復号処理装置１の復号画像生成器１０２に与えられる（ステップＳ２０７）。
【００９７】
そして、復号画像生成器１０２は、当該ビットプレーンが最下位ビットプレーンであるか否かの判断を行い（ステップＳ２０８）、最下位ビットプレーンでない場合にはステップＳ２０７に戻り処理を繰り返し、最下位ビットプレーンである場合には復号画像生成器１０２により、復号画像が生成されて、１フレームの処理を完了する（ステップＳ２０９）。
【００９８】
次に、復号処理装置２における処理について、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９９】
復号処理装置１のSide  Information生成器１０５からSide  Informationが各ビットプレーン情報ビット生成器１０９に与えられると、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９において、ビットプレーンの情報ビットが生成される（ステップＳ３０１）。
【０１００】
そして、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９は、第１ビットプレーン及び第２ビットプレーンの情報について処理を行う。
【０１０１】
各ビットプレーン情報ビット生成器１０９により生成されたビットプレーンの情報は、処理ビットプレーン情報更新器１１０に与えられる（ステップＳ３０２）。
【０１０２】
このとき、処理しようとするビットプレーンが最上位ビットプレーンであるか否かを判定し（ステップＳ３０３）、最上位ビットプレーンである場合には、ステップＳ３０４に移行し、そうでない場合には、ステップＳ３０８に移行する。
【０１０３】
ステップＳ３０４では、処理しようとしているビットプレーンが最上位ビットプレーンである場合、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０からの最上位ビットプレーンと、Wyner-Wolfフレーム用データとがSlepian-Wolf復号器１０１に入力される（ステップＳ３０４）。
【０１０４】
そして、Slepian-Wolf復号器１０１において、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０からの最上位ビットプレーンと、Wyner-Wolfフレーム用データに基づいて、Slepian-Wolf復号が行われる（ステップＳ３０５）。なお、このSlepian−Wolf復号は、第１の実施形態と同様に、例えばターボ符号の復号時に用いられるＭＡＰ復号などを利用することができる。
【０１０５】
そして、Slepian−Wolf復号器１１０の復号結果が、復号処理装置１のSlepian−Wolf復号器１０２に与えられる（ステップＳ３０６）。この復号処理装置１のSlepian-Wolf復号器１０２に与えられた後は、復号処理装置１においてステップＳ２０７以降の処理がおこなわれる。
【０１０６】
また、処理しているビットプレーンが最下位ビットプレーンでない場合には、ステップＳ３０１に戻って処理が繰り返し行われ、最下位ビットプレーンの場合には、１フレームの処理が完了する（ステップＳ３０７）。
【０１０７】
次に、ステップＳ３０３で、処理しようとするビットプレーンが第１ビットプレーンでない場合、ステップＳ３０８に移行する。ここでは、当該ビットプレーンが第２ビットプレーンであるとする。
【０１０８】
そうすると、Slepain-Wolf復号器１０１からの出力が、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２に与えられる（ステップＳ３０８）。
【０１０９】
上記ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２において、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９からのビットプレーンの情報と、Slepain-Wolf復号器１０１からの復号結果におけるビットプレーンの出力結果とが比較され、上位ビットプレーンのデータの推測誤り箇所が特定される（ステップＳ３０９）。
【０１１０】
そして、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２により特定された推測誤り箇所が、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に通知される（ステップＳ３１０）。
【０１１１】
上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１からの通知が推測誤り箇所を示すものである場合（ステップＳ３１１）、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、当該上位ビットプレーンの下位の下位ビットプレーンにおける、推測誤り箇所の値を「消失値」に変換する（ステップＳ３１２）。
【０１１２】
一方、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１の通知が推測誤り箇所を示すものでない場合（ステップＳ３１１）、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、そのままのビットプレーンの情報をSlepian-Wolf復号器１０１に与える。
【０１１３】
そして、処理ビットプレーンの全データに関して処理を完了したら、ステップＳ３０４に移行して処理を行い（ステップＳ３１３）、そうでない場合、ステップＳ３１１に戻り処理を繰り返す。
【０１１４】
次に、復号処理装置３における処理について、図１０及び図１１を参照して説明する。以下では、当該ビットプレーンが第３ビットプレーンである場合を示す。
【０１１５】
復号処理装置３の各ビットプレーン情報ビット生成器１０９は、復号処理装置１のSide  Information生成器１０５からSide  Informationを受け取ると、第３ビットプレーンの情報について処理を行う。
【０１１６】
復号処理装置３では、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９によりSide  Informationに基づいて各ビットプレーンの情報が生成され（ステップＳ３０１）、各ビットプレーン情報が、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に与えられる（ステップＳ３０２）。
【０１１７】
このとき、当該ビットプレーンが第３ビットプレーンであるから（ステップＳ３０３）、図１１のステップＳ３０８に移行する。
【０１１８】
ステップＳ３０８では、他の復号処理装置である復号処理装置２の推測誤り箇所特定器１１２の結果が、復号処理装置３の推測誤り箇所特定器１１２に入力される（ステップＳ３０８）。
【０１１９】
そして、復号処理装置３の上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２では、復号処理装置２の上位ビットプレーン推測誤り箇所を推測誤り箇所として特定し（ステップＳ３０９）、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に通知する（ステップＳ３１０）。
【０１２０】
それ以降のステップＳ３１１〜Ｓ３１３の処理は、上述した処理と同様であるので、ここでの詳細は説明は省略する。
【０１２１】
図１２は、第２の実施形態の推測誤り箇所の特定処理を説明する説明図である。
【０１２２】
図１２では、上位ビットプレーン推測誤り特定器１１２、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９、処理ビットプレーン処理ビット更新器１１０を示し、それぞれの関連する処理を示す。
【０１２３】
図１２において、まず、各ビットプレーン情報生成器１０９から第１ビットプレーンの情報ビットが、上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１１に与えられる。
【０１２４】
復号処理装置２の上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２では、第１ビットプレーンに関して、Slepian-Wolf復号器１０１の出力と、各ビットプレーン情報ビット生成器１０９の出力を比較する。
【０１２５】
この例では、第１ビットプレーンの左から５個目のデータが異なっていることが分かる（図１２では「×」と示す）。
【０１２６】
この推測誤り箇所の特定位置の情報が、復号処理装置２の上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２から、復号処理装置２及び３の処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０に与えられる。
【０１２７】
そうすると、復号処理装置２及び３の処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０では、各ビットプレーン情報生成器１０９からの入力値（ここでは第２ビットプレーン及び第３ビットプレーンのデータ）と上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器１１２から得られた誤り位置（ここでは第１ビットプレーンの誤り位置）とから、誤った位置の下位のビットプレーンのデータ（ここでは第２ビットプレーン及び第３ビットプレーンの５個目のデータを「消失値：０．５」に変換する。
【０１２８】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて、必ずしも直上位のビットプレーンの情報を使わなくてもビットプレーン毎の処理を行うことができるので、ビットプレーン単位の並列処理を実装してもビットプレーン単位の交信が可能となり、柔軟な復号器の設計、復号器の高速化の工夫が可能となる。
【０１２９】
（Ｃ）他の実施形態
第１の実施形態では、Slepian-Wolf復号方法としてＢＣＪＲアルゴリズムのようなＭＡＰ復号を例に説明したが、この復号方法に限定されるものではない。例えば、ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズム、ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムなど、時刻において複数の状態を持ち、それぞれの状態をつなぐ計算パスを持つような復号アルゴリズムすべてにおいて実現可能である。
【０１３０】
また、Side  Information生成器の動作として、直前／直後の画像を用いて動き探索を行う例を示したが、この例に限定されるものではない。復号画像バッファに保存されているどの画像を用いて動き探索しても良く、また動き探索を実施せずに、直前の復号画像をSide  Informationとしても良い。
【０１３１】
処理ビットプレーン情報ビット更新器の例（図７に関連）では、直下のビットプレーンのデータのみ更新したが、下位ビットプレーンすべてを一度に更新しても良い。
【０１３２】
また、第２の実施形態は、復号処理装置として３つの例を示したが、並列処理にも簡単に応用できることを示したものであり、この並列処理例に限定されるものではない。例えば、復号処理装置１に復号処理装置２の機能を持たせて処理することをしても良い。また、復号処理装置２と３の間で情報の交換をする例を示しているが、必ずしもそうする必要はなく、復号処理装置２は第１ビットプレーンと第２ビットプレーン、復号処理装置３は第３ビットプレーンと第４ビットプレーンというように分けて、復号処理装置２と復号処理装置３は完全に独立に処理しても良い。
【０１３３】
第１、第２の実施形態で説明した復号システム１０及び２０は、ソフトウェア処理で実現されるものである。例えば、復号システム１０及び２０のハードウェア構成として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等を有して構成されるものであり、第１、第２の実施形態で説明した機能は、それぞれ機能を実現する処理プログラムがＲＯＭに格納されており、ＣＰＵがＲＯＭから読み出した処理プログラムを必要なデータを用いて実行することにより実現される。
【０１３４】
第１、第２の実施形態において、処理ビットプレーン情報ビット更新器１１０は、推測誤り箇所の情報ビットを「１」と「０」との中間値である「０．５」に更新する場合を例示したが、「０．５」である必要なく、所定の値であれば「０．８」、「０．４」に更新するようにしてもよい。また、消失値に更新する際、所定値に重み付けをした値に更新するようにしてもよい。例えば、推測誤り箇所の周辺ビットを考慮した重み付けをすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】第１の実施形態の復号システムの内部構成を示す内部構成図である。
【図２】従来のＤＶＣ方式のフレームワークを示す図である。
【図３】従来の復号システムの内部構成を示す内部構成図である。
【図４】第１の実施形態の復号処理を示すフローチャートである（その１）。
【図５】第１の実施形態の復号処理を示すフローチャートである（その２）。
【図６】第１の実施形態の復号処理を示すフローチャートである（その３）。
【図７】第１の実施形態のビットプレート情報ビットの推測誤り箇所を特定する処理を説明する説明図である。
【図８】第２の実施形態の復号システムの内部構成を示す内部構成図である。
【図９】第２の実施形態の復号処理装置１における処理を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施形態の復号処理装置２及び３における処理を示すフローチャートである（その１）。
【図１１】第２の実施形態の復号処理装置２及び３における処理を示すフローチャートである（その２）。
【図１２】第２の実施形態のビットプレート情報ビットの推測誤り箇所を特定する処理を説明する説明図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０及び２０…復号システム、１０１…Slepain-Wolf復号器、１０２…復号画像生成器、１０３…キーフレーム復号器１０３、１０４…復号画像バッファ、１０５…Side  Information生成器、１０９…各ビットプレーン情報ビット生成器、１１０…処理ビットプレーン情報ビット更新器、１１１…上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器、１１２…上位ビットプレーン推測誤り箇所特定器、１〜３…復号処理装置。
【図１】
0005018582.tif 000002
【図２】
0005018582.tif 000003
【図３】
0005018582.tif 000004
【図４】
0005018582.tif 000005
【図５】
0005018582.tif 000006
【図６】
0005018582.tif 000007
【図７】
0005018582.tif 000008
【図８】
0005018582.tif 000009
【図９】
0005018582.tif 000010
【図１０】
0005018582.tif 000011
【図１１】
0005018582.tif 000012
【図１２】
0005018582.tif 000013