冗長ビットの割当を最適化した、画像の高能率誤り訂正符号化方式に関する研究

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近年、画像・音声等を対象とするディジタル通信システムの実用化が急速に進展しつつある。このような実用的システムでは、与えられた通信路のレ-トのもとでシステムの入出力間の歪を最少にするためには、情報源符号化(高能率符号化)の出力の性質に見合った通信路符号化(誤り訂正符号化)を行うことが必要となる。本研究は、このような源-通信路符号化の観点から、各種の符号化方式における伝送速度割当の最適化の方法及びその特製を明らかにすることを目的としている。現在までに得られている成果は以下の通りである。第一に、まず、各種高能率符号化方式の基本となる無記憶情報源に対するPCM符号化において、PCM符号語中の各ビット位置に対するビット誤りの影響が異なることに注目し、符号語系列中の各ビットプレ-ン毎に、訂正能力の異なる誤り訂正符号を割当てる方式(以下ビットプレ-ンPCM符号化と呼ぶ)を提案した。次に、各ビットプレ-ンに割当てる情報伝送速度の最適化法を導出し、本方式の符号化特性を理論的に示した。その結果、本方式は従来の均一に誤り訂正を行う方式に比べて通信路レ-トの削減に有効であることを明らかにした。第二に、画像の高能率符号化方式として、現在のところ主流となっている離散コサイン変換(DCT)符号化法における各DCT係数の符号化に、上で提案したビットプレ-ンPCM符号化方式を適用する方式を提案し、DCT係数に対するPCM符号化器のレ-トを最適に割当てるための実現の容易なアルゴリズムを導出した。次に画像を等方的相関関数を持つ広義定常過程と仮定して、本方式の符号化特性を理論的に示した。その結果、本方式では、誤り訂正符号として実用的なブロック符号(例えば、符号長255のBCH符号)を用いる場合も、理論的に最適な誤り訂正符号化を行う場合に近い特性が得られることを明らかにした。