CN100396103C - 图像编码方法及图像编码装置 - Google Patents

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CN100396103C CNB2003101027643A CN200310102764A CN100396103C CN 100396103 C CN100396103 C CN 100396103C CN B2003101027643 A CNB2003101027643 A CN B2003101027643A CN 200310102764 A CN200310102764 A CN 200310102764A CN 100396103 C CN100396103 C CN 100396103C
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Abstract

本发明提供一种图像编码方法，能够对混有原图像为电影信号和NTSC信号的部分的输入图像信号作为逐行扫描图像高效率地进行编码，以消除或抑制动态不和谐。图像编码装置具有取样转换器(102a)和图像编码器(104)，取样转换器(102a)当电视电影转换信息(106)表示电视电影图像时，根据电视电影转换信息(106)的帧的重复信号，将以第1取样率输入的逐行扫描图像信号(101)转换为第2取样率，而当电视电影转换信息(106)表示的是非电视电影图像时，转换为第3取样率，输出逐行扫描图像信号(103)；图像编码器(104)对取样转换后的逐行扫描图像信号(103)进行编码并输出图像编码数据(105)。

Description

图像编码方法及图像编码装置
技术领域
本发明涉及的是对逐行扫描(progressive)图像进行编码的图像编码方法，特别涉及对逐行扫描图像信号进行编码的图像编码方法，该逐行扫描图像信号至少含有原图像为电影信号的部分和NTSC信号的部分中的一个。
背景技术
近年，迎来了对声音，图像以及其它的象素值等信息进行综合处理的多媒体时代，现有的信息媒体、即报纸、杂志、电视、广播、电话等向人们传达信息的手段逐渐成为使用多媒体的对象。虽然一般来说，多媒体并不是文字，而是将图形、声音，特别是图像等相互结合而显示的，如果把上述现有的信息媒体作为多媒体的对象的话，必须把该信息以数字的形式表示。
可是，如果对把上述信息媒体中的信息量变为数字信息量进行预测，如果是文字，则对于每个字的信息量为1～2字节，对声音为每秒64Kbits(电话音质)，对动态画面每秒为100Mbits(现有的电视接收质量)以上的信息量都是必须的，将上述信息媒体中的如此庞大的信息量原封不动地以数字形式进行处理，是不现实的。例如，虽然电视电话通过具有64Kbits/s～1.5Mbits/s的传送速度的综合服务数字网(ISDN：Integrated Service Digital Network)已经在实际中被使用，但是通过ISDN原封不动地传送由摄像机拍下的图像信息是不可能的。
因此，信息的压缩技术变得必不可少，例如，在电视电话中，使用了由ITU-T(国际电气通信联合电气通信标准化部门)通过实行国际标准化制定的H.261、H.263规格的动态画面压缩技术。另外，通过MPEG-1规格的信息压缩技术，在音乐中通常所用的CD(CompactDisk)中可以录入声音信息，还可以录入例如图像信息。
这里所说的MPEG(Moving Picture Experts Group)，是动态图像信号压缩的国际规格，MPEG-1是将动态图像信号压缩到1.5Mbps，即将电视信号的信息压缩到大约100分之一。另外，由于以MPEG-1规格为对象的传输速度主要被限制在1.5Mbps，应该能满足更高画质要求的规格MPEG-2能够将动态图像信号压缩至2～15Mbps。现状是通过推动MPEG-1、MPEG-2和标准化进程的作业团队(ISO/IECJTC1/SC29/WG11)，已经达到了超过MPEG-1、MPEG-2的压缩率，而且以物体为单位能够进行编码·解码·操作，已经指定了能够实现多媒体时代中所必须的新的功能的MPEG-4。利用MPEG-4，虽然当初以低位率的编码方法的标准化为目标进行发展的，但现在包括隔行扫描图像和高位率、更加广泛的编码中发挥着作用。
作为利用动态图像压缩技术的服务的一种，地表面波数字电视播放的准备正在进行着。这种服务不止以家庭用电视等固定接收终端的高品质播放为对象，还计划以移动接收终端为对象进行简单的动态图像播放。以移动接收终端为对象的运营方针中定为将QVGA(宽320象素，高240象素)大小的逐行扫描图像、以15帧/秒以下的取样率编码后播放。
作为对逐行扫描图像编码传送的服务，还可以考虑利用互联网下载动态图像的位流或动态图像数据。
在进行这样的逐行扫描图像编码的服务中，为了再利用过去的电视播放、以固定接收终端为对象的内容，有必要把NTSC信号等隔行扫描图像信号变成逐行扫描图像信号。图1是从NTSC信号转换为逐行扫描图像信号的一个例子。图中带有圆圈的数字表示的是原图像的NTSC信号的帧的编号。NTSC信号，例如通过转换一方的半帧(field)图像的大小，能够转换为30帧/秒的逐行扫描图像。
图2是表示一例对逐行扫描图像进行编码的现有的图像编码装置的框图。这个图像编码装置，在对隔行扫描图像信号的内容再利用时，其结构为在图像编码装置的外部，预先转换为逐行扫描图像，然后作为逐行扫描图像信号101输入到图像编码装置中。图2中的现有图像编码装置具有转换器102b和图像编码器104。转换器102b，对以第1指定取样率，例如30帧/秒输入的逐行扫描图像信号101以一定间隔重新取样，转换为第2取样率，例如15帧/秒；图像编码器104对转换为第2指定取样率的图像信号801进行编码、输出图像编码数据。在该现有图像编码装置中，转换器102b对逐行扫描图像信号101，每隔一定的帧。进行取样，转换为第2取样率，图像编码器104对转换了取样率的图像信号801进行编码、输出图像编码数据802。
可是，过去的电视播放或以固定接收终端为对象的播放的内容中，有时原图像中混合了NTSC时的部分，即原来以30帧/秒的NTSC信号制作的部分(以下称为非电视电影信号)；电影信号部分，即原来以24帧/秒的电影信号制作的部分(以下称为电视电影信号)。
电视电影信号部分是指为了在电视中播放，把24帧/秒的电影信号转换为30帧/秒的NTSC信号(以下称为电视电影转换信号)。图3是把电影信号转换为电视电影信号(隔行扫描)，进而把电视电影信号转换为逐行扫描图像信号的一个例子。图中带圆圈的数字表示的是原图像中的电影信号的帧的编号。电视电影转换，通过以3、2、3、2的节奏重复对应于原来的电影信号的帧的半帧(field)，如图3所示转换为电视电影图像。由这样的电视电影图像将一方的半帧，例如将顶部半帧转换为原来的逐行扫描图像，如图3所示，周期性重复相同的图案(帧)。这样形成的逐行扫描图像以30帧/秒播放时，所看到的帧的显示速度的晃动比电视电影图像要大，产生动态上的不和谐。另外，每隔两个帧进行取样，以15帧/秒播放时，所看到的帧的显示速度的晃动更大，动态上更加不和谐。
所以，如果采用图2所示的现有图像编码装置对这样的逐行扫描图像信号进行编码，就会变成动态上不和谐的图像编码数据。
另外，现有的图像编码装置中，是输入混有电视电影图像和非电视电影图像的隔行扫描图像数据，在电视电影图像部分进行相反的电视电影转换，使用表示半帧的重复的位标记等作为隔行扫描图像信号进行编码的(例如可参照特开平11-252513号公报(第5页-第19页，第2图))。
但是，由于专利文献1中的现有的编码方法是将输入图像信号作为隔行扫描图像信号进行编码的方法，所以并不适于对逐行扫描图像信号进行编码。
另外，如上所述，专利文献1中现有的编码装置，因为通常以相同的取样率进行编码，把混有原图像为电影信号和NTSC信号的部分的输入图像信号当作逐行扫描图像信号进行编码，就会产生在动态上不和谐的问题。
发明内容
因此，本发明就是鉴于上述情况发明的，目的在于提供一种图像编码方法，能够对混有原图像为电影信号和NTSC信号的部分的输入图像信号作为逐行扫描图像高效率地进行编码，以消除或抑制动态不和谐。
为了达到上述目的，本发明涉及的图像编码方法，对至少含有原图像为电影信号的部分和为电视播放用的NTSC信号的部分中的一个的逐行扫描图像信号进行编码，其特征是：
包括以下步骤：对上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分采用第1种方法，对上述逐行扫描图像信号中原图像为NTSC信号部分，采用第2种方法进行取样的步骤；
对通过上述取样步骤取样的帧进行编码的编码步骤。
这样，由于在对混有原图像为电影信号的部分和NTSC信号的部分的逐行扫描图像信号进行编码时，能够分别采用适合于原图像的取样方法，例如，采用适合于原图像的取样率或取样节奏进行取样后进行编码，所以能够消除或抑制动态不和谐。
上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，是把作为原图像的上述电影信号转换为NTSC信号后，将上述NTSC信号转换为逐行扫描图像信号的、在每个指定的帧含有连续的两个相同的帧的信号，上述第1方法中，去掉上述两个帧中的一个帧，进行等间隔取样。
所谓的相同的帧指的是原图像为相同的帧。
上述第1方法中，进行每1秒的帧数为24的约数的等间隔的取样。
上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，是将作为原图像的上述电影信号转换为NTSC信号后，将上述NTSC信号转换为逐行扫描图像信号的、在每个指定的帧包含连续的两个相同的帧的信号，
上述第1方法中，根据上述相同的帧，进行使帧的间隔为指定的不等间隔的取样。
这样，混有原图像为电影信号的部分和NTSC信号的部分的逐行扫描图像的编码方法，因为对原图像为电影信号部分能够以原图像的取样率的约数进行编码，所以能够消除看到的显示速度的摆动，能够消除或抑制动态的不和谐。
上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，是将作为原图像的上述电影信号被转换为NTSC信号后，将上述NTSC信号转换为逐行扫描图像信号的、在每个指定的帧含有连续的两个相同的帧的信号，
上述的第1方法中，根据上述相同的帧进行使帧的间隔为指定的不等间隔的取样也是可以的。
这样，在对混有原图像为电影信号的部分和NTSC信号的部分的逐行扫描图像的编码过程中，对于原图像为电影信号部分，由于能够抑制看到的显示速度的晃动，就能够消除或抑制动态的不和谐。另外，能够以简单的取样处理消除或抑制动态的不和谐。
另外，上述图像编码方法，还可以包括基于上述逐行扫描图像信号检测出上述逐行扫描图像信号的各帧的原图像是电影信号还是NTSC信号的原图像判定步骤。
因此，对混有原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像的编码，因为能够从输入的逐行扫描图像信号中检测出表示输入的逐行扫描图像信号的原图像是电影信号还是NTSC信号的电视电影转换信息，使用者不必准备电视电影转换信息，能够减少使用者的工作量。
另外，本发明不仅能够实现这样的图像编码方法，还能够得到以包含这样的图像编码方法为特征的步骤作为手段的图像编码装置。另外，能够得到在计算机中实行这些步骤的程序，还能够得到通过上述图像编码方法产生的图像编码数据。当然，这样的程序以及图像编码数据、通过CD-ROM等记录媒体或互联网等传送媒体能够进行通信。
通过本发明涉及的图像编码方法，在对混有原图像为电影信号的部分和NTSC信号的部分的逐行扫描图像的编码中，能够通过分别适合于各个原图像的取样方法取样后，进行编码，所以能够消除或抑制动态的不和谐。
因此，通过本发明，能够在消除或抑制动态的不和谐之下，对于混有原图像为电影信号的部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像进行编码，所以在对混有原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像进行编码的机会大大增加的今天，具有极高的实用价值。
附图说明
图1是进行把非电视电影图像信号转换为逐行扫描图像信号的处理的说明图。
图2是表示现有的图像编码装置的结构的框图。
图3是进行把电视电影图像信号转换为逐行扫描图像信号的处理的说明图。
图4是表示本发明的实施形式1中的图像编码装置的结构的框图。
图5是表示本发明的实施形式1中的取样转换器的框图。
图6是表示本发明的实施形式1中的取样转换处理的说明图。
图7是表示利用MPEG-4编码的位流的大概结构的图。
图8是表示本发明的实施形式2中的取样转换器的框图。
图9是表示本发明的实施形式2中的取样转换处理的一个例子的说明图。
图10是表示本发明的实施形式2中的其他类型的取样转换处理的说明图。
图11是表示本发明的实施形式2中的其他类型的取样转换处理的说明图。
图12是表示本发明的实施形式3中的图像编码装置的结构的框图。
图13是表示本发明的实施形式3中的图像编码装置的结构的框图。
图14是表示本发明的实施形式3中的电视电影图像判定器的动作的流程图。
图15是存储通过计算机系统实现各个实施形式的图像编码方法的程序的记录媒体说明图，(a)是表示一例作为记录媒体本体的软盘的物理格式化的说明图。(b)是表示从软盘正面看到的外观，断面构造以及软盘的说明图。(c)是表示软盘FD的用于播放上述程序记录的结构的说明图。
图16是表示能够实现信息通信服务的供给系统的整体结构的框图。
图17是表示一例移动电话的图。
图18是表示移用电话的内部结构的框图。
图19是表示用于数字播放系统的整体结构的框图。
本发明的最佳实施形式
参照附图对本发明的实施形式进行详细说明。
实施形式1
参照图4至图7对本发明的实施形式1进行说明。
图4是表示本发明的实施形式1中的图像编码装置的结构的框图。
本发明实施例1的图像编码装置具有的结构被设定为能够与外部的信号相对应，对编码的对象帧的取样进行切换，对于混合了原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像，能够以分别适合于各部分的取样进行编码。
与图2所示的现有图像编码装置相比，取样转换器102a能够对应电视电影转换信息106而转换逐行扫描图像信号101的取样，在这点上不同。电视电影转换信息106是从本实施形式1的图像编码装置的外部输入的信息，是表示与逐行扫描图像信号101的各个帧相对应的原图像的电视电影转换状况的信息。具体来说，具有识别信号和表示是否为重复的帧的帧重复信号，其中识别信号表示的是逐行扫描图像信号101的各个帧的原图像是电影信号还是NTSC信号。其他的结构、动作与图2的现有图像编码装置是相同的，这里只对取样转换器102a进行说明。
取样转换器102a，在电视信号信息106的电视电影识别信号表示电视电影图像时，将以适合把NTSC信号表示为逐行扫描图像的第1取样率(例如30000/1001帧/秒)输入的逐行扫描图像信号101，转换为第2取样率(例如24000/1001帧/秒)，第2取样率适合于与电视电影转换信息106的帧重复信号相对应、将电视电影信号显示为逐行扫描图像。另一方面，电视电影转换信息106在显示非电视信号图像时，取样转换器102a将以第1取样率输入的逐行扫描图像信号101转换为第3取样率(例如30000/1001帧/秒)，输出取样转换后的逐行扫描图像信号，第3取样率适合把NTSC信号表示为逐行扫描图像。
图5是一例表示本发明的实施形式1中的取样转换器102a的结构的图。
图5的例子中，取样转换器102a具有延迟器1～延迟器4和开关205、206。电视电影转换信息106的电视电影识别信号显示电视电影图像时，开关205，在电视电影转换信息106的帧重复信号显示重复时，选择延迟器1，然后对每一个帧按照延迟器1，延迟器2，延迟器3，延迟器4，地输出207的顺序进行切换，将输入的逐行扫描图像信号101向每个帧输出。这时，开关206在电视电影转换信息106的帧重复信号重复显示时，与开关205同步，选择延迟器1，然后，每隔比开关205的切换时间延迟、经取样转换后的帧时间间隔，按照延迟器1，延迟器2，延迟器3，延迟器4的顺序进行切换，向取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。
另一方面，电视电影转换信息106的电视电影识别信号显示非电视电影图像时，开关205将输入的逐行扫描图像信号101向延迟器1输出。这时，开关206将延迟器1的输出作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。这时的开关205以及开关206即使选择延迟器1以外的同样的延迟器继续使用也是可以的。
图6是表示当原图像为电视电影图像时，由图5的取样转换器102a进行取样转换的概念的图。图6中，延迟1~4分别表示由延迟器1~延迟器4所产生的延迟。将延迟1设为Δt1秒，设定延迟k的大小为Δtk＝Δt1+(k-1)×(1/OFR-1/IFR)，就能够使取样转换后的各帧的时间间隔为一定。这里，k为1～4的正数，OFR表示的是取样转换后的取样率(单位：帧/秒)，IFR表示的是取样转换前的取样率(单位：帧/秒)。
但是，输入的逐行扫描图像信号的原图像中，没有必要经常混入电影信号和NTSC信号，输入图像即使是从只由其中一方构成的原图像转换的逐行扫描图像也可以实施。
另外，将上述Δt1的大小定为0秒也没关系。
另外，上述说明中，对在取样转换器102a中，对应电视电影转换信息106，转换为24000/1001帧/秒或30000/1001帧/秒的例子进行了说明，但并不一定转换为这样的取样率，为了减少图像编码数据105的信息量可以减少帧，设为24000/(1001×n)帧/秒或30000/(1001×n)帧/秒(n为2以上的整数)也可以。
另外，从第1到第3的取样率并不限于上述值，例如第1取样率为30帧/秒，第2取样率为24/m帧/秒，第3取样率为30/m帧/秒(m为1以上的整数)，也可以实现。
另外，本实施形式1中，从取样转换器102a输出的、取样转换后的逐行扫描图像信号103，在输入的逐行扫描图像101中的原图像为电影信号部分和NTSC信号部分中，虽然取样率不同，也没有什么特别问题。图像编码器104对取样转换后的逐行扫描图像信号103进行编码时，表示取样率的信息，例如如果使用MPEG-4进行编码，则图7所示，在包含在VOL(Visual Object Layer)中的、VOL头部内的VOP(Video Object Plane)时间增值分辨率(VOPTIR)中进行记录。此外，VOL包含在VO(Video Object)中，VO包含在全部动态物体序列的的VOS(Visual Object Sequence)中。
如上述所说，通过本实施形式1的图像编码装置，即使是混有原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像信号，与外部给予的电视电影转换信息106相对应，对于原图像的电影信号部分能够以原图像的电影信号的取样率的约数，具体说，是24000/(1001×n)帧/秒或24/m帧/秒(m、n为1以上的整数)进行编码，对原图像的NTSC的信号部分，能够以适合把非电视电影素材显示为逐行扫描图像的取样率，具体说，是30000/(1001×n)帧/秒或30/m帧/秒(m、n为1以上的整数)进行编码，对取样率进行转换，所以，能够消除或抑制动态上的不和谐。
实施形式2
使用图8～图12对本发明的实施形式2进行说明。
本发明的实施形式2的图像编码装置的结构是将本发明的实施形式1的图像编码装置的取样转换器替换为能够有选择的对帧取样的取样转换器，对于混有原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像信号的逐行扫描图像信号，采用分别适合各个部分的取样的节奏进行编码。
图8是表示一例本实施形式2帧的取样转换器102a的结构的图。本发明的实施形式2的图像编码装置，是将本发明的实施形式1的图像编码装置的取样转换器102a替换为具有图8所示结构的取样转换器，其他结构与本发明的实施形式1的结构相同，所以只对本发明实施形式的取样转换器102a的动作进行说明。
本实施形式2中的取样转换器102a，如果电视电影转换信息106的电视电影识别信号表示的是电视电影图像，将以适合将NTSC信号显示为逐行扫描图像的第1取样率(例如30000/1001帧/秒)输入的逐行扫描图像信号101，对应于电视电影转换信息106的帧反复信号，通过利用了适合于显示电影信号的帧的间隔的不均等的第1节奏(rhythm)的取样而转换为第2取样率(24000/2002帧/秒)。如果电视电影转换信息106表示的是非电视电影图像，将以第1取样率输入的逐行扫描图像信号101，通过利用了适合于把NTSC信号显示为逐行扫描图像的第2节奏的取样，转换为第3取样率(30000/2002帧/秒)。输出取样转换后的逐行扫描图像信号103。
对一例本实施形式2中的取样转换器102a，利用图8，图9进行具体说明。图9是在原图像是电视电影图像时，表示通过图8的取样转换器102a进行取样转换的概念的图。
图8中，开关401，如果电视电影转换信息106的电视电影识别信号显示的是电视电影图像，当电视电影转换信息106的帧重复信号显示重复时，输入的逐行扫描图像信号101的1帧(图9所示例中，编号为1的帧中，按显示顺序后面的帧)被当作取样转换后的的逐行扫描图像信号103输出，下一个帧(编号为2的帧)在接地输出402进行切换，其后的帧(编号为3的帧)作为逐行扫描图像信号103输出，这样以2个帧的间隔、然后3个帧的间隔、2个帧的间隔、3个帧的间隔的节奏对逐行扫描图像信号101的帧取样，作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。即，如图9所示，1号帧，3号帧，5号帧，7号帧，9号帧被取样，作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。通过进行这样不均等的取样，与均等取样相比，能够抑制看到的帧更新速度的摆动。
另一方面，如果电视电影转换信息106表示的是非电视电影图像时，开关401按照每个帧进行切换，输入的逐行扫描图像信号101以2个帧的间隔的节奏对逐行扫描图像信号101进行取样，作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。
但是，在本实施形式中，如果电视电影转换信息106的电视电影识别信号表示的是电视电影图像时，取样转换器102a进行的取样转换，并不限于图9所示的例子，例如按照图10，图11所示的两种类型进行转换也可以。首先，图10所示的类型中，开关401，在电视电影转换信息106的帧重复信号显示重复时，将输入的逐行扫描图像信号101的1个帧(图10所示例中，编号为1的帧中按显示顺序前面的帧)作为取样转换后的的逐行扫描图像信号103输出，下一个帧(图9所示例中，编号为1的帧中，按显示顺序后面的帧)以及其后的帧(编号为2的帧)在接地输出402进行切换，其后的帧(编号为3的帧)作为逐行扫描图像信号103输出，这样以3个帧的间隔、然后2各间隔、3个帧的间隔、2个帧的间隔的节奏对逐行扫描图像信号101的帧取样，作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。即，如图10所示，1号帧，3号帧，5号帧，7号帧，9号帧被取样，作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。
另外，图11所示的类型中，开关401，当电视电影转换信息106的帧重复信号显示重复时，输入的逐行扫描图像信号101的1个帧(图11所示例中，编号为1的帧中，按显示顺序后面的帧)在接地输出402进行切换，下一个帧(编号为2的帧)作为逐行扫描图像信号103输出，其后的帧(编号为3的帧)在接地输出402进行切换，其后的帧(编号为4的帧)作为逐行扫描图像信号103输出，这样以2个帧的间隔、然后3个帧的间隔、2个帧的间隔，3个帧的间隔的节奏对逐行扫描图像信号101的帧取样，作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。即，如图11所示，2号帧，4号帧，6号帧，8号帧被取样，作为取样转换后的逐行扫描图像信号103输出。
另外，输入的逐行扫描图像信号的原图像中没有必要经常混入电影信号和NTSC信号，输入图像是从只由其中一方构成的原图像转换的逐行扫描图像也可以实施。
另外，从第1到第3的取样率，并不限于上述值，例如，第1取样率为30帧/秒，第2取样率为12帧/秒，第3取样率为15帧/秒，也可以实施。
如上述所说，通过本实施形式2的图像编码装置，即使是混有原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像信号，与外部给入的电视电影转换信息106相对应，对于原图像的电影信号部分能够以适合表示电影信号的取样节奏，具体来说是以2帧间隔，3帧间隔的取样节奏进行编码，对原图像的NTSC的信号部分能够以适合于对非电视电影素材进行逐行扫描图像显示的取样节奏，具体来说，是以2帧的间隔的取样节奏进行编码，由于能够进行取样节奏的切换，能够消除或抑制动态上的不和谐。
另外，本实施形式中，由于在取样转换前后没有改变时间关系，例如，即使显示原图像的电影信号部分和NTSC信号部分的电视电影转换信息106即使有误，也能够抑制动态上的不和谐。
而且，本实施形式中，图像编码器104对取样转换后的逐行扫描图像信号103进行编码时，例如如果使用MPEG-4进行编码，由于能够以相同的VOP时间增值分辨率(タイムインクリメントレゾリユ-シヨン)，显示帧的时刻，没有必要改变VOP时间增值分辨率的信息，处理起来很简便。
实施形式3
使用图12到图14对本发明的实施形式3进行说明。
本实施形式的图像编码装置，是对本发明实施形式1或2的图像编码装置加上了电视电影图像判定装置而构成的，具有能够从输入的混有原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像信号中，检测出电视电影转换信息106的结构。
图12是表示涉及本发明的实施形式3中的图像编码装置的结构的框图。
本实施形式3中的图像编码装置，在本发明的实施形式1或2的图像编码装置中，加入了延迟器601和电视电影图像判定器603，其他结构与本发明的实施形式1或2的结构相同，所以只对于本发明实施形式的延迟器601和电视电影图像判定器603的动作进行说明。
图12所示的本实施形式3中，电视电影图像判定器603根据输入的逐行扫描图像信号101、和通过延迟器601延迟了一个帧的逐行扫描图像信号602，判断原图像是电影信号部分还是NTSC信号部分；判断原图像是电影信号时，再判断逐行扫描图像信号101与延迟了一个帧的逐行扫描图像信号602是否一致，将判定结果向电视电影转换信息106输出。在取样转换器102a中，与本发明的实施形式1或2的图像编码装置不同，输入的是延迟了一个帧的逐行扫描图像信号602，来代替逐行扫描图像信号101。
利用图13对本实施形式3的电视电影图像判定器603进行具体说明。
图13的图像编码装置，是将图12的图像编码装置中的电视电影图像判定器603置换为一具体的结构的例子。图13中，相似度计算器701根据输入的逐行扫描图像信号101和通过延迟器601延迟了1个帧的逐行扫描图像信号602，对两个连续的帧的相似度702进行计算。一致检测器703根据相似度702对两个连续的帧是否一致(是否重复)进行判定，然后输出一致信号704。电视电影图像检测器705，对一致信号704表示一致的周期、和表示原图像为电影信号的周期(例如，30帧的逐行扫描图像下为5个帧)是否一致进行判定，如果不一致，则判定为NTSC信号。电视电影图像检测器705将上述判定结果和一致信号704作为电视电影转换信息106输出。
对这样构成的电视电影图像判定器603进行说明。图14是表示电视电影图像判定器603动作的流程图。
相似度计算器701计算输入的逐行扫描图像信号101的帧、和通过延迟器601延迟了1个帧的逐行扫描图像信号602的帧两个连续的帧的相似度702进行计算。向一致检测器703输出(步骤S101)。这里，相似度计算器701对两个帧的象素值，采用差的绝对值的和，差平方的和，差的分布等，对两个帧的相似度进行计算。然后一致检测器703根据输入的相似度702，对于两个连续的帧是否一致(是否重复)进行判定(步骤S102)。这里，一致检测器703通过对相似度702与指定的极限值进行大小比较，判定是否一致。该判定结果如果判定两个连续的帧是一致时(步骤S102中为“YES”)，一致检测器703将一致信号704设为“Hi”输出(步骤S103)。另一方面，两个连续的帧不一致时(步骤S102中为“NO”)，一致检测器703将一致信号704设为“Low”输出(步骤S104)。
然后，电视电影图像检测器705，对一致信号704表示“Hi”的周期、和表示原图像为电影信号的周期(例如，30帧的逐行扫描图像下为5个帧)是否一致进行判定(步骤S105)。判定结果如果周期一致(步骤S105中为“YES”)，则判定为电视电影信号(步骤S106)；如果判定结果如果周期不一致(步骤S105中为“NO”)，则判定为NTSC信号(步骤S107)。电视电影图像检测器705将上述判定结果和一致信号704作为电视电影转换信息106输出(步骤S108)。
输入的逐行扫描图像信号的原图像没有必要经常混入电影信号和NTSC信号，输入图像是从只由其中一方构成的原图像转换的逐行扫描图像也可以实施。
另外，虽然相似度计算器701对两个帧的象素值，是采用差的绝对值的和，差的平方的和，差的分散等，对两个帧的相似度进行计算，采用其他的表示两个帧的相似度指标也可以实施。另外，虽然一致检测器703通过对相似度702与指定的极限值进行大小比较，进行一致与否的判定，采用其他的能够判定两个帧的一致的方法也可以实现。
如上述所说，通过本实施形式3的图像编码装置，由输入的逐行扫描图像能够产生电视电影转换信息，只根据混有原图像为电影信号部分和NTSC信号部分的逐行扫描图像信号，对原图像为电影信号的部分，能够以适合显示电视电影信号的取样率或取样率的节奏进行编码；对原图像为NTSC信号的部分，能够以适合显示NTSC信号的取样率或取样率的节奏进行编码，能够相互切换，能够消除或抑制动态上的不和谐。
实施形式4
通过将用于实现上述各个实施形式中表示的图像编码方法的程序记录在软盘等记录媒体中，能够通过独立的计算机实施上述所示的各个实施形式的处理。
图15是在使用记录在软盘等记录媒体上的程序、通过计算机、实施上述各实施形式的图像编码方法的说明图。
图15(b)表示的是从软盘正面看到的外观、断面结构、以及软盘；图15(a)表示的是作为记录媒体本体的软盘的物理格式化的例子。软盘FD内藏于盒F内，该磁盘表面从同心圆的外周向内周形成了多个磁轨Tr，各个磁轨在各个角度上被分割为16个部分Se。因此，在记录了上述程序的软盘上，在上述软盘FD被分配的的区域中，记录了上述程序。
另外，图15(c)表示的是用于播放软盘中记录的程序的结构。把实现图像编码方法的上述程序记录在软盘中时，从计算机系统Cs将上述程序通过软盘驱动器FDD写入。另外，通过软盘内的程序实现图像编码方法、将上述图图像编码方法装入计算机系统中时，通过软盘驱动器从软盘读出上述程序，向计算机系统输入。
虽然上述说明中，把软盘作为记录媒体进行了说明，但使用光盘也同样能够进行。另外，不限于记录媒体，IC卡，ROM盒等只要能够记录程序的同样都能够实施。
进而对上述各个实施形式所表示的图像编码方法的应用例和使用它们的系统进行说明。
图16是表示实现信息通信服务的信息供给系统ex100的整体结构的框图。将提供通信服务的地区被划分为指定的大小，各个区域内分别设置了作为固定无线局的基站ex107～ex110。
该信息供给系统ex100，例如互联网ex101通过互联网运营商102以及电话网ex104、以及基站ex107～ex110连接了计算机ex111、PDA(personal digital assistant)、ex112照相机113、移动电话ex114、带相机的移动电话115等各种机器。
但信息供给系统ex100并不限于图16的组合，采用任意一个组合连接都是可以的。另外，不利用作为固定无线站的基站ex107～ex110，将各个机器直接与电话网连接也可以。
ex113是数码摄像照相机等能够进行动态摄影的机器。另外，移动电话，可以是PDC(Personal Digital Communications)方式的、CDMA(Code Division Multiple Access)方式的、W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)或者GMS(Global Sysyem forMobile Communications)方式的的移动电话机，另外PHS(PersonalHandyphone System)等，都可以。
另外，流(streaming)服务器ex103，通过基站ex109、电话网ex104与照相机113连接，使用照相机113，根据由使用者发送的被编码处理的数据，能够实现现场播放通信等。对摄影得到的数据的编码处理通过照相机ex113进行可以，通过对数据进行发送处理的服务器进行也可以。另外，照相机ex116拍下的动态数据通过计算机ex111发送到移动服务器ex103也可以。照相机ex116是数码相机等能够进行静态、动态拍摄的机器。这种情况下，动态数据的编码通过照相机ex116或计算机ex111进行都可以。另外，编码处理在具有计算机ex111或照相机ex116的LSIex117也可以处理。图像编码·解码所用的软件可以与计算机能够读取的记录媒体，比如存储媒体(CD-ROM、软盘、硬盘等)组合。而且，利用带有照相机的移动电话ex115发送动态数据也可以。这时的动态数据ex115是由移动电话ex115中带有的LSI进行了编码处理的数据。
信息供给系统ex100中，使用者使用照相机ex113，照相机ex116等拍到的内容(例如拍到的现场音乐会的图像等)，通过与上述实施形式相同的编码处理发送到移动服务器ex103，另一方面，移动服务器ex103对于提出要求的客户，将上述信息数据进行流配送。作为客户，有将上述的编码数据解码的计算机ex111、PDAex112、照相机ex113、移动电话ex114等。这样，信息供给系统ex100中，客户可以接收编码数据并播放，而且客户还可以实时接收并解码、播放，该系统就成为能够实现个人放送的系统。
在构成该系统的各个机器的编码，解码中，可以使用上述实施形式所示的图像编码装置。
作为其中一例，对移动电话进行说明。
图17是表示使用了上述实施形式中的图像编码方法的移动电话的图。移动电话ex115具有本体部，本体部由与基站之间收发电波的天线ex201，CCD照相机等能够拍下图像、静止画面的照相机部ex203，对照相机ex203拍下的图像、由天线ex201接收的图像被解码后的数据进行显示的液晶显示屏等显示部ex202，操作键ex204这四个部分组成。移动电话ex115还具有用于声音输出的扬声器等声音输出部ex205；用于保存拍到的动态画面或静态画面的数据、接收的邮件的数据、动态画面的数据或静止画面的数据等编码数据或解码数据的记录媒体ex207；移动电话ex115中用于装入记录媒体ex207的槽部ex206。记录媒体ex207收入了快速存储器，它是SD卡等塑料外壳内的能够进行电的重写、擦除的非易失性存储器的EEPROMD(Electrically Erasable and Programmable Read OnlyMemory)的一种。
进而，参照图18对移动电话ex115进行说明。移动电话ex115中，对具有显示部ex202以及操作键ex204的本体部的各部进行统一控制的主控制部ez311，通过同步总线ex313相互连接于电源电路ex310、操作输入控制部ex304、图像编码部ex312、照相机接口部ex303、LCD(Liquid Crystal Display)控制部ex302、图像解码部ex309、多重分离部ex308、记录播放部ex307、调制解调电路部ex306以及声音处理部ex305。
电源电路部ez310一旦处于通过使用者的操作成为结束对话以及电源键开通的状态，通过电池包向各部供给电力，带有照相机的数字移动电话ex115就启动为能够进行操作的状态。
移动电话ex115根据CPU，ROM以及RAM等构成的主控制部ex311的控制，在处于声音通话模式时，在声音输入部ex205汇集的声音信号就通过声音处理部ex305转换为数字声音数据，在调制解调电路部ex306进行扩频处理，在收发电路部ex301进行数字模拟转换处理以及频率转换处理后，通过天线ex201发送。另外，移动电话ex115在声音通话模式时，放大通过图像ex201接收的接收数据，进行频率转换处理以及数字模拟转换处理，在调制解调电路部ex306进行频谱逆扩展处理，在声音处理部ex305转换为模拟声音数据后，通过声音输出部ex208输出。
进而，数据通信模式发送电子邮件时，通过本体部的操作键ex204的操作输入的电子邮件的文本数据通过操作输入控制部ex304向主控制部ex311输出。主控制部ex311在调制解调电路部ex306将文本数据进行扩频处理，在收发电路部ex301进行数字模拟转换处理以及频率转换处理后，通过天线ex201向基站ex110发送。
数据通信模式下发送图像数据时，照相机部ex203拍下的图像数据通过照相机接口ex303提供给图像编码部ex312。另外，不发送图像数据时，照相机部ex203拍下的图像数据通过照相机接口ex303以及LCD控制部ex302可以直接显示在显示部202中。
图像编码部ex312在结构上具有本发明中已经说明的图像编码装置，通过上述实施形式所述的使用图像编码装置的编码方法，照相机部ex203提供的图像数据通过压缩编码转换为编码图像数据，被送到多重分离部ex308。另外，与此同时，移动照电话ex115把照相机部ex203在摄像中由声音输入部ex205汇集的声音，通过声音处理部ex305作为数字声音数据送到多重分离部ex308。
多重分离部ex308对图像编码部ex312供给的编码图像数据和声音处理部ex305供给的声音数据以指定的方法进行多重化处理，得到的多重化数据在调制解调电路部ex306进行扩频处理，在收发电路部ex301进行数字模拟转换处理以及频率转换处理后，通过天线ex201发送。
数据通信模式时接收主页等链接的动态图像文件的数据时，通过天线ex201将从基站ex110接收的接收数据在调制解调电路部ex306进行逆扩频处理，再将得到的多重化数据向多重分离部ex308送出。
另外，为了对通过天线x201接收的多重化数据进行解码，多重分离部ex308通过多重化数据分离将图像数据的位流和声音数据的位流分开，通过同步总线ex313将该编码图像数据提供给图像编码部ex309，并且将该声音数据提供给声音处理部ex305。
然后，在图像解码部ex309，图像数据的位流通过与上述实施形式所述的编码方法相对应的解码方法被解码，生成播放动态图像数据，通过LCD控制部ex302提供给显示部ex202。这样，例如与网页链接得到的动态图像文件中包含的动态数据就可以被显示。与此同时，声音处理部ex305把声音数据转换为模拟声音数据，提供给声音输出部ex208，这样，例如与网页链接得到的动态图像文件中包含的声音数据就可以被播放。
但是并不限于上述系统的例子，最近，通过卫星、地表面波进行数字播放成了话题，图19所示的数字播放用的系统也能装入如上述实施形式的图像编码装置。具体来说，在播放台ex409将图像信息的位流通过电波进行通信或者向卫星ex409传送。接收该电波的播放卫星ex410发送播放用的电波，带有卫星播放收发设备的家庭用天线ex406可以接收该电波，通过电视(接收机)ex401或机顶盒(STB)ex407等装置将位流解码再进行播放。另外，在读取记录媒体CD、DCD等存储媒体ex402中记录的位流并进行解码的播放装置ex403中，装入图像解码装置也是可以的。这种情况下，播放的图像信号在监视器ex404中显示。另外，还可以考虑在与有线电视用的电缆ex405或卫星/地表面波播放的天线ex406连接的卫星接收盒ex407内装入图像解码装置，将其在电视的监视器ex408中播放的结构。这时，不在卫星接收盒中装入，而是在电视内装入图像解码装置也是可以的。另外，具有天线ex401的车辆ex412中接收发自卫星ex410或基站ex107的信号，在车辆ex412带有的车导航系统等的显示装置中播放动态图像也是可以的。
而且，还可以在上述实施形式所示的图像编码装置中，将图像信号编码，记录在记录媒体中。可以举出的具体例子有：在DVD磁盘ex421中记录图像信号的DVD记录机，在硬盘中进行记录的磁盘记录器等记录器ex420。而且，如果记录器ex420具有图像解码装置，还可以播放DVD磁盘ex421或SD卡ex422中记录的图像信号，在监视器ex408中显示。
在车辆导航系统ex413的结构，例如还可以考虑去掉图18所示的结构中照相机部ex203和照相机接口部ex303、图像编码部ex312的结构。同样，在计算机ex11、电视(接收机)ex401中也可以考虑去掉他们。
另外，上述移动电话ex114等的终端，可以考虑3种安装形式，除了带有编码器及解码器双方的收发型的终端，还可以考虑只带有编码器的发送终端、只带有解码器的接收终端。
这样，上述的任意一个机和系统中都可以采用上述实施形式所述的图像编码方法。这样，就能够得到上述实施形式中所说明的效果。
另外，本发明并不限于涉及的上述实施形式，只要不背离本发明的范围，可以进行各种变形或修改。
在产业上利用的可能性
如上述所说，本发明涉及的图像编码方法，在移动电话、DVD装置，以及个人计算机等中，作为对含有原图像为电影信号部分以及NTSC信号部分中的至少一个部分的逐行扫描图像信号进行编码的方法是非常有用的。

Claims (4)

1.一种图像编码方法，对至少含有原图像为电影信号的部分和为电视播放用的NTSC信号的部分中的一个的逐行扫描图像信号进行编码，其特征是：
包括以下步骤：对上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分采用第1种方法，对上述逐行扫描图像信号中原图像为NTSC信号部分，采用第2种方法进行取样的取样步骤；
对通过上述取样步骤取样的帧进行编码的编码步骤，
上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，是把作为原图像的上述电影信号转换为NTSC信号后，将上述NTSC信号转换为逐行扫描图像信号的、在每个指定的帧含有连续的两个相同的帧的信号，
在采用第1种方法进行取样的取样步骤中，对上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，以每两帧抽取一个帧的比例、然后以每3帧抽取一个帧的比例进行抽取，之后以这样的抽取比例重复进行抽取，由此，生成从构成上述电影信号的帧序列中被间隔剔除的帧序列。
2.根据权利要求1记载的图像编码方法，其特征在于，
上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，在每5个帧中含有连续的相同内容的两个帧，
在以每上述两帧抽取一个帧的比例进行抽取的步骤中，从连续的相同内容的两个帧中抽取任意一个，
在以每上述3帧抽取一个帧的比例进行抽取的步骤中，从连续的相同内容的两个帧之后的3个帧中，抽取位于时间上正中的帧。
3.根据权利要求1记载的图像编码方法，其特征在于，
上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，在每5个帧中含有连续的相同内容的两个帧，
在以每上述两帧抽取一个帧的比例进行抽取的步骤中，从连续的相同内容的两个帧之后的两个帧中抽取在先的帧，
在以每上述3帧抽取一个帧的比例进行抽取的步骤中，从连续的相同内容的两个帧和位于上述连续的相同内容的两个帧之前的帧中，抽取位于连续的相同内容的两个帧之前的上述帧。
4.一种图像编码装置，对至少包含原图像为电影信号的部分和为电视播放用的NTSC信号的部分中的一个的逐行扫描图像信号进行编码，其特征是，具有：
取样转换装置，对上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分采用第1种方法，对上述逐行扫描图像信号中原图像为NTSC信号部分，采用第2种方法进行取样；
图像编码装置，对通过上述取样转换装置取样的帧进行编码；
上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，是把作为原图像的上述电影信号转换为NTSC信号后，将上述NTSC信号转换为逐行扫描图像信号的、在每个指定的帧含有连续的两个相同的帧的信号，
在采用第1种方法进行取样时，对上述逐行扫描图像信号中原图像为电影信号的部分，以每两帧抽取一个帧的比例、然后以每3帧抽取一个帧的比例进行抽取，之后以这样的抽取比例重复进行抽取，由此，生成从构成上述电影信号的帧序列中被间隔剔除的帧序列。
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