JP2000059793A - 画像復号装置及び画像復号方法 - Google Patents

画像復号装置及び画像復号方法

Info

Publication number
JP2000059793A
JP2000059793A JP22488598A JP22488598A JP2000059793A JP 2000059793 A JP2000059793 A JP 2000059793A JP 22488598 A JP22488598 A JP 22488598A JP 22488598 A JP22488598 A JP 22488598A JP 2000059793 A JP2000059793 A JP 2000059793A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
orthogonal transform
pixel
block
inverse orthogonal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP22488598A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000059793A5 (ja
Inventor
Kazufumi Sato
数史 佐藤
Kenji Komori
健司 小森
Tetsuo Kaneko
哲夫 金子
Satoshi Mihashi
聡 三橋
Hisafumi Yanagihara
尚史 柳原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP22488598A priority Critical patent/JP2000059793A/ja
Priority to US09/369,001 priority patent/US6748018B2/en
Publication of JP2000059793A publication Critical patent/JP2000059793A/ja
Publication of JP2000059793A5 publication Critical patent/JP2000059793A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/59—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial sub-sampling or interpolation, e.g. alteration of picture size or resolution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/112—Selection of coding mode or of prediction mode according to a given display mode, e.g. for interlaced or progressive display mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/132—Sampling, masking or truncation of coding units, e.g. adaptive resampling, frame skipping, frame interpolation or high-frequency transform coefficient masking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139—Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/156—Availability of hardware or computational resources, e.g. encoding based on power-saving criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/159—Prediction type, e.g. intra-frame, inter-frame or bidirectional frame prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • H04N19/16—Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter for a given display mode, e.g. for interlaced or progressive display mode
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/18—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a set of transform coefficients
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/48—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using compressed domain processing techniques other than decoding, e.g. modification of transform coefficients, variable length coding [VLC] data or run-length data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/523—Motion estimation or motion compensation with sub-pixel accuracy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 飛び越し走査画像が有するインタレース性を
損なうことなく動画像データの画素の位相ずれをなくす
ＭＰＥＧダウンデコーダを提供する。 【解決手段】 インターレース画像対応画像復号部３
は、インターレース画像が入力され、ＤＣＴモードがフ
ィールドモードの場合、４×４の縮小ＩＤＣＴを行う。
また、ＤＣＴモードがフレームモードの場合、ＤＣＴブ
ロックの全係数に対してＩＤＣＴをして飛び越し走査に
対応した２つの画素ブロックに分離し、分離した２つの
画素ブロックに対してそれぞれＤＣＴをする。そして、
この２つの画素ブロックの低周波係数に対してＩＤＣＴ
をし、２つの画素ブロックを合成する。プログレッシブ
画像対応画像復号部２は、プログレッシブ画像が入力さ
れ、ＤＣＴブロックの各係数のうち低周波成分の係数に
対して逆直交変換をする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の画素ブロッ
ク（マクロブロック）単位で動き予測をすることによる
予測符号化、及び、所定の画素ブロック（直交変換ブロ
ック）単位で直交変換することによる圧縮符号化をした
第１の解像度の圧縮画像データを、復号する画像復号装
置及び画像復号方法に関し、特に、第１の解像度の圧縮
画像データを復号して、この第１の解像度よりも低い第
２の解像度の動画像データに縮小する画像復号装置及び
画像復号方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts G
roup phase2）等の画像圧縮方式を用いたデジタルテレ
ビジョン放送の規格化が進められている。デジタルテレ
ビジョン放送の規格には、標準解像度画像（例えば垂直
方向の有効ライン数が５７６本）に対応した規格、高解
像度画像（例えば垂直方向の有効ライン数が１１５２
本）に対応した規格等がある。そのため、近年、高解像
度画像の圧縮画像データを復号するとともにこの圧縮画
像データを１／２の解像度に縮小することにより、標準
解像度画像の画像データを生成して、この画像データを
標準解像度に対応したテレビジョンモニタに表示するダ
ウンデコーダが求められている。
【０００３】高解像度画像に対して動き予測による予測
符号化及び離散コサイン変換による圧縮符号化をしたＭ
ＰＥＧ２等のビットストリームを、復号するとともに標
準解像度画像にダウンサンプリングするダウンデコーダ
が、文献「低域ドリフトのないスケーラブル・デコー
ダ」（岩橋・神林・貴家：信学技報 CS94-186,DSP94-10
8,1995-01）に提案されている（以下、この文献を文献
１と呼ぶ。）。この文献１には、以下の第１から第３の
ダウンデコーダが示されている。
【０００４】第１のダウンデコーダは、図２９に示すよ
うに、高解像度画像のビットストリームに対して８（水
平方向のＤＣ成分から数えた係数の数）×８（垂直方向
のＤＣ成分から数えた係数の数）の逆離散コサイン変換
をする逆離散コサイン変換装置１００１と、離散コサイ
ン変換がされた高解像度画像と動き補償がされた参照画
像とを加算する加算装置１００２と、参照画像を一時記
憶するフレームメモリ１００３と、フレームメモリ１０
０３が記憶した参照画像に１／２画素精度で動き補償を
する動き補償装置１００４と、フレームメモリ１００３
が記憶した参照画像を標準解像度の画像に変換するダウ
ンサンプリング装置１００５とを備えている。
【０００５】この第１のダウンデコーダでは、逆離散コ
サイン変換を行い高解像度画像として復号した出力画像
を、ダウンサンプリング装置１００５で縮小して標準解
像度の画像データを出力する。
【０００６】第２のダウンデコーダは、図３０に示すよ
うに、高解像度画像のビットストリームのＤＣＴ（Disc
rete Cosine Transform）ブロックの高周波成分の係数
を０に置き換えて８×８の逆離散コサイン変換をする逆
離散コサイン変換装置１０１１と、離散コサイン変換が
された高解像度画像と動き補償がされた参照画像とを加
算する加算装置１０１２と、参照画像を一時記憶するフ
レームメモリ１０１３と、フレームメモリ１０１３が記
憶した参照画像に１／２画素精度で動き補償をする動き
補償装置１０１４と、フレームメモリ１０１３が記憶し
た参照画像を標準解像度の画像に変換するダウンサンプ
リング装置１０１５とを備えている。
【０００７】この第２のダウンデコーダでは、ＤＣＴブ
ロックの全ての係数のうち高周波成分の係数を０に置き
換えて逆離散コサイン変換を行い高解像度画像として復
号した出力画像を、ダウンサンプリング装置１００５で
縮小して標準解像度の画像データを出力する。
【０００８】第３のダウンデコーダは、図３１に示すよ
うに、高解像度画像のビットストリームのＤＣＴブロッ
クの低周波成分の係数のみを用いて例えば４×４の逆離
散コサイン変換をして標準解像度画像に復号する縮小逆
離散コサイン変換装置１０２１と、縮小逆離散コサイン
変換がされた標準解像度画像と動き補償がされた参照画
像とを加算する加算装置１０２２と、参照画像を一時記
憶するフレームメモリ１０２３と、フレームメモリ１０
２３が記憶した参照画像に１／４画素精度で動き補償を
する動き補償装置１０２４とを備えている。
【０００９】この第３のダウンデコーダでは、ＤＣＴブ
ロックの全ての係数のうち低周波成分の係数のみを用い
て逆離散コサイン変換を行い、高解像度画像から標準解
像度画像として復号する。
【００１０】ここで、上記第１のダウンデコーダでは、
ＤＣＴブロック内の全ての係数に対して逆離散コサイン
変換を行い高解像度画像を復号しているため、高い演算
処理能力の逆離散コサイン変換装置１００１と高容量の
フレームメモリ１００３とが必要となる。また、上記第
２のダウンデコーダでは、ＤＣＴブロック内の係数のう
ち高周波成分を０として離散コサイン変換を行い高解像
度画像を復号しているため、逆離散コサイン変換装置１
０１１の演算処理能力は低くて良いが、やはり高容量の
フレームメモリ１０１３が必要となる。これら第１及び
第２のダウンデコーダに対し、第３のダウンデコーダで
は、ＤＣＴブロック内の全ての係数うち低周波成分の係
数のみを用いて逆離散コサイン変換をしているため逆離
散コサイン変換装置１０２１の演算処理能力が低くてよ
く、さらに、標準解像度画像の参照画像を復号している
のでフレームメモリ１０２３の容量も少なくすることが
できる。
【００１１】ところで、テレビジョン放送等の動画像の
表示方式には、順次走査方式と飛び越し走査方式とがあ
る。順次走査方式は、フレーム内の全ての画素を同じタ
イミングでサンプリングした画像を、順次表示する表示
方式である。飛び越し走査方式は、フレーム内の画素を
水平方向の１ライン毎に異なるタイミングでサンプリン
グした画像を、交互に表示する表示方式である。
【００１２】この飛び越し走査方式では、フレーム内の
画素を１ライン毎に異なるタイミングでサンプリングし
た画像のうちの一方を、トップフィールド（第１フィー
ルドともいう。）といい、他方をボトムフィールド（第
２のフィールドともいう。）という。フレームの水平方
向の先頭ラインが含まれる画像がトップフィールドとな
り、フレームの水平方向の２番目のラインが含まれる画
像がボトムフィールドとなる。従って、飛び越し走査方
式では、１つのフレームが２つのフィールドから構成さ
れることとなる。
【００１３】ＭＥＰＧ２では、飛び越し走査方式に対応
した動画像信号を効率良く圧縮するため、画面の圧縮単
位であるピクチャにフレームを割り当てて符号化するだ
けでなく、ピクチャにフィールドを割り当てて符号化す
ることもできる。
【００１４】ＭＰＥＧ２では、ピクチャにフィールドが
割り当てられた場合には、そのビットストリームの構造
をフィールド構造と呼び、ピクチャにフレームが割り当
てられた場合には、そのビットストリームの構造をフレ
ーム構造と呼ぶ。また、フィールド構造では、フィール
ド内の画素からＤＣＴブロックが形成され、フィールド
単位で離散コサイン変換がされる。このフィールド単位
で離散コサイン変換を行う処理モードのことをフィール
ドＤＣＴモードと呼ぶ。また、フレーム構造では、フレ
ーム内の画素からＤＣＴブロックが形成され、フレーム
単位で離散コサイン変換がされる。このフレーム単位で
離散コサイン変換を行う処理モードのことをフレームＤ
ＣＴモードと呼ぶ。さらに、フィールド構造では、フィ
ールド内の画素からマクロブロックが形成され、フィー
ルド単位で動き予測がされる。このフィールド単位で動
き予測を行う処理モードのことをフィールド動き予測モ
ードと呼ぶ。また、フレーム構造では、フレーム内の画
素からマクロブロックが形成され、フレーム単位で動き
予測がされる。フレーム単位で動き予測を行う処理モー
ドのことをフレーム動き予測モードと呼ぶ。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記文献１
に示された第３のダウンデコーダを利用して、飛び越し
走査方式に対応した圧縮画像データを復号する画像復号
装置が、例えば文献「ACompensation Method of Drift
Errors in Scalability」（N.OBIKANE,K.TAHARAand J.Y
ONEMITSU,HDTV Work Shop'93）に提案されている（以
下、この文献を文献２と呼ぶ）。
【００１６】この文献２に示された従来の画像復号装置
は、図３２に示すように、高解像度画像をＭＰＥＧ２で
圧縮したビットストリームが供給され、このビットスト
リームを解析するビットストリーム解析装置１０３１
と、データの発生頻度に応じた符号長を割り当てる可変
長符号化がされたビットストリームを復号する可変長符
号復号装置１０３２と、ＤＣＴブロックの各係数に量子
化ステップを掛ける逆量子化装置１０３３と、ＤＣＴブ
ロックの全ての係数のうち低周波成分の係数のみを用い
て例えば４×４の逆離散コサイン変換をして標準解像度
画像を復号する縮小逆離散コサイン変換装置１０３４
と、縮小逆離散コサイン変換がされた標準解像度画像と
動き補償がされた参照画像とを加算する加算装置１０３
５と、参照画像を一時記憶するフレームメモリ１０３６
と、フレームメモリ１０３６が記憶した参照画像に１／
４画素精度で動き補償をする動き補償装置１０３７とを
備えている。
【００１７】この文献２に示された従来の画像復号装置
の縮小逆離散コサイン変換装置１０３４は、ＤＣＴブロ
ック内の全ての係数のうち低周波成分の係数のみを用い
て逆離散コサイン変換をするが、フレームＤＣＴモード
とフィールドＤＣＴモードとで、逆離散コサイン変換を
行う係数の位置が異なっている。
【００１８】具体的には、縮小逆離散コサイン変換装置
１０３４は、フィールドＤＣＴモードの場合には、図３
３に示すように、ＤＣＴブロック内の８×８個のうち、
低域の４×４個の係数のみに逆離散コサイン変換を行
う。それに対し、縮小逆離散コサイン変換装置１０３４
は、フレームＤＣＴモードの場合には、図３４に示すよ
うに、ＤＣＴブロック内の８×８個の係数のうち、４×
２個＋４×２個の係数のみに逆離散コサイン変換を行
う。
【００１９】また、この文献２に示された従来の画像復
号装置の動き補償装置１０３７は、高解像度画像に対し
て行われた動き予測の情報（動きベクトル）に基づき、
フィールド動き予測モード及びフレーム動き予測モード
のそれぞれに対応した１／４画素精度の動き補償を行
う。すなわち、通常ＭＰＥＧ２では１／２画素精度で動
き補償が行われることが定められているが、高解像度画
像から標準解像度画像を復号する場合には、ピクチャ内
の画素数が１／２に間引かれるため、動き補償装置１０
３７では動き補償の画素精度を１／４画素精度として動
き補償を行っている。
【００２０】従って、動き補償装置１０３７では、高解
像度画像に対応した動き補償を行うため、標準解像度の
画像としてフレームメモリ１０３６に格納された参照画
像の画素に対して線形補間して、１／４画素精度の画素
を生成している。
【００２１】具体的に、フィールド動き予測モード及び
フレーム動き予測モードの場合の垂直方向の画素の線形
補間処理を、図３５及び図３６を用いて説明する。な
お、図面中には、縦方向に垂直方向の画素の位相を示
し、表示画像の各画素が位置する位相を整数で示してい
る。
【００２２】まず、フィールド動き予測モードで動き予
測がされた画像の補間処理について、図３５を用いて説
明する。高解像度画像（上位レイヤー）に対しては、図
３５（ａ）に示すように、各フィールドそれぞれ独立
に、１／２画素精度で動き補償がされる。これに対し、
標準解像度画像（下位レイヤー）に対しては、図３５
（ｂ）に示すように、整数精度の画素に基づきフィール
ド内で線形補間をして、垂直方向に１／４画素、１／２
画素、３／４画素分の位相がずれた画素を生成し、動き
補償がされる。すなわち、標準解像度画像（下位レイヤ
ー）では、トップフィールドの整数精度の各画素に基づ
きトップフィールドの１／４画素精度の各画素が線形補
間により生成され、ボトムフィールドの整数精度の各画
素に基づきボトムフィールドの１／４画素精度の各画素
が線形補間により生成される。例えば、垂直方向の位相
が０の位置にあるトップフィールドの画素の値をａ、垂
直方向の位相が１の位置にあるトップフィールドの画素
の値をｂとする。この場合、垂直方向の位相が１／４の
位置にあるトップフィールドの画素は（３ａ＋ｂ）／４
となり、垂直方向の位相が１／２の位置にあるトップフ
ィールドの画素は（ａ＋ｂ）／２となり、垂直方向の位
相が３／４の位置にあるトップフィールドの画素は（ａ
＋３ｂ）／４となる。
【００２３】続いて、フレーム動き予測モードで動き予
測がされた画像の補間処理について、図３６を用いて説
明する。高解像度画像（上位レイヤー）に対しては、図
３６（ａ）に示すように、各フィールド間で補間処理が
され、すなわち、ボトムフィールドとトップフィールド
との間で補間処理がされ、１／２画素精度で動き補償が
される。標準解像度画像（下位レイヤー）に対しては、
図３６（ｂ）に示すように、トップフィールド及びボト
ムフィールドの２つのフィールドの整数精度の各画素に
基づき、垂直方向に１／４画素、１／２画素、３／４画
素分の位相がずれた画素が線形補間により生成され、動
き補償がされる。例えば、垂直方向の位相が−１の位置
にあるボトムフィールドの画素の値をａ、垂直方向の位
相が０の位置にあるトップフィールドの画素の値をｂ、
垂直方向の位相が１の位置にあるボトムフィールドの画
素の値をｃ、垂直方向の位相が２の位置にあるトップフ
ィールドの画素の値をｄ、垂直方向の位相が３の位置に
あるボトムフィールドの画素の値をｅとする。この場
合、垂直方向の位相が０〜２の間にある１／４画素精度
の各画素は、以下のように求められる。
【００２４】垂直方向の位相が１／４の位置にある画素
は（ａ＋４ｂ＋３ｃ）／８となる。垂直方向の位相が１
／２の位置にある画素は（ａ＋３ｃ）／４となる。垂直
方向の位相が３／４の位置にある画素は（ａ＋２ｂ＋３
ｃ＋２ｄ）／８となる。垂直方向の位相が５／４の位置
にある画素は（２ｂ＋３ｃ＋２ｄ＋ｅ）／８となる。垂
直方向の位相が３／２の位置にある画素は（３ｃ＋ｅ）
／４となる。垂直方向の位相が７／４の位置にある画素
は（３ｃ＋４ｄ＋ｅ）／８となる。
【００２５】以上のように上記文献２に示された従来の
画像復号装置は、飛び越し走査方式に対応した高解像度
画像の圧縮画像データを、標準解像度画像データに復号
することができる。
【００２６】しかしながら、上記文献２に示された従来
の画像復号装置では、フィールドＤＣＴモードで得られ
る標準解像度画像の各画素と、フレームＤＣＴモードで
得られる標準解像度の各画素との位相がずれる。具体的
には、フィールドＤＣＴモードでは、図３７に示すよう
に、下位レイヤーのトップフィールドの各画素の垂直方
向の位相が１／２、５／２・・・となり、下位レイヤー
のボトムフィールドの各画素の垂直方向の位相が１、３
・・・となる。それに対して、フレームＤＣＴモードで
は、図３８に示すように、下位レイヤーのトップフィー
ルドの各画素の垂直方向の位相が０、２・・・となり、
下位レイヤーのボトムフィールドの各画素の垂直方向の
位相が１、３・・・となる。そのため、位相が異なる画
像がフレームメモリ１０３６に混在し、出力する画像の
画質が劣化する。
【００２７】また、上記文献２に示された従来の画像復
号装置では、フィールド動き予測モードとフレーム動き
予測モードとで位相ずれの補正がされていない。そのた
め、出力する画像の画質が劣化する。
【００２８】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、飛び越し走査画像が有するインタレース
性を損なうことなく出力する動画像データの画素の位相
ずれをなくすことが可能な、高解像度画像の圧縮画像デ
ータから標準解像度の画像データを復号する画像復号装
置及び画像復号方法を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像復号装
置は、所定の画素ブロック（マクロブロック）単位で動
き予測をすることによる予測符号化、及び、所定の画素
ブロック（直交変換ブロック）単位で直交変換をするこ
とによる圧縮符号化をした第１の解像度の圧縮画像デー
タから、上記第１の解像度より低い第２の解像度の動画
像データを復号する画像復号装置であって、飛び越し走
査に対応した直交変換方式（フィールド直交変換モー
ド）により直交変換がされた上記圧縮画像データの直交
変換ブロックに対して、逆直交変換をする第１の逆直交
変換手段と、順次走査に対応した直交変換方式（フレー
ム直交変換モード）により直交変換がされた上記圧縮画
像データの直交変換ブロックに対して、逆直交変換をす
る第２の逆直交変換手段と、上記第１の逆直交変換手段
又は上記第２の逆直交変換手段により逆直交変換がされ
た圧縮画像データと動き補償がされた参照画像データと
を加算して、第２の解像度の動画像データを出力する加
算手段と、上記加算手段から出力される動画像データを
参照画像データとして記憶する記憶手段と、上記記憶手
段が記憶している参照画像データのマクロブロックに対
して動き補償をする動き補償手段とを備え、上記第１の
逆直交変換手段は、上記直交変換ブロックの各係数のう
ち低周波成分の係数に対して逆直交変換をし、上記第２
の逆直交変換手段は、上記直交変換ブロックの全周波数
成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした
直交変換ブロックの各画素を飛び越し走査に対応した２
つの画素ブロックに分離し、分離した２つの画素ブロッ
クに対してそれぞれ直交変換をし、直交変換をした２つ
の画素ブロックの各係数のうち低周波成分の係数に対し
て逆直交変換をし、逆直交変換をした２つの画素ブロッ
クを合成して直交変換ブロックを生成する第１の画像復
号部と、フレーム直交変換モードにより直交変換がされ
た上記圧縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆
直交変換をする第３の逆直交変換手段と、上記第３の逆
直交変換手段により逆直交変換がされた圧縮画像データ
と動き補償がされた参照画像データとを加算して、第２
の解像度の動画像データを出力する加算手段と、上記加
算手段から出力される動画像データを参照画像データと
して記憶する記憶手段と、上記記憶手段が記憶している
参照画像データのマクロブロックに対して動き補償をす
る動き補償手段とを備え、上記第１の逆直交変換手段
は、上記直交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の
係数に対して逆直交変換をする第２の画像復号部とを有
し、飛び越し走査方式の動画像信号が符号化された第１
の解像度の圧縮画像データが入力された場合には、上記
第１の画像復号部により第２の解像度の動画像データを
復号し、順次走査方式の動画像信号が符号化された第１
の解像度の圧縮画像データが入力された場合には、上記
第２の画像復号部により第２の解像度の動画像データを
復号することを特徴とする。
【００３０】この画像復号装置では、飛び越し走査方式
の動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デ
ータが入力された場合に、フレーム直交変換モードによ
り直交変換がされた直交変換ブロックの全周波数成分の
係数に対して逆直交変換をして飛び越し走査に対応した
２つの画素ブロックに分離し、分離した２つの画素ブロ
ックに対してそれぞれ直交変換をして低周波成分の係数
に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした２つの画素
ブロックを合成する。また、この画像復号装置では、順
次走査方式の動画像信号が符号化された第１の解像度の
圧縮画像データが入力された場合に、上記直交変換ブロ
ックの各係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変
換をする。そして、この画像復号装置では、第１の解像
度より低い第２の解像度の動画像データを出力する。
【００３１】また、本発明に係る画像復号装置は、所定
の画素ブロック（マクロブロック）単位で動き予測をす
ることによる予測符号化、及び、所定の画素ブロック
（直交変換ブロック）単位で直交変換をすることによる
圧縮符号化をした第１の解像度の圧縮画像データから、
上記第１の解像度より低い第２の解像度の動画像データ
を復号する画像復号装置であって、飛び越し走査に対応
した直交変換方式（フィールド直交変換モード）により
直交変換がされた上記圧縮画像データの直交変換ブロッ
クに対して、逆直交変換をする第１の逆直交変換手段
と、順次走査に対応した直交変換方式（フレーム直交変
換モード）により直交変換がされた上記圧縮画像データ
の直交変換ブロックに対して、逆直交変換をする第２の
逆直交変換手段と、上記第１の逆直交変換手段又は上記
第２の逆直交変換手段により逆直交変換がされた圧縮画
像データと動き補償がされた参照画像データとを加算し
て、第２の解像度の動画像データを出力する加算手段
と、上記加算手段から出力される動画像データを参照画
像データとして記憶する記憶手段と、上記記憶手段が記
憶している参照画像データのマクロブロックに対して動
き補償をする動き補償手段とを備え、上記第１の逆直交
変換手段は、上記直交変換ブロックの各係数のうち低周
波成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をし
て得られたトップフィールドの各画素の垂直方向に対し
て１／４画素分の位相補正をし、逆直交変換をして得ら
れたボトムフィールドの各画素の垂直方向に対して３／
４画素分の位相補正をし、上記第２の逆直交変換手段
は、上記直交変換ブロックの全周波数成分の係数に対し
て逆直交変換をし、逆直交変換をした直交変換ブロック
を飛び越し走査に対応した２つの画素ブロックに分離
し、分離した２つの画素ブロックに対してそれぞれ直交
変換をし、直交変換をした２つの画素ブロックの各係数
のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直
交変換をして得られたトップフィールドの各画素の垂直
方向に対して１／４画素分の位相補正をし、逆直交変換
をして得られたボトムフィールドの各画素の垂直方向に
対して３／４画素分の位相補正をし、位相補正をしたト
ップフィールドとボトムフィールドとを合成する第１の
画像復号部と、フレーム直交変換モードにより直交変換
がされた上記圧縮画像データの直交変換ブロックに対し
て、逆直交変換をする第３の逆直交変換手段と、上記第
３の逆直交変換手段により逆直交変換がされた圧縮画像
データと動き補償がされた参照画像データとを加算し
て、第２の解像度の動画像データを出力する加算手段
と、上記加算手段から出力される動画像データを参照画
像データとして記憶する記憶手段と、上記記憶手段が記
憶している参照画像データのマクロブロックに対して動
き補償をする動き補償手段とを備え、上記第１の逆直交
変換手段は、上記直交変換ブロックの各係数のうち低周
波成分の係数に対して逆直交変換をする第２の画像復号
部とを有し、飛び越し走査方式の動画像信号が符号化さ
れた第１の解像度の圧縮画像データが入力された場合に
は、上記第１の画像復号部により第２の解像度の動画像
データを復号し、順次走査方式の動画像信号が符号化さ
れた第１の解像度の圧縮画像データが入力された場合に
は、上記第２の画像復号部により第２の解像度の動画像
データを復号することを特徴とする。
【００３２】この画像復号装置では、飛び越し走査方式
の動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デ
ータが入力された場合に、フィールド直交変換モードに
より直交変換がされた直交変換ブロックの各係数のうち
低周波成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換
をして得られたトップフィールドの各画素の垂直方向に
対して１／４画素分の位相補正をし、逆直交変換をして
得られたボトムフィールドの各画素の垂直方向に対して
３／４画素分の位相補正をし、フレーム直交変換モード
により直交変換がされた直交変換ブロックの全周波数成
分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした直
交変換ブロックを飛び越し走査に対応した２つの画素ブ
ロックに分離し、分離した２つの画素ブロックに対して
それぞれ直交変換をし、直交変換をした２つの画素ブロ
ックの各係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変
換をし、逆直交変換をして得られたトップフィールドの
各画素の垂直方向に対して１／４画素分の位相補正を
し、逆直交変換をして得られたボトムフィールドの各画
素の垂直方向に対して３／４画素分の位相補正をし、位
相補正をしたトップフィールドとボトムフィールドとを
合成する。また、この画像復号装置では、順次走査方式
の動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デ
ータが入力された場合に、上記直交変換ブロックの各係
数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換をする。
そして、この画像復号装置では、第１の解像度より低い
第２の解像度の動画像データを出力する。
【００３３】本発明に係る画像復号方法は、所定の画素
ブロック（マクロブロック）単位で動き予測をすること
による予測符号化、及び、所定の画素ブロック（直交変
換ブロック）単位で直交変換をすることによる圧縮符号
化をした第１の解像度の圧縮画像データから、上記第１
の解像度より低い第２の解像度の動画像データを復号す
る画像復号方法であって、飛び越し走査方式の動画像信
号が符号化された第１の解像度の圧縮画像データが入力
された場合には、飛び越し走査に対応した直交変換方式
（フィールド直交変換モード）により直交変換がされた
上記圧縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直
交変換をし、順次走査に対応した直交変換方式（フレー
ム直交変換モード）により直交変換がされた上記圧縮画
像データの直交変換ブロックに対して、逆直交変換を
し、逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補償がさ
れた参照画像データとを加算し、加算して得られた動画
像データを参照画像データとして記憶し、記憶している
参照画像データのマクロブロックに対して動き補償を
し、フィールド直交変換モードにより直交変換がされた
上記直交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数
に対して逆直交変換をし、フレーム直交変換モードによ
り直交変換がされた上記直交変換ブロックの全周波数成
分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした直
交変換ブロックの各画素を飛び越し走査に対応した２つ
の画素ブロックに分離し、分離した２つの画素ブロック
に対してそれぞれ直交変換をし、直交変換をした２つの
画素ブロックの各係数のうち低周波成分の係数に対して
逆直交変換をし、逆直交変換をした２つの画素ブロック
を合成して直交変換ブロックを生成し、順次走査方式の
動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デー
タが入力された場合には、フレーム直交変換モードによ
り直交変換がされた上記圧縮画像データの直交変換ブロ
ックに対して、逆直交変換をし、逆直交変換がされた圧
縮画像データと動き補償がされた参照画像データとを加
算し、加算して得られた動画像データを参照画像データ
として記憶し、記憶している参照画像データのマクロブ
ロックに対して動き補償をし、上記直交変換ブロックの
各係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換をす
ることを特徴とする。
【００３４】この画像復号方法では、飛び越し走査方式
の動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デ
ータが入力された場合に、フレーム直交変換モードによ
り直交変換がされた直交変換ブロックの全周波数成分の
係数に対して逆直交変換をして飛び越し走査に対応した
２つの画素ブロックに分離し、分離した２つの画素ブロ
ックに対してそれぞれ直交変換をして低周波成分の係数
に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした２つの画素
ブロックを合成する。また、この画像復号方法では、順
次走査方式の動画像信号が符号化された第１の解像度の
圧縮画像データが入力された場合に、上記直交変換ブロ
ックの各係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変
換をする。そして、この画像復号方法では、第１の解像
度より低い第２の解像度の動画像データを出力する。
【００３５】また、本発明に係る画像復号方法は、所定
の画素ブロック（マクロブロック）単位で動き予測をす
ることによる予測符号化、及び、所定の画素ブロック
（直交変換ブロック）単位で直交変換をすることによる
圧縮符号化をした第１の解像度の圧縮画像データから、
上記第１の解像度より低い第２の解像度の動画像データ
を復号する画像復号方法であって、飛び越し走査方式の
動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デー
タが入力された場合には、飛び越し走査に対応した直交
変換方式（フィールド直交変換モード）により直交変換
がされた上記圧縮画像データの直交変換ブロックに対し
て、逆直交変換をし、順次走査に対応した直交変換方式
（フレーム直交変換モード）により直交変換がされた上
記圧縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直交
変換をし、逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補
償がされた参照画像データとを加算し、加算して得られ
た動画像データを参照画像データとして記憶し、記憶し
ている参照画像データのマクロブロックに対して動き補
償をし、フィールド直交変換モードにより直交変換がさ
れた直交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数
に対して逆直交変換をし、逆直交変換をして得られたト
ップフィールドの各画素の垂直方向に対して１／４画素
分の位相補正をし、逆直交変換をして得られたボトムフ
ィールドの各画素の垂直方向に対して３／４画素分の位
相補正をし、フレーム直交変換モードにより直交変換ブ
ロックの全周波数成分の係数に対して逆直交変換をし、
逆直交変換をした直交変換ブロックを飛び越し走査に対
応した２つの画素ブロックに分離し、分離した２つの画
素ブロックに対してそれぞれ直交変換をし、直交変換を
した２つの画素ブロックの各係数のうち低周波成分の係
数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をして得られた
トップフィールドの各画素の垂直方向に対して１／４画
素分の位相補正をし、逆直交変換をして得られたボトム
フィールドの各画素の垂直方向に対して３／４画素分の
位相補正をし、位相補正をしたトップフィールドとボト
ムフィールドとを合成し、順次走査方式の動画像信号が
符号化された第１の解像度の圧縮画像データが入力され
た場合には、フレーム直交変換モードにより直交変換が
された上記圧縮画像データの直交変換ブロックに対し
て、逆直交変換をし、逆直交変換がされた圧縮画像デー
タと動き補償がされた参照画像データとを加算し、加算
して得られた動画像データを参照画像データとして記憶
し、記憶している参照画像データのマクロブロックに対
して動き補償をし、上記直交変換ブロックの各係数のう
ち低周波成分の係数に対して逆直交変換をすることを特
徴とする。
【００３６】この画像復号方法では、飛び越し走査方式
の動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デ
ータが入力された場合に、フィールド直交変換モードに
より直交変換がされた直交変換ブロックの各係数のうち
低周波成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換
をして得られたトップフィールドの各画素の垂直方向に
対して１／４画素分の位相補正をし、逆直交変換をして
得られたボトムフィールドの各画素の垂直方向に対して
３／４画素分の位相補正をし、フレーム直交変換モード
により直交変換がされた直交変換ブロックの全周波数成
分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした直
交変換ブロックを飛び越し走査に対応した２つの画素ブ
ロックに分離し、分離した２つの画素ブロックに対して
それぞれ直交変換をし、直交変換をした２つの画素ブロ
ックの各係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変
換をし、逆直交変換をして得られたトップフィールドの
各画素の垂直方向に対して１／４画素分の位相補正を
し、逆直交変換をして得られたボトムフィールドの各画
素の垂直方向に対して３／４画素分の位相補正をし、位
相補正をしたトップフィールドとボトムフィールドとを
合成する。また、この画像復号方法では、順次走査方式
の動画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像デ
ータが入力された場合に、上記直交変換ブロックの各係
数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換をする。
そして、この画像復号方法では、第１の解像度より低い
第２の解像度の動画像データを出力する。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、本発明を適用した画像復号装置について、図面を参
照しながら説明する。
【００３８】（第１の実施の形態）まず、本発明の第１
の実施の形態の画像復号装置について説明する。
【００３９】図１に示すように、本発明の第１の実施の
形態の画像復号装置１は、垂直方向の有効ライン数が例
えば１１５２本の高解像度画像をＭＰＥＧ２で画像圧縮
したビットストリームが入力され、この入力されたビッ
トストリームを復号するとともに１／２の解像度に縮小
して、垂直方向の有効ライン数が例えば５７６本の標準
解像度画像を出力する装置である。
【００４０】なお、以下、本発明の実施の形態の説明を
するにあたり、高解像度画像のことを上位レイヤーとも
呼び、標準解像度画像のことを下位レイヤーとも呼ぶも
のとする。また、通常、８×８の離散コサイン係数を有
するＤＣＴブロックを逆離散コサイン変換した場合８×
８の画素から構成される復号データを得ることができる
が、例えば、８×８の離散コサイン係数を復号して４×
４の画素から構成される復号データを得るような、逆離
散コサイン変換をするとともに解像度を縮小する処理
を、縮小逆離散コサイン変換という。
【００４１】本発明の第１の実施の形態の画像復号装置
１は、圧縮された高解像度画像のビットストリームが供
給され、このビットストリームを解析するビットストリ
ーム解析装置１１と、プログレッシブ画像すなわち順次
走査方式の動画像信号であるビットストリームを復号す
るプログレッシブ画像対応画像復号部２と、インタレー
ス画像すなわち飛び越し走査方式の動画像信号であるビ
ットストリームを復号するインターレース画像対応画像
復号部３とから構成される。
【００４２】ビットストリーム解析装置１１は、入力さ
れたビットストリームのシンタックスを検出し、この入
力されたビットストリームがプログレッシブ画像である
かインタレース画像であるかを判断する。プログレッシ
ブ画像である場合には、入力されたビットストリームを
プログレッシブ画像対応画像復号部２に供給する。ま
た、インタレース画像である場合には、入力されたビッ
トストリームをインターレース画像対応画像復号部３に
供給する。
【００４３】プログレッシブ画像対応画像復号部２は、
図２に示すように、データの発生頻度に応じた符号長を
割り当てる可変長符号化がされた上記ビットストリーム
を復号する可変長符号復号装置３と、ＤＣＴブロックの
各係数に量子化ステップを掛ける逆量子化装置４と、Ｄ
ＣＴブロックに対して縮小逆離散コサイン変換をして標
準解像度画像を生成する縮小逆離散コサイン変換装置５
と、縮小逆離散コサイン変換がされた標準解像度画像と
動き補償がされた参照画像とを加算する加算装置６と、
参照画像を一時記憶するフレームメモリ７と、フレーム
メモリ７が記憶した参照画像に動き補償をする動き補償
装置８と、フレームメモリ７が記憶した画像に対してポ
ストフィルタリングをすることにより、画枠変換をする
画枠変換装置９とを備えている。
【００４４】縮小逆離散コサイン変換装置５は、離散コ
サイン変換がされたマクロブロック内の８×８個の係数
が示されたＤＣＴブロックに対して、図３３で示したよ
うな、低域の４×４の係数のみに逆離散コサイン変換を
行う。すなわち、水平方向及び垂直方向の低域の４点の
離散コサイン係数に基づき縮小逆離散コサイン変換を行
う。この縮小逆離散コサイン変換装置５では、以上のよ
うな縮小逆離散コサイン変換を行うことにより、１つの
ＤＣＴブロックが４×４の画素から構成される標準解像
度画像を復号することができる。
【００４５】プログレッシブ画像に含まれるマクロブロ
ックは、全てフレームＤＣＴモードにより離散コサイン
変換がされている。そのため、この復号された画像デー
タの各画素は、図３に示すように、各画素の垂直方向の
位相が１／４、５／４、９／４、１３／４となる。すな
わち、下位レイヤーの先頭画素（位相が１／４の画素）
の位相が上位レイヤーの先頭から１番目と２番目の画素
（位相が０と１の画素）の中間位相となり、下位レイヤ
ーの先頭から２番目の画素（位相が５／４の画素）の位
相が上位レイヤーの先頭から３番目と４番目の画素（位
相が２と３の画素）の中間位相となり、下位レイヤーの
先頭から３番目の画素（位相が９／４の画素）の位相が
上位レイヤーの先頭から５番目と６番目の画素（位相が
４と５の画素）の中間位相となり、下位レイヤーの先頭
から４番目の画素（位相が１３／４の画素）の位相が上
位レイヤーの先頭から７番目と８番目の画素（位相が６
と７の画素）の中間位相となる。
【００４６】加算装置６は、縮小逆離散コサイン変換装
置５により縮小逆離散コサイン変換されたマクロブロッ
クがイントラ画像の場合には、そのイントラ画像をその
ままフレームメモリ７に格納する。また、加算装置６
は、縮小逆離散コサイン変換装置５により縮小逆離散コ
サイン変換されたマクロブロックがインター画像である
場合には、そのインター画像に、動き補償装置８により
動き補償がされた参照画像を合成して、フレームメモリ
７に格納する。
【００４７】動き補償装置８は、フレームメモリ７に記
憶されている標準解像度画像の参照画像に対して、１／
４画素精度で補間処理を行い、動き補償をする。この動
き補償装置８により動き補償がされた参照画像は、加算
装置６に供給され、インター画像に合成される。
【００４８】具体的に、動き補償装置８では、以下に説
明するように、高解像度画像の１／２画素精度の動き補
償に対応するように、フレームメモリ７に記憶されてい
る標準解像度画像の画素を補間して、１／４画素精度の
画素を生成する。
【００４９】水平方向の画素に対しては、まず、２倍補
間フィルタを用いて、フレームメモリ７に記憶された整
数精度の画素から１／２画素精度の画素を生成する。動
き補償装置８は、例えば、ハーフバンドフィルタを用い
て、１／２画素精度の画素を生成する。続いて、線形補
間フィルタを用いて、２倍補間フィルタを用いて生成し
た１／２画素精度の画素から１／４画素精度の画素を生
成する。動き補償装置８では、ハーフバンドフィルタの
ような２倍補間フィルタを用いることで、タップ数に応
じた積和演算を行うことなく、フレームメモリ７に記憶
した標準解像度画像の画素と同位相の画素を高解像度画
像に対応した参照画像として出力することができる。そ
のため、この動き補償装置８では、高速な処理を行うこ
とができる。また、この動き補償装置８では、以上の処
理を１つの行列を用いて演算してもよく、また、４倍補
間フィルタを用いて整数精度の画素から１／４精度の画
素を生成しても良い。
【００５０】垂直方向の画素に対しては、まず、図４
（ａ）に示すように、各画素の垂直方向の位相が１／
４、５／４、９／４、１３／４となるような標準解像度
画像の整数精度の画素を、フレームメモリ７から取り出
す。
【００５１】続いて、垂直方向の画素に対しては、図４
（ｂ）に示すように、ハーフバンドフィルタのような２
倍補間フィルタを用いて、フレームメモリ７から取り出
した整数精度の画素から１／２画素精度の画素を生成す
る。例えば、この図４（ｂ）に示すように、垂直方向の
位相が１１／４の位置にある画素は、・・・５／４，９
／４，１３／４，１７／４・・・の位置にある画素から
２倍補間をされて生成される。
【００５２】続いて、垂直方向の画素に対しては、図４
（ｃ）に示すように、線形補間フィルタを用いて、２倍
補間フィルタを用いて生成した１／２画素精度の画素か
ら１／４画素精度の画素を生成する。例えば、この図４
（ｃ）に示すように、垂直方向の位相が４の位置にある
画素は、７／２，９／２の位置にある画素から線形補間
をされて生成される。また、垂直方向の位相が５の位置
にある画素は、９／２，１１／２の位置にある画素から
線形補間をされて生成される。
【００５３】このように垂直方向の補間を行うことによ
り動き補償装置８では、ハーフバンドフィルタのような
２倍補間フィルタを用いることで、タップ数に応じた積
和演算を行うことなく、フレームメモリ７に記憶した標
準解像度画像の画素と同位相の画素を高解像度画像に対
応した参照画像として出力することができる。そのた
め、この動き補償装置８では、高速な処理を行うことが
できる。また、動き補償装置８では、以上の処理を１つ
の行列を用いて演算してもよく、また、４倍補間フィル
タを用いて整数精度の画素から１／４精度の画素を生成
しても良い。
【００５４】また、動き補償装置８は、フィルタ決定装
置を内部に設けて、フィルタリングのタップ数を決定し
てもよい。
【００５５】フィルタ決定装置は、入力された高解像度
画像のビットストリームの中のマクロブロックに関する
情報に基づき、動き補償装置８がフィルタリングをする
際のタップ数を決定する。
【００５６】ここで、高解像度画像を標準解像度の画像
に縮小する場合、出力する標準解像度画像の画質と、フ
ィルタリングを行う際のタップ数とは、トレードオフの
関係が成り立つ。すなわち、フィルタリングのタップ数
を増やすことにより出力する標準解像度画像の画質は向
上するが、フィルタリングのタップ数を増やすことによ
り演算量が増加する。つまり、演算能力の低い動き補償
装置８を用いている場合には、フィルタリングのタップ
数を増やして画質を向上させると、リアルタイムに動作
しなくなる可能性が生じる。反対に、フィルタリングの
タップ数を減らしてリアルタイム性を確保している場合
には、画質が劣化する。
【００５７】このフィルタ決定装置では、マクロブロッ
クに関する情報に基づき動き補償装置８のタップ数を切
り換え、出力する標準解像度画像の画質を向上させると
ともにリアルタイム性も確保している。
【００５８】フィルタ決定装置により行われるフィルタ
のタップ数の決定処理について説明する。フィルタ決定
装置は、例えば、ビットストリーム解析装置１１により
解析された入力されたビットストリーム中の情報を基
に、フィルタのタップ数を決定する。
【００５９】フィルタのタップ数の決定のための情報
は、例えば、次の６通りの情報及びこれらの組み合わせ
となる。
【００６０】第１に、処理されるデータが輝度信号であ
るか、色差信号であるかによりフィルタのタップ数を決
定する。この理由は、以下の通りである。
【００６１】画質の主観的な評価は、輝度信号により大
きく影響する。また、デジタルテレビジョン放送で用い
られる４２０フォーマットにおいては、輝度信号は色差
信号の４倍の情報を持つ。さらに、ＭＰＥＧ２では、輝
度信号を用いて検出された動きベクトルが、色差信号に
も用いられる。このため、輝度信号のための動き補償に
は多くのタップ数を用いたフィルタリングを施し、色差
信号のための動き補償には線形補間、若しくはそれに近
い少ないタップ数によるフィルタリングを施すことで、
見た目の画質を落とすことなく演算量を減らすことが可
能である。
【００６２】第２に、処理されるデータが、Ｐピクチャ
に属するものであるか、Ｂピクチャに属するものである
かによりフィルタのタップ数を決定する。この理由は、
以下の通りである。
【００６３】ＭＰＥＧ等のビットストリームのＤＣＴ係
数の低域のみを復号する装置においては、動き補償に起
因する誤差の蓄積による画質の劣化が生じる。Ｐピクチ
ャにおける誤差は、次のＰピクチャ及びＢピクチャに影
響を及ぼす。しかしながら、Ｂピクチャにおける誤差
は、伝搬しない。このため、Ｐピクチャに属する画素の
動き補償には多くのタップ数を用いたフィルタリングを
施し、Ｂピクチャに属する画素の動き補償には線形補
間、若しくはそれに近い、少ないタップ数によるフィル
タリングを施すことで、画質を落とすことなく演算量を
減らすことが可能である。
【００６４】第３に、処理されるデータの動き補償モー
ドが、前方向予測モード／後方向予測モードであるか、
或いは、双方向予測モードであるかによりフィルタのタ
ップ数を決定する。この理由は、以下の通りである。
【００６５】第２の場合と同様の理由により、前方向予
測モード若しくは後方向予測モードの場合の動き補償に
は多くのタップ数を用いたフィルタリングを施し、双方
向予測モードの場合の動き補償には線形補間、若しく
は、それに近い、少ないタップ数によるフィルタリング
を施すことで、画質を落とすことなく演算量を減らすこ
とが可能である。
【００６６】第４に、処理されるデータを含むマクロブ
ロックの動きベクトルの値がどのような値であるかによ
りフィルタのタップ数を決定する。この理由は、以下の
通りである。
【００６７】例えば、動き補償装置が、動きベクトルの
値により１／２画素精度の位相に相当する画素値を出力
する場合に比べて、１／４画素精度の位相に相当する画
素値を出力する場合の方が、少ないタップ数で補間を行
っても画質劣化が目立ちにくい。そのため、動きベクト
ルの値に応じてフィルタのタップ数を切り換えること
で、画質を落とすことなく演算量を減らすことが可能で
ある。
【００６８】第５に、水平方向の補間処理であるか、垂
直方向の補間処理であるかによりフィルタのタップ数を
決定する。この理由は、以下の通りである。
【００６９】特に飛び越し走査画像の場合、フィルタの
タップ数の減少による画質の劣化は、水平方向よりも垂
直方向により顕著である。そのため、垂直方向に対する
動き補償には多くのタップ数を用いたフィルタリングを
施し、水平方向に対する動き補償には線形補間、若しく
はそれに近い、少ないタップ数によるフィルタリングを
施すことで、画質を落とすことなく演算量を減らすこと
が可能である。
【００７０】第６に、処理されるデータが、フィールド
動き補償モードであるか、フレーム動き補償モードであ
るかによりフィルタのタップ数を決定する。この理由
は、以下の通りである。
【００７１】一般的な画像符号化装置においては。フィ
ールド間の差分の大きいマクロブロックに対してはフィ
ールド動き補償モードで処理が施され、小さいマクロブ
ロックに対してはフレーム動き補償モードで処理が施さ
れる。そのため、フィールド動き補償モードに多くのタ
ップ数を割り当て、フレーム動き補償モードに少ないタ
ップ数を割り当てることで画質を落とすことなく演算量
を減らすことが可能である。
【００７２】画枠変換装置９は、フレームメモリ７が記
憶した標準解像度の参照画像或いは加算装置６が合成し
た画像が供給され、この画像をポストフィルタリングに
より、画枠を標準解像度のテレビジョンの規格に合致す
るように変換する。すなわち、画枠変換装置９は、高解
像度のテレビジョン規格の画枠を、１／４に縮小して標
準解像度のテレビジョン規格の画枠に変換する。
【００７３】プログレッシブ画像対応画像復号部２で
は、以上のような構成を有することにより、高解像度画
像をＭＰＥＧ２で画像圧縮したプログレッシブ画像のビ
ットストリームを、復号するとともに解像度を１／２に
縮小して、標準解像度画像を出力することができる。
【００７４】つぎに、インターレース画像対応画像復号
部３について説明する。
【００７５】このインターレース画像対応画像復号部３
は、図５に示すように、ビットストリーム解析装置１１
からのインタレース画像のビットストリームが供給さ
れ、データの発生頻度に応じた符号長を割り当てる可変
長符号化がされた上記ビットストリームを復号する可変
長符号復号装置１２と、ＤＣＴブロックの各係数に量子
化ステップを掛ける逆量子化装置１３と、フィールドＤ
ＣＴモードで離散コサイン変換がされたＤＣＴブロック
に対して縮小逆離散コサイン変換をして標準解像度画像
を生成するフィールドモード用縮小逆離散コサイン変換
装置１４と、フレームＤＣＴモードで離散コサイン変換
がされたＤＣＴブロックに対して縮小逆離散コサイン変
換をして標準解像度画像を生成するフレームモード用縮
小逆離散コサイン変換装置１５と、縮小逆離散コサイン
変換がされた標準解像度画像と動き補償がされた参照画
像とを加算する加算装置１６と、参照画像を一時記憶す
るフレームメモリ１７と、フレームメモリ１７が記憶し
た参照画像にフィールド動き予測モードに対応した動き
補償をするフィールドモード用動き補償装置１８と、フ
レームメモリ１７が記憶した参照画像にフレーム動き予
測モードに対応した動き補償をするフレームモード用動
き補償装置１９と、フレームメモリ１７が記憶した画像
に対してポストフィルタリングをすることにより、画枠
変換をするとともに画素の位相ずれを補正してテレビジ
ョンモニタ等に表示するための標準解像度の画像データ
を出力する画枠変換・位相ずれ補正装置２０とを備えて
いる。
【００７６】フィールドモード用縮小逆離散コサイン変
換装置１４は、入力されたビットストリームのマクロブ
ロックが、フィールドＤＣＴモードで離散コサイン変換
されている場合に用いられる。フィールドモード用縮小
逆離散コサイン変換装置１４は、フィールドＤＣＴモー
ドで離散コサイン変換がされたマクロブロック内の８×
８個の係数が示されたＤＣＴブロックに対して、図３３
で示したような、低域の４×４の係数のみに逆離散コサ
イン変換を行う。すなわち、水平方向及び垂直方向の低
域の４点の離散コサイン係数に基づき縮小逆離散コサイ
ン変換を行う。このフィールドモード用縮小逆離散コサ
イン変換装置１４では、以上のような縮小逆離散コサイ
ン変換を行うことにより、１つのＤＣＴブロックが４×
４の画素から構成される標準解像度画像を復号すること
ができる。この復号された画像データの各画素の位相
は、図３に示すように、トップフィールドの各画素の垂
直方向の位相が１／２、５／２・・・となり、ボトムフ
ィールドの各画素の垂直方向の位相が１、３・・・とな
る。すなわち、復号された下位レイヤーのトップフィー
ルドでは、先頭画素（位相が１／２の画素）の位相が上
位レイヤーのトップフィールドの先頭から１番目と２番
目の画素（位相が０と２の画素）の中間位相となり、先
頭から２番目の画素（位相が５／２の画素）の位相が上
位レイヤーのトップフィールドの先頭から３番目と４番
目の画素（位相が４と６の画素）の中間位相となる。ま
た、復号された下位レイヤーのボトムフィールドでは、
先頭画素（位相が１の画素）の位相が上位レイヤーのボ
トムフィールドの先頭から１番目と２番目の画素（位相
が１と３の画素）の中間位相となり、先頭から２番目の
画素（位相が３の画素）の位相が上位レイヤーのボトム
フィールドの先頭から３番目と４番目の画素（位相が５
と７の画素）の中間位相となる。
【００７７】フレームモード用縮小逆離散コサイン変換
装置１５は、入力されたビットストリームのマクロブロ
ックが、フレームＤＣＴモードで離散コサイン変換され
ている場合に用いられる。フレームモード用縮小逆離散
コサイン変換装置１５は、フレームＤＣＴモードで離散
コサイン変換がされたマクロブロック内の８×８個の係
数が示されたＤＣＴブロックに対して、縮小逆離散コサ
イン変換を行う。そして、フレームモード用縮小逆離散
コサイン変換装置１５では、１つのＤＣＴブロックが４
×４の画素から構成される解像度画像を復号するととも
に、フィールドモード用縮小逆離散コサイン変換装置１
４で生成した標準解像度画像の画素の位相と同位相の画
像を生成する。すなわち、フレームモード用縮小逆離散
コサイン変換装置１５で復号された画像データの各画素
の位相は、図６に示すように、トップフィールドの各画
素の垂直方向の位相が１／２、５／２・・・となり、ボ
トムフィールドの各画素の垂直方向の位相が１、３・・
・となる。
【００７８】なお、このフレームモード用縮小逆離散コ
サイン変換装置１５の処理については、その詳細を後述
する。
【００７９】加算装置１６は、フィールドモード用縮小
逆離散コサイン変換装置１４又はフレームモード用縮小
逆離散コサイン変換装置１５により縮小逆離散コサイン
変換されたマクロブロックがイントラ画像の場合には、
そのイントラ画像をそのままフレームメモリ１７に格納
する。また、加算装置１６は、フィールドモード用縮小
逆離散コサイン変換装置１４又はフレームモード用縮小
逆離散コサイン変換装置１５により縮小逆離散コサイン
変換されたマクロブロックがインター画像である場合に
は、そのインター画像に、フィールドモード用動き補償
装置１８或いはフレームモード用動き補償装置１９によ
り動き補償がされた参照画像を合成して、フレームメモ
リ１７に格納する。
【００８０】フィールドモード用動き補償装置１８は、
マクロブロックの動き予測モードがフィールド動き予測
モードの場合に用いられる。フィールドモード用動き補
償装置１８は、フレームメモリ１７に記憶されている標
準解像度画像の参照画像に対して、トップフィールドと
ボトムフィールドとの間の位相ずれ成分を考慮した形で
１／４画素精度で補間処理を行い、フィールド動き予測
モードに対応した動き補償をする。このフィールドモー
ド用動き補償装置１８により動き補償がされた参照画像
は、加算装置１６に供給され、インター画像に合成され
る。
【００８１】フレームモード用動き補償装置１９は、マ
クロブロックの動き予測モードがフレーム動き予測モー
ドの場合に用いられる。フレームモード用動き補償装置
１９は、フレームメモリ１７に記憶されている標準解像
度画像の参照画像に対して、トップフィールドとボトム
フィールドとの間の位相ずれ成分を考慮した形で１／４
画素精度で補間処理を行い、フレーム動き予測モードに
対応した動き補償をする。このフレームモード用動き補
償装置１９により動き補償がされた参照画像は、加算装
置１６に供給され、インター画像に合成される。
【００８２】画枠変換・位相ずれ補正装置２０は、フレ
ームメモリ１７が記憶した標準解像度の参照画像或いは
加算装置１６が合成した画像が供給され、この画像をポ
ストフィルタリングにより、トップフィールドとボトム
フィールドとの間の位相ずれ成分を補正するとともに画
枠を標準解像度のテレビジョンの規格に合致するように
変換する。すなわち、画枠変換・位相ずれ補正装置２０
は、トップフィールドの各画素の垂直方向の位相が１／
２、５／２・・・となり、ボトムフィールドの各画素の
垂直方向の位相が１、３・・・となる標準解像度画像
を、例えば、トップフィールドの各画素の垂直方向の位
相が０、２、４・・・となり、ボトムフィールドの各画
素の垂直方向の位相が１、３、５・・・となるように補
正する。また、画枠変換・位相ずれ補正装置２０は、高
解像度のテレビジョン規格の画枠を、１／４に縮小して
標準解像度のテレビジョン規格の画枠に変換する。
【００８３】インターレース画像対応画像復号部３で
は、以上のような構成を有することにより、高解像度画
像をＭＰＥＧ２で画像圧縮したビットストリームを、復
号するとともに解像度を１／２に縮小して、標準解像度
画像を出力することができる。
【００８４】つぎに、上記フレームモード用縮小逆離散
コサイン変換装置１５の処理内容について、さらに詳細
に説明する。
【００８５】なお、このフレームモード用縮小逆離散コ
サイン変換装置１５では、以下に説明する１ブロック処
理及び２ブロック処理のいずれか或いは両者の処理を行
うことができる。フレームモード用縮小逆離散コサイン
変換装置１５は、必要に応じて、１ブロック処理又は２
ブロック処理を切り換えて用いても良いし、或いは、い
ずれか一方の処理のみを行っても良い。
【００８６】まず、１ブロック処理について説明する。
図７に、１ブロック処理の内容を説明するための図を示
す。
【００８７】フレームモード用縮小逆離散コサイン変換
装置１５には、図７に示すように、高解像度画像を圧縮
符号化したビットストリームが、１つのＤＣＴブロック
単位で入力される。
【００８８】まず、ステップＳ１において、この１つの
ＤＣＴブロックの離散コサイン係数ｙ（ＤＣＴブロック
の全ての離散コサイン係数のうち垂直方向の係数をｙ1
〜ｙ8として図中に示す。）に対して、８×８の逆離散
コサイン変換（ＩＤＣＴ８×８）を行う。逆離散コサイ
ン変換をすることにより、８×８の復号された画素デー
タｘ（ＤＣＴブロックの全ての画素データのうち垂直方
向の画素データをｘ1〜ｘ8として図中に示す。）を得る
ことができる。
【００８９】続いて、ステップＳ２において、この８×
８の画素データｘを、垂直方向に１ライン毎交互に取り
出して、飛び越し走査に対応した４×４のトップフィー
ルドの画素ブロックと、飛び越し走査に対応した４×４
のボトムフィールドの画素ブロックの２つの画素ブロッ
クに分離する。すなわち、垂直方向に１ライン目の画素
データｘ1と、３ライン目の画素データｘ3と、５ライン
目の画素データｘ5と、７ライン目の画素データｘ7とを
取り出して、トップフィールドに対応した画素ブロック
を生成する。また、垂直方向に２ライン目の画素データ
ｘ2と、４ライン目の画素データｘ4と、６ライン目の画
素データｘ6と、８ライン目の画素データｘ8とを取り出
して、ボトムフィールドに対応した画素ブロックを生成
する。なお、ＤＣＴブロックの各画素を飛び越し走査に
対応した２つの画素ブロックに分離する処理を、以下フ
ィールド分離という。
【００９０】続いて、ステップＳ３において、フィール
ド分離した２つの画素ブロックそれぞれに対して４×４
の離散コサイン変換（ＤＣＴ４×４）をする。
【００９１】続いて、ステップＳ４において、４×４の
離散コサイン変換をして得られたトップフィールドに対
応する画素ブロックの離散コサイン係数ｚ（トップフィ
ールドに対応する画素ブロックの全ての係数のうち垂直
方向の離散コサイン係数をｚ1，ｚ3，ｚ5，ｚ7として図
中に示す。）の高域成分を間引き、２×２の離散コサイ
ン係数から構成される画素ブロックとする。また、４×
４の離散コサイン変換をして得られたボトムフィールド
に対応する画素ブロックの離散コサイン係数ｚ（ボトム
フィールドに対応する画素ブロックの全ての係数のうち
垂直方向の離散コサイン係数をｚ2，ｚ4，ｚ6，ｚ8とし
て図中に示す。）の高域成分を間引き、２×２の離散コ
サイン係数から構成される画素ブロックとする。
【００９２】続いて、ステップＳ５において、高域成分
の離散コサイン係数を間引いた画素ブロックに対して、
２×２の逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ２×２）を行
う。２×２の逆離散コサイン変換をすることにより、２
×２の復号された画素データｘ′（トップフィールドの
画素ブロックの全ての画素データのうち垂直方向の画素
データをｘ′1，ｘ′3として図中に示し、また、ボトム
フィールドに対応する画素ブロックの全ての画素データ
のうち垂直方向の画素データをｘ′2，ｘ′4として図中
に示す。）を得ることができる。
【００９３】続いて、ステップＳ６において、トップフ
ィールドに対応する画素ブロックの画素データと、ボト
ムフィールドに対応する画素ブロックの画素データと
を、垂直方向に１ラインずつ交互に合成して、４×４の
画素データから構成される縮小逆離散コサイン変換をし
たＤＣＴブロックを生成する。なお、トップフィールド
とボトムフィールドに対応した２つの画素ブロックの各
画素を垂直方向に交互に合成する処理を、以下フレーム
合成という。
【００９４】以上のステップＳ１〜ステップＳ６で示し
た１ブロック処理を行うことにより、フレームモード用
縮小逆離散コサイン変換装１５では、図６で示したよう
な、フィールドモード用縮小逆離散コサイン変換装置１
４で生成した標準解像度画像の画素の位相と同位相の画
素から構成される４×４のＤＣＴブロックを生成するこ
とができる。
【００９５】また、フレームモード用縮小逆離散コサイ
ン変換装置１５では、以上のステップＳ１からステップ
Ｓ６までの１ブロック処理を１つの行列を用いて演算す
る。具体的には、フレームモード用縮小逆離散コサイン
変換装置１５では、以上の処理を加法定理を用いて展開
計算することにより得られる以下の式１に示す行列［Ｆ
Ｓ′］と、１つのＤＣＴブロックの離散コサイン係数ｙ
（ｙ1〜ｙ8）とを行列演算することにより、縮小逆離散
コサイン変換したＤＣＴブロックの画素データｘ′
（ｘ′1〜ｘ′4）を得ることができる。
【００９６】
【数１】
【００９７】但し、この式（１）において、Ａ〜Ｊは以
下の通りである。
【００９８】
【数２】
【００９９】つぎに、２ブロック処理について説明す
る。図８に、２ブロック処理の内容を説明するための図
を示す。
【０１００】フレームモード用縮小逆離散コサイン変換
装置１５には、図８に示すように、高解像度画像を圧縮
符号化したビットストリームが、２つのＤＣＴブロック
単位で入力される。例えば、マクロブロックが４つの輝
度成分のＤＣＴブロックと２つの色差成分のＤＣＴブロ
ックとから構成されるいわゆる４２０フォーマットから
なる場合には、垂直方向に隣接した２つの輝度成分
（Ｙ）のＤＣＴブロックが入力される。マクロブロック
が図９に示すように構成されている場合には、輝度成分
（Ｙ）のＤＣＴブロック０とＤＣＴブロック２とが対と
なって入力され、また、ＤＣＴブロック１とＤＣＴブロ
ック３とが対となって入力される。
【０１０１】まず、ステップＳ１１において、２つのＤ
ＣＴブロックの離散コサイン係数ｙ（時間的に前のＤＣ
Ｔブロックの全ての離散コサイン係数のうち垂直方向の
係数をｙ1〜ｙ8として図中に示し、時間的に後のＤＣＴ
ブロックの全ての離散コサイン係数のうち垂直方向の係
数をｙ9〜ｙ16として図中に示す。）に対して、それぞ
れ独立に８×８の逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ８×
８）を行う。逆離散コサイン変換をすることにより、８
×８の復号された画素データｘ（時間的に前のＤＣＴブ
ロックの全ての画素データのうち垂直方向の画素データ
をｘ1〜ｘ8として図中に示し、時間的に後のＤＣＴブロ
ックの全ての画素データのうち垂直方向の画素データを
ｘ9〜ｘ16として図中に示す。）を得ることができる。
【０１０２】続いて、ステップＳ１２において、２つの
ＤＣＴブロックの８×８の画素データｘを、垂直方向に
１ライン毎交互に取り出して、飛び越し走査に対応した
トップフィールドの８×８の画素ブロックと、飛び越し
走査に対応したボトムフィールドの８×８の画素ブロッ
クの２つの画素ブロックにフィールド分離する。すなわ
ち、時間的に前のＤＣＴブロックから、垂直方向に１ラ
イン目の画素データｘ1と、３ライン目の画素データｘ3
と、５ライン目の画素データｘ5と、７ライン目の画素
データｘ7とを取り出し、時間的に後のＤＣＴブロック
から、垂直方向に１ライン目の画素データｘ9と、３ラ
イン目の画素データｘ11と、５ライン目の画素データｘ
13と、７ライン目の画素データｘ15とを取り出して、ト
ップフィールドに対応した８×８の画素ブロックを生成
する。また、時間的に前のＤＣＴブロックから、垂直方
向に２ライン目の画素データｘ2と、４ライン目の画素
データｘ4と、６ライン目の画素データｘ6と、８ライン
目の画素データｘ8とを取り出し、時間的に後のＤＣＴ
ブロックから、垂直方向に２ライン目の画素データｘ10
と、４ライン目の画素データｘ12と、６ライン目の画素
データｘ14と、８ライン目の画素データｘ16とを取り出
して、ボトムフィールドに対応した画素ブロックを生成
する。
【０１０３】続いて、ステップＳ１３において、フィー
ルド分離した２つの８×８の画素ブロックそれぞれに対
して８×８の離散コサイン変換（ＤＣＴ８×８）をす
る。
【０１０４】続いて、ステップＳ１４において、８×８
の離散コサイン変換をして得られたトップフィールドに
対応する画素ブロックの離散コサイン係数ｚ（トップフ
ィールドに対応する画素ブロックの全ての係数のうち垂
直方向の離散コサイン係数をｚ1，ｚ3，ｚ5，ｚ7，
ｚ9，ｚ11，ｚ13，ｚ15として図中に示す。）の高域成
分を間引いて、４×４の離散コサイン係数から構成され
る画素ブロックとする。また、８×８の離散コサイン変
換をして得られたボトムフィールドに対応する画素ブロ
ックの離散コサイン係数ｚ（ボトムフィールドに対応す
る画素ブロックの全ての係数のうち垂直方向の離散コサ
イン係数をｚ2，ｚ4，ｚ6，ｚ8，ｚ10，ｚ12，ｚ14，ｚ
16として図中に示す。）の高域成分を間引き、４×４の
離散コサイン係数から構成される画素ブロックとする。
【０１０５】続いて、ステップＳ１５において、高域成
分の離散コサイン係数を間引いた４×４の画素ブロック
それぞれに対して、４×４の逆離散コサイン変換（ＩＤ
ＣＴ４×４）を行う。４×４の逆離散コサイン変換をす
ることにより、４×４の復号された画素データｘ′（ト
ップフィールドに対応する画素ブロックの全ての画素デ
ータのうち垂直方向の画素データをｘ′1，ｘ′3，ｘ′
5，ｘ′7として図中に示し、また、ボトムフィールドに
対応する画素ブロックの全ての画素データのうち垂直方
向の画素データをｘ′2，ｘ′4，ｘ′6，ｘ′8として図
中に示す。）を得ることができる。
【０１０６】続いて、ステップＳ１６において、トップ
フィールドに対応する画素ブロックの画素データと、ボ
トムフィールドに対応する画素ブロックの画素データと
を、垂直方向に１ラインずつ交互にフレーム合成して、
８×８の画素データから構成される縮小逆離散コサイン
変換をしたＤＣＴブロックを生成する。
【０１０７】以上のステップＳ１１〜ステップＳ１６で
示した２ブロック処理を行うことにより、フレームモー
ド用縮小逆離散コサイン変換装１５では、図６で示した
ような、フィールドモード用縮小逆離散コサイン変換装
置１４で生成した標準解像度画像の画素の位相と同位相
の画素から構成されるＤＣＴブロックを生成することが
できる。
【０１０８】また、フレームモード用縮小逆離散コサイ
ン変換装置１５では、以上のステップＳ１１〜ステップ
Ｓ１６までの２ブロック処理を１つの行列を用いて演算
する。具体的には、フレームモード用縮小逆離散コサイ
ン変換装置１５では、以上の処理を加法定理を用いて展
開計算することにより得られる以下の式（２）に示す行
列［ＦＳ′′］と、２つのＤＣＴブロックの離散コサイ
ン係数ｙ（ｙ1〜ｙ16）とを行列演算して、縮小逆離散
コサイン変換したＤＣＴブロックの画素データｘ′
（ｘ′1〜ｘ′8）を得ることができる。
【０１０９】
【数３】
【０１１０】但し、この式（２）において、Ａ〜Ｄは、
以下の通りである。
【０１１１】
【数４】
【０１１２】
【数５】
【０１１３】
【数６】
【０１１４】
【数７】
【０１１５】また、この式（２）において、ａ〜ｇは、
以下の通りである。
【０１１６】
【数８】
【０１１７】なお、上記フレームモード用縮小逆離散コ
サイン変換装置１５では、図９で示したいわゆる４２０
フォーマットのマクロブロックが入力された場合には、
輝度成分に対しては上記ステップＳ１１〜ステップＳ１
６に示した２ブロック処理を行って縮小逆離散コサイン
変換を行い、色差成分に対しては、上記ステップＳ１〜
ステップＳ６に示した１ブロック処理を行って縮小逆離
散コサイン変換を行っても良い。
【０１１８】以上のようにインターレース画像対応画像
復号部３では、フィールドＤＣＴモードでは、トップフ
ィールドとボトムフィールドとのそれぞれに４×４の縮
小逆離散コサイン変換を行い標準解像度画像を復号し、
フレームＤＣＴモードでは、フレーム分離をして縮小逆
離散コサイン変換を行い標準解像度画像を復号する。こ
のインターレース画像対応画像復号部３では、このよう
にフィールドＤＣＴモードとフレームＤＣＴモードとで
異なる処理を行うため、飛び越し走査画像が有するイン
タレース性を損なうことなく、かつ、フィールドＤＣＴ
モードとフレームＤＣＴモードとで復号した画像の位相
を同一とすることができ、出力する画像の画質を劣化さ
せない。
【０１１９】なお、上記インターレース画像対応画像復
号部３では、フィールドモード用縮小逆離散コサイン変
換装置１４の４×４の縮小逆離散コサイン変換処理、及
び、フレームモード用縮小逆離散コサイン変換装置１５
の上記ステップＳ１〜ステップＳ６による１ブロック処
理による縮小逆離散コサイン変換処理を、高速アルゴリ
ズムを用いて処理してもよい。
【０１２０】例えば、Ｗａｎｇのアルゴリズム（参考文
献：Zhong DE Wang.,"Fast Algorithms for the Discre
te W Transform and for the Discrete Fourier Transf
orm",IEEE Tr.ASSP-32,NO.4,pp.803-816, Aug.1984）を
用いることにより、処理を高速化することができる。
【０１２１】フィールドモード用縮小逆離散コサイン変
換装置１４が演算をする行列を、Ｗａｎｇのアルゴリズ
ムを用いて分解すると、以下の式（３）に示すように分
解される。
【０１２２】
【数９】
【０１２３】また、図１０にフィールドモード用縮小逆
離散コサイン変換装置１４の処理にＷａｎｇのアルゴリ
ズムを適用した場合の処理フローを示す。この処理フロ
ーに示すように、第１から第５の乗算器１４ａ〜１４ｅ
及び第１から第９の加算器１４ｆ〜１４ｎを用いて、高
速化を実現することができる。
【０１２４】フレームモード用縮小逆離散コサイン変換
装置１５が演算をする行列［ＦＳ′］を、Ｗａｎｇのア
ルゴリズムを用いて分解すると、以下の式（４）に示す
ように分解される。
【０１２５】
【数１０】
【０１２６】但し、この式（４）において、Ａ〜Ｊは、
以下の通りである。
【０１２７】
【数１１】
【０１２８】また、図１１にフレームモード用縮小逆離
散コサイン変換装置１５の処理にＷａｎｇのアルゴリズ
ムを適用した場合の処理フローを示す。この処理フロー
に示すように、第１から第１０の乗算器１５ａ〜１５ｊ
及び第１から第１３の加算器１５ｋ〜１５ｗを用いて、
高速化を実現することができる。
【０１２９】以上のように本発明を適用した第１の実施
の形態の画像復号装置１では、インタレース画像が入力
された場合にはインターレース画像対応画像復号部３に
より、フレームＤＣＴモードにより離散コサイン変換が
されたＤＣＴブロックの全周波数成分の係数に対して逆
離散コサイン変換をして飛び越し走査に対応した２つの
画素ブロックに分離し、分離した２つの画素ブロックに
対してそれぞれ離散コサイン変換をして低周波成分の係
数に対して逆離散コサイン変換をし、逆離散コサイン変
換をした２つの画素ブロックを合成する。また、本発明
を適用した第１の実施の形態の画像復号装置１では、プ
ログレッシブ画像が入力された場合にはプログレッシブ
画像対応画像復号部２により、離散コサイン変換ブロッ
クの各係数のうち低周波成分の係数に対して逆離散コサ
イン変換をする。
【０１３０】このことにより、本発明を適用した第１の
実施の形態の画像復号装置１では、飛び越し走査画像が
有するインタレース性を損なうことなくフィールドＤＣ
ＴモードとフレームＤＣＴモードとによる画素の位相ず
れをなくすことができるとともに、順次走査画像の画質
を向上させることができる。
【０１３１】なお、画像復号装置１のプログレッシブ画
像対応画像復号部２とインターレース画像対応画像復号
部３は、互いに処理内容が同一の構成要素を有する。例
えば、可変長復号装置３と可変長復号装置１２、逆量子
化装置４と逆量子化装置１３、加算装置６と加算装置１
６、フレームメモリ７とフレームメモリ１７は、その処
理内容が同一である。そのため、これらをプログレッシ
ブ画像対応画像復号部２とインターレース画像対応画像
復号部３とで共用する構成としても良い。
【０１３２】（第２の実施の形態）つぎに、本発明の第
２の実施の形態の画像復号装置について説明する。な
お、この第２の実施の形態の画像復号装置の説明にあた
り、上記第１の実施の形態の画像復号装置１と同一の構
成要素については図面中に同一の符号を付け、その詳細
な説明を省略する。また、この第２の実施の形態の画像
復号装置は、上記第１の実施の形態の画像復号装置１の
インターレース画像対応画像復号部３を変形した構成で
あるため、この変形したインターレース画像対応画像復
号部のみ詳細に説明する。
【０１３３】図１２に示すように、本発明の第２の実施
の形態の画像復号装置３０は、ビットストリーム解析装
置１１と、プログレッシブ画像対応画像復号部２と、イ
ンターレース画像対応画像復号部３ａとを備え、垂直方
向の有効ライン数が例えば１１５２本の高解像度画像を
ＭＰＥＧ２で画像圧縮したビットストリームが入力さ
れ、この入力されたビットストリームを復号するととも
に１／２の解像度に縮小して、垂直方向の有効ライン数
が例えば５７６本の標準解像度画像を出力する装置であ
る。
【０１３４】画像復号装置３０のインターレース画像対
応画像復号部３ａは、ビットストリーム解析装置１１か
ら入力されたビットストリームが供給され、データの発
生頻度に応じた符号長を割り当てる可変長符号化がされ
た上記ビットストリームを復号する可変長符号復号装置
１２と、ＤＣＴブロックの各係数に量子化ステップを掛
ける逆量子化装置１３と、フィールドＤＣＴモードで離
散コサイン変換がされたＤＣＴブロックに対して縮小逆
離散コサイン変換をして標準解像度画像を生成するフィ
ールドモード用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置３
１と、フレームＤＣＴモードで離散コサイン変換がされ
たＤＣＴブロックに対して縮小逆離散コサイン変換をし
て標準解像度画像を生成するフレームモード用位相補正
縮小逆離散コサイン変換装置３２と、縮小逆離散コサイ
ン変換がされた標準解像度画像と動き補償がされた参照
画像とを加算する加算装置１６と、参照画像を一時記憶
するフレームメモリ１７と、フレームメモリ１７が記憶
した参照画像にフィールド動き予測モードに対応した動
き補償をするフィールドモード用動き補償装置１８と、
フレームメモリ１７が記憶した参照画像にフレーム動き
予測モードに対応した動き補償をするフレームモード用
動き補償装置１９と、フレームメモリ１７に記憶した画
像に対して、画枠変換をしてモニタ等に表示するための
標準解像度の画像データを出力する画枠変換装置３３と
を備えている。
【０１３５】フィールドモード用位相補正縮小逆離散コ
サイン変換装置３１は、入力されたビットストリームの
マクロブロックが、フィールドＤＣＴモードで離散コサ
イン変換されている場合に用いられる。フィールドモー
ド用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置３１は、フィ
ールドＤＣＴモードで離散コサイン変換がされたマクロ
ブロック内の８×８個の係数が示されたＤＣＴブロック
の全ての係数のうち４×８の係数のみに対して、トップ
フィールドとボトムフィールドの垂直方向の画素の位相
ずれを補正した逆離散コサイン変換を行う。すなわち、
水平方向に対して低域の４点の離散コサイン係数に基づ
き逆離散コサイン変換を行い、垂直方向に対して８点の
離散コサイン係数に基づき位相ずれを補正した逆離散コ
サイン変換を行う。具体的には、トップフィールドの垂
直方向の各画素に対しては、１／４画素分の位相補正を
行い、ボトムフィールドの垂直方向の各画素に対して
は、３／４画素分の位相補正を行う。そして、以上のよ
うな縮小逆離散コサイン変換を行うことにより、図１３
に示すような、トップフィールドの各画素の垂直方向の
位相が１／４、９／４・・・となり、ボトムフィールド
の各画素の垂直方向の位相が５／４、１３／４・・・と
なる標準解像度画像（下位レイヤー）を生成する。
【０１３６】フレームモード用位相補正縮小逆離散コサ
イン変換装置３２は、入力されたビットストリームのマ
クロブロックが、フレームＤＣＴモードで離散コサイン
変換されている場合に用いられる。フレームモード用位
相補正縮小逆離散コサイン変換装置３２は、フレームＤ
ＣＴモードで離散コサイン変換がされたマクロブロック
内の８×８個の係数が示されたＤＣＴブロックに対し
て、詳細を後述する１ブロック処理或いは２ブロック処
理により、トップフィールドとボトムフィールドの垂直
方向の画素の位相ずれを補正した縮小逆離散コサイン変
換を行う。そして、フィールドモード用位相補正縮小逆
離散コサイン変換装置３１で生成した標準解像度画像の
画素の位相と同位相の画像を生成する。すなわち、１ブ
ロック処理或いは２ブロック処理で縮小逆離散コサイン
変換を行うことにより、図１３に示すような、トップフ
ィールドの各画素の垂直方向の位相が１／４、９／４・
・・となり、ボトムフィールドの各画素の垂直方向の位
相が５／４、１３／４・・・となる標準解像度画像（下
位レイヤー）を生成する。
【０１３７】フィールドモード用動き補償装置１８は、
マクロブロックの動き予測モードがフィールド動き予測
モードの場合に用いられる。フィールドモード用動き補
償装置１８は、フレームメモリ１７に記憶されている標
準解像度画像の参照画像に対して、１／４画素精度で補
間処理を行い、フィールド動き予測モードに対応した動
き補償をする。このフィールドモード用動き補償装置１
８により動き補償がされた参照画像は、加算装置１６に
供給され、インター画像に合成される。
【０１３８】フレームモード用動き補償装置１９は、マ
クロブロックの動き予測モードがフレーム動き予測モー
ドの場合に用いられる。フレームモード用動き補償装置
１９は、フレームメモリ１７に記憶されている標準解像
度画像の参照画像に対して、１／４画素精度で補間処理
を行い、フレーム動き予測モードに対応した動き補償を
する。このフレームモード用動き補償装置１９により動
き補償がされた参照画像は、加算装置１６に供給され、
インター画像に合成される。
【０１３９】画枠変換装置３３は、フレームメモリ１７
が記憶した標準解像度の参照画像が供給され、この参照
画像をポストフィルタリングにより、画枠を標準解像度
のテレビジョンの規格に合致するように変換する。すな
わち、画枠変換装置３３は、高解像度のテレビジョン規
格の画枠を、１／４に縮小した標準解像度のテレビジョ
ン規格の画枠に変換する。なお、この画枠変換装置３３
は、フレームメモリ１７に格納されている画像がトップ
フィールドとボトムフィールドとの間に位相ずれが生じ
ていないので、上述した第１の実施の形態の画枠変換・
位相ずれ補正装置２０と異なり、画素の位相ずれの補正
は行わなくて良い。
【０１４０】インターレース画像対応画像復号部３ａで
は、以上のような構成を有することにより、高解像度画
像をＭＰＥＧ２で画像圧縮したビットストリームを、復
号するとともに１／２の解像度に縮小して、標準解像度
画像を出力することができる。
【０１４１】つぎに、上記フィールドモード用位相補正
縮小逆離散コサイン変換装置３１の処理内容について、
さらに詳細に説明する。
【０１４２】フィールドモード用位相補正縮小逆離散コ
サイン変換装置３１には、図１４に示すように、高解像
度画像を圧縮符号化したビットストリームが、１つのＤ
ＣＴブロック単位で入力される。
【０１４３】まず、ステップＳ２１において、この１つ
のＤＣＴブロックの離散コサイン係数ｙ（ＤＣＴブロッ
クの全ての離散コサイン係数のうち垂直方向の係数をｙ
1〜ｙ8として図中に示す。）に対して、８×８の逆離散
コサイン変換（ＩＤＣＴ８×８）を行う。逆離散コサイ
ン変換をすることにより、８×８の復号された画素デー
タｘ（ＤＣＴブロックの全ての画素データのうち垂直方
向の画素データをｘ1〜ｘ8として図中に示す。）を得る
ことができる。
【０１４４】続いて、ステップＳ２２において、この８
×８の画素データを、４×８の位相補正フィルタ行列に
よりＤＣＴブロック内で閉じた変換を行い、位相補正し
た画素データｘ′（全ての画素データのうち垂直方向の
画素データをｘ′1，ｘ′2，ｘ′3，ｘ′4として図中に
示す。）を得る。
【０１４５】以上のステップＳ２１〜ステップＳ２２の
処理を行うことにより、フィールドモード用位相補正縮
小逆離散コサイン変換装置３１では、トップフィールド
とボトムフィールドとの間で、画素の位相ずれがない画
像を生成することができる。
【０１４６】また、フィールドモード用位相補正縮小逆
離散コサイン変換装置３１では、図１５に示すように、
以上の処理を１つの行列（４×８位相補正ＩＤＣＴ行
列）を用いて演算してもよい。
【０１４７】つぎに、上記フィールドモード用位相補正
縮小逆離散コサイン変換装置３１により演算が行われる
４×８位相補正ＩＤＣＴ行列の設計手順を図１６に示
し、この４×８位相補正ＩＤＣＴ行列について説明す
る。この４×８位相補正ＩＤＣＴ行列は、プロトタイプ
フィルタをポリフェーズ分解して作成される。
【０１４８】ここで、画像復号装置３０では、図１７
（ａ）に示すような周波数特性の高解像度画像を、図１
７（ｂ）に示すような信号帯域がローパスフィルタによ
り半分とされた周波数特性の１／２の解像度の標準解像
度画像に、ダウンデコードする。そのため、プロトタイ
プフィルタに求められる周波数特性は、標準解像度画像
の１／４位相の画素値を得ることができるように、図１
７（ｃ）に示すような４倍のオーバーサンプリングを行
った周波数特性となる。
【０１４９】まず、ステップＳ３１において、ナイキス
ト周波数以下を等間隔に｛（Ｎ−１）／２｝分割し、そ
の周波数サンプルからゲインリストを作成する。例え
ば、図１８に示すように、ナイキスト周波数以下の周波
数を等間隔に（５７−１）／２＝２８分割して、２９個
のゲインリストを作成する。
【０１５０】続いて、ステップＳ３２において、周波数
サンプリング法により、５７個のインパルス応答を作成
する。すなわち、２９個のゲインリストを逆離散フーリ
エ変換して、５７個のＦＩＲフィルタのインパルス応答
を作成する。この５７個のインパルス応答を図１９に示
す。
【０１５１】続いて、ステップＳ３３において、このイ
ンパルス応答に窓関数をかけて、５７タップのフィルタ
係数ｃ１〜ｃ５７を作成する。
【０１５２】このステップＳ３３で作成されたフィルタ
がプロトタイプフィルタとなる。
【０１５３】続いて、ステップＳ３４において、５７個
のフィルタ係数ｃ１〜ｃ５７を有するプロトタイプフィ
ルタをポリフェーズ分解して、１／４位相補正特性を有
する１４個のフィルタ係数ｃ′１〜ｃ′１４のみを取り
出し、ポリフェーズフィルタを作成する。
【０１５４】ここで、ポリフェーズフィルタとは、図２
０に示すように、入力信号をＮ倍にオーバーサンプリン
グし、オーバーサンプリングして得られた信号からＮ画
素間隔で画素を抜き出すポリフェーズ分解を行い、入力
信号と１／Ｎ位相のずれをもった信号を出力するフィル
タである。例えば、入力信号に対して１／４位相ずれた
信号を得るためには、図２１に示すように、入力信号を
４倍にオーバサンプリングして、この信号から１／４位
相ずれた信号を取り出せばよい。
【０１５５】具体的に、５７個の係数を有するプロトタ
イプフィルタｃ１〜ｃ５７から作成された１４個のフィ
ルタ係数ｃ′１〜ｃ′１４は、例えば、以下の式（５）
で示すような係数となる。
【０１５６】
【数１２】
【０１５７】このようにポリフェーズフィルタを作成し
た後、トップフィールド用の４×８位相補正ＩＤＣＴ行
列と、ボトムフィールド用の４×８位相補正ＩＤＣＴ行
列とで、設計処理が分割する。
【０１５８】まず、トップフィールド用の４×８位相補
正ＩＤＣＴ行列を作成する場合には、ステップＳ３５に
おいて、フィルタ係数が１／４位相補正特性となるよう
に、ポリフェーズ分解された１４個のフィルタ係数ｃ′
１〜ｃ′１４から、群遅延が１／４、９／４、１７／
４、２５／４位相となる８個の係数を取り出し、４×８
位相補正フィルタ行列を作成する。このように作成され
た４×８位相補正フィルタを、図２２に示す。
【０１５９】例えば、上記式（５）の１４個のフィルタ
係数ｃ′１〜ｃ′１４から、以下の式（６）で示すよう
な係数が取り出される。
【０１６０】
【数１３】
【０１６１】式（６）の係数から４×８位相補正フィル
タ行列を求めると、以下の式（７）で示すような行列と
なる。
【０１６２】
【数１４】
【０１６３】この式（７）で示した４×８位相補正フィ
ルタ行列を正規化すると、以下の式（８）に示すような
行列となる。
【０１６４】
【数１５】
【０１６５】そして、ステップＳ３６において、８×８
のＩＤＣＴ行列と、この４×８位相補正フィルタ行列と
を掛け合わせ、トップフィールド用の４×８位相補正Ｉ
ＤＣＴ行列を作成する。
【０１６６】８×８のＩＤＣＴ行列と上記式（８）で示
す４×８の位相補正フィルタとを掛け合わせた４×８位
相補正ＩＤＣＴ行列は、以下の式（９）に示すような行
列となる。
【０１６７】
【数１６】
【０１６８】一方、ボトムフィールド用の４×８位相補
正ＩＤＣＴ行列を作成する場合には、ステップＳ３７に
おいて、フィルタ係数が３／４位相補正特性となるよう
に、ポリフェイズ分解された１４個のフィルタ係数ｃ′
１〜ｃ′１４を、左右反転させる。
【０１６９】続いて、ステップＳ３８において、左右反
転させた１４個のフィルタ係数ｃ′１〜ｃ′１４から、
群遅延が３／４、１１／４、１９／４、２７／４位相と
なる８個の係数を取り出し、４×８位相補正フィルタ行
列を作成する。
【０１７０】そして、ステップＳ３９において、８×８
のＩＤＣＴ行列と、この４×８位相補正フィルタ行列と
を掛け合わせ、ボトムフィールド用の４×８位相補正Ｉ
ＤＣＴ行列を作成する。
【０１７１】このようにステップＳ３１〜ステップＳ３
９の各処理を行うことによって、フィールドモード用位
相補正縮小逆離散コサイン変換装置３１が演算を行う４
×８位相補正ＩＤＣＴ行列を作成することができる。
【０１７２】以上のように、フィールドモード用位相補
正縮小逆離散コサイン変換装置３１では、この４×８位
相補正ＩＤＣＴ行列と、入力されたフィールドＤＣＴモ
ードで離散コサイン変換がされたＤＣＴブロックの係数
とを行列演算することにより、トップフィールドとボト
ムフィールドとの間の位相ずれがない、標準解像度の画
像を復号することができる。すなわち、このフィールド
モード用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置３１で
は、図１３に示すような、トップフィールドの各画素の
垂直方向の位相が１／４、９／４・・・となり、ボトム
フィールドの各画素の垂直方向の位相が５／４、１３／
４・・・となる標準解像度画像（下位レイヤー）を生成
することができる。
【０１７３】つぎに、上記フレームモード用位相補正縮
小逆離散コサイン変換装置３２の処理内容について、さ
らに詳細に説明する。
【０１７４】なお、フレームモード用位相補正縮小逆離
散コサイン変換装置３２では、以下に説明する１ブロッ
ク処理及び２ブロック処理のいずれか或いは両者の処理
を行うことができる。必要に応じて、１ブロック処理又
は２ブロック処理を切り換えて用いても良いし、或い
は、いずれか一方の処理のみを行っても良い。
【０１７５】まず、１ブロック処理について説明する。
図２３に、１ブロック処理の内容を説明するための図を
示す。
【０１７６】フレームモード用位相補正縮小逆離散コサ
イン変換装置３２には、図２３に示すように、高解像度
画像を圧縮符号化したビットストリームが、１つのＤＣ
Ｔブロック単位で入力される。
【０１７７】まず、ステップＳ４１において、この１つ
のＤＣＴブロックの離散コサイン係数ｙに対して、８×
８の逆離散コサイン変換を行う。続いて、ステップＳ４
２において、この８×８の画素データをフィールド分離
する。続いて、ステップＳ４３において、フィールド分
離した２つの画素ブロックそれぞれに対して４×４の離
散コサイン変換をする。続いて、ステップＳ４４におい
て、各画素ブロックの離散コサイン係数ｚの高域成分を
間引き、２×２の離散コサイン係数から構成される画素
ブロックとする。以上のステップＳ４１からステップＳ
４４までの処理は、図７に示す１ブロック処理における
ステップＳ１からステップＳ４までの処理と同一であ
る。
【０１７８】続いて、ステップＳ４５において、トップ
フィールドに対応する画素ブロックに対しては、１／４
画素分の位相補正をする２×４位相補正ＩＤＣＴ行列を
用いて、垂直方向の画素の位相ずれを補正した逆離散コ
サイン変換を行う。また、ボトムフィールドに対応する
画素ブロックに対しては、３／４画素分の位相補正をす
る２×４位相補正ＩＤＣＴ行列を用いて、垂直方向の画
素の位相ずれを補正した逆離散コサイン変換を行う。以
上のような縮小逆離散コサイン変換を行うことにより、
２×２の画素データｘ′（トップフィールドに対応する
画素ブロックの全ての画素データのうち垂直方向の画素
データをｘ′1，ｘ′3として図中に示し、また、ボトム
フィールドに対応する画素ブロックの全ての画素データ
のうち垂直方向の画素データをｘ′2，ｘ′4として図中
に示す。）を得ることができる。この画素データｘ′
は、トップフィールドの各画素の垂直方向の位相が１／
４、９／４となり、ボトムフィールドの各画素の垂直方
向の位相が５／４、１３／４となる標準解像度画像（下
位レイヤー）を生成する。なお、この２×４位相補正Ｉ
ＤＣＴ行列の設計方法については詳細を後述する。
【０１７９】続いて、ステップＳ４６において、トップ
フィールドに対応する画素ブロックの画素データとボト
ムフィールドの画像ブロックの画素データとをフレーム
合成する。このステップＳ４６の処理は、図７に示す１
ブロック処理におけるステップＳ６の処理と同一であ
る。
【０１８０】以上のステップＳ４１〜ステップＳ４６の
処理を行うことにより、フレームモード用位相補正縮小
逆離散コサイン変換装置３２では、画素間の位相ずれが
ない画像を生成することができる。また、上記フィール
ドモード用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置３１で
復号した画像と位相ずれが生じない画像を生成すること
ができる。
【０１８１】また、フレームモード用位相補正縮小逆離
散コサイン変換装置３２では、以上のステップＳ４１か
らステップＳ４６までの処理を１つの行列を用いて演算
してもよい。
【０１８２】つぎに、フレームモード用位相補正縮小逆
離散コサイン変換装置３２のステップＳ４５で演算が行
われる２×４位相補正ＩＤＣＴ行列の設計手順を図２４
に示し、この２×８位相補正ＩＤＣＴ行列について説明
する。
【０１８３】まず、ステップＳ５１において、ナイキス
ト周波数以下を等間隔に｛（Ｎ−１）／２｝分割し、そ
の周波数サンプルからゲインリストを作成する。例え
ば、図２５に示すように、ナイキスト周波数以下の周波
数を等間隔に（２５−１）／２＝１２分割して、１３個
のゲインリストを作成する。
【０１８４】続いて、ステップＳ５２において、周波数
サンプリング法により、２５個のインパルス応答を作成
する。すなわち、１３個のゲインリストを逆離散フーリ
エ変換して、２５個のＦＩＲフィルタのインパルス応答
を作成する。この２５個のインパルス応答を図２６に示
す。
【０１８５】続いて、ステップＳ５３において、このイ
ンパルス応答に窓関数をかけて、２５タップのフィルタ
係数ｃ１〜ｃ２５を作成する。
【０１８６】このステップＳ５３で作成されたフィルタ
がプロトタイプフィルタとなる。
【０１８７】続いて、ステップＳ５４において、２５個
のフィルタ係数ｃ１〜ｃ２５を有するプロトタイプフィ
ルタをポリフェーズ分解して、１／４位相補正特性を有
する６個のフィルタ係数ｃ′１〜ｃ′６のみを取り出
し、ポリフェーズフィルタを作成する。
【０１８８】具体的に、５７個の係数を有するプロトタ
イプフィルタｃ１〜ｃ２５から作成された１４個のフィ
ルタ係数ｃ′１〜ｃ′６は、例えば、以下の式（１０）
で示すような係数となる。
【０１８９】
【数１７】
【０１９０】このようにポリフェーズフィルタを作成し
た後、トップフィールド用の２×４位相補正ＩＤＣＴ行
列と、ボトムフィールド用の２×４位相補正ＩＤＣＴ行
列とで、設計処理が分割する。
【０１９１】まず、トップフィールド用の２×４位相補
正ＩＤＣＴ行列を作成する場合には、ステップＳ５５に
おいて、ポリフェーズ分解された６個のフィルタ係数
ｃ′１〜ｃ′６から、群遅延が１／４、９／４位相とな
るように、それぞれ２個の係数を取り出し、２×４位相
補正フィルタ行列を作成する。このように作成された２
×４位相補正フィルタを、図２７に示す。
【０１９２】例えば、上記式（１０）の６個のフィルタ
係数ｃ′１〜ｃ′６から、以下の式（１１）で示すよう
な係数が取り出される。
【０１９３】
【数１８】
【０１９４】式（１１）の係数から２×４位相補正フィ
ルタ行列を求めると、以下の式（１２）で示すような行
列となる。
【０１９５】
【数１９】
【０１９６】この式（１２）で示した２×４位相補正フ
ィルタ行列を正規化すると、以下の式（１３）に示すよ
うな行列となる。
【０１９７】
【数２０】
【０１９８】そして、ステップＳ５６において、４×４
のＩＤＣＴ行列と、この２×４位相補正フィルタ行列と
を掛け合わせ、トップフィールド用の２×４位相補正Ｉ
ＤＣＴ行列を作成する。
【０１９９】２×４のＩＤＣＴ行列と上記式（１３）で
示す２×４の位相補正フィルタとを掛け合わせた２×４
位相補正ＩＤＣＴ行列は、以下の式（１４）に示すよう
な行列となる。
【０２００】
【数２１】
【０２０１】一方、ボトムフィールド用の２×４位相補
正ＩＤＣＴ行列を作成する場合には、ステップＳ５７に
おいて、フィルタ係数が３／４位相補正特性となるよう
に、ポリフェイズ分解された６個のフィルタ係数ｃ′１
〜ｃ′６を、左右反転させる。
【０２０２】続いて、ステップＳ５８において、左右反
転させた６個のフィルタ係数ｃ′１〜ｃ′６から、群遅
延が３／４、１１／４位相となるように、それぞれ２個
の係数を取り出し、２×４位相補正フィルタ行列を作成
する。
【０２０３】そして、ステップＳ５９において、４×４
のＩＤＣＴ行列と、この２×４位相補正フィルタ行列と
を掛け合わせ、ボトムフィールド用の２×４位相補正Ｉ
ＤＣＴ行列を作成する。
【０２０４】以上のようにステップＳ５１〜ステップＳ
５９の各処理を行うことによって、フレームモード用位
相補正縮小逆離散コサイン変換装置３２が上記ステップ
Ｓ４５で演算を行う２×４位相補正ＩＤＣＴ行列を作成
することができる。
【０２０５】つぎに、２ブロック処理について説明す
る。図２８に、２ブロック処理の内容を説明するための
図を示す。
【０２０６】フレームモード用位相補正縮小逆離散コサ
イン変換装置３２には、図２８に示すように、高解像度
画像を圧縮符号化したビットストリームが、２つのＤＣ
Ｔブロック単位で入力される。例えば、マクロブロック
が４つの輝度成分のＤＣＴブロックと２つの色差成分の
ＤＣＴブロックとから構成される場合には、垂直方向に
隣接した２つのＤＣＴブロックが入力される。例えば、
マクロブロックが上述した図９に示すように構成されて
いる場合には、輝度成分（Ｙ）のＤＣＴブロック０とＤ
ＣＴブロック２とが対となって入力され、また、ＤＣＴ
ブロック１とＤＣＴブロック３とが対となって入力され
る。
【０２０７】まず、ステップＳ６１において、２つのＤ
ＣＴブロックの離散コサイン係数ｙに対して、それぞれ
独立に８×８の逆離散コサイン変換を行う。逆離散コサ
イン変換をすることにより、８×８の復号された画素デ
ータｘを得ることができる。続いて、ステップＳ６２に
おいて、２つの８×８の画素データをフィールド分離す
る。続いて、ステップＳ６３において、フィールド分離
した２つの８×８の画素ブロックそれぞれに対して８×
８の離散コサイン変換をする。続いて、ステップＳ６４
において、８×８の離散コサイン変換をして得られたト
ップフィールドに対応する画素ブロックの離散コサイン
係数ｚの高域成分を間引いて、４×４の離散コサイン係
数から構成される画素ブロックとする。また、８×８の
離散コサイン変換をして得られたボトムフィールドに対
応する画素ブロックの離散コサイン係数ｚの高域成分を
間引き、４×４の離散コサイン係数から構成される画素
ブロックとする。
【０２０８】以上のステップＳ６１からステップＳ６４
までの処理は、図８に示す２ブロック処理におけるステ
ップＳ１１からステップＳ１４までの処理と同一であ
る。
【０２０９】続いて、ステップＳ６５において、トップ
フィールドの画素ブロックに対しては、１／４画素分の
位相補正をする４×８位相補正ＩＤＣＴ行列を用いて、
垂直方向の画素の位相ずれを補正した逆離散コサイン変
換を行う。また、ボトムフィールドの画素ブロックに対
しては、３／４画素分の位相補正をする４×８位相補正
ＩＤＣＴ行列を用いて、垂直方向の画素の位相ずれを補
正した逆離散コサイン変換を行う。以上のような縮小逆
離散コサイン変換を行うことにより、４×４の画素デー
タｘ′（トップフィールドに対応する画素ブロックの全
ての画素データのうち垂直方向の画素データをｘ′1，
ｘ′3，ｘ′5，ｘ′7として図中に示し、また、ボトム
フィールドに対応する画素ブロックの全ての画素データ
のうち垂直方向の画素データをｘ′2，ｘ′4，ｘ′6，
ｘ′8として図中に示す。）を得ることができる。この
画素データｘ′は、トップフィールドの各画素の垂直方
向の位相が１／４、９／４・・・となり、ボトムフィー
ルドの各画素の垂直方向の位相が５／４、１３／４・・
・となる標準解像度画像（下位レイヤー）を生成する。
なお、この４×８位相補正ＩＤＣＴ行列の設計方法は、
上述したフィールドモード用位相補正縮小逆離散コサイ
ン変換装置３１で演算される行列と同一である。
【０２１０】続いて、ステップＳ６６において、トップ
フィールドに対応する画素ブロックの画素データと、ボ
トムフィールドに対応する画素ブロックの画素データと
を、垂直方向に１ラインずつ交互にフレーム合成して、
８×８の画素データから構成される縮小逆離散コサイン
変換をしたＤＣＴブロックを生成する。
【０２１１】以上のステップＳ６１〜ステップＳ６６の
２ブロック処理を行うことにより、フレームモード用位
相補正縮小逆離散コサイン変換装置３２では、画素間の
位相ずれがない画像を生成することができる。また、上
記フィールドモード用位相補正縮小逆離散コサイン変換
装置３１で復号した画像と位相ずれが生じない画像を生
成することができる。
【０２１２】また、フレームモード用位相補正縮小逆離
散コサイン変換装置３２では、以上のステップＳ６１か
らステップＳ６６までの処理を１つの行列を用いて演算
してもよい。
【０２１３】以上のように本発明の第２の実施の形態の
画像復号装置３０では、インタレース画像が入力された
場合には、フィールドＤＣＴモードで、トップフィール
ドとボトムフィールドとのそれぞれに４×４の縮小逆離
散コサイン変換を行うとともに位相補正をして標準解像
度画像を復号し、フレームＤＣＴモードで、フレーム分
離をして縮小逆離散コサイン変換を行うとともに位相補
正をして標準解像度画像を復号する。また、本発明を適
用した第２の実施の形態の画像復号装置３０では、プロ
グレッシブ画像が入力された場合にはプログレッシブ画
像対応画像復号部２により、離散コサイン変換ブロック
の各係数のうち低周波成分の係数に対して逆離散コサイ
ン変換をする。
【０２１４】このことにより、本発明を適用した第１の
実施の形態の画像復号装置１では、飛び越し走査画像が
有するインタレース性を損なうことなくフィールドＤＣ
ＴモードとフレームＤＣＴモードとによる画素の位相ず
れをなくすことができるとともに、順次走査画像の画質
を向上させることができる。
【０２１５】なお、画像復号装置３０のプログレッシブ
画像対応画像復号部２とインターレース画像対応画像復
号部３ａは、互いに処理内容が同一の構成要素を有す
る。例えば、可変長復号装置３と可変長復号装置１２、
逆量子化装置４と逆量子化装置１３、加算装置６と加算
装置１６、フレームメモリ７とフレームメモリ１７、画
枠変換装置９と画枠変換装置３３は、その処理内容が同
一である。そのため、これらをプログレッシブ画像対応
画像復号部２とインターレース画像対応画像復号部３ａ
とで共用する構成としても良い。
【０２１６】以上本発明の第１及び第２の実施の形態の
画像復号装置について説明したが、本発明で処理される
データは、ＭＰＥＧ２方式の画像データに限られない。
すなわち、所定の画素ブロック単位で動き予測をするこ
とによる予測符号化、及び、所定の画素ブロック単位で
直交変換することによる圧縮符号化をした第１の解像度
の圧縮画像データであればどのようなデータであっても
よい。例えば、ウェーブレット方式等を用いた圧縮画像
データであってもよい。
【０２１７】
【発明の効果】本発明では、飛び越し走査方式の動画像
信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像データが入
力された場合に、フレーム直交変換モードにより直交変
換がされた直交変換ブロックの全周波数成分の係数に対
して逆直交変換をして飛び越し走査に対応した２つの画
素ブロックに分離し、分離した２つの画素ブロックに対
してそれぞれ直交変換をして低周波成分の係数に対して
逆直交変換をし、逆直交変換をした２つの画素ブロック
を合成する。また、本発明では、順次走査方式の動画像
信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像データが入
力された場合に、上記直交変換ブロックの各係数のうち
低周波成分の係数に対して逆直交変換をする。そして、
本発明では、第１の解像度より低い第２の解像度の動画
像データを出力する。
【０２１８】このことにより、本発明では、飛び越し走
査画像が有するインタレース性を損なうことなくフィー
ルド直交変換モードとフレーム直交変換モードとによる
画素の位相ずれをなくすことができるとともに、順次走
査画像の画質を向上させることができる。
【０２１９】また、本発明では、飛び越し走査方式の動
画像信号が符号化された第１の解像度の圧縮画像データ
が入力された場合に、フィールド直交変換モードにより
直交変換がされた直交変換ブロックの各係数のうち低周
波成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をし
て得られたトップフィールドの各画素の垂直方向に対し
て１／４画素分の位相補正をし、逆直交変換をして得ら
れたボトムフィールドの各画素の垂直方向に対して３／
４画素分の位相補正をし、フレーム直交変換モードによ
り直交変換がされた直交変換ブロックの全周波数成分の
係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした直交変
換ブロックを飛び越し走査に対応した２つの画素ブロッ
クに分離し、分離した２つの画素ブロックに対してそれ
ぞれ直交変換をし、直交変換をした２つの画素ブロック
の各係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換を
し、逆直交変換をして得られたトップフィールドの各画
素の垂直方向に対して１／４画素分の位相補正をし、逆
直交変換をして得られたボトムフィールドの各画素の垂
直方向に対して３／４画素分の位相補正をし、位相補正
をしたトップフィールドとボトムフィールドとを合成す
る。また、本発明では、順次走査方式の動画像信号が符
号化された第１の解像度の圧縮画像データが入力された
場合に、上記直交変換ブロックの各係数のうち低周波成
分の係数に対して逆直交変換をする。そして、本発明で
は、第１の解像度より低い第２の解像度の動画像データ
を出力する。
【０２２０】このことにより、本発明では、復号に必要
な演算量及び記憶容量を少なくすることができるととも
に、飛び越し走査画像が有するインタレース性を損なう
ことなく、出力する第２の解像度の動画像データの画素
の位相ずれをなくすことができる。すなわち、出力した
動画像データをフィルタ処理することなく、表示するこ
とができる。また、第２の解像度の動画像データの画質
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の画像復号装置のブ
ロック図である。
【図２】上記画像復号装置のプログレッシブ画像対応画
像復号部のブロック図である。
【図３】上記プログレッシブ画像対応画像復号部のフレ
ームメモリに格納される参照画像の垂直方向の位相を説
明する為の図である。
【図４】プログレッシブ画像対応画像復号部の動き補償
装置における補間処理を説明するための図である。
【図５】上記画像復号装置のインターレース画像対応画
像復号部のブロック図である。
【図６】上記インターレース画像対応画像復号部のフレ
ームメモリに格納される参照画像の垂直方向の画素の位
相を説明するための図である。
【図７】上記インターレース画像対応画像復号部のフレ
ームモード用縮小逆離散コサイン変換装置の１ブロック
処理の内容を説明するための図である。
【図８】上記インターレース画像対応画像復号部のフレ
ームモード用縮小逆離散コサイン変換装置の２ブロック
処理の内容を説明するための図である。
【図９】４２０フォーマットのマクロブロック内の輝度
成分及び色差成分のＤＣＴブロックについて説明をする
図である。
【図１０】Ｗａｎｇのアルゴリズムを上記インターレー
ス画像対応画像復号部のフィールドモード用縮小逆離散
コサイン変換装置の処理に適用した場合の演算フローを
示す図である。
【図１１】Ｗａｎｇのアルゴリズムを上記インターレー
ス画像対応画像復号部のフレームモード用縮小逆離散コ
サイン変換装置の１ブロック処理に適用した場合の演算
フローを示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の画像復号装置の
ブロック図である。
【図１３】上記第２の実施の形態の画像復号装置のイン
ターレース画像対応画像復号部のフレームメモリに格納
される参照画像の垂直方向の画素の位相を説明するため
の図である。
【図１４】上記インターレース画像対応画像復号部のフ
ィールドモード用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置
の処理内容を説明するための図である。
【図１５】１つの行列により処理を行う場合の上記フィ
ールドモード用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置の
処理内容を説明するための図である。
【図１６】上記フィールドモード用位相補正縮小逆離散
コサイン変換装置により演算が行われる４×８位相補正
ＩＤＣＴ行列の設計手順を説明するためのフローチャー
トである。
【図１７】上記４×８位相補正ＩＤＣＴ行列の設計に必
要となるプロトタイプフィルタの周波数特性を説明する
ための図である。
【図１８】ナイキスト周波数以下を等間隔に｛（Ｎ−
１）／２｝分割し、その周波数サンプルから作成された
ゲインのリストを説明するための図である。
【図１９】上記ゲインリストを逆離散フーリエ変換して
作成されたインパルス応答を説明するための図である。
【図２０】ポリフェイズフィルタを説明するための図で
ある。
【図２１】入力信号に対して１／４位相ずれた信号を出
力するポリフェイズフィルタを説明するための図であ
る。
【図２２】上記フィールドモード用位相補正縮小逆離散
コサイン変換装置により演算が行われる４×８位相補正
ＩＤＣＴ行列を説明するための図である。
【図２３】上記インターレース画像対応画像復号部のフ
レームモード用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置の
１ブロック処理の内容を説明するための図である。
【図２４】フレームモード用位相補正縮小逆離散コサイ
ン変換装置により演算が行われる２×４位相補正ＩＤＣ
Ｔ行列の設計手順を説明するためのフローチャートであ
る。
【図２５】ナイキスト周波数以下を等間隔に｛（Ｎ−
１）／２｝分割し、その周波数サンプルから作成された
ゲインのリストを説明するための図である。
【図２６】上記ゲインリストを逆離散フーリエ変換して
作成されたインパルス応答を説明するための図である。
【図２７】上記フレームモード用位相補正縮小逆離散コ
サイン変換装置により演算が行われる２×４位相補正Ｉ
ＤＣＴ行列を説明するための図である。
【図２８】上記インターレース画像対応画像復号部のフ
レームモード用位相補正縮小逆離散コサイン変換装置の
２ブロック処理の内容を説明するための図である。
【図２９】従来の第１のダウンデコーダを示すブロック
図である。
【図３０】従来の第２のダウンデコーダを示すブロック
図である。
【図３１】従来の第３のダウンデコーダを示すブロック
図である。
【図３２】従来の画像復号装置のブロック図である。
【図３３】上記従来の画像復号装置のフィールドＤＣＴ
モードにおける縮小逆離散コサイン変換処理を説明する
ための図である。
【図３４】上記従来の画像復号装置のフィールドＤＣＴ
モードにおける縮小逆離散コサイン変換処理を説明する
ための図である。
【図３５】上記従来の画像復号装置のフィールド動き予
測モードにおける線形補間処理を説明するための図であ
る。
【図３６】上記従来の画像復号装置のフレーム動き予測
モードにおける線形補間処理を説明するための図であ
る。
【図３７】上記従来の画像復号装置のフィールドＤＣＴ
モードの結果得られる画素の位相を説明するための図で
ある。
【図３８】上記従来の画像復号装置のフレームＤＣＴモ
ードの結果得られる画素の位相を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
１，３０ 画像復号装置、２ プログレッシブ画像対応
画像復号部、３ インターレース画像対応画像復号部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 哲夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 三橋 聡 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 柳原 尚史 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK41 LB11 LB18 MA03 MA05 MA23 MC11 MC31 MC32 MC34 ME01 NN01 PP04 PP14 SS05 TA16 TA31 TA32 TB08 TC43 UA05 UA35

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の画素ブロック（マクロブロック）
    単位で動き予測をすることによる予測符号化、及び、所
    定の画素ブロック（直交変換ブロック）単位で直交変換
    をすることによる圧縮符号化をした第１の解像度の圧縮
    画像データから、上記第１の解像度より低い第２の解像
    度の動画像データを復号する画像復号装置において、 飛び越し走査に対応した直交変換方式（フィールド直交
    変換モード）により直交変換がされた上記圧縮画像デー
    タの直交変換ブロックに対して、逆直交変換をする第１
    の逆直交変換手段と、順次走査に対応した直交変換方式
    （フレーム直交変換モード）により直交変換がされた上
    記圧縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直交
    変換をする第２の逆直交変換手段と、上記第１の逆直交
    変換手段又は上記第２の逆直交変換手段により逆直交変
    換がされた圧縮画像データと動き補償がされた参照画像
    データとを加算して、第２の解像度の動画像データを出
    力する加算手段と、上記加算手段から出力される動画像
    データを参照画像データとして記憶する記憶手段と、上
    記記憶手段が記憶している参照画像データのマクロブロ
    ックに対して動き補償をする動き補償手段とを備え、上
    記第１の逆直交変換手段は、上記直交変換ブロックの各
    係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換をし、
    上記第２の逆直交変換手段は、上記直交変換ブロックの
    全周波数成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変
    換をした直交変換ブロックの各画素を飛び越し走査に対
    応した２つの画素ブロックに分離し、分離した２つの画
    素ブロックに対してそれぞれ直交変換をし、直交変換を
    した２つの画素ブロックの各係数のうち低周波成分の係
    数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした２つの画
    素ブロックを合成して直交変換ブロックを生成する第１
    の画像復号部と、 フレーム直交変換モードにより直交変換がされた上記圧
    縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直交変換
    をする第３の逆直交変換手段と、上記第３の逆直交変換
    手段により逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補
    償がされた参照画像データとを加算して、第２の解像度
    の動画像データを出力する加算手段と、上記加算手段か
    ら出力される動画像データを参照画像データとして記憶
    する記憶手段と、上記記憶手段が記憶している参照画像
    データのマクロブロックに対して動き補償をする動き補
    償手段とを備え、上記第１の逆直交変換手段は、上記直
    交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数に対し
    て逆直交変換をする第２の画像復号部とを有し、 飛び越し走査方式の動画像信号が符号化された第１の解
    像度の圧縮画像データが入力された場合には、上記第１
    の画像復号部により第２の解像度の動画像データを復号
    し、順次走査方式の動画像信号が符号化された第１の解
    像度の圧縮画像データが入力された場合には、上記第２
    の画像復号部により第２の解像度の動画像データを復号
    することを特徴とする画像復号装置。
  2. 【請求項２】 所定の画素ブロック（マクロブロック）
    単位で動き予測をすることによる予測符号化、及び、所
    定の画素ブロック（直交変換ブロック）単位で直交変換
    をすることによる圧縮符号化をした第１の解像度の圧縮
    画像データから、上記第１の解像度より低い第２の解像
    度の動画像データを復号する画像復号装置において、 飛び越し走査に対応した直交変換方式（フィールド直交
    変換モード）により直交変換がされた上記圧縮画像デー
    タの直交変換ブロックに対して、逆直交変換をする第１
    の逆直交変換手段と、順次走査に対応した直交変換方式
    （フレーム直交変換モード）により直交変換がされた上
    記圧縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直交
    変換をする第２の逆直交変換手段と、上記第１の逆直交
    変換手段又は上記第２の逆直交変換手段により逆直交変
    換がされた圧縮画像データと動き補償がされた参照画像
    データとを加算して、第２の解像度の動画像データを出
    力する加算手段と、上記加算手段から出力される動画像
    データを参照画像データとして記憶する記憶手段と、上
    記記憶手段が記憶している参照画像データのマクロブロ
    ックに対して動き補償をする動き補償手段とを備え、上
    記第１の逆直交変換手段は、上記直交変換ブロックの各
    係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換をし、
    逆直交変換をして得られたトップフィールドの各画素の
    垂直方向に対して１／４画素分の位相補正をし、逆直交
    変換をして得られたボトムフィールドの各画素の垂直方
    向に対して３／４画素分の位相補正をし、上記第２の逆
    直交変換手段は、上記直交変換ブロックの全周波数成分
    の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換をした直交
    変換ブロックを飛び越し走査に対応した２つの画素ブロ
    ックに分離し、分離した２つの画素ブロックに対してそ
    れぞれ直交変換をし、直交変換をした２つの画素ブロッ
    クの各係数のうち低周波成分の係数に対して逆直交変換
    をし、逆直交変換をして得られたトップフィールドの各
    画素の垂直方向に対して１／４画素分の位相補正をし、
    逆直交変換をして得られたボトムフィールドの各画素の
    垂直方向に対して３／４画素分の位相補正をし、位相補
    正をしたトップフィールドとボトムフィールドとを合成
    する第１の画像復号部と、 フレーム直交変換モードにより直交変換がされた上記圧
    縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直交変換
    をする第３の逆直交変換手段と、上記第３の逆直交変換
    手段により逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補
    償がされた参照画像データとを加算して、第２の解像度
    の動画像データを出力する加算手段と、上記加算手段か
    ら出力される動画像データを参照画像データとして記憶
    する記憶手段と、上記記憶手段が記憶している参照画像
    データのマクロブロックに対して動き補償をする動き補
    償手段とを備え、上記第１の逆直交変換手段は、上記直
    交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数に対し
    て逆直交変換をする第２の画像復号部とを有し、 飛び越し走査方式の動画像信号が符号化された第１の解
    像度の圧縮画像データが入力された場合には、上記第１
    の画像復号部により第２の解像度の動画像データを復号
    し、順次走査方式の動画像信号が符号化された第１の解
    像度の圧縮画像データが入力された場合には、上記第２
    の画像復号部により第２の解像度の動画像データを復号
    することを特徴とする画像復号装置。
  3. 【請求項３】 所定の画素ブロック（マクロブロック）
    単位で動き予測をすることによる予測符号化、及び、所
    定の画素ブロック（直交変換ブロック）単位で直交変換
    をすることによる圧縮符号化をした第１の解像度の圧縮
    画像データから、上記第１の解像度より低い第２の解像
    度の動画像データを復号する画像復号方法において、 飛び越し走査方式の動画像信号が符号化された第１の解
    像度の圧縮画像データが入力された場合には、 飛び越し走査に対応した直交変換方式（フィールド直交
    変換モード）により直交変換がされた上記圧縮画像デー
    タの直交変換ブロックに対して、逆直交変換をし、 順次走査に対応した直交変換方式（フレーム直交変換モ
    ード）により直交変換がされた上記圧縮画像データの直
    交変換ブロックに対して、逆直交変換をし、 逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補償がされた
    参照画像データとを加算し、 加算して得られた動画像データを参照画像データとして
    記憶し、 記憶している参照画像データのマクロブロックに対して
    動き補償をし、 フィールド直交変換モードにより直交変換がされた上記
    直交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数に対
    して逆直交変換をし、 フレーム直交変換モードにより直交変換がされた上記直
    交変換ブロックの全周波数成分の係数に対して逆直交変
    換をし、逆直交変換をした直交変換ブロックの各画素を
    飛び越し走査に対応した２つの画素ブロックに分離し、
    分離した２つの画素ブロックに対してそれぞれ直交変換
    をし、直交変換をした２つの画素ブロックの各係数のう
    ち低周波成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変
    換をした２つの画素ブロックを合成して直交変換ブロッ
    クを生成し、 順次走査方式の動画像信号が符号化された第１の解像度
    の圧縮画像データが入力された場合には、 フレーム直交変換モードにより直交変換がされた上記圧
    縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直交変換
    をし、 逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補償がされた
    参照画像データとを加算し、 加算して得られた動画像データを参照画像データとして
    記憶し、 記憶している参照画像データのマクロブロックに対して
    動き補償をし、 上記直交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数
    に対して逆直交変換をすることを特徴とする画像復号方
    法。
  4. 【請求項４】 所定の画素ブロック（マクロブロック）
    単位で動き予測をすることによる予測符号化、及び、所
    定の画素ブロック（直交変換ブロック）単位で直交変換
    をすることによる圧縮符号化をした第１の解像度の圧縮
    画像データから、上記第１の解像度より低い第２の解像
    度の動画像データを復号する画像復号方法において、 飛び越し走査方式の動画像信号が符号化された第１の解
    像度の圧縮画像データが入力された場合には、 飛び越し走査に対応した直交変換方式（フィールド直交
    変換モード）により直交変換がされた上記圧縮画像デー
    タの直交変換ブロックに対して、逆直交変換をし、 順次走査に対応した直交変換方式（フレーム直交変換モ
    ード）により直交変換がされた上記圧縮画像データの直
    交変換ブロックに対して、逆直交変換をし、 逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補償がされた
    参照画像データとを加算し、 加算して得られた動画像データを参照画像データとして
    記憶し、 記憶している参照画像データのマクロブロックに対して
    動き補償をし、 フィールド直交変換モードにより直交変換がされた直交
    変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数に対して
    逆直交変換をし、逆直交変換をして得られたトップフィ
    ールドの各画素の垂直方向に対して１／４画素分の位相
    補正をし、逆直交変換をして得られたボトムフィールド
    の各画素の垂直方向に対して３／４画素分の位相補正を
    し、 フレーム直交変換モードにより直交変換ブロックの全周
    波数成分の係数に対して逆直交変換をし、逆直交変換を
    した直交変換ブロックを飛び越し走査に対応した２つの
    画素ブロックに分離し、分離した２つの画素ブロックに
    対してそれぞれ直交変換をし、直交変換をした２つの画
    素ブロックの各係数のうち低周波成分の係数に対して逆
    直交変換をし、逆直交変換をして得られたトップフィー
    ルドの各画素の垂直方向に対して１／４画素分の位相補
    正をし、逆直交変換をして得られたボトムフィールドの
    各画素の垂直方向に対して３／４画素分の位相補正を
    し、位相補正をしたトップフィールドとボトムフィール
    ドとを合成し、 順次走査方式の動画像信号が符号化された第１の解像度
    の圧縮画像データが入力された場合には、 フレーム直交変換モードにより直交変換がされた上記圧
    縮画像データの直交変換ブロックに対して、逆直交変換
    をし、 逆直交変換がされた圧縮画像データと動き補償がされた
    参照画像データとを加算し、 加算して得られた動画像データを参照画像データとして
    記憶し、 記憶している参照画像データのマクロブロックに対して
    動き補償をし、 上記直交変換ブロックの各係数のうち低周波成分の係数
    に対して逆直交変換をすることを特徴とする画像復号方
    法。
JP22488598A 1998-08-07 1998-08-07 画像復号装置及び画像復号方法 Pending JP2000059793A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22488598A JP2000059793A (ja) 1998-08-07 1998-08-07 画像復号装置及び画像復号方法
US09/369,001 US6748018B2 (en) 1998-08-07 1999-08-05 Picture decoding method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22488598A JP2000059793A (ja) 1998-08-07 1998-08-07 画像復号装置及び画像復号方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000059793A true JP2000059793A (ja) 2000-02-25
JP2000059793A5 JP2000059793A5 (ja) 2005-09-08

Family

ID=16820699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22488598A Pending JP2000059793A (ja) 1998-08-07 1998-08-07 画像復号装置及び画像復号方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6748018B2 (ja)
JP (1) JP2000059793A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004147335A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Humax Co Ltd 映像イメージサイズ変換方法及び映像イメージサイズ変換装置
US6839384B2 (en) 2000-11-13 2005-01-04 Nec Corporation Method and apparatus for decoding compressed video signals
US6907077B2 (en) 2000-09-28 2005-06-14 Nec Corporation Variable resolution decoder
US7180948B2 (en) 2001-04-05 2007-02-20 Nec Corporation Image decoder and image decoding method having a frame mode basis and a field mode basis

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001204026A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Sony Corp 画像情報変換装置及び方法
JP2001285863A (ja) * 2000-03-30 2001-10-12 Sony Corp 画像情報変換装置及び方法
US7471834B2 (en) * 2000-07-24 2008-12-30 Vmark, Inc. Rapid production of reduced-size images from compressed video streams
US6847656B1 (en) * 2000-09-25 2005-01-25 General Instrument Corporation Statistical remultiplexing with bandwidth allocation among different transcoding channels
EP1246469A3 (fr) * 2001-03-27 2005-04-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Procédé de réduction de format et de décodage similtanés de signaux vidéo codés
US6931062B2 (en) * 2001-04-11 2005-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Decoding system and method for proper interpolation for motion compensation
US20030202575A1 (en) * 2002-04-03 2003-10-30 Williams Billy Dennis System and method for digital video frame scanning and streaming
US7006572B2 (en) * 2002-05-09 2006-02-28 Mitsubishi Electric Research Labs, Inc. Method and apparatus for decoding video bitstreams to reduced spatial resolutions
US7469067B2 (en) * 2004-07-06 2008-12-23 Magnum Semiconductor, Inc. Sequential decoding of progressive coded JPEGs
FR2894422A1 (fr) * 2005-12-01 2007-06-08 Thomson Licensing Sas Procede de prediction de donnees mouvement et de texture
FR2894424A1 (fr) * 2005-12-05 2007-06-08 Thomson Licensing Sas Procede de prediction de donnees mouvement et de texture
FR2894423A1 (fr) * 2005-12-05 2007-06-08 Thomson Licensing Sas Procede de prediction de donnees mouvement et de texture
WO2007081139A1 (en) * 2006-01-09 2007-07-19 Lg Electronics Inc. Inter-layer prediction method for video signal
US9602819B2 (en) * 2011-01-31 2017-03-21 Apple Inc. Display quality in a variable resolution video coder/decoder system
WO2013104713A1 (en) * 2012-01-13 2013-07-18 Thomson Licensing Method and device for coding an image block, corresponding method and decoding device
EP2804375A1 (en) 2013-02-22 2014-11-19 Thomson Licensing Coding and decoding methods of a picture block, corresponding devices and data stream
US9286696B2 (en) * 2013-04-08 2016-03-15 Broadcom Corporation Compression within a set of images
US10554713B2 (en) 2015-06-19 2020-02-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Low latency application streaming using temporal frame transformation
US11006095B2 (en) 2015-07-15 2021-05-11 Fyusion, Inc. Drone based capture of a multi-view interactive digital media
US11095869B2 (en) 2015-09-22 2021-08-17 Fyusion, Inc. System and method for generating combined embedded multi-view interactive digital media representations
US10222932B2 (en) 2015-07-15 2019-03-05 Fyusion, Inc. Virtual reality environment based manipulation of multilayered multi-view interactive digital media representations
US10147211B2 (en) * 2015-07-15 2018-12-04 Fyusion, Inc. Artificially rendering images using viewpoint interpolation and extrapolation
US10242474B2 (en) 2015-07-15 2019-03-26 Fyusion, Inc. Artificially rendering images using viewpoint interpolation and extrapolation
US11783864B2 (en) 2015-09-22 2023-10-10 Fyusion, Inc. Integration of audio into a multi-view interactive digital media representation
US11202017B2 (en) 2016-10-06 2021-12-14 Fyusion, Inc. Live style transfer on a mobile device
US10437879B2 (en) 2017-01-18 2019-10-08 Fyusion, Inc. Visual search using multi-view interactive digital media representations
US10313651B2 (en) 2017-05-22 2019-06-04 Fyusion, Inc. Snapshots at predefined intervals or angles
US11069147B2 (en) 2017-06-26 2021-07-20 Fyusion, Inc. Modification of multi-view interactive digital media representation
US10592747B2 (en) 2018-04-26 2020-03-17 Fyusion, Inc. Method and apparatus for 3-D auto tagging

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528299A (en) * 1990-10-09 1996-06-18 U.S. Philips Corporation Coding system for digital signals corresponding to television pictures and corresponding decoding system
US5614952A (en) * 1994-10-11 1997-03-25 Hitachi America, Ltd. Digital video decoder for decoding digital high definition and/or digital standard definition television signals
KR0153671B1 (ko) * 1995-06-30 1998-11-16 배순훈 고선명 텔레비젼 엔코더의 레이트 콘트롤러
US5790686A (en) * 1995-09-19 1998-08-04 University Of Maryland At College Park DCT-based motion estimation method
US5825927A (en) * 1996-01-16 1998-10-20 Hitachi America, Ltd. Methods and apparatus for encoding video data in a manner that is well suited for decoding by regular or downconverting decoders
US6041079A (en) * 1998-06-30 2000-03-21 Thomson Consumer Electronics, Inc, Field/frame conversion of DCT domain mixed field/frame mode macroblocks using 1-dimensional DCT/IDCT

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6907077B2 (en) 2000-09-28 2005-06-14 Nec Corporation Variable resolution decoder
US6839384B2 (en) 2000-11-13 2005-01-04 Nec Corporation Method and apparatus for decoding compressed video signals
US7180948B2 (en) 2001-04-05 2007-02-20 Nec Corporation Image decoder and image decoding method having a frame mode basis and a field mode basis
JP2004147335A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Humax Co Ltd 映像イメージサイズ変換方法及び映像イメージサイズ変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20030185456A1 (en) 2003-10-02
US6748018B2 (en) 2004-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4026238B2 (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2000059793A (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP3975629B2 (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
KR100192270B1 (ko) 에이치디티브이 비데오 디코더 회로
US20030058949A1 (en) Method and apparatus for improved estimation and compensation in digital video compression and decompression
JP2001285863A (ja) 画像情報変換装置及び方法
JP3937599B2 (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JPH11243547A (ja) 動き補償符号化装置及び動き補償符号化方法
JP4051772B2 (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2000041248A (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2000175194A (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP4016166B2 (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP4051799B2 (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2000059777A (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2000041253A (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2001086508A (ja) 動画像復号方法及び動画像復号装置
JP4556286B2 (ja) 動きベクトル変換装置及び方法
JP3937632B2 (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2000041254A (ja) 画像復号装置及び画像復号方法
JP2001285875A (ja) 画像情報変換装置及び方法
KR0129214B1 (ko) 고화질 티브이의 디코더
JP2001016590A (ja) 画像情報変換装置、画像情報伝達システム及び画像情報変換方法
JP4513856B2 (ja) ディジタル信号変換方法およびディジタル信号変換装置
JP4605212B2 (ja) ディジタル信号変換方法およびディジタル信号変換装置
JP2002034041A (ja) 画像情報変換装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050315

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050315

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A132

Effective date: 20070306

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070626