JP2000156858A - ダウンコンバ―ジョンシステム用アップサンプリングフィルタ - Google Patents
ダウンコンバ―ジョンシステム用アップサンプリングフィルタInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビデオ信号の現行フレームに対応する低解像
度ダウンサンプル化画素値のセットを、ビデオ信号の現
行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値のセッ
ト、およびビデオ信号の標準フレームに対応するダウン
サンプル化低解像度画素値のセットから形成するための
装置を含むＨＤＴＶダウンコンバージョンシステムを提
供する。 【解決手段】この装置は、ダウンサンプル化低解像度画
素値のセットを蓄積するためのメモリを含む。アップサ
ンプリングプロセッサは、メモリから受信し、ラグラン
ジュの補間を利用し、ビデオ信号の標準フレームに対応
するダウンサンプル化低解像度画素値のセットを、ビデ
オ信号標準フレームに対応する低解像度画素値のセット
へ転換する。間引きプロセッサは、現行フレームに対応
する低解像度画素値のセットの内選択された画素値を消
去し、ビデオ信号の現行フレームに対応する低解像度ダ
ウンサンプル化画素値を発生する。
度ダウンサンプル化画素値のセットを、ビデオ信号の現
行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値のセッ
ト、およびビデオ信号の標準フレームに対応するダウン
サンプル化低解像度画素値のセットから形成するための
装置を含むＨＤＴＶダウンコンバージョンシステムを提
供する。 【解決手段】この装置は、ダウンサンプル化低解像度画
素値のセットを蓄積するためのメモリを含む。アップサ
ンプリングプロセッサは、メモリから受信し、ラグラン
ジュの補間を利用し、ビデオ信号の標準フレームに対応
するダウンサンプル化低解像度画素値のセットを、ビデ
オ信号標準フレームに対応する低解像度画素値のセット
へ転換する。間引きプロセッサは、現行フレームに対応
する低解像度画素値のセットの内選択された画素値を消
去し、ビデオ信号の現行フレームに対応する低解像度ダ
ウンサンプル化画素値を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、符号化された高解
像度ビデオ信号（例えばＭＰＥＧ−２符号化ビデオ信
号）を復号化されたより低い解像度の出力ビデオ信号へ
転換、およびフォーマットする復号器に関し、より詳細
には、復号器のためのアップサンプリングフィルタに関
する。
像度ビデオ信号（例えばＭＰＥＧ−２符号化ビデオ信
号）を復号化されたより低い解像度の出力ビデオ信号へ
転換、およびフォーマットする復号器に関し、より詳細
には、復号器のためのアップサンプリングフィルタに関
する。
【０００２】
【従来の技術】米国では、デジタル形式で符号化された
高解像度テレビ信号（ＨＤＴＶ）のための規格が提案さ
れている。この規格の一部は、必然的にＭＰＥＧ−２規
格と同じであり、国際標準化機構（ＩＳＯ）のＭｏｖｉ
ｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ
（ＭＰＥＧ）により提案された規格である。この規格
は、「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
−Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ
Ｐｉｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ＡｓｓｏｃｉａｔｅｄＡ
ｕｄｉｏ， Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｈ．６２
６」ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２，ＩＳ，１１／９４
と題する国際標準（ＩＳ）の刊行物に記載されており、
これはＩＳＯから入手可能であり、本明細書中において
ＭＰＥＧ−２デジタルビデオ符号化規格の参考として援
用する。
高解像度テレビ信号（ＨＤＴＶ）のための規格が提案さ
れている。この規格の一部は、必然的にＭＰＥＧ−２規
格と同じであり、国際標準化機構（ＩＳＯ）のＭｏｖｉ
ｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ
（ＭＰＥＧ）により提案された規格である。この規格
は、「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
−Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ
Ｐｉｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ＡｓｓｏｃｉａｔｅｄＡ
ｕｄｉｏ， Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｈ．６２
６」ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２，ＩＳ，１１／９４
と題する国際標準（ＩＳ）の刊行物に記載されており、
これはＩＳＯから入手可能であり、本明細書中において
ＭＰＥＧ−２デジタルビデオ符号化規格の参考として援
用する。
【０００３】ＭＰＥＧ−２規格は、実際にはいくつかの
種類の規格である。ＭＰＥＧ−２において、いくつかの
異なるプロファイルが規定され、それぞれが符号化画像
の複雑性の異なるレベルに対応している。各プロファイ
ルには異なるレベルが規定されており、各レベルは異な
る画像解像度に対応する。メインプロファイル、メイン
レベルとして知られるＭＰＥＧ−２規格の１つでは、現
存のテレビ規格（すなわちＮＴＳＣおよびＰＡＬ）と一
致する符号化ビデオ信号として企図される。メインプロ
ファイル、ハイレベルとして知られる別の規格では、符
号化高解像度テレビ画像として企図される。メインプロ
ファイル、ハイレベル規格により符号化された画像は、
１画像フレームにつき１，１５２ものアクティブライ
ン、および１ラインにつき１，９２０もの画素を有し得
る。
種類の規格である。ＭＰＥＧ−２において、いくつかの
異なるプロファイルが規定され、それぞれが符号化画像
の複雑性の異なるレベルに対応している。各プロファイ
ルには異なるレベルが規定されており、各レベルは異な
る画像解像度に対応する。メインプロファイル、メイン
レベルとして知られるＭＰＥＧ−２規格の１つでは、現
存のテレビ規格（すなわちＮＴＳＣおよびＰＡＬ）と一
致する符号化ビデオ信号として企図される。メインプロ
ファイル、ハイレベルとして知られる別の規格では、符
号化高解像度テレビ画像として企図される。メインプロ
ファイル、ハイレベル規格により符号化された画像は、
１画像フレームにつき１，１５２ものアクティブライ
ン、および１ラインにつき１，９２０もの画素を有し得
る。
【０００４】一方、メインプロファイル、メインレベル
規格は、１ラインにつき７２０画素、および１フレーム
につき５７６ラインの最大画素サイズを規定している。
１秒につき３０フレームのフレーム率において、この規
格により符号化された信号は、１秒につき７２０*５７
６*３０または１２，４４１，６００画素のデータ率を
有する。対照してみると、メインプロファイル、ハイレ
ベル規格により符号化された画像は、１秒につき１，１
５２*１，９２０*３０または６６，３５５，２００画素
の最大データ率を有する。このデータ率は、メインプロ
ファイル、ハイレベル規格により符号化された画像のデ
ータ率の５倍よりも大きい。米国においてＨＤＴＶ符号
化のために提案される規格は、この規格のサブセットで
あり、これは１フレームにつき１，０８０ものライン、
１ラインにつき１，９２０もの画素、およびこのフレー
ムサイズとして、１秒につき３０フレームもの最大フレ
ーム率を有する。この提案された規格用の最大データ率
は、メインプロファイル、メインレベル規格用の最大デ
ータ率よりも、依然はるかに大きい。
規格は、１ラインにつき７２０画素、および１フレーム
につき５７６ラインの最大画素サイズを規定している。
１秒につき３０フレームのフレーム率において、この規
格により符号化された信号は、１秒につき７２０*５７
６*３０または１２，４４１，６００画素のデータ率を
有する。対照してみると、メインプロファイル、ハイレ
ベル規格により符号化された画像は、１秒につき１，１
５２*１，９２０*３０または６６，３５５，２００画素
の最大データ率を有する。このデータ率は、メインプロ
ファイル、ハイレベル規格により符号化された画像のデ
ータ率の５倍よりも大きい。米国においてＨＤＴＶ符号
化のために提案される規格は、この規格のサブセットで
あり、これは１フレームにつき１，０８０ものライン、
１ラインにつき１，９２０もの画素、およびこのフレー
ムサイズとして、１秒につき３０フレームもの最大フレ
ーム率を有する。この提案された規格用の最大データ率
は、メインプロファイル、メインレベル規格用の最大デ
ータ率よりも、依然はるかに大きい。
【０００５】ＭＰＥＧ−２規格は、データおよび制御情
報の組合せを含む複雑なシンタックスを規定する。この
制御情報のいくつかは、いくつかの異なるフォーマット
を有する信号が、規格により転換され、得るように用い
られる。これらのフォーマットは、１ライン毎の絵素
（画素）の上下する数、フレームまたはフィールド毎の
ラインの上下する数、および１秒毎のフレームまたはフ
ィールドの上下する数を有する画像を規定する。さら
に、ＭＰＥＧ−２メインプロファイルの基本的なシンタ
ックスは、圧縮されたＭＰＥＧ−２ビットストリームを
規定する。このストリームは、シーケンス層、ピクチャ
層のグループ、ピクチャ層、スライス層、およびマクロ
ブロック層の５層に分かれて画像のシーケンスを表す。
これらの各層は、制御情報と共に導入される。最後に、
サイド情報（例えばフレームタイプ、マクロブロックパ
ターン、画像動きベクトル、係数ジグザグパターン、お
よび逆量子化情報）としてもまた知られる他の制御情報
は、符号化されたビットストリームに散在している。
報の組合せを含む複雑なシンタックスを規定する。この
制御情報のいくつかは、いくつかの異なるフォーマット
を有する信号が、規格により転換され、得るように用い
られる。これらのフォーマットは、１ライン毎の絵素
（画素）の上下する数、フレームまたはフィールド毎の
ラインの上下する数、および１秒毎のフレームまたはフ
ィールドの上下する数を有する画像を規定する。さら
に、ＭＰＥＧ−２メインプロファイルの基本的なシンタ
ックスは、圧縮されたＭＰＥＧ−２ビットストリームを
規定する。このストリームは、シーケンス層、ピクチャ
層のグループ、ピクチャ層、スライス層、およびマクロ
ブロック層の５層に分かれて画像のシーケンスを表す。
これらの各層は、制御情報と共に導入される。最後に、
サイド情報（例えばフレームタイプ、マクロブロックパ
ターン、画像動きベクトル、係数ジグザグパターン、お
よび逆量子化情報）としてもまた知られる他の制御情報
は、符号化されたビットストリームに散在している。
【０００６】ダウンコンバージョンシステムは、高解像
度入力ピクチャを低解像度ピクチャへ、低解像度モニタ
上のディスプレイのために転換する。高解像度メインプ
ロファイル、ハイレベルピクチャから、メインプロファ
イル、メインレベルピクチャ、もしくは他のより低い解
像度ピクチャフォーマットへの高解像のダウンコンバー
ジョンは、ＨＤＴＶの実現コストを削減する重要性が増
してきている。ダウンコンバージョンは、メインプロフ
ァイル、ハイレベル符号化ピクチャと共に用いられる高
価な高解像度モニタを、より低いピクチャ解像度を有す
る安価な現存のモニタと置き換えることにより、例えば
ＮＴＳＣまたは５２５プログレッシブモニタのようなメ
インプロファイル、メインレベル符号化ピクチャを補助
することを可能にする。
度入力ピクチャを低解像度ピクチャへ、低解像度モニタ
上のディスプレイのために転換する。高解像度メインプ
ロファイル、ハイレベルピクチャから、メインプロファ
イル、メインレベルピクチャ、もしくは他のより低い解
像度ピクチャフォーマットへの高解像のダウンコンバー
ジョンは、ＨＤＴＶの実現コストを削減する重要性が増
してきている。ダウンコンバージョンは、メインプロフ
ァイル、ハイレベル符号化ピクチャと共に用いられる高
価な高解像度モニタを、より低いピクチャ解像度を有す
る安価な現存のモニタと置き換えることにより、例えば
ＮＴＳＣまたは５２５プログレッシブモニタのようなメ
インプロファイル、メインレベル符号化ピクチャを補助
することを可能にする。
【０００７】効果的にデジタル画像を受信するために、
復号器はビデオ信号情報を急速に処理すべきである。最
も効果的にするためには、符号化システムは、比較的安
価であって、尚かつそれらのデジタル信号をリアルタイ
ムで復号化するのに十分な力を備えているべきである。
復号器はビデオ信号情報を急速に処理すべきである。最
も効果的にするためには、符号化システムは、比較的安
価であって、尚かつそれらのデジタル信号をリアルタイ
ムで復号化するのに十分な力を備えているべきである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のダウンコン
バージョンのある方法は、復号化高解像度メインプロフ
ァイル、ハイレベルピクチャを単にローパスフィルタに
かけて間引きし、従来のテレビレシーバ上のディスプレ
イに適した画像を形成する。結果として、現存の技術を
用い、ダウンコンバージョンを採用する復号器は、複雑
な設計、相当量のメモリを有する単一プロセッサを用い
ることにより実現され得、この機能を実現するために空
間ドメイン上で高データ率において作動する。しかし、
この高解像度および高データ率は、非常に高価な回路を
必要とし、これはコストが主要な要因となる消費者用テ
レビレシーバ内の復号器を実現するには矛盾している。
バージョンのある方法は、復号化高解像度メインプロフ
ァイル、ハイレベルピクチャを単にローパスフィルタに
かけて間引きし、従来のテレビレシーバ上のディスプレ
イに適した画像を形成する。結果として、現存の技術を
用い、ダウンコンバージョンを採用する復号器は、複雑
な設計、相当量のメモリを有する単一プロセッサを用い
ることにより実現され得、この機能を実現するために空
間ドメイン上で高データ率において作動する。しかし、
この高解像度および高データ率は、非常に高価な回路を
必要とし、これはコストが主要な要因となる消費者用テ
レビレシーバ内の復号器を実現するには矛盾している。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるビデオ信号
の現行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値の
第２セットから、および該ビデオ信号の少なくとも１つ
の標準フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化画
素値の第１セットから、該ビデオ信号の現行フレームに
対応する低解像度ダウンサンプル化画素値の第３セット
を形成する装置は、該ダウンサンプル化低解像度画素値
の第１セットを蓄積するためのメモリ手段と、該ダウン
サンプル化低解像度画素値の第１セットを、該ビデオ信
号の該少なくとも１つの標準フレームに対応する低解像
度アップサンプル化画素値のセットへ転換するためにラ
グランジュ補間を用い、該メモリ手段から該ダウンサン
プル化低解像度画素値の第１セットを受信するアップサ
ンプリング手段と、該ビデオ信号の該現行フレームに対
応する低解像度画素値の１つのセットを形成するよう
に、該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対応
する該低解像度画素値の第２セットを、該ビデオ信号の
該少なくとも１つの標準フレームに対応する低解像度ア
ップサンプル化画素値のセットに加えるための合計手段
と、該メモリ手段内の蓄積用に、該ビデオ信号の該現行
フレームに対応する該低解像度ダウンサンプル化画素値
の第３セットを発生するように、該ビデオ信号の該現行
フレームに対応する該低解像度画素値のセットの内、選
択されたセットを消去するための間引き手段を含み、そ
れにより上記目的が達成される。
の現行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値の
第２セットから、および該ビデオ信号の少なくとも１つ
の標準フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化画
素値の第１セットから、該ビデオ信号の現行フレームに
対応する低解像度ダウンサンプル化画素値の第３セット
を形成する装置は、該ダウンサンプル化低解像度画素値
の第１セットを蓄積するためのメモリ手段と、該ダウン
サンプル化低解像度画素値の第１セットを、該ビデオ信
号の該少なくとも１つの標準フレームに対応する低解像
度アップサンプル化画素値のセットへ転換するためにラ
グランジュ補間を用い、該メモリ手段から該ダウンサン
プル化低解像度画素値の第１セットを受信するアップサ
ンプリング手段と、該ビデオ信号の該現行フレームに対
応する低解像度画素値の１つのセットを形成するよう
に、該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対応
する該低解像度画素値の第２セットを、該ビデオ信号の
該少なくとも１つの標準フレームに対応する低解像度ア
ップサンプル化画素値のセットに加えるための合計手段
と、該メモリ手段内の蓄積用に、該ビデオ信号の該現行
フレームに対応する該低解像度ダウンサンプル化画素値
の第３セットを発生するように、該ビデオ信号の該現行
フレームに対応する該低解像度画素値のセットの内、選
択されたセットを消去するための間引き手段を含み、そ
れにより上記目的が達成される。
【００１０】本発明による該ビデオ信号の該現行フレー
ムの剰余画像を表す符号化ビデオ信号から、および該ビ
デオ信号の少なくとも１つの標準フレームに対応するダ
ウンサンプル化低解像度画素値のセットから、ビデオ信
号の現行フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化
画素値のセットを形成するための装置（該符号化ビデオ
信号は周波数ドメイン変換高解像度ビデオ信号である）
は、該符号化ビデオ信号を、高解像度周波数ドメインビ
デオ係数値の１つのセットとして受信するための受信手
段と、該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対
応する周波数ドメインビデオ係数のセットを形成するよ
うに、該高解像度周波数ドメインビデオ係数値のセット
を受信、および重みづけを行うためのダウンコンバージ
ョンフィルタ手段と、該ビデオ信号の該現行フレームの
該剰余画像に対応する該周波数ドメインビデオ係数のセ
ットを、該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に
対応する画素値のセットへ変換するための逆変換手段
と、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに
対応する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを
蓄積するためのメモリ手段と、該ビデオ信号の該少なく
とも１つの標準フレームに対応する該ダウンサンプル化
低解像度画素値のセットを、該ビデオ信号の該少なくと
も１つの標準フレームに対応するアップサンプル化低解
像度画素値へ転換するためにラグランジュ補間を用い、
該メモリ手段から該ビデオ信号の該少なくとも１つの標
準フレームに対応する該ダウンサンプル化低解像度画素
値のセットを受信するアップサンプリング手段と、該ビ
デオ信号の該現行フレームに対応する低解像度画素値の
セットを形成するように、該ビデオ信号の該現行フレー
ムの該剰余画像に対応する該画素値のセットを、該ビデ
オ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応する該
アップサンプル化低解像度画素値のセットに加えるため
の合計手段と、該メモリ手段内の蓄積用に、該ビデオ信
号の該現行フレームに対応する該低解像度ダウンサンプ
ル化画素値のセットを発生するように、該ビデオ信号の
該現行フレームに対応する該低解像度画素値のセットの
内、選択されたセットを消去するための間引き手段とを
含み、それにより上記目的が達成される。
ムの剰余画像を表す符号化ビデオ信号から、および該ビ
デオ信号の少なくとも１つの標準フレームに対応するダ
ウンサンプル化低解像度画素値のセットから、ビデオ信
号の現行フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化
画素値のセットを形成するための装置（該符号化ビデオ
信号は周波数ドメイン変換高解像度ビデオ信号である）
は、該符号化ビデオ信号を、高解像度周波数ドメインビ
デオ係数値の１つのセットとして受信するための受信手
段と、該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対
応する周波数ドメインビデオ係数のセットを形成するよ
うに、該高解像度周波数ドメインビデオ係数値のセット
を受信、および重みづけを行うためのダウンコンバージ
ョンフィルタ手段と、該ビデオ信号の該現行フレームの
該剰余画像に対応する該周波数ドメインビデオ係数のセ
ットを、該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に
対応する画素値のセットへ変換するための逆変換手段
と、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに
対応する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを
蓄積するためのメモリ手段と、該ビデオ信号の該少なく
とも１つの標準フレームに対応する該ダウンサンプル化
低解像度画素値のセットを、該ビデオ信号の該少なくと
も１つの標準フレームに対応するアップサンプル化低解
像度画素値へ転換するためにラグランジュ補間を用い、
該メモリ手段から該ビデオ信号の該少なくとも１つの標
準フレームに対応する該ダウンサンプル化低解像度画素
値のセットを受信するアップサンプリング手段と、該ビ
デオ信号の該現行フレームに対応する低解像度画素値の
セットを形成するように、該ビデオ信号の該現行フレー
ムの該剰余画像に対応する該画素値のセットを、該ビデ
オ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応する該
アップサンプル化低解像度画素値のセットに加えるため
の合計手段と、該メモリ手段内の蓄積用に、該ビデオ信
号の該現行フレームに対応する該低解像度ダウンサンプ
ル化画素値のセットを発生するように、該ビデオ信号の
該現行フレームに対応する該低解像度画素値のセットの
内、選択されたセットを消去するための間引き手段とを
含み、それにより上記目的が達成される。
【００１１】低解像度ビデオ信号を形成するための装置
は、前記間引き手段が３：１間引きを行い、および前記
アップサンプリング手段が三次ラグランジュフィルタを
含んでもよい。
は、前記間引き手段が３：１間引きを行い、および前記
アップサンプリング手段が三次ラグランジュフィルタを
含んでもよい。
【００１２】本発明によるビデオ信号の現行フレームの
剰余画像に対応する低解像度画素値の第２セットから、
および該ビデオ信号の少なくとも１つの標準フレームに
対応する低解像度ダウンサンプル化画素値の第１セット
から、該ビデオ信号の現行フレームに対応する低解像度
ダウンサンプル化画素値の第３セットを形成する方法
は、（ａ）該ダウンサンプル化低解像度画素値の第１セ
ットをメモリに蓄積する工程と、（ｂ）該ダウンサンプ
ル化低解像度画素値の第１セットを、該ビデオ信号の該
少なくとも１つの標準フレームに対応する低解像度アッ
プサンプル化画素値のセットへ転換するためにラグラン
ジュ補間を用い、該メモリから該ダウンサンプル化低解
像度画素値の第１セットを受信する工程と、（ｃ）該ビ
デオ信号の該現行フレームに対応する低解像度画素値の
１つのセットを形成するように、該ビデオ信号の該現行
フレームの該剰余画像に対応する該低解像度画素値の第
２セットを、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フ
レームに対応する低解像度アップサンプル化画素値のセ
ットに加える工程と、（ｄ）該メモリ内の蓄積用に、該
ビデオ信号の該現行フレームに対応する該低解像度ダウ
ンサンプル化画素値の第３セットを発生するように、該
ビデオ信号の該現行フレームに対応する該低解像度画素
値のセットの内、選択されたセットを消去する工程を含
み、それにより上記目的が達成される。
剰余画像に対応する低解像度画素値の第２セットから、
および該ビデオ信号の少なくとも１つの標準フレームに
対応する低解像度ダウンサンプル化画素値の第１セット
から、該ビデオ信号の現行フレームに対応する低解像度
ダウンサンプル化画素値の第３セットを形成する方法
は、（ａ）該ダウンサンプル化低解像度画素値の第１セ
ットをメモリに蓄積する工程と、（ｂ）該ダウンサンプ
ル化低解像度画素値の第１セットを、該ビデオ信号の該
少なくとも１つの標準フレームに対応する低解像度アッ
プサンプル化画素値のセットへ転換するためにラグラン
ジュ補間を用い、該メモリから該ダウンサンプル化低解
像度画素値の第１セットを受信する工程と、（ｃ）該ビ
デオ信号の該現行フレームに対応する低解像度画素値の
１つのセットを形成するように、該ビデオ信号の該現行
フレームの該剰余画像に対応する該低解像度画素値の第
２セットを、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フ
レームに対応する低解像度アップサンプル化画素値のセ
ットに加える工程と、（ｄ）該メモリ内の蓄積用に、該
ビデオ信号の該現行フレームに対応する該低解像度ダウ
ンサンプル化画素値の第３セットを発生するように、該
ビデオ信号の該現行フレームに対応する該低解像度画素
値のセットの内、選択されたセットを消去する工程を含
み、それにより上記目的が達成される。
【００１３】本発明による該ビデオ信号の該現行フレー
ムの剰余画像を表す符号化ビデオ信号から、および該ビ
デオ信号の少なくとも１つの標準フレームに対応するダ
ウンサンプル化低解像度画素値のセットから、ビデオ信
号の現行フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化
画素値のセットを形成するための方法（該符号化ビデオ
信号は周波数ドメイン変換高解像度ビデオ信号である）
は、（ａ）該符号化ビデオ信号を、高解像度周波数ドメ
インビデオ係数値の１つのセットとして受信するための
受信する工程と、（ｂ）該ビデオ信号の該現行フレーム
の該剰余画像に対応する周波数ドメインビデオ係数のセ
ットを形成するように、該高解像度周波数ドメインビデ
オ係数値のセットに重みづけを行う工程と、（ｃ）該ビ
デオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対応する該周
波数ドメインビデオ係数のセットを、該ビデオ信号の該
現行フレームの該剰余画像に対応する画素値のセットへ
変換する工程と、（ｄ）該ビデオ信号の該少なくとも１
つの標準フレームに対応する該ダウンサンプル化低解像
度画素値のセットをメモリ内に蓄積する工程と、（ｅ）
該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応
する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを、該
ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応す
るアップサンプル化低解像度画素値へ転換するためにラ
グランジュ補間を用い、該メモリから該ビデオ信号の該
少なくとも１つの標準フレームに対応する該ダウンサン
プル化低解像度画素値のセットを受信する工程と、
（ｆ）該ビデオ信号の該現行フレームに対応する低解像
度画素値のセットを形成するように、該ビデオ信号の該
現行フレームの該剰余画像に対応する該画素値のセット
を、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに
対応する該アップサンプル化低解像度画素値のセットに
加える工程と、（ｇ）該メモリ内の蓄積のために、該ビ
デオ信号の該現行フレームに対応する該低解像度ダウン
サンプル化画素値のセットを発生するように、該ビデオ
信号の該現行フレームに対応する該低解像度画素値のセ
ットの内、選択されたセットを消去する工程とを含み、
それにより上記目的が達成される。
ムの剰余画像を表す符号化ビデオ信号から、および該ビ
デオ信号の少なくとも１つの標準フレームに対応するダ
ウンサンプル化低解像度画素値のセットから、ビデオ信
号の現行フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化
画素値のセットを形成するための方法（該符号化ビデオ
信号は周波数ドメイン変換高解像度ビデオ信号である）
は、（ａ）該符号化ビデオ信号を、高解像度周波数ドメ
インビデオ係数値の１つのセットとして受信するための
受信する工程と、（ｂ）該ビデオ信号の該現行フレーム
の該剰余画像に対応する周波数ドメインビデオ係数のセ
ットを形成するように、該高解像度周波数ドメインビデ
オ係数値のセットに重みづけを行う工程と、（ｃ）該ビ
デオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対応する該周
波数ドメインビデオ係数のセットを、該ビデオ信号の該
現行フレームの該剰余画像に対応する画素値のセットへ
変換する工程と、（ｄ）該ビデオ信号の該少なくとも１
つの標準フレームに対応する該ダウンサンプル化低解像
度画素値のセットをメモリ内に蓄積する工程と、（ｅ）
該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応
する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを、該
ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応す
るアップサンプル化低解像度画素値へ転換するためにラ
グランジュ補間を用い、該メモリから該ビデオ信号の該
少なくとも１つの標準フレームに対応する該ダウンサン
プル化低解像度画素値のセットを受信する工程と、
（ｆ）該ビデオ信号の該現行フレームに対応する低解像
度画素値のセットを形成するように、該ビデオ信号の該
現行フレームの該剰余画像に対応する該画素値のセット
を、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに
対応する該アップサンプル化低解像度画素値のセットに
加える工程と、（ｇ）該メモリ内の蓄積のために、該ビ
デオ信号の該現行フレームに対応する該低解像度ダウン
サンプル化画素値のセットを発生するように、該ビデオ
信号の該現行フレームに対応する該低解像度画素値のセ
ットの内、選択されたセットを消去する工程とを含み、
それにより上記目的が達成される。
【００１４】低解像度ビデオ信号を形成するための方法
は、工程（ｇ）において、前記ビデオ信号の前記現行フ
レームに対応する前記低解像度画素値のセットの３：１
間引きが行われ、および前記工程（ｅ）において、該ビ
デオ信号の前記少なくとも１つの標準フレームに対応す
る前記ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを、該
ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応す
るアップサンプル化低解像度画素値の１つのセットに転
換するために、三次ラグランジュフィルタが用いられて
もよい。
は、工程（ｇ）において、前記ビデオ信号の前記現行フ
レームに対応する前記低解像度画素値のセットの３：１
間引きが行われ、および前記工程（ｅ）において、該ビ
デオ信号の前記少なくとも１つの標準フレームに対応す
る前記ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを、該
ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応す
るアップサンプル化低解像度画素値の１つのセットに転
換するために、三次ラグランジュフィルタが用いられて
もよい。
【００１５】ビデオ信号の現行フレームに対応する低解
像度ダウンサンプル化画素値のセットを、ビデオ信号の
現行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値のセ
ット、およびビデオ信号の標準フレームに対応するダウ
ンサンプル化低解像度画素値のセットから形成するため
の装置である。この装置は、ビデオ信号の標準フレーム
に対応するダウンサンプル化低解像度画素値のセットを
蓄積するためのメモリ手段を含む。アップサンプリング
手段は、メモリ手段から受信し、ラグランジュの補間を
利用し、ビデオ信号の標準フレームに対応するダウンサ
ンプル化低解像度画素値のセットを、ビデオ信号の標準
フレームに対応する低解像度画素値のセットへ転換す
る。合計手段は、ビデオ信号の現行フレームの剰余画像
に対応する低解像度画素値のセットを、ビデオ信号の標
準フレームに対応するアップサンプル化低解像度画素値
のセットに加え、ビデオ信号の現行フレームに対応する
低解像度画素値のセットを形成する。間引き手段は、ビ
デオ信号の現行フレームに対応する低解像度画素値のセ
ットの内選択された画素値を消去し、ビデオ信号の現行
フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値を
発生する。
像度ダウンサンプル化画素値のセットを、ビデオ信号の
現行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値のセ
ット、およびビデオ信号の標準フレームに対応するダウ
ンサンプル化低解像度画素値のセットから形成するため
の装置である。この装置は、ビデオ信号の標準フレーム
に対応するダウンサンプル化低解像度画素値のセットを
蓄積するためのメモリ手段を含む。アップサンプリング
手段は、メモリ手段から受信し、ラグランジュの補間を
利用し、ビデオ信号の標準フレームに対応するダウンサ
ンプル化低解像度画素値のセットを、ビデオ信号の標準
フレームに対応する低解像度画素値のセットへ転換す
る。合計手段は、ビデオ信号の現行フレームの剰余画像
に対応する低解像度画素値のセットを、ビデオ信号の標
準フレームに対応するアップサンプル化低解像度画素値
のセットに加え、ビデオ信号の現行フレームに対応する
低解像度画素値のセットを形成する。間引き手段は、ビ
デオ信号の現行フレームに対応する低解像度画素値のセ
ットの内選択された画素値を消去し、ビデオ信号の現行
フレームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値を
発生する。
【００１６】
【発明の実施の形態】上記ならびに他の本発明の目的お
よび利点は、添付の図面を組み合わせて考慮しつつ、以
下の詳細な説明から明らかとなる。
よび利点は、添付の図面を組み合わせて考慮しつつ、以
下の詳細な説明から明らかとなる。
【００１７】Ｉ．復号器概要 本発明の例示的な実施形態は、ＭＰＥＧ−２規格（特
に、メインプロファイル、ハイレベルＭＰＥＧ−２規
格）により符号化されている復号化ＨＤＴＶ信号をフィ
ルタにかける。
に、メインプロファイル、ハイレベルＭＰＥＧ−２規
格）により符号化されている復号化ＨＤＴＶ信号をフィ
ルタにかける。
【００１８】しかし、本明細書中に記載された本発明
は、復号化ＨＤＴＶ信号のダウンコンバージョンフィル
タリングに限定されない。以下に記載されたフィルタリ
ング方法は、周波数ドメイン符号化デジタル信号（これ
はフィルタにかけられ、そして再結合されるというセク
ションに分けられ得る）の他のタイプをもまたフィルタ
にかけるために用いられ得る。
は、復号化ＨＤＴＶ信号のダウンコンバージョンフィル
タリングに限定されない。以下に記載されたフィルタリ
ング方法は、周波数ドメイン符号化デジタル信号（これ
はフィルタにかけられ、そして再結合されるというセク
ションに分けられ得る）の他のタイプをもまたフィルタ
にかけるために用いられ得る。
【００１９】ＭＰＥＧ−２メインプロファイル規格は、
シーケンスレベル、ピクチャレベルのグループ、ピクチ
ャレベル、スライスレベル、およびマクロブロックレベ
ルと５つのレベルに分かれて、画像のシーケンスを規定
する。これらの各レベルは、後段レベルが前段レベルの
入れ子状態であるサブレベルを備えた、データストリー
ム内の記録であると考えられ得る。各レベルの記録は、
そのサブ記録を復号化する際に用いられるデータを含む
ヘッダセクションを含む。
シーケンスレベル、ピクチャレベルのグループ、ピクチ
ャレベル、スライスレベル、およびマクロブロックレベ
ルと５つのレベルに分かれて、画像のシーケンスを規定
する。これらの各レベルは、後段レベルが前段レベルの
入れ子状態であるサブレベルを備えた、データストリー
ム内の記録であると考えられ得る。各レベルの記録は、
そのサブ記録を復号化する際に用いられるデータを含む
ヘッダセクションを含む。
【００２０】マクロブロックは、６つのブロック、４輝
度ブロックＹおよび２色差ブロックであるＣｒおよびＣ
ｂから構成される。符号化されたＨＤＴＶ信号の各ブロ
ックは、ＨＤＴＶ画像内の６４絵素（画素）の二次元離
散コサイン変換（ＤＣＴ）表示における６４個の各係数
値を表すデータを含む。
度ブロックＹおよび２色差ブロックであるＣｒおよびＣ
ｂから構成される。符号化されたＨＤＴＶ信号の各ブロ
ックは、ＨＤＴＶ画像内の６４絵素（画素）の二次元離
散コサイン変換（ＤＣＴ）表示における６４個の各係数
値を表すデータを含む。
【００２１】復号化プロセスにおいて、画素データは、
離散コサイン変換に先立って、動き補償された差動的符
号化の影響下にあり、そして転換された係数のブロック
は、ランレングスおよび可変長符号化技術を適用するこ
とによりさらに符号化される。データストリームから画
像シーケンスを復元する復号器は、符号化プロセスを逆
転する。この復号器は、エントロピー復号器（例えば、
可変長復号器）、逆離散コサイン変換プロセッサ、動き
補償プロセッサ、および補間器フィルタを利用する。
離散コサイン変換に先立って、動き補償された差動的符
号化の影響下にあり、そして転換された係数のブロック
は、ランレングスおよび可変長符号化技術を適用するこ
とによりさらに符号化される。データストリームから画
像シーケンスを復元する復号器は、符号化プロセスを逆
転する。この復号器は、エントロピー復号器（例えば、
可変長復号器）、逆離散コサイン変換プロセッサ、動き
補償プロセッサ、および補間器フィルタを利用する。
【００２２】図１は、従来技術の典型的なビデオ復号化
システムのハイレベルブロック図である。従来技術のビ
デオ復号化は、エントロピー復号器１１０（これは通常
可変長復号器およびランレングス復号器である）、逆量
子化器１２０、および逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）
プロセッサ１３０を含む。また例示的なシステムは、制
御器１７０をも含み、これはエントロピー復号器１１０
による入力ビットストリームから得られる制御情報に応
答した復号化システムの多様な成分を制御する。予測画
像の処理のため、従来技術システムはさらに、メモリ１
６０、加算器１４０、動き補償プロセッサ１５０、およ
びブロック−ラスタ転換器（ｂｌｏｃｋｔｏ ｒａｓｔ
ｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８０を含む。
システムのハイレベルブロック図である。従来技術のビ
デオ復号化は、エントロピー復号器１１０（これは通常
可変長復号器およびランレングス復号器である）、逆量
子化器１２０、および逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）
プロセッサ１３０を含む。また例示的なシステムは、制
御器１７０をも含み、これはエントロピー復号器１１０
による入力ビットストリームから得られる制御情報に応
答した復号化システムの多様な成分を制御する。予測画
像の処理のため、従来技術システムはさらに、メモリ１
６０、加算器１４０、動き補償プロセッサ１５０、およ
びブロック−ラスタ転換器（ｂｌｏｃｋｔｏ ｒａｓｔ
ｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８０を含む。
【００２３】可変長復号器１１０は、符号化ビデオ画像
信号を受信し、符号化プロセスを逆転し、前に復号化さ
れた画像内の整合性マクロブロックの相対的な置換を描
写する、動きベクトルを含む制御情報を生成する。この
整合性マクロブロックは、現行で復号化されている予測
ピクチャのマクロブロックに対応する。可変長復号器１
１０は、フレーム内符号化が用いられる場合の現行ビデ
オ画像移動、もしくはフレーム双方符号化が用いられる
場合の現行および予測ビデオ画像間の差動（これは剰余
ビデオ画像として言及される）の内いずれかのブロック
の量子化ＤＣＴ変換係数をもまた受信する。逆量子化器
１２０は量子化されたＤＣＴ変換係数を受信し、特定の
マクロブロック用に量子化されたＤＣＴ係数を再構築す
る。特定のブロック用に用いられようとする量子化マト
リックスは、可変長復号器１１０から受信される。
信号を受信し、符号化プロセスを逆転し、前に復号化さ
れた画像内の整合性マクロブロックの相対的な置換を描
写する、動きベクトルを含む制御情報を生成する。この
整合性マクロブロックは、現行で復号化されている予測
ピクチャのマクロブロックに対応する。可変長復号器１
１０は、フレーム内符号化が用いられる場合の現行ビデ
オ画像移動、もしくはフレーム双方符号化が用いられる
場合の現行および予測ビデオ画像間の差動（これは剰余
ビデオ画像として言及される）の内いずれかのブロック
の量子化ＤＣＴ変換係数をもまた受信する。逆量子化器
１２０は量子化されたＤＣＴ変換係数を受信し、特定の
マクロブロック用に量子化されたＤＣＴ係数を再構築す
る。特定のブロック用に用いられようとする量子化マト
リックスは、可変長復号器１１０から受信される。
【００２４】ＩＤＣＴプロセッサ１３０は、再構築され
たＤＣＴ係数を、空間ドメイン内の画素値へ（マクロブ
ロックの輝度または色差成分を表す８×８マトリックス
値の各ブロック用に、そして予測マクロブロックの差動
的輝度または差動的色差成分を表す８×８マトリックス
の各ブロック用に）転換する。
たＤＣＴ係数を、空間ドメイン内の画素値へ（マクロブ
ロックの輝度または色差成分を表す８×８マトリックス
値の各ブロック用に、そして予測マクロブロックの差動
的輝度または差動的色差成分を表す８×８マトリックス
の各ブロック用に）転換する。
【００２５】現行マクロブロックが予測的に符号化され
ない場合には、出力マトリックス値は現行ビデオ画像の
対応マクロブロックの画素値である。マクロブロックが
フレーム双方符号化される場合は、前出のビデオピクチ
ャフレーム（標準フレーム）の対応マクロブロックは、
動き補償プロセッサ１５０による使用のためにメモリ１
６０内に蓄積される。動き補償プロセッサ１５０は、動
きベクトル（これはエントロピー復号器１１０から受信
される）に応答したメモリ１６０から前出のマクロブロ
ックを受信する。動き補償プロセッサ１５０は、その後
前出のマクロブロックを、加算器１４０において現行Ｉ
ＤＣＴ変換マクロブロック（現在の予測的符号化フレー
ムの剰余成分に対応している）へ加え、現行ビデオ画像
のための画像の対応マクロブロックを生成し、そしてこ
のブロックはメモリ１６０内へ蓄積される。
ない場合には、出力マトリックス値は現行ビデオ画像の
対応マクロブロックの画素値である。マクロブロックが
フレーム双方符号化される場合は、前出のビデオピクチ
ャフレーム（標準フレーム）の対応マクロブロックは、
動き補償プロセッサ１５０による使用のためにメモリ１
６０内に蓄積される。動き補償プロセッサ１５０は、動
きベクトル（これはエントロピー復号器１１０から受信
される）に応答したメモリ１６０から前出のマクロブロ
ックを受信する。動き補償プロセッサ１５０は、その後
前出のマクロブロックを、加算器１４０において現行Ｉ
ＤＣＴ変換マクロブロック（現在の予測的符号化フレー
ムの剰余成分に対応している）へ加え、現行ビデオ画像
のための画像の対応マクロブロックを生成し、そしてこ
のブロックはメモリ１６０内へ蓄積される。
【００２６】ＩＩ．ダウンコンバージョンシステムＡ．概要 図２は、ダウンコンバージョンシステムの例示的な実施
形態のハイレベルブロック図である。図２に示されるよ
うに、ダウンコンバージョンシステムは、可変長復号器
（ＶＬＤ）２１０、ランレングス（Ｒ／Ｌ）復号器２１
２、逆量子化器２１４、および逆離散コサイン変換（Ｉ
ＤＣＴ）プロセッサ２１８を含む。さらに、ダウンコン
バージョンシステムは、ダウンコンバージョンフィルタ
（ＤＣＴフィルタ）２１６、およびダウンサンプリング
プロセッサ２３２を、符号化されたピクチャのフィルタ
リングのために含む。以下にはメインプロファイル、ハ
イレベル符号化入力のための例示的な実施形態が記載さ
れている一方で、ダウンコンバージョンシステムは、い
かなる類似の符号化高解像度画像ビットストリームをも
って実現され得る。
形態のハイレベルブロック図である。図２に示されるよ
うに、ダウンコンバージョンシステムは、可変長復号器
（ＶＬＤ）２１０、ランレングス（Ｒ／Ｌ）復号器２１
２、逆量子化器２１４、および逆離散コサイン変換（Ｉ
ＤＣＴ）プロセッサ２１８を含む。さらに、ダウンコン
バージョンシステムは、ダウンコンバージョンフィルタ
（ＤＣＴフィルタ）２１６、およびダウンサンプリング
プロセッサ２３２を、符号化されたピクチャのフィルタ
リングのために含む。以下にはメインプロファイル、ハ
イレベル符号化入力のための例示的な実施形態が記載さ
れている一方で、ダウンコンバージョンシステムは、い
かなる類似の符号化高解像度画像ビットストリームをも
って実現され得る。
【００２７】ダウンコンバージョンシステムはまた、動
きベクトル（ＭＶ）トランスレータ２２０、高解像度動
きブロック発生器２２４（これはアップサンプリングプ
ロセッサ２２６、半画素発生器２２８、および標準フレ
ームメモリ２２２を含む）をも含む。
きベクトル（ＭＶ）トランスレータ２２０、高解像度動
きブロック発生器２２４（これはアップサンプリングプ
ロセッサ２２６、半画素発生器２２８、および標準フレ
ームメモリ２２２を含む）をも含む。
【００２８】さらにシステムは、垂直プログラマブルフ
ィルタ（ＶＰＦ）２８２および水平プログラマブルフィ
ルタ（ＨＺＰＦ）２８４を含む、ディスプレイコンバー
ジョンブロック２８０を含む。ディスプレイコンバージ
ョンブロック２８０は、ダウンサンプル化画像を、より
低い解像度を有する特定のディスプレイ上のディスプレ
イのための画像へ転換する。
ィルタ（ＶＰＦ）２８２および水平プログラマブルフィ
ルタ（ＨＺＰＦ）２８４を含む、ディスプレイコンバー
ジョンブロック２８０を含む。ディスプレイコンバージ
ョンブロック２８０は、ダウンサンプル化画像を、より
低い解像度を有する特定のディスプレイ上のディスプレ
イのための画像へ転換する。
【００２９】ダウンコンバージョンフィルタ２１６は、
周波数ドメイン内で、高解像度（例えばメインプロファ
イル、ハイレベルＤＣＴ）係数のローパスフィルタリン
グを行う。ダウンサンプリングプロセッサ２３２は、空
間画素値を、ローパスフィルタにかけられたメインプロ
ファイル、ハイレベルピクチャの間引きにより除去し、
メインプロファイル、ハイレベルピクチャを表示するた
めに必要とされる解像度よりも低い解像度を有するモニ
タ上で表示され得るような画素値の１つのセットを生成
する。例示的標準フレームメモリ２２２は、ダウンサン
プル化ピクチャに対応する解像度を有する少なくとも１
つの前に復号化された標準フレームに対応する空間画素
値を蓄積する。非イントラマクロブロック符号化のため
に、ＭＶトランスレータ２２０は解像度における減算と
一致した受信ピクチャの各ブロックのために動きベクト
ルをスケールする。そして低解像度動きブロック発生器
２２４は、標準フレームメモリ２２２により供給された
間引きされた低解像度動きブロックを受信し、これらの
動きブロックをアップサンプル化し、半画素値を発生し
て半画素精度（復号化およびフィルタリングされた差動
画素ブロックへの良好な空間対応を示す）において動き
ブロックを供給する。
周波数ドメイン内で、高解像度（例えばメインプロファ
イル、ハイレベルＤＣＴ）係数のローパスフィルタリン
グを行う。ダウンサンプリングプロセッサ２３２は、空
間画素値を、ローパスフィルタにかけられたメインプロ
ファイル、ハイレベルピクチャの間引きにより除去し、
メインプロファイル、ハイレベルピクチャを表示するた
めに必要とされる解像度よりも低い解像度を有するモニ
タ上で表示され得るような画素値の１つのセットを生成
する。例示的標準フレームメモリ２２２は、ダウンサン
プル化ピクチャに対応する解像度を有する少なくとも１
つの前に復号化された標準フレームに対応する空間画素
値を蓄積する。非イントラマクロブロック符号化のため
に、ＭＶトランスレータ２２０は解像度における減算と
一致した受信ピクチャの各ブロックのために動きベクト
ルをスケールする。そして低解像度動きブロック発生器
２２４は、標準フレームメモリ２２２により供給された
間引きされた低解像度動きブロックを受信し、これらの
動きブロックをアップサンプル化し、半画素値を発生し
て半画素精度（復号化およびフィルタリングされた差動
画素ブロックへの良好な空間対応を示す）において動き
ブロックを供給する。
【００３０】イントラマクロブロック符号化のためのダ
ウンコンバージョンシステムのこの例示的な実施形態の
操作が、ここで説明される。メインプロファイル、ハイ
レベルビットストリームは、ＶＬＤ２１０により受信さ
れ、復号化される。ＨＤＴＶシステムにより用いられる
ヘッダ情報に加えて、ＶＬＤ２１０は各ブロックおよび
マクロブロックのためのＤＣＴ係数および動きベクトル
情報を供給する。ＤＣＴ係数は、Ｒ／Ｌ復号器２１２に
おいてランレングス復号化され、および逆量子化器２１
４により逆量子化されている。ＶＬＤ２１０およびＲ／
Ｌ復号器２１２は、図１のエントロピー復号器１１０に
対応している。
ウンコンバージョンシステムのこの例示的な実施形態の
操作が、ここで説明される。メインプロファイル、ハイ
レベルビットストリームは、ＶＬＤ２１０により受信さ
れ、復号化される。ＨＤＴＶシステムにより用いられる
ヘッダ情報に加えて、ＶＬＤ２１０は各ブロックおよび
マクロブロックのためのＤＣＴ係数および動きベクトル
情報を供給する。ＤＣＴ係数は、Ｒ／Ｌ復号器２１２に
おいてランレングス復号化され、および逆量子化器２１
４により逆量子化されている。ＶＬＤ２１０およびＲ／
Ｌ復号器２１２は、図１のエントロピー復号器１１０に
対応している。
【００３１】ＤＣＴ係数により表現される受信ビデオ画
像が高解像度ピクチャであることから、各部のＤＣＴ係
数は高解像度ビデオ画像の間引き前にローパスフィルタ
にかけられる。逆量子化器２１４は、ＤＣＴ係数をＤＣ
Ｔフィルタ２１６に供給し、このフィルタ２１６は、周
波数ドメイン内において、ＤＣＴ係数をＩＤＣＴプロセ
ッサ２１８に供給する前に、所定のフィルタ係数値と共
にＤＣＴ係数に重みを与えることにより、ローパスフィ
ルタリングを行う。例示的な実施形態において、このフ
ィルタ操作は、ブロック単位でブロック上で行われる。
像が高解像度ピクチャであることから、各部のＤＣＴ係
数は高解像度ビデオ画像の間引き前にローパスフィルタ
にかけられる。逆量子化器２１４は、ＤＣＴ係数をＤＣ
Ｔフィルタ２１６に供給し、このフィルタ２１６は、周
波数ドメイン内において、ＤＣＴ係数をＩＤＣＴプロセ
ッサ２１８に供給する前に、所定のフィルタ係数値と共
にＤＣＴ係数に重みを与えることにより、ローパスフィ
ルタリングを行う。例示的な実施形態において、このフ
ィルタ操作は、ブロック単位でブロック上で行われる。
【００３２】ＩＤＣＴプロセッサ２１８は、フィルタリ
ングされたＤＣＴ係数の逆離散コサイン変換を行うこと
により、空間画素値を供給する。ダウンサンプリングプ
ロセッサ２３２は、所定の間引き比率による空間画素値
を削除することによりピクチャサンプルサイズを縮小す
る。従って、より低い解像度ピクチャの蓄積は、より高
い解像度であるメインプロファイル、ハイレベルピクチ
ャを蓄積するために必要とされるものよりも、より小さ
なフレームメモリ２２２を使用する。
ングされたＤＣＴ係数の逆離散コサイン変換を行うこと
により、空間画素値を供給する。ダウンサンプリングプ
ロセッサ２３２は、所定の間引き比率による空間画素値
を削除することによりピクチャサンプルサイズを縮小す
る。従って、より低い解像度ピクチャの蓄積は、より高
い解像度であるメインプロファイル、ハイレベルピクチ
ャを蓄積するために必要とされるものよりも、より小さ
なフレームメモリ２２２を使用する。
【００３３】非イントラマクロブロック符号化のための
ダウンコンバージョンシステムのこの例示的な実施形態
の操作が、ここで説明される。この例示的な実施形態に
おいて、ＭＰＥＧ規格に従い、現行受信画像のＤＣＴ係
数は、予測画像マクロブロックの剰余成分のＤＣＴ係数
を表す。予測画像マクロブロックは、前方向、後方向、
および双方向に予測され得る。例えば双方向に予測され
る場合、前方向予測画像マクロブロック、および後方向
予測画像マクロブロックは平均化され得、双方向予測画
像マクロブロックを供給する。予測フレームのための動
きベクトルの水平成分はスケールされる。なぜなら、メ
モリ内に蓄積された前出のフレームのダウンサンプル化
低解像度標準ピクチャが高解像度予測フレーム（メイン
プロファイル、ハイレベル）と同じだけの画素の数を有
さないためである。
ダウンコンバージョンシステムのこの例示的な実施形態
の操作が、ここで説明される。この例示的な実施形態に
おいて、ＭＰＥＧ規格に従い、現行受信画像のＤＣＴ係
数は、予測画像マクロブロックの剰余成分のＤＣＴ係数
を表す。予測画像マクロブロックは、前方向、後方向、
および双方向に予測され得る。例えば双方向に予測され
る場合、前方向予測画像マクロブロック、および後方向
予測画像マクロブロックは平均化され得、双方向予測画
像マクロブロックを供給する。予測フレームのための動
きベクトルの水平成分はスケールされる。なぜなら、メ
モリ内に蓄積された前出のフレームのダウンサンプル化
低解像度標準ピクチャが高解像度予測フレーム（メイン
プロファイル、ハイレベル）と同じだけの画素の数を有
さないためである。
【００３４】図２を参照すると、ＶＬＤ２１０によるメ
インプロファイル、ハイレベルビットストリームの動き
ベクトルは、ＭＶトランスレータ２２０へ供給される。
各動きベクトルはＭＶトランスレータ２２０によりスケ
ールされ、標準フレームメモリ２２２内に蓄積された前
出の画像の標準フレームの適した予測ブロックを参照す
る。得られたブロック内におけるサイズ（画素値の数）
は、現行画像を符号化するために用いられる対応高解像
度ブロックのブロックよりも小さい。結果として、得ら
れたブロックは、アップサンプル化され、ＩＤＣＴプロ
セッサ２１８により供給された剰余ブロックと同じだけ
の画素の数を有する予測ブロックを形成する。
インプロファイル、ハイレベルビットストリームの動き
ベクトルは、ＭＶトランスレータ２２０へ供給される。
各動きベクトルはＭＶトランスレータ２２０によりスケ
ールされ、標準フレームメモリ２２２内に蓄積された前
出の画像の標準フレームの適した予測ブロックを参照す
る。得られたブロック内におけるサイズ（画素値の数）
は、現行画像を符号化するために用いられる対応高解像
度ブロックのブロックよりも小さい。結果として、得ら
れたブロックは、アップサンプル化され、ＩＤＣＴプロ
セッサ２１８により供給された剰余ブロックと同じだけ
の画素の数を有する予測ブロックを形成する。
【００３５】前方向、または後方向予測ブロックは、Ｍ
Ｖトランスレータ２２０からの制御信号に応答してアッ
プサンプリングプロセッサ２２６によりアップサンプル
化され、画素の最初の高解像度ブロックに対応するブロ
ックを発生する。その後、半画素値が発生し（半画素値
発生器２２８内のアップサンプル化予測ブロック用に動
きベクトルにより示されるならば）、予測ブロックの適
切な空間整列を確実にする。例えば双方向の場合、アッ
プサンプル化画素の前方向、および後方向予測画像マク
ロブロックは、平均化され得、双方向予測画像マクロブ
ロックを供給する。アップサンプル化され整列した予測
ブロックは、加算器２３０内において現行フィルタリン
グされたブロック（この場合の例としては、予測ブロッ
クから低下した解像度剰余成分）が加えられる。すべて
の処理は、マクロブロック内でマクロブロック単位でな
される。動き補償プロセスが、アップサンプリングドメ
イン内の現行マクロブロックのために終了した後、再構
築されたマクロブロックは、それに応じてダウンサンプ
リングプロセッサ２３２において間引きされる。このプ
ロセスは、画像の解像度を低下させずに、単に低解像度
フィルタリングされた画像からの冗長画素を取り除く。
Ｖトランスレータ２２０からの制御信号に応答してアッ
プサンプリングプロセッサ２２６によりアップサンプル
化され、画素の最初の高解像度ブロックに対応するブロ
ックを発生する。その後、半画素値が発生し（半画素値
発生器２２８内のアップサンプル化予測ブロック用に動
きベクトルにより示されるならば）、予測ブロックの適
切な空間整列を確実にする。例えば双方向の場合、アッ
プサンプル化画素の前方向、および後方向予測画像マク
ロブロックは、平均化され得、双方向予測画像マクロブ
ロックを供給する。アップサンプル化され整列した予測
ブロックは、加算器２３０内において現行フィルタリン
グされたブロック（この場合の例としては、予測ブロッ
クから低下した解像度剰余成分）が加えられる。すべて
の処理は、マクロブロック内でマクロブロック単位でな
される。動き補償プロセスが、アップサンプリングドメ
イン内の現行マクロブロックのために終了した後、再構
築されたマクロブロックは、それに応じてダウンサンプ
リングプロセッサ２３２において間引きされる。このプ
ロセスは、画像の解像度を低下させずに、単に低解像度
フィルタリングされた画像からの冗長画素を取り除く。
【００３６】一度、画像のためのダウンサンプル化マク
ロブロックが利用可能になると、ディスプレイコンバー
ジョンブロック２８０は、低解像度テレビディスプレイ
上のディスプレイのための画像に、ＶＰＦ２８２および
ＨＺＰＦ２８４のそれぞれにおいて、ダウンサンプル化
画像の垂直および水平な成分をフィルタにかけることに
より適合する。
ロブロックが利用可能になると、ディスプレイコンバー
ジョンブロック２８０は、低解像度テレビディスプレイ
上のディスプレイのための画像に、ＶＰＦ２８２および
ＨＺＰＦ２８４のそれぞれにおいて、ダウンサンプル化
画像の垂直および水平な成分をフィルタにかけることに
より適合する。
【００３７】Ｂ．マクロブロック予測 前出の画像の標準フレームがダウンサイズされることか
ら、これらのフレームを指摘する受信動きベクトルもま
た、コンバージョン比率によりトランスレイションされ
得る。動きトランスレイション（例えば水平方向におけ
るトランスレイション）について、以下に説明される。
垂直方向における動きトランスレイションが使用される
ならば、当業者により以下の説明から容易に応用され
る。最初の画像フレーム内の現行マクロブロックアドレ
スをｘおよびｙ、水平間引き要素をＤｘ、最初の画像フ
レームの半画素水平動きベクトルをｍｖxで表すと、半
画素ユニット内でＸＨで表される、最初の画像フレーム
内の動きブロックの左上の画素のアドレスは、以下の
（１）により得られる。
ら、これらのフレームを指摘する受信動きベクトルもま
た、コンバージョン比率によりトランスレイションされ
得る。動きトランスレイション（例えば水平方向におけ
るトランスレイション）について、以下に説明される。
垂直方向における動きトランスレイションが使用される
ならば、当業者により以下の説明から容易に応用され
る。最初の画像フレーム内の現行マクロブロックアドレ
スをｘおよびｙ、水平間引き要素をＤｘ、最初の画像フ
レームの半画素水平動きベクトルをｍｖxで表すと、半
画素ユニット内でＸＨで表される、最初の画像フレーム
内の動きブロックの左上の画素のアドレスは、以下の
（１）により得られる。
【００３８】 ＸＨ＝２ｘ＋ｍｖx （１） 動きブロックに対応する画素はダウンサンプル化画像内
で始まり、そのアドレスは以下の（２）において得られ
る画素ユニット内でｘ*およびｙ*で表される。
で始まり、そのアドレスは以下の（２）において得られ
る画素ユニット内でｘ*およびｙ*で表される。
【００３９】
【数１】
【００４０】例示的なＤＣＴフィルタ２１６およびダウ
ンサンプリングプロセッサ２３２が、画像の水平成分の
みを減少するために、動きベクトルの垂直成分は影響を
受けない。色差としては、動きベクトルは最初の画像内
の輝度動きベクトルの２分の１である。従って、色差動
きベクトルをトランスレイションするための定義もま
た、２つの式（１）および（２）を用い得る。
ンサンプリングプロセッサ２３２が、画像の水平成分の
みを減少するために、動きベクトルの垂直成分は影響を
受けない。色差としては、動きベクトルは最初の画像内
の輝度動きベクトルの２分の１である。従って、色差動
きベクトルをトランスレイションするための定義もま
た、２つの式（１）および（２）を用い得る。
【００４１】２つの工程プロセスにより動き予測が行わ
れる。まず、図２のアップサンプリングプロセッサ２２
６においてダウンサンプル化画像フレームをアップサン
プリングすることにより、最初の画像フレーム内の画素
精度動き推定が復元され、次に半画素発生器２２８が最
近位の画素値の平均化により半画素動き推定を行う。
れる。まず、図２のアップサンプリングプロセッサ２２
６においてダウンサンプル化画像フレームをアップサン
プリングすることにより、最初の画像フレーム内の画素
精度動き推定が復元され、次に半画素発生器２２８が最
近位の画素値の平均化により半画素動き推定を行う。
【００４２】最初のピクチャ内の画素に対応する間引き
ピクチャ内のサブ画素は、例えばアップサンプリングプ
ロセッサ２２６においてアップサンプリング多相フィル
タを用いて取り込まれ、最初のピクチャ内の動き予測を
与える。加算器２３０において、動き予測がＩＤＣＴプ
ロセッサ２１８の出力へ加えられる。加算器２３０の出
力値が、最初のピクチャフォーマット内の画像に対応す
ることから、これらの値はより低い解像度を有するディ
スプレイ上でのディスプレイのためにダウンサンプル化
され得る。ダウンサンプリングプロセッサ２３２におけ
るダウンサンプリングは、実質的に画像フレームのサブ
サンプリングと同等であるが、コンバージョン比率に基
づいて調整され得る。例えば、３：１のダウンサンプリ
ングの場合において、水平にダウンサンプル化された画
素の数は、各入力マクロブロックにつき６または５であ
り、また第１ダウンサンプル化画素は、常に入力マクロ
ブロック内の第１画素であるわけではない。
ピクチャ内のサブ画素は、例えばアップサンプリングプ
ロセッサ２２６においてアップサンプリング多相フィル
タを用いて取り込まれ、最初のピクチャ内の動き予測を
与える。加算器２３０において、動き予測がＩＤＣＴプ
ロセッサ２１８の出力へ加えられる。加算器２３０の出
力値が、最初のピクチャフォーマット内の画像に対応す
ることから、これらの値はより低い解像度を有するディ
スプレイ上でのディスプレイのためにダウンサンプル化
され得る。ダウンサンプリングプロセッサ２３２におけ
るダウンサンプリングは、実質的に画像フレームのサブ
サンプリングと同等であるが、コンバージョン比率に基
づいて調整され得る。例えば、３：１のダウンサンプリ
ングの場合において、水平にダウンサンプル化された画
素の数は、各入力マクロブロックにつき６または５であ
り、また第１ダウンサンプル化画素は、常に入力マクロ
ブロック内の第１画素であるわけではない。
【００４３】ダウンサンプル化画像から正しい動き予測
ブロックを獲得した後、アップサンプリングが行われ、
最初のピクチャ内の対応予測ブロックを得る。結果とし
て、動きブロック予測内のサブ画素精度は、ダウンサン
プル化ピクチャ内においては望ましい。例えば、３：１
の間引きを用いると、動き予測内で３分の１（または６
分の１）のサブ画素精度を有することが望ましい。動き
ベクトルが必要とする第１画素であるサブ画素は、ダウ
ンサンプル化動きブロックに加えて決定される。そし
て、サブシーケントサブ画素位置が、以下に記載される
ような余剰演算を用いて決定される。サブ画素位置は、
以下の（３）において得られるＸsで表される。
ブロックを獲得した後、アップサンプリングが行われ、
最初のピクチャ内の対応予測ブロックを得る。結果とし
て、動きブロック予測内のサブ画素精度は、ダウンサン
プル化ピクチャ内においては望ましい。例えば、３：１
の間引きを用いると、動き予測内で３分の１（または６
分の１）のサブ画素精度を有することが望ましい。動き
ベクトルが必要とする第１画素であるサブ画素は、ダウ
ンサンプル化動きブロックに加えて決定される。そし
て、サブシーケントサブ画素位置が、以下に記載される
ような余剰演算を用いて決定される。サブ画素位置は、
以下の（３）において得られるＸsで表される。
【００４４】
【数２】
【００４５】ここで「％」は余剰除算を意味する。
【００４６】例えば、Ｘsの範囲は、３：１のアップサ
ンプリングでは０，１，２、そして２：１のアップサン
プリングでは０，１である。図３Ａはサブ画素位置、な
らびに３：１例および２：１例での対応１７個の予測画
素を示し、表１は図３Ａの記号の説明である。
ンプリングでは０，１，２、そして２：１のアップサン
プリングでは０，１である。図３Ａはサブ画素位置、な
らびに３：１例および２：１例での対応１７個の予測画
素を示し、表１は図３Ａの記号の説明である。
【００４７】
【表１】
【００４８】すでに記載したように、アップサンプリン
グフィルタはアップサンプリング多相フィルタであり
得、表２Ａは、これらアップサンプリング多相補間フィ
ルタの特性を示す。
グフィルタはアップサンプリング多相フィルタであり
得、表２Ａは、これらアップサンプリング多相補間フィ
ルタの特性を示す。
【００４９】
【表２】
【００５０】以下の表２Ｂおよび２Ｃは、例示的な３：
１および２：１のアップサンプリング多相フィルタのた
めの多相フィルタ係数を示す。
１および２：１のアップサンプリング多相フィルタのた
めの多相フィルタ係数を示す。
【００５１】
【表３】
【００５２】
【表４】
【００５３】表２Ｂおよび２Ｃの例示的な係数は等リプ
ルフィルタ用に与えられたものであるが、他のフィルタ
も間引き画素を補間するために用いられ得る。例えばセ
クションＩＩ．Ｃ．において、適切なアップサンプリン
グフィルタの選択に関する設計考察が開示されている。
特に、セクションＩＩ．Ｃ．は、等リプル、双一次(Bi-
linear)、およびラグランジュアップサンプリングフィ
ルタ間の動き追跡特性の比較を開示している。
ルフィルタ用に与えられたものであるが、他のフィルタ
も間引き画素を補間するために用いられ得る。例えばセ
クションＩＩ．Ｃ．において、適切なアップサンプリン
グフィルタの選択に関する設計考察が開示されている。
特に、セクションＩＩ．Ｃ．は、等リプル、双一次(Bi-
linear)、およびラグランジュアップサンプリングフィ
ルタ間の動き追跡特性の比較を開示している。
【００５４】固定点表示において、表２Ｂおよび表２Ｃ
の括弧内の数字は、左にある対応倍精度数を備えた９ビ
ットにおける２の補数表示である。ダウンサンプル化標
準画像フレーム内の動き予測ブロックのサブ画素位置に
依存すると、多相補間フィルタの相に対応するものが用
いられる。また、例示的な実施形態では、左および右に
あるより多くの画素が、ダウンサンプル化画像フレーム
内の１７個の水平画素を補間するために必要とされる。
例えば、３：１の間引きの場合において、各入力マクロ
ブロックにつき最大６個の水平ダウンサンプル化画素が
ある。しかし、アップサンプリングする際、９個の水平
画素が対応動き予測ブロック値を生成するために必要と
される。なぜなら、アップサンプリングフィルタが、フ
ィルタが作動する境界外で、左および右のより多くの画
素を要求するためである。例示的な実施形態が半画素動
き推定を利用することから、１６個の半画素を得るため
に１７個の画素が必要とされ、この１６個の半画素と
は、最初の１６個の整数画素、あるいは最近位の２つの
画素値の平均値のいずれかであり得る。半画素動き発生
器が、このことを扱う。表３は、サブ画素位置と多相フ
ィルタ要素との間のマッピング、および左の画素（アッ
プサンプリングプロセスのために追加で必要とされる）
の数を表す。
の括弧内の数字は、左にある対応倍精度数を備えた９ビ
ットにおける２の補数表示である。ダウンサンプル化標
準画像フレーム内の動き予測ブロックのサブ画素位置に
依存すると、多相補間フィルタの相に対応するものが用
いられる。また、例示的な実施形態では、左および右に
あるより多くの画素が、ダウンサンプル化画像フレーム
内の１７個の水平画素を補間するために必要とされる。
例えば、３：１の間引きの場合において、各入力マクロ
ブロックにつき最大６個の水平ダウンサンプル化画素が
ある。しかし、アップサンプリングする際、９個の水平
画素が対応動き予測ブロック値を生成するために必要と
される。なぜなら、アップサンプリングフィルタが、フ
ィルタが作動する境界外で、左および右のより多くの画
素を要求するためである。例示的な実施形態が半画素動
き推定を利用することから、１６個の半画素を得るため
に１７個の画素が必要とされ、この１６個の半画素と
は、最初の１６個の整数画素、あるいは最近位の２つの
画素値の平均値のいずれかであり得る。半画素動き発生
器が、このことを扱う。表３は、サブ画素位置と多相フ
ィルタ要素との間のマッピング、および左の画素（アッ
プサンプリングプロセスのために追加で必要とされる）
の数を表す。
【００５５】
【表５】
【００５６】図３Ｂは、入力マクロブロックの各行で行
われるアップサンプリングプロセスの概要を示す。初め
に、工程３１０において、処理中の入力画像フレームの
ブロック用の動きベクトルが受信される。工程３１２に
おいて、動きベクトルはメモリ内のダウンサンプル化標
準フレームに対応するようにトランスレイションされ
る。工程３１４において、スケールされた動きベクトル
が、フレームメモリ内に蓄積された予測ブロックの座標
を取り出すために用いられる。工程３１６において、ブ
ロック用のサブ画素点が決定され、そして工程３１８に
おいて、アップサンプリングのための初期多相フィルタ
値が取り出される。蓄積されたダウンサンプル化標準フ
レームの予測ブロック用の照合された画素は、工程３２
０においてメモリから取り出される。
われるアップサンプリングプロセスの概要を示す。初め
に、工程３１０において、処理中の入力画像フレームの
ブロック用の動きベクトルが受信される。工程３１２に
おいて、動きベクトルはメモリ内のダウンサンプル化標
準フレームに対応するようにトランスレイションされ
る。工程３１４において、スケールされた動きベクトル
が、フレームメモリ内に蓄積された予測ブロックの座標
を取り出すために用いられる。工程３１６において、ブ
ロック用のサブ画素点が決定され、そして工程３１８に
おいて、アップサンプリングのための初期多相フィルタ
値が取り出される。蓄積されたダウンサンプル化標準フ
レームの予測ブロック用の照合された画素は、工程３２
０においてメモリから取り出される。
【００５７】フィルタリング工程３２４における第１パ
ス前に、工程３２２においてレジスタが初期化され、こ
れは例示的な実施形態では、初期の３または５画素値を
備えるレジスタをロードすることを伴う。そして、フィ
ルタリング工程３２４の後、工程３２６においてプロセ
スは、全ての画素が処理されたかどうかを判定する。例
示的な実施形態において、１７個の画素が処理される。
全ての画素が処理された場合、アップサンプル化ブロッ
クは終了する。全ての画素の処理が終わっていない場
合、相は工程３２８においてアップデートされ、相は０
値として確認される。相が０の場合、レジスタは多相フ
ィルタ係数の次のセットのためにアップデートされなけ
ればならない。そしてレジスタをアップデートする工程
３３２は、入力画素を単にアップデートする。最も左の
画素がブロック境界外にある例外的な事例では、前出の
画素値が繰り返され得る。
ス前に、工程３２２においてレジスタが初期化され、こ
れは例示的な実施形態では、初期の３または５画素値を
備えるレジスタをロードすることを伴う。そして、フィ
ルタリング工程３２４の後、工程３２６においてプロセ
スは、全ての画素が処理されたかどうかを判定する。例
示的な実施形態において、１７個の画素が処理される。
全ての画素が処理された場合、アップサンプル化ブロッ
クは終了する。全ての画素の処理が終わっていない場
合、相は工程３２８においてアップデートされ、相は０
値として確認される。相が０の場合、レジスタは多相フ
ィルタ係数の次のセットのためにアップデートされなけ
ればならない。そしてレジスタをアップデートする工程
３３２は、入力画素を単にアップデートする。最も左の
画素がブロック境界外にある例外的な事例では、前出の
画素値が繰り返され得る。
【００５８】Ｃ． 良好な動き追跡のためのアップサン
プリング 図２を参照すると、上記のセクションＩＩ．Ｂ．におい
て説明されたように、アップサンプリングプロセッサ２
２６は、ダウンサンプル化画素の標準フレームメモリ２
２２から取り出す。アップサンプリングプロセッサ２２
６は、その後補間を用いて画素を発生し、予測ブロック
を供給する。このことは、加算器２３０において加えら
れる、減少した解像度剰余ブロックと同じ画素数を備え
た予測ブロックを生み出す。
プリング 図２を参照すると、上記のセクションＩＩ．Ｂ．におい
て説明されたように、アップサンプリングプロセッサ２
２６は、ダウンサンプル化画素の標準フレームメモリ２
２２から取り出す。アップサンプリングプロセッサ２２
６は、その後補間を用いて画素を発生し、予測ブロック
を供給する。このことは、加算器２３０において加えら
れる、減少した解像度剰余ブロックと同じ画素数を備え
た予測ブロックを生み出す。
【００５９】加算器２３０の出力は、次にダウンサンプ
リングプロセッサ２３２によりダウンサンプル化され、
標準フレームメモリ２２２内に蓄積され、その後アップ
サンプリングプロセッサ２２６によりアップサンプル化
され、次の予測ブロックを発生する。このサイクルは、
各予測フレーム（ＰフレームおよびＢフレームの両方）
のために繰り返される。
リングプロセッサ２３２によりダウンサンプル化され、
標準フレームメモリ２２２内に蓄積され、その後アップ
サンプリングプロセッサ２２６によりアップサンプル化
され、次の予測ブロックを発生する。このサイクルは、
各予測フレーム（ＰフレームおよびＢフレームの両方）
のために繰り返される。
【００６０】符号化スキームの多くがイントラ符号化フ
レーム間で予測フレームを乗算することから、画像の歪
みがアップサンプリングプロセッサ２２６により導入さ
れる場合、この画像歪みもまたこのプロセスを通して繰
り返される。画像歪みは、各サイクルの間、アップサン
プリングプロセッサ２２６により集積され得る。多くの
連続した予測フレームがイントラ符号化フレーム間で符
号化される場合、この歪みは目に見える地点まで増幅さ
れ得る。
レーム間で予測フレームを乗算することから、画像の歪
みがアップサンプリングプロセッサ２２６により導入さ
れる場合、この画像歪みもまたこのプロセスを通して繰
り返される。画像歪みは、各サイクルの間、アップサン
プリングプロセッサ２２６により集積され得る。多くの
連続した予測フレームがイントラ符号化フレーム間で符
号化される場合、この歪みは目に見える地点まで増幅さ
れ得る。
【００６１】このような画像歪みの原因は、アップサン
プリングプロセッサ２２６の不満足な動き追跡特性であ
り得る。好ましくは、ダウンコンバージョンシステムに
おけるアップサンプリングフィルタは、滑らかなローパ
スフィルタリング、および良好な動き追跡特性を有す
る。いくつかのアプリケーションにおいて、特定の符号
化構造およびイントラ符号化フレーム間の前方予測フレ
ームの数に依存して、動き追跡プロパティは、再現され
た画像における目に見えるぎくしゃくした動きを防ぐた
めにローパスフィルタリングよりも優先され得る。
プリングプロセッサ２２６の不満足な動き追跡特性であ
り得る。好ましくは、ダウンコンバージョンシステムに
おけるアップサンプリングフィルタは、滑らかなローパ
スフィルタリング、および良好な動き追跡特性を有す
る。いくつかのアプリケーションにおいて、特定の符号
化構造およびイントラ符号化フレーム間の前方予測フレ
ームの数に依存して、動き追跡プロパティは、再現され
た画像における目に見えるぎくしゃくした動きを防ぐた
めにローパスフィルタリングよりも優先され得る。
【００６２】図４は、３：１水平ダウンコンバージョン
システムにおける３つの異なるアップサンプリングフィ
ルタの周波数応答（ｄＢ ｖｓ．周波数、ここでπはサ
ンプリング周波数の２分の１に対応する）である、等リ
プルフィルタ周波数応答４１０、双一次フィルタ周波数
応答４３０、およびラグランジュフィルタ周波数応答４
２０を示す。カットオフ周波数４４０は、３：１間引き
システムではπ／３に、２：１間引きシステムではπ／
２に等しい。
システムにおける３つの異なるアップサンプリングフィ
ルタの周波数応答（ｄＢ ｖｓ．周波数、ここでπはサ
ンプリング周波数の２分の１に対応する）である、等リ
プルフィルタ周波数応答４１０、双一次フィルタ周波数
応答４３０、およびラグランジュフィルタ周波数応答４
２０を示す。カットオフ周波数４４０は、３：１間引き
システムではπ／３に、２：１間引きシステムではπ／
２に等しい。
【００６３】以下の例は、３：１ダウンコンバージョン
システムにおけるこれらフィルタの動き追跡プロパティ
を示す。これらの例は、アップサンプリングドメイン内
での１フレームにつき１個の画素が動く矩形パルスの画
像に関する。この例の目的は、符号化構成がイントラフ
レーム後に全前方予測フレームを構成することである。
画像は３個置きの画素に基づいて補間される。これはダ
ウンサンプリング中に他の画素が捨てられるためであ
る。
システムにおけるこれらフィルタの動き追跡プロパティ
を示す。これらの例は、アップサンプリングドメイン内
での１フレームにつき１個の画素が動く矩形パルスの画
像に関する。この例の目的は、符号化構成がイントラフ
レーム後に全前方予測フレームを構成することである。
画像は３個置きの画素に基づいて補間される。これはダ
ウンサンプリング中に他の画素が捨てられるためであ
る。
【００６４】図５Ａ、５Ｂ、および５Ｃは、等リプルフ
ィルタ、双一次フィルタ、そして三次ラグランジュフィ
ルタによる矩形パルスの補間５２０、５３０、および５
４０をそれぞれ示す。破線５１０（図５Ｂにおいては見
えない）は、補間されている矩形パルスを表す。ラグラ
ンジュ補間は、当業者には周知であり、本明細書中にお
いて参考として援用されている、「Ａｎ ｉｎｔｒｏｄ
ｕｃｔｉｏｎ ｔｏＮｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓ
ｉｓ」、１０７−１０（１９７８）において、Ａｔｋｉ
ｎｓｏｎにより教示されている。図５Ａから図５Ｃにお
いて示されるように、等リプルフィルタ補間５２０は、
ラグランジュフィルタ補間５４０および双一次フィルタ
補間５３０と比べると、最も高いオーバーシュートおよ
び最も低いアンダーシュートを有する。
ィルタ、双一次フィルタ、そして三次ラグランジュフィ
ルタによる矩形パルスの補間５２０、５３０、および５
４０をそれぞれ示す。破線５１０（図５Ｂにおいては見
えない）は、補間されている矩形パルスを表す。ラグラ
ンジュ補間は、当業者には周知であり、本明細書中にお
いて参考として援用されている、「Ａｎ ｉｎｔｒｏｄ
ｕｃｔｉｏｎ ｔｏＮｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓ
ｉｓ」、１０７−１０（１９７８）において、Ａｔｋｉ
ｎｓｏｎにより教示されている。図５Ａから図５Ｃにお
いて示されるように、等リプルフィルタ補間５２０は、
ラグランジュフィルタ補間５４０および双一次フィルタ
補間５３０と比べると、最も高いオーバーシュートおよ
び最も低いアンダーシュートを有する。
【００６５】図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６
Ｅ、および図６Ｆは、予測フレームＮｏ．１、Ｎｏ．
２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、およびＮｏ．１０
における動き（１フレームにつき１個の画素）矩形パル
スの等リプルフィルタ補間をそれぞれ示す。図６Ａから
図６Ｆにおける破線６１０は、最初の画像を表す。図６
Ａから６Ｆにおける実線６２０は、アップサンプル化さ
れた最初の画像の等リプル補間６１０を表す。図６Ｄの
フレームＮｏ．５において、補間パルス６２０は歪み、
そして最初のパルス６１０よりも前に動いている。図６
ＦのフレームＮｏ．１０において、補間パルス６２０
は、図６Ｄにおいて示されるフレームＮｏ．５と比べ
て、最初のパルス６１０よりもさらに前である。
Ｅ、および図６Ｆは、予測フレームＮｏ．１、Ｎｏ．
２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８、およびＮｏ．１０
における動き（１フレームにつき１個の画素）矩形パル
スの等リプルフィルタ補間をそれぞれ示す。図６Ａから
図６Ｆにおける破線６１０は、最初の画像を表す。図６
Ａから６Ｆにおける実線６２０は、アップサンプル化さ
れた最初の画像の等リプル補間６１０を表す。図６Ｄの
フレームＮｏ．５において、補間パルス６２０は歪み、
そして最初のパルス６１０よりも前に動いている。図６
ＦのフレームＮｏ．１０において、補間パルス６２０
は、図６Ｄにおいて示されるフレームＮｏ．５と比べ
て、最初のパルス６１０よりもさらに前である。
【００６６】次のイントラ符号化フレームがディスプレ
イされると、図６Ｆにおける補間パルス６２０と最初の
パルス６１０との間の差異が、「スナッピングバック」
問題を引き起こす。この問題は、予測フレームの補間さ
れた画像が最初の画像の動きよりも前に動く場合、およ
びその後に正確に表現されたイントラ符号化フレームが
引き続く場合に起こる。予測フレーム内のエッジの動き
が最初の画像の動きよりも前にあるため、次のイントラ
符号化フレームは、視聴者に動きがその時点で逆戻りし
ている印象を与え得る。
イされると、図６Ｆにおける補間パルス６２０と最初の
パルス６１０との間の差異が、「スナッピングバック」
問題を引き起こす。この問題は、予測フレームの補間さ
れた画像が最初の画像の動きよりも前に動く場合、およ
びその後に正確に表現されたイントラ符号化フレームが
引き続く場合に起こる。予測フレーム内のエッジの動き
が最初の画像の動きよりも前にあるため、次のイントラ
符号化フレームは、視聴者に動きがその時点で逆戻りし
ている印象を与え得る。
【００６７】例えば、最初の画像が人が自分の頭をゆっ
くりと左方向に回している画像である場合、上記例の等
リプルフィルタがアップサンプリング用に用いられる場
合において、「スナッピングバック」問題は、イントラ
符号化フレーム毎にその人の頭が右方向へ「スナッピン
グバック」するようになり得る。このタイプの歪みの深
刻度は、実際の符号化構成に依存する。例えば、標準フ
レーム間で２つの双方向フレームを有するＩＢＢＰ符号
化構成に適用された場合、アーチファクトは１０個の連
続した前方予測フレームが存在する図６Ａから６Ｆを参
照して提供される例と比べてあまり気づかれない。
くりと左方向に回している画像である場合、上記例の等
リプルフィルタがアップサンプリング用に用いられる場
合において、「スナッピングバック」問題は、イントラ
符号化フレーム毎にその人の頭が右方向へ「スナッピン
グバック」するようになり得る。このタイプの歪みの深
刻度は、実際の符号化構成に依存する。例えば、標準フ
レーム間で２つの双方向フレームを有するＩＢＢＰ符号
化構成に適用された場合、アーチファクトは１０個の連
続した前方予測フレームが存在する図６Ａから６Ｆを参
照して提供される例と比べてあまり気づかれない。
【００６８】図７および８は、図６Ｆでの等リプル補間
器と同じ状況下で、予測フレームＮｏ．１０のためにラ
グランジュ、および双一次補間器を用いて補間された画
像をそれぞれ示す。図６Ｆの等リプル補間６２０と比べ
ると、図７のラグランジュ補間７２０、および図８の双
一次補間８２０は、より良好な動き追跡を供給する。こ
れは、それら補間されたパルス７２０、８２０が、最初
の画像６１０よりも比較的より少しだけ前にあるためで
ある。
器と同じ状況下で、予測フレームＮｏ．１０のためにラ
グランジュ、および双一次補間器を用いて補間された画
像をそれぞれ示す。図６Ｆの等リプル補間６２０と比べ
ると、図７のラグランジュ補間７２０、および図８の双
一次補間８２０は、より良好な動き追跡を供給する。こ
れは、それら補間されたパルス７２０、８２０が、最初
の画像６１０よりも比較的より少しだけ前にあるためで
ある。
【００６９】オーバーシュートおよびアンダーシュート
は、予測パルス歪みを分析する際に考慮される要因であ
る。図６Ｆの等リプル補間６２０は１６％のオーバー／
アンダーシュートを有し、図７の三次ラグランジュ補間
７２０は６％のオーバー／アンダーシュートを有し、そ
して図８の双一次補間８２０は、オーバー／アンダーシ
ュートを全く有さない。図６Ｆ、７および８は、ラグラ
ンジュフィルタおよび双一次フィルタの両方が、等リプ
ルフィルタよりも良好な動き追跡を供給することを示
す。本発明のある例示的な実施形態では、双一次フィル
タあるいはラグランジュフィルタがアップサンプリング
プロセッサ２２６において用いられる。
は、予測パルス歪みを分析する際に考慮される要因であ
る。図６Ｆの等リプル補間６２０は１６％のオーバー／
アンダーシュートを有し、図７の三次ラグランジュ補間
７２０は６％のオーバー／アンダーシュートを有し、そ
して図８の双一次補間８２０は、オーバー／アンダーシ
ュートを全く有さない。図６Ｆ、７および８は、ラグラ
ンジュフィルタおよび双一次フィルタの両方が、等リプ
ルフィルタよりも良好な動き追跡を供給することを示
す。本発明のある例示的な実施形態では、双一次フィル
タあるいはラグランジュフィルタがアップサンプリング
プロセッサ２２６において用いられる。
【００７０】本発明の別の例示的な実施形態では、ラグ
ランジュフィルタがアップサンプリングプロセッサ２２
６において用いられる。三次ラグランジュフィルタは、
双一次フィルタ（図４に示される）に比べより良い周波
数応答を有し、等リプルフィルタよりも低いオーバー／
アンダーシュートを有する（図６Ｆおよび７を比較する
ことにより示される）。
ランジュフィルタがアップサンプリングプロセッサ２２
６において用いられる。三次ラグランジュフィルタは、
双一次フィルタ（図４に示される）に比べより良い周波
数応答を有し、等リプルフィルタよりも低いオーバー／
アンダーシュートを有する（図６Ｆおよび７を比較する
ことにより示される）。
【００７１】双一次フィルタが一次ラグランジュフィル
タと同じであることが示される。数値解析の当業者には
公知であるように、ラグランジュ補間器（データ点を与
える多項式補間である）は、以下のように設計され得
る。
タと同じであることが示される。数値解析の当業者には
公知であるように、ラグランジュ補間器（データ点を与
える多項式補間である）は、以下のように設計され得
る。
【００７２】（ｎ＋１）離散データ点を与えるために、
ｎ次ラグランジュ補間器は
ｎ次ラグランジュ補間器は
【００７３】
【数３】
【００７４】の形をとる。ここでｙiはｘiにおける関数
値であり、ｌi（ｘ）はｎ次多項式であり、そして
値であり、ｌi（ｘ）はｎ次多項式であり、そして
【００７５】
【数４】
【００７６】の形をとる。
【００７７】上記の式から、ｎ＝ｉのときｌi（ｘn）＝
１、およびｎ≠ｉのときｌi（ｘn）＝０であることがわ
かる。従って、Ｐn（ｘn）＝Ｙnであり、補間多項式
は、（ｎ＋１）離散データ点を満たす。
１、およびｎ≠ｉのときｌi（ｘn）＝０であることがわ
かる。従って、Ｐn（ｘn）＝Ｙnであり、補間多項式
は、（ｎ＋１）離散データ点を満たす。
【００７８】一次ラグランジュ補間は、
【００７９】
【数５】
【００８０】であり、ここで、ｘ0＜ｘ＜ｘ1である。
【００８１】一次ラグランジュ補間が双一次であること
は自明である。以下に示される二次ラグランジュ補間Ｐ
2（ｘ）および三次ラグランジュ補間Ｐ3（ｘ）は、上記
の式から得られ得る。
は自明である。以下に示される二次ラグランジュ補間Ｐ
2（ｘ）および三次ラグランジュ補間Ｐ3（ｘ）は、上記
の式から得られ得る。
【００８２】
【数６】
【００８３】２：１アップサンプリングでは、間引き画
像における画素間の半画素位置にある補間点が興味深
い。３：１アップサンプリングでは、間引き画像におけ
る画素間の３分の１、または３分の２画素位置にある補
間点が興味深い。例えば、２：１アップサンプリングの
場合では、半画素用にｘ−ｘ0＝１／２、ｘ−ｘ1＝−１
／２、ｘ1−ｘ0＝１である。これらの値を置換すること
により、フィルタ係数が得られ得る。
像における画素間の半画素位置にある補間点が興味深
い。３：１アップサンプリングでは、間引き画像におけ
る画素間の３分の１、または３分の２画素位置にある補
間点が興味深い。例えば、２：１アップサンプリングの
場合では、半画素用にｘ−ｘ0＝１／２、ｘ−ｘ1＝−１
／２、ｘ1−ｘ0＝１である。これらの値を置換すること
により、フィルタ係数が得られ得る。
【００８４】以下の表７は、２：１アップサンプリング
フィルタ用のラグランジュフィルタ係数を示す。
フィルタ用のラグランジュフィルタ係数を示す。
【００８５】
【表６】
【００８６】以下の表８は、３：１アップサンプリング
フィルタ用のラグランジュフィルタ係数を示す。
フィルタ用のラグランジュフィルタ係数を示す。
【００８７】
【表７】
【００８８】表７および８において、相０は整数画素を
意味し、相１は２：１の場合における半画素、および
３：１の場合における画素間での３分の１点を意味し、
そして相２は３：１の場合における画素間での３分の２
点を意味する。２：１の場合において、入力画素はフィ
ルタリングのために相０において遷移するが、３：１の
場合においては、入力遷移が常に相０において起こるわ
けではない。
意味し、相１は２：１の場合における半画素、および
３：１の場合における画素間での３分の１点を意味し、
そして相２は３：１の場合における画素間での３分の２
点を意味する。２：１の場合において、入力画素はフィ
ルタリングのために相０において遷移するが、３：１の
場合においては、入力遷移が常に相０において起こるわ
けではない。
【００８９】当業者には公知であるように、フィルタの
次数が増すにつれて、フィルタの周波数応答も改良され
ていく。多くのフィルタ設計方法は、フィルタの周波数
応答の改良に厳密に基づいているが、ダウンコンバージ
ョンシステムにおいては、フィルタの空間応答（その動
き追跡特性に対応する）は、付加的な設計考察である。
表９は、３：１のダウンコンバージョンシステムにおけ
る異なる次数のラグランジュ多相フィルタ用オーバー／
アンダーシュート百分率を示す。
次数が増すにつれて、フィルタの周波数応答も改良され
ていく。多くのフィルタ設計方法は、フィルタの周波数
応答の改良に厳密に基づいているが、ダウンコンバージ
ョンシステムにおいては、フィルタの空間応答（その動
き追跡特性に対応する）は、付加的な設計考察である。
表９は、３：１のダウンコンバージョンシステムにおけ
る異なる次数のラグランジュ多相フィルタ用オーバー／
アンダーシュート百分率を示す。
【００９０】
【表８】
【００９１】人間の目は、それが追跡可能である限り、
エッジ運動に非常に敏感である。アップサンプリングフ
ィルタのオーバーシュートおよびアンダーシュートは、
より連続した余録フレームが復号化される際に、マクロ
ブロックのアップサンプリングを低下させ、前出アップ
サンプル操作の結果がアップサンプルフィルタを介して
再利用される。アップサンプリングフィルタ設計は、ロ
ーパスフィルタリングを提供すると同時に、十分な動き
追跡特性を提供するように最適化されるべきである。
３：１ダウンコンバージョンシステムの例示的な実施形
態において、アップサンプリングプロセッサ２２６は、
ダウンサンプル化画像の補間のために三次ラグランジュ
フィルタを用いる。このことは、動き追跡特性とローパ
スフィルタリング応答との間の平均化をもたらす。四次
フィルタは、三次フィルタよりも良好な周波数応答を有
し得るが、三次フィルタは、より良好な動き追跡特性を
有する。従って、この特定の設計は、これらの要因を平
均化し、それらの間のトレードオフを生む。上記で説明
されたように、特定のシステムの符号化構成は、この平
均化がどこでなされるべきかを決定する。
エッジ運動に非常に敏感である。アップサンプリングフ
ィルタのオーバーシュートおよびアンダーシュートは、
より連続した余録フレームが復号化される際に、マクロ
ブロックのアップサンプリングを低下させ、前出アップ
サンプル操作の結果がアップサンプルフィルタを介して
再利用される。アップサンプリングフィルタ設計は、ロ
ーパスフィルタリングを提供すると同時に、十分な動き
追跡特性を提供するように最適化されるべきである。
３：１ダウンコンバージョンシステムの例示的な実施形
態において、アップサンプリングプロセッサ２２６は、
ダウンサンプル化画像の補間のために三次ラグランジュ
フィルタを用いる。このことは、動き追跡特性とローパ
スフィルタリング応答との間の平均化をもたらす。四次
フィルタは、三次フィルタよりも良好な周波数応答を有
し得るが、三次フィルタは、より良好な動き追跡特性を
有する。従って、この特定の設計は、これらの要因を平
均化し、それらの間のトレードオフを生む。上記で説明
されたように、特定のシステムの符号化構成は、この平
均化がどこでなされるべきかを決定する。
【００９２】Ｄ．ＤＣＴ係数の重みづけを利用するＤＣ
Ｔドメインフィルタリング ダウンコンバージョンシステムの例示的な実施形態は、
周波数ドメインにおいてＤＣＴ係数を処理するＤＣＴフ
ィルタ２１６を含み、これは空間ドメイン内のローパス
フィルタに取って代わる。ＤＣＴ符号化ピクチャ（例え
ば、ＭＰＥＧまたはＪＰＥＧ規格により企図されるピク
チャ）用の空間ドメインフィルタリングの代わるＤＣＴ
ドメインフィルタリングにはいくつかの利点がある。Ｄ
ＣＴドメインフィルタは、最も顕著に計算的により効果
的であり、空間画素に適用される空間ドメインフィルタ
よりも少ないハードウェアを必要とする。例えば、Ｎタ
ップを有する空間フィルタは、各空間画素値のＮ乗算お
よびＮ加算のＮ分だけ使用し得る。このことはＤＣＴド
メインフィルタにおいてはただの１乗算に例えられる。
Ｔドメインフィルタリング ダウンコンバージョンシステムの例示的な実施形態は、
周波数ドメインにおいてＤＣＴ係数を処理するＤＣＴフ
ィルタ２１６を含み、これは空間ドメイン内のローパス
フィルタに取って代わる。ＤＣＴ符号化ピクチャ（例え
ば、ＭＰＥＧまたはＪＰＥＧ規格により企図されるピク
チャ）用の空間ドメインフィルタリングの代わるＤＣＴ
ドメインフィルタリングにはいくつかの利点がある。Ｄ
ＣＴドメインフィルタは、最も顕著に計算的により効果
的であり、空間画素に適用される空間ドメインフィルタ
よりも少ないハードウェアを必要とする。例えば、Ｎタ
ップを有する空間フィルタは、各空間画素値のＮ乗算お
よびＮ加算のＮ分だけ使用し得る。このことはＤＣＴド
メインフィルタにおいてはただの１乗算に例えられる。
【００９３】最も単純なＤＣＴドメインフィルタは、高
周波数ＤＣＴ係数の切詰である。しかし高周波数ＤＣＴ
係数の切詰からは滑らかなフィルタは結果的に得られ
ず、復号化ピクチャにおいてエッジ近くでの「リンギン
グ」のような欠点を有する。本発明の例示的な実施形態
のＤＣＴドメインローパスフィルタは、空間ドメイン内
のブロックミラーフィルタから得られる。例えば、ブロ
ックミラーフィルタ用のフィルタ係数値は空間ドメイン
内で最適化され、そしてこれらの値はＤＣＴドメインフ
ィルタの係数へ転換される。
周波数ＤＣＴ係数の切詰である。しかし高周波数ＤＣＴ
係数の切詰からは滑らかなフィルタは結果的に得られ
ず、復号化ピクチャにおいてエッジ近くでの「リンギン
グ」のような欠点を有する。本発明の例示的な実施形態
のＤＣＴドメインローパスフィルタは、空間ドメイン内
のブロックミラーフィルタから得られる。例えば、ブロ
ックミラーフィルタ用のフィルタ係数値は空間ドメイン
内で最適化され、そしてこれらの値はＤＣＴドメインフ
ィルタの係数へ転換される。
【００９４】例示的な実施形態は、水平方向のみにおけ
るＤＣＴドメインフィルタリングを示しているが、ＤＣ
Ｔドメインフィルタリングは、水平方向もしくは垂直方
向のいずれかで、または両方で、水平および垂直フィル
タを組み合わせることにより行われ得る。
るＤＣＴドメインフィルタリングを示しているが、ＤＣ
Ｔドメインフィルタリングは、水平方向もしくは垂直方
向のいずれかで、または両方で、水平および垂直フィル
タを組み合わせることにより行われ得る。
【００９５】Ｅ．ＤＣＴドメインフィルタ係数の導出 本発明のある例示的なフィルタが、２つの制約数から導
き出される。第１の制約数は、フィルタがブロック上の
画像データをブロック単位で画像の各ブロック用に、同
じピクチャの多のブロックから、または前出のピクチャ
からの情報を用いることなく処理することである。第２
の制約数数は、フィルタが境界画素値を処理する際に起
こるブロック境界の視認性をフィルタが下げることであ
る。
き出される。第１の制約数は、フィルタがブロック上の
画像データをブロック単位で画像の各ブロック用に、同
じピクチャの多のブロックから、または前出のピクチャ
からの情報を用いることなく処理することである。第２
の制約数数は、フィルタが境界画素値を処理する際に起
こるブロック境界の視認性をフィルタが下げることであ
る。
【００９６】第１の制約数によると、ＭＰＥＧ画像シー
ケンスのＤＣＴベース圧縮において、Ｎ×ＮＤＣＴ係数
のブロックは、Ｎ×Ｎ空間画素値のブロックに従う。結
果的に、本発明の例示的な実施形態は、現行で受信され
るピクチャのブロックを処理するだけのＤＣＴドメイン
フィルタを実現する。
ケンスのＤＣＴベース圧縮において、Ｎ×ＮＤＣＴ係数
のブロックは、Ｎ×Ｎ空間画素値のブロックに従う。結
果的に、本発明の例示的な実施形態は、現行で受信され
るピクチャのブロックを処理するだけのＤＣＴドメイン
フィルタを実現する。
【００９７】第２の制約数によると、フィルタが空間画
素値のブロックに単に適用される場合、ブロック境界上
のフィルタリングの遷移があり、これはフィルタの剰余
を満たすための境界外で、不十分な数の空間画素値によ
り引き起こされる。言い換えると、ブロックのエッジは
適切にフィルタにかけられ得ない。なぜなら、Ｎタップ
フィルタが、Ｎ／２タップのみ用に、または（Ｎ／２）
−１タップ用に（これはＮが奇数であるか、偶数である
かに依存する）、それぞれの入力画素を有するためであ
る。余った入力画素は、ブロックの境界外にある。画素
値を供給する以下のいくつかの方法が存在する。１）境
界外で所定の定常画素値を繰り返す、２）境界画素値と
同じ画素値を繰り返す、そして３）ブロックの画素値
を、処理されたブロックに近位の画素値の前出およびサ
ブシーケントブロックを形成するようにミラーする。前
出またはサブシーケントブロックの内容にある先の情報
なしで、ミラーリング方法が好ましい方法として考えら
れる。従って、本発明の実施形態は、フィルタのために
このミラーリング方法を利用し、「ブロックミラーフィ
ルタ」と呼ばれる。
素値のブロックに単に適用される場合、ブロック境界上
のフィルタリングの遷移があり、これはフィルタの剰余
を満たすための境界外で、不十分な数の空間画素値によ
り引き起こされる。言い換えると、ブロックのエッジは
適切にフィルタにかけられ得ない。なぜなら、Ｎタップ
フィルタが、Ｎ／２タップのみ用に、または（Ｎ／２）
−１タップ用に（これはＮが奇数であるか、偶数である
かに依存する）、それぞれの入力画素を有するためであ
る。余った入力画素は、ブロックの境界外にある。画素
値を供給する以下のいくつかの方法が存在する。１）境
界外で所定の定常画素値を繰り返す、２）境界画素値と
同じ画素値を繰り返す、そして３）ブロックの画素値
を、処理されたブロックに近位の画素値の前出およびサ
ブシーケントブロックを形成するようにミラーする。前
出またはサブシーケントブロックの内容にある先の情報
なしで、ミラーリング方法が好ましい方法として考えら
れる。従って、本発明の実施形態は、フィルタのために
このミラーリング方法を利用し、「ブロックミラーフィ
ルタ」と呼ばれる。
【００９８】ブロックの８入力空間画素サンプル値をロ
ーパスフィルタにかける、水平ブロックミラーフィルタ
を実現する例示的な実施形態が、以下に記載される。入
力ブロックのサイズが画素サンプル値の８×８ブロック
マトリックスデバイスあるならば、水平フィルタリング
は、ブロックミラーフィルタを８画素サンプル値の各行
に提供することにより行われ得る。フィルタリングプロ
セスが、ブロックマトリックスのフィルタ係数を列方向
に適用することにより実現され得、あるいはその多次元
フィルタリングは、ブロックマトリックスの行のフィル
タリング、そして次に列のフィルタリングにより達成さ
れ得ることは、当業者には明らかとなる。
ーパスフィルタにかける、水平ブロックミラーフィルタ
を実現する例示的な実施形態が、以下に記載される。入
力ブロックのサイズが画素サンプル値の８×８ブロック
マトリックスデバイスあるならば、水平フィルタリング
は、ブロックミラーフィルタを８画素サンプル値の各行
に提供することにより行われ得る。フィルタリングプロ
セスが、ブロックマトリックスのフィルタ係数を列方向
に適用することにより実現され得、あるいはその多次元
フィルタリングは、ブロックマトリックスの行のフィル
タリング、そして次に列のフィルタリングにより達成さ
れ得ることは、当業者には明らかとなる。
【００９９】「ＤＣＴ Ｄｏｍａｉｎ Ｆｉｌｔｅｒ
ｆｏｒ ＡＴＶ Ｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ」Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ．４３（４）１０７４−８（１９
９７）において、Ｋｉｍらにより教示されているよう
に、空間ドメインにおけるブロックミラーフィルタは、
ＤＣＴドメイン内でＤＣＴ係数に重みをつけることによ
り、同等に実現され得る。図４は、８個の入力画素（こ
れはタップ値ｈ0からｈ14により表される１５個のタッ
プの空間フィルタを利用する）における例示的なミラー
フィルタ用の入力画素値ｘ0からｘ7（グループＸ０）間
の対応を示す。入力画素はグループＸ０の左側（グルー
プＸ１として示される）において、およびグループＸ０
の右側（グループＸ２として示される）においてミラー
リングされる。フィルタの出力画素値は、対応画素サン
プル値と備えたフィルタタップ値の１５乗算を合計した
ものである。図４は、第１および第２出力画素値用の乗
算ペアを図示する。
ｆｏｒ ＡＴＶ Ｄｏｗｎ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ」Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓ． Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ．４３（４）１０７４−８（１９
９７）において、Ｋｉｍらにより教示されているよう
に、空間ドメインにおけるブロックミラーフィルタは、
ＤＣＴドメイン内でＤＣＴ係数に重みをつけることによ
り、同等に実現され得る。図４は、８個の入力画素（こ
れはタップ値ｈ0からｈ14により表される１５個のタッ
プの空間フィルタを利用する）における例示的なミラー
フィルタ用の入力画素値ｘ0からｘ7（グループＸ０）間
の対応を示す。入力画素はグループＸ０の左側（グルー
プＸ１として示される）において、およびグループＸ０
の右側（グループＸ２として示される）においてミラー
リングされる。フィルタの出力画素値は、対応画素サン
プル値と備えたフィルタタップ値の１５乗算を合計した
ものである。図４は、第１および第２出力画素値用の乗
算ペアを図示する。
【０１００】Ｆ．ブロックミラーフィルタの例示的な実
施形態 本発明のブロックミラーフィルタの例示的な実施形態
は、以下の工程により得られる。１）一次元ローパス対
称フィルタが、２Ｎタップよりも少ない奇数のタップと
共に選択され、２）フィルタ係数が０でパディングする
ことにより２Ｎ値まで増加され、３）フィルタ係数が、
最初の中心係数が左回転シフトにより０位置まで到達す
るように再編成され、４）再編成されたフィルタ係数の
ＤＦＴ係数が決定され、５）ＤＣＴフィルタ係数が、入
力ブロックの実数ＤＦＴ係数で乗算され、そして６）フ
ィルタリングされたＤＣＴ係数の逆離散コサイン変換
（ＩＤＣＴ）が、ＩＤＣＴ係数で乗算されることにより
行われ、間引きのために準備されたローパスフィルタリ
ングされた画素のブロックを供給する。
施形態 本発明のブロックミラーフィルタの例示的な実施形態
は、以下の工程により得られる。１）一次元ローパス対
称フィルタが、２Ｎタップよりも少ない奇数のタップと
共に選択され、２）フィルタ係数が０でパディングする
ことにより２Ｎ値まで増加され、３）フィルタ係数が、
最初の中心係数が左回転シフトにより０位置まで到達す
るように再編成され、４）再編成されたフィルタ係数の
ＤＦＴ係数が決定され、５）ＤＣＴフィルタ係数が、入
力ブロックの実数ＤＦＴ係数で乗算され、そして６）フ
ィルタリングされたＤＣＴ係数の逆離散コサイン変換
（ＩＤＣＴ）が、ＩＤＣＴ係数で乗算されることにより
行われ、間引きのために準備されたローパスフィルタリ
ングされた画素のブロックを供給する。
【０１０１】ローパスフィルタのカットオフ周波数は、
間引き比率により決まる。ある例示的な実施形態とし
て、カットオフ周波数は、３：１間引きにおいてπ／３
であり、そして２：１間引きにおいてπ／２であり、こ
こでπはサンプリング周波数の２分の１である。
間引き比率により決まる。ある例示的な実施形態とし
て、カットオフ周波数は、３：１間引きにおいてπ／３
であり、そして２：１間引きにおいてπ／２であり、こ
こでπはサンプリング周波数の２分の１である。
【０１０２】ＭＰＥＧおよびＪＰＥＧ復号器におけるＤ
ＣＴドメインフィルタは、メモリ要件を減らすことを可
能にする。なぜなら、逆量子化器およびブロックのＩＤ
ＣＴ処理は、従来技術の復号器においてすでに存在して
おり、ＤＣＴドメインフィルタ係数でのＤＣＴ係数の追
加スケラー乗算のみが要求されるためである。従って、
個別のＤＣＴドメインフィルタブロック乗算は、特定の
実行において物理的に要求されない。本発明の別の実施
形態は、単にＤＣＴドメインフィルタ係数をＩＤＣＴ処
理係数と組み合わせる。
ＣＴドメインフィルタは、メモリ要件を減らすことを可
能にする。なぜなら、逆量子化器およびブロックのＩＤ
ＣＴ処理は、従来技術の復号器においてすでに存在して
おり、ＤＣＴドメインフィルタ係数でのＤＣＴ係数の追
加スケラー乗算のみが要求されるためである。従って、
個別のＤＣＴドメインフィルタブロック乗算は、特定の
実行において物理的に要求されない。本発明の別の実施
形態は、単にＤＣＴドメインフィルタ係数をＩＤＣＴ処
理係数と組み合わせる。
【０１０３】本発明の例示的なダウンコンバージョンシ
ステムにとって、ＤＣＴ係数の水平フィルタリングおよ
び間引きが考慮される。そして次の２つの例示的な実施
が以下に示される。
ステムにとって、ＤＣＴ係数の水平フィルタリングおよ
び間引きが考慮される。そして次の２つの例示的な実施
が以下に示される。
【０１０４】１． １０８０Ｖインターレースによる１
９２０Ｈから、１０８０Ｖインターレースによる６４０
Ｈへのコンバージョン（水平の３：１間引き） ２． ７２０Ｖプログレッシブによる１２８０Ｈから、
７２０Ｖプログレッシブによる６４０Ｈへのコンバージ
ョン（水平の２：１間引き） 表４は、ＤＣＴブロックミラーフィルタ（重みづけ）係
数を示す。表４の括弧内の数字は、１０ビットにおける
２の補数表示である。表４の「*」は、値が１よりも大
きいために、１０ビットにおける２の補数表示用の範囲
外の値を意味する。しかし、当業者には公知のように、
*で示される値によりブロックの列係数の乗算は、係数
値をフィルタ値の端数値（余り）で乗算した係数に加え
ることにより容易に実現される。
９２０Ｈから、１０８０Ｖインターレースによる６４０
Ｈへのコンバージョン（水平の３：１間引き） ２． ７２０Ｖプログレッシブによる１２８０Ｈから、
７２０Ｖプログレッシブによる６４０Ｈへのコンバージ
ョン（水平の２：１間引き） 表４は、ＤＣＴブロックミラーフィルタ（重みづけ）係
数を示す。表４の括弧内の数字は、１０ビットにおける
２の補数表示である。表４の「*」は、値が１よりも大
きいために、１０ビットにおける２の補数表示用の範囲
外の値を意味する。しかし、当業者には公知のように、
*で示される値によりブロックの列係数の乗算は、係数
値をフィルタ値の端数値（余り）で乗算した係数に加え
ることにより容易に実現される。
【０１０５】
【表９】
【０１０６】これらの水平ＤＣＴフィルタ係数は、符号
化ビデオ画像の８×８ＤＣＴ係数のブロック内にある各
列に重みづけを行う。例えば、列０のＤＣＴ係数はＨ
［０］により重みづけされ、そして第１列のＤＣＴ係数
はＨ［１］により重みづけされ、同じように続いてい
く。
化ビデオ画像の８×８ＤＣＴ係数のブロック内にある各
列に重みづけを行う。例えば、列０のＤＣＴ係数はＨ
［０］により重みづけされ、そして第１列のＤＣＴ係数
はＨ［１］により重みづけされ、同じように続いてい
く。
【０１０７】上記の説明は、一次元ＤＣＴを用いる水平
フィルタの実現を図示する。デジタル信号処理技術にお
いて公知のように、そのような処理は二次元システムに
応用され得る。二次元システムでは、入力シーケンスは
値のマトリックスとして表され、シーケンスを列シーケ
ンスにおいて周期Ｍを備えた周期のように示し、行シー
ケンスにおいて周期Ｎを備えた周期のように示し、Ｎお
よびＭは整数である。二次元ＤＣＴは、入力シーケンス
の列上で行われる一次元ＤＣＴ、そして次にＤＣＴ処理
された入力シーケンスの行上で行われる第２一次元ＤＣ
Ｔとして実現され得る。また、当該分野において公知の
ように、二次元ＩＤＣＴは、単一プロセスとして実現さ
れ得る。
フィルタの実現を図示する。デジタル信号処理技術にお
いて公知のように、そのような処理は二次元システムに
応用され得る。二次元システムでは、入力シーケンスは
値のマトリックスとして表され、シーケンスを列シーケ
ンスにおいて周期Ｍを備えた周期のように示し、行シー
ケンスにおいて周期Ｎを備えた周期のように示し、Ｎお
よびＭは整数である。二次元ＤＣＴは、入力シーケンス
の列上で行われる一次元ＤＣＴ、そして次にＤＣＴ処理
された入力シーケンスの行上で行われる第２一次元ＤＣ
Ｔとして実現され得る。また、当該分野において公知の
ように、二次元ＩＤＣＴは、単一プロセスとして実現さ
れ得る。
【０１０８】Ｇ．ダウンサンプリング ダウンサンプリングは、ダウンサンプリングプロセッサ
２３２により達成され、ダウンコンバージョンされる画
像内の画素の数を減少する。図５Ａは、３：１の間引き
において４：２：０色差タイプのために入力および間引
きされた出力画素を示す。図５Ｂは、２：１の間引きに
おいて４：２：０色差タイプのために入力および間引き
された出力画素を示す。表５は、図５Ａおよび図５Ｂの
輝度画素および色差画素を照合するための説明である。
図５Ａおよび図５Ｂのダウンコンバージョン前後の画素
位置は、３：１間引きの際のインターレースされる場
合、および２：１間引きの際のプログレッシブな場合を
それぞれ示す。
２３２により達成され、ダウンコンバージョンされる画
像内の画素の数を減少する。図５Ａは、３：１の間引き
において４：２：０色差タイプのために入力および間引
きされた出力画素を示す。図５Ｂは、２：１の間引きに
おいて４：２：０色差タイプのために入力および間引き
された出力画素を示す。表５は、図５Ａおよび図５Ｂの
輝度画素および色差画素を照合するための説明である。
図５Ａおよび図５Ｂのダウンコンバージョン前後の画素
位置は、３：１間引きの際のインターレースされる場
合、および２：１間引きの際のプログレッシブな場合を
それぞれ示す。
【０１０９】
【表１０】
【０１１０】インターレースされた画像のダウンサンプ
リング（１０８０画素サイズによる１９２０から、１０
８０画素サイズによる６４０へのコンバージョンであり
得る）として、３つに１つの画素が水平な軸上で間引き
される。例示的な３：１間引きでは、ダウンコンバージ
ョンプロセス後に３つの異なるマクロブロックタイプが
ある。図５Ａにおいて、最初のマクロブロック（ＭＢ
ｓ）は、ＭＢ０、ＭＢ１、ＭＢ２で表された。ＭＢ０に
おけるダウンサンプル化輝度画素は、最初のマクロブロ
ック内の第１画素において始まるが、ＭＢ１およびＭＢ
２内のダウンサンプル化画素は、第３および第２画素に
おいて始まる。各マクロブロック内のダウンサンプル化
画素の数もまた、同じではない。ＭＢ０内には、６個の
ダウンサンプル化画素が水平にあるが、ＭＢ１およびＭ
Ｂ２では５画素である。これら３つのＭＢタイプは繰り
返され、よって剰余３の演算が適用される。表６は、各
入力マクロブロックＭＢ０、ＭＢ１、ＭＢ２のためのダ
ウンサンプリング画素の数、およびオフセットの概要を
示す。
リング（１０８０画素サイズによる１９２０から、１０
８０画素サイズによる６４０へのコンバージョンであり
得る）として、３つに１つの画素が水平な軸上で間引き
される。例示的な３：１間引きでは、ダウンコンバージ
ョンプロセス後に３つの異なるマクロブロックタイプが
ある。図５Ａにおいて、最初のマクロブロック（ＭＢ
ｓ）は、ＭＢ０、ＭＢ１、ＭＢ２で表された。ＭＢ０に
おけるダウンサンプル化輝度画素は、最初のマクロブロ
ック内の第１画素において始まるが、ＭＢ１およびＭＢ
２内のダウンサンプル化画素は、第３および第２画素に
おいて始まる。各マクロブロック内のダウンサンプル化
画素の数もまた、同じではない。ＭＢ０内には、６個の
ダウンサンプル化画素が水平にあるが、ＭＢ１およびＭ
Ｂ２では５画素である。これら３つのＭＢタイプは繰り
返され、よって剰余３の演算が適用される。表６は、各
入力マクロブロックＭＢ０、ＭＢ１、ＭＢ２のためのダ
ウンサンプリング画素の数、およびオフセットの概要を
示す。
【０１１１】
【表１１】
【０１１２】プログレッシブフォーマット画像のダウン
サンプリングとして、信号は２つに１つのサンプルのた
めに水平方向にサブサンプル化される。
サンプリングとして、信号は２つに１つのサンプルのた
めに水平方向にサブサンプル化される。
【０１１３】本明細書中において、本発明の例示的な実
施形態が示され、説明されているが、このような実施形
態は例としてのみ提供されていることは理解される。本
発明の精神から逸脱することなく、当業者により数多く
の多様化、変更、および代替が生じ得る。従って、添付
の請求項が本発明の範囲内にある全てのそのような多様
化を網羅することが意図される。
施形態が示され、説明されているが、このような実施形
態は例としてのみ提供されていることは理解される。本
発明の精神から逸脱することなく、当業者により数多く
の多様化、変更、および代替が生じ得る。従って、添付
の請求項が本発明の範囲内にある全てのそのような多様
化を網羅することが意図される。
【０１１４】ビデオ信号の現行フレームに対応する低解
像度ダウンサンプル化画素値のセットを、ビデオ信号の
現行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値のセ
ット、およびビデオ信号の標準フレームに対応するダウ
ンサンプル化低解像度画素値のセットから形成するため
の装置を含むＨＤＴＶダウンコンバージョンシステム。
この装置は、ダウンサンプル化低解像度画素値のセット
を蓄積するためのメモリを含む。アップサンプリングプ
ロセッサは、メモリから受信し、ラグランジュの補間を
利用し、ビデオ信号の標準フレームに対応するダウンサ
ンプル化低解像度画素値のセットを、ビデオ信号標準フ
レームに対応する低解像度画素値のセットへ転換する。
合計プロセッサは、ビデオ信号の現行フレームの剰余画
像に対応する低解像度画素値のセットを、ビデオ信号の
標準フレームに対応するアップサンプル化低解像度画素
値のセットに加え、ビデオ信号の現行フレームに対応す
る低解像度画素値のセットを形成する。間引きプロセッ
サは、現行フレームに対応する低解像度画素値のセット
の内選択された画素値を消去し、ビデオ信号の現行フレ
ームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値を発生
する。
像度ダウンサンプル化画素値のセットを、ビデオ信号の
現行フレームの剰余画像に対応する低解像度画素値のセ
ット、およびビデオ信号の標準フレームに対応するダウ
ンサンプル化低解像度画素値のセットから形成するため
の装置を含むＨＤＴＶダウンコンバージョンシステム。
この装置は、ダウンサンプル化低解像度画素値のセット
を蓄積するためのメモリを含む。アップサンプリングプ
ロセッサは、メモリから受信し、ラグランジュの補間を
利用し、ビデオ信号の標準フレームに対応するダウンサ
ンプル化低解像度画素値のセットを、ビデオ信号標準フ
レームに対応する低解像度画素値のセットへ転換する。
合計プロセッサは、ビデオ信号の現行フレームの剰余画
像に対応する低解像度画素値のセットを、ビデオ信号の
標準フレームに対応するアップサンプル化低解像度画素
値のセットに加え、ビデオ信号の現行フレームに対応す
る低解像度画素値のセットを形成する。間引きプロセッ
サは、現行フレームに対応する低解像度画素値のセット
の内選択された画素値を消去し、ビデオ信号の現行フレ
ームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値を発生
する。
【０１１５】
【発明の効果】本発明によれば、ビデオ信号の現行フレ
ームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値のセッ
トを、ビデオ信号の現行フレームの剰余画像に対応する
低解像度画素値のセット、およびビデオ信号の標準フレ
ームに対応するダウンサンプル化低解像度画素値のセッ
トから形成することが可能な装置を含むＨＤＴＶダウン
コンバージョンシステムが提供される。
ームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値のセッ
トを、ビデオ信号の現行フレームの剰余画像に対応する
低解像度画素値のセット、およびビデオ信号の標準フレ
ームに対応するダウンサンプル化低解像度画素値のセッ
トから形成することが可能な装置を含むＨＤＴＶダウン
コンバージョンシステムが提供される。
【図１】従来技術のビデオ復号システムを示すハイレベ
ルブロック図である。
ルブロック図である。
【図２】ダウンコンバージョンシステムの例示的な実施
形態を示すハイレベルブロック図である。
形態を示すハイレベルブロック図である。
【図３Ａ】３：１および２：１ダウンコンバージョンシ
ステムの例示的な実施形態のためのサブ画素位置および
対応予測画素を示す図である。
ステムの例示的な実施形態のためのサブ画素位置および
対応予測画素を示す図である。
【図３Ｂ】例示的なダウンコンバージョンシステムのた
めの入力マクロブロックの各行において行われるアップ
サンプリングプロセスを示す図である。
めの入力マクロブロックの各行において行われるアップ
サンプリングプロセスを示す図である。
【図４】３つの異なるアップサンプリングフィルタの周
波数特性を示す図である。
波数特性を示す図である。
【図５Ａ】３つの異なるアップサンプリングフィルタを
用いた矩形パルスの補間を示す図である。
用いた矩形パルスの補間を示す図である。
【図５Ｂ】３つの異なるアップサンプリングフィルタを
用いた矩形パルスの補間を示す図である。
用いた矩形パルスの補間を示す図である。
【図５Ｃ】３つの異なるアップサンプリングフィルタを
用いた矩形パルスの補間を示す図である。
用いた矩形パルスの補間を示す図である。
【図６Ａ】等リプルアップサンプリングフィルタを用い
た場合の予測フレームＮｏ．１における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
た場合の予測フレームＮｏ．１における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
【図６Ｂ】等リプルアップサンプリングフィルタを用い
た場合の予測フレームＮｏ．２における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
た場合の予測フレームＮｏ．２における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
【図６Ｃ】等リプルアップサンプリングフィルタを用い
た場合の予測フレームＮｏ．３における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
た場合の予測フレームＮｏ．３における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
【図６Ｄ】等リプルアップサンプリングフィルタを用い
た場合の予測フレームＮｏ．５における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
た場合の予測フレームＮｏ．５における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
【図６Ｅ】等リプルアップサンプリングフィルタを用い
た場合の予測フレームＮｏ．８における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
た場合の予測フレームＮｏ．８における、動き矩形パル
スの補間を示す図である。
【図６Ｆ】等リプルアップサンプリングフィルタを用い
た場合の予測フレームＮｏ．１０における、動き矩形パ
ルスの補間を示す図である。
た場合の予測フレームＮｏ．１０における、動き矩形パ
ルスの補間を示す図である。
【図７】ラグランジュアップサンプリングフィルタを用
いた場合の予測フレームＮｏ．１０における、動き矩形
パルスの補間を示す図である。
いた場合の予測フレームＮｏ．１０における、動き矩形
パルスの補間を示す図である。
【図８】双一次アップサンプリングフィルタを用いた場
合の予測フレームＮｏ．１０における、動き矩形パルス
の補間を示す図である。
合の予測フレームＮｏ．１０における、動き矩形パルス
の補間を示す図である。
【図９】ブロックミラーフィルタの例示的な実施形態の
第１および第２出力画素値のための乗算ペアを示す図で
ある。
第１および第２出力画素値のための乗算ペアを示す図で
ある。
【図１０Ａ】３：１間引きを用いる４：２：０ビデオ信
号用に入力および間引きされた出力画素を示す図であ
る。
号用に入力および間引きされた出力画素を示す図であ
る。
【図１０Ｂ】２：１間引きを用いる４：２：０ビデオ信
号用に入力および間引きされた出力画素を示す図であ
る。
号用に入力および間引きされた出力画素を示す図であ
る。
２１０ 可変長復号器（ＶＬＤ） ２１２ ランレングス（Ｒ／Ｌ）復号器 ２１４ 逆量子化器 ２１６ ダウンコンバージョンフィルタ（ＤＣＴフィル
タ） ２１８ 逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）プロセッサ ２２０ ＭＶトランスレータ ２２２ 標準フレームメモリ ２２４ 高解像度動きブロック発生器 ２２６ アップサンプル ２２８ 半画像発生器 ２３２ ダウンサンプル化プロセッサ ２４０ 前間引きフィルタ ２８０ ディスプレイコンバージョンブロック ２８２ 垂直プログラマブルフィルタ ２８４ 水平プログラマブルフィルタ
タ） ２１８ 逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）プロセッサ ２２０ ＭＶトランスレータ ２２２ 標準フレームメモリ ２２４ 高解像度動きブロック発生器 ２２６ アップサンプル ２２８ 半画像発生器 ２３２ ダウンサンプル化プロセッサ ２４０ 前間引きフィルタ ２８０ ディスプレイコンバージョンブロック ２８２ 垂直プログラマブルフィルタ ２８４ 水平プログラマブルフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サイプラサド ネイムパリー アメリカ合衆国 ペンシルベニア 19047, ラングホーン， アトキンソン レーン 781 (72)発明者 ラリー フィリップス アメリカ合衆国 ニュージャージー 08003， チェリー ヒル， ハイゲイト コート ５
Claims (6)
- 【請求項１】 ビデオ信号の現行フレームの剰余画像に
対応する低解像度画素値の第２セットから、および該ビ
デオ信号の少なくとも１つの標準フレームに対応する低
解像度ダウンサンプル化画素値の第１セットから、該ビ
デオ信号の現行フレームに対応する低解像度ダウンサン
プル化画素値の第３セットを形成する装置であって、該
装置は、 該ダウンサンプル化低解像度画素値の第１セットを蓄積
するためのメモリ手段と、 該ダウンサンプル化低解像度画素値の第１セットを、該
ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応す
る低解像度アップサンプル化画素値のセットへ転換する
ためにラグランジュ補間を用い、該メモリ手段から該ダ
ウンサンプル化低解像度画素値の第１セットを受信する
アップサンプリング手段と、 該ビデオ信号の該現行フレームに対応する低解像度画素
値の１つのセットを形成するように、該ビデオ信号の該
現行フレームの該剰余画像に対応する該低解像度画素値
の第２セットを、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標
準フレームに対応する低解像度アップサンプル化画素値
のセットに加えるための合計手段と、 該メモリ手段内の蓄積用に、該ビデオ信号の該現行フレ
ームに対応する該低解像度ダウンサンプル化画素値の第
３セットを発生するように、該ビデオ信号の該現行フレ
ームに対応する該低解像度画素値のセットの内、選択さ
れたセットを消去するための間引き手段と、を含む装
置。 - 【請求項２】 該ビデオ信号の該現行フレームの剰余画
像を表す符号化ビデオ信号から、および該ビデオ信号の
少なくとも１つの標準フレームに対応するダウンサンプ
ル化低解像度画素値のセットから、ビデオ信号の現行フ
レームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値のセ
ットを形成するための装置であって、該符号化ビデオ信
号は周波数ドメイン変換高解像度ビデオ信号であり、該
装置は、 該符号化ビデオ信号を、高解像度周波数ドメインビデオ
係数値の１つのセットとして受信するための受信手段
と、 該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対応する
周波数ドメインビデオ係数のセットを形成するように、
該高解像度周波数ドメインビデオ係数値のセットを受
信、および重みづけを行うためのダウンコンバージョン
フィルタ手段と、 該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対応する
該周波数ドメインビデオ係数のセットを、該ビデオ信号
の該現行フレームの該剰余画像に対応する画素値のセッ
トへ変換するための逆変換手段と、 該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応
する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを蓄積
するためのメモリ手段と、 該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応
する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセットを、該
ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応す
るアップサンプル化低解像度画素値へ転換するためにラ
グランジュ補間を用い、該メモリ手段から該ビデオ信号
の該少なくとも１つの標準フレームに対応する該ダウン
サンプル化低解像度画素値のセットを受信するアップサ
ンプリング手段と、 該ビデオ信号の該現行フレームに対応する低解像度画素
値のセットを形成するように、該ビデオ信号の該現行フ
レームの該剰余画像に対応する該画素値のセットを、該
ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに対応す
る該アップサンプル化低解像度画素値のセットに加える
ための合計手段と、 該メモリ手段内の蓄積用に、該ビデオ信号の該現行フレ
ームに対応する該低解像度ダウンサンプル化画素値のセ
ットを発生するように、該ビデオ信号の該現行フレーム
に対応する該低解像度画素値のセットの内、選択された
セットを消去するための間引き手段と、を含む装置。 - 【請求項３】 前記間引き手段が３：１間引きを行い、
および前記アップサンプリング手段が三次ラグランジュ
フィルタを含む、請求項２に記載の低解像度ビデオ信号
を形成するための装置。 - 【請求項４】 ビデオ信号の現行フレームの剰余画像に
対応する低解像度画素値の第２セットから、および該ビ
デオ信号の少なくとも１つの標準フレームに対応する低
解像度ダウンサンプル化画素値の第１セットから、該ビ
デオ信号の現行フレームに対応する低解像度ダウンサン
プル化画素値の第３セットを形成する方法であって、該
方法は、 （ａ）該ダウンサンプル化低解像度画素値の第１セット
をメモリに蓄積する工程と、 （ｂ）該ダウンサンプル化低解像度画素値の第１セット
を、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに
対応する低解像度アップサンプル化画素値のセットへ転
換するためにラグランジュ補間を用い、該メモリから該
ダウンサンプル化低解像度画素値の第１セットを受信す
る工程と、 （ｃ）該ビデオ信号の該現行フレームに対応する低解像
度画素値の１つのセットを形成するように、該ビデオ信
号の該現行フレームの該剰余画像に対応する該低解像度
画素値の第２セットを、該ビデオ信号の該少なくとも１
つの標準フレームに対応する低解像度アップサンプル化
画素値のセットに加える工程と、 （ｄ）該メモリ内の蓄積用に、該ビデオ信号の該現行フ
レームに対応する該低解像度ダウンサンプル化画素値の
第３セットを発生するように、該ビデオ信号の該現行フ
レームに対応する該低解像度画素値のセットの内、選択
されたセットを消去する工程と、を含む方法。 - 【請求項５】 該ビデオ信号の該現行フレームの剰余画
像を表す符号化ビデオ信号から、および該ビデオ信号の
少なくとも１つの標準フレームに対応するダウンサンプ
ル化低解像度画素値のセットから、ビデオ信号の現行フ
レームに対応する低解像度ダウンサンプル化画素値のセ
ットを形成するための方法であって、該符号化ビデオ信
号は周波数ドメイン変換高解像度ビデオ信号であり、該
方法は、 （ａ）該符号化ビデオ信号を、高解像度周波数ドメイン
ビデオ係数値の１つのセットとして受信するための受信
する工程と、 （ｂ）該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対
応する周波数ドメインビデオ係数のセットを形成するよ
うに、該高解像度周波数ドメインビデオ係数値のセット
に重みづけを行う工程と、 （ｃ）該ビデオ信号の該現行フレームの該剰余画像に対
応する該周波数ドメインビデオ係数のセットを、該ビデ
オ信号の該現行フレームの該剰余画像に対応する画素値
のセットへ変換する工程と、 （ｄ）該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレーム
に対応する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセット
をメモリ内に蓄積する工程と、 （ｅ）該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレーム
に対応する該ダウンサンプル化低解像度画素値のセット
を、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに
対応するアップサンプル化低解像度画素値へ転換するた
めにラグランジュ補間を用い、該メモリから該ビデオ信
号の該少なくとも１つの標準フレームに対応する該ダウ
ンサンプル化低解像度画素値のセットを受信する工程
と、 （ｆ）該ビデオ信号の該現行フレームに対応する低解像
度画素値のセットを形成するように、該ビデオ信号の該
現行フレームの該剰余画像に対応する該画素値のセット
を、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレームに
対応する該アップサンプル化低解像度画素値のセットに
加える工程と、 （ｇ）該メモリ内の蓄積のために、該ビデオ信号の該現
行フレームに対応する該低解像度ダウンサンプル化画素
値のセットを発生するように、該ビデオ信号の該現行フ
レームに対応する該低解像度画素値のセットの内、選択
されたセットを消去する工程と、を含む方法。 - 【請求項６】 工程（ｇ）において、前記ビデオ信号の
前記現行フレームに対応する前記低解像度画素値のセッ
トの３：１間引きが行われ、および前記工程（ｅ）にお
いて、該ビデオ信号の前記少なくとも１つの標準フレー
ムに対応する前記ダウンサンプル化低解像度画素値のセ
ットを、該ビデオ信号の該少なくとも１つの標準フレー
ムに対応するアップサンプル化低解像度画素値の１つの
セットに転換するために、三次ラグランジュフィルタが
用いられる、請求項５に記載の低解像度ビデオ信号を形
成するための方法。
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