JP2000209597A

JP2000209597A - 画像デ―タ符号化装置および方法

Info

Publication number: JP2000209597A
Application number: JP1081099A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Morishita; 昌博森下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】符号化後のデータの品質を高く保ちつつ、処
理時間を短縮できる画像データ符号化装置を提供する。【解決手段】本画像データ符号化装置は、１フレーム
分の画像データに対応する各領域を含むメモリに、フィ
ールド構造の画像データを格納し、必要に応じて領域内
の画像データを参照しつつ、１つのマクロブロックに対
し複数の予測画像を生成し、予測画像を選択して１マク
ロブロック分の画像データを符号化する。同一フィール
ド内のマクロブロックに対し予測画像を生成する前、参
照の可能性がある領域を特定するデータは第１レジスタ
に格納され（Ｓ１０３１、Ｓ１０３３）フィールドの属
性に応じて組み合わせ値が生成される（Ｓ１０３４）。
予測画像を生成する際には、組み合わせ値が更新されつ
つ、組み合わせ値と第１レジスタとに応じてフレームに
対応するメモリの領域が特定される（Ｓ１０３６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを符号
化する画像データ符号化装置に関し、特に複数の予測画
像を一旦生成しこれらの予測画像（に対応する動きベク
トル）のうちの１つを選択しつつ画像データを符号化す
る画像データ符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、動画像データを符号化するこ
とにより圧縮して伝送し復号化することにより伸長する
ための技術が、ＭＰＥＧ２（ＩＳＯ−ＩＥＣ１３８１８
−２）等により国際的に規格化されている。これらの動
画像データは、１枚の画面ごとに規格に従うデータが生
成されるよう符号化されるが、特に、ＭＰＥＧ２規格で
は、テレビジョン信号にて用いられるインタレース走査
による動画像を直接扱うことができるよう、生成される
データの構造が規定されている。

【０００３】以下、これらのＭＰＥＧ２規格による画像
データの符号化に関して説明する。ＭＰＥＧ２規格で
は、画像は、大きくは１枚の画面に対応するフレームと
いう単位が用いられて処理される。このフレーム（また
は後に示すフィールド）は、フレームを構成する１６×
１６の画素ブロックであるマクロブロック（符号化が行
なわれる際の処理単位であり、通常１フレームに１００
０個以上のマクロブロックが含まれる）の予測符号化の
方式によってＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャに分
類される。

【０００４】

【表１】

【０００５】表１に示すように、Ｉピクチャ（フレーム
内符号化画像）のフレーム（またはフィールド）は前後
に続くフレームに対して原画像の並ぶ順序と同じ順序で
符号化され、Ｉピクチャのフレームに含まれるマクロブ
ロックはフレーム内にて独立に符号化される。Ｐピクチ
ャ（フレーム間前方予測符号化画像）のフレームは前後
に続くフレームに対して（Ｂピクチャを除いて）原画像
の並ぶ順序と同じ順序で符号化され、Ｐピクチャのフレ
ームに含まれるマクロブロックは過去（前方）のＩピク
チャまたはＰピクチャから予測されて符号化される。Ｂ
ピクチャ（フレーム間前・後方予測符号化画像）のフレ
ームは未来（後方）のＰピクチャのフレームが符号化さ
れた後に符号化され、Ｂピクチャのフレームに含まれる
マクロブロックは過去のＩピクチャまたはＰピクチャと
未来のＩピクチャまたはＰピクチャとの両方から予測さ
れて符号化される。（Ｐピクチャ、Ｂピクチャでは、マ
クロブロックをフレーム内にて予測符号化することもで
きるが、ここではこれらを考慮しない。）実際に、Ｉピ
クチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャは、他のフレームを参
照しつつ、次に示すような順序で符号化される。

【０００６】図８は、原画像の並ぶ順序とＩピクチャ、
Ｐピクチャ、Ｂピクチャが符号化される際の順序との対
応を示す図である。図８（ａ）は、原画像のフレームが
並ぶ順序にＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｐピクチャ、Ｐピ
クチャを対応させる際の、符号化が行なわれる順序を示
しており、図８（ｂ）は、原画像のフレームが並ぶ順序
にＩピクチャ、Ｂピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐピクチャを
対応させる際の、符号化が行なわれる順序を示してい
る。ここでは、→は予測の方向を示し、（）内の数字は
原画像の並ぶ順序を示し、［］内の数字は符号化の順序
を示す。

【０００７】図８（ａ）のように、Ｉピクチャ、Ｐピク
チャが符号化される際には、符号化の順序は原画像の順
序と同じであり、図８（ｂ）のように、Ｉピクチャ、Ｐ
ピクチャと、Ｂピクチャとが符号化される際には、原画
像でＩピクチャとＰピクチャとの間に含まれるＢピクチ
ャは、Ｐピクチャが符号化された後に符号化される。ま
た、ＭＰＥＧ２規格では、これらのようなＩピクチャ、
Ｐピクチャ、Ｂピクチャの区別にはかかわらず、１つの
フレームの画像は、フレーム構造を有する画像またはフ
ィールド構造を有する画像として符号化される。フレー
ム構造を有する画像は、同一の時刻にサンプリングされ
て生成される（ノンインタレース走査方式）ものであ
り、フィールド構造を有する画像は、１ラインおきに異
なる時刻にサンプリングされて生成される（インタレー
ス走査方式）ものである。このようなフィールド構造を
有する画像では、同一の時刻にサンプリングされた奇数
番目のラインからなる画像がトップフィールドと呼ば
れ、同一の時刻にサンプリングされた偶数番目のライン
からなる画像がボトムフィールドと呼ばれる。

【０００８】さらに、ＭＰＥＧ２規格では、複数の予測
方式が規定されており、参照画像からのマクロブロック
ごとの予測符号化に際して、各マクロブロックに対して
複数の予測方式のうちの１つが指定される。フレーム構
造の画像については、（処理するマクロブロックに最も
類似している、予測のもととなる参照画像の位置を特定
するための）動きベクトルを１つ用いるフレーム予測
と、動きベクトルを２つ用いるフィールド予測とを使用
することができ、フィールド構造の画像については、動
きベクトルを１つ用いるフィールド予測と、動きベクト
ルを２つ用いる１６×８フィールド予測とを使用するこ
とができる。（これら以外に、フレーム構造およびフィ
ールド構造にて、デュアルプライム予測を使用すること
ができるが、これについてはここでは特に言及しな
い。）フレーム構造の画像に対するフレーム予測では、
参照するフレームから、処理を行なうフレームのマクロ
ブロックの動きベクトルＭＶが生成され、フレーム構造
の画像に対するフィールド予測では、参照するフレーム
の２つのフィールドから、それぞれ、処理を行なうフレ
ームのフィールドに対応する１６×８の半マクロブロッ
クの動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２が生成される。

【０００９】また、フィールド構造の画像に対するフィ
ールド予測では、参照するフィールドから、処理を行な
うフィールドのマクロブロックの動きベクトルＭＶが生
成され、フィールド構造の画像に対する１６×８フィー
ルド予測では、参照するフィールドから、処理を行なう
フィールド上のマクロブロックの上半分の１６×８ブロ
ックの動きベクトルＭＶ１と下半分の１６×８ブロック
の動きベクトルＭＶ２とが生成される。

【００１０】ＭＰＥＧ２規格では、上述のように、Ｉピ
クチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャが定められており、１
フレームの画像は、予測方式がマクロブロックごとに選
択されつつ、フレーム構造の画像またはフィールド構造
の画像として符号化される。（以下では、１つのマクロ
ブロックに対し、複数の参照画像および複数の予測方式
による、複数の予測画像が実際に生成され、これらの予
測画像のうちの最適なもの（原画像に最も近いもの）が
選択されて、この最適な予測画像に対して（ＤＣＴ処
理、量子化処理等の）符号化が行なわれていくことを想
定する。）より詳細に、フレーム構造とフィールド構造
との参照画像の違いまたこれによる画像データ符号化装
置での処理の違いについて説明する。

【００１１】フレーム構造の画像を連続して符号化する
場合には、上述のように、Ｐピクチャは、符号化された
過去のＩピクチャまたはＰピクチャのうちの最も新しい
ものを（復号化して）参照画像とし、Ｂピクチャは、符
号化された過去のＩピクチャもしくはＰピクチャのうち
の最も新しいものと、符号化された未来のＩピクチャも
しくはＰピクチャのうちの最も新しいものとを（復号化
して）参照画像とする。

【００１２】また、フィールド構造の画像を連続して符
号化する場合には、Ｐピクチャは、（１フレームあた
り）符号化された過去のＩピクチャまたはＰピクチャの
うちから２枚のフィールドを（復号化して）参照画像と
し（（２枚のフィールドのうち先に処理をするフィール
ドである）１ｓｔ処理フィールドがＩピクチャであり
（２枚のフィールドのうち後に処理をするフィールドで
ある）２ｎｄ処理フィールドがＰピクチャである場合に
は、２ｎｄ処理フィールドのＰピクチャは１ｓｔ処理フ
ィールドのＩピクチャを参照画像とする）、Ｂピクチャ
は、符号化された過去のＩピクチャまたはＰピクチャの
最も新しい２枚のフィールドと、符号化された未来のＩ
ピクチャまたはＰピクチャの最も新しい２枚のフィール
ドとを（復号化して）参照画像とする。

【００１３】これらの参照画像の違いについて、図９〜
図１２等を用いてより詳しく説明する。今、ある原画像
の各フレームに対して、Ｉ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ３、Ｂ
４、Ｂ５、Ｐ６、・・・を対応させて符号化する。（こ
こで、Ｉ、Ｐ、Ｂは、上述のようなピクチャタイプを示
しており、これらに付す０、１、２、・・・は、原画像
の並ぶ順序を示している。）図９は、この原画像が並ぶ
順序とこの原画像が符号化される際の順序との対応を示
す図である。図９（ａ）はこの原画像が並ぶ順序を示し
ており、図９（ｂ）はこの原画像が符号化される順序を
示している。

【００１４】図９（ａ）に示すような原画像の各フレー
ムＩ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｐ６、・・・
は、符号化される際に図９（ｂ）に示すようにＩ０、Ｐ
３、Ｂ１、Ｂ２、Ｐ６、Ｂ４、Ｂ５、・・・と並べ替え
られる。このように符号化の際に並べ替えを行なうため
には、（たとえば、Ｐ３を符号化した後にＢ１、Ｂ２を
符号化するためには、Ｐ３を符号化するまでＩ０、Ｂ
１、Ｂ２を記憶させておかなくてはならず、その後、Ｂ
２を符号化するまでＩ０、Ｐ３を記憶させておかなくて
はならず、）参照画像（Ｉ０、Ｐ３）と処理すべき画像
（Ｂ１、Ｂ２）とを記憶させておき、処理すべき画像に
対してどの参照画像を用いるのかを管理しておく必要が
ある。

【００１５】実際に、これらのように蓄積される画像デ
ータと、処理すべき画像に対して蓄積されているどの画
像データを参照させるのかとを管理するためには、所定
の画像データを蓄積する蓄積メモリにおいて、前方フレ
ーム間予測の参照画像がどの位置に蓄積されているかを
示すパラメータＰＡ₁と、後方フレーム間予測の参照画
像がどの位置に蓄積されているかを示すパラメータＰＡ
₂と、処理の対象となる画像データがどの位置に蓄積さ
れているかを示すパラメータＰＡ₃との３つのパラメー
タが必要とされる。

【００１６】図９に示す原画像をフレーム構造を有する
画像として符号化する場合の参照画像と、フィールド構
造を有する画像として符号化する場合の参照画像を説明
する。（Ｉピクチャは参照を必要としないため、ここで
は特に言及しない。）図１０は、フレーム構造の画像を
Ｐピクチャ、Ｂピクチャとして符号化する場合の参照画
像を説明するための図である。

【００１７】フレーム構造の画像を符号化する際には、
フレームＢ４、Ｂ５は、それぞれ、前方へのフレームＰ
３と後方へのフレームＰ６とを参照画像とし、フレーム
Ｐ６は、前方へのフレームＰ３を参照画像とする。図１
１は、フィールド構造の画像をＢピクチャとして符号化
する場合の参照画像を説明するための図である。図１１
（ａ）は、Ｂピクチャのトップフィールドが１ｓｔ処理
として符号化されるときの参照画像を示しており、図１
１（ｂ）は、Ｂピクチャのボトムフィールドが１ｓｔ処
理として符号化されるときの参照画像を示している。ま
た、図１２は、フィールド構造の画像をＰピクチャとし
て符号化する際の参照画像を説明するための図である。
図１２（ａ）は、Ｐピクチャのトップフィールドが１ｓ
ｔ処理として符号化されるときの参照画像を示してお
り、図１２（ｂ）は、Ｐピクチャのボトムフィールドが
１ｓｔ処理として符号化されるときの参照画像を示して
いる。

【００１８】フィールド構造の画像をＢピクチャとして
符号化する場合には、図１１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、フレームＢ４（およびフレームＢ５）に属する２枚
のフィールドは、１ｓｔ処理として符号化されるか、２
ｎｄ処理として符号化されるかにかかわらず（２枚のフ
ィールドのいずれを先に符号化するかに応じて、１ｓｔ
処理、２ｎｄ処理を対応させる）、それぞれ、前方への
フレームＰ３に属する２枚のフィールドのいずれかと後
方へのフレームＰ６に属する２枚のフィールドのいずれ
かとを参照画像とする。

【００１９】また、フィールド構造の画像をＰピクチャ
として符号化する場合には、図１２（ａ）、（ｂ）に示
すように、フレームＰ６に属する２枚のフィールドは、
トップフィールドであるかボトムフィールドであるかに
かかわらず、１ｓｔ処理として符号化されるときにはフ
レームＰ３に属する２枚のフィールドのいずれかを参照
画像とし、２ｎｄ処理として符号化されるときにはフレ
ームＰ３に属する２枚のフィールドのうち２ｎｄ処理と
して符号化されたフィールドとフレームＰ６に属する２
枚のフィールドのうち１ｓｔ処理として符号化されたフ
ィールドとのいずれかを参照画像とする。

【００２０】すなわち、フレーム構造の画像を符号化す
る場合のＢピクチャおよびＰピクチャに対して参照すべ
き画像は、予測方式（フレーム予測またはフィールド予
測）にかかわらず、１種類のフレームに限られる。これ
に対して、フィールド構造の画像を符号化する場合の、
Ｂピクチャのフレームの１ｓｔ処理フィールド、２ｎｄ
処理フィールド、および、Ｐピクチャのフレームの１ｓ
ｔ処理フィールドに対して参照すべき画像は、予測方式
（フィールド予測または１６×８フィールド予測）にか
かわらず、１種類のフレームに限られるが、Ｐピクチャ
のフレームの２ｎｄ処理フィールドに対して参照すべき
画像は、予測方式によって、２種類のフレーム（上記で
はフレームＰ３の２ｎｄ処理フィールドおよびフレーム
Ｐ６の１ｎｄ処理フィールド）のいずれともなりうる。

【００２１】これらのようなフィールド構造の画像、フ
レーム構造の画像を符号化する場合の、処理画像と参照
画像との対応を表２に、また、特にフィールド構造の画
像をＰピクチャとして符号化する場合の処理画像のフィ
ールド処理順、フィールド種別、および、参照画像のフ
ィールド種別に応じての、参照画像が前方フレームに含
まれるか同一フレームに含まれるかの別を表３に示す。

【００２２】表２では、たとえば、フィールド構造のフ
レームＰ６の２ｎｄ処理フィールドとしてトップフィー
ルドを符号化する際には、前方への参照画像は、フレー
ムＰ３のトップフィールドまたはフレームＰ６のボトム
フィールドとなる（図１２（ｂ）参照）ことを示してい
る。また、表３では、Ｐピクチャの２ｎｄ処理フィール
ドとしてボトムフィールドを符号化する際、参照画像の
トップフィールドは同一フレームに属し、参照画像のボ
トムフィールドは前方フレームに属する（図１２（ａ）
参照）ことを示している。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【表３】

【００２５】実際には先述のような蓄積メモリが用いら
れて連続するフレームが順次符号化されていくが、参照
するフレームが１種類に限られる、フレーム構造の画像
を符号化する場合には、この蓄積メモリにおいて、前方
フレーム間予測の参照画像がどの位置に蓄積されている
かを示すパラメータＰＡ₁、後方フレーム間予測の参照
画像がどの位置に蓄積されているかを示すパラメータＰ
Ａ₂、および、処理の対象となる画像データがどの位置
に蓄積されるかを示すパラメータＰＡ₃を、処理すべき
フレームの複数のマクロブロックに対して最初に１度だ
け設定すれば、処理すべきフレームが継続している間、
これらをもとに参照画像が蓄積されている蓄積メモリ上
の位置が特定される。

【００２６】これに対して、参照するフレームが２種類
に及ぶ、フィールド構造の画像を符号化する際には、Ｐ
ピクチャを処理するときに、上記のような３つのパラメ
ータＰＡ₁〜ＰＡ₃のうちのパラメータＰＡ₁とパラメー
タＰＡ₃とをもとに、符号化するマクロブロックに対す
る複数の動きベクトルの各々に対応させて、参照画像が
蓄積されている蓄積メモリ上の位置を特定する必要があ
る。

【００２７】従来の画像データ符号化装置では、複数の
動きベクトルに対応する複数の予測画像から符号化の対
象となる予測画像を選択するための処理は、上述のよう
に参照画像が蓄積されている蓄積メモリ上の位置が特定
されつつ、次に図１３、図１４に示すようにして行なわ
れている。図１３は、フレーム構造の画像を符号化する
際の予測画像の選択処理を示すフローチャートであ
り、、図１４は、フィールド構造の画像を符号化する際
の予測画像の選択処理を示すフローチャートである。

【００２８】図１３に示すように、フレーム構造の画像
を符号化する際の、複数の予測画像から符号化の対象と
なる予測画像を選択するための処理では、まず、符号化
すべき１フレームの処理画像に対して、蓄積メモリ上で
の、前方への参照画像が蓄積されている位置、後方への
参照画像が蓄積されている位置、処理画像を蓄積する位
置が特定されて、上記のパラメータＰＡ₁〜ＰＡ₃が設定
され（Ｓ２０１）、１フレームの処理画像に含まれる複
数のマクロブロックの各々に対する、複数の動きベクト
ルの各々について、参照画像が格納された蓄積メモリか
ら予測画像が抽出される（Ｓ２０２）。続いて、これら
複数の動きベクトルの各々について抽出された予測画像
から、予測画像のデータ量が最小となる動きベクトルが
選択される（Ｓ２０３）。

【００２９】図１４に示すように、フィールド構造の画
像を符号化する際の、複数の予測画像から符号化の対象
となる予測画像を選択するための処理では、上述のフレ
ーム構造の画像を対象とする際と同様にして、パラメー
タＰＡ₁〜ＰＡ₃が設定され（Ｓ３０１）、動きベクトル
ごとの予測画像が抽出され（Ｓ３０３）、動きベクトル
（に対応する予測画像）が選択される（Ｓ３０４）が、
フィールド構造の画像を符号化する際には動きベクトル
によって参照されるフレームが異なるため、Ｓ３０１と
Ｓ３０３との間で、動きベクトルから予測画像を抽出す
る前に蓄積メモリ上の参照すべきフレームの位置を選択
しなくてはならない（Ｓ３０２）。（ここでは、蓄積メ
モリ上のフレームの位置さえ特定されれば、トップフィ
ールド、ボトムフィールドのいずれを参照するかを決定
することができるものとしている。）より詳細には、こ
のＳ３０２での参照すべきフレームの選択は、まず、処
理される画像はフレームを構成するトップフィールドで
あるか否かが判断される（Ｓ３０２１）。

【００３０】処理される画像がトップフィールドであれ
ば（Ｓ３０２１にて、ＹＥＳ）、続いて、この処理され
る画像は１ｓｔ処理フィールドであるか否かが判断され
る（Ｓ３０２２）。処理される画像が１ｓｔ処理フィー
ルドであれば（Ｓ３０２２にて、ＹＥＳ）これに応じて
参照すべき画像（フレーム）が蓄積されている蓄積メモ
リの位置（表３の前方フレームが蓄積されている蓄積メ
モリの位置）が設定され（Ｓ３０２３）、処理される画
像が１ｓｔ処理フィールドでなければ（Ｓ３０２２に
て、ＮＯ）これに応じて参照すべき画像が蓄積されてい
る蓄積メモリの位置（表３の前方フレームまたは同一フ
レームのいずれかが蓄積されている蓄積メモリの位置）
が設定される（Ｓ３０２４）。

【００３１】また、同様に、処理される画像がトップフ
ィールドでなければ（Ｓ３０２１にて、ＮＯ）、続い
て、この処理される画像は１ｓｔ処理フィールドである
か否かが判断される（Ｓ３０２５）。処理される画像が
１ｓｔ処理フィールドであれば（Ｓ３０２５にて、ＹＥ
Ｓ）、これに応じて参照すべき画像が蓄積されている蓄
積メモリの位置（表３の前方フレームが蓄積されている
蓄積メモリの位置）が設定され（Ｓ３０２６）、処理さ
れる画像が１ｓｔ処理フィールドでなければ（Ｓ３０２
５にて、ＮＯ）これに応じて参照すべき画像が蓄積され
ている蓄積メモリの位置（表３の前方フレームまたは同
一フレームのいずれかが蓄積されている蓄積メモリの位
置）が設定される（Ｓ３０２７）。

【００３２】すなわち、予測画像が抽出される対象とな
る動きベクトルがどのようなフィールド（トップまたは
ボトム、および、１ｓｔ処理または２ｎｄ処理）のマク
ロブロックに対するものであるかが判断され、フィール
ドに対するこのような判断に応じて参照すべきフィール
ドが特定されて、このフィールドを含むフレームが蓄積
されている蓄積メモリ上の位置が予測画像を抽出するた
めのデータとして設定される。

【００３３】実際に、これらのような、フィールド構造
の画像を符号化する際の、予測画像を選択するための処
理を前掲の図１２を用いて説明する。今、処理画像が、
フィールド構造を有するフレームＰ６であり、フレーム
Ｐ６に含まれる２枚のフィールドが、ボトムフィール
ド、トップフィールドと順に処理されていくことを想定
する（図１２（ｂ））。（ここでの処理に先立って、参
照すべきフレーム、処理すべきフレームは、蓄積メモリ
に格納されている。）フレームＰ６に対する予測画像を
選択するための処理では、まず、前方への参照画像とな
るフレームＰ３の蓄積メモリ上の位置を示すパラメータ
ＰＡ₁、および、処理すべき画像であるフレームＰ６の
蓄積メモリ上の位置を示すパラメータＰＡ₃が設定され
る（Ｓ３０１）。

【００３４】この予測画像の選択処理は各フレームごと
に行なわれるものであり、ボトムフィールドが１ｓｔ処
理フィールド、トップフィールドが２ｎｄ処理フィール
ドであることを想定している（Ｓ３０２〜Ｓ３０４での
処理は、トップフィールドとボトムフィールドとのいず
れのフィールドに含まれるマクロブロックをも対象とし
ている）ので、Ｓ３０２での３つの判断処理に基づい
て、１ｓｔ処理フィールドであるボトムフィールドのマ
クロブロックに対する動きベクトルから予測画像を抽出
するときには、動きベクトルにかかわらず、蓄積メモリ
上の参照すべき画像の位置がフレームＰ６に対応され
る。

【００３５】また、２ｎｄ処理フィールドであるトップ
フィールドのマクロブロックに対する動きベクトルから
予測画像を抽出するときには、動きベクトルに応じて、
上記のパラメータＰＡ₁およびパラメータＰＡ₃が選択さ
れ、蓄積メモリ上の参照すべき画像の位置が、フレーム
Ｐ３、フレームＰ６のいずれかに対応される。ここで、
処理画像が、フィールド構造を有するフレームＰ６であ
り、フレームＰ６に含まれる２枚のフィールドが、トッ
プフィールド、ボトムフィールドと順に処理されていく
ことを想定する（図１２（ａ）参照）際には、上述と同
様にして、１ｓｔ処理フィールドであるトップフィール
ドのマクロブロックに対する動きベクトルから予測画像
を抽出するときには、動きベクトルにかかわらず、蓄積
メモリ上の参照すべき画像の位置がフレームＰ３に対応
されるのに対し、２ｎｄ処理フィールドであるボトムフ
ィールドのマクロブロックに対する動きベクトルから予
測画像を抽出するときには、動きベクトルに応じて、蓄
積メモリ上の参照すべき画像の位置が、フレームＰ３、
フレームＰ６のいずれかに対応される。

【００３６】以上のように、従来の画像データ符号化装
置では、フィールド構造の画像を符号化する際、トップ
フィールド、ボトムフィールドのいずれ（に含まれるマ
クロブロック）を先に処理したとしても、逐次、これら
のフィールドに含まれるマクロブロックの複数の動きベ
クトルに対して参照すべきフレームの位置を設定し、予
測画像を抽出し、抽出される複数の予測画像のうちデー
タ量が最小となる予測画像（の動きベクトル）を選択
し、この動きベクトルに対してマクロブロックの符号化
を行なうことができる。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像データ符号化装置では、上述のように、フレーム構
造の画像を符号化する際には、処理すべき同一のフレー
ム内の複数のマクロブロックに対する符号化処理につい
て、（これらのマクロブロックに対する複数の動きベク
トルに対応する参照画像は１フレームのみに限られてい
たために）１度である参照フレームの位置を設定するた
めの処理が、フィールド構造の画像を符号化する際に
は、（動きベクトルに応じて参照画像が２フレームにま
たがるために）動きベクトルごとに要することとなり、
この処理のために符号化の対象となっているフィールド
の属性（トップまたはボトム、および、１ｓｔ処理また
は２ｎｄ処理）を判断する必要が生ずる（図１４のＳ３
０２１、Ｓ３０２２、Ｓ３０２５）。

【００３８】このため、フィールド構造の画像を１フレ
ーム符号化する際には、フレーム構造の画像を１フレー
ム符号化する際に比べて、動きベクトルに対して参照す
べき（フィールドが含まれる）フレームの選択に要する
処理分、多くの処理ステップを要し、これらの処理のた
めの時間分（１フレームについて、（参照すべきフレー
ムの選択処理（図１４のＳ３０２での１連の処理）に要
する時間）×（１フレームに含まれるマクロブロック
数）×（動きベクトル数））多くの時間を要することと
なる。

【００３９】これらのように、フィールド構造の画像を
処理するために、特に必要とされる、上述のような多大
な処理ステップおよびこれらの処理に要する時間は、画
像データ符号化装置にとって大きな負荷となり、画像デ
ータの符号化に支障を来たすことがある。本発明は、上
記の問題点を考慮してなされたものであり、符号化され
た後のデータの品質を高く保ちつつ、処理に要する時間
を短縮することのできる画像データ符号化装置を提供す
ることを目的とする。

【００４０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る画像データ符号化装置は、２つのフ
ィールドを含む１つのフレームに対応する画像データ
が、連続して入力され、前記画像データを、各領域が１
フレーム分の画像データに対応する、複数の領域を含む
画像メモリに順次格納し、あらかじめ指定された符号化
の種類に応じて前記画像メモリの領域を特定し、すでに
格納されている画像データを参照しつつ、フィールドを
分割して得られる処理すべき１つのブロックに対して、
符号化の途中にてのデータである中間データを複数生成
し、前記複数の中間データのうちの１つの中間データを
選択し、前記ブロックを順次符号化して出力する画像デ
ータ符号化装置であり、同一のフィールドに含まれる複
数のブロックに対する中間データを生成する前に、参照
を行なう可能性のある領域を特定するデータをレジスタ
に格納し、前記ブロックが含まれるフィールドの複数の
属性を示すデータを組み合わせて組み合わせ値を生成
し、前記複数のブロックに対する中間データを生成する
際に、前記組み合わせ値を更新しつつ、前記組み合わせ
値と前記レジスタに格納されているデータとに応じて、
参照する前記画像メモリの領域を特定することを特徴と
している。

【００４１】また、上記の目的を達成するために、本発
明に係る画像データ符号化装置は、フィールド構造を有
するフレームに対応する画像データが、連続して入力さ
れ、前記画像データを、各領域が１フレーム分の画像デ
ータに対応する、複数の領域を含む画像メモリに順次格
納し、あらかじめ指定されたピクチャの種別に応じて前
記画像メモリの領域を特定し、すでに格納されている画
像データを参照しつつ、フィールド内の処理すべき１つ
のマクロブロックに対して複数の予測画像を生成し、前
記複数の予測画像のうちの１つの予測画像を選択し、前
記マクロブロックを順次符号化して出力する画像データ
符号化装置であり、同一のフィールドに含まれる複数の
マクロブロックに対する予測画像を生成する前に、参照
を行なう可能性のある領域を特定するデータを第１レジ
スタに格納し、前記マクロブロックが含まれるフィール
ドの符号化の順序、ピクチャの種別およびフィールドの
種別の組み合わせから定まる組み合わせ値を生成し、前
記複数のマクロブロックに対する予測画像を生成する
際、前記組み合わせ値を更新しつつ、前記組み合わせ値
と前記第１レジスタに格納されているデータとに応じ
て、参照する前記画像メモリの領域を特定することを特
徴としている。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施の形態の１つである画像データ符号化装置につい
て説明する。図１は、本発明の実施の形態の１つである
画像データ符号化装置の全体構成を示すブロック図であ
り、図２は、図１に示す蓄積メモリ１０２の構成を示す
図である。

【００４３】図１に示すように、本画像データ符号化装
置は、全体の動作を制御するためのＣＰＵ１０１と、画
像データを蓄積する蓄積メモリ１０２と、蓄積メモリ１
０２に蓄積されている、参照すべき画像と符号化すべき
画像のマクロブロックとから動きベクトルを検出する動
き予測器１０３と、蓄積メモリ１０２に蓄積されている
画像データにＤＣＴ処理を施しまた逆量子化された画像
データに逆ＤＣＴ処理を施すＤＣＴ／逆ＤＣＴ処理部１
０４と、ＤＣＴ処理された画像データに量子化処理を施
しまた量子化された画像データに逆量子化処理を施す量
子化／逆量子化処理部１０５と、量子化された画像デー
タを可変長符号化するための可変長符号化器１０６と、
各部での処理に必要なデータ等を記憶するための作業メ
モリ１０７と、画像データを入力して蓄積メモリ１０２
に格納し、蓄積メモリ１０２から符号化されたデータを
出力するための制御を行なう入出力制御部１０８とを含
んでいる。

【００４４】また、図２に示すように、蓄積メモリ１０
２は４つの領域を有し、４つの領域にはそれぞれ０〜４
の数字が付されており、メモリ０〜メモリ４として特定
される。これらのような構成の本画像データ符号化装置
では、次に示すようにして、入力されたフィールド構造
の画像データが処理され、符号化されたデータが出力さ
れる。

【００４５】図３は、本画像データ符号化装置での画像
データに対する処理の概略を説明するための図である。
ここでは、画像データはあらかじめ符号化する順序に並
べ替えられており、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチ
ャのいずれとして符号化されるかはあらかじめ指定され
ているものとする。本画像データ符号化装置では、（フ
ィールドごとの）符号化すべき画像データが入出力制御
部１０８（図１参照）から入力され蓄積メモリ１０２に
格納されると（Ｓ１０１）、画像データをＩピクチャと
して符号化するか否かが判断される（Ｓ１０２）。画像
データがＩピクチャとして符号化されるのでなければ
（Ｓ１０２にて、Ｎｏ）、予測画像の選択処理が行なわ
れた（Ｓ１０３、図４にて詳述）後、また、入力された
画像データがＩピクチャとして符号化されるのであれば
（Ｓ１０２にて、Ｙｅｓ）、予測画像の選択処理は行な
われることなく、Ｓ１０４に処理が進められる。

【００４６】Ｐピクチャ、Ｂピクチャが符号化されると
きには、Ｓ１０３の予測画像の選択処理にて選択された
予測画像に応じ、必要に応じて作業メモリ１０７が用い
られつつ、Ｓ１０４では、ＤＣＴ／逆ＤＣＴ処理部１０
４によりマクロブロックごとの画像データに対してＤＣ
Ｔ処理が施され、続いて、これらのＤＣＴ処理が施され
た画像データに対して、量子化／逆量子化処理部１０５
により量子化処理が施される（Ｓ１０５）。量子化処理
が施された画像データは可変長符号化器１０６により可
変長符号化されて（Ｓ１０６）、入出力制御部１０８か
らＭＰＥＧ２規格に従った（フィールドごとの）符号デ
ータが出力されることとなる（Ｓ１０７）。

【００４７】この後、符号化すべき画像データの終了を
告げるシーケンスエンドが検出されたか否かが判断され
る（Ｓ１０８）。シーケンスエンドが検出されれば（Ｓ
１０８にて、Ｙｅｓ）本処理は終了され、シーケンスエ
ンドが検出されなければ（Ｓ１０８にて、Ｎｏ）Ｓ１０
１からの処理が繰り返される。上述の処理とともに、量
子化処理（Ｓ１０５）を終えた後のデータに対しては、
量子化／逆量子化処理部１０５による逆量子化処理（Ｓ
１０９）、ＤＣＴ／逆ＤＣＴ処理部１０４による逆ＤＣ
Ｔ処理（Ｓ１１０）が施され、逆ＤＣＴ処理が施された
後のデータは蓄積メモリ１０２に格納される（Ｓ１１
１）。このようにして蓄積メモリ１０２に格納された画
像データは、必要に応じて、次に入力されるフィールド
に対する予測画像の選択処理（Ｓ１０３）内の（図４を
用いて説明する）予測画像抽出工程（Ｓ１０３７、Ｓ１
０３９）にて参照画像として用いられることとなる。

【００４８】上記の処理中、Ｓ１０３での予測画像の選
択処理は、特に本発明に関わるものであり、以下、図４
〜図７および表４〜表７を用いて、この予測画像の選択
処理について詳述する。ここで、フィールド構造を有す
る１フレームの画像データは、フィールド単位に２つに
分かれて入力されるが、本画像データ符号化装置での処
理中格納されることとなる蓄積メモリ１０２（図１、図
２参照）へは、フレーム構造を有する画像データと同
様、（２フィールド分）１フレームごとにメモリ０〜メ
モリ３のいずれかに蓄積されるものとする。また、この
際、符号化の対象となる画像データは、フィールド単位
に０から順にカウントされるものとする。（このフィー
ルドのカウントを行なうカウンタをフィールドカウンタ
とする。フィールドカウントの値と、定数”１”との論
理積を演算することにより、処理の対象としているフィ
ールドが１ｓｔ処理フィールドであるか、２ｎｄ処理フ
ィールドであるかに応じて、後に表４に示す変数Ａの値
をそれぞれ”０”、”１”に変化させることができ
る。）図４は、図３のＳ１０３での予測画像の選択処理
の詳細な工程を説明するためのフローチャートである。

【００４９】図３のＳ１０３での予測画像の選択処理
は、詳細には、参照メモリ決定工程（Ｓ１０３１）、第
１レジスタ設定工程（Ｓ１０３３）、組み合わせ値設定
工程（Ｓ１０３４）、第２レジスタ設定工程（Ｓ１０３
５）、参照メモリ設定工程（Ｓ１０３６）、予測画像抽
出工程（Ｓ１０３７、Ｓ１０３９）、ＭＶ選択工程（Ｓ
１０３８、Ｓ１０４０）を含んでおり、これらの工程
は、参照メモリ決定工程（Ｓ１０３１）が行なわれた
後、画像データをＰピクチャおよびＢピクチャのうちい
ずれとして符号化するかにより選択される（Ｓ１０３
２）。画像データがＰピクチャとして符号化される際に
は（Ｓ１０３２にて、Ｎｏ）、Ｓ１０３３〜Ｓ１０３８
の処理が行なわれ、画像データがＢピクチャとして符号
化される際には（Ｓ１０３２にて、Ｙｅｓ）、Ｓ１０３
９、Ｓ１０４０の処理が行なわれる。

【００５０】また、これらの各工程については、Ｓ１０
３５からＳ１０３８までの処理およびＳ１０３９、Ｓ１
０４０の処理は入力される各フィールドのマクロブロッ
クごとに行なわれ、Ｓ１０３６、Ｓ１０３７の処理はマ
クロブロックに対して２回ずつ行なわれるものとする。
以下では、これらの各工程にて行なわれる処理を、画像
データがＰピクチャとして符号化される場合とＢピクチ
ャとして符号化される場合とのそれぞれについて説明
し、この後、これらの処理に対する具体例を説明する。
（ここでの処理に際しては、図３のＳ１０１での処理に
より、蓄積メモリ１０２には、すでに符号化されるべき
画像データが格納されている。）まず、画像データがＰ
ピクチャとして符号化される場合の、予測画像の選択処
理の各工程について説明する。

【００５１】参照メモリ決定工程（Ｓ１０３１）では、
蓄積メモリ１０２中の４つの領域に対応する、メモリ０
〜メモリ３のうち、前方フレーム間予測のための参照画
像が格納されているメモリの領域（参照画像が格納され
ているメモリの領域を参照メモリとする）を指示するパ
ラメータＰＡ₁、後方フレーム間予測のための参照画像
が格納されているメモリの領域を指示するパラメータＰ
Ａ₂、符号化の対象とする画像データが格納されている
メモリの領域を指示するパラメータＰＡ₃が決定され
る。（パラメータＰＡ₁〜ＰＡ₃の各々に設定される０〜
３は、それぞれメモリ０〜メモリ３に対応する。）続い
て、（画像データをＰピクチャとして符号化する際Ｓ１
０３２ではＮｏと判断されて）第１レジスタ設定工程
（Ｓ１０３３）では、後述するシフト値とともに用いる
ことにより動きベクトルに対応する参照画像が格納され
ている蓄積メモリの領域（メモリ０〜メモリ３のいずれ
か）を直接表すこととなる、第１レジスタに値が設定さ
れる。

【００５２】図５は、（所定の記憶領域である）第１レ
ジスタに設定される値を説明するための図である。この
図５に示すように、第１レジスタは４ビットからなり、
Ｐピクチャが符号化される際、上位２ビット、下位２ビ
ットには、それぞれ、ＰＡ₃の値、ＰＡ₁の値が設定され
る。組み合わせ値レジスタ設定工程（Ｓ１０３４）（図
４参照）では、符号化の対象としているフィールドの処
理順と１ｓｔ処理のピクチャの種別とフィールドの種別
とから、表４（表中の各値は２進数にて表記している）
に示すようにして組み合わせ値が算出される。

【００５３】

【表４】

【００５４】組み合わせ値の算出に際しては、処理すべ
きフィールドのフィールド処理順が１ｓｔ処理である
か、２ｎｄ処理であるかに応じて（先述のようなフィー
ルドカウンタの値に応じて）、それぞれ、”０”、”
１”が変数Ａに格納されている。また、処理すべきフィ
ールドの含まれるフレーム内の１ｓｔ処理ピクチャ種別
がＩピクチャ（Ｉピクチャの１ｓｔ処理フィールドに対
してＰピクチャの２ｎｄ処理フィールドを選択すること
ができる）であるか、Ｐピクチャであるかに応じて、そ
れぞれ、”０”、”１”が変数Ｂに格納されており、フ
ィールド種別がトップフィールドであるか、ボトムフィ
ールドであるかに応じて、それぞれ、”０”、”１”が
変数Ｃに格納されている。

【００５５】処理すべきフィールドの属性に応じて上記
のような値が格納されている変数Ａ〜Ｃに対して、処理
すべきフィールドのフィールド処理順が１ｓｔ処理であ
る（Ａ＝０である）場合には、演算は行なわれることな
く組み合わせ値には”００”が割り当てられ、フィール
ド処理順が２ｎｄ処理である（Ａ＝１である）場合に
は、変数Ｂの値と変数Ｃの値との論理積が演算され、こ
の演算結果に変数Ａの値と定数”１”とが加えられた値
が、組み合わせ値Ｄに割り当てられる。

【００５６】第２レジスタ設定工程（Ｓ１０３５）（図
４参照）では、第２レジスタに、１つのマクロブロック
に対しての参照画像の抽出に用いられる３つの動きベク
トル（フィールド予測のための動きベクトルＭＶと、１
６×８フィールド予測のための動きベクトルＭＶ１、Ｍ
Ｖ２）が、トップフィールドに対するものであるか、ボ
トムフィールドに対するものであるかを示す値が設定さ
れる。ここで得られる第２レジスタの値は、予測画像を
抽出する際に参照すべきフィールドを特定するために用
いられる。

【００５７】図６は、第２レジスタに設定される値を説
明するための図である。この図６に示すように、第２レ
ジスタは３ビットからなり、上位１ビットにフィールド
予測にて用いる動きベクトルＭＶ、中位１ビットに１６
×８フィールド予測にて用いる動きベクトルＭＶ１、下
位１ビットに１６×８フィールド予測にて用いる動きベ
クトルＭＶ２を対応させ、動き検出器１０３（図１参
照）にて動きベクトルごとに設定されるｍｏｔｉｏｎ＿
ｖｅｒｔｉｃｌ＿ｆｉｅｌｄ＿ｓｅｌｅｃｔが抽出され
て、各動きベクトルがトップフィールドを参照するもの
であるか、ボトムフィールドを参照するものであるかに
応じて、それそれ、”０”、”１”が設定される。

【００５８】参照メモリ設定工程（Ｓ１０３６）（図４
参照）では、符号化すべき画像データに含まれるマクロ
ブロックの動きベクトルに対して、上述のようにして値
が設定されている第１レジスタ、第２レジスタ、変数
Ａ、および、組み合わせ値が用いられ、次に表５（表中
の各値は２進数にて表記している）に示すようにして、
組み合わせ値が更新されつつシフト値が算出され、この
シフト値により参照すべき画像データの格納されている
位置（図２に示す蓄積メモリ１０２のメモリ０〜メモリ
３のいずれか）が特定される。

【００５９】

【表５】

【００６０】参照メモリ設定工程においては、シフト値
は、表４に示すようにして求めた組み合わせ値Ｄと定
数”１０”との論理積を演算することにより求められ、
このようにして得られたシフト値は、第１レジスタに設
定されている４ビットの値を右に（ローテート）シフト
するビット数を示すものとする。すなわち、シフト値０
ビット分、または、シフト値２ビット分、第１レジスタ
に設定されている値が右にシフトされ、シフト後の第１
レジスタの下位２ビットが、そのまま、図４に示す予測
画像抽出工程（Ｓ１０３７）にて用いるための、（第２
レジスタに対応付けられる）動きベクトルに対して参照
すべきフレームが蓄積されているメモリの位置を特定す
るデータとして用いられる。

【００６１】これらのような参照メモリ設定工程とその
後に続く予測画像抽出工程とは、１つのフィールドに含
まれる複数のマクロブロックの各々に対して２回続けて
行われるが、１つのマクロブロックに対する１回目の参
照メモリ設定工程にて上述のようにシフト値が設定され
た後には、２回目の処理のために組み合わせ値が更新さ
れる。この組み合わせ値の更新に際しては、まず、表４
にて用いたフィールドの処理順を示す変数Ａの値が１ビ
ット左にシフトされ、定数”０１”との論理和が演算さ
れる。さらに、演算結果（（Ａ＜＜１）ｏｒ０１）と、
組み合わせ値Ｄとの排他的論理積が演算され、得られた
値が更新後の組み合わせ値として設定される。

【００６２】予測画像抽出工程（Ｓ１０３７）（図４参
照）では、上述のようにして得られたシフト値により、
動きベクトルに対して参照すべきフレームが蓄積されて
いるメモリの位置が特定され、フィールド予測に用いら
れる（動きベクトルＭＶに対する）予測画像と、１６×
８フィールド予測に用いられる（動きベクトルＭＶ１に
対する予測画像と、動きベクトルＭＶ２に対する予測画
像とから合成された）予測画像との２枚の予測画像が蓄
積メモリ１０２（図１参照）から抽出され作業メモリ１
０７上に生成される。

【００６３】これらのようなＳ１０３６の参照メモリ設
定工程とその後に続くＳ１０３７の予測画像抽出工程と
は、１つのマクロブロックに対して２回ずつ行なわれる
が、上述のように参照メモリ設定工程では各回ごとに組
み合わせ値の更新が行なわれ、１つのマクロブロックに
対しての１回目の参照メモリ設定工程に続く１回目の予
測画像抽出工程では、予測画像を抽出した後に第２レジ
スタの各値が反転され、２回目の参照メモリ設定工程に
続く２回目の予測画像抽出工程にて、反転された第２レ
ジスタに応じて予測画像の抽出が行なわれる。

【００６４】より詳しくには、予測画像抽出工程では、
１つのマクロブロックに対する１回目の予測画像抽出工
程により、第２レジスタの３ビットのデータのうち１と
されているビット位置に対応する動きベクトルに対して
（ボトムフィールドを参照することとなる動きベクトル
に対して）予測画像が生成され、このマクロブロックに
対する２回目の予測画像抽出工程により、１回目の予測
画像抽出工程の後に反転された、第２レジスタの３ビッ
トのデータのうち１とされているビット位置に対応する
動きベクトルに対して（トップフィールドを参照するこ
ととなる動きベクトルに対して）予測画像が生成され
る。すなわち、予測画像抽出工程では、１つのマクロブ
ロックに対する２回の処理うち、１回目の処理ではボト
ムフィールドを参照する動きベクトルに対して予測画像
が生成され、２回目の処理ではトップフィールドを参照
する動きベクトルに対して予測画像が生成されるように
処理が行なわれる。（ここでの工程では、３つの動きベ
クトルに対して一度３つの予測画像が生成され、その後
に動きベクトルＭＶ１に対応する予測画像と動きベクト
ルＭＶ２に対応する予測画像とが合成されて１枚の予測
画像が生成されるものとしている。）その後、ＭＶ選択
工程（Ｓ１０３８）では、１つのマクロブロックに対す
る３つの動きベクトルから抽出された２枚の予測画像の
うち、原画像との差が小さい予測画像の動きベクトルが
選択され、この予測画像（と原画像との差分のデータ）
に対して図３に示す（マクロブロックごとに行なわれ
る）Ｓ１０４以下の処理により符号化が行なわれる。

【００６５】次に、画像データがＢピクチャとして符号
化される場合の、予測画像の選択処理の各工程について
説明する。参照メモリ決定工程（Ｓ１０３１）では、上
述のＰピクチャが符号化される場合と同様に処理が行な
われ、パラメータＰＡ₁〜ＰＡ₃が設定される。続いて、
（画像データをＢピクチャとして符号化する際Ｓ１０３
２ではＹｅｓと判断されて）予測画像抽出工程（Ｓ１０
３９）では、過去のＩピクチャまたはＰピクチャ、およ
び、未来のＩピクチャまたはＰピクチャから、フィール
ド予測に用いられる予測画像と、１６×８フィールド予
測に用いられる予測画像との２枚の予測画像が蓄積メモ
リ１０２（図１参照）から抽出され作業メモリ１０７上
に生成される。

【００６６】その後、ＭＶ選択工程（Ｓ１０４０）で
は、１つのマクロブロックに対する２枚の予測画像のう
ち、原画像との差が小さい予測画像の動きベクトルが選
択され、この予測画像と原画像との差分のデータに対し
て図３に示すＳ１０４以下の処理により符号化が行なわ
れる。（これらのような画像データがＢピクチャとして
符号化される場合の、予測画像の選択処理は、（図１３
に示す）フレーム構造の画像に対する従来の予測画像の
選択処理と同様であり、参照画像となる過去と未来との
２フィールド分の画像データの格納されるメモリ位置を
一度指定すると、処理すべき１つのフィールドに含まれ
るマクロブロックに対してこのメモリ位置を変更する必
要はない。）上述のような（図４に示す）予測画像の選
択処理のうち、特に本発明にかかわる、フィールド構造
の画像データをＰピクチャとして符号化する場合の、予
測画像を生成するために蓄積メモリの位置を特定するた
めの処理（図４のＳ１０３１〜Ｓ１０３６の工程の処
理）を、実際に入力される原画像に対して適用する。

【００６７】以下では、まず、あるフレームのボトムフ
ィールドが１ｓｔ処理として処理されＰピクチャが生成
される際の、参照メモリ決定工程（図４のＳ１０３１）
から参照メモリ設定工程（Ｓ１０３７）までの処理を説
明し、この後に、このフレームのトップフィールドが２
ｎｄ処理として処理されＰピクチャが生成される際の処
理について説明する。

【００６８】図７は、ある原画像が並ぶ順序とこの原画
像が符号化される際の順序との対応を示す図である。図
７（ａ）はこの原画像が並ぶ順序を示しており、図７
（ｂ）はこの原画像が符号化される順序を示している。
今、原画像のフレームに対して、図７（ａ）に示すよう
にフレームＢ０、Ｂ１、Ｉ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｐ５が割り
当てられ、図７（ｂ）に示すようにフレームＩ２、Ｂ
０、Ｂ１、Ｐ５、Ｂ３、Ｂ４の順に符号化が行なわれて
いくものとする。

【００６９】本画像データ符号化装置では、表６に示す
ようにして蓄積メモリのメモリ０〜メモリ３にデータが
格納されていくが、参照メモリ決定工程（図４のＳ１０
３１）にて、図７（ｂ）に示すような順序で入力される
（ここでは、図７（ａ）に示すような原画像の順序は本
画像データ符号化装置に入力される際にあらかじめ並べ
替えられ、符号化される順にデータが入力されるものと
している）フレームに対して、前方フレーム間予測の参
照画像がどの位置に蓄積されているかを示すパラメータ
ＰＡ₁、後方フレーム間予測の参照画像がどの位置に蓄
積されているかを示すパラメータＰＡ₂、および、処理
の対象となる画像データがどの位置に蓄積されるかを示
すパラメータＰＡ₃が設定される。

【００７０】

【表６】

【００７１】上記のように入力されるフレームに対し
て、この表６は、入力されるフレームＩ２がメモリ０
に、フレームＢ０がメモリ１に、フレームＢ１がメモリ
２に、フレームＰ５がメモリ３に順に格納されていき、
フレームＰ５が入力される際にフレームＢ０がビデオ出
力され、その後入力されるフレームＢ３が（ビデオ出力
されたフレームＢ０が直前まで格納されていた）メモリ
１に格納されていくことを示している。

【００７２】また、これらのように蓄積メモリに各フレ
ームのデータが格納されていく際、表７に示すように、
フレームＩ２が入力されるときには上記のパラメータＰ
Ａ₃に（メモリ０に対応する）”０”が設定され、フレ
ームＢ０が入力されるときにはパラメータＰＡ₂に”
０”が、パラメータＰＡ₃に”１”が設定され、フレー
ムＢ１が入力されるときにはパラメータＰＡ₂に”０”
が、パラメータＰＡ₃に”２”が設定され、フレームＰ
５が入力されるときにはパラメータＰＡ₁に”０”が、
パラメータＰＡ₃に”３”が設定され、フレームＢ３が
入力されるときにはパラメータＰＡ₁に”０”が、パラ
メータＰＡ₂に”３”が、パラメータＰＡ₃に”１”が設
定され、フレームＢ４が入力されるときにはパラメータ
ＰＡ₁に”０”が、パラメータＰＡ₂に”３”が、パラメ
ータＰＡ₃に”２”が設定される。

【００７３】

【表７】

【００７４】すなわち、フレームＰ５のボトムフィール
ドが１ｓｔ処理として処理される際には、まず、参照メ
モリ決定工程（Ｓ１０３１）では、パラメータＰＡ
₁に”０”が、パラメータＰＡ₃に”３”が設定される。
第１レジスタ設定工程（Ｓ１０３３）では、上述のよう
な参照メモリ決定工程での処理によりパラメータＰＡ₁
に”０”がパラメータＰＡ₃に”３”が設定されている
ので、４ビットからなる第１レジスタの上位２ビットに
は”３”（パラメータＰＡ₃）、下位２ビットには”
０”（パラメータＰＡ₁）が割り当てられ（図５参
照）、第１レジスタには、”１１００”（ここでは、２
進数で表記している）が格納される。

【００７５】続いて、組み合わせ値設定工程（Ｓ１０３
４）では、フレームＰ５のボトムフィールドが１ｓｔ処
理として処理される際、このフィールドは、トップであ
るかボトムであるかにかかわらず、組み合わせ値に
は、”００”（表４参照）が設定される。また、第２レ
ジスタ設定工程（Ｓ１０３５）では、（図１の動き検出
器１０３にて別の異なる処理にて生成される）動きベク
トルのデータとともに含まれている、動きベクトルがト
ップフィールドおよびボトムフィールドのいずれを参照
するかを示すデータがマクロブロックごとに抽出され
て、第２レジスタに設定される。（ここでは、かりに、
第２レジスタには、”１０１”が設定されるものとす
る。）これらのように１ｓｔ処理としてフレームＰ５の
ボトムフィールドのマクロブロックの符号化が行なわれ
るときには、第１レジスタに”１１００”が、組み合わ
せ値に”００”が、第２レジスタに”１０１”が設定さ
れている状態から、同一のマクロブロックに対して２回
ずつ、参照メモリ設定工程（Ｓ１０３６）、予測画像抽
出工程（Ｓ１０３７）での処理が行なわれる。

【００７６】１回目の参照メモリ設定工程（Ｓ１０３
６）では、組み合わせ値が”００”に設定されているの
で、この組み合わせ値と定数”１０”との論理積の演算
により、シフト値として”００”が算出される（表５
参照）。このようにして算出されたシフト値”００”分
第１レジスタの値は右にシフトされ、第１レジスタの下
位２ビットが参照されることにより、参照するフレーム
の格納されている蓄積メモリ１０２（図２参照）の領域
は、メモリ０と特定される。

【００７７】さらに、（あるマクロブロックに対する）
１回目の参照メモリ設定工程では、これに続く１回目の
予測画像抽出工程の後の、２回目の参照メモリ設定工程
でのシフト値の算出のために、１回目の組み合わせ値”
００”がフィールド処理順に対応する変数Ａの値”０”
が用いられて更新され、２回目の組み合わせ値”０１”
が算出される（表５参照）。

【００７８】１回目の参照メモリ設定工程に続く１回目
の予測画像抽出工程（Ｓ１０３７）では、第１レジスタ
によって特定されるフレーム（メモリ０に格納されるフ
レーム）内の、（データ”１０１”が格納されている）
第２レジスタによって特定されるフィールド（ボトムフ
ィールド）が参照画像とされて、フィールド予測に対す
る動きベクトルＭＶと、１６×８フィールド予測に対す
る動きベクトルＭＶ２と（第２レジスタの３ビットのう
ち”１”となっているビットに対する動きベクトル）
に、それぞれ対応する予測画像が抽出される。また、予
測画像抽出工程では、この抽出の後、フィールドを特定
するための第２レジスタに格納されているデータが”１
０１”から”０１０”に反転される。

【００７９】２回目の参照メモリ設定工程では、組み合
わせ値が”０１”に設定されているので、この組み合わ
せ値と定数”１０”との論理積により、シフト値とし
て”００”が算出される。このようにして算出されたシ
フト値”００”分第１レジスタの値は右にシフトされ、
第１レジスタの下位２ビットが参照されることにより、
参照するフレームの格納されている蓄積メモリ１０２の
領域は、メモリ０と特定される。

【００８０】さらに、（このマクロブロックに対する）
２回目の参照メモリ設定工程では、これに続く２回目の
予測画像抽出工程の後の、（同一のフィールド内の次に
符号化の対象とされるマクロブロックに対する）１回目
の参照メモリ設定工程でのシフト値の算出のために、２
回目の組み合わせ値”０１”がフィールド処理順に対応
する変数Ａの値”０”により更新され、次に処理される
マクロブロックに対する１回目の組み合わせ値”００”
が算出される（表５参照）。

【００８１】この２回目の参照メモリ設定工程に続く、
２回目の予測画像抽出工程では、第１レジスタによって
特定されるフレーム（メモリ０に格納されるフレーム）
内の、１回目に処理の対象としなかったフィールド（ト
ップフィールド）が参照画像とされて、１６×８フィー
ルド予測に対する動きベクトルＭＶ１に対応する予測画
像が抽出される。

【００８２】以上のように１ｓｔ処理フィールドに対す
る処理においては、Ｓ１０３５にてマクロブロックごと
に第２レジスタが設定され直されつつ、組み合わせ値
は、初めに処理の対象とするマクロブロックに対して”
００”、”０１”、これに続くマクロブロックに対し
て”００”、”０１”、さらに続くマクロブロックに対
して”００”、”０１”、・・・と順に変化され、これ
に応じたシフト値（ここでは、常に”００”）が算出さ
れて、参照画像が格納されている蓄積メモリ１０２上の
位置がフレーム単位で特定され（すなわち、参照画像が
蓄積メモリ１０２上のメモリ０〜メモリ３のうちのいず
れに格納されているかが特定され）、これに応じて各動
きベクトルに対する予測画像が抽出される。これらの
後、ＭＶ選択工程（Ｓ１０３８）では、各マクロブロッ
クに対して、フィールド予測に対応する動きベクトルＭ
Ｖと１６×８フィールド予測に対応する動きベクトルＭ
Ｖ１、ＭＶ２とのいずれかが選択されることとなる。

【００８３】次に、フレームＰ５のトップフィールドが
２ｎｄ処理として処理される際の、参照メモリ決定工程
（図４のＳ１０３１）から参照メモリ設定工程（Ｓ１０
３７）までの処理を説明する。まず、参照メモリ決定工
程（Ｓ１０３１）では、フレームＰ５のボトムフィール
ドが１ｓｔ処理として処理される際と同様にして、パラ
メータＰＡ₁に”０”が、パラメータＰＡ₃に”３”が設
定され、第１レジスタ設定工程（Ｓ１０３３）では、第
１レジスタに”１１００”が格納される。

【００８４】続いて、組み合わせ値設定工程（Ｓ１０３
４）では、フレームＰ５のトップフィールドが２ｎｄ処
理として処理されており、また、１ｓｔ処理として処理
されたフィールドはＰピクチャであることから、組み合
わせ値には、”１０”（表４参照）が設定される。第２
レジスタ設定工程（Ｓ１０３５）では、マクロブロック
ごとに、（図１の動き検出器１０３にて別の異なる処理
にて生成される）動きベクトルのデータとともに含まれ
ている、動きベクトルがトップフィールドおよびボトム
フィールドのいずれを参照するかを示すデータが抽出さ
れて、第２レジスタに設定される。（ここでは、かり
に、第２レジスタには、”００１”が設定されているも
のとする。）これらのように２ｎｄ処理としてフレーム
Ｐ５のトップフィールドのマクロブロックの符号化が行
なわれるときには、同一のマクロブロックに対して２回
ずつ、次に示すような、参照メモリ設定工程（Ｓ１０３
６）、予測画像抽出工程（Ｓ１０３７）での処理が行な
われる。

【００８５】１回目の参照メモリ設定工程（Ｓ１０３
６）では、組み合わせ値が”１０”に設定されているの
で、この組み合わせ値と定数”１０”との論理積の演算
により、シフト値として”１０”が算出される（表５参
照）。このようにして算出されたシフト値”１０”分第
１レジスタの値は右にシフトされ、第１レジスタの上位
２ビットが参照されることにより、参照するフレームの
格納されている蓄積メモリ１０２（図２参照）の領域
は、メモリ３と特定される。

【００８６】さらに、１回目のメモリ参照設定工程で
は、これに続く１回目の予測画像抽出工程の後の、２回
目の参照メモリ設定工程でのシフト値の算出のために、
１回目の組み合わせ値”１０”がフィールド処理順に対
応する変数Ａの値”１”が用いられて更新され、２回目
の組み合わせ値”０１”が算出される（表５参照）。１
回目の参照メモリ設定工程に続く１回目の予測画像抽出
工程（Ｓ１０３７）では、第１レジスタによって特定さ
れるフレーム（メモリ３に格納されるフレーム）内の、
１６×８フィールド予測に対する動きベクトルＭＶ２
（第２レジスタの３ビットのうち”１”となっているビ
ットに対する動きベクトル）に対応する予測画像が抽出
される。予測画像抽出工程では、このような予測画像の
抽出の後、フィールドを特定するための第２レジスタが
（”００１”から”１１０”に）反転される。

【００８７】これに続く２回目の参照メモリ設定工程で
は、組み合わせ値が”０１”に設定されているので、こ
の組み合わせ値と定数”１０”との論理積により、シフ
ト値として”００”が算出される。このようにして算出
されたシフト値”００”分第１レジスタの値は右にシフ
トされ（第１レジスタの値はシフトされることなく）、
第１レジスタの下位２ビットが参照されることにより、
参照するフレームの格納されている蓄積メモリ１０２の
領域は、メモリ０と特定される。

【００８８】さらに、２回目の参照メモリ設定工程で
は、これに続く２回目の予測画像抽出工程の後の、（同
一のフィールド内の次に符号化の対象とされるマクロブ
ロックに対する）１回目の参照メモリ設定工程でのシフ
ト値の算出のために、２回目の組み合わせ値”０１”が
フィールド処理順に対応する変数Ａの値”１”により更
新され、次に処理されるマクロブロックに対する１回目
の組み合わせ値”１０”が算出される（表５参照）。

【００８９】この２回目の予測画像抽出工程では、第１
レジスタによって特定されるフレーム（メモリ０に格納
されるフレーム）内の、１回目に処理の対象としなかっ
たフィールド（トップフィールド）が参照画像とされ
て、フィールド予測に対する動きベクトルＭＶと、１６
×８フィールド予測に対する動きベクトルＭＶ１とに、
それぞれ対応する予測画像が抽出される。

【００９０】以上のように２ｎｄ処理フィールドにおい
ては、Ｓ１０３５にてマクロブロックごとに第２レジス
タが設定され直されつつ、組み合わせ値は、初めに処理
の対象とするマクロブロックに対して”１０”、”０
１”、これに続くマクロブロックに対して”１０”、”
０１”、さらに続くマクロブロックに対して”１
０”、”０１”、・・・と順に変化され、これに応じた
シフト値（組み合わせ値”１０”、”０１”のそれぞれ
に対して”２”、”０”）が算出されて、参照画像が格
納されている蓄積メモリ１０２上の位置がフレーム単位
で特定され、これに応じて各動きベクトルに対する予測
画像が抽出される。これらの後、ＭＶ選択工程（Ｓ１０
３８）では、各マクロブロックに対して、フィールド予
測に対応する動きベクトルＭＶと１６×８フィールド予
測に対応する動きベクトルＭＶ１、ＭＶ２とのいずれか
が選択されることとなる。

【００９１】これらのように、本画像データ符号化装置
では、（特にフィールド構造を有する画像データをＰピ
クチャとして符号化する場合、）同一のフィールドに含
まれる複数のマクロブロックの各々に対して複数の予測
画像を生成する前に、あらかじめ、参照を行なう可能性
のある領域を特定するデータが第１レジスタに格納され
（図４に示すＳ１０３１、Ｓ１０３３の第１レジスタ設
定工程に対応する）、マクロブロックが含まれるフィー
ルドの符号化の順序、ピクチャの種別およびフィールド
の種別に応じて組み合わせ値が生成される（Ｓ１０３５
に対応）。

【００９２】上記のフィールドに含まれる複数のマクロ
ブロックに対して複数の予測画像を生成する際には、演
算を行なうことにより組み合わせ値が更新されつつ、組
み合わせ値と第１レジスタとに応じて、予測画像を生成
するときに参照する蓄積メモリ１０２の領域が特定され
る（Ｓ１０３６に対応）。（特定された蓄積メモリ１０
２の領域に対しては、後続するＳ１０３７の予測画像抽
出工程により予測画像が抽出され、さらにこの後に、Ｓ
１０３８のＭＶ選択工程により動きベクトル（によって
特定される予測画像）が選択される。）本画像データ符
号化装置によると、従来のような、１フィールド内に含
まれる多数（通常１０００個以上）のマクロブロックに
対して繰り返される図１４のＳ３０２のような判断処理
が行なわれず、（予測画像の選択に用いられる）参照す
べき画像データが格納されている蓄積メモリの位置を特
定するための処理をより簡素化して、符号化された後の
データの品質を高く保ちつつ処理に要する時間を短縮す
ることができる。

【００９３】上記の実施の形態では、フィールド構造を
有する画像データをＰピクチャとして符号化する場合に
本発明を適用するものとしたが、画像データをＢピクチ
ャとして符号化する場合等に本発明を適用し、判断処理
を行なう代わりに、画像データの属性等を用いて所定の
レジスタに格納されている値に対して演算を繰り返し所
定のデータを示させることができる。

【００９４】また、上記の実施の形態では、参照の可能
性のある２つの領域をあらかじめ第１レジスタに設定し
ておき、２つの領域のいずれかを特定するものとした
が、参照の可能性のある３つ以上の領域をあらかじめ設
定しておき、３つ以上の領域のいずれかを特定するもの
とすることができる。

【００９５】

【発明の効果】本発明に係る画像データ符号化装置は、
２つのフィールドを含む１つのフレームに対応する画像
データが、連続して入力され、前記画像データを、各領
域が１フレーム分の画像データに対応する、複数の領域
を含む画像メモリに順次格納し、あらかじめ指定された
符号化の種類に応じて前記画像メモリの領域を特定し、
すでに格納されている画像データを参照しつつ、フィー
ルドを分割して得られる処理すべき１つのブロックに対
して、符号化の途中にてのデータである中間データを複
数生成し、前記複数の中間データのうちの１つの中間デ
ータを選択し、前記ブロックを順次符号化して出力する
画像データ符号化装置であり、同一のフィールドに含ま
れる複数のブロックに対する中間データを生成する前
に、参照を行なう可能性のある領域を特定するデータを
レジスタに格納し、前記ブロックが含まれるフィールド
の複数の属性を示すデータを組み合わせて組み合わせ値
を生成し、前記複数のブロックに対する中間データを生
成する際に、前記組み合わせ値を更新しつつ、前記組み
合わせ値と前記レジスタに格納されているデータとに応
じて、参照する前記画像メモリの領域を特定することを
特徴としている。

【００９６】本画像データ符号化装置によると、同一の
フィールドに含まれる複数のブロックに対する中間デー
タを生成する前に、参照を行なう可能性のある領域を特
定するデータがレジスタに格納され、処理すべきブロッ
クが含まれるフィールドの複数の属性を示すデータが組
み合わされて組み合わせ値が生成される。上記の複数の
ブロックに対する中間データを生成する際には、組み合
わせ値が更新されつつ、組み合わせ値とレジスタに格納
されているデータとに応じて、参照する画像メモリの領
域が特定される。

【００９７】これにより、従来のような１フィールド内
に含まれる多数のブロックの各々に対して繰り返される
判断処理を行なう必要がなくなり、（中間データを生成
するときに用いられる、）参照すべき画像メモリの位置
を特定するための処理をより簡素化して、符号化される
画像データの品質を高く保ちつつ処理に要する時間を短
縮することができる。

【００９８】また、本発明に係る画像データ符号化装置
は、フィールド構造を有するフレームに対応する画像デ
ータが、連続して入力され、前記画像データを、各領域
が１フレーム分の画像データに対応する、複数の領域を
含む画像メモリに順次格納し、あらかじめ指定されたピ
クチャの種別に応じて前記画像メモリの領域を特定し、
すでに格納されている画像データを参照しつつ、フィー
ルド内の処理すべき１つのマクロブロックに対して複数
の予測画像を生成し、前記複数の予測画像のうちの１つ
の予測画像を選択し、前記マクロブロックを順次符号化
して出力する画像データ符号化装置であり、同一のフィ
ールドに含まれる複数のマクロブロックに対する予測画
像を生成する前に、参照を行なう可能性のある領域を特
定するデータを第１レジスタに格納し、前記マクロブロ
ックが含まれるフィールドの符号化の順序、ピクチャの
種別およびフィールドの種別の組み合わせから定まる組
み合わせ値を生成し、前記複数のマクロブロックに対す
る予測画像を生成する際、前記組み合わせ値を更新しつ
つ、前記組み合わせ値と前記第１レジスタに格納されて
いるデータとに応じて、参照する前記画像メモリの領域
を特定することを特徴としている。

【００９９】本画像データ符号化装置によると、同一の
フィールドに含まれる複数のマクロブロックに対する予
測画像を生成する前に、参照を行なう可能性のある領域
を特定するデータが第１レジスタに格納され、マクロブ
ロックが含まれるフィールドの符号化の順序、ピクチャ
の種別およびフィールドの種別の組み合わせから定まる
組み合わせ値が生成される。上記の複数のマクロブロッ
クに対する予測画像を生成する際には、組み合わせ値が
更新されつつ、組み合わせ値と第１レジスタに格納され
ているデータとに応じて、参照する画像メモリの領域が
特定される。

【０１００】これにより、従来のような１フィールド内
に含まれる多数のマクロブロックに対して繰り返される
判断処理を行なう必要がなくなり、参照すべき画像メモ
リの位置を特定するための処理をより簡素化して、符号
化される画像データの品質を高く保ちつつ処理に要する
時間を短縮することができる。上記の画像データ符号化
装置は、前記予測画像を生成するときに参照する前記画
像メモリの領域の特定が前記第１レジスタの所定のビッ
ト位置のデータにより行なわれるよう、前記組み合わせ
値を用いて前記第１レジスタに格納されているデータを
シフトさせるものとすることができる。

【０１０１】本画像データ符号化装置によると、同一の
フィールドに含まれる複数のマクロブロックに対する予
測画像を生成する前に、参照を行なう可能性のある領域
を特定するデータが第１レジスタに格納され、マクロブ
ロックが含まれるフィールドの符号化の順序、ピクチャ
の種別およびフィールドの種別の組み合わせから定まる
組み合わせ値が生成される。上記の複数のマクロブロッ
クに対する予測画像を生成する際には、組み合わせ値が
更新されつつ、組み合わせ値に応じて第１レジスタに格
納されているデータがシフトされ、第１レジスタの所定
のビット位置のデータにより参照する画像メモリの領域
が特定される。

【０１０２】これにより、参照すべき画像メモリの位置
を特定するための処理をより簡素化して、符号化される
画像データの品質を高く保ちつつ処理に要する時間を短
縮することができる。上記の画像データ符号化装置は、
同一のフィールドに含まれる複数のマクロブロックに対
する予測画像を生成する前に、さらに、前記予測画像を
生成するために用いるフィールドを特定するデータを第
２レジスタに格納し、前記複数のマクロブロックに対す
る予測画像を生成する際に、さらに、前記第２レジスタ
を用いて前記領域内のフィールドを特定するものとする
ことができる。

【０１０３】本画像データ符号化装置によると、同一の
フィールドに含まれる複数のマクロブロックに対する予
測画像を生成する前に、参照を行なう可能性のある領域
を特定するデータが第１レジスタに格納され、マクロブ
ロックが含まれるフィールドの符号化の順序、ピクチャ
の種別およびフィールドの種別の組み合わせから定まる
組み合わせ値が生成され、予測画像を生成するために用
いるフィールドを特定するデータが第２レジスタに格納
される。上記の複数のマクロブロックに対する予測画像
を生成する際には、組み合わせ値が更新されつつ、組み
合わせ値と第１レジスタに格納されているデータとに応
じて、参照する画像メモリの領域が特定され、第２レジ
スタが用いられてこの画像メモリの領域内のフィールド
が特定される。

【０１０４】これにより、第１レジスタにより参照すべ
き画像のフレーム（を格納する画像メモリの位置）が特
定されるとともに、第２レジスタにより参照すべき画像
のフィールド（を格納する画像メモリの位置）が特定さ
れて、参照すべき画像メモリの位置を特定するための処
理をより簡素化して、符号化される画像データの品質を
高く保ちつつ処理に要する時間を短縮することができ
る。

【０１０５】本発明に係る画像データ符号化装置は、フ
ィールド構造を有するフレームに対応する画像データ
が、連続して入力され、前記画像データを、各領域が１
フレーム分の画像データに対応する、複数の領域を含む
画像メモリに順次格納し、あらかじめ指定されたピクチ
ャの種別に応じて前記画像メモリの領域を特定し、すで
に格納されている画像データを参照しつつ、フィールド
内の処理すべき１つのマクロブロックに対して複数の予
測画像を生成し、前記複数の予測画像のうちの１つの予
測画像を選択し、前記マクロブロックを順次符号化して
出力する画像データ符号化装置であり、１つのマクロブ
ロックに対して動きベクトルと、当該動きベクトルが参
照する元となるフィールドがトップフィールドであると
きには第１論理値とされボトムフィールドであるときに
は第２論理値とされるフィールドデータとを生成する第
１生成手段と、同一のフィールドに含まれる複数のマク
ロブロックに対して参照を行なう可能性のある領域を特
定するデータを格納する第１レジスタと、前記マクロブ
ロックが含まれるフィールドの符号化の順序、フィール
ドの種別およびピクチャの種別の組み合わせから定まる
組み合わせ値を生成する第２生成手段と、前記組み合わ
せ値を記憶する記憶手段と、前記同一のフィールドに含
まれる複数のマクロブロックの１つに対して生成された
複数の動きベクトルのフィールドデータの各々を、複数
のビット位置の各々に対応させて格納する第２レジスタ
と、１つのマクロブロックに対して１回目および２回目
に、前記組み合わせ値を用いて前記第１レジスタに格納
されているデータをシフトさせ、前記第１レジスタの所
定のビット位置のデータにより予測画像の格納されてい
る領域を特定する特定手段と、前記マクロブロックに対
して１回目および２回目に、第２論理値を有する前記第
２レジスタのビット位置に対応する動きベクトルの予測
画像を生成する予測画像生成手段と、１回目の予測画像
の生成の後に前記第２レジスタを反転させる反転手段
と、１回目および２回目に予測画像を生成した後に、前
記記憶されている組み合わせ値を更新する更新手段とを
含んでいる。

【０１０６】本画像データ符号化装置によると、１つの
マクロブロックに対して動きベクトルと、この動きベク
トルが参照する元となるフィールドがトップフィールド
であるときには第１論理値とされボトムフィールドであ
るときには第２論理値とされるフィールドデータとが生
成され、同一のフィールドに含まれる複数のマクロブロ
ックに対して参照を行なう可能性のある領域を特定する
データが第１レジスタに格納され、マクロブロックが含
まれるフィールドの符号化の順序、フィールドの種別お
よびピクチャの種別の組み合わせから定まる組み合わせ
値が生成され記憶され、同一のフィールドに含まれる複
数のマクロブロックの１つに対して生成された複数の動
きベクトルのフィールドデータの各々が、複数のビット
位置の各々に対応されて、第２レジスタに格納される。

【０１０７】（複数のマクロブロックに対して予測画像
を生成する際、マクロブロックごとに順に、）１つのマ
クロブロックに対する１回目の処理として、組み合わせ
値が用いられて第１レジスタに格納されているデータが
シフトされ、第１レジスタの所定のビット位置のデータ
により予測画像の格納されている領域が特定され、第２
論理値を有する第１レジスタのビット位置に対応する動
きベクトルの予測画像が生成され、予測画像の生成の後
に第２レジスタが反転され、記憶されている組み合わせ
値が更新される。

【０１０８】続いて、１つのマクロブロックに対する２
回目の処理として、組み合わせ値が用いられて第１レジ
スタに格納されているデータがシフトされ、第１レジス
タの所定のビット位置のデータにより予測画像の格納さ
れている領域が特定され、第２論理値を有する第１レジ
スタのビット位置に対応する動きベクトルの予測画像が
生成され、記憶されている組み合わせ値が更新される。

【０１０９】これらにより、第１レジスタにより参照す
べき画像のフレームが特定されるとともに、第２レジス
タにより参照すべき画像のフィールドが特定されて、参
照すべき画像メモリの位置を特定するための処理をより
簡素化して、符号化される画像データの品質を高く保ち
つつ処理に要する時間を短縮することができる。本発明
に係る画像データ符号化方法は、２つのフィールドを含
む１つのフレームに対応する画像データが、連続して入
力され、前記画像データを、各領域が１フレーム分の画
像データに対応する、複数の領域を含む画像メモリに順
次格納し、あらかじめ指定された符号化の種類に応じて
前記画像メモリの領域を特定し、すでに格納されている
画像データを参照しつつ、フィールドを分割して得られ
る処理すべき１つのブロックに対して、符号化の途中に
てのデータである中間データを複数生成し、前記複数の
中間データのうちの１つの中間データを選択し、前記ブ
ロックを順次符号化して出力する画像データ符号化方法
であり、同一のフィールドに含まれる複数のブロックに
対する中間データを生成する前に、参照を行なう可能性
のある領域を特定するデータをレジスタに格納するステ
ップと、前記複数のブロックに対する中間データを生成
する前に、前記ブロックが含まれるフィールドの複数の
属性を示すデータを組み合わせて組み合わせ値を生成す
るステップと、前記複数のブロックに対する中間データ
を生成する際に、前記組み合わせ値を更新しつつ、前記
組み合わせ値と前記レジスタに格納されているデータと
に応じて、参照する前記画像メモリの領域を特定するス
テップとを含んでいる。

【０１１０】本画像データ符号化方法によると、同一の
フィールドに含まれる複数のブロックに対する中間デー
タを生成する前に、参照を行なう可能性のある領域を特
定するデータがレジスタに格納され、ブロックが含まれ
るフィールドの複数の属性を示すデータが組み合わせら
れて組み合わせ値が生成される。上記の複数のブロック
に対する中間データを生成する際には、組み合わせ値が
更新されつつ、組み合わせ値とレジスタに格納されてい
るデータとに応じて、参照する画像メモリの領域が特定
される。

【０１１１】これにより、従来のような１フィールド内
に含まれる多数のブロックの各々に対して繰り返される
判断処理を行なう必要がなくなり、参照すべき画像メモ
リの位置を特定するための処理をより簡素化して、符号
化される画像データの品質を高く保ちつつ処理に要する
時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１つである画像データ符
号化装置の全体構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す蓄積メモリ１０２の構成を示す図で
ある。

【図３】本画像データ符号化装置での画像データに対す
る処理の概略を説明するための図である。

【図４】図３のＳ１０３での予測画像の選択処理の詳細
な工程を説明するためのフローチャートである。

【図５】第１レジスタに設定される値を説明するための
図である。

【図６】第２レジスタに設定される値を説明するための
図である。

【図７】ある原画像が並ぶ順序とこの原画像が符号化さ
れる際の順序との対応を示す図である。

【図８】原画像の並ぶ順序とＩピクチャ、Ｐピクチャ、
Ｂピクチャが符号化される際の順序との対応を示す図で
ある。

【図９】ある原画像が並ぶ順序とこの原画像が符号化さ
れる際の順序との対応を示す図である。

【図１０】フレーム構造の画像をＰピクチャ、Ｂピクチ
ャとして符号化する場合の参照画像を説明するための図
である。

【図１１】フィールド構造の画像をＢピクチャとして符
号化する場合の参照画像を説明するための図である。

【図１２】フィールド構造の画像をＰピクチャとして符
号化する際の参照画像を説明するための図である。

【図１３】フレーム構造の画像を符号化する際の予測画
像の選択処理を示すフローチャートである。

【図１４】フィールド構造の画像を符号化する際の予測
画像の選択処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１ＣＰＵ１０２蓄積メモリ１０３動き検出器１０４ＤＣＴ／逆ＤＣＴ処理部１０５量子化／逆量子化処理部１０６作業用メモリ１０７入出力制御部１０８可変長符号化器

フロントページの続きＦターム(参考） 5C059 KK15 LA00 LA05 MA03 MA04 MA14 PP05 PP06 PP07 UA26 UA33 UA38 5J064 AA01 BA09 BA13 BA15 BA16 BB03 BC01 BC02 BC04 BC29 BD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つのフィールドを含む１つのフレーム
に対応する画像データが、連続して入力され、前記画像データを、各領域が１フレーム分の画像データ
に対応する、複数の領域を含む画像メモリに順次格納
し、あらかじめ指定された符号化の種類に応じて前記画像メ
モリの領域を特定し、すでに格納されている画像データ
を参照しつつ、フィールドを分割して得られる処理すべ
き１つのブロックに対して、符号化の途中にてのデータ
である中間データを複数生成し、前記複数の中間データのうちの１つの中間データを選択
し、前記ブロックを順次符号化して出力する画像データ
符号化装置であって、同一のフィールドに含まれる複数のブロックに対する中
間データを生成する前に、参照を行なう可能性のある領
域を特定するデータをレジスタに格納し、前記ブロック
が含まれるフィールドの複数の属性を示すデータを組み
合わせて組み合わせ値を生成し、前記複数のブロックに対する中間データを生成する際
に、前記組み合わせ値を更新しつつ、前記組み合わせ値
と前記レジスタに格納されているデータとに応じて、参
照する前記画像メモリの領域を特定することを特徴とす
る画像データ符号化装置。
【請求項２】フィールド構造を有するフレームに対応
する画像データが、連続して入力され、前記画像データを、各領域が１フレーム分の画像データ
に対応する、複数の領域を含む画像メモリに順次格納
し、あらかじめ指定されたピクチャの種別に応じて前記画像
メモリの領域を特定し、すでに格納されている画像デー
タを参照しつつ、フィールド内の処理すべき１つのマク
ロブロックに対して複数の予測画像を生成し、前記複数の予測画像のうちの１つの予測画像を選択し、
前記マクロブロックを順次符号化して出力する画像デー
タ符号化装置であって、同一のフィールドに含まれる複数のマクロブロックに対
する予測画像を生成する前に、参照を行なう可能性のあ
る領域を特定するデータを第１レジスタに格納し、前記
マクロブロックが含まれるフィールドの符号化の順序、
ピクチャの種別およびフィールドの種別の組み合わせか
ら定まる組み合わせ値を生成し、前記複数のマクロブロックに対する予測画像を生成する
際、前記組み合わせ値を更新しつつ、前記組み合わせ値
と前記第１レジスタに格納されているデータとに応じ
て、参照する前記画像メモリの領域を特定することを特
徴とする画像データ符号化装置。
【請求項３】前記予測画像を生成するときに参照する
前記画像メモリの領域の特定が前記第１レジスタの所定
のビット位置のデータにより行なわれるよう、前記組み
合わせ値を用いて前記第１レジスタに格納されているデ
ータをシフトさせる請求項２に記載の画像データ符号化
装置。
【請求項４】同一のフィールドに含まれる複数のマク
ロブロックに対する予測画像を生成する前に、さらに、
前記予測画像を生成するために用いるフィールドを特定
するデータを第２レジスタに格納し、前記複数のマクロブロックに対する予測画像を生成する
際に、さらに、前記第２レジスタを用いて前記領域内の
フィールドを特定する請求項２または請求項３に記載の
画像データ符号化装置。
【請求項５】予測画像の生成に際しては、１つのマク
ロブロックに対する複数の動きベクトルと、前記複数の
動きベクトルの各々が用いるフィールドがトップフィー
ルドであるときには第１論理値とされボトムフィールド
であるときには第２論理値とされるフィールドデータと
があらかじめ生成されており、前記第２レジスタの複数のビット位置の各々に、１つの
マクロブロックに対する複数の動きベクトルの各々の前
記フィールドデータを対応させ、前記複数のマクロブロックに対する予測画像を生成する
際の、前記第２レジスタを用いての前記領域内のフィー
ルドの特定を、前記フレームに対応する領域の特定とと
もに、１つのマクロブロックに対して続けて２回ずつ行
ない、１回目にフレームとフィールドとを特定したときに、ボ
トムフィールドに対応する第２論理値を有する前記第２
レジスタのビット位置に対応する動きベクトルの予測画
像を生成して、前記組み合わせ値を更新して前記第２レ
ジスタを反転させ、２回目にフレームとフィールドとを特定したときに、ト
ップフィールドに対応する第２論理値を有する前記第２
レジスタのビット位置に対応する動きベクトルの予測画
像を生成して、次のマクロブロックのために前記組み合
わせ値を更新し、次のマクロブロックに対するフィール
ドデータを前記第２レジスタに格納する請求項４に記載
の画像データ符号化装置。
【請求項６】フィールド構造を有するフレームに対応
する画像データが、連続して入力され、前記画像データを、各領域が１フレーム分の画像データ
に対応する、複数の領域を含む画像メモリに順次格納
し、あらかじめ指定されたピクチャの種別に応じて前記画像
メモリの領域を特定し、すでに格納されている画像デー
タを参照しつつ、フィールド内の処理すべき１つのマク
ロブロックに対して複数の予測画像を生成し、前記複数の予測画像のうちの１つの予測画像を選択し、
前記マクロブロックを順次符号化して出力する画像デー
タ符号化装置であって、１つのマクロブロックに対して動きベクトルと、当該動
きベクトルが参照する元となるフィールドがトップフィ
ールドであるときには第１論理値とされボトムフィール
ドであるときには第２論理値とされるフィールドデータ
とを生成する第１生成手段と、同一のフィールドに含まれる複数のマクロブロックに対
して参照を行なう可能性のある領域を特定するデータを
格納する第１レジスタと、前記マクロブロックが含まれるフィールドの符号化の順
序、フィールドの種別およびピクチャの種別の組み合わ
せから定まる組み合わせ値を生成する第２生成手段と、前記組み合わせ値を記憶する記憶手段と、前記同一のフィールドに含まれる複数のマクロブロック
の１つに対して生成された複数の動きベクトルのフィー
ルドデータの各々を、複数のビット位置の各々に対応さ
せて格納する第２レジスタと、１つのマクロブロックに対して１回目および２回目に、
前記組み合わせ値を用いて前記第１レジスタに格納され
ているデータをシフトさせ、前記第１レジスタの所定の
ビット位置のデータにより予測画像の格納されている領
域を特定する特定手段と、前記マクロブロックに対して１回目および２回目に、第
２論理値を有する前記第２レジスタのビット位置に対応
する動きベクトルの予測画像を生成する予測画像生成手
段と、１回目の予測画像の生成の後に前記第２レジスタを反転
させる反転手段と、１回目および２回目に予測画像を生成した後に、前記記
憶されている組み合わせ値を更新する更新手段とを含む
画像データ符号化装置。
【請求項７】２つのフィールドを含む１つのフレーム
に対応する画像データが、連続して入力され、前記画像データを、各領域が１フレーム分の画像データ
に対応する、複数の領域を含む画像メモリに順次格納
し、あらかじめ指定された符号化の種類に応じて前記画像メ
モリの領域を特定し、すでに格納されている画像データ
を参照しつつ、フィールドを分割して得られる処理すべ
き１つのブロックに対して、符号化の途中にてのデータ
である中間データを複数生成し、前記複数の中間データのうちの１つの中間データを選択
し、前記ブロックを順次符号化して出力する画像データ
符号化方法であって、同一のフィールドに含まれる複数のブロックに対する中
間データを生成する前に、参照を行なう可能性のある領
域を特定するデータをレジスタに格納するステップと、前記複数のブロックに対する中間データを生成する前
に、前記ブロックが含まれるフィールドの複数の属性を
示すデータを組み合わせて組み合わせ値を生成するステ
ップと、前記複数のブロックに対する中間データを生成する際
に、前記組み合わせ値を更新しつつ、前記組み合わせ値
と前記レジスタに格納されているデータとに応じて、参
照する前記画像メモリの領域を特定するステップとを含
む画像データ符号化方法。