JP2002152751A - 画像処理装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
画像処理装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体Info
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- Signal Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＭＰＥＧ２等で圧縮された画像を縦方向の表
示解像度を下げて復号する際の演算量を少なくする。 【解決手段】 本発明では第１フィールドの画像データ
のみ復号処理を行い、第２フィールドを参照した動き補
償を行わない。まず、フィールド予測かフレーム予測か
を判断する。フィールド予測の場合、第１フィールドと
第２フィールドの時間間隔及び次のピクチャの第１フィ
ールドとの間隔をｄとする。参照ピクチャと現在復号し
ているピクチャとはｎｄの間隔が生じる。また縦方向の
動きベクトルをｙとする。動きベクトルｙは復号してい
る画素が参照ピクチャの第２フィールドからどれだけ縦
方向に動いたかを示す。動きベクトルｙを延長した動き
ベクトルＹ＝（ｎ＋１）＊（ｙ／ｎ）を求め、動きベク
トルＹにより、第１フィールドのデータを用いて動き補
償を行う。フレーム予測の場合、第１フィールドの上下
ラインの平均をとり、その値を参照する。
示解像度を下げて復号する際の演算量を少なくする。 【解決手段】 本発明では第１フィールドの画像データ
のみ復号処理を行い、第２フィールドを参照した動き補
償を行わない。まず、フィールド予測かフレーム予測か
を判断する。フィールド予測の場合、第１フィールドと
第２フィールドの時間間隔及び次のピクチャの第１フィ
ールドとの間隔をｄとする。参照ピクチャと現在復号し
ているピクチャとはｎｄの間隔が生じる。また縦方向の
動きベクトルをｙとする。動きベクトルｙは復号してい
る画素が参照ピクチャの第２フィールドからどれだけ縦
方向に動いたかを示す。動きベクトルｙを延長した動き
ベクトルＹ＝（ｎ＋１）＊（ｙ／ｎ）を求め、動きベク
トルＹにより、第１フィールドのデータを用いて動き補
償を行う。フレーム予測の場合、第１フィールドの上下
ラインの平均をとり、その値を参照する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＭＰＥＧ
２方式等のフィールド予測による動き補償をサポートし
た圧縮方式で圧縮された画像を復号する際に、縦方向の
表示解像度を下げて復号を行う可変解像度復号処理等に
用いて好適な画像処理装置、方法及びそれらに用いられ
るコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するもので
ある。
２方式等のフィールド予測による動き補償をサポートし
た圧縮方式で圧縮された画像を復号する際に、縦方向の
表示解像度を下げて復号を行う可変解像度復号処理等に
用いて好適な画像処理装置、方法及びそれらに用いられ
るコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＭＰＥＧ２方式等のフィールド予測によ
る動き補償をサポートした圧縮方式で圧縮された画像デ
ータを再生する際に、画像データのサイズと異なる解像
度のディスプレイ装置に表示を行う場合がある。例え
ば、ＨＤＴＶ（High DefinitionTelevision）の映像を
通常のテレビモニタに出力する場合や、画像データをＰ
Ｃモニタに表示する場合等がこれにあたる。このような
場合、完全に復号を行った後、表示の段階で縮小処理を
行うことが一般であるが、縮小処理により映像の詳細な
部分（高周波成分）が失われる。そのため、予め高周波
成分をカットして復号し、復号段階で縮小処理を行うと
再生性能が向上する。ＰＣ上でソフトウェアによる復号
処理を行う場合、低い性能のＣＰＵでも復号処理中に解
像度を下げて再生を行えば、復号に要するＣＰＵ負荷を
抑えることができる。
る動き補償をサポートした圧縮方式で圧縮された画像デ
ータを再生する際に、画像データのサイズと異なる解像
度のディスプレイ装置に表示を行う場合がある。例え
ば、ＨＤＴＶ（High DefinitionTelevision）の映像を
通常のテレビモニタに出力する場合や、画像データをＰ
Ｃモニタに表示する場合等がこれにあたる。このような
場合、完全に復号を行った後、表示の段階で縮小処理を
行うことが一般であるが、縮小処理により映像の詳細な
部分（高周波成分）が失われる。そのため、予め高周波
成分をカットして復号し、復号段階で縮小処理を行うと
再生性能が向上する。ＰＣ上でソフトウェアによる復号
処理を行う場合、低い性能のＣＰＵでも復号処理中に解
像度を下げて再生を行えば、復号に要するＣＰＵ負荷を
抑えることができる。
【０００３】このように復号処理中に解像度を下げ、縮
小した映像を出力する復号装置が、文献「低域ドラフト
のないスケーラブル・デコーダ」（岩橋、神林、貴家：
信学技報ＤＳＰ94−108 1995-01 ）により提案されてい
る。この復号装置を図１１に示す。図１１において、記
憶装置１０１に蓄積された原画像データ１１１は、画像
処理装置１０２の圧縮データバッファ１２１を介して可
変長復号化及び逆量子化処理部１２２で処理された後、
４×４ＤＣＴ処理部１２３で処理される。即ち、圧縮さ
れた画像データを復号する際に、ＤＣＴブロックのうち
低周波成分のみを用いて４×４の逆離散コサイン変換を
して解像度を下げる。次に、動きベクトル補正処理部１
２４で処理された後、動き補償処理部１２５では、復号
された動きベクトルの値を半分にして４分の１画素精度
で動き補償を行う。
小した映像を出力する復号装置が、文献「低域ドラフト
のないスケーラブル・デコーダ」（岩橋、神林、貴家：
信学技報ＤＳＰ94−108 1995-01 ）により提案されてい
る。この復号装置を図１１に示す。図１１において、記
憶装置１０１に蓄積された原画像データ１１１は、画像
処理装置１０２の圧縮データバッファ１２１を介して可
変長復号化及び逆量子化処理部１２２で処理された後、
４×４ＤＣＴ処理部１２３で処理される。即ち、圧縮さ
れた画像データを復号する際に、ＤＣＴブロックのうち
低周波成分のみを用いて４×４の逆離散コサイン変換を
して解像度を下げる。次に、動きベクトル補正処理部１
２４で処理された後、動き補償処理部１２５では、復号
された動きベクトルの値を半分にして４分の１画素精度
で動き補償を行う。
【０００４】しかしながら図１１の方法では、縦方向の
縮小処理により画像１ライン毎のフィールド情報が失わ
れ、ＭＰＥＧ２方式等で採用されているフィールド予測
が正しく行われないないという問題が生じる。
縮小処理により画像１ライン毎のフィールド情報が失わ
れ、ＭＰＥＧ２方式等で採用されているフィールド予測
が正しく行われないないという問題が生じる。
【０００５】この問題を解決するために、フィールドＤ
ＣＴモードとフレームＤＣＴモードとで逆離散コサイン
変換の方法を切り替える方法が特願平10-224885 号公報
により提案されている。この方法は、トップフィールド
とボトムフィールドを一緒に離散コサイン変換したフレ
ームＤＣＴモードのときに、一度逆離散コサイン変換を
して得られた画像データを二つのフィールドに分離し、
それぞれのフィールドに対してフィールドＤＣＴを適用
し、低周波成分のみを用いて逆離散コサイン変換を行う
ことにより、フィールド情報を保持したまま縮小を行う
というものである。
ＣＴモードとフレームＤＣＴモードとで逆離散コサイン
変換の方法を切り替える方法が特願平10-224885 号公報
により提案されている。この方法は、トップフィールド
とボトムフィールドを一緒に離散コサイン変換したフレ
ームＤＣＴモードのときに、一度逆離散コサイン変換を
して得られた画像データを二つのフィールドに分離し、
それぞれのフィールドに対してフィールドＤＣＴを適用
し、低周波成分のみを用いて逆離散コサイン変換を行う
ことにより、フィールド情報を保持したまま縮小を行う
というものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
願平10-224885 号公報の方法では、演算量が多くなり、
PC上でのソフトウェアによる復号処理等の処理性能が要
求される分野には適さない。従って、再生性能向上を目
的として表示解像度を下げている場合には、全く不向き
といえる。
願平10-224885 号公報の方法では、演算量が多くなり、
PC上でのソフトウェアによる復号処理等の処理性能が要
求される分野には適さない。従って、再生性能向上を目
的として表示解像度を下げている場合には、全く不向き
といえる。
【０００７】そこで、本発明は、復号処理の演算量を少
なくして、高速に縮小処理を行うことができるようにす
ることを目的としている。
なくして、高速に縮小処理を行うことができるようにす
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による画像処理装
置は、フィールド予測による動き補償をサポートした圧
縮方式により圧縮された画像データを縦方向の表示解像
度を下げて復号を行う画像処理装置において、画像デー
タがフィールド構造であるか否かを判断する第１の判断
手段と、フィールド構造であるとき、画像データの第１
フィールドの復号か第２フィールドの復号かを判断する
第２の判断手段と、第１フィールドの復号であるとき、
第１フィールドのみ可変長復号と逆量子化と逆離散コサ
イン変換を行う復号処理手段と、動き補償を行うための
参照フィールドが第１フィールドか第２フィールドかを
判断し、その判断結果のフィールドを取得する参照フィ
ールド取得手段と、第２フィールドを参照フィールドと
するとき、縦方向の動きベクトルを前記復号処理手段が
処理中のフィールドまで延長する補正を行う動きベクト
ル補正手段と、補正された動きベクトルを用いて動き補
償を行う動き補償手段とを設けたものである。
置は、フィールド予測による動き補償をサポートした圧
縮方式により圧縮された画像データを縦方向の表示解像
度を下げて復号を行う画像処理装置において、画像デー
タがフィールド構造であるか否かを判断する第１の判断
手段と、フィールド構造であるとき、画像データの第１
フィールドの復号か第２フィールドの復号かを判断する
第２の判断手段と、第１フィールドの復号であるとき、
第１フィールドのみ可変長復号と逆量子化と逆離散コサ
イン変換を行う復号処理手段と、動き補償を行うための
参照フィールドが第１フィールドか第２フィールドかを
判断し、その判断結果のフィールドを取得する参照フィ
ールド取得手段と、第２フィールドを参照フィールドと
するとき、縦方向の動きベクトルを前記復号処理手段が
処理中のフィールドまで延長する補正を行う動きベクト
ル補正手段と、補正された動きベクトルを用いて動き補
償を行う動き補償手段とを設けたものである。
【０００９】本発明による画像処理方法は、フィールド
予測による動き補償をサポートした圧縮方式により圧縮
された画像データを縦方向の表示解像度を下げて復号を
行う画像処理方法において、画像データがフィールド構
造であるか否かを判断する第１の判断手順と、フィール
ド構造であるとき、画像データの第１フィールドの復号
か第２フィールドの復号かを判断する第２の判断手順
と、第１フィールドの復号であるとき、第１フィールド
のみ可変長復号と逆量子化と逆離散コサイン変換を行う
復号処理手順と、動き補償を行うための参照フィールド
が第１フィールドか第２フィールドかを判断し、その判
断結果のフィールドを取得する参照フィールド取得手順
と、第２フィールドを参照フィールドとするとき、縦方
向の動きベクトルを前記復号処理手順で処理中のフィー
ルドまで延長する補正を行う動きベクトル補正手順と、
補正された動きベクトルを用いて動き補償を行う動き補
償手順とを設けたものである。
予測による動き補償をサポートした圧縮方式により圧縮
された画像データを縦方向の表示解像度を下げて復号を
行う画像処理方法において、画像データがフィールド構
造であるか否かを判断する第１の判断手順と、フィール
ド構造であるとき、画像データの第１フィールドの復号
か第２フィールドの復号かを判断する第２の判断手順
と、第１フィールドの復号であるとき、第１フィールド
のみ可変長復号と逆量子化と逆離散コサイン変換を行う
復号処理手順と、動き補償を行うための参照フィールド
が第１フィールドか第２フィールドかを判断し、その判
断結果のフィールドを取得する参照フィールド取得手順
と、第２フィールドを参照フィールドとするとき、縦方
向の動きベクトルを前記復号処理手順で処理中のフィー
ルドまで延長する補正を行う動きベクトル補正手順と、
補正された動きベクトルを用いて動き補償を行う動き補
償手順とを設けたものである。
【００１０】本発明によるコンピュータ読み取り可能な
記録媒体は、フィールド予測による動き補償をサポート
した圧縮方式により圧縮された画像データを縦方向の表
示解像度を下げて復号を行う画像処理を実行するための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体において、前記画像処理が、画像データがフィール
ド構造であるか否かを判断する第１の判断処理と、フィ
ールド構造であるとき、画像データの第１フィールドの
復号か第２フィールドの復号かを判断する第２の判断処
理と、第１フィールドの復号であるとき、第１フィール
ドのみ可変長復号と逆量子化と逆離散コサイン変換を行
う復号処理と、動き補償を行うための参照フィールドが
第１フィールドか第２フィールドかを判断し、その判断
結果のフィールドを取得する参照フィールド取得処理
と、第２フィールドを参照フィールドとするとき、縦方
向の動きベクトルを前記復号処理で処理中のフィールド
まで延長する補正を行う動きベクトル補正処理と、補正
された動きベクトルを用いて動き補償を行う動き補償処
理とからなるものである。
記録媒体は、フィールド予測による動き補償をサポート
した圧縮方式により圧縮された画像データを縦方向の表
示解像度を下げて復号を行う画像処理を実行するための
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体において、前記画像処理が、画像データがフィール
ド構造であるか否かを判断する第１の判断処理と、フィ
ールド構造であるとき、画像データの第１フィールドの
復号か第２フィールドの復号かを判断する第２の判断処
理と、第１フィールドの復号であるとき、第１フィール
ドのみ可変長復号と逆量子化と逆離散コサイン変換を行
う復号処理と、動き補償を行うための参照フィールドが
第１フィールドか第２フィールドかを判断し、その判断
結果のフィールドを取得する参照フィールド取得処理
と、第２フィールドを参照フィールドとするとき、縦方
向の動きベクトルを前記復号処理で処理中のフィールド
まで延長する補正を行う動きベクトル補正処理と、補正
された動きベクトルを用いて動き補償を行う動き補償処
理とからなるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。本実施の形態は、ＭＰＥＧ２方式等の
フィールド予測による動き補償をサポートした圧縮方式
で圧縮された画像を復号する際に、縦方向の表示解像度
を下げて復号を行う手段を提供するものである。そのた
めに本実施の形態では、第１フィールドのデータのみを
用いた第２フィールド参照のフィールド予測を実現して
いる。与えられた動きベクトルを第１フィールドに相当
する位置まで延長して第１フィールド参照用の動きベク
トルとし、これを用いて第１フィールド参照の動き補償
を行う。この方法により第１フィールドのみの復号によ
り、縦方向の解像度を半分にすることが可能となる。
と共に説明する。本実施の形態は、ＭＰＥＧ２方式等の
フィールド予測による動き補償をサポートした圧縮方式
で圧縮された画像を復号する際に、縦方向の表示解像度
を下げて復号を行う手段を提供するものである。そのた
めに本実施の形態では、第１フィールドのデータのみを
用いた第２フィールド参照のフィールド予測を実現して
いる。与えられた動きベクトルを第１フィールドに相当
する位置まで延長して第１フィールド参照用の動きベク
トルとし、これを用いて第１フィールド参照の動き補償
を行う。この方法により第１フィールドのみの復号によ
り、縦方向の解像度を半分にすることが可能となる。
【００１２】まず、本実施の形態を概略的に説明する。
図１において、記憶装置１は圧縮された原画像データ１
１を格納している。画像処理装置２は、記憶装置１から
ロードした画像データを復号して、ディスプレイ装置３
に画像データを送る。
図１において、記憶装置１は圧縮された原画像データ１
１を格納している。画像処理装置２は、記憶装置１から
ロードした画像データを復号して、ディスプレイ装置３
に画像データを送る。
【００１３】まず、第１フィールドのみの復号を行い、
縦方向の解像度を半分に下げて表示を行う場合を考え
る。この場合、第２フィールドのデータは復号していな
いので、第２フィールドを参照する動き補償処理を正し
く行うことができない。そこで本実施の形態では、第１
フィールドのみのデータから簡略的に第２フィールドの
データを作り出すことで、第２フィールドを参照する動
き補償を可能にした。
縦方向の解像度を半分に下げて表示を行う場合を考え
る。この場合、第２フィールドのデータは復号していな
いので、第２フィールドを参照する動き補償処理を正し
く行うことができない。そこで本実施の形態では、第１
フィールドのみのデータから簡略的に第２フィールドの
データを作り出すことで、第２フィールドを参照する動
き補償を可能にした。
【００１４】本方法では、第２フィールドを参照する動
きベクトルを延長して、第１フィールドを参照する場合
の動きベクトルを算出して動き補償を行う。その結果、
第１フィールドのみの復号を行えばよいので、復号処理
の負荷を低く抑えることができ、ソフトウェアによる復
号処理等に用いて有効である。
きベクトルを延長して、第１フィールドを参照する場合
の動きベクトルを算出して動き補償を行う。その結果、
第１フィールドのみの復号を行えばよいので、復号処理
の負荷を低く抑えることができ、ソフトウェアによる復
号処理等に用いて有効である。
【００１５】図１は本発明の実施の形態による画像処理
装置を用いた画像処理システムを示すブロック図であ
る。図１において、本システムは、圧縮画像データを記
憶する記憶装置１と、プログラム制御により動作する画
像処理装置２と、画像データを表示するディスプレイ装
置３とを含む。記憶装置１は、ＭＰＥＧ２方式等のフィ
ールド予測による動き補償をサポートした圧縮方式で圧
縮された原画像データ１１を蓄積している。
装置を用いた画像処理システムを示すブロック図であ
る。図１において、本システムは、圧縮画像データを記
憶する記憶装置１と、プログラム制御により動作する画
像処理装置２と、画像データを表示するディスプレイ装
置３とを含む。記憶装置１は、ＭＰＥＧ２方式等のフィ
ールド予測による動き補償をサポートした圧縮方式で圧
縮された原画像データ１１を蓄積している。
【００１６】画像処理装置２は、記憶装置１からロード
した原画像データ１１を確保する圧縮データバッファ２
１と、第１フィールドのみの復号処理を行う第１フィー
ルド復号処理部２２と、第１、第２のどちらのフィール
ドを用いてフィールド予測を行うかをデータから読み取
る参照フィールド取得処理部２３と、第２フィールドを
参照する場合に動きベクトルを延長し、補正した動きベ
クトルを算出する動きベクトル補正処理部２４と、参照
データと動きベクトルに基づいて動き補償処理を行う動
き補償処理部２５と、表示する画像データを格納するフ
レームデータバッファ２６とを備えている。画像処理装
置２で復号された画像データはディスプレイ装置３によ
り表示される。
した原画像データ１１を確保する圧縮データバッファ２
１と、第１フィールドのみの復号処理を行う第１フィー
ルド復号処理部２２と、第１、第２のどちらのフィール
ドを用いてフィールド予測を行うかをデータから読み取
る参照フィールド取得処理部２３と、第２フィールドを
参照する場合に動きベクトルを延長し、補正した動きベ
クトルを算出する動きベクトル補正処理部２４と、参照
データと動きベクトルに基づいて動き補償処理を行う動
き補償処理部２５と、表示する画像データを格納するフ
レームデータバッファ２６とを備えている。画像処理装
置２で復号された画像データはディスプレイ装置３によ
り表示される。
【００１７】次に、図１〜図９を参照して本実施の形態
の動作について説明する。図１において、記憶装置１は
ＭＰＥＧ２方式等のフィールド予測による動き補償をサ
ポートした圧縮方式で圧縮された原画像データ１１を格
納している。まず、圧縮画像を復元するに当たり、原画
像データ１１を圧縮データバッファ２１にロードする。
原画像データ１１の復号処理は、可変長符号復号、逆量
子化、逆離散コサイン変換、動き補償という手順を踏む
ものとする。
の動作について説明する。図１において、記憶装置１は
ＭＰＥＧ２方式等のフィールド予測による動き補償をサ
ポートした圧縮方式で圧縮された原画像データ１１を格
納している。まず、圧縮画像を復元するに当たり、原画
像データ１１を圧縮データバッファ２１にロードする。
原画像データ１１の復号処理は、可変長符号復号、逆量
子化、逆離散コサイン変換、動き補償という手順を踏む
ものとする。
【００１８】まず、復号の最初のステップとして、第１
フィールドのデータの可変長符号復号と逆量子化と逆離
散コサイン変換を第１フィールド復号処理部２２で行
う。可変長符号復号と逆量子化されたデータは、画像デ
ータを８×８点の離散コサイン変換により変換されたデ
ータとなっている。８×８点の離散コサイン変換には、
フレームＤＣＴモードとフィールドＤＣＴモードがあ
る。
フィールドのデータの可変長符号復号と逆量子化と逆離
散コサイン変換を第１フィールド復号処理部２２で行
う。可変長符号復号と逆量子化されたデータは、画像デ
ータを８×８点の離散コサイン変換により変換されたデ
ータとなっている。８×８点の離散コサイン変換には、
フレームＤＣＴモードとフィールドＤＣＴモードがあ
る。
【００１９】図２のように、フレーム内の画素をそのま
ま８×８画素分用いて離散コサイン変換を行う場合をフ
レームＤＣＴモードと呼ぶ。また、図３のように、１６
×１６画素を単位とするマクロブロックのうち、１ライ
ン毎（フィールド毎）に組替えて離散コサイン変換を行
う場合をフィールドＤＣＴモードと呼ぶ。本実施の形態
では、第２フィールドデータのブロックは復号しないの
で、フィールドＤＣＴモードの場合は、第２フィールド
データのブロックは逆離散コサイン変換処理を行わな
い。
ま８×８画素分用いて離散コサイン変換を行う場合をフ
レームＤＣＴモードと呼ぶ。また、図３のように、１６
×１６画素を単位とするマクロブロックのうち、１ライ
ン毎（フィールド毎）に組替えて離散コサイン変換を行
う場合をフィールドＤＣＴモードと呼ぶ。本実施の形態
では、第２フィールドデータのブロックは復号しないの
で、フィールドＤＣＴモードの場合は、第２フィールド
データのブロックは逆離散コサイン変換処理を行わな
い。
【００２０】原画像データ１１が各フィールドを独立し
て符号化したフィールド構造データの場合は、第２フィ
ールドデータに対しては可変長符号復号、逆量子化、逆
離散コサイン変換の全てを行わない。これらの処理をス
キップする制御も第１フィールド復号処理部２２で行わ
れるものとする。
て符号化したフィールド構造データの場合は、第２フィ
ールドデータに対しては可変長符号復号、逆量子化、逆
離散コサイン変換の全てを行わない。これらの処理をス
キップする制御も第１フィールド復号処理部２２で行わ
れるものとする。
【００２１】次に、動き補償処理について述べる。動き
補償は、直前に復号された画像と復号中のピクチャの逆
離散コサイン変換された値とを加算して最終的な復号画
素値を出力するための予測復号化処理である。インタレ
ース走査をサポートする画像圧縮方式に用いられる動き
補償では、予測方式としてフレーム予測とフィールド予
測の２種類を採用していることが一般的である。本実施
の形態でも原画像データ１１の圧縮方式がフレーム予測
とフィールド予測の両方をサポートするものとする。
補償は、直前に復号された画像と復号中のピクチャの逆
離散コサイン変換された値とを加算して最終的な復号画
素値を出力するための予測復号化処理である。インタレ
ース走査をサポートする画像圧縮方式に用いられる動き
補償では、予測方式としてフレーム予測とフィールド予
測の２種類を採用していることが一般的である。本実施
の形態でも原画像データ１１の圧縮方式がフレーム予測
とフィールド予測の両方をサポートするものとする。
【００２２】フレーム予測の場合は、図４に示すように
先に復号された１枚以上のピクチャからフレームとして
独立して予測される。即ち、復号中のトップフィールド
（第１フィールド）とボトムフィールド（第２フィール
ド）は、それぞれ参照フレームの第１フィールド、第２
フィールドを参照して動き補償が行われる。
先に復号された１枚以上のピクチャからフレームとして
独立して予測される。即ち、復号中のトップフィールド
（第１フィールド）とボトムフィールド（第２フィール
ド）は、それぞれ参照フレームの第１フィールド、第２
フィールドを参照して動き補償が行われる。
【００２３】フィールド予測の場合は、図５に示すよう
に先に復号された１枚以上のフィールドからそれぞれの
フィールドを単位として独立に行われる。フィールド予
測の場合、参照データは第１フィールド、第２フィール
ドどちらでもよい。即ち、第１フィールドを予測するの
に第２フィールドが参照されてもよいし、第２フィール
ドの予測に第１フィールドが参照されてもよい。図５で
は、第１フィールド、第２フィールド共に先に復号され
たピクチャ（参照フレーム）の第１フィールドを参照し
た場合の動き補償を示している。
に先に復号された１枚以上のフィールドからそれぞれの
フィールドを単位として独立に行われる。フィールド予
測の場合、参照データは第１フィールド、第２フィール
ドどちらでもよい。即ち、第１フィールドを予測するの
に第２フィールドが参照されてもよいし、第２フィール
ドの予測に第１フィールドが参照されてもよい。図５で
は、第１フィールド、第２フィールド共に先に復号され
たピクチャ（参照フレーム）の第１フィールドを参照し
た場合の動き補償を示している。
【００２４】本実施の形態では第１フィールドしか復号
しないので、第２フィールドのデータを参照した動き補
償処理ができない。そこで以下に示す方法でこの問題を
解決する。 （１）フレーム予測の場合 動きベクトルの値により、図６に示すように復号中のフ
レームが、参照フレームの第２フィールド（ボトムフィ
ールド）のデータを参照することがある。このときは、
図７に示すように第１フィールド（トップフィールド）
の上下ラインの平均をとり、その値を参照する。フレー
ム予測は主に動きが小さい場面で採用されるので、第１
フィールドと第２フィールドとの値の差が小さいと考え
られる。このような方法で参照データを算出しても動き
補償時の誤差は小さくなると言える。
しないので、第２フィールドのデータを参照した動き補
償処理ができない。そこで以下に示す方法でこの問題を
解決する。 （１）フレーム予測の場合 動きベクトルの値により、図６に示すように復号中のフ
レームが、参照フレームの第２フィールド（ボトムフィ
ールド）のデータを参照することがある。このときは、
図７に示すように第１フィールド（トップフィールド）
の上下ラインの平均をとり、その値を参照する。フレー
ム予測は主に動きが小さい場面で採用されるので、第１
フィールドと第２フィールドとの値の差が小さいと考え
られる。このような方法で参照データを算出しても動き
補償時の誤差は小さくなると言える。
【００２５】（２）フィールド予測の場合 第１フィールドの復号しか行っていないので、第２フィ
ールドを参照する動き補償処理ができない。そこで本実
施の形態では、次のようにして動き補償処理を行う。参
照ピクチャの第１フィールドを参照して第１フィールド
の動き補償を行う場合は、通常のフィールド予測を行え
ばよい。
ールドを参照する動き補償処理ができない。そこで本実
施の形態では、次のようにして動き補償処理を行う。参
照ピクチャの第１フィールドを参照して第１フィールド
の動き補償を行う場合は、通常のフィールド予測を行え
ばよい。
【００２６】次に、参照ピクチャの第２フィールドを参
照して、第１フィールドのデータを生成する場合を考え
る。図８に示すように、第１フィールドと第２フィール
ドの時間間隔をｄとする。次のピクチャの第１フィール
ドとの間隔も同様にｄとなる。参照ピクチャと復号して
いるピクチャにはｄの整数倍の間隔が生じる。この間隔
をｎｄとする。また、縦方向の動きベクトルがｙである
とする。この動きベクトルｙは復号している画素が参照
ピクチャの第２フィールドからどれだけ縦方向に動いた
かを示すものである。ここで、図９に示すようにこの動
きベクトルｙを延長し、参照ピクチャの第１フィールド
の時点からどれだけ動きがあったかを計算する。
照して、第１フィールドのデータを生成する場合を考え
る。図８に示すように、第１フィールドと第２フィール
ドの時間間隔をｄとする。次のピクチャの第１フィール
ドとの間隔も同様にｄとなる。参照ピクチャと復号して
いるピクチャにはｄの整数倍の間隔が生じる。この間隔
をｎｄとする。また、縦方向の動きベクトルがｙである
とする。この動きベクトルｙは復号している画素が参照
ピクチャの第２フィールドからどれだけ縦方向に動いた
かを示すものである。ここで、図９に示すようにこの動
きベクトルｙを延長し、参照ピクチャの第１フィールド
の時点からどれだけ動きがあったかを計算する。
【００２７】図９において、第２フィールドからの動き
ベクトルｙを第１フィールドまで延長した動きベクトル
Ｙは、Ｙ＝（ｎ＋１）＊（ｙ／ｎ）となる。この動きベ
クトルＹを用いて、第１フィールドのデータを用いて動
き補償を行う。Ｙが整数でない場合は、上下ラインのデ
ータの内分を求めてその値を用いる。ここでは順方向予
測について説明したが、逆方向予測、両方向予測につい
ても同様の方法で動き補償を行うことができる。
ベクトルｙを第１フィールドまで延長した動きベクトル
Ｙは、Ｙ＝（ｎ＋１）＊（ｙ／ｎ）となる。この動きベ
クトルＹを用いて、第１フィールドのデータを用いて動
き補償を行う。Ｙが整数でない場合は、上下ラインのデ
ータの内分を求めてその値を用いる。ここでは順方向予
測について説明したが、逆方向予測、両方向予測につい
ても同様の方法で動き補償を行うことができる。
【００２８】上記のようにして復号処理されたデータは
フレームデータバッファ２６に格納されディスプレイ装
置３によって表示される。
フレームデータバッファ２６に格納されディスプレイ装
置３によって表示される。
【００２９】図１０は図１で説明した可変解像度復号処
理を示すフローチャートである。処理の流れは以下のよ
うになる。 １．復号処理開始 ２．図１の原画像１１を圧縮データバッファ２１に転送
する。
理を示すフローチャートである。処理の流れは以下のよ
うになる。 １．復号処理開始 ２．図１の原画像１１を圧縮データバッファ２１に転送
する。
【００３０】３．原画像１１がフレーム構造かフィール
ド構造かを調べる。 ３．１ フィールド構造である場合、第１フィールドの
復号か第２フィールドの復号かを調べる。 ３．１．１ 第２フィールドの復号の場合は処理をスキ
ップする。次のピクチャの先頭まで処理をスキップす
る。６．に進む。 ３．１．２ 第１フィールドの復号の場合は第１フィー
ルド復号処理部２２で第１フィールドのみ可変長復号と
逆量子化と逆離散コサイン変換を行う。 ３．１．３ 参照フィールド取得処理部２３で参照フィ
ールドを取得する。 ３．１．４ どちらのフィールドを参照するかを調べ
る。 ３．１．４．１ 第２フィールドを参照する場合は、動
きベクトル補正処理部２４で動きベクトルを補正する。 ３．１．４．２ 動き補償処理部２５でて動き補償処理
を行う。４．に進む。
ド構造かを調べる。 ３．１ フィールド構造である場合、第１フィールドの
復号か第２フィールドの復号かを調べる。 ３．１．１ 第２フィールドの復号の場合は処理をスキ
ップする。次のピクチャの先頭まで処理をスキップす
る。６．に進む。 ３．１．２ 第１フィールドの復号の場合は第１フィー
ルド復号処理部２２で第１フィールドのみ可変長復号と
逆量子化と逆離散コサイン変換を行う。 ３．１．３ 参照フィールド取得処理部２３で参照フィ
ールドを取得する。 ３．１．４ どちらのフィールドを参照するかを調べ
る。 ３．１．４．１ 第２フィールドを参照する場合は、動
きベクトル補正処理部２４で動きベクトルを補正する。 ３．１．４．２ 動き補償処理部２５でて動き補償処理
を行う。４．に進む。
【００３１】３．２ フレーム構造の場合、第１フィー
ルド復号処理部２２で第１フィールドのみ可変長復号と
逆量子化と逆離散コサイン変換を行う。 ３．３ 動き補償がフレーム予測かフィールド予測かを
調べる。 ３．３．１ フレーム予測の場合、第１フィールドの上
下ラインの平均をとり第２フィールドのデータとする。 ３．３．２ フィールド予測の場合、どちらのフィール
ドを参照するかを調べる。 ３．３．２．１ 第２フィールドを参照する場合は、動
きベクトル補正処理部２４で動きベクトルを補正する。 ３．３．３ 動き補償処理部２５で動き補償処理を行
う。
ルド復号処理部２２で第１フィールドのみ可変長復号と
逆量子化と逆離散コサイン変換を行う。 ３．３ 動き補償がフレーム予測かフィールド予測かを
調べる。 ３．３．１ フレーム予測の場合、第１フィールドの上
下ラインの平均をとり第２フィールドのデータとする。 ３．３．２ フィールド予測の場合、どちらのフィール
ドを参照するかを調べる。 ３．３．２．１ 第２フィールドを参照する場合は、動
きベクトル補正処理部２４で動きベクトルを補正する。 ３．３．３ 動き補償処理部２５で動き補償処理を行
う。
【００３２】４．復号が完了した画像データをフレーム
データバッファ２６に格納する。 ５．ディスプレイ装置３にて復号された画像が表示され
る。 ６．表示が終了していなければ１．に戻り、次のピクチ
ャのデータを復号する。 ７．表示が終了しているなら、処理を終了する。
データバッファ２６に格納する。 ５．ディスプレイ装置３にて復号された画像が表示され
る。 ６．表示が終了していなければ１．に戻り、次のピクチ
ャのデータを復号する。 ７．表示が終了しているなら、処理を終了する。
【００３３】次に、本発明の実施の形態によるコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体について説明する。前述し
た動作に基づく画像処理をコンピュータシステムで実行
する場合、ＣＰＵが実行するためのプログラムを格納す
る記録媒体は、本発明によるコンピュータ読み取り可能
な記録媒体を構成する。
ータ読み取り可能な記録媒体について説明する。前述し
た動作に基づく画像処理をコンピュータシステムで実行
する場合、ＣＰＵが実行するためのプログラムを格納す
る記録媒体は、本発明によるコンピュータ読み取り可能
な記録媒体を構成する。
【００３４】この記録媒体としては、光磁気ディスク、
光ディスク、半導体メモリ、磁気記録媒体等を用いるこ
とができ、これらをＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フ
ロッピー（登録商標）ディスク、メモリカード等に構成
して用いてよい。
光ディスク、半導体メモリ、磁気記録媒体等を用いるこ
とができ、これらをＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フ
ロッピー（登録商標）ディスク、メモリカード等に構成
して用いてよい。
【００３５】またこの記録媒体は、インターネット等の
ネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラ
ムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコン
ピュータシステム内部のＲＡＭ等の揮発性メモリのよう
に、一定時間プログラムを保持するものも含まれる。
ネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラ
ムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコン
ピュータシステム内部のＲＡＭ等の揮発性メモリのよう
に、一定時間プログラムを保持するものも含まれる。
【００３６】また上記プログラムは、このプログラムを
記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒
体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコ
ンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。
上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク
（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように
情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒
体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコ
ンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。
上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク
（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように
情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
【００３７】また、上記プログラムは、前述した機能の
一部を実現するためであってもよい。さらに、前述した
機能をコンピュータシステムに既に記録されているプロ
グラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分
ファイル（差分プログラム）であってもよい。
一部を実現するためであってもよい。さらに、前述した
機能をコンピュータシステムに既に記録されているプロ
グラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分
ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００３８】従って、この記録媒体を図１のシステム又
は装置とは異なるシステム又は装置において用い、その
システム又は装置のコンピュータがこの記録媒体に格納
されたプログラムを実行することによっても、実施の形
態で説明した機能及び効果と同等の機能及び効果を得る
ことができ、本発明の目的を達成することができる。
は装置とは異なるシステム又は装置において用い、その
システム又は装置のコンピュータがこの記録媒体に格納
されたプログラムを実行することによっても、実施の形
態で説明した機能及び効果と同等の機能及び効果を得る
ことができ、本発明の目的を達成することができる。
【００３９】
【発明の効果】第１の効果は、高速に縦方向のダウンス
ケール復号処理を実現できることにある。その理由は、
第２フィールドの復号を一切行わずに復号するようにし
たためである。
ケール復号処理を実現できることにある。その理由は、
第２フィールドの復号を一切行わずに復号するようにし
たためである。
【００４０】第２の効果は、復号された映像のインタレ
ース除去処理が省けることにある。その理由は、復号さ
れた映像が復号前の第１フィールドのみの情報からな
り、プログレッシブ映像となるためである。
ース除去処理が省けることにある。その理由は、復号さ
れた映像が復号前の第１フィールドのみの情報からな
り、プログレッシブ映像となるためである。
【図１】 本発明の実施の形態による画像処理装置を用
いた画像処理システムを示すブロック図である。
いた画像処理システムを示すブロック図である。
【図２】 フレームＤＣＴモードを説明するための構成
図である。
図である。
【図３】 フィールドＤＣＴモードを説明するための構
成図である。
成図である。
【図４】 本発明の実施の形態による画像処理を説明す
るための構成図である。
るための構成図である。
【図５】 本発明の実施の形態による画像処理を説明す
るための構成図である。
るための構成図である。
【図６】 本発明の実施の形態による画像処理を説明す
るための構成図である。
るための構成図である。
【図７】 本発明の実施の形態による画像処理を説明す
るための構成図である。
るための構成図である。
【図８】 本発明の実施の形態による画像処理を説明す
るための構成図である。
るための構成図である。
【図９】 本発明の実施の形態による画像処理を説明す
るための構成図である。
るための構成図である。
【図１０】 本発明の実施の形態による画像処理を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
【図１１】 従来の画像処理装置を示すブロック図であ
る。
る。
１ 記憶装置 １１ 原画像 ２ 画像処理装置 ２１ 圧縮データバッファ ２２ 第１フィールド復号処理部 ２３ 参照フィールド取得処理部 ２４ 動きベクトル補正処理部 ２５ 動き補償処理部 ２６ フレームデータバッファ ３ ディスプレイ装置
Claims (9)
- 【請求項１】 フィールド予測による動き補償をサポー
トした圧縮方式により圧縮された画像データを縦方向の
表示解像度を下げて復号を行う画像処理装置において、 画像データがフィールド構造であるか否かを判断する第
１の判断手段と、 フィールド構造であるとき、画像データの第１フィール
ドの復号か第２フィールドの復号かを判断する第２の判
断手段と、 第１フィールドの復号であるとき、第１フィールドのみ
可変長復号と逆量子化と逆離散コサイン変換を行う復号
処理手段と、 動き補償を行うための参照フィールドが第１フィールド
か第２フィールドかを判断し、その判断結果のフィール
ドを取得する参照フィールド取得手段と、 第２フィールドを参照フィールドとするとき、縦方向の
動きベクトルを前記復号処理手段が処理中のフィールド
まで延長する補正を行う動きベクトル補正手段と、 補正された動きベクトルを用いて動き補償を行う動き補
償手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】 前記第１の判断手段は、前記画像データ
がフレーム構造であるか否かを判断し、フレーム構造で
あるとき前記復号処理手段が処理を行うと共に、動き補
償がフィールド予測か否かを判断する第３の判断手段を
設け、フィールド予測であるとき、前記参照フィールド
取得手段が前記判断及び参照フィールドの取得を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。 - 【請求項３】 前記第３の判断手段は、動き補償がフレ
ーム予測か否かを判断し、フレーム予測であるとき、前
記復号処理手段は前記第１フィールドの上下２ラインの
平均をとり第２フィールドのデータとする処理を行うこ
とを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。 - 【請求項４】 フィールド予測による動き補償をサポー
トした圧縮方式により圧縮された画像データを縦方向の
表示解像度を下げて復号を行う画像処理方法において、 画像データがフィールド構造であるか否かを判断する第
１の判断手順と、 フィールド構造であるとき、画像データの第１フィール
ドの復号か第２フィールドの復号かを判断する第２の判
断手順と、 第１フィールドの復号であるとき、第１フィールドのみ
可変長復号と逆量子化と逆離散コサイン変換を行う復号
処理手順と、 動き補償を行うための参照フィールドが第１フィールド
か第２フィールドかを判断し、その判断結果のフィール
ドを取得する参照フィールド取得手順と、 第２フィールドを参照フィールドとするとき、縦方向の
動きベクトルを前記復号処理手順で処理中のフィールド
まで延長する補正を行う動きベクトル補正手順と、 補正された動きベクトルを用いて動き補償を行う動き補
償手順とを設けたことを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項５】 前記第１の判断手順は、前記画像データ
がフレーム構造であるか否かを判断し、フレーム構造で
あるとき前記復号処理手順が処理を行うと共に、動き補
償がフィールド予測か否かを判断する第３の判断手順を
設け、フィールド予測であるとき、前記参照フィールド
取得手段が前記判断及び参照フィールドの取得を行うこ
とを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。 - 【請求項６】 前記第３の判断手順は、動き補償がフレ
ーム予測か否かを判断し、フレーム予測であるとき、復
号処理手順は、前記第１フィールドの上下２ラインの平
均をとり第２フィールドのデータとする処理を行うこと
を特徴とする請求項５記載の画像処理方法。 - 【請求項７】 フィールド予測による動き補償をサポー
トした圧縮方式により圧縮された画像データを縦方向の
表示解像度を下げて復号を行う画像処理を実行するため
のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体において、前記画像処理が、 画像データがフィールド構造であるか否かを判断する第
１の判断処理と、 フィールド構造であるとき、画像データの第１フィール
ドの復号か第２フィールドの復号かを判断する第２の判
断処理と、 第１フィールドの復号であるとき、第１フィールドのみ
可変長復号と逆量子化と逆離散コサイン変換を行う復号
処理と、 動き補償を行うための参照フィールドが第１フィールド
か第２フィールドかを判断し、その判断結果のフィール
ドを取得する参照フィールド取得処理と、 第２フィールドを参照フィールドとするとき、縦方向の
動きベクトルを前記復号処理で処理中のフィールドまで
延長する補正を行う動きベクトル補正処理と、 補正された動きベクトルを用いて動き補償を行う動き補
償処理とからなることを特徴とするコンピュータ読み取
り可能な記録媒体。 - 【請求項８】 前記第１の判断処理は、前記画像データ
がフレーム構造であるか否かを判断し、フレーム構造で
あるとき前記復号処理を行うと共に、動き補償がフィー
ルド予測か否かを判断する第３の判断処理を実行するた
めのプログラムを設け、フィールド予測であるとき、前
記参照フィールド取得処理が前記判断及び参照フィール
ドの取得を行うことを特徴とする請求項７記載のコンピ
ュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項９】 前記第３の判断処理は、動き補償がフレ
ーム予測か否かを判断し、フレーム予測であるとき、前
記復号処理は、前記第１フィールドの上下２ラインの平
均をとり第２フィールドのデータとする処理を行うこと
を特徴とする請求項８記載のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345059A JP3632591B2 (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 画像処理装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| US10/010,897 US6839384B2 (en) | 2000-11-13 | 2001-11-13 | Method and apparatus for decoding compressed video signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345059A JP3632591B2 (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 画像処理装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
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|---|---|
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ID=18819160
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| CN1241416C (zh) * | 1999-02-09 | 2006-02-08 | 索尼公司 | 编码系统和方法、编码及解码、记录及再现的设备和方法 |
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| JP4470431B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2010-06-02 | ソニー株式会社 | データ処理装置およびその方法 |
| MX2009006404A (es) | 2006-12-18 | 2009-06-23 | Koninkl Philips Electronics Nv | Compresion y descompresion de imagen. |
| WO2010086500A1 (en) | 2009-01-28 | 2010-08-05 | Nokia Corporation | Method and apparatus for video coding and decoding |
| WO2013048521A1 (en) * | 2011-10-01 | 2013-04-04 | Intel Corporation | Systems, methods and computer program products for integrated post-processing and pre-processing in video transcoding |
| US20140269920A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Cisco Technology, Inc. | Motion Estimation Guidance in Transcoding Operation |
| JP6410495B2 (ja) * | 2014-07-07 | 2018-10-24 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 画像符号化装置、画像復号装置、および画像通信システム |
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| JP2636622B2 (ja) * | 1992-03-13 | 1997-07-30 | 松下電器産業株式会社 | ビデオ信号の符号化方法及び復号化方法ならびにビデオ信号の符号化装置及び復号化装置 |
| JPH08275063A (ja) * | 1995-04-04 | 1996-10-18 | Minolta Co Ltd | 撮像装置 |
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| KR100192270B1 (ko) * | 1996-02-03 | 1999-06-15 | 구자홍 | 에이치디티브이 비데오 디코더 회로 |
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- 2001-11-13 US US10/010,897 patent/US6839384B2/en not_active Expired - Lifetime
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