JP2002252855A - 画像データ復号化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ない画像、動きの多い画像及びこれら両者
が混在した画像を符号化して得られる画像データを復号
する。 【解決手段】 インターレース構造を有する１フレーム
の画像をブロックに細分化し、各ブロックでフィールド
単位又はフレーム単位での離散コサイン変換等の符号化
処理された画像データを復号する際に、符号化処理がフ
レーム単位で行われたフレームは、各ブロックをフィー
ルド予測又はフレーム予測と、フレーム復号化処理を行
ってフレームを形成し、符号化処理がフィールド単位で
行われたフレームは、各ブロックをフィールド予測とフ
ィールド復号化処理を行ってフレームを形成し、フレー
ム単位で符号化処理されたフレームとフィールド単位で
符号化処理されたフレームとの間にあって、フィールド
単位で符号化処理されたフィールドは、フレーム処理さ
れるフレームの２つのフィールド又はフィールド処理さ
れるフィールドを用いて予測処理と、フィールド復号化
処理を行ってフィールドを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直交変換によって
高能率符号化された画像データを復号する画像データ復
号化方法及び画像データ復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号を高能率符号化する方式とし
て、例えば、所謂ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts G
roup）による標準化案では、所謂ディジタルストレージ
メディア用の画像信号の高能率符号化方式が規定されて
いる。このＭＰＥＧによる画像信号の高能率符号化方式
の原理は、以下に示すようなものである。

【０００３】すなわち、この高能率符号化方式では、先
ず、画像間の差分を取ることで時間軸方向の冗長度を落
とし、その後、所謂離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discre
te Cosine Transform）処理と可変長符号化（ＶＬＣ：
Ｖariable Length Coding）処理とを使用して空間軸方
向の冗長度を落とすようにしている。

【０００４】先ず、上記時間軸方向の冗長度について以
下に述べる。一般に、連続した動画では、時間的に前後
の画像と、ある注目している画像（すなわちある時刻の
画像）とはよく似ているものである。このため、例えば
図１に示すように、今から符号化しようとしている画像
と、時間的に前方の画像との差分を取り、その差分を伝
送するようにすれば、時間軸方向の冗長度を減らして伝
送する情報量を少なくすることが可能となる。このよう
にして符号化される画像は、後述する前方予測符号化画
像（Predictive-coded picture、Ｐピクチャ或いはＰフ
レーム）と呼ばれる。

【０００５】同様に、上記今から符号化しようとしてい
る画像と、時間的に前方或いは後方若しくは、前方及び
後方から作られた補間画像との差分を取り、それらのう
ちの小さな値の差分を伝送するようにすれば、時間軸方
向の冗長度を減らして伝送する情報量を少なくすること
が可能となる。このようにして符号化される画像は、後
述する両方向予測符号化画像（Bidirectionally Predic
tive-coded picture、Ｂピクチャ或いはＢフレーム）と
呼ばれる。なお、この図１において、図中Ｉで示す画像
は後述する画像内符号化画像（イントラ符号化画像：In
tra-coded picture、Ｉピクチャ或いはＩフレーム）を
示し、図中Ｐで示す画像は上記Ｐピクチャを示し、図中
Ｂで示す画像は上記Ｂピクチャを示している。

【０００６】また、各予測画像を作るためには、所謂動
き補償が行われる。すなわち、この動き補償によれば、
例えば８×８画素の単位ブロックにより構成される、例
えば１６×１６画素のブロック（以下、マクロブロック
（Macroblock）という）を作り、前画像の当該マクロブ
ロックの位置の近傍で一番差分の少ないところを探索
し、この探索されたマクロブロックとの差分を取ること
により、送らなければならないデータを削減することが
できる。実際には、例えば、上記Ｐピクチャ（前方予測
符号化画像）では、動き補償後の予測画像と差分を取っ
たものと、当該動き補償後の予測画像と差分を取らない
ものとのうち、データ量の少ないものを上記１６×１６
画素のマクロブロック単位で選択して符号化する。

【０００７】しかし、上述のような場合、例えば物体が
動いた後ろから出てきた部分（画像）に関しては、多く
のデータを送らなければならない。そこで、例えば上記
Ｂピクチャ（両方向予測符号化画像）では、既に復号化
された動き補償後の時間的に前方或いは後方の画像及
び、その両者を足して作った補間画像と上記今から符号
化しようとしている画像との差分と、当該差分を取らな
いものすなわち今から符号化しようとしている画像の四
者のうち、一番データ量の少ないものが符号化される。

【０００８】つぎに、上記空間軸方向の冗長度について
以下に述べる。画像データの差分は、そのまま伝送する
のではなく、上記８×８画素の単位ブロック毎に離散コ
サイン変換（ＤＣＴ）をかける。当該ＤＣＴは、画像を
画素レベルでなくコサイン関数のどの周波数成分がどれ
だけ含まれているかで表現するものであり、例えば２次
元ＤＣＴにより、８×８画素の単位ブロックのデータ
は、８×８のコサイン関数の成分の係数ブロックに変換
される。例えば、テレビカメラで撮影したような自然画
の画像信号は滑らかな信号になることが多く、この場
合、当該画像信号に対して上記ＤＣＴ処理を施すことに
より効率良くデータ量を落とすことができる。

【０００９】ここで、上述した符号化方式が取り扱うデ
ータの構造を図２に示す。すなわち、この図２に示すデ
ータ構造は、下から順に、ブロック層と、マクロブロッ
ク層と、スライス層と、ピクチャ層と、ＧＯＰ（Group
of Picture）層と、ビデオシーケンス層とからなる。以
下、この図２において下の層から順に説明する。

【００１０】先ず、上記ブロック層において、当該ブロ
ック層のブロックは、図２Ｆに示すように、輝度又は色
差の隣り合った８×８の画素（８ライン×８画素の画
素）から構成される。上述したＤＣＴ（離散コサイン変
換）は、この単位ブロック毎にかけられる。

【００１１】上記マクロブロック層において、当該マク
ロブロック層のマクロブロックは、図２Ｅに示すよう
に、左右及び上下に隣り合った４つの輝度ブロック（輝
度の単位ブロック）Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３と、画像上
では上記輝度ブロックと同じ位置に当たる色差ブロック
（色差の単位ブロック）Ｃｒ，Ｃｂとの全部で６個のブ
ロックで構成される。これらブロックの伝送の順は、Ｙ
０，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｃｒ，Ｃｂの順である。ここ
で、当該符号化方式において、予測画像（差分を取る基
準の画像）に何を用いるか、或いは差分を送らなくても
よいか等は、このマクロブロック単位で判断される。

【００１２】上記スライス層は、図２Ｄに示すように、
画像の走査順に連なる１つ又は複数のマクロブロックで
構成されている。このスライスの頭（ヘッダ）では、画
像内における動きベクトル及びＤＣ（直流）成分の差分
がリセットされ、また、最初のマクロブロックは、画像
内での位置を示すデータを持っており、したがってエラ
ーが起こった場合でも復帰できるようになされている。
そのため、上記スライスの長さや始まる位置は任意とな
り、伝送路のエラー状態によって変えられるようになっ
ている。

【００１３】上記ピクチャ層において、ピクチャすなわ
ち１枚１枚の画像は、図２Ｇに示すように、少なくとも
１つ又は複数の上記スライスから構成される。そして、
それぞれが符号化の方式にしたがって、上述のようなイ
ントラ符号化画像（Ｉピクチャ或いはＩフレーム）、上
記前方予測符号化画像（Ｐピクチャ或いはＰフレー
ム）、両方向予測符号化画像（Ｂピクチャ或いはＢフレ
ーム）、ＤＣイントラ符号化画像（DC coded （D）pict
ure）の４種類の画像に分類される。

【００１４】ここで、上記イントラ符号化画像（Ｉピク
チャ）においては、符号化されるときに、その画像１枚
の中だけで閉じた情報のみを使用する。したがって、換
言すると、復号化するときにＩピクチャ自身の情報のみ
で画像が再構成できることになる。実際には、差分を取
らずにそのままＤＣＴ処理して符号化を行う。この符号
化方式は、一般的に効率が悪いが、これを随所に入れて
おけば、ランダムアクセスや高速再生が可能となる。

【００１５】上記前方予測符号化画像（Ｐピクチャ）に
おいては、予測画像（差分を取る基準となる画像）とし
て、入力で時間的に前に位置し既に復号化されたＩピク
チャ又はＰピクチャを使用する。実際には、動き補償さ
れた予測画像との差を符号化するのと、差を取らずにそ
のまま符号化する（イントラ符号）のと何れか効率の良
い方を上記マクロブロック単位で選択する。

【００１６】上記両方向予測符号化画像（Ｂピクチャ）
においては、予測画像として時間的に前に位置し既に復
号化されたＩピクチャ又はＰピクチャ及び、その両方か
ら作られた補間画像の３種類を使用する。これにより、
上記３種類の動き補償後の差分の符号化とイントラ符号
との中で一番効率の良いものをマクロブロック単位で選
択できる。

【００１７】上記ＤＣイントラ符号化画像は、ＤＣＴに
おけるＤＣ係数のみで構成されるイントラ符号化画像で
あり、他の３種の画像と同じシーケンスには存在できな
いものである。

【００１８】上記ＧＯＰ層は、図２Ｂに示すように、１
又は複数枚のＩピクチャと、０又は複数枚の非Ｉピクチ
ャとから構成されている。上記Ｉピクチャの間隔（例え
ば９）及びＩピクチャ又はＢピクチャの間隔 （例えば
３）は自由である。またＩピクチャ又はＢピクチャの間
隔は、当該ＧＯＰ層の内部で変わってもよいものであ
る。

【００１９】上記ビデオシーケンス層は、図２Ａに示す
ように、画像サイズ、画像レート等が同じ１又は複数の
ＧＯＰ層から構成される。

【００２０】上述したように、上記ＭＰＥＧによる高能
率符号化方式で標準化された動画像を伝送する場合に
は、先ず１枚の画像をピクチャ内で圧縮した画像が送ら
れ、次にこの画像を動き補償した画像との差分が伝送さ
れる。

【００２１】ところが、符号化される画像がインターレ
ース画像である場合に、次のような問題が生じることが
わかった。

【００２２】インターレース画像を、フィールド単位で
ピクチャとして符号化処理すると、フィールドで交互に
垂直位置が異なることになる。よって動画像のうちの静
止部分を伝送する場合には、静止部分にもかかわらず、
フィールドが替わる毎に差分情報が発生し、それを伝送
しなければならないので、動画像のうちの静止部分で
は、符号化効率が低下する。

【００２３】また、フィールド単位で符号化処理する
と、フィールド単位でブロックを構成するので、フレー
ム単位でブロックを構成する場合に比べて、画素間の間
隔が広くなり、相関が低下するので、符号化効率が低下
する。

【００２４】一方、インターレース画像を、フレーム単
位でピクチャとして符号化処理すると、上記フレーム内
で動いている部分については所謂櫛形にぶれた画像を処
理しなければならなくなる。例えば、図３に示すよう
に、静止した動体の手前に自動車等の動体ＣＡがある場
合、Ｉフレームを見るとフィールド間で動きがあるた
め、そのような部分は図４で示すような櫛型ＫＳの画像
となってしまう。このため、元々の画像には存在しない
高周波成分を伝送することになり、符号化効率が低下す
る。

【００２５】さらに、フレーム単位の符号化処理では、
１つのフレームを構成する連続する２つのフィールドを
まとめて符号化するので、その２つのフィールド間では
予測符号化を用いることができない。このため、予測符
号化の最小距離が１フレーム（２フィールド）となるの
で、予測符号化の最小距離が１フィールドであるフィー
ルド単位の符号化処理に比べると、動きの速い、若しく
は動きの複雑な画像については、フレーム単位の符号化
処理は不利である。

【００２６】上述したように、フィールド単位の符号化
処理、フレーム単位の符号化処理それぞれに符号化効率
が低下する場合があり、逆にそれらは他方の符号化効率
が高い場合である。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
述のような実情に鑑みて提案されたものであり、インタ
ーレース画像について、動きの少ない画像、動きの多い
画像及びこれら両者が混在した画像を符号化して得られ
る画像データを復号する画像データ復号化方法及び画像
データ復号化装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る画像データ復号化方法は、インター
レース構造を有する２枚のフィールドからなる１フレー
ムの画像をブロックに細分化し、各ブロックでフィール
ド単位又はフレーム単位での離散コサイン変換等の符号
化処理された画像データを復号する画像データ復号化方
法において、符号化処理がフレーム単位で行われたフレ
ームは、各ブロックをフィールド予測又はフレーム予測
と、フレーム復号化処理を行ってフレームを形成する。
符号化処理がフィールド単位で行われたフレームは、各
ブロックをフィールド予測とフィールド復号化処理を行
ってフレームを形成する。フレーム単位で符号化処理さ
れたフレームとフィールド単位で符号化処理されたフレ
ームとの間にあって、フィールド単位で符号化処理され
たフィールドは、フレーム処理されるフレームの２つの
フィールド又はフィールド処理されるフィールドを用い
て予測処理と、フィールド復号化処理を行ってフィール
ドを形成する。

【００２９】また、本発明に係る画像データ復号化装置
は、インターレース構造を有する２枚のフィールドから
なる１フレームの画像をブロックに細分化し、各ブロッ
クでフィールド単位又はフレーム単位での離散コサイン
変換等の符号化処理された画像データを復号する画像デ
ータ復号化装置において、符号化処理がフレーム単位で
行われたフレームは、各ブロックをフィールド予測又は
フレーム予測し、フレーム復号化処理を行ってフレーム
を形成する手段と、符号化処理がフィールド単位で行わ
れたフレームは、各ブロックをフィールド予測し、フィ
ールド復号化処理を行ってフレームを形成する手段と、
フレーム単位で符号化処理されたフレームとフィールド
単位で符号化処理されたフレームとの間にあって、フィ
ールド単位で符号化処理されたフィールドは、フレーム
処理されるフレームの２つのフィールド又はフィールド
処理されるフィールドを用いて予測処理し、フィールド
復号化処理を行ってフィールドを形成する手段とを有す
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施例を図面を参照して説明する。

【００３１】１．画像データ符号化方法／画像データ復
号化方法 本発明を適用したフィールド単位及びフレーム単位の符
号化／復号化処理について説明する。

【００３２】上述した図１に示すピクチャがフィールド
単位である場合、フィールド構造を考慮して図示する
と、例えば図５となる。この図５において、上段が第１
フィールド（例えば奇数フィールド）を表し、下段が第
２フィールド（例えば偶数フィールド）を表す。１／６
０秒の間隔で時間的に隣り合わせた２つのフィールド
が、フレームを構成する。そして、フィールド単位の符
号化／復号化処理では、各ピクチャがフィールド単位で
符号化／復号化される。

【００３３】また、上述した図２Ｂに示すＧＯＰ層内の
Ｉピクチャ（画像内符号化画像）／Ｐピクチャ（前方予
測符号化画像）／Ｂピクチャ（両方向予測符号化画像）
の構成パターンを変更した具体例を図６に示す。図５と
図６では、ＧＯＰ層内のピクチャの構成パターンだけが
異なっているだけで、フィールド単位で符号化／復号化
処理を行うことは同一である。ところで、この図６に示
すように、第１フィールドと第２フィールドの符号化の
タイプが同じである場合、第１フィールドと第２フィー
ルドをまとめて符号化／復号化処理すると、フレーム単
位の符号化／復号化処理となり、これを図７に示す。

【００３４】これら図５、６、７に示す符号化／復号化
処理における動き予測／補償は、種々のバリエーション
が考えられるが、そのうちの簡潔な具体例を図８、９、
１０に示す。これらの図において、例えば図８に示すピ
クチャＩ２からピクチャＰ５、例えば図９に示すピクチ
ャＩ３からピクチャＰ６等の太い破線の矢印は、Ｐピク
チャへの動き予測を表し、例えば図８、９に示すピクチ
ャＩ２からピクチャＢ０等の細い破線の矢印は、Ｂピク
チャへの動き予測を表す。さらに、図１０Ａ、Ｂでは、
実線の矢印は、後述するフレーム構成のマクロブロック
の動き予測を表し、破線の矢印は、フィールド構成のマ
クロブロックの動き予測を表す。

【００３５】そして、フィールド単位の符号化／復号化
処理では、Ｐピクチャ、例えば図８に示すピクチャＰ５
は、予測画像（差分を取る基準となる画像）として時間
的に前に位置し既に復号化されたピクチャＩ２を使用
し、ピクチャＰ８は、予測画像として時間的に前に位置
し既に復号化されたピクチャＰ５を使用する。また、例
えば図９に示すピクチャＰ６は、予測画像としてピクチ
ャＩ３を使用し、ピクチャＰ７は、予測画像としてピク
チャＰ６を使用する。つぎに、Ｂピクチャ、例えば図８
に示すピクチャＢ４は、予測画像として時間的に前に位
置し既に復号化されたピクチャＩ２又はピクチャＰ５及
び、その両方から作られた補間画像の３種類を使用す
る。また、例えば図９に示すピクチャＢ４は、予測画像
としてピクチャＩ３又はピクチャＰ６及び、その両方か
ら作られた補間画像の３種類を使用する。

【００３６】一方、フレーム単位の符号化／復号化処理
では、Ｐピクチャ（フレーム）、例えば図１０Ａに示す
ピクチャＰ６、Ｐ７から構成されるフレームは、予測画
像としてピクチャＩ２、Ｉ３から構成されるフレームを
使用し、ピクチャＰ１０、Ｐ１１から構成されるフレー
ムは、予測画像としてピクチャＰ６、Ｐ７から構成され
るフレームを使用する。つぎに、Ｂピクチャ（フレー
ム）、例えば図１０Ｂに示すピクチャＢ４、Ｂ５から構
成されるフレームは、予測画像として時間的に前に位置
し既に復号化されたピクチャＩ２、Ｉ３から構成される
フレーム又はピクチャＰ６、Ｐ７から構成されるフレー
ム及び、その両方から作られた補間画像の３種類を使用
する。

【００３７】以上のように、フィールド単位及びフレー
ム単位の符号化／復号化処理は、符号化／復号化処理手
順は同一であるが、以下に述べるように、ブロック構成
と動き予測／補償に差異がある。

【００３８】（１）ブロック構成 フレーム単位の符号化／復号化処理では、第１フィール
ドと第２フィールドをまとめて符号化／復号化するの
で、第１フィールドと第２フィールドをまとめたブロッ
クを構成できるが、フィールド単位の処理では、どちら
かのフィールドのみでブロックを構成する。

【００３９】（２）動き予測／補償 フレーム単位の符号化／復号化処理では、第１フィール
ドと第２フィールドをまとめて、符号化／復号化するの
で、第１フィールドから、同一フレームに属する第２フ
ィールドへの動き予測は用いられないが、フィールド単
位の処理では、第１フィールドから第２フィールドへの
動き予測が用いられる。

【００４０】ここで、上述の（１）ブロック構成及び
（２）動き予測／補償の詳細について説明する。

【００４１】（１）ブロック構成 図１１は、フィールド単位の符号化／復号化処理におけ
るマクロブロックの内部のブロックの構成を示す図であ
り、この図１１に示すように、フィールド単位の符号化
／復号化処理では、フィールド構成のマクロブロック
は、第１フィールドだけ、若しくは第２フィールドだけ
から構成される。

【００４２】これに対し、図１２は、フレーム単位の符
号化／復号化処理におけるマクロブロックの内部のブロ
ックの構成を示す図である。フレーム単位の符号化／復
号化処理では、図１２Ａ、Ｂに示すフィールド構成のマ
クロブロックの他に、図１２Ｃに示すように、フレーム
構成のマクロブロックをとることができる。すなわち、
フィールド構成のマクロブロックでは、図１２Ａに示す
ように、上述の図１１に示すフィールド単位の符号化／
復号化処理と同じマクロブロックの構成の第１フィール
ド、第２フィールドの他に、図１２Ｂに示すように、マ
クロブロックを上下の２ブロックずつに分けて、上半分
が第１フィールドだけ、下半分が第２フィールドだけか
ら構成することも可能である。また、フレーム構成のマ
クロブロックは、図１２Ｃに示すように、マクロブロッ
クが第１フィールドと第２フィールドから構成される。

【００４３】このように、フレーム単位の符号化／復号
化処理では、フィールド単位の符号化／復号化処理にお
けるフィールド構成のマクロブロックの他にも、フレー
ム構成のマクロブロックが可能である。

【００４４】ところで、上述のフィールド構成のマクロ
ブロックとフレーム構成のマクロブロックの切換は、例
えば、後述する画像データ符号化装置を構成する符号化
方式判定回路２１（図２３参照）が決定したフィールド
単位の符号化処理かフレーム単位の符号化処理かを識別
する識別情報（以下符号化方式の情報という）によっ
て、バッファメモリ７、８からブロックを読み出す際
に、読出アドレスをコントロールすることにより、実現
することができる。また、後述する画像データ復号化装
置では、逆可変長符号化回路３１（図２７参照）におい
て、画像データ符号化装置等から受信される符号化ビッ
トストリーム（Bit stream）内に書かれている（重畳さ
れている）フラグを検出するとともに、このフラグに基
づいて符号化方式がフィールド単位かフレーム単位かを
判断し、その情報を動き補償回路４２、４３等に供給し
てバッファメモリ３７，３８の読出アドレスをコントロ
ールすることで実現することができる。

【００４５】すなわち、上述のバッファメモリ７，８，
３７，３８を、例えば図１３、１４に示すように４８０
×７２０画素の記憶容量を有するメモリで構成し、フレ
ーム構成では、図１３に示すように、画像データをフレ
ームの構成で記憶し、フィールド構成では、画像データ
をフィールドの構成で記憶するようにする。なお、図１
４において、２つのフィールドは、時間的に連続する必
要はない。また、この例では、バッファメモリの大きさ
をフレームの大きさとしたが、大きさに制限はなく、よ
り大きくてもよく、若しくは複数枚のフレームを記憶す
る構成でもよい。さらに、図２３、２７のブロック図で
は、バッファメモリを符号化／復号化処理との対応をと
りやすくするために、２つに分割したが、実際の構成上
では、分割する必要はないので、１つのバッファメモリ
にまとめてよい。

【００４６】（２）動き予測／補償 フィールド単位の符号化／復号化処理においては、動き
予測／補償の際に、例えば図８に示すピクチャＩ２から
ピクチャＢ３への予測や、図９に示すピクチャＰ６から
ピクチャＰ７への予測のように、同一フレームに属する
第１フィールドから第２フィールドへの動き予測を用い
る。

【００４７】しかし、フレーム単位の符号化／復号化処
理においては、図７に示すように、２つのフィールドを
まとめて符号化／復号化するので、第１フィールドか
ら、同一フレームに属する第２フィールドへの動き予測
を用いない。

【００４８】以上のように、フィールド単位の符号化／
復号化処理の動き予測は、同一フレームに属する第１フ
ィールドから第２フィールドへの動き予測を用いるの
で、動き予測するピクチャ間の最小間隔が短く、フレー
ム単位の符号化／復号化処理の動き予測を包含する。な
お、上述の具体例では、特別にフレーム構成のマクロブ
ロックの動き予測を示したが、それはマクロブロック内
の２つのフィールドについて、同じ動き予測をすること
にすぎないので、フィールド構成のマクロブロックの動
き予測２回で代用できる。さらに、フレーム単位での動
き予測は、フレーム単位の符号化／復号化処理に不可欠
の動き予測ではなく、フィールド単位の動き予測だけで
もよい。

【００４９】このように、本発明に係るインターレース
画像の符号化／画像データ復号化方法では、フィールド
単位、フレーム単位の符号化／復号化処理は、ブロック
の構成と動き予測のコントロールの方法を両方の符号化
／復号化処理に対応させることにより、両方法における
符号化／復号化が可能である。

【００５０】この場合には、画像データ符号化装置でど
のような範囲で、どちらの符号化処理を行ったか、すな
わち、フィールド単位かフレーム単位かを画像データ復
号化装置に伝達する必要がある。

【００５１】これを実現するために、本発明では、符号
化ビットストリーム（符号化画像データ）の一部に、こ
の符号化画像のある範囲が、フィールド単位或いはフレ
ーム単位で処理されたかを示すフラグを設ける。なお、
ある範囲とは、例えばシーケンス、ＧＯＰ、ピクチャで
ある。具体的には、画像データ符号化装置では、画像の
ある範囲が、フィールド単位若しくはフレーム単位のど
ちらを単位として符号化処理されたかを識別する識別情
報を符号化ビットストリームの所定の位置にフラグとし
てセット（重畳）する。画像データ復号化装置では、符
号化ビットストリームの所定の位置を、上述したように
逆可変長符号化回路３１によって解読することによっ
て、復号化処理の単位を決定し、それに基づいて復号す
ることにより、画像を再生することができる。

【００５２】なお、フィールド単位及びフレーム単位の
符号化／復号化処理における動き予測は、上述した図
８、９、１０に示す具体例に限定されるものではなく、
例えば図１５、１６に示す動き予測を用いたフィールド
単位の符号化／復号化処理についても、フレーム単位の
符号化／復号化処理と画像のある階層毎に、切り換える
ことができる。

【００５３】具体的には、図１５Ａは、図５に示すＧＯ
Ｐ層内のＩ／Ｐ／Ｂピクチャの構成パターンにおける図
８に示したフィールド単位の符号化／復号化処理のＰピ
クチャの予測方法と異なる具体例を示す図であり、図１
５Ｂは、図８に示したフィールド単位の符号化／復号化
処理のＢピクチャの予測方法と異なる具体例を示す図で
ある。すなわち、例えばピクチャＰ８の予測画像とし
て、図８に示す具体例ではピクチャＰ５を使用している
のに対して、図１５Ａに示すように、例えばピクチャＩ
２等を使用するようにしてもよい。また、例えばピクチ
ャＢ４の予測画像として、図８に示す具体例ではピクチ
ャＩ２又はピクチャＰ５及び、その両方から作られた補
間画像の３種類を使用しているのに対して、図１５Ｂに
示すように、ピクチャＩ２、ピクチャＰ５、ピクチャＰ
８又はピクチャＰ１１及び、それらから合成される補間
画像を使用するようにしてもよい。

【００５４】図１６Ａは、図６に示すＧＯＰ層内のＩ／
Ｐ／Ｂピクチャの構成パターンにおける図９に示したフ
ィールド単位の符号化／復号化処理のＰピクチャの予測
方法と異なる具体例を示す図であり、図１６Ｂは、図９
に示したフィールド単位の符号化／復号化処理のＢピク
チャの予測方法と異なる具体例を示す図である。すなわ
ち、例えばピクチャＰ６の予測画像として、図９に示す
具体例ではピクチャＩ３を使用しているのに対して、図
１６Ａに示すように、例えばピクチャＩ２等を使用する
ようにしてもよい。また、例えばピクチャＢ４の予測画
像として、図９に示す具体例ではピクチャＩ３又はピク
チャＰ６及び、その両方から作られた補間画像の３種類
を使用しているのに対して、図１６Ｂに示すように、ピ
クチャＩ２、ピクチャＩ３、ピクチャＰ６又はピクチャ
Ｐ７及び、それらから合成される補間画像を使用するよ
うにしてもよい。

【００５５】さらに、なお、例えばフィールド単位の符
号化／復号化処理とフレーム単位の符号化／復号化処理
を組み合わせるようにしてもよい。

【００５６】例えば、ある複数のピクチャをフレーム単
位で符号化／復号化処理した後、それに続くピクチャを
フィールド単位で符号化／復号化処理する場合の具体例
を図１７、２０に示す。この図１７は、図７に示すフレ
ーム単位の符号化／復号化処理例と図５に示すフィール
ド単位の符号化／復号化処理例の組合せを示す図であ
り、図２０は、図７に示すフレーム符号化／復号化処理
例と図６に示すフィールド符号化／復号化処理例の組合
せを示す図である。

【００５７】まず、図１７において、例えばピクチャＰ
６，Ｐ７から構成されるフレームは、図１８に示すよう
に、予測画像としてピクチャＩ２，Ｉ３から構成される
フレームを用い、例えばピクチャＰ１０は、予測画像と
して例えばピクチャＰ６等を使用するようにしてもよ
い。一方、例えばピクチャＢ４，Ｂ５から構成されるフ
レームは、図１９に示すように、ピクチャＩ２，Ｉ３か
ら構成されるフレーム又はピクチャＰ６，Ｐ７から構成
されるフレーム及び、それらから合成される補間画像を
用い、例えばピクチャＢ８は、図１９に示すように、ピ
クチャＰ６、ピクチャＰ７又はピクチャＰ１０及び、そ
れらから合成される補間画像を使用するようにしてもよ
い。

【００５８】つぎに、図２０において、例えばピクチャ
Ｐ６，Ｐ７から構成されるフレームは、図２１に示すよ
うに、予測画像としてピクチャＩ２，Ｉ３から構成され
るフレームを用い、例えばピクチャＰ１０は、予測画像
として例えばピクチャＰ６等を使用するようにしてもよ
い。一方、例えばピクチャＢ４，Ｂ５から構成されるフ
レームは、図２２に示すように、ピクチャＩ２，Ｉ３か
ら構成されるフレーム又はピクチャＰ６，Ｐ７から構成
されるフレーム及び、それらから合成される補間画像を
用い、例えばピクチャＢ８は、図２２に示すように、ピ
クチャＰ６、ピクチャＰ７、ピクチャＰ１０又はピクチ
ャＰ１１及び、それらから合成される補間画像を使用す
るようにしてもよい。

【００５９】かくして、図１７〜図２２に示すように、
フレーム単位の符号化／復号化処理とフィールド単位の
符号化／復号化処理を組み合わせても問題がない。換言
すると、本発明に係る画像データ符号化方法及び画像デ
ータ復号化方法では、インターレース画像について、フ
レーム単位の符号化／復号化処理とフィールド単位の符
号化／復号化処理を切り換えることにより、動きの少な
い画像も動きの多い画像も、また、これら両者が混在し
た画像でも、効率良く符号化を行うことができる。

【００６０】２．画像データ符号化装置 図２３は、本発明を適用した画像データ符号化装置の具
体的な回路構成を示すブロック図である。

【００６１】この画像データ符号化装置（エンコーダ）
は、図２３に示すように、後述する画像データ復号化装
置と同じ回路構成の逆量子化回路２〜ゲート１７からな
る局所復号化回路を有する。

【００６２】まず、端子１を介してピクチャ（フィール
ド若しくはフレーム）の画像データが入力されると、こ
れらの画像データは、バッファメモリ１８に一旦記憶さ
れる。具体的には、例えば、図２４Ａに示すように、画
像データがピクチャＩ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｐ３・・・の順
に入力され、図２４Ｂに示すように、エンコーダ処理順
序に並べ変えられる。この並べ変えられたピクチャ間
で、上述した図１に示すような動き予測が行われる。な
お、入力されるピクチャＩ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｐ３・・・
は、図５、６ではフィールドに対応し、図７ではフレー
ムに対応するものである。

【００６３】並べ変えられたピクチャは、動きベクトル
検出回路１９における動きベクトルの検出に用いられ
る。動きベクトル検出回路１９は、既に符号化されたピ
クチャをもとにして、予測のためのピクチャを生成する
ために必要な動きベクトルを検出する。すなわち、バッ
ファメモリ１８に前方ピクチャと後方ピクチャを保持し
て、現在の参照ピクチャとの間で、動きベクトルの検出
を行う。ここで、動きベクトルの検出は、例えば、マク
ロブロック単位でのピクチャ間差分の絶対値和が最小に
なるものを、その動きベクトルとする。

【００６４】このマクロブロック単位での動きベクトル
とピクチャ間差分の絶対値和は、符号化方式判定回路２
１に送られる。符号化方式判定回路２１は、後述するア
ルゴリズムにより、ある階層のピクチャの符号化方式、
すなわちフィールド単位の符号化処理かフレーム単位の
符号化処理かを決定する。この符号化方式の情報（フィ
ールド単位かフレーム単位か）及び動きベクトルは、動
き補償回路１２，１３，可変長符号化回路２５等に送ら
れ、バッファメモリ７，８の管理に用いられるととも
に、後述する画像データ復号化装置に伝送される。ま
た、符号化方式の情報は、コントロール回路１６に送ら
れる。コントロール回路１６からは、ゲート５，１７、
切換スイッチ６，９，１０，１５に対して、符号化方式
を制御するコントロール信号が出力される。

【００６５】さらに、マクロブロック単位での動きベク
トルとピクチャ間差分の絶対値和は、ピクチャ内／前方
／後方／両方向予測判定（以下単に予測判定という）回
路２０に送られる。予測判定回路２０は、この値をもと
に、参照マクロブロックの予測モードを決定する。

【００６６】この予測モードは、コントロール回路１６
に送られる。コントロール回路１６はこの予測モードを
もとに、マクロブロック単位でピクチャ内／前方／後方
／両方向予測の切換を行うように、ゲート５，１７等に
対して、コントロール信号を出力する。また、コントロ
ール回路１６は、選択された予測モードに対応する動き
ベクトルを、バッファメモリ７，８に送り、予測画像を
発生させる。具体的には、ピクチャ内符号化モードの場
合は入力画像そのものを、前方／後方／両方向予測モー
ドのときはそれぞれの予測画像を発生させる。なお、ゲ
ート５，１７、切換スイッチ６，９，１０，１５の具体
的な動作は後述する画像データ復号化装置のゲート３
５，４７、切換スイッチ３６，３９，４０，４５と同じ
であるので、ここでは説明を省略する。

【００６７】バッファメモリ７，８からの予測画像は、
差分器２２に供給され、差分器２２は、予測画像と現画
像との差分データを発生する。当該差分データは、離散
コサイン変換（以下ＤＣＴ：Discrete Cosine Transfor
mという）回路２３に入力される。

【００６８】ＤＣＴ回路２３は、画像信号が有する２次
元相関を利用して、入力画像データ又は差分データをブ
ロック単位で離散コサイン変換し、その結果得られるＤ
ＣＴ変換データを量子化回路２４に供給する。

【００６９】量子化回路２４は、例えばマクロブロック
及びスライス毎に定まる量子化ステップサイズ（スケー
ル）でＤＣＴ変換データを量子化し、その結果につい
て、所謂ジグザグスキャン（Zigzag Scan）を行う。そ
して、得られる量子化データを可変長符号化（以下ＶＬ
Ｃ：Variable Length Codeという）回路２５及び逆量子
化回路２に供給する。

【００７０】量子化に用いる量子化ステップサイズは、
送信バッファメモリ２６のバッファ残量をフィードバッ
クすることによって、送信バッファメモリ２６が破綻し
ない値に決定される。この量子化ステップサイズも、Ｖ
ＬＣ回路２５及び逆量子化回路２に、量子化データと共
に供給される。

【００７１】ここでＶＬＣ回路２５は、量子化データ、
量子化ステップサイズ、予測モード、動きベクトル、符
号化方式の情報等を可変長符号化処理するとともに、符
号化方式の情報（フィールド単位かフレーム単位か）を
所定の階層のヘッダに付加し、伝送データとして送信バ
ッファメモリ２６に供給する。

【００７２】送信バッファメモリ２６は、伝送データを
一旦メモリに格納した後、所定のタイミングでビットス
トリームとして出力するとともに、メモリに残留してい
る残留データ量に応じてマクロブロック単位の量子化制
御信号を量子化回路２４にフィードバックして量子化ス
テップサイズを制御する。これにより送信バッファメモ
リ２６は、ビットストリームとして発生されるデータ量
を調整し、メモリ内に適正な残量（オーバーフロー又は
アンダーフローを生じさせないようなデータ量）のデー
タを維持するようになされている。

【００７３】例えば送信バッファメモリ２６のデータ残
量が許容上限にまで増量すると、送信バッファメモリ２
６は量子化制御信号によつて量子化回路２４の量子化ス
テップサイズを大きくすることにより、量子化データの
データ量を低下させる。

【００７４】またこれとは逆に送信バッファメモリ２６
のデータ残量が許容下限値まで減量すると、送信バッフ
ァメモリ２６は量子化制御信号によつて量子化回路２４
の量子化ステップサイズを小さくすることにより、量子
化データのデータ量を増大させる。

【００７５】以上のようにして、データ量が調整された
送信バッファメモリ２６からのビットストリームは、符
号化されたオーディオ信号、同期信号等と多重化され、
更にエラー訂正用のコードが付加され、所定の変調が加
えられた後、例えばレーザ光を介して所謂マスターディ
スク上の凹凸のピットとして記録される。そして、マス
ターディスクを利用して、所謂スタンパが形成され、さ
らに、そのスタンパにより、大量の複製ディスク（例え
ば光ディスク等の画像記録媒体）が形成される。また、
例えば伝送路を介して後述する画像データ復号化装置に
送信される。なお、画像記録媒体としては、光ディスク
等に限定されるものではなく、例えば磁気テープ等でも
よい。

【００７６】一方、逆ＤＣＴ回路３の出力データは、加
算回路４によって、予測画像と加算され、局所復号が行
われる。この局所復号の動作は、後述する画像データ復
号化装置と同じなので、ここでは説明を省略する。

【００７７】なお、ピクチャの構成パターンは、図３に
示すパターンに限定されるものではなく、例えばエンコ
ーダ処理順序が異なると、ピクチャの構成パターンも異
なる。具体的には、Ｐピクチャと、その間に時間的に挟
まれるＢピクチャの符号化の処理順序には種々のバリエ
ーションがあるが、それらは処理の順序の変更だけであ
るので、バッファメモリ７，８等コントロールを変える
ことにより、対応することができる。

【００７８】ここで、符号化方式判定回路２１の具体的
なアルゴリズムについて、図２５に示すフローチャート
を用いて説明する。

【００７９】符号化方式判定回路２１は、符号化される
現フレームの第１フィールド（例えば奇数フィールド）
から第２フィールド（例えば偶数フィールド）への動き
ベクトルを利用して符号化方式を選択する。

【００８０】具体的には、ステップＳＴ１において、符
号化方式判定回路２１は、この動きベクトルを、符号化
されるフレーム中の全てのマクロブロックについて求
め、ステップＳＴ２に進む。

【００８１】ステップＳＴ２において、符号化方式判定
回路２１は、動きベクトルの水平（x）成分、垂直（y）
成分のメディアンを求め、ステップＳＴ３に進む。具体
的には、水平成分のメディアンは次のようにして計算さ
れる。まず、動きベクトルの水平成分を降べきの順に並
べる。そして、その中央のデータの値を水平成分のメデ
ィアンＭｖ_ｘとする。同様にして垂直成分のメディアン
Ｍｖ_ｙを求める。

【００８２】ステップＳＴ３において、符号化方式判定
回路２１は、ステップＳＴ２で求めたベクトルＭＶ（Ｍ
ｖ_ｘ，Ｍｖ_ｙ）は画面全体の動きを表すパラメータであ
ることから、画面全体の動きの大きさを表すパラメータ
としてこのベクトルＭＶの大きさＲを求め、ステップＳ
Ｔ４に進む。このＲは下記式１によって求められる。

【００８３】 Ｒ＝｜ＭＶ｜＝sqrt（Ｍｖ_ｘ ^２＋Ｍｖ_ｙ ^２）・・・式１ ステップＳＴ４において、符号化方式判定回路２１は、
ステップＳＴ３で求めたＲによって符号化方式の切換を
行う。動きの速い画像ではフィールド単位の符号化方式
（符号化処理）、動きの少ない画像ではフレーム単位の
符号化方式（符号化処理）が有利であるので、符号化方
式判定回路２１は、Ｒが所定の闇値ＴＨ以下のときはス
テップＳＴ５に進み、フレーム単位の符号化方式を選択
する。それ以外のときはステップＳＴ６に進み、フィー
ルド単位の符号化方式を選択する。

【００８４】かくして、本発明を適用した画像データ符
号化装置では、画像の動きに応じて、具体的には同一フ
レームの第１フィールドと第２フィールド間の動きベク
トル、あるいはその動きベクトルのメディアンの大きさ
に基づいて、符号化処理をフィールド単位で行うか、フ
レーム単位で行うかを決定することにより、動きの少な
い画像も動きの多い画像も、また、これら両者が混在し
た画像でも、効率良く符号化を行うことができる。

【００８５】３．画像データフォーマット つぎに、この画像データ符号化装置から出力されるビッ
トストリーム、すなわち画像データフォーマットの具体
例について説明する。

【００８６】図２６Ａは、ビデオシーケンス層のヘッダ
に、符号化処理がフレーム単位かフィールド単位かで行
われたことを識別するための識別情報（符号化方式の情
報）をフラグとして付加した例を示す図である。ビデオ
シーケンス層は、図２６Ａに示すように、スタートコー
ド、水平サイズ、垂直サイズ等が所定のビット（図中数
字で示す）にて書き込まれている。この例では、フレー
ム周波数の後に、符号化処理がフィールド単位又はフレ
ーム単位で行われたかを識別する識別情報が１ビットの
フラグとして付加されている。なお、このフラグを付加
する位置は、他の場所でもよい。

【００８７】また、図２６Ｂに示すように、ＧＯＰ層の
ヘッダに上記フラグを加えてもよい。すなわち、この例
ではタイムコードの後に識別情報が１ビットのフラグと
して付加されている。このフラグを付加する位置は、同
様に他の場所でもよい。

【００８８】更に上述の図２６はＭＰＥＧの規格にフラ
グを加えた例であるが、ＭＰＥＧで予め定められている
各層の拡張用の領域を利用して、フラグを書き込んでも
よい。例えばビデオシーケンス層ならば、拡張領域（Se
quence Extension Byte）に書き込んでもよいし、ユー
ザデータに書き込んでもよい。具体的には、例えば図２
６Ｃに示すように、ＭＰＥＧの規格のピクチャ層の拡張
領域にフラグを付加するようにしてもよい。このとき、
符号化方式を表すために、２ビットのフラグを使う。こ
の２ビットのフラグは、次のような情報を示す。

【００８９】００：フレーム単位で符号化処理されたピ
クチャ ０１：フィールド単位で符号化処理されたピクチャの第
１フィールド １０：フィールド単位で符号化処理されたピクチャの第
２フィールド １１：予備

【００９０】４．画像データ復号化装置 図２７は、本発明を適用した画像データ復号化装置（デ
コーダ）の具体的な回路構成を示すブロック図である。

【００９１】逆可変長符号化（以下、逆ＶＬＣ：Invers
e Variable Length Codingという）回路３１は、上述の
図２３に示す画像データ符号化装置（エンコーダ）から
供給されるビットストリームや、光ディスク等の画像記
録媒体を再生して得られるビットストリームを逆可変長
符号化処理して逆量子化回路３２に出力する。同時に上
記逆ＶＬＣ回路３１は、符号化時に画像データと共に書
き込まれて（重畳されて）いる動きベクトル、量子化幅
（量子化ステップサイズ）、符号化の情報等のデータを
解読する。

【００９２】特に、上記逆ＶＬＣ回路３１は、ビデオシ
ーケンス層、ＧＯＰ層又はピクチャ層等のヘッダに付加
されているフラグを解読し、復号化の処理がフレーム単
位か若しくはフィールド単位かの情報を得る。この情報
はコントロール回路４６に供給され、このコントロール
回路４６は、フレーム処理若しくはフィールド処理のた
めのコントロール信号を発生する。具体的には、コント
ロール回路４６は、逆ＶＬＣ回路３１の出力に対応して
種々のコントロール信号を生成し、ゲート３５の他、ゲ
ート４７、切換スイッチ３６，３９，４０，４５等を所
定の接点の方向に切り換える。

【００９３】すなわち、フレーム処理の場合には、１ピ
クチャを、例えば７２０（ピクセル）×４８０（ライ
ン）とし、１マクロブロックを１６×１６画素とすれ
ば、１３５０マクロブロックを１つのピクチャ処理の完
了として、次のピクチャを処理するためのコントロール
信号を発生する。一方、フィールド処理の場合には、同
様に６７５マクロブロックを１つのピクチャ処理の完了
として、次のピクチャを処理するためのコントロール信
号を発生する。また、バッファメモリ３７，３８のスケ
ジューリングを管理することにより、フレーム単位か若
しくはフィールド単位の復号を行う。

【００９４】また、上記逆ＶＬＣ回路３１で、復号化の
処理がフレーム単位か若しくはフィールド単位であるか
のコントロール信号は、動き補償回路４２，４３にも送
られ、動き補償回路４２，４３が、バッファメモリ３
７，３８のアドレスをコントロールすることにより、次
に述べるように、フレーム単位か若しくはフィールド単
位の復号を行う。

【００９５】逆量子化回路３２は逆ＶＬＣ処理されたデ
ータを逆スキャンするとともに逆量子化して、逆ＤＣＴ
回路３３に出力する。逆ＤＣＴ回路３３は入力されたデ
ータを逆ＤＣＴ（逆離散コサイン変換）処理して加算回
路３４に出力する。この加算回路３４には切換スイッチ
４５により切り換え選択された予測画像データがゲート
４７を介して入力されており、この予測画像データが逆
ＤＣＴ回路３３の出力データと加算され、復号された画
像データが生成される。

【００９６】加算回路３４の出力がＩピクチャ又はＰピ
クチャであるとき、ゲート３５が開かれ、復号された画
像データが切換スイッチ３６を介してバッファメモリ３
７又はバッファメモリ３８に供給され、記憶される。

【００９７】具体的には、加算回路３４の出力がＩピク
チャ又はＰピクチャであるとき、切換スイッチ３９，４
０は接点ａ側に切り換えられている。また、切換スイッ
チ３６は接点ａと接点ｂとに交互に切り換えられ、一対
のバッファメモリ３７，３８に加算回路３４より出力さ
れたピクチャ（Ｉピクチャ又はＰピクチャ）が交互に記
憶されることになる。

【００９８】例えば、上述の図２４Ａに示すように、ピ
クチャＩ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｐ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｐ６，Ｂ
７，Ｂ８，Ｐ９の順で配置された画像データは、画像デ
ータ符号化装置（エンコーダ）において、図２４Ｂに示
すように、ピクチャＩ０，Ｐ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｐ６，Ｂ
４，Ｂ５，Ｐ９，Ｂ７，Ｂ８の順で処理されると、逆Ｖ
ＬＣ回路３１にも、図２４Ｄに示すように、この順序で
データが入力される。

【００９９】その結果、例えば図２４Ｅに示すように、
ピクチャＩ０の復号データがバッファメモリ３７に記憶
されたとすると、図２４Ｆに示すように、バッファメモ
リ３８にはピクチャＰ３の復号データが記憶され、さら
に、図２４Ｅ、Ｆに示すように、バッファメモリ３７の
ピクチャＩ０のデータはピクチャＰ６のデータに更新さ
れ、バッファメモリ３８のピクチャＰ３のデータはピク
チャＰ９のデータに更新される。

【０１００】ピクチャＩ０，Ｐ３に続いて、ピクチャＢ
１又はピクチャＢ２のデータが逆ＤＣＴ回路３３より加
算回路３４に入力されたとき、バッファメモリ３７に記
憶されているピクチャＩ０のデータが動き補償回路４２
において、動きベクトルに対応して動き補償された後、
補間回路４４に供給される。またバッファメモリ３８に
記憶されているピクチャＰ３のデータが、動き補償回路
４３において動きベクトルに対応して動き補償された
後、補間回路４４に供給される。補間回路４４は逆ＶＬ
Ｃ回路３１より入力されるデータに対応して動き補償回
路４２，４３からの各入力を所定の割合で合成する。こ
の合成データが切換スイッチ４５により選択され、その
接点ｂとゲート４７を介して加算回路３４に供給され
る。加算回路３４は逆ＤＣＴ回路３３からのデータと切
換スイッチ４５により選択されたデータとを加算して、
ピクチャＢ１又はピクチャＢ２を復号する。

【０１０１】ピクチャＢ１，Ｂ２が前のピクチャＩ０の
みから復号されるとき切換スイッチ４５は接点ａ側に切
り換えられ、後のピクチャＰ３のみから復号されるとき
切換スイッチ４５は接点ｃ側に切り換えられ、それぞれ
ピクチャＩ０又はピクチャＰ３のデータが加算回路３４
に供給される。

【０１０２】切換スイッチ３９は切換スイッチ３６と反
対側に切り換えられるようになっている。すなわち、切
換スイッチ３６が接点ａ側（ｂ側）に切り換えられたと
き切換スイッチ３９は接点ｂ側（ａ側）に切り換えられ
る。したがって、ピクチャＩ０がバッファメモリ３７に
記憶された後、切換スイッチ３６が接点ｂ側に切り換え
られて、ピクチャＰ３がバッファメモリ３８に記憶され
るとき、切換スイッチ３９は接点ａ側に切り換えられ、
このとき切換スイッチ４０は接点ａ側に切り換えられる
ので、図２４Ｇに示すように、ピクチャＩ０がバッファ
メモリ３７から読み出され、切換スイッチ３９，４０を
介してディスプレイ４１に供給され、このディスプレイ
４１において再生画像が表示される。加算回路３４より
ピクチャＢ１，Ｂ２が出力されたとき、切換スイッチ４
０が接点ｂ側に切り換えられており、上述の図２４Ｇに
示すように、ピクチャＢ１，Ｂ２がディスプレイ４１に
供給される。次に切換スイッチ３９が接点ｂ側に、切換
スイッチ４０が接点ａ側に切り換えられて、図２４Ｇ、
Ｆに示すように、既にバッファメモリ３８に記憶されて
いるピクチャＰ３が読み出され、ディスプレイ４１に供
給される。

【０１０３】ここで、上記逆ＶＬＣ回路３１の具体的な
回路構成について説明する。

【０１０４】逆ＶＬＣ回路３１は、図２８に示すよう
に、バレルシフタ３１ａと、コード解読部３１ｂとを備
え、入力されたコードは、バレルシフタ３１ａにより１
６又は３２ビット単位でコード解読部３１ｂに送られ
る。コード解読部３１ｂは、コードテーブルやマッチン
グ回路等（図示せず）により構成され、入力されたコー
ドとコードテーブル内のコードとのマッチングを行い、
一致した場合にそのコードの種類から、そのデータ（da
ta）及びそのコードの長さ（CL）を出力する。

【０１０５】データ（data）は、図示しない逆ＶＬＣ回
路３１の他の回路に供給され、適切な処理がなされた
後、上述したコントロール回路４６、動き補償回路４３
等に供給される。

【０１０６】一方コードの長さ（CL）は次にシフトすべ
きシフト量としてバレルシフタ３１ａに送られ、バレル
シフタ３１ａはそのシフト量に応じて次のコードを１６
又は３２ビット単位でコード解読部３１ｂに出力する。

【０１０７】よってフレーム単位／フィールド単位を識
別するためのフラグも、上記コードテーブル内にヘッダ
として他のコードと共に書き込んである。

【０１０８】かくして、本発明を適用した画像データ復
号化装置では、例えばビデオシーケンス層、ＧＯＰ層又
はピクチャ層等のヘッダの一部に設けられた画像データ
がフィールド単位又はフレーム単位で符号化処理された
ことを識別するためのフラグを検出し、このフラグに応
じて復号処理を行うことにより、画像データを再生する
ことができる。

【０１０９】ところで、上述の実施例の画像データ復号
化装置は、フィールド単位とフレーム単位の両方の復号
化処理を実行することができる装置であったが、例えば
何れか一方のみの復号化処理しか実行することができな
い装置では、フラグに基づいてその装置では復号化可能
か否かを判断するようにしてもよい。

【０１１０】具体的には、例えば上述の図２７に示すよ
うに、逆ＶＬＣ回路１から供給されるフラグに基づいて
復号化可能か否かを判断する判断回路５１と、その判断
結果を表示する表示部５２を設ける。

【０１１１】そして、例えばフィールド単位のみの復号
化処理を行う画像データ装置では、例えば図２９に示す
フローチャートに従った動作を行い、フレーム単位のみ
の復号化処理を行う画像データ復号化装置では、例えば
図３０に示すフローチャートに従った動作を行う。

【０１１２】すなわち、フィールド単位のみの復号化処
理を行う画像データ装置では、判断回路５１は、ステッ
プＳＴ１において、フラグを入力した後、ステップＳＴ
２に進む。

【０１１３】ステップＳＴ２において、判断回路５１
は、フラグがフレーム述位であるかを判断し、該当する
ときはステップＳＴ４に進み、該当しないときはステッ
プＳＴ３に進む。

【０１１４】ステップＳＴ３において、判断回路５１
は、表示部５２に復号ができない旨を表示し、終了す
る。

【０１１５】ステップＳＴ４において、判断回路５１
は、表示部５２に復号ができる旨を表示し、終了する。
そして、ステップＳＴ５において、復号化処理が行われ
る。

【０１１６】一方、フレームのみの復号化処理を行う画
像データ装置では、判断回路５１は、ステップＳＴ１に
おいて、フラグを入力した後、ステップＳＴ２に進む。

【０１１７】ステップＳＴ２において、判断回路５１
は、フラグがフィールド単位であるかを判断し、該当す
るときはステップＳＴ４に進み、該当しないときはステ
ップＳＴ３に進む。

【０１１８】ステップＳＴ３において、判断回路５１
は、表示部５２に復号ができない旨を表示し、終了す
る。

【０１１９】ステップＳＴ４において、判断回路５１
は、表示部５２に復号ができる旨を表示し、終了する。
そして、ステップＳＴ５において、復号化処理が行われ
る。

【０１２０】この結果、利用者は、表示部５２の表示を
見ることで、その装置で画像データが再生できない原因
を簡単に知ることができる。

【０１２１】ここで、符号化処理がフィールド単位で行
われたか、フレーム単位で行われたかを識別する識別情
報の具体例を表１、２に示す。この具体例は、所謂IS0/
ICEJTC1/SC29/WG11により１９９２年１１月２５日にＮ
文書として発行された25-NOV-92 Test Model 3， Draft
Revision 1におけるピクチャレイヤの仕様である。

【０１２２】

【表１】

【０１２３】

【表２】

【０１２４】

【発明の効果】本発明では、インターレース構造を有す
る２枚のフィールドからなる１フレームの画像をブロッ
クに細分化し、各ブロックでフィールド単位又はフレー
ム単位での離散コサイン変換等の符号化処理された画像
データを復号する際に、符号化処理がフレーム単位で行
われたフレームは、各ブロックをフィールド予測又はフ
レーム予測と、フレーム復号化処理を行ってフレームを
形成し、符号化処理がフィールド単位で行われたフレー
ムは、各ブロックをフィールド予測とフィールド復号化
処理を行ってフレームを形成する。そして、フレーム単
位で符号化処理されたフレームとフィールド単位で符号
化処理されたフレームとの間にあって、フィールド単位
で符号化処理されたフィールドは、フレーム処理される
フレームの２つのフィールド又はフィールド処理される
フィールドを用いて予測処理と、フィールド復号化処理
を行ってフィールドを形成する。これにより、インター
レース画像の動きの少ない画像、動きの多い画像及びこ
れら両者が混在した画像を符号化して得られる画像デー
タを復号することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＰＥＧにおけるピクチャの関係を示す図であ
る。

【図２】上記ＭＰＥＧにおけるビデオフレームの構成を
示す図である。

【図３】動体を有する画像の具体例を示す図である。

【図４】櫛形にぶれた画像を示す図である。

【図５】フィールド単位の符号化／復号化処理の具体例
を示す図である。

【図６】フィールド単位の符号化／復号化処理の他の具
体例を示す図である。

【図７】フレーム単位の符号化／復号化処理の具体例を
示す図である。

【図８】上記図５に示すフィールド単位の符号化／復号
化処理における具体的な動き予測の方法を示す図であ
る。

【図９】上記図６に示すフィールド単位の符号化／復号
化処理における具体的な動き予測の方法を示す図であ
る。

【図１０】上記図７に示すフレーム単位の符号化／復号
化処理における具体的な動き予測の方法を示す図であ
る。

【図１１】フィールド単位の符号化／復号化処理におけ
るマクロブロック内のブロックの構成例を示す図であ
る。

【図１２】フレーム単位の符号化／復号化処理における
マクロブロック内のブロックの構成例を示す図である。

【図１３】本発明を適用した画像データ符号化装置のバ
ッファメモリの具体的な構成例を示す図である。

【図１４】上記画像データ符号化装置のバッファメモリ
の具体的な構成例を示す図である。

【図１５】上記図５に示すフィールド単位の符号化／復
号化処理における他の具体的な動き予測の方法を示す図
である。

【図１６】上記図６に示すフィールド単位の符号化／復
号化処理における他の具体的な動き予測の方法を示す図
である。

【図１７】フレーム単位の符号化／復号化処理とフィー
ルド単位の符号化／復号化処理の具体的な組合せの例を
示す図である。

【図１８】上記図１７に示す符号化／復号化処理におけ
るＰピクチャの具体的な動き予測の方法を示す図であ
る。

【図１９】上記図１７に示す符号化／復号化処理におけ
るＢピクチャの具体的な動き予測の方法を示す図であ
る。

【図２０】フレーム単位の符号化／復号化処理とフィー
ルド単位の符号化／復号化処理の他の具体的な組合せの
例を示す図である。

【図２１】上記図２０に示す符号化／復号化処理におけ
るＰピクチャの具体的な動き予測の方法を示す図であ
る。

【図２２】上記図２０に示す符号化／復号化処理におけ
るＢピクチャの動き予測の方法を示す図である。

【図２３】本発明を適用した画像データ符号化装置の具
体的な回路構成を示すブロック図である。

【図２４】上記画像データ符号化装置に入力されるピク
チャの関係を示す図である。

【図２５】上記画像データ符号化装置を構成する符号方
式判定回路のアルゴリズムを示すフローチャートであ
る。

【図２６】符号化された画像データのヘッダの具体的な
フォーマットを示す図である。

【図２７】本発明を適用した画像データ復号化装置の具
体的な回路構成を示すブロック図である。

【図２８】上記画像データ復号化装置を構成する逆ＶＬ
Ｃ回路の具体的な回路構成を示すブロック図である。

【図２９】本発明を適用した画像データ復号化装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図３０】本発明を適用した画像データ復号化装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

３１ 逆可変長符号化回路、３２ 逆量子化回路、３３
逆ＤＣＴ回路、３４加算回路、３５ ゲート、３６，
３９，４０，４５ 切換スイッチ、３７，３８バッファ
メモリ、４２，４３ 動き補償回路、４４ 補間回路、
４６ コントロール回路、５１ 判断回路、５２ 表示
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C059 LA05 MA00 MA03 MA05 MA14 MA23 MC11 MC38 ME01 NN28 PP05 PP06 PP07 RC02 RC12 RC32 TA24 TA25 TA46 TB01 TB03 TB07 TC12 TC15 TC27 TD04 TD12 UA02 UA05 5J064 AA01 BA09 BA16 BB04 BB05 BC01 BC08 BC14 BC16 BD01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インターレース構造を有する２枚のフィ
   ールドからなる１フレームの画像をブロックに細分化
   し、各ブロックでフィールド単位又はフレーム単位での
   離散コサイン変換等の符号化処理された画像データを復
   号する画像データ復号化方法において、 符号化処理がフレーム単位で行われたフレームは、各ブ
   ロックをフィールド予測又はフレーム予測と、フレーム
   復号化処理を行ってフレームを形成し、 符号化処理がフィールド単位で行われたフレームは、各
   ブロックをフィールド予測とフィールド復号化処理を行
   ってフレームを形成し、 上記フレーム単位で符号化処理されたフレームと上記フ
   ィールド単位で符号化処理されたフレームとの間にあっ
   て、フィールド単位で符号化処理されたフィールドは、
   上記フレーム処理されるフレームの２つのフィールド又
   は上記フィールド処理されるフィールドを用いて予測処
   理と、フィールド復号化処理を行ってフィールドを形成
   することを特徴とする画像データ復号化方法。
2. 【請求項２】 インターレース構造を有する２枚のフィ
   ールドからなる１フレームの画像をブロックに細分化
   し、各ブロックでフィールド単位又はフレーム単位での
   離散コサイン変換等の符号化処理された画像データを復
   号する画像データ復号化装置において、 符号化処理がフレーム単位で行われたフレームは、各ブ
   ロックをフィールド予測又はフレーム予測し、フレーム
   復号化処理を行ってフレームを形成する手段と、 符号化処理がフィールド単位で行われたフレームは、各
   ブロックをフィールド予測し、フィールド復号化処理を
   行ってフレームを形成する手段と、 上記フレーム単位で符号化処理されたフレームと上記フ
   ィールド単位で符号化処理されたフレームとの間にあっ
   て、フィールド単位で符号化処理されたフィールドは、
   上記フレーム処理されるフレームの２つのフィールド又
   は上記フィールド処理されるフィールドを用いて予測処
   理し、フィールド復号化処理を行ってフィールドを形成
   する手段とを有することを特徴とする画像データ復号化
   装置。