JP2003169348A - カラー動画像符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法及びカラー動画像符号列伝送方法 - Google Patents
カラー動画像符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法及びカラー動画像符号列伝送方法Info
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- JP2003169348A JP2003169348A JP2001365812A JP2001365812A JP2003169348A JP 2003169348 A JP2003169348 A JP 2003169348A JP 2001365812 A JP2001365812 A JP 2001365812A JP 2001365812 A JP2001365812 A JP 2001365812A JP 2003169348 A JP2003169348 A JP 2003169348A
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Color Television Systems (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ４：２：０フォーマットのカラー動画像を符
号化すると、Ｂピクチャにおいては色差信号の垂直解像
度が不十分となり、一方、４：２：２フォーマットのカ
ラー動画像を符号化すると、主観画質に対して必要情報
量が多くなる。 【解決手段】 Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は、減算器４、
８×８ＤＣＴ５、量子化器６及び可変長符号化器７によ
り、輝度信号は順次走査画像として符号化され、色差信
号は順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた、
４：２：０フォーマットの動画像信号として符号化され
る。また、Ｂピクチャの符号は、フレーム遅延器１３、
減算器１４、走査線間引き器１５、８×４ＤＣＴ１６、
８×８ＤＣＴ１８、スイッチ１９及び量子化器１７によ
り、輝度信号及び色差信号共に順次走査画像に比し走査
線が半分に間引かれた動画像信号として符号化される。
号化すると、Ｂピクチャにおいては色差信号の垂直解像
度が不十分となり、一方、４：２：２フォーマットのカ
ラー動画像を符号化すると、主観画質に対して必要情報
量が多くなる。 【解決手段】 Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は、減算器４、
８×８ＤＣＴ５、量子化器６及び可変長符号化器７によ
り、輝度信号は順次走査画像として符号化され、色差信
号は順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた、
４：２：０フォーマットの動画像信号として符号化され
る。また、Ｂピクチャの符号は、フレーム遅延器１３、
減算器１４、走査線間引き器１５、８×４ＤＣＴ１６、
８×８ＤＣＴ１８、スイッチ１９及び量子化器１７によ
り、輝度信号及び色差信号共に順次走査画像に比し走査
線が半分に間引かれた動画像信号として符号化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカラー動画像符号化
装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法及びカラー
動画像符号列伝送方法に係り、特にピクチャ内独立、片
方向予測及び双方向予測の３種類の符号化手法を用いる
動画像符号化において、色差信号については垂直方向の
画素数（走査線数）を削減した画像フォーマットでの符
号化あるいは復号化を行うカラー動画像符号化装置、符
号化方法、復号化装置、復号化方法及びカラー動画像符
号列伝送方法に関する。
装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法及びカラー
動画像符号列伝送方法に係り、特にピクチャ内独立、片
方向予測及び双方向予測の３種類の符号化手法を用いる
動画像符号化において、色差信号については垂直方向の
画素数（走査線数）を削減した画像フォーマットでの符
号化あるいは復号化を行うカラー動画像符号化装置、符
号化方法、復号化装置、復号化方法及びカラー動画像符
号列伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラー動画像の符号化では、被符号化画
像フォーマットとして輝度信号と色差信号を別信号とす
るコンポーネント信号を用いるのが一般的である。その
画像フォーマットは、輝度信号と色差信号のサンプル状
態から４：２：２と呼ばれる色差信号のサンプル数を輝
度信号のそれに比し水平方向に半分にしたものと、４：
１：１と呼ばれる色差信号のサンプル数を輝度信号のそ
れに比し水平方向に１／４にしたもの、４：２：０と呼
ばれる色差信号のサンプル数を輝度信号のそれに比し水
平方向及び垂直方向共に半分にしたものがある。
像フォーマットとして輝度信号と色差信号を別信号とす
るコンポーネント信号を用いるのが一般的である。その
画像フォーマットは、輝度信号と色差信号のサンプル状
態から４：２：２と呼ばれる色差信号のサンプル数を輝
度信号のそれに比し水平方向に半分にしたものと、４：
１：１と呼ばれる色差信号のサンプル数を輝度信号のそ
れに比し水平方向に１／４にしたもの、４：２：０と呼
ばれる色差信号のサンプル数を輝度信号のそれに比し水
平方向及び垂直方向共に半分にしたものがある。
【０００３】ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts G
roup 2）規格では４：２：２プロファイルと呼ばれる放
送機器用の方式では、４：２：２のフォーマットが、メ
インプロファイルと呼ばれるディジタル放送や民生機器
用の方式では４：２：０フォーマットが使われる。
roup 2）規格では４：２：２プロファイルと呼ばれる放
送機器用の方式では、４：２：２のフォーマットが、メ
インプロファイルと呼ばれるディジタル放送や民生機器
用の方式では４：２：０フォーマットが使われる。
【０００４】各呼称における数字は、１３.５ＭＨｚサ
ンプルを４として、コンポーネント信号のそれぞれの信
号に対するサンプリング周波数を相対的に示すもので、
輝度４に対して二つの色差は２ないし１の比率である。
４：２：０は、国際電気通信連合（ＩＴＵ）での正式呼
称ではないが、色差信号のサンプルが垂直方向に半分に
なっているものの通称で、水平方向のサンプルは４：
２：２と同様である。
ンプルを４として、コンポーネント信号のそれぞれの信
号に対するサンプリング周波数を相対的に示すもので、
輝度４に対して二つの色差は２ないし１の比率である。
４：２：０は、国際電気通信連合（ＩＴＵ）での正式呼
称ではないが、色差信号のサンプルが垂直方向に半分に
なっているものの通称で、水平方向のサンプルは４：
２：２と同様である。
【０００５】動画像信号が順次（プログレッシブ）走査
の場合、４：２：２に対し４：２：０ではフレーム単位
で色差信号の走査線（垂直画素数）を半分にする。従っ
て、色差信号の解像度は輝度信号に対して垂直方向及び
水平方向共に１／２となる。このような信号の解像度特
性は人の視覚特性から見て適正と言える。また、処理量
も軽減されるので、順次走査画像の高能率符号化では
４：２：０が最も適切なフォーマットと言える。色差信
号のサンプル点は２種類があり、ＳＭＰＴＥ２９４Ｍ規
格では輝度信号のサンプル点と同位置の飛越し走査（イ
ンターレース）で、ＭＰＥＧ−２規格では輝度信号のサ
ンプル点の中間位置の順次走査である。
の場合、４：２：２に対し４：２：０ではフレーム単位
で色差信号の走査線（垂直画素数）を半分にする。従っ
て、色差信号の解像度は輝度信号に対して垂直方向及び
水平方向共に１／２となる。このような信号の解像度特
性は人の視覚特性から見て適正と言える。また、処理量
も軽減されるので、順次走査画像の高能率符号化では
４：２：０が最も適切なフォーマットと言える。色差信
号のサンプル点は２種類があり、ＳＭＰＴＥ２９４Ｍ規
格では輝度信号のサンプル点と同位置の飛越し走査（イ
ンターレース）で、ＭＰＥＧ−２規格では輝度信号のサ
ンプル点の中間位置の順次走査である。
【０００６】一方、動画像信号が飛越し走査の場合、
４：２：０ではフィールド単位で色差信号の走査線（垂
直画素数）を半分にせざるを得ない。従って、色差信号
の垂直方向の解像度は１／４になってしまう。ＩＴＵで
定められている４：２：２フォーマットの垂直時間軸で
のサンプル点を図６（ａ）に、及びＭＰＥＧで定められ
ている４：２：０フォーマットのサンプル点を図６
（ｂ）に示す。図で○が輝度信号サンプル点であり、×
が色差信号サンプル点である。
４：２：０ではフィールド単位で色差信号の走査線（垂
直画素数）を半分にせざるを得ない。従って、色差信号
の垂直方向の解像度は１／４になってしまう。ＩＴＵで
定められている４：２：２フォーマットの垂直時間軸で
のサンプル点を図６（ａ）に、及びＭＰＥＧで定められ
ている４：２：０フォーマットのサンプル点を図６
（ｂ）に示す。図で○が輝度信号サンプル点であり、×
が色差信号サンプル点である。
【０００７】飛越し（インターレース）走査の場合、解
像度的には４：２：２が望ましいが、処理量は４：２：
０の方が少ない。情報量は４：２：０の方が４：２：２
よりも少ないが、解像度低下とのバランスで考慮すると
必ずしも良好といえない。
像度的には４：２：２が望ましいが、処理量は４：２：
０の方が少ない。情報量は４：２：０の方が４：２：２
よりも少ないが、解像度低下とのバランスで考慮すると
必ずしも良好といえない。
【０００８】高能率符号化では動き補償及び直交変換の
処理単位が方形ブロックであるので、輝度信号及び色差
信号の各サンプルをブロック化する。動き補償及び適応
モードの切り替え処理単位（マクロブロック）である輝
度信号１６×１６画素において、直交変換の処理単位で
ある８×８画素をブロックとするのが一般的である。こ
の場合、４：２：２ではマクロブロック中に輝度４ブロ
ックに対して色差２ブロックずつが組みとなる。４：
２：０では、輝度４ブロックに色差１ブロックずつが組
みとなる。
処理単位が方形ブロックであるので、輝度信号及び色差
信号の各サンプルをブロック化する。動き補償及び適応
モードの切り替え処理単位（マクロブロック）である輝
度信号１６×１６画素において、直交変換の処理単位で
ある８×８画素をブロックとするのが一般的である。こ
の場合、４：２：２ではマクロブロック中に輝度４ブロ
ックに対して色差２ブロックずつが組みとなる。４：
２：０では、輝度４ブロックに色差１ブロックずつが組
みとなる。
【０００９】また、ＭＰＥＧ方式などの動画像符号化で
は、画像間予測の方法により３種類の画像タイプを持
つ。Ｉピクチャと呼ばれるピクチャ内独立符号化ピクチ
ャと、Ｐピクチャと呼ばれる片側方向予測ピクチャと、
Ｂピクチャと呼ばれる双方向予測ピクチャである。この
ような動画像符号化において、本発明者が先に特開平１
１−２７５５９１号公報及び特開平１１−４６３６５号
公報にて開示した、画像間予測の参照画像となるＰ
（Ｉ）ピクチャのみ順次走査とし、参照画像とならない
Ｂピクチャは飛越し走査とすることで、飛越し走査での
再生を前提とした場合に、画像間予測効率は高く、冗長
となる走査線の符号化は行わない動画像符号化装置が知
られている。
は、画像間予測の方法により３種類の画像タイプを持
つ。Ｉピクチャと呼ばれるピクチャ内独立符号化ピクチ
ャと、Ｐピクチャと呼ばれる片側方向予測ピクチャと、
Ｂピクチャと呼ばれる双方向予測ピクチャである。この
ような動画像符号化において、本発明者が先に特開平１
１−２７５５９１号公報及び特開平１１−４６３６５号
公報にて開示した、画像間予測の参照画像となるＰ
（Ｉ）ピクチャのみ順次走査とし、参照画像とならない
Ｂピクチャは飛越し走査とすることで、飛越し走査での
再生を前提とした場合に、画像間予測効率は高く、冗長
となる走査線の符号化は行わない動画像符号化装置が知
られている。
【００１０】図７は上記のＰ（Ｉ）ピクチャのみ順次走
査としてＢピクチャは飛越し走査とする従来の動画像符
号化装置の一例のブロック図を示す。順次走査画像入力
端子１より入来する動画像信号は、スイッチ３によりＰ
（Ｉ）ピクチャとして符号化するものが減算器４に、Ｂ
ピクチャとして符号化するものがフレーム遅延器１３に
供給される。
査としてＢピクチャは飛越し走査とする従来の動画像符
号化装置の一例のブロック図を示す。順次走査画像入力
端子１より入来する動画像信号は、スイッチ３によりＰ
（Ｉ）ピクチャとして符号化するものが減算器４に、Ｂ
ピクチャとして符号化するものがフレーム遅延器１３に
供給される。
【００１１】Ｐ（Ｉ）ピクチャの画像信号は、減算器４
において画像間予測器９から与えられる予測信号と減算
され、予測残差となって８×８ＤＣＴ５に与えられる。
８×８ＤＣＴ５は、予測残差に対してＤＣＴ（Discrete
Cosine Transform）の変換処理を行い、得られた係数
を量子化器６に供給する。量子化器６は所定のステップ
幅で係数を量子化し、固定長の符号となった係数を可変
長符号化器７と逆量子化器１０に供給する。可変長符号
化器７は、固定長の予測残差を可変長符号で圧縮し、で
きた符号を符号出力端子８より出力する。
において画像間予測器９から与えられる予測信号と減算
され、予測残差となって８×８ＤＣＴ５に与えられる。
８×８ＤＣＴ５は、予測残差に対してＤＣＴ（Discrete
Cosine Transform）の変換処理を行い、得られた係数
を量子化器６に供給する。量子化器６は所定のステップ
幅で係数を量子化し、固定長の符号となった係数を可変
長符号化器７と逆量子化器１０に供給する。可変長符号
化器７は、固定長の予測残差を可変長符号で圧縮し、で
きた符号を符号出力端子８より出力する。
【００１２】一方、逆量子化器１０及び８×８ＩＤＣＴ
１１では、量子化器６及び８×８ＤＣＴ５の逆処理が行
われ、予測残差を再生する。得られた再生予測残差は加
算器１２で予測信号が加算され再生画像となり、画像間
予測器９に供給される。画像間予測器９はこの再生画像
を参照画像として用いて画像間予測信号を形成し、減算
器４と加算器１２に与える。
１１では、量子化器６及び８×８ＤＣＴ５の逆処理が行
われ、予測残差を再生する。得られた再生予測残差は加
算器１２で予測信号が加算され再生画像となり、画像間
予測器９に供給される。画像間予測器９はこの再生画像
を参照画像として用いて画像間予測信号を形成し、減算
器４と加算器１２に与える。
【００１３】Ｂピクチャの入来動画像信号は、Ｐ（Ｉ）
ピクチャが先行して符号化される間フレーム遅延器１３
で遅延させられ、減算器１４に入力される。減算器１４
ではフレーム遅延器１３で遅延されたＢピクチャの動画
像信号と画像間予測器９から供給される予測信号との減
算を行い、得られた予測残差を走査線間引き器１５に供
給する。
ピクチャが先行して符号化される間フレーム遅延器１３
で遅延させられ、減算器１４に入力される。減算器１４
ではフレーム遅延器１３で遅延されたＢピクチャの動画
像信号と画像間予測器９から供給される予測信号との減
算を行い、得られた予測残差を走査線間引き器１５に供
給する。
【００１４】走査線間引き器１５は、順次走査状態の予
測残差を、飛越し走査の状態に走査線を間引き８×４Ｄ
ＣＴ１６に供給する。８×４ＤＣＴ１６は、飛越し走査
の状態の予測残差に対して垂直方向に４本単位でＤＣＴ
を行い、得られた係数を量子化器１７に供給する。量子
化器１７は所定のステップ幅で係数を量子化し、固定長
の符号となった係数を可変長符号化器７に供給する。
測残差を、飛越し走査の状態に走査線を間引き８×４Ｄ
ＣＴ１６に供給する。８×４ＤＣＴ１６は、飛越し走査
の状態の予測残差に対して垂直方向に４本単位でＤＣＴ
を行い、得られた係数を量子化器１７に供給する。量子
化器１７は所定のステップ幅で係数を量子化し、固定長
の符号となった係数を可変長符号化器７に供給する。
【００１５】上記符号化における４：２：２フォーマッ
トの垂直時間軸での輝度信号及び色差信号のサンプル点
を図６（ｃ）に示す。
トの垂直時間軸での輝度信号及び色差信号のサンプル点
を図６（ｃ）に示す。
【００１６】次に、図７に示した従来の動画像符号化装
置に対応する従来の動画像復号化装置について説明す
る。図８はこの従来の動画像符号化装置の一例のブロッ
ク図を示す。同図において、符号入力端子２１より入来
する符号列は、可変長復号化器２２で可変長符号が固定
長の符号に戻され、Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は逆量子化
器２３に、Ｂピクチャの符号は逆量子化器２４に供給さ
れる。逆量子化器２３は、入力されたＰ（Ｉ）ピクチャ
の固定長符号に対して、量子化パラメータに従って逆量
子化を行い、得られた予測残差の再生ＤＣＴ係数値を８
×８ＩＤＣＴ２５に供給する。
置に対応する従来の動画像復号化装置について説明す
る。図８はこの従来の動画像符号化装置の一例のブロッ
ク図を示す。同図において、符号入力端子２１より入来
する符号列は、可変長復号化器２２で可変長符号が固定
長の符号に戻され、Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は逆量子化
器２３に、Ｂピクチャの符号は逆量子化器２４に供給さ
れる。逆量子化器２３は、入力されたＰ（Ｉ）ピクチャ
の固定長符号に対して、量子化パラメータに従って逆量
子化を行い、得られた予測残差の再生ＤＣＴ係数値を８
×８ＩＤＣＴ２５に供給する。
【００１７】８×８ＩＤＣＴ２５は、予測残差の再生Ｄ
ＣＴ係数値を再生予測残差信号に変換し、加算器２６に
供給する。加算器２６ではこの再生予測残差信号に、画
像間予測器２７から与えられる予測信号を加算して復号
画像を得る。この様にして得られたＰ（Ｉ）ピクチャの
再生画像信号は、画像間予測器２７に供給される。画像
間予測器２７は予測信号を形成し、加算器２６に供給す
る。Ｐ（Ｉ）ピクチャは順次走査画像であり、処理もす
べて順次走査状態で行われ、再生画像も順次走査であ
る。
ＣＴ係数値を再生予測残差信号に変換し、加算器２６に
供給する。加算器２６ではこの再生予測残差信号に、画
像間予測器２７から与えられる予測信号を加算して復号
画像を得る。この様にして得られたＰ（Ｉ）ピクチャの
再生画像信号は、画像間予測器２７に供給される。画像
間予測器２７は予測信号を形成し、加算器２６に供給す
る。Ｐ（Ｉ）ピクチャは順次走査画像であり、処理もす
べて順次走査状態で行われ、再生画像も順次走査であ
る。
【００１８】一方、Ｂピクチャの符号は、逆量子化器２
４、８×４ＩＤＣＴ２８で復号化されて再生予測残差信
号とされて走査線補間器２９に供給される。逆量子化器
２４及び８×４ＩＤＣＴ２８の動作は、逆量子化器２３
及び逆ＤＣＴ２５の動作と同様であるが、ブロック内の
係数は８×４個であり、パラメータ等が異なる。
４、８×４ＩＤＣＴ２８で復号化されて再生予測残差信
号とされて走査線補間器２９に供給される。逆量子化器
２４及び８×４ＩＤＣＴ２８の動作は、逆量子化器２３
及び逆ＤＣＴ２５の動作と同様であるが、ブロック内の
係数は８×４個であり、パラメータ等が異なる。
【００１９】走査線補間器２９は、飛越し走査の各フィ
ールド単位に垂直方向に走査線の補間処理を行い、順次
走査となった予測残差を加算器３０に供給する。加算器
３０はこの予測残差に画像間予測器２７から入力される
予測画像を加算してＢピクチャの再生画像を得る。
ールド単位に垂直方向に走査線の補間処理を行い、順次
走査となった予測残差を加算器３０に供給する。加算器
３０はこの予測残差に画像間予測器２７から入力される
予測画像を加算してＢピクチャの再生画像を得る。
【００２０】加算器３０の出力であるＢピクチャの再生
画像は、スイッチ３１を介して順次走査画像出力端子３
２より出力される。一方、Ｐ（Ｉ）ピクチャの再生画像
は、画像間予測器２７内の画像メモリで、後から復号さ
れたＢピクチャが出力されるまで遅延させられた後、ス
イッチ３１を介して順次走査画像出力端子３２より出力
される。
画像は、スイッチ３１を介して順次走査画像出力端子３
２より出力される。一方、Ｐ（Ｉ）ピクチャの再生画像
は、画像間予測器２７内の画像メモリで、後から復号さ
れたＢピクチャが出力されるまで遅延させられた後、ス
イッチ３１を介して順次走査画像出力端子３２より出力
される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】Ｐ（Ｉ）ピクチャを順
次走査で、Ｂピクチャを飛越し走査で符号化する上記の
従来の動画像符号化装置では、４：２：０フォーマット
のカラー動画像を符号化する場合、ＭＰＥＧ−２規格で
行われているように色差信号を輝度信号と同様に扱うと
Ｉ及びＰピクチャは順次走査なので適正な解像度となる
が、Ｂピクチャにおいてはフィールド単位で間引かれる
ので色差信号の垂直解像度が不十分となる。
次走査で、Ｂピクチャを飛越し走査で符号化する上記の
従来の動画像符号化装置では、４：２：０フォーマット
のカラー動画像を符号化する場合、ＭＰＥＧ−２規格で
行われているように色差信号を輝度信号と同様に扱うと
Ｉ及びＰピクチャは順次走査なので適正な解像度となる
が、Ｂピクチャにおいてはフィールド単位で間引かれる
ので色差信号の垂直解像度が不十分となる。
【００２２】一方、４：２：２フォーマットのカラー動
画像を符号化すると、Ｐ（Ｉ）ピクチャは４：２：０の
場合より処理量が多く、順次走査なので色差信号の解像
度は、輝度信号とのバランス上過剰であり、主観画質に
対して必要情報量が多くなる。
画像を符号化すると、Ｐ（Ｉ）ピクチャは４：２：０の
場合より処理量が多く、順次走査なので色差信号の解像
度は、輝度信号とのバランス上過剰であり、主観画質に
対して必要情報量が多くなる。
【００２３】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
Ｐ（Ｉ）ピクチャでは輝度信号を順次走査や、色差信号
を垂直方向に半分に間引かれた４：２：０フォーマット
で符号化し、Ｂピクチャでは輝度信号と色差信号の両方
を垂直方向に半分に間引かれた同一走査線数の画像とし
て符号化することで、色差信号の解像度を改善し得るカ
ラー動画像符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号
化方法及びカラー動画像符号列伝送方法を提供すること
を目的とする。
Ｐ（Ｉ）ピクチャでは輝度信号を順次走査や、色差信号
を垂直方向に半分に間引かれた４：２：０フォーマット
で符号化し、Ｂピクチャでは輝度信号と色差信号の両方
を垂直方向に半分に間引かれた同一走査線数の画像とし
て符号化することで、色差信号の解像度を改善し得るカ
ラー動画像符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号
化方法及びカラー動画像符号列伝送方法を提供すること
を目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のカラー動画像符号化装置は、画像間予測符
号化処理の参照画像となるピクチャと、参照画像となら
ないピクチャを持つカラー動画像符号列を得るカラー動
画像符号化装置において、参照画像となるピクチャで、
輝度信号は順次走査画像として符号化し、色差信号は順
次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信
号として符号化する第１の符号化手段と、参照画像にな
らないピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ順
次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信
号として符号化する第２の符号化手段とを有する構成と
したものである。
め、本発明のカラー動画像符号化装置は、画像間予測符
号化処理の参照画像となるピクチャと、参照画像となら
ないピクチャを持つカラー動画像符号列を得るカラー動
画像符号化装置において、参照画像となるピクチャで、
輝度信号は順次走査画像として符号化し、色差信号は順
次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信
号として符号化する第１の符号化手段と、参照画像にな
らないピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ順
次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信
号として符号化する第２の符号化手段とを有する構成と
したものである。
【００２５】また、上記の目的を達成するため、本発明
のカラー動画像復号化装置は、画像間予測符号化処理の
参照画像となるピクチャと、参照画像とならないピクチ
ャを持つカラー動画像符号列を復号化するカラー動画像
復号化装置において、参照画像となるピクチャで、輝度
信号は順次走査画像として復号化し、色差信号は順次走
査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信号と
して復号化する第１の復号化手段と、参照画像にならな
いピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ順次走
査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信号と
して復号化する第２の復号化手段とを有する構成とした
ものである。
のカラー動画像復号化装置は、画像間予測符号化処理の
参照画像となるピクチャと、参照画像とならないピクチ
ャを持つカラー動画像符号列を復号化するカラー動画像
復号化装置において、参照画像となるピクチャで、輝度
信号は順次走査画像として復号化し、色差信号は順次走
査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信号と
して復号化する第１の復号化手段と、参照画像にならな
いピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ順次走
査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像信号と
して復号化する第２の復号化手段とを有する構成とした
ものである。
【００２６】また、上記の目的を達成するため、本発明
のカラー動画像符号化方法は、参照画像となるピクチャ
で、輝度信号は順次走査画像として符号化し、色差信号
は順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画
像信号として符号化する第１のステップと、参照画像に
ならないピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ
順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像
信号として符号化する第２のステップとを含むことを特
徴とする。
のカラー動画像符号化方法は、参照画像となるピクチャ
で、輝度信号は順次走査画像として符号化し、色差信号
は順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画
像信号として符号化する第１のステップと、参照画像に
ならないピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ
順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像
信号として符号化する第２のステップとを含むことを特
徴とする。
【００２７】また、上記の目的を達成するため、本発明
のカラー動画像復号化方法は、参照画像となるピクチャ
で、輝度信号は順次走査画像として復号化し、色差信号
は順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画
像信号として復号化する第１のステップと、参照画像に
ならないピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ
順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像
信号として復号化する第２のステップとを含むことを特
徴とする。
のカラー動画像復号化方法は、参照画像となるピクチャ
で、輝度信号は順次走査画像として復号化し、色差信号
は順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画
像信号として復号化する第１のステップと、参照画像に
ならないピクチャで、輝度信号及び色差信号をそれぞれ
順次走査画像に対して走査線が半分に間引かれた動画像
信号として復号化する第２のステップとを含むことを特
徴とする。
【００２８】更に、上記の目的を達成するため、本発明
のカラー動画像符号列の伝送方法は、参照画像となるピ
クチャでは、輝度信号は順次走査画像として符号化し、
色差信号は順次走査画像に対して垂直方向に半分に間引
かれた走査線数の動画像符号列であり、参照画像になら
ないピクチャでは、輝度信号及び色差信号はそれぞれ順
次走査画像に対して垂直方向に半分に間引かれた走査線
数の動画像符号列である符号列を伝送することを特徴と
する。
のカラー動画像符号列の伝送方法は、参照画像となるピ
クチャでは、輝度信号は順次走査画像として符号化し、
色差信号は順次走査画像に対して垂直方向に半分に間引
かれた走査線数の動画像符号列であり、参照画像になら
ないピクチャでは、輝度信号及び色差信号はそれぞれ順
次走査画像に対して垂直方向に半分に間引かれた走査線
数の動画像符号列である符号列を伝送することを特徴と
する。
【００２９】本発明では、画像間予測符号化処理の参照
画像となるピクチャでは輝度信号を順次走査画像として
符号化し、色差信号は順次走査画像に対して走査線が半
分に間引かれた動画像信号として符号化し、参照画像と
ならないピクチャでは輝度信号と色差信号の両方を垂直
方向に半分に間引かれた同一走査線数の動画像信号とし
て符号化するものである。これにより、参照画像となる
ピクチャは、順次走査で符号化され、参照画像とならな
いピクチャでは色差信号と輝度信号は共に半分の走査線
で符号化されるが、これは飛越し走査と同様の走査線数
になる。
画像となるピクチャでは輝度信号を順次走査画像として
符号化し、色差信号は順次走査画像に対して走査線が半
分に間引かれた動画像信号として符号化し、参照画像と
ならないピクチャでは輝度信号と色差信号の両方を垂直
方向に半分に間引かれた同一走査線数の動画像信号とし
て符号化するものである。これにより、参照画像となる
ピクチャは、順次走査で符号化され、参照画像とならな
いピクチャでは色差信号と輝度信号は共に半分の走査線
で符号化されるが、これは飛越し走査と同様の走査線数
になる。
【００３０】具体的処理はその形態及び色差信号のサン
プル点の違いから、次の２種類がある。基本を順次走査
とした場合、まず順次走査画像を得て、その画像に対し
て４：２：０のフォーマット形成を行い、参照画像とな
らないピクチャであるＢピクチャでは輝度信号は飛越し
走査形態での走査線間引きを行い、色差信号は順次走査
のまま符号化する。これにより、参照画像となるピクチ
ャであるＰ（Ｉ）ピクチャは４：２：０の順次走査で符
号化され、Ｂピクチャでは輝度信号は飛越し走査で符号
化され、色差信号は半分の走査線数の順次走査で符号化
されることになる。
プル点の違いから、次の２種類がある。基本を順次走査
とした場合、まず順次走査画像を得て、その画像に対し
て４：２：０のフォーマット形成を行い、参照画像とな
らないピクチャであるＢピクチャでは輝度信号は飛越し
走査形態での走査線間引きを行い、色差信号は順次走査
のまま符号化する。これにより、参照画像となるピクチ
ャであるＰ（Ｉ）ピクチャは４：２：０の順次走査で符
号化され、Ｂピクチャでは輝度信号は飛越し走査で符号
化され、色差信号は半分の走査線数の順次走査で符号化
されることになる。
【００３１】次に基本を飛越し走査とした場合、４：
２：２の飛越し走査画像で、Ｐ（Ｉ）ピクチャの輝度信
号のみ順次走査に変換し、他は飛越し走査画像のまま符
号化する。これにより、Ｐ（Ｉ）ピクチャは４：２：０
の順次走査で符号化され、Ｂピクチャでは４：２：２の
飛越し走査で符号化されることになる。
２：２の飛越し走査画像で、Ｐ（Ｉ）ピクチャの輝度信
号のみ順次走査に変換し、他は飛越し走査画像のまま符
号化する。これにより、Ｐ（Ｉ）ピクチャは４：２：０
の順次走査で符号化され、Ｂピクチャでは４：２：２の
飛越し走査で符号化されることになる。
【００３２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になるカラー動画
像符号化装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。
同図中、図７と同一構成部分には同一符号を付してあ
る。また、本明細書中、「ピクチャ」とは、一つのフレ
ームないしフィールドを指すものとする。
て図面と共に説明する。図１は本発明になるカラー動画
像符号化装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。
同図中、図７と同一構成部分には同一符号を付してあ
る。また、本明細書中、「ピクチャ」とは、一つのフレ
ームないしフィールドを指すものとする。
【００３３】図１において、順次走査画像入力端子１よ
り入来する４：２：２フォーマットで順次走査の動画像
信号は、４：２：０変換器ですべてのピクチャの色差信
号に対して垂直方向のサブサンプルが行われ、４：２：
０のカラー動画像フォーマットに変換された後、スイッ
チ３に与えられる。ここで、４：２：０の色差信号のサ
ンプル点は、ＭＰＥＧ−２規格の形態とする。標準方式
の画素（走査線）数は、４：２：２では、輝度信号が７
２０画素４８０ライン、色差信号は３６０画素４８０ラ
インである。４：２：０では、輝度信号が７２０画素４
８０ライン、色差信号は３６０画素２４０ラインであ
る。
り入来する４：２：２フォーマットで順次走査の動画像
信号は、４：２：０変換器ですべてのピクチャの色差信
号に対して垂直方向のサブサンプルが行われ、４：２：
０のカラー動画像フォーマットに変換された後、スイッ
チ３に与えられる。ここで、４：２：０の色差信号のサ
ンプル点は、ＭＰＥＧ−２規格の形態とする。標準方式
の画素（走査線）数は、４：２：２では、輝度信号が７
２０画素４８０ライン、色差信号は３６０画素４８０ラ
インである。４：２：０では、輝度信号が７２０画素４
８０ライン、色差信号は３６０画素２４０ラインであ
る。
【００３４】スイッチ３は、４：２：０のカラー動画像
フォーマットの画像信号のうちＰ（Ｉ）ピクチャとして
符号化されるものを減算器４に、Ｂピクチャとして符号
化されるものをフレーム遅延器１３に供給する。Ｐ
（Ｉ）ピクチャの画像信号は、減算器４において画像間
予測器９から与えられる予測信号と減算され、予測残差
となって８×８ＤＣＴ５に与えられる。８×８ＤＣＴ５
は、予測残差に対してＤＣＴ（Discrete Cosine Transf
orm）の変換処理を行い、得られた係数を量子化器６に
供給する。量子化器６は所定のステップ幅で係数を量子
化し、固定長の符号となった係数を可変長符号化器７と
逆量子化器１０に供給する。可変長符号化器７は、固定
長の予測残差を可変長符号で圧縮し、できた符号を符号
出力端子８より出力する。
フォーマットの画像信号のうちＰ（Ｉ）ピクチャとして
符号化されるものを減算器４に、Ｂピクチャとして符号
化されるものをフレーム遅延器１３に供給する。Ｐ
（Ｉ）ピクチャの画像信号は、減算器４において画像間
予測器９から与えられる予測信号と減算され、予測残差
となって８×８ＤＣＴ５に与えられる。８×８ＤＣＴ５
は、予測残差に対してＤＣＴ（Discrete Cosine Transf
orm）の変換処理を行い、得られた係数を量子化器６に
供給する。量子化器６は所定のステップ幅で係数を量子
化し、固定長の符号となった係数を可変長符号化器７と
逆量子化器１０に供給する。可変長符号化器７は、固定
長の予測残差を可変長符号で圧縮し、できた符号を符号
出力端子８より出力する。
【００３５】一方、逆量子化器１０及び８×８ＩＤＣＴ
１１では、量子化器６及び８×８ＤＣＴ５の逆処理が行
われ、予測残差を再生する。得られた再生予測残差は加
算器１２で予測信号が加算され再生画像となり、画像間
予測器９に供給される。画像間予測器９はこの再生画像
を参照画像として用いて画像間予測信号を形成し、減算
器４と加算器１２と減算器１４に供給する。Ｐ（Ｉ）ピ
クチャの画像信号は順次走査の４：２：０フォーマット
であり、これに対する局部再生画像や画像間予測信号も
同様の画像である。
１１では、量子化器６及び８×８ＤＣＴ５の逆処理が行
われ、予測残差を再生する。得られた再生予測残差は加
算器１２で予測信号が加算され再生画像となり、画像間
予測器９に供給される。画像間予測器９はこの再生画像
を参照画像として用いて画像間予測信号を形成し、減算
器４と加算器１２と減算器１４に供給する。Ｐ（Ｉ）ピ
クチャの画像信号は順次走査の４：２：０フォーマット
であり、これに対する局部再生画像や画像間予測信号も
同様の画像である。
【００３６】Ｂピクチャの画像信号は、Ｐ（Ｉ）ピクチ
ャを先行して符号化する間フレーム遅延器１３で遅延さ
せられてから減算器１４に供給され、ここで画像間予測
器９から供給される予測信号と減算されて予測残差とさ
れた後、走査線間引き器１５と８×８ＤＣＴ１８にそれ
ぞれ供給される。
ャを先行して符号化する間フレーム遅延器１３で遅延さ
せられてから減算器１４に供給され、ここで画像間予測
器９から供給される予測信号と減算されて予測残差とさ
れた後、走査線間引き器１５と８×８ＤＣＴ１８にそれ
ぞれ供給される。
【００３７】８×８ＤＣＴ１８は、８×８ＤＣＴ５と同
様に予測残差に対して８×８ＤＣＴの変換処理を行い、
得られた係数をスイッチ１９に与える。一方、走査線間
引き器１５は、順次走査状態の予測残差を、飛越し走査
の状態に走査線を間引き、８×４ＤＣＴ１６に供給す
る。８×４ＤＣＴ１６は、飛越し走査の状態の予測残差
に対して垂直方向に４本単位でＤＣＴを行い、得られた
係数をスイッチ１９に与える。
様に予測残差に対して８×８ＤＣＴの変換処理を行い、
得られた係数をスイッチ１９に与える。一方、走査線間
引き器１５は、順次走査状態の予測残差を、飛越し走査
の状態に走査線を間引き、８×４ＤＣＴ１６に供給す
る。８×４ＤＣＴ１６は、飛越し走査の状態の予測残差
に対して垂直方向に４本単位でＤＣＴを行い、得られた
係数をスイッチ１９に与える。
【００３８】スイッチ１９は輝度信号では間引きが行わ
れた８×４ＤＣＴ１６の出力を、色差信号では８×８Ｄ
ＣＴ１８の出力を選択する。スイッチ１９により選択さ
れた係数は量子化器１７に供給され、ここで所定のステ
ップ幅で量子化されることで固定長の符号とされて可変
長符号化器７に供給される。
れた８×４ＤＣＴ１６の出力を、色差信号では８×８Ｄ
ＣＴ１８の出力を選択する。スイッチ１９により選択さ
れた係数は量子化器１７に供給され、ここで所定のステ
ップ幅で量子化されることで固定長の符号とされて可変
長符号化器７に供給される。
【００３９】このような符号化を行う、本実施の形態の
輝度信号及び色差信号の時間垂直方向でのサンプル点を
図５（ａ）に示す。同図（ａ）中、○が輝度信号サンプ
ル点であり、×が色差信号サンプル点である。順次走査
で４：２：０信号が形成され、Ｂピクチャでは輝度信号
のみが飛越し走査に間引かれる。Ｂピクチャでは輝度信
号と色差信号は走査線数が同一であるが、サンプル点の
位置は異なる。
輝度信号及び色差信号の時間垂直方向でのサンプル点を
図５（ａ）に示す。同図（ａ）中、○が輝度信号サンプ
ル点であり、×が色差信号サンプル点である。順次走査
で４：２：０信号が形成され、Ｂピクチャでは輝度信号
のみが飛越し走査に間引かれる。Ｂピクチャでは輝度信
号と色差信号は走査線数が同一であるが、サンプル点の
位置は異なる。
【００４０】このように、本実施の形態では、参照画像
となるＰ（Ｉ）ピクチャは、順次走査の４：２：０とし
て符号化されるので、色差が垂直水平に半分であり、視
覚特性、処理量、情報量の面で最も効率的となる。一
方、Ｂピクチャでは色差信号と輝度信号は共に半分の走
査線であり、飛越し走査画像再生を行う上で色差信号の
解像度低下が無く、視覚特性、処理量、情報量の面で最
も合理的である。その結果、解像度及び量子化歪の両方
の点で再生画質が良好になる。
となるＰ（Ｉ）ピクチャは、順次走査の４：２：０とし
て符号化されるので、色差が垂直水平に半分であり、視
覚特性、処理量、情報量の面で最も効率的となる。一
方、Ｂピクチャでは色差信号と輝度信号は共に半分の走
査線であり、飛越し走査画像再生を行う上で色差信号の
解像度低下が無く、視覚特性、処理量、情報量の面で最
も合理的である。その結果、解像度及び量子化歪の両方
の点で再生画質が良好になる。
【００４１】次に、第１の実施の形態のカラー動画像符
号化装置で符号化して得られる符号列について説明す
る。この符号列においては、ＩピクチャやＰピクチャな
ど参照画像となるピクチャは、輝度信号を順次走査画像
として符号化し、色差信号を順次走査画像に対して垂直
方向に半分に間引かれた走査線数の動画像として符号化
した符号列であり、Ｂピクチャなど参照画像にならない
ピクチャは、輝度信号及び色差信号がそれぞれ順次走査
に対して垂直方向に半分に間引かれた走査線数の動画像
として符号化した符号列である。各ピクチャの符号列は
ヘッダを含めて多重化される。
号化装置で符号化して得られる符号列について説明す
る。この符号列においては、ＩピクチャやＰピクチャな
ど参照画像となるピクチャは、輝度信号を順次走査画像
として符号化し、色差信号を順次走査画像に対して垂直
方向に半分に間引かれた走査線数の動画像として符号化
した符号列であり、Ｂピクチャなど参照画像にならない
ピクチャは、輝度信号及び色差信号がそれぞれ順次走査
に対して垂直方向に半分に間引かれた走査線数の動画像
として符号化した符号列である。各ピクチャの符号列は
ヘッダを含めて多重化される。
【００４２】次に、図１に示した第１の実施の形態のカ
ラー動画像符号化装置に対応する第１の実施の形態のカ
ラー動画像復号化装置について説明する。図２は本発明
になるカラー動画像復号化装置の第１の実施の形態のブ
ロック図を示す。同図中、図８と同一構成部分には同一
符号を付してある。図２において、符号入力端子２１よ
り入来する符号列は、可変長復号化器２２で可変長符号
が固定長の符号に戻され、Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は逆
量子化器２３に、Ｂピクチャの符号は逆量子化器２４に
供給される。逆量子化器２３は、入力されたＰ（Ｉ）ピ
クチャの固定長符号に対して、量子化パラメータに従っ
て逆量子化を行い、得られた予測残差の再生ＤＣＴ係数
値を８×８ＩＤＣＴ２５に供給する。
ラー動画像符号化装置に対応する第１の実施の形態のカ
ラー動画像復号化装置について説明する。図２は本発明
になるカラー動画像復号化装置の第１の実施の形態のブ
ロック図を示す。同図中、図８と同一構成部分には同一
符号を付してある。図２において、符号入力端子２１よ
り入来する符号列は、可変長復号化器２２で可変長符号
が固定長の符号に戻され、Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は逆
量子化器２３に、Ｂピクチャの符号は逆量子化器２４に
供給される。逆量子化器２３は、入力されたＰ（Ｉ）ピ
クチャの固定長符号に対して、量子化パラメータに従っ
て逆量子化を行い、得られた予測残差の再生ＤＣＴ係数
値を８×８ＩＤＣＴ２５に供給する。
【００４３】８×８ＩＤＣＴ２５は、予測残差の再生Ｄ
ＣＴ係数値を再生予測残差信号に変換し、加算器２６に
供給する。加算器２６ではこの再生予測残差信号に、画
像間予測器２７から与えられる予測信号を加算して復号
画像を得る。この様にして得られたＰ（Ｉ）ピクチャの
再生画像信号は、画像間予測器２７に供給される。画像
間予測器２７は予測信号を形成し、加算器２６に供給す
る。Ｐ（Ｉ）ピクチャは順次走査画像であり、処理もす
べて順次走査状態で行われ、再生画像も順次走査であ
る。
ＣＴ係数値を再生予測残差信号に変換し、加算器２６に
供給する。加算器２６ではこの再生予測残差信号に、画
像間予測器２７から与えられる予測信号を加算して復号
画像を得る。この様にして得られたＰ（Ｉ）ピクチャの
再生画像信号は、画像間予測器２７に供給される。画像
間予測器２７は予測信号を形成し、加算器２６に供給す
る。Ｐ（Ｉ）ピクチャは順次走査画像であり、処理もす
べて順次走査状態で行われ、再生画像も順次走査であ
る。
【００４４】一方、Ｂピクチャの符号は、逆量子化器２
４で逆量子化されて再生係数となり、８×４ＩＤＣＴ２
８及び８×８ＩＤＣＴ３４にそれぞれ供給される。８×
４ＩＤＣＴ２８は、８×４個の再生係数を変換して再生
予測残差信号として走査線補間器２９に供給する。走査
線補間器２９は、飛越し走査の各フィールド単位に垂直
方向に走査線の補間処理を行い、順次走査となった予測
残差信号をスイッチ３５に供給する。また、８×８ＩＤ
ＣＴ３４は、８×８ＩＤＣＴ２５と同様な処理を行い、
得られた再生予測残差信号をスイッチ３５に供給する。
４で逆量子化されて再生係数となり、８×４ＩＤＣＴ２
８及び８×８ＩＤＣＴ３４にそれぞれ供給される。８×
４ＩＤＣＴ２８は、８×４個の再生係数を変換して再生
予測残差信号として走査線補間器２９に供給する。走査
線補間器２９は、飛越し走査の各フィールド単位に垂直
方向に走査線の補間処理を行い、順次走査となった予測
残差信号をスイッチ３５に供給する。また、８×８ＩＤ
ＣＴ３４は、８×８ＩＤＣＴ２５と同様な処理を行い、
得られた再生予測残差信号をスイッチ３５に供給する。
【００４５】スイッチ３５は、輝度信号では走査線補間
器２９の出力を、色差信号では８×８ＩＤＣＴ３４の出
力を選択して加算器３６に与える。加算器３６はスイッ
チ３５により選択された予測残差信号に、画像間予測器
２７から供給される予測画像を加算して再生画像を得
る。
器２９の出力を、色差信号では８×８ＩＤＣＴ３４の出
力を選択して加算器３６に与える。加算器３６はスイッ
チ３５により選択された予測残差信号に、画像間予測器
２７から供給される予測画像を加算して再生画像を得
る。
【００４６】加算器３６の出力であるＢピクチャの再生
画像はスイッチ３１を介して４：２：２変換器３７に供
給される。Ｐ（Ｉ）ピクチャの再生画像は、画像間予測
器２７内の画像メモリで、後から復号されたＢピクチャ
が出力されるまで遅延させられ、スイッチ３１を介して
４：２：２変換器３７に供給される。４：２：２変換器
３７は４：２：０信号の色差信号を垂直方向に走査線補
間し、４：２：２のフォーマットに戻して、得られた
４：２：２画像を順次走査画像出力端子３８より出力す
る。
画像はスイッチ３１を介して４：２：２変換器３７に供
給される。Ｐ（Ｉ）ピクチャの再生画像は、画像間予測
器２７内の画像メモリで、後から復号されたＢピクチャ
が出力されるまで遅延させられ、スイッチ３１を介して
４：２：２変換器３７に供給される。４：２：２変換器
３７は４：２：０信号の色差信号を垂直方向に走査線補
間し、４：２：２のフォーマットに戻して、得られた
４：２：２画像を順次走査画像出力端子３８より出力す
る。
【００４７】次に、本発明のカラー動画像符号化装置の
第２の実施の形態について説明する。図３は本発明にな
るカラー動画像符号化装置の第２の実施の形態のブロッ
ク図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号
を付してある。本実施の形態が図１の第１の実施の形態
と異なるのは、被符号化信号の形成方法で、色差信号の
サンプル位置が異なる。
第２の実施の形態について説明する。図３は本発明にな
るカラー動画像符号化装置の第２の実施の形態のブロッ
ク図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号
を付してある。本実施の形態が図１の第１の実施の形態
と異なるのは、被符号化信号の形成方法で、色差信号の
サンプル位置が異なる。
【００４８】図３において、飛越し走査画像入力端子４
１より入来する４：２：２フォーマットで飛越し走査の
動画像信号は、フレームスイッチ４２により、Ｐ（Ｉ）
ピクチャとして符号化するものが順次走査変換器４３と
Ｙ／Ｃスイッチ４４に供給され、Ｂピクチャとして符号
化するものがフレーム遅延器１３に供給される。順次走
査変換器４３は、周辺画素から飛越し走査で欠落してい
た走査線を補間し、順次走査の動画像を形成する。Ｙ／
Ｃスイッチ４４は、輝度信号は順次走査構造となった順
次走査変換器４３の出力を選択し、色差信号ではフレー
ムスイッチ４２の画像信号を選択し、減算器４に供給す
る。従って、Ｙ／Ｃスイッチ４４の出力動画像信号は、
輝度信号が順次走査で色差信号が飛越し走査となってお
り、４：２：０タイプのカラー動画像フォーマットとな
っている。
１より入来する４：２：２フォーマットで飛越し走査の
動画像信号は、フレームスイッチ４２により、Ｐ（Ｉ）
ピクチャとして符号化するものが順次走査変換器４３と
Ｙ／Ｃスイッチ４４に供給され、Ｂピクチャとして符号
化するものがフレーム遅延器１３に供給される。順次走
査変換器４３は、周辺画素から飛越し走査で欠落してい
た走査線を補間し、順次走査の動画像を形成する。Ｙ／
Ｃスイッチ４４は、輝度信号は順次走査構造となった順
次走査変換器４３の出力を選択し、色差信号ではフレー
ムスイッチ４２の画像信号を選択し、減算器４に供給す
る。従って、Ｙ／Ｃスイッチ４４の出力動画像信号は、
輝度信号が順次走査で色差信号が飛越し走査となってお
り、４：２：０タイプのカラー動画像フォーマットとな
っている。
【００４９】Ｙ／Ｃスイッチ４４から取り出された、
４：２：０タイプのカラー動画像フォーマットでＰ
（Ｉ）ピクチャの画像信号は、減算器４、８×８ＤＣＴ
５及び量子化器６よりなる回路部で固定長の符号とされ
た後、可変長符号化器７と逆量子化器１０に供給され
る。これらの処理は図１の第１の実施の形態と同じであ
る。可変長符号化器７は、固定長の予測残差を可変長符
号で圧縮し、できた符号は符号出力端子８より出力され
る。
４：２：０タイプのカラー動画像フォーマットでＰ
（Ｉ）ピクチャの画像信号は、減算器４、８×８ＤＣＴ
５及び量子化器６よりなる回路部で固定長の符号とされ
た後、可変長符号化器７と逆量子化器１０に供給され
る。これらの処理は図１の第１の実施の形態と同じであ
る。可変長符号化器７は、固定長の予測残差を可変長符
号で圧縮し、できた符号は符号出力端子８より出力され
る。
【００５０】一方、量子化器６の出力信号は、逆量子化
器１０、８×８ＩＤＣＴ１１及び加算器１２よりなる回
路部で局部再生画像とされた後、画像間予測器４５に供
給される。画像間予測器４５はこの再生画像を参照画像
として用いて画像間予測信号を形成し、減算器４と加算
器１２に供給する。画像間予測器４５は第１の実施の形
態の画像間予測器９と類似するが、色差信号は飛越し走
査なので、色差信号の予測信号形成方法が異なる。
器１０、８×８ＩＤＣＴ１１及び加算器１２よりなる回
路部で局部再生画像とされた後、画像間予測器４５に供
給される。画像間予測器４５はこの再生画像を参照画像
として用いて画像間予測信号を形成し、減算器４と加算
器１２に供給する。画像間予測器４５は第１の実施の形
態の画像間予測器９と類似するが、色差信号は飛越し走
査なので、色差信号の予測信号形成方法が異なる。
【００５１】Ｂピクチャでは入来動画像信号は、輝度信
号も色信号も飛越し走査のまま符号化されるべく、ま
ず、Ｐ（Ｉ）ピクチャを先行して符号化する間フレーム
遅延器１３で遅延させられてから減算器１４に供給され
る。減算器１４は、画像間予測器４５からの順次走査の
予測信号に対して走査線間引き器１８で走査線を間引い
て得られた飛越し走査の予測信号と、フレーム遅延器１
３からの動画像信号との減算を行い、予測残差信号を得
る。この予測残差信号は、８×８ＤＣＴ１８及び量子化
器１７により固定長の符号とされて可変長符号化器７に
供給される。
号も色信号も飛越し走査のまま符号化されるべく、ま
ず、Ｐ（Ｉ）ピクチャを先行して符号化する間フレーム
遅延器１３で遅延させられてから減算器１４に供給され
る。減算器１４は、画像間予測器４５からの順次走査の
予測信号に対して走査線間引き器１８で走査線を間引い
て得られた飛越し走査の予測信号と、フレーム遅延器１
３からの動画像信号との減算を行い、予測残差信号を得
る。この予測残差信号は、８×８ＤＣＴ１８及び量子化
器１７により固定長の符号とされて可変長符号化器７に
供給される。
【００５２】このような符号化を行う、本実施の形態の
輝度信号及び色差信号の時間垂直方向でのサンプル点を
図５（ｂ）に示す。飛越し走査の４：２：２信号が、Ｐ
（Ｉ）ピクチャで輝度信号のみ順次走査となる。図５
（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示す第１の実施の形
態とは走査線数が同一であるが、色差信号のサンプル点
の位置が異なる。色差信号は飛越し走査の輝度信号ない
し、ＳＭＰＴＥ２９４Ｍ規格の４：２：０順次走査信号
における色差信号と同様な位置となる。
輝度信号及び色差信号の時間垂直方向でのサンプル点を
図５（ｂ）に示す。飛越し走査の４：２：２信号が、Ｐ
（Ｉ）ピクチャで輝度信号のみ順次走査となる。図５
（ｂ）に示すように、同図（ａ）に示す第１の実施の形
態とは走査線数が同一であるが、色差信号のサンプル点
の位置が異なる。色差信号は飛越し走査の輝度信号ない
し、ＳＭＰＴＥ２９４Ｍ規格の４：２：０順次走査信号
における色差信号と同様な位置となる。
【００５３】本実施の形態も第１の実施の形態と同様
に、参照画像となるＰ（Ｉ）ピクチャは、順次走査の
４：２：０として符号化されるので、色差が垂直水平に
半分であり、視覚特性、処理量、情報量の面で最も効率
的となる。一方、Ｂピクチャでは色差信号と輝度信号は
共に半分の走査線であり、飛越し走査画像再生を行う上
で色差信号の解像度低下が無く、視覚特性、処理量、情
報量の面で最も合理的である。その結果、解像度及び量
子化歪の両方の点で再生画質が良好になる。
に、参照画像となるＰ（Ｉ）ピクチャは、順次走査の
４：２：０として符号化されるので、色差が垂直水平に
半分であり、視覚特性、処理量、情報量の面で最も効率
的となる。一方、Ｂピクチャでは色差信号と輝度信号は
共に半分の走査線であり、飛越し走査画像再生を行う上
で色差信号の解像度低下が無く、視覚特性、処理量、情
報量の面で最も合理的である。その結果、解像度及び量
子化歪の両方の点で再生画質が良好になる。
【００５４】次に、本発明のカラー動画像符号化装置の
第２の実施の形態に対応する本発明のカラー動画像復号
化装置の第２の実施の形態について説明する。図４は本
発明になるカラー動画像復号化装置の第２の実施の形態
のブロック図を示す。同図中、図２と同一構成部分には
同一符号を付してある。
第２の実施の形態に対応する本発明のカラー動画像復号
化装置の第２の実施の形態について説明する。図４は本
発明になるカラー動画像復号化装置の第２の実施の形態
のブロック図を示す。同図中、図２と同一構成部分には
同一符号を付してある。
【００５５】図４において、符号入力端子２１より入来
する符号列は、可変長復号化器２２で可変長符号が固定
長の符号に戻され、Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は、逆量子
化器２３、８×８ＩＤＣＴ２５及び加算器２６よりなる
回路部で再生画像信号とされて画像間予測器２７に供給
される。画像間予測器２７は予測信号を形成し、加算器
２６に供給する。Ｐ（Ｉ）ピクチャは輝度信号が順次走
査画像で、色差信号は飛越し走査画像である。
する符号列は、可変長復号化器２２で可変長符号が固定
長の符号に戻され、Ｐ（Ｉ）ピクチャの符号は、逆量子
化器２３、８×８ＩＤＣＴ２５及び加算器２６よりなる
回路部で再生画像信号とされて画像間予測器２７に供給
される。画像間予測器２７は予測信号を形成し、加算器
２６に供給する。Ｐ（Ｉ）ピクチャは輝度信号が順次走
査画像で、色差信号は飛越し走査画像である。
【００５６】Ｐ（Ｉ）ピクチャの再生画像は、画像間予
測器２７内の画像メモリで、後から復号されたＢピクチ
ャが出力されるまで遅延させられた後、走査線間引き器
５２に供給され、ここで走査線が間引かれ飛越し走査画
像とされる。Ｙ／Ｃスイッチ５３は、輝度信号では走査
線間引き器５２から取り出されるＰ（Ｉ）ピクチャの再
生画像を選択し、色差信号では画像間予測器２７から取
り出されるＰ（Ｉ）ピクチャの再生画像を選択する。従
って、Ｙ／Ｃスイッチ５３からは、輝度信号及び色差信
号共に飛越し走査画像であるＰ（Ｉ）ピクチャの再生画
像が取り出される。
測器２７内の画像メモリで、後から復号されたＢピクチ
ャが出力されるまで遅延させられた後、走査線間引き器
５２に供給され、ここで走査線が間引かれ飛越し走査画
像とされる。Ｙ／Ｃスイッチ５３は、輝度信号では走査
線間引き器５２から取り出されるＰ（Ｉ）ピクチャの再
生画像を選択し、色差信号では画像間予測器２７から取
り出されるＰ（Ｉ）ピクチャの再生画像を選択する。従
って、Ｙ／Ｃスイッチ５３からは、輝度信号及び色差信
号共に飛越し走査画像であるＰ（Ｉ）ピクチャの再生画
像が取り出される。
【００５７】一方、可変長復号化器２２から取り出され
たＢピクチャの符号は、逆量子化器２４及び８×８ＩＤ
ＣＴ３４からなる回路部で再生予測残差信号とされた
後、加算器３６に供給される。加算器３６は画像間予測
器２７からの予測信号が加算されるが、輝度信号では予
測信号は順次走査なので、走査線間引き器５１で飛越し
走査にされた予測信号を、８×８ＩＤＣＴ３４からの再
生予測残差信号と加算する。これにより、加算器３６か
らＢピクチャの再生画像が出力されてフレームスイッチ
５４に供給される。フレームスイッチ５４は、Ｙ／Ｃス
イッチ５３からのＰ（Ｉ）ピクチャの再生画像と、加算
器３６からのＢピクチャの再生画像を選択し、４：２：
２フォーマットの再生動画像として飛越し走査画像出力
端子５５より出力する。
たＢピクチャの符号は、逆量子化器２４及び８×８ＩＤ
ＣＴ３４からなる回路部で再生予測残差信号とされた
後、加算器３６に供給される。加算器３６は画像間予測
器２７からの予測信号が加算されるが、輝度信号では予
測信号は順次走査なので、走査線間引き器５１で飛越し
走査にされた予測信号を、８×８ＩＤＣＴ３４からの再
生予測残差信号と加算する。これにより、加算器３６か
らＢピクチャの再生画像が出力されてフレームスイッチ
５４に供給される。フレームスイッチ５４は、Ｙ／Ｃス
イッチ５３からのＰ（Ｉ）ピクチャの再生画像と、加算
器３６からのＢピクチャの再生画像を選択し、４：２：
２フォーマットの再生動画像として飛越し走査画像出力
端子５５より出力する。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像間予測符号化処理の参照画像となるピクチャでは輝
度信号を順次走査で、色差信号を垂直方向に半分に間引
かれたフォーマットで符号化し、参照画像とならないピ
クチャでは輝度信号と色差信号の両方を垂直方向に半分
に間引かれた同一走査線数の画像として符号化すること
により、参照画像となるピクチャでは、色差信号のサン
プル点が輝度信号のサンプル点に比し垂直方向及び水平
方向共に半分であり、色差が輝度に比べて過剰になら
ず、視覚特性、処理量、情報量の面で最も効率的とな
る。この画像を参照画像として画像間予測を行うことが
できる。
画像間予測符号化処理の参照画像となるピクチャでは輝
度信号を順次走査で、色差信号を垂直方向に半分に間引
かれたフォーマットで符号化し、参照画像とならないピ
クチャでは輝度信号と色差信号の両方を垂直方向に半分
に間引かれた同一走査線数の画像として符号化すること
により、参照画像となるピクチャでは、色差信号のサン
プル点が輝度信号のサンプル点に比し垂直方向及び水平
方向共に半分であり、色差が輝度に比べて過剰になら
ず、視覚特性、処理量、情報量の面で最も効率的とな
る。この画像を参照画像として画像間予測を行うことが
できる。
【００５９】一方、本発明では、画像間予測符号化処理
の参照画像とならないピクチャでは、輝度信号も色差信
号と共に半分の走査線としているため、飛越し走査画像
再生を行う上で色差信号の解像度低下が無く、視覚特
性、処理量、情報量の面で最も合理的である。その結
果、解像度及び量子化歪の両方の点で再生画質が良好に
なる。以上により、本発明によれば、同一主観画質で符
号化ビットレートをより低減することが可能になる。
の参照画像とならないピクチャでは、輝度信号も色差信
号と共に半分の走査線としているため、飛越し走査画像
再生を行う上で色差信号の解像度低下が無く、視覚特
性、処理量、情報量の面で最も合理的である。その結
果、解像度及び量子化歪の両方の点で再生画質が良好に
なる。以上により、本発明によれば、同一主観画質で符
号化ビットレートをより低減することが可能になる。
【図１】本発明のカラー動画像符号化装置の第１の実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図２】本発明のカラー動画像復号化装置の第１の実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図３】本発明のカラー動画像符号化装置の第２の実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図４】本発明のカラー動画像復号化装置の第２の実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図５】本発明の各実施の形態の走査線構成を示す図で
ある。
ある。
【図６】従来例の走査線構成を示す図である。
【図７】従来の動画像符号化装置の一例のブロック図で
ある。
ある。
【図８】従来の動画像復号化装置の一例のブロック図で
ある。
ある。
１ 順次走査画像入力端子
２ ４：２：０変換器
３、３１、４２、５４ フレームスイッチ
４、１４ 減算器
５、１８ ８×８ＤＣＴ
６、１７ 量子化器
７ 可変長符号化器
８ 符号列出力端子
９、２７、４５ 画像間予測器
１０、２３、２４ 逆量子化器
１１、２５、３４ ８×８ＩＤＣＴ
１２、２６、３６ 加算器
１３ フレーム遅延器
１５、４６、５１、５２ 走査線間引き器
１６ ８×４ＤＣＴ
１９、３５、４４、５３ Ｙ／Ｃスイッチ
２１ 符号列入力端子
２２ 可変長復号化器
２８ ８×４ＩＤＣＴ
２９ 走査線補間器
３７ ４：２：２変換器
３８ 順次走査画像出力端子
４１ 飛越し走査画像入力端子
４３ 順次走査変換器
５５ 飛越し走査画像出力端子
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5C057 AA06 EA01 EA02 EA06 EA07
EJ02 EL01 EM04 EM09 EM13
EM16 GJ01 GJ02
5C059 KK01 MA00 MA05 MA14 MA23
MC11 ME01 NN01 NN21 PP05
PP06 PP07 PP16 SS12 TA06
TB04 TC27 UA02 UA05
5J064 AA01 AA02 BA09 BA16 BB01
BB03 BB04 BC16 BD01
Claims (7)
- 【請求項１】 画像間予測符号化処理の参照画像となる
ピクチャと、参照画像とならないピクチャを持つカラー
動画像符号列を得るカラー動画像符号化装置において、 前記参照画像となるピクチャで、輝度信号は順次走査画
像として符号化し、色差信号は前記順次走査画像に対し
て走査線が半分に間引かれた動画像信号として符号化す
る第１の符号化手段と、 前記参照画像にならないピクチャで、輝度信号及び色差
信号をそれぞれ順次走査画像に対して走査線が半分に間
引かれた動画像信号として符号化する第２の符号化手段
とを有することを特徴とするカラー動画像符号化装置。 - 【請求項２】 順次走査の輝度信号と、順次走査に対し
て走査線が半分に間引かれた色差信号を得て、前記第１
及び第２の符号化手段に被符号化画像信号として供給す
る画像フォーマット変更手段を有し、前記第２の符号化
手段は、前記輝度信号についても順次走査に対して走査
線が半分に間引かれた動画像信号として符号化すること
を特徴とする請求項１記載のカラー動画像符号化装置。 - 【請求項３】 前記順次走査画像に対して走査線が半分
に間引かれた動画像信号は、飛越し走査の走査線構造の
動画像信号であることを特徴とする請求項１記載のカラ
ー動画像符号化装置。 - 【請求項４】 画像間予測符号化処理の参照画像となる
ピクチャと、参照画像とならないピクチャを持つカラー
動画像符号列を復号化するカラー動画像復号化装置にお
いて、 前記参照画像となるピクチャで、輝度信号は順次走査画
像として復号化し、色差信号は前記順次走査画像に対し
て走査線が半分に間引かれた動画像信号として復号化す
る第１の復号化手段と、 前記参照画像にならないピクチャで、輝度信号及び色差
信号をそれぞれ前記順次走査画像に対して走査線が半分
に間引かれた動画像信号として復号化する第２の復号化
手段とを有することを特徴とするカラー動画像復号化装
置。 - 【請求項５】 画像間予測符号化処理の参照画像となる
ピクチャと、参照画像とならないピクチャを持つカラー
動画像符号列を得るカラー動画像符号化方法において、 前記参照画像となるピクチャで、輝度信号は順次走査画
像として符号化し、色差信号は前記順次走査画像に対し
て走査線が半分に間引かれた動画像信号として符号化す
る第１のステップと、 前記参照画像にならないピクチャで、輝度信号及び色差
信号をそれぞれ順次走査画像に対して走査線が半分に間
引かれた動画像信号として符号化する第２のステップと
を含むことを特徴とするカラー動画像符号化方法。 - 【請求項６】 画像間予測符号化処理の参照画像となる
ピクチャと、参照画像とならないピクチャを持つカラー
動画像符号列を復号化するカラー動画像復号化方法にお
いて、 前記参照画像となるピクチャで、輝度信号は順次走査画
像として復号化し、色差信号は前記順次走査画像に対し
て走査線が半分に間引かれた動画像信号として復号化す
る第１のステップと、 前記参照画像にならないピクチャで、輝度信号及び色差
信号をそれぞれ前記順次走査画像に対して走査線が半分
に間引かれた動画像信号として復号化する第２のステッ
プとを含むことを特徴とするカラー動画像復号化方法。 - 【請求項７】 ピクチャ間予測符号化処理の参照画像と
なるピクチャと、参照画像とならないピクチャを持つカ
ラー動画像符号列の伝送方法において、 前記参照画像となるピクチャでは、輝度信号は順次走査
画像として符号化し、色差信号は前記順次走査画像に対
して垂直方向に半分に間引かれた走査線数の動画像符号
列であり、前記参照画像にならないピクチャでは、輝度
信号及び色差信号はそれぞれ前記順次走査画像に対して
垂直方向に半分に間引かれた走査線数の動画像符号列で
ある符号列を伝送することを特徴とするカラー動画像符
号列伝送方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365812A JP3797208B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | カラー動画像符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法及びカラー動画像符号列伝送方法 |
| US10/287,685 US7003036B2 (en) | 2001-11-30 | 2002-11-05 | Encoder, decoder, encoding method and decoding method for color moving image and method of transferring bitstream of color moving image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365812A JP3797208B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | カラー動画像符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法及びカラー動画像符号列伝送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003169348A true JP2003169348A (ja) | 2003-06-13 |
| JP3797208B2 JP3797208B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=19175792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001365812A Expired - Lifetime JP3797208B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | カラー動画像符号化装置、復号化装置、符号化方法、復号化方法及びカラー動画像符号列伝送方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7003036B2 (ja) |
| JP (1) | JP3797208B2 (ja) |
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| US7903306B2 (en) * | 2005-07-22 | 2011-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Sensor image encoding and/or decoding system, medium, and method |
| JP4529874B2 (ja) * | 2005-11-07 | 2010-08-25 | ソニー株式会社 | 記録再生装置および記録再生方法、記録装置および記録方法、再生装置および再生方法、並びにプログラム |
| GB2443581B (en) * | 2005-11-07 | 2010-06-09 | Sony Corp | Recording apparatus, method, and program |
| JP4513904B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2010-07-28 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法、並びにプログラム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3164031B2 (ja) | 1997-05-30 | 2001-05-08 | 日本ビクター株式会社 | 動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法、及び動画像符号化記録媒体 |
| JP4014263B2 (ja) * | 1997-10-01 | 2007-11-28 | 松下電器産業株式会社 | 映像信号変換装置及び映像信号変換方法 |
| JP3649370B2 (ja) * | 1998-02-25 | 2005-05-18 | 日本ビクター株式会社 | 動き補償符号化装置及び動き補償符号化方法 |
| JP3164056B2 (ja) * | 1998-03-19 | 2001-05-08 | 日本ビクター株式会社 | 動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法及び動画像符号記録媒体 |
| US6940911B2 (en) * | 2000-03-14 | 2005-09-06 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Variable picture rate coding/decoding method and apparatus |
| US7447264B2 (en) * | 2002-11-07 | 2008-11-04 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Moving-picture temporal scalable coding method, coding apparatus, decoding method, decoding apparatus, and computer program therefor |
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2001
- 2001-11-30 JP JP2001365812A patent/JP3797208B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-05 US US10/287,685 patent/US7003036B2/en active Active
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3797208B2 (ja) | 2006-07-12 |
| US7003036B2 (en) | 2006-02-21 |
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