JP2003519940A

JP2003519940A - エンコードされた画像の領域を変更する回路及び方法

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Publication number: JP2003519940A
Application number: JP2001522777A
Authority: JP
Inventors: ヴェンカットヴィイースウォー、; エスオードンネル、ジョン; ラマチャンドランナタラジャン、; ロバートジェイゴーヴ、
Original assignee: イクエーターテクノロジーズインコーポレイテッド
Priority date: 1999-09-03
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2003-06-24
Also published as: US20070132784A1; EP1212896A2; AU7114000A; TW496090B; KR20020064771A; WO2001019091A3; CN1372768A; WO2001019091A2; US7194032B1

Abstract

(57)【要約】【課題】フレーム全体をデコードすることなく、電子番組案内（ＥＰＧ）と、エンコードされた映像フレームの領域とを調合することを可能にすること。【解決手段】映像処理回路は、第１及び第２の領域を有するエンコードされた画像を受け、画像の第１の領域をデコードし、デコードされた第１の領域を変更し、変更された第１の領域を再エンコードするように作動可能である処理装置を含む。そのような画像処理回路によれば、人は、画像全体をデコード化及び再エンコード化する代わりに、画像のその領域のみをデコード化及び再エンコード化することによって画像の領域を変更することができる。たとえば、人が映像フレームの下部部分にＥＰＧを重ねることを求めたとき、画像処理回路は、ＥＰＧとフレームの下部部分とのみをデコード化し、デコード化されたＥＰＧを下部フレーム部分に重ね、重ねられた下部フレーム部分を再エンコード化することができる。したがって、この技術によれば、画像重畳処理の間、画像全体をデコード化及び再エンコード化する回路に比べて、処理時間をしばしば低減し、したがって、画像処理回路の製造費用及び複雑さを低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、一般に、画像処理技術に関し、特に、符号化（エンコード）された
画像（映像）の領域のための回路及び方法に関する。たとえば、本発明は、フレ
ーム全体をデコードすることなく、電子番組案内（以下「ＥＰＧ」という。）と
、エンコードされた映像フレームの領域とを調合することを可能にする。

【０００２】

【従来の技術】

図１はビデオ画像６を示し、該ビデオ画像は、第１の領域７と第２の領域８と
を含む映像フレームである。例示の目的のために映像フレームとして説明したが
、画像６は映像領域であってもよい。さらに、これらを、上部と底部との配列（
top-bottom arrangement）の２つの長方形として示したが、これらの領域の数、
形状及びその配置は任意である。

【０００３】典型的に、人は、一連の映像フレーム６をそれらの全体として見る。しかし、
人は、領域７及び領域８の１つにおいて、たとえば重なり画像のような他の画像
を見ることをしばしば強く望む。たとえば、人が領域７の番組を見ている間に領
域８の電子番組案内（以下「ＥＰＧ」という。）を見ることを望む（ＥＰＧが透
明であるときは領域８においても同様である）。または、人が領域７の販売商品
を見ている間に領域８のインターネット注文メニューを見ることを望む（ＥＰＧ
が透明であるときは領域８においても同様である）。したがって、重なりフレー
ムを映像フレーム全体に重ねることはできるが、典型的には、重なり画像は、そ
れが重なるフレーム領域と同じ大きさの部分的なフレームであるか、又は該領域
より小さい部分的なフレームである。しかし、説明を簡単にするために、部分的
な重なりフレーム及び全面的な重なりフレームの両重なりフレームを、「重なり
フレーム」の意味に用いる。

【０００４】図２は、従来のテレビ受信装置１０のブロック図であり、この装置１０は、ケ
ーブルＴＶ（ＣＡＴＶ）又は衛星ＴＶボックスのようなセットトップボックス１
１と、遠隔制御装置１２と、デジタル映像表示装置１３とを含む。一般に、ボッ
クス１１は、人が、一連の映像フレーム６の各領域７（図１）において、ＥＰＧ
を構成するような重なり画像を見ることを可能にする。ボックス１１は、エンコ
ード化及び多重化された放送映像信号を入力端子１５に受け、遠隔制御装置１２
からのコマンド信号をコマンド端子１６に受け、映像表示信号を出力端子１７で
発生する処理回路１４を含む。放送映像信号は、１以上の放送チャネルとＥＰＧ
を構成するフレームのような１以上の重なりフレームとを含み、動画標準化作業
グループ（ＭＰＥＧ）の規格（以下に説明する。）のような圧縮規格に従ってエ
ンコード化される。遠隔制御装置１２からのチャネル選択及び重なりコマンドに
応答して、回路１４は、選択されたチャネルからの映像フレームと１以上の適当
な重なりフレームとを調合又は合成し、調合又は合成された一連の映像フレーム
として表示信号を発生する。表示装置１３は、端子１７からの表示信号を受け、
調合された一連の映像フレームをデコード化し、表示する。

【０００５】特に、処理回路１４は、遠隔制御装置１２からのコマンドをデコード化し、処
理回路１４の他の部分を制御する、重なり信号のような対応する制御信号を発生
するコマンドデコーダ１８を含む。チャネル選択装置２０は、端子１５からの放
送信号を受け、コマンドデコーダ１８からのチャネル選択信号に応答して、選択
されたチャネルを放送信号から多重分離する。デコーダ１８からの重なり信号に
応答して、選択装置２０もまた、選択された重なりフレームを放送信号から多重
分離する。たとえば、選択装置２０は、選択されたチャネルに対応するＥＰＧを
多重分離してもよい。映像デコーダ２２は、選択されたチャネルの映像フレーム
を、たとえば画素の輝度値及び彩度値のフレームのような画素領域のフレームに
デコード化する。重なり信号に応答して、映像デコーダ２２もまた、選択された
重なりフレームを画素領域にデコード化し、重なり／映像のコンバイナ２４は、
デコード化された映像フレームとデコード化された重なりフレームとを調合する
。したがって、コマンドデコーダ１８が重なり信号を発生しないとき、選択装置
２０は重なりフレームを多重分離せず、よって、コンバイナ２４は、デコーダ２
２からのデコード化された映像フレームを単に通過させるだけである。一例にお
いて、コンバイナ２４の出力端子は出力端子１７に直接に結合される。しかし、
デコード化された映像フレーム（調合されるか又は調合されない。）を表示装置
１３に直接に供給することは時には望ましくないので、他の例において、回路１
４は、コンバイナ２４からのデコード化された映像フレームを、それらを表示装
置１３に提供する前に再エンコード化する任意の再エンコーダ２６を含む。処理
回路１４は複数の分離回路ブロックを含むものとして示したが、処理回路１４は
、前記した回路ブロック１８、２０、２２、２４及び２６の機能を行う１以上の
処理装置であってもよい。

【０００６】さらに、図２を参照するに、作動において、見る人が重なりフレームを望まな
い時間の間において、その人は、対応する制御信号を発生する遠隔制御装置１２
でチャネルを選択する。制御端子１６は、典型的には赤外線検出装置であり、制
御信号を受け、該信号をコマンドデコーダ１８に供給する。デコーダ１８は、制
御信号に応答してチャネル選択信号を発生し、該信号によって、チャネル選択装
置２０は放送信号を多重分離することによって選択信号のエンコード化された映
像信号を復元する。映像デコーダ２２は復元された映像信号を画素値のフレーム
にデコード化し、コンバイナ２４はこれらのフレームを任意の再エンコーダ２６
に送り、該再エンコーダは、それらのフレームを再エンコード化し、再エンコー
ド化された映像信号を表示装置１３に供給する。しかし、再エンコーダ２６が省
略されたとき、コンバイナ２４はデコード化されたフレームを表示装置１３に送
る。

【０００７】作動において、見る人が重なりフレームを見ることを希望する時間の間におい
て、その人が前記したようなチャネルを選択し、また、ＥＰＧのような１つの重
なりフレーム又は一連の重なりフレームを遠隔制御装置１２で選択する。デコー
ダ１８はチャネル選択信号及び重なり信号を発生し、これらの信号によって、チ
ャネル選択装置２０は、選択チャネルのエンコード化された映像信号と、１以上
の重なりフレームを含むエンコード化された映像信号とを復元する。これらの重
なり信号によって、映像デコーダ２２は、復元されたチャネル及び重なり映像信
号をチャネル選択装置２０から各連続フレームにデコード化し、コンバイナ２４
は、調合されたフレームを発生するために重なりフレームとチャネルフレームと
を調合する。任意の再エンコーダ２６は、これらの調合されたフレームを再エン
コード化し、それらを表示装置１３に供給し、該表示装置は、再エンコード化及
び調合されたフレームをデコード化する。しかし、再エンコーダ２６が省略され
たとき、コンバイナ２４は、調合されたフレームを直接に表示装置１３に供給す
る。

【０００８】不都合なことに、セットトップボックス１１は、表示装置１３のデコード化能
力を用いることができず、したがって、それ自体の余分のデコード化回路を含み
、該回路は、しばしば、ボックス１１に著しい大きさ及び費用を加える。典型的
に、表示装置１３は、ボックス１１のチャネル選択装置２０及びデコーダ２２の
それぞれと同様に、チャネル選択及び全デコード化回路を含む。したがって、表
示装置１３は、典型的に、エンコード化及び多重分離された放送映像信号を直接
に受け、選択チャネルのエンコード化された映像信号を復元し、復元された映像
信号の映像フレームをデコード化し表示することができる。しかし、表示装置１
３は、典型的に、重なりフレームと映像フレームとを調合することができない。
したがって、そのような調合を可能にするために、ボックス１１は、表示装置１
３のような同様のデコード化能力（デコーダ２２）を含む。しかし、人は、典型
的に、その人が番組を見て過ごす時間の小さい部分だけのために重なりフレーム
の表示を要求する。したがって、ボックス１１の調合能力は前記時間の小さな部
分だけを要求されるので、ボックス１１のデコード化能力は、前記時間の大部分
が表示装置１３にとって余分となる。すなわち、１つのデコーダが前記時間の大
部分においてジョブを行うとき、見る人は２つの全デコーダのためにお金を用い
る。さらに、表示装置１３にエンコード化された映像信号を供給することが望ま
れたとき、処理回路もまた、ボックス１１に非常に大きな大きさ及び費用を加え
る再エンコーダ２６を含む。

【０００９】本願発明について以下に説明する概念をより容易に理解することを助けるため
に、従来のビデオ圧縮技術の基礎的な概観を以下に説明する。

【００１０】相対的に高解像度の画像（映像）を相対的に低帯域幅の周波数帯を通じて電子
的に送信するために、又は、そのような画像を相対的に小さな記憶空間に電子的
に記憶するために、その画像を表すデジタルデータを圧縮することがしばしば必
要となる。そのような画像圧縮は、典型的に、画像を表すために必要なデータビ
ットの数を減少させることを含む。たとえば、高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）
のビデオ画像（ビデオ映像）は、現存のテレビジョン周波数帯を通じて送信が可
能となるように圧縮される。圧縮しない場合には、ＨＤＴＶビデオ画像は、現存
のテレビジョン周波数帯の帯域幅より非常に大きな帯域幅を有する送信周波数帯
を必要とする。さらに、データの送信通過量及び送信時間を許容できる程度に低
減させるために、画像はインターネットを通じて送られる前に圧縮される。また
は、ＣＤ−ＲＯＭ又はサーバの画像記憶容量を増加させるために、これらに記憶
される前に画像は圧縮される。

【００１１】図３から図６を参照するに、ＭＰＥＧ−１及びＭＰＥＧ−２を含む、普及して
いるブロックに基づく動画標準化作業グループ（ＭＰＥＧ）による圧縮規格の基
礎について説明する。図示の目的のために、この説明は、Ｙ、Ｃ_B及びＣ_Rの色空
間で表された画像を圧縮するためにＭＰＥＧ４：２：０フォーマットを用いるこ
とに基づく。しかし、また、説明した概念は、他のＭＰＥＧフォーマット、他の
色空間で表された画像、及び静止画像を圧縮するのにしばしば用いられる合同写
真標準化作業グループ（ＪＰＥＧ）による規格のような他のブロックに基づく圧
縮規格にも当てはまる。さらに、多くのＭＰＥＧ規格やＹ、Ｃ_B及びＣ_Rの色空間
の詳しい説明は簡潔さのために省略するが、これらの詳細は、非常に多くの入手
可能な文献においてよく知られ、かつ開示されている。

【００１２】図３から図６を参照するに、ＭＰＥＧ規格は、テレビ放送に見られ、映像フレ
ームとも呼ばれる、時間的に連続した画像を圧縮するためにしばしば用いられる
。各映像フレームは、マクロブロックと呼ばれる、各々が１以上の画素を含む部
分領域に分割される。図３の（Ａ）は、２５６の画素３２を有する１６画素×１
６画素のマクロブロック３０（寸法を示していない。）を示す。他の圧縮規格は
他の規模を有するマクロブロックを用いるが、ＭＰＥＧ規格においてはマクロブ
ロックは常に１６×１６画素である。原映像フレームたとえば圧縮前のフレーム
において、各画素３２は、それぞれ輝度値Ｙ、及びそれぞれ１組の色、たとえば
彩度の異なる値のＣ_B及びＣ_Rを有する。

【００１３】図３の（Ａ）から図３の（Ｄ）を参照するに、フレームの圧縮前に、たとえば
予備圧縮値のような圧縮のために用いられるデジタル輝度（Ｙ）及び彩度の異な
る（Ｃ_B及びＣ_R）値は、原フレームの原Ｙ、Ｃ_B及びＣ_Rの値から発生される。Ｍ
ＰＥＧ４：２：０フォーマットにおいて、予備圧縮のＹ値は原Ｙ値と同じである
。したがって、各画素３２は、単にその原輝度値Ｙを保持するにすぎない。しか
し、圧縮されるデータの総量を減少させるために、ＭＰＥＧ４：２：０フォーマ
ットは、各グループ３４の４つの画素３２のために、１つの予備圧縮のＣ_B値及
び１つの予備圧縮のＣ_R値を可能にするのみである。各予備圧縮のＣ_B値及びＣ_R
値は、各グループ３４における４つの画素３２の原Ｃ_B値及びＣ_R値からそれぞれ
分割される。たとえば、予備圧縮のＣ_B値は、各グループ３４の４つの画素３２
の原Ｃ_B値の平均に等しい。したがって、図３の（Ｂ）から図３の（Ｄ）を参照
するに、マクロブロック１０から発生された予備圧縮のＹ、Ｃ_B及びＣ_Rの値は、
１つの１６×１６行列３６の予備圧縮のＹ値（それぞれ各画素３２の原Ｙ値に等
しい）、１つの８×８行列３８の予備圧縮のＣ_B値（各グループ３４の４つの画
素３２のための１つの取り出されたＣ_B値に等しい）、及び１つの８×８行列４
０の予備圧縮のＣ_R値（各グループ３４の４つの画素３２のための１つの取り出
されたＣ_R値に等しい）として配置される。行列３６、３８及び４０は、しばし
ば、「ブロック」の値と呼ばれる。さらに、１６×１６ブロックの代わりに８×
８ブロックの画素値に圧縮変換を実行することは好都合なので、予備圧縮のＹ値
のブロック３６は、マクロブロック３０の８×８ブロックＡからＤの画素にそれ
ぞれ対応する４つの８×８ブロック４２ａから４２ｄに細分される。したがって
、図３の（Ａ）から図３の（Ｄ）を参照するに、６つの８×８ブロックの予備圧
縮の画素データは、各マクロブロック３０、すなわち、４つの８×８ブロック４
２ａから４２ｄの予備圧縮のＹ値、１つの８×８行列３８の予備圧縮のＣ_B値、
及び１つの８×８行列４０の予備圧縮のＣ_R値のために発生される。

【００１４】図４は、より一般にはエンコーダと呼ばれる、ＭＰＥＧ圧縮装置５０の一般的
なブロック図である。一般に、エンコーダ５０は、１つのフレーム又は連続した
フレームのための予備圧縮データを、前記予備圧縮データより著しく少ないデー
タビットで同じフレーム又は複数のフレームを表すエンコード化されたデータに
変換する。この変換を実行するために、エンコーダ５０は、前記予備圧縮データ
における余剰物を減少又は除去し、効率的な変換及び符号化（コード化）方法を
用いて残りのデータを再フォーマット化する。

【００１５】特に、エンコーダ５０はフレーム再整列用の緩衝装置５２を含み、該緩衝装置
５２は、１以上の連続したフレームのための予備圧縮データを受け、符号化（エ
ンコード化）のためにフレームを適当に連続して再整列させる。したがって、再
整列された一続きは、フレームが発生され表示される一続きとはしばしば異なる
。エンコーダ５０は、記憶された各フレームを、画像グループ（以下「ＧＯＰ」
という。）と呼ばれるそれぞれのグループに割り当て、各フレームを内部（Ｉ）
フレーム又は非内部（非Ｉ）フレームとしてラベル付けする。たとえば、各ＧＯ
Ｐは、全体として１５のフレームとなるように３つのＩフレームと１２の非Ｉフ
レームとを含んでいてもよい。エンコーダ５０は、常に他のフレームを参照する
ことなくＩフレームをエンコード化するが、ＧＯＰの他の１以上のフレームを参
照して非Ｉフレームをエンコード化することが可能であり、またしばしばエンコ
ード化を行う。しかし、エンコーダ５０は、異なったＧＯＰのフレームを参照し
て非Ｉフレームをエンコード化することを行わない。

【００１６】Ｉフレームのエンコード化の間、Ｉフレームを表す８×８ブロック（図３（Ｂ
）から図３（Ｄ））の予備圧縮のＹ値、Ｃ_B値及びＣ_R値は、加算装置５４を経て
離散コサイン変換（ＤＣＴ）装置５６へ通り、離散コサイン変換装置５６は、こ
れらのブロックの値を、８×８ブロックの１つのＤＣ係数（ゼロ周波数）と６３
のＡＣ係数（非ゼロ周波数）とにそれぞれ変換する。すなわち、エンコーダ５０
がＩフレームをエンコード化するときは加算装置５４は必要でないので、予備圧
縮の値は、いかなる他の値と加算されることなく加算装置５４を経る。しかし、
以下のように、エンコーダ５０が非Ｉフレームをエンコード化するときは加算装
置５４はしばしば必要である。量子化装置５８は、各係数を各最大値に制限し、
各経路６０及び６２に量子化されたＡＣ及びＤＣ係数を供給する。予測エンコー
ダ６４はＤＣ係数を予測的に変換し、可変長コーダ６６は、量子化されたＡＣ係
数と量子化及び予測的にエンコード化されたＤＣ係数とを、ハフマンコード（Hu
ffman code）のような可変長コードに変換する。これらのコードは、エンコード
化されたＩフレームの画素値を表すエンコード化されたデータを形成する。その
後、送信用の緩衝装置６８は、エンコード化されたデータのデコーダへの同調さ
れた送信を可能にするために、これらのコードを一時的に記憶する（以下に図６
に関連して説明する。）。エンコード化されたデータが送信される代わりに記憶
されたときは、コーダ６６は、ＣＤ−ＲＯＭのような記憶媒体に可変長コードを
直接に供給するようにしてもよい。

【００１７】ＩフレームがＧＯＰの１以上の非Ｉフレームのための基準として（しばしば用
いられるように）用いられるとき、以下の理由のために、デコーダによって用い
られるデコード化方法に類似又は同一のデコード化方法を用いて、エンコード化
されたＩフレームをデコード化することによって、エンコーダ５０は対応する基
準フレームを発生する（図６）。Ｉフレームに参照される非Ｉフレームをデコー
ド化するとき、デコーダは、選択肢を有せず、デコード化されたＩフレームを基
準フレームとして用いる。ＭＰＥＧ規格によるエンコード化及びデコード化は損
失性を有する、すなわち、ある情報はＡＣ及びＤＣ変換係数の量子化によって失
われるので、デコード化されたＩフレームの画素値は、しばしば原Ｉフレームの
予備圧縮の画素値とは異なっている。したがって、デコード化のために用いられ
る基準フレーム（デコード化されたＩフレーム）はエンコード化のために用いら
れる基準フレーム（予備圧縮のＩフレーム）とは異なることから、エンコード化
の間予備圧縮のＩフレームを基準フレームとして用いることは、デコード化され
た非Ｉフレームにおいて付加的な人工物を生じさせる。

【００１８】したがって、デコード化のために用いられる基準フレームとして類似又は同一
の、エンコード化のための基準フレームを発生するために、エンコーダ５０は、
逆量子化装置７０と、逆量子化装置及びデコーダの逆ＤＣＴ装置に類似して設計
された逆ＤＣＴ装置７２とを含む（図６）。逆量子化装置７０は、量子化装置５
８からの量子化されたＤＣＴ係数を逆量子化し、逆ＤＣＴ装置７２は、これらの
逆量子化されたＤＣＴ係数を、対応する８×８ブロックのデコード化されたＹ、
Ｃ_B及びＣ_Rの画素値（これらは基準フレームを構成する。）に変換する。しかし
、量子化の間に発生した損失の理由から、これらのデコード化された画素値のい
くつか又は全部はそれらの対応する予備圧縮の画素値とは異なる。したがって、
基準フレームは、前記したような、その対応する予備圧縮フレームとは別である
。これらのデコード化された画素値は、（以下に示すように、非Ｉフレームから
基準フレームを発生するときに用いられる）加算装置７４を経て、基準フレーム
を記憶する基準フレーム用の緩衝装置７６へ通る。

【００１９】非Ｉフレームのエンコード化の間、エンコーダ５０は、初めに、少なくとも２
つの方法で各マクロブロックの非Ｉフレームをエンコード化する。１つの方法は
、Ｉフレームのために前記した方法であり、他の方法は、以下に示す、動き予測
を用いる方法である。エンコーダ５０は、その後、最少のビットを有する生じた
コードを保存かつ送信する。したがって、この方法は、マクロブロックの非Ｉフ
レームは、常に最少のビットを用いてエンコード化されることを確実にする。

【００２０】動き予測に関して、物体の相対的な位置が次のフレームにおいて変化するとき
は、フレームにおける物体は動きを呈する。たとえば、馬が画面を横切ってギャ
ロップで走るときは、馬は相対的な動きを呈する。または、カメラが馬を追うと
きは、背景が馬に関して相対的な動きを呈する。一般に、物体が現れる次に来る
各フレームは、同じマクロブロックの画素の少なくともいくつかを先行のフレー
ムとして含む。しかし、先行のフレームにおいて整合マクロブロックのようなマ
クロブロックは、しばしば、先行のフレームにおいて占有する各フレーム位置と
は異なるフレーム位置をそれぞれ占有する。これに対し、静止の物体（たとえば
木）又は背景画面（たとえば空）の部分を含むマクロブロックは、一連のフレー
ムのそれぞれにおいて同じフレーム位置を占有し、従って、「ゼロ動き」を呈す
る。どちらの場合においても、各フレームを独立にエンコード化する代わりに、
「マクロブロックＲ及びＺのフレーム１（非Ｉフレーム）は、位置Ｓ及びＴにあ
るマクロブロックの各フレーム０（Ｉフレーム）と同じである。」ことを告げる
ために、より少ないデータビットが用いられる。この「声明」（statement）は
、動きベクトルとしてエンコード化される。相対的に速く動いている物体に関し
て、動きベクトルの位置の値は相対的に大きい。逆に、静止した又は相対的に遅
く動いている物体又は背景画面に関して、動きベクトルの位置の値はゼロに等し
い又は相対的に小さい。

【００２１】図５に、前記した非Ｉフレーム１及びＩフレーム０に関する動きベクトルの概
念が示されている。動きベクトルＭＶ_Ｒは、位置Ｒのフレーム１のマクロブロッ
クのための整合は位置Ｓのフレーム０に見いだされることを示す。ＭＶ_Ｒは３つ
の要素（component）を有する。第１の要素、ここでは０は、整合マクロブロッ
クが見いだされるフレーム（ここではフレーム０）を示す。次の２つの要素Ｘ_Ｒ及びＹ_Ｒは共に、フレーム０に整合マクロブロックが見いだされる場所を示す２
次元の位置の値を構成する。したがって、この例において、位置Ｓのフレーム０
は位置Ｒのフレーム１と同じ座標Ｘ、Ｙを有するので、Ｘ_Ｒ＝Ｙ_Ｒ＝０である。
逆に、位置Ｔのマクロブロックは、位置Ｔとは異なる座標Ｘ、Ｙを有する位置Ｚ
のマクロブロックと整合する。したがって、Ｘ_Ｚ及びＹ_Ｚは、位置Ｚに関して位
置Ｔを表す。たとえば、位置Ｔは、位置Ｚの左方（Ｘの負方向）に１０画素及び
位置Ｚの下方（Ｙの負方向）に７画素だけ移動した位置にあるとする。したがっ
て、ＭＶ_Ｚ＝（０，−１０，−７）である。他に多くの動きベクトルの案が可能
であるが、それらはすべて同じ一般概念に基づく。

【００２２】再び図４を参照して、動き予測について詳しく説明する。非Ｉフレームのエン
コード化の間、動き予測装置７８は、非Ｉフレームにおけるマクロブロックの予
備圧縮のＹ値（Ｃ_B値及びＣ_R値は動き予測の間用いられない。）を基準Ｉフレー
ムにおける各マクロブロックのデコード化されたＹ値と比較し、整合マクロブロ
ックを確認する。整合が基準フレームにおいて見いだされる非Ｉフレームにおけ
る各マクロブロックのために、動き予測装置７８は、基準フレームと、基準フレ
ームにおける整合マクロブロックの位置とを特定する動きベクトルを発生する。
したがって、図６に関連して以下に説明するように、これらのマクロブロックの
非Ｉフレームをデコード化する間、デコーダは、動きのエンコード化がされた（
motion-encoded）マクロブロックの画素値を基準フレームにおける整合マクロブ
ロックから得るために、動きベクトルを用いる。予測エンコーダ６４は動きベク
トルを予測的にエンコード化し、コーダ６６は、エンコード化された動きベクト
ルのための各コードを発生し、これらを送信用の緩衝装置４８に供給する。

【００２３】さらに、非Ｉフレームにおけるマクロブロック及び基準Ｉフレームにおける整
合マクロブロックはしばしば類似かつ非同一であるので、エンコーダ５０は、デ
コーダが計算できるように、これらの差を動きベクトルといっしょにエンコード
化する。特に、動き予測装置７８は整合マクロブロックの基準フレームのデコー
ド化されたＹ値を加算装置５４に供給し、加算装置５４は、これらのＹ値を、画
素毎の原理に基づいて、整合マクロブロックの非Ｉフレームの予備圧縮のＹ値か
ら効果的に減じる。残りのブロックの量子化されたＤＣ係数が、ライン６０によ
ってコーダ６６に直接に供給され、したがって、予測エンコーダ４４によって予
測的にエンコード化されないことを除いて、残りと呼ばれるこれらの差は、８×
８ブロックに配置され、前記した方法と同様の方法で、ＤＣＴ装置５６、量子化
装置５８、コーダ６６及び緩衝装置６８によって処理される。

【００２４】付加的に、非Ｉフレームを基準フレームとして用いることが可能である。非Ｉ
フレームが基準フレームとして用いられるとき、前記の理由からこの非Ｉフレー
ムがデコーダによって用いられるフレームと同じであるように、量子化装置５８
からの量子化された残りはそれぞれ量子化され、逆量子化装置７０及び逆ＤＣＴ
装置７２によってそれぞれ逆変換される。動き予測装置７８は、残りが発生され
た基準フレームのデコード化されたＹ値を加算装置７４に供給する。加算装置７
４は、非Ｉフレームの各Ｙ値を発生するために、回路７２からの各残りを基準フ
レームのこれらのデコード化されたＹ値に加える。基準フレーム用の緩衝装置７
６は、その後、後続の非Ｉフレームをエンコード化するときに用いるための基準
フレームといっしょに非Ｉ基準フレームを記憶する。

【００２５】さらに図４を参照するに、エンコード化されたフレームデータを固定された速
度で典型的に送信する送信用の緩衝装置６８がオーバーフロー又は空たとえばア
ンダーフローにならないことを確実にするために、エンコーダ５０は、また、速
度制御装置８０を含む。これらの条件のいずれかが生じれば、エンコード化され
たデータの流れにエラーが発生する。たとえば、緩衝装６８がオーバーフローに
なると、コーダ６６からのデータは失われる。したがって、速度制御装置８０は
、送信用の緩衝装置６８の最大容量度合に基づいて量子化装置５８によって用い
られる量子化換算係数を調整するためにフィードバックを用いる。緩衝装置６８
が満たされれば満たされるほど、制御装置８０は換算係数をより大きくさせ、コ
ーダ６６はデータビットをより少なく発生する。逆に、緩衝装置６８がより空に
なればなるほど、制御装置８０は換算係数を小さくさせ、コーダ６６はデータビ
ットをより多く発生する。この連続的な調整は、緩衝装置６８がオーバーフロー
にもアンダーフローにもならないことを確実にする。

【００２６】図６は従来のＭＰＥＧ逆圧縮装置８２のブロック図で、逆圧縮装置８３は、一
般に、デコーダと呼ばれ、図４のエンコーダ６０によってエンコード化されたフ
レームをデコード化することができる。

【００２７】動き予測されていないＩフレーム及びマクロブロックの非Ｉフレームのために
、可変長デコーダ８４は、エンコーダ５０から受けられた可変長コードをデコー
ド化する。予測デコーダ８６は予測的にデコード化されたＤＣ係数をデコード化
し、図４の逆量子化装置７０と類似又は同一である逆量子化装置８７は、デコー
ド化されたＡＣ及びＤＣ係数を逆量子化する。図４の逆ＤＣＴ装置７２に類似又
は同一である逆ＤＣＴ装置８８は、逆量子化された係数を画素値に変換する。デ
コード化された画素値は、（以下に示すように、動き予測されたマクロブロック
の非Ｉフレームをデコード化する間に用いられる）加算装置９０を経てフレーム
再整列用の緩衝装置９２へ通り、緩衝装置９２は、デコード化されたフレームを
記憶し、映像表示装置９４への表示のために適正な整列状態にてそれらを配列す
る。デコード化されたＩフレームが基準フレームとして用いられたとき、そのフ
レームは基準フレーム用の緩衝装置９６に記憶される。

【００２８】動き予測されたマクロブロックの非Ｉフレームのために、デコーダ８４、逆量
子化装置８７及び逆ＤＣＴ装置８８は、前記において図４に関連して説明したよ
うに残りの係数を処理する。予測デコーダ８６は動きベクトルをデコード化し、
動き補間装置９８は、動きベクトルが指向する基準フレームのマクロブロックか
らの画素値を加算装置９０に供給する。加算装置９０は、デコード化されたマク
ロブロックの画素値を発生するために、これらの参照された画素値を残りの画素
値に加え、これらのデコード化された画素値をフレーム再整列用の緩衝装置９２
に供給する。デコード化された非Ｉフレームが基準フレームとして用いられたと
き、非Ｉフレームは、基準フレーム用の緩衝装置９６に記憶される。

【００２９】図４及び図６を参照するに、複数の機能的な回路ブロックを含むものとして説
明したが、エンコーダ５０及びデコーダ８２は、ハードウェア、ソフトウェア又
はそれらの組合せにおいて実行されるものとしてもよい。たとえば、エンコーダ
５０及びデコーダ８２は、回路ブロックの各機能を実行する１以上の処理装置に
よってしばしば実行される。

【００３０】図４及び図６に示すＭＰＥＧのエンコーダ５０及びデコーダ８２、及び一般の
ＭＰＥＧ規格のＭＰＥＧのエンコーダ及びデコーダのさらに詳細な説明は、１９
９８年マグロウヒル（McGraw-Hill）社刊のピーター・ディー・シメス（Peter D
. Symes）著の「ビデオ圧縮」（Video Compression）を含む多くの刊行物から得
ることができる。さらに、画像（映像）をエンコード化及びデコード化するため
の他のよく知られたブロックに基づく圧縮方法がある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】

本発明の一面において、画像処理回路は、第１及び第２の領域を有するエンコ
ードされた画像を受け、前記画像の前記第１の領域をデコードし、前記デコード
された第１の領域を変更し、前記変更された第１の領域を再エンコードするよう
に作動可能である処理装置を含む。

【００３２】そのような画像処理回路によれば、人は、画像全体をデコード化及び再エンコ
ード化する代わりに、画像のその領域のみをデコード化及び再エンコード化する
ことによって画像の領域を変更することができる。たとえば、人が映像フレーム
の下部部分にＥＰＧを重ねることを求めたとき、画像処理回路は、ＥＰＧとフレ
ームの下部部分とのみをデコード化し、デコード化されたＥＰＧを下部フレーム
部分に重ね、重ねられた下部フレーム部分を再エンコード化することができる。
したがって、この技術によれば、画像重畳処理の間、画像全体をデコード化及び
再エンコード化する回路に比べて、処理時間をしばしば低減し、したがって、画
像処理回路の製造費用及び複雑さを低減する。

【００３３】

【発明の実施の形態】

エンコード化されたビデオ画像（ビデオ映像）を複数のそれぞれ独立した領域
にフォーマット化することについて

【００３４】図７は、本発明の一実施例に係る映像フレームのフォーマット装置１００のブ
ロック図である。フォーマット装置１００は、同報ネットワーク（broadcaster
network）（たとえば、ＦＯＸ、ＣＮＮ等）から受けた、エンコード化された映
像チャネル信号１〜Ｎをそれぞれフォーマット化するための画像処理回路１０２ _１〜１０２_Ｎを含む。具体的に、処理回路１０２は、各チャネル信号の、複数の
独立した領域を有するようなフレームをフォーマット化する。処理回路１０２は
、処理された各チャネル信号１〜Ｎを多重化装置１０４に供給し、多重化装置１
０４は、処理されたチャネル信号を、エンコード化及び多重化された放送映像信
号に供給する。映像フレームをフォーマット化するものとして説明したが、フォ
ーマット装置１００は、映像領域又は静止画像を変更するように設計されていて
もよい。

【００３５】例示の目的のために、画像処理回路１０２_１の構造及び作動を詳しく説明する
。処理回路１０２_２〜１０２_Ｎも同様である。処理回路１０２_１は、チャネル信
号１をデコード化するためのデコーダ１０８_１を含む。チャネル信号１は、一例
において、図３から図６に関連して説明したＭＰＥＧ圧縮規格と同じ又は同様の
圧縮規格に従ってエンコード化された信号である。動きベクトル分析装置１１０ _１は、デコード化されたチャネル信号を受け、フレームの１つの領域から同じフ
レームの別の領域に向く動きベクトル又は他のフレームの別の領域に向く動きベ
クトルを有するマクロブロックを特定する。すなわち、マクロブロックが、同じ
フレーム又は他のフレームの異なる領域の基準マクロブロックに向く動きベクト
ルを有するとき、分析装置１１０_１は、フレームの領域におけるマクロブロック
を特定する。複数領域のフレームの再エンコーダ１１２_１は、特定されたマクロ
ブロックを含む領域とは異なるフレームの領域に向く動きベクトルを有するマク
ロブロックが特定されないような、特定されたマクロブロックを再エンコード化
する。一実施例において、マクロブロックが他のフレームの同じ領域の基準マク
ロブロックに向く動きベクトルを有するような、フレームの領域の特定されたマ
クロブロックを、再エンコーダ１１２_１は再エンコード化する。たとえば、エン
コーダ１１２_１は、位置の値が（０，０）である動きベクトルを有するようにマ
クロブロックをエンコード化してもよい。他の実施例において、再エンコーダ１
１２は、特定されたマクロブロックを、動きベクトルを有しないＩブロックとし
て再エンコード化する。

【００３６】図７、図８を参照して、処理回路１０２_１の作動を説明する。図８は、３つの
映像フレーム１１４、１１６及び１１８のグループを示す。この例において、フ
レーム１１４はＩフレームで、フレーム１１６及び１１８は非Ｉフレームである
。回路１０２_１は、各フレーム１１４、１１６、１１８を、複数の領域、ここで
は、２つの領域１２０ａ及び１２２ａ、１２０ｂ及び１２２ｂ、１２０ｃ及び１
２２ｃにフォーマット化する。第１の領域１２０ａ〜１２０ｃ（影がない。）は
フレーム１１４、１１６及び１１８の上部領域を占め、第２の領域１２２ａ〜１
２２ｃ（影がある。）はフレーム１１４、１１６及び１１８の下部領域を占める
。１組の領域１２０ａ〜１２０ｃ及び１組の領域１２２ａ〜１２２ｃは、マクロ
ブロック１２３を含む。

【００３７】デコーダ１０８_１は、映像フレーム、動きベクトル、及びチャネル信号１の他
の要素（コンポーネント）をデコード化する。一実施例において、デコーダ１０
８_１は、従来のように、各フレームのマクロブロックを画素値、たとえば画素領
域に下位にデコード化する。しかし、以下に説明するように、デコーダ１０８_１はチャネル１信号を表示のためにデコード化しないので、通常、マクロブロック
をＤＣＴ係数にのみ、たとえば変換領域に下位にデコード化する。選択的に、以
下に説明するように、デコーダ１０８_１は、フレームの、あるマクロブロックの
みをデコード化するようにしていてもよい。そのような部分的なデコード化は、
既知のデコーダと比較して、デコーダ１０８_１の製造費用、装置の複雑さ及びデ
コード化時間を低減する。

【００３８】動きベクトル分析装置１１０_１は、デコーダ１０８_１からのデコード化された
動きベクトルを調べ、第１の領域１２０ａ〜１２０ｃの１つから第２の領域１２
２ａ〜１２２ｃの１つに向く動きベクトル、及びその逆に向く動きベクトルを有
するマクロブロックを確認又は特定する。たとえば、分析装置１１０_１は、デコ
ード化された動きベクトル１２４及び１２６（実践で示されている。）を「境界
交差（boundary-crossing）」ベクトルとして確認する。具体的に、分析装置１
１０_１は、デコード化された動きベクトル１２４が、フレーム１１６の領域１２
０ｂのマクロブロック１２３ａからフレーム１１４の領域１２２ａの基準マクロ
ブロック１２３ｂに向くことを決定する。同様に、分析装置１１０_１は、デコー
ド化された動きベクトル１２６が、フレーム１１８の領域１２２ｃのマクロブロ
ック１２３ｃからフレーム１１６の領域１２０ｂの基準マクロブロック１２３ｄ
に向くことを決定する（マクロブロック１２２ａ及び１２２ｃと基準マクロブロ
ック１２２ｂ及び１２２ｄとの間の相対的なフレーム位置の相違は、それぞれ、
図示の目的のために誇張されている）。したがって、分析装置１１０_１は、動き
ベクトル１２４及び１２６を、第１の領域１２０ａ〜１２０ｃと第２の領域１２
２ａ〜１２２ｃとの間の「境界」を交差するものとして確認し、マクロブロック
１２３ａ及び１２３ｃが境界交差の動きベクトルを有することを再エンコーダ１
１２_１に通知する。

【００３９】一実施例において、再エンコーダ１１２_１は、境界交差の動きベクトルを有す
るマクロブロックのための代替の動きベクトルを発生する。たとえば、再エンコ
ーダ１１２_１は、代替の動きベクトル１２８及び１３０（実線で示されている。
）をマクロブロック１２３ａ及び１２３ｄのためそれぞれ発生する。具体的に、
代替の動きベクトル１２８はその領域１２０ｂのマクロブロック１２３ａから領
域１２０ａの基準マクロブロック１２３ｅに向き、代替の動きベクトル１３０は
その領域１２２ｃのマクロブロック１２３ｃから領域１２２ｂの基準マクロブロ
ック１２３ｆに向く。したがって、代替の動きベクトル１２８及び１３０のいず
れも、第１の領域１２０ａ〜１２０ｃと第２の領域１２２ａ〜１２２ｃとの間の
境界を交差する。動きベクトル１２４及び１２６のような境界交差の動きベクト
ルを除去することによって、再エンコーダ１１２_１は、それらが領域１２２ａ〜
１２２ｃから独立するように領域１２０ａ〜１２０ｃを再エンコード化する。す
なわち、第１の領域１２０ａ〜１２０ｃは第２の領域１２２ａ〜１２２ｃに関係
なくエンコード化され、第２の領域１２２ａ〜１２２ｃは第１の領域１２０ａ〜
１２０ｃに関係なくエンコード化される。そのような独立した領域は、ＭＰＥＧ
技術において「スライス」としばしば呼ばれる。図９に関連して以下に説明する
ように、そのような独立した、エンコード化された第１及び第２の領域１２０ａ
〜１２０ｃ及び１２２ａ〜１２２ｃは、人が、他の組又は複数の組の領域たとえ
ば領域１２０ａ〜１２０ｃをデコード化することを要することなく、一組の領域
たとえば領域１２２ａ〜１２２ｃを変更することを可能にする。さらに、以下に
説明するように、代替の動きベクトル１２８及び１３０は、位置の値がゼロでな
い及びゼロであるとして示されたが、他の例において、両方ともゼロでないか又
はゼロである位置の値を有するようにしていてもよい。付加的に、代替の動きベ
クトル１２８及び１３０は境界交差の動きベクトル１２及び１２６として同じフ
レーム１１４及び１１６にそれぞれ向くとして示されたが、他の例において、異
なるフレームに向くようにしていてもよい。

【００４０】一実施例において、再エンコーダ１１２_１は、最良の基準マクロブロックのた
めに適当なフレーム領域を従来のように走査し、新たな基準マクロブロックを用
いて原マクロブロックを動きエンコード化することによって代替の動きベクトル
を発生する。たとえば、代替の動きベクトル１２８を発生するために、再エンコ
ーダ１１２_１は、領域１２０ａを走査し、マクロブロック１２３ｅは、領域１２
０ａの最良の基準マクロブロックであることを決定する。一実施例において、再
エンコーダ１１２_１はマクロブロック１２３ｇで走査を開始し、該マクロブロッ
クは、原基準ブロック１２３ｂに最も近い領域１２０ａのマクロブロックである
。したがって、基準ブロック１２３ｅは原基準ブロック１２３ｂに取って代わる
。図４に関連して前記したように、再エンコーダ１１２_１は、基準ブロック２３
ｂの代わりに代替の基準ブロック１２３ｅを用いて、ブロック１２３ａを動きエ
ンコード化する。

【００４１】再エンコーダ１１２_１がそのような走査及び動きエンコード化をすることを可
能にするために、デコーダ１０８_１は、少なくとも特定されたマクロブロック、
基準マクロブロック及び領域１２０ａのような走査領域のマクロブロックをデコ
ード化する。たとえば、再エンコーダ１１２_１が原動きベクトルと同じ各フレー
ムに向く代替の動きベクトルを発生するように構成されているとき、デコーダ１
０８_１は、特定されたマクロブロック及び特定された動きベクトルが向くフレー
ムのみをデコード化するように構成することができる。選択的に、デコーダ１０
８_１は、特定されたマクロブロック、基準マクロブロック、及び特定されたマク
ロブロックを含む領域に対応する向けられたフレームの領域のみをデコード化す
るように構成することができる。たとえば、デコーダ１０８_１は、代替の動きベ
クトル１２８が領域１２０ａを向くことを認識するように構成することができ、
該領域は、特定されたマクロブロック１２３ａの領域１２０ｂに対応している。
この認識に基づいて、デコーダ１０８_１は、マクロブロック１２３ａ及び１２３
ｂと領域１２０ａのすべてのマクロブロックとをデコード化し、領域１２０は、
再エンコーダ１１２_１によって走査される領域である。もちろん、デコーダ１０
８_１は、フレームをその全体においてデコード化するように構成することができ
る。

【００４２】デコーダ１０８_１がどのマクロブロックをデコード化すべきかを決めることを
可能にするために、一実施例において、デコーダ１０８_１及び分析装置１１０_１は以下の方法において相互作用をする。まず、デコーダ１０８_１は、フレームの
動きベクトルをデコード化する。次に、分析装置１１０_１は、交差境界の動きベ
クトルと、それらが属するマクロブロックと、それらが向く基準マクロブロック
と、基準マクロブロックを含むフレーム走査領域とを決める。

【００４３】動き分析装置１１０_１は、交差境界の動きベクトルと、基準マクロブロックと
、再エンコーダ１１２_１が動き再エンコーダ化の間走査する走査領域のマクロブ
ロックとをを有するマクロブロックの特定をデコーダ１０８_１に提供する。デコ
ーダ１０８_１は、特定されたマクロブロックをデコード化し、デコード化された
マクロブロックを分析装置１１０_１を介して再エンコーダ１１２_１に供給する。

【００４４】一方、装置の複雑さ及びエンコード化時間を低減するために、再エンコーダ１
１２_１は、位置の値がゼロであるすべての代替の動きベクトルを発生するように
構成することができる。これは、代替の基準マクロブロックが基本的に既知であ
るので、フレーム領域を走査する必要性を除去する。たとえば、図８に示すよう
に、ゼロである位置の値を有する代替の動きベクトル１３０を発生するために、
再エンコーダ１１２_１は、最良の代替の基準マクロブロックのために領域１２２
ｂを走査する必要がない。これは、このマクロブロックがマクロブロック１２３
ｆを代替基準ブロックとして用いるように制約されていることによる。すなわち
、ブロック１２３ｆは、ベクトル１３０ａに位置の値ゼロを与える基準ブロック
のみである。したがって、領域１２２ｂを走査することなく、再エンコーダ１１
２_１は、ブロック１２３ｆを代替の基準ブロックとして選択し、原基準ブロック
１２３ｄの代わりに代替の基準ブロック１２３ｆを用いてマクロブロック１２３
ｃを動きエンコード化する。この無走査エンコード化は、前記した走査エンコー
ド化より速く複雑さがより少ないが、無走査エンコード化は、しばしば効率性が
少ない、たとえば、走査エンコード化より画素当たりより多くのビットを発生す
る。

【００４５】他の実施例において、さらに装置の複雑さ及びエンコード化時間を低減するた
めに、再エンコーダ１１２_１は、特定されたマクロブロックを、動きベクトルを
有しないようなＩエンコード化されたブロックとしてエンコード化するように構
成されている。エンコード化は、前記した動き（非Ｉ）エンコード化方法より速
くかつ複雑さがより少ないが、しばしば、動きエンコード化より効率が低い。

【００４６】さらに、特定されたマクロブロックを再エンコード化するために、再エンコー
ダ１１２_１は、代替の動きベクトルとびチャネル１信号の他のデコード化された
部分とを再エンコード化し、独立した領域にフォーマット化及び再エンコード化
された映像フレームを含む再エンコード化されたチャネル１信号を多重化装置１
０４に供給する。

【００４７】前記したフレームフォーマット化のどの実施例のためにも、デコーダ１０８_１は、変換領域又は画素領域のいずれかに下位にデコード化されるように構成する
ことができる。ＤＣＴ装置は線形変換であるので、再エンコーダ１１２_１は、走
査、動きエンコード化及び画素値を用いると共にＤＣＴ係数を用いるＩエンコー
ド化を行うことができる。

【００４８】さらに、処理回路を分離回路ブロック１０８_１、１１０_１及び１１２_１として
示したが、処理回路１０２_１は、ハードウェア、ソフトウェア又はハードウェア
とソフトウェアとの組合せの回路ブロックの機能を実行する１以上の処理装置を
含んでいてもよい。付加的に、前記した機能は、前記したものとは別の順で実行
されるようにしてもよい。

【００４９】さらに、フレーム１１４、１１６及び１１８の上部及び下部が直角である場合
で示したが、領域１２０ａ〜１２０ｃ及び１２２ａ〜１２２ｃは、各フレーム内
でいかなる位置に配置されていてもよいし、他の大きさを有するようにしてもよ
い。したがって、一実施例において、処理回路１０２_１は、再エンコード化され
たチャネル信号において領域の大きさ及び位置を含む。図９に関連して以下に説
明するように、セットトップボックスは、重なりフレームと映像フレーム領域と
を調合するとき、この大きさ及び位置の情報を用いることができる。

【００５０】図９に関連して以下に説明するように、画像処理回路１０２_１〜１０２_Ｎが映
像フレームを複数の独立した領域にフォーマット化することを可能にする処理力
のために増加された費用は、セットトップボックス（図９）の低減された複雑さ
及び費用によって相殺される以上である。典型的にはケーブル会社の事務所で設
置される各フレームのフォーマット装置１００のために、数百、数千又は数百万
のセットトップボックスがあるので、全費用の節減は実際に非常に大きい。した
がって、セットトップボックスのための組み合わされた費用の節減は、ケーブル
会社の事務所での１つのフォーマット装置１００の設置の増加された費用より非
常に大きい。

【００５１】画像領域の変更について

【００５２】図９は、本発明の一実施例に係るテレビ受信装置１３０を示すブロック図であ
る。装置１３０は、遠隔制御装置１３２及びＨＤＴＶ受信／表示装置１３４を含
み、それぞれは図２の遠隔制御装置１２及び受信／表示装置１３と同様である。
装置は、また、セットトップボックス１３６を含み、該セットトップボックスは
、重なりフレームと各映像フレームの領域とを調合する。たとえば、ボックス１
３６の構造及び作動は、図８のフレーム１１４、１１６及び１１８に関連すると
共にＥＰＧに関連して重なりフレームとして論じる。しかし、この議論は、異な
るフォーマットを有する映像フレームと異なる重なりフレームとにも適用し得る
ことが理解される。実施例において、ボックス１３６は、ＥＰＧと、フレーム１
１４、１１６及び１１８の領域１２２ａ〜１２２ｃとを調合する。領域１２２ａ
〜１２２ｃは領域１２０ａ〜１２０ｃとは独立してエンコード化されているので
、ボックス１３６は領域１２２ａ〜１２２ｃをデコード化及び再エンコード化す
ることのみを要する。したがって、ボックス１３６は、領域１２０ａ〜１２０ｃ
をデコード化及び再エンコード化する必要がないので、調合を実行するためにす
べてのフレームをデコード化及び再エンコード化しなければならない従来のセッ
トトップボックス１１（図２）と比較して、ボックス１３６の処理力を著しく少
なくし、その費用を著しく安価なものとすることができる。

【００５３】装置１３０のセットトップボックス１３６は、ケーブル又は衛星の放送会社か
らのエンコード化及び多重化された放送映像信号を受ける処理回路１３８を含む
。コマンドデコーダ１４０からのチャネル選択信号に応答して、チャネル選択装
置１４２は、放送信号を多重分離し、選択された映像チャネル信号を重なり領域
デコーダ１４４に供給する。

【００５４】見る人がＥＰＧのような重なりフレームを見ることを望んだとき、見る人は、
重なりコマンドを発生するために遠隔制御装置１３２を操作する。コマンドデコ
ーダ１４０は、重なりコマンドに応答して重なり信号を発生する。重なり信号に
応答して、デコーダ１４４は、重なりフレームと、重なりフレームが調合される
重なりフレーム領域とをデコード化する。たとえば、図８を参照するに、デコー
ダ１４４は、ＥＰＧとフレーム１１４、１１６及び１１８の重なり領域１２２ａ
〜１２２ｃとをそれぞれデコード化する。図７に関連して前記した理由により、
デコーダ１４４は、ＥＰＧ及び重なり領域１２２ａ〜１２２ｃを変換領域又は画
素領域に下位にデコード化する。しかし、デコーダ１４４は、非重なりフレーム
領域１２０ａ〜１２０ｃをデコード化しない。したがって、デコーダ１４４は、
デコード化されたＥＰＧ及び重なりフレーム領域１２２ａ〜１２２ｃを出力端子
１４５に供給し、デコード化されない非重なり領域１２０ａ〜１２０ｃを出力端
子１４６を通るようにする。

【００５５】重なり／領域コンバイナ１４７は、デコーダ１４４の出力端子１４５に結合さ
れ、以下に説明する方法で、デコード化された重なりフレームと、デコード化さ
れたフレーム重なり領域とを調合する。たとえば、デコーダ１４４は、デコード
化されたＥＰＧと、デコード化された重なりフレーム領域１２２ａ〜１２２ｃと
を調合する。

【００５６】重なり領域の再エンコーダ１４８は、図４に関連して説明した方法と同様の従
来のエンコード化方法を用いて、調合された重なりフレーム領域を再エンコード
化する。たとえば、再エンコーダ１４８は、調合された重なりフレーム領域１２
２ａ〜１２２ｃを再エンコード化する。

【００５７】フレーム用の緩衝装置１５０は、再エンコーダ１４８からの再エンコード化さ
れた重なりフレーム領域を受けると共に、重なり領域デコーダ１４４が出力端子
１４６を経て通った、デコード化されない非重なりフレーム領域を受ける。フレ
ーム用の緩衝装置１５０は、映像フレームを「組み立て直す」ためにデコード化
されないフレーム領域と再エンコード化されたフレーム領域とを各緩衝部分に記
憶する。たとえば、緩衝装置１５０は、デコード化されない非重なり領域１２０
ａ〜１２０ｃを第１の組の緩衝部分に記憶し、再エンコード化された重なり領域
１２２ａ〜１２２ｃを第２の組の緩衝部分に記憶する（図９に示していない緩衝
部分）。緩衝装置１５０は、その後、第１及び第２の組の緩衝部分の内容を、領
域１２０ａ〜１２０ｃが単一のフレームやその他として供給されるような表示装
置１３４に供給する。

【００５８】速度制御装置１５４は、図４の速度制御装置８０と同様であり、緩衝装置１５
０の使用容量の度合いを監視し、再エンコーダ１４８によって用いられる量子化
の程度を制御することによって、緩衝装置１５０がオーバーフロー又はアンダー
フローになることを防止する。

【００５９】表示装置１３４は、セットトップボックス１３６からの組み立て直された映像
フレームをデコード化し表示する。この例において、表示装置１３４は、領域１
２２ａ、１２２ｂ及び１２２ｃのそれぞれにＥＰＧを有するフレーム１１４、１
１６及び１１８を表示する。

【００６０】したがって、重なりフレームが調合される重なりフレーム領域のみをデコード
化及び再エンコード化することによって、処理回路１３８は、フレームをそのす
べてにおいてデコード化及び再エンコード化する処理回路と比較して、複雑さが
非常に少なく、また、非常に安価なものになる。

【００６１】図７に関連して説明した一実施例において、チャネル信号は領域１２２ａ〜１
２２ｃの位置（各フレームの範囲内）と大きさとを含み、処理回路１３８は、こ
の情報を、デコーダ１４４、コンバイナ１４７、再エンコーダ１４８及びフレー
ム用の緩衝装置１５０を適当に構成するために用いる。これにより、ケーブル又
は衛星を操作する人は、セットトップボックス１３６にハードウェア上の変更を
必要とすることなく、領域１２２ａ〜１２２ｃの大きさ又は位置を変えることが
できる。

【００６２】見る人がＥＰＧのような重なりフレームを見ることを望まないとき、処理回路
１３８は、チャネル選択装置１４２からのエンコード化された映像フレームをし
ないが、その代わりに、それらのフレームをフレーム用の緩衝装置１５０に送る
。具体的に、遠隔制御装置１３２は重なりコマンドを発生せず、したがって、コ
マンドデコーダ１４０は重なり信号を発生しない。重なり信号がないことにおい
て、重なり領域デコーダ１４４は、チャネル選択装置１４２からの予めエンコー
ド化された映像フレームのすべてを出力端子１４６に通す。たとえば、図８を参
照するに、デコーダ１４４はデコード化を行わず、したがって、デコード化され
ないフレーム領域１２０ａ〜１２０ｃ及び１２２ａ〜１２２ｃを出力端子１４６
を通す。しかし、一実施例において、デコーダ１４４は、ＥＰＧが出力端子１４
５及び１４６のいずれかを通るようにはしない。すなわち、デコーダ１４４は、
処理回路１３８がＥＰＧを表示装置１３４に供給することを防止する。さらに、
デコーダ１４４は、デコード化された重なりフレーム及びデコード化されたフレ
ーム領域を出力端子１４５に供給しないので、コンバイナ１４７及び再エンコー
ダ１４８は事実上作動しない。したがって、フレーム用の緩衝装置１５０は、デ
コーダ１４４の出力端子１４６からのデコード化されないフレーム１１４、１１
６及び１１８をそのすべてにおいて受け、これらのデコード化されないフレーム
を表示装置１３４に供給する。

【００６３】さらに、図９を参照するに、本発明の一実施例において、重なり／フレーム領
域のコンバイナ１４７は、従来のアルファ調合（アルファ混合）を用いる画素毎
の基礎に基づいて、重なりフレームと重なりフレーム領域とを調合する。アルフ
ァ調合は、以下の式（１）によって定義される。

【００６４】

【数１】（調合された画素値）＝（α）×（フレーム画素値）＋（１−α）×（重なり
画素値）・・・（１）

【００６５】重なり画像がＥＰＧであると仮定して、特定のＥＰＧ画素（重なり画素）が不
透明であるとき、ＥＰＧ画素が視野からの同時重なりフレーム領域画素（フレー
ム画素）を完全に遮蔽するように、α＝０である。すなわち、同時フレーム画素
は視認ができず、たとえばα＝０のとき透明である。同様に、特定のＥＰＧ画素
が透明であるとき、同時フレーム画素が不透明であるように、α＝１である。０
＜α＜１であって、０から増加するとき、ＥＰＧ画素は徐々に暗くなり、同時フ
レーム画素は徐々に明るくなる。さらに、アルファ調合が線形変換であるので、
コンバイナ１４７はそれを変換領域又は画素領域において実行する。したがって
、前記したように、重なり領域デコーダ１４４は、領域１２２ａ〜１２２ｃ（図
８）のマクロブロックを、変換領域又は画素領域に下位にデコード化する。

【００６６】一実施例において、重なりフレームが不透明であるとき、再エンコーダ１４８
は、重なりフレーム領域に高周波を保つために、相対的に高い量子化の度合を提
供する。たとえば、図８を参照するに、この低程度の量子化は、重なり領域１２
２ａ〜１２２ｃにおいてＥＰＧ特性（図８には示していない。）のエッジを鋭く
する。ある場合において、これは、領域１２０ａ〜１２０ｃが領域１２２ａ〜１
２２ｃとは異なる量子化を有するようにしてもよい。しかし、領域１２０ａ〜１
２０ｃ及び１２２ａ〜１２２ｃは図７、図８に関連して説明したようにＭＰＥＧ
の一部分であるので、表示装置１３４は、フレーム１１４をデコード化する間、
それが１つの部分から他の部分に移動するとき、たとえば、領域１２０ａから領
域１２２ａに移動するとき、その量子化レベルを容易に変えることができる。す
なわち、表示装置１３４は、領域１２０ａ〜１２０ｃをデコード化するために１
つの組の逆量子化レベルを用い、領域１２２ａ〜１２２ｃをデコード化するため
に他の組の逆量子化レベルを用いる。一実施例において、領域１２０ａ〜１２０
ｃをデコード化するために必要な各逆量子化レベルは、図７に示す再エンコーダ
１１２_１によって従来のように発生されてチャネル信号に含まれ、処理回路１３
８によって表示装置１３４に送られる。同様に、領域１２２ａ〜１２２ｃをデコ
ード化するために必要な逆量子化レベルは、図９に示す再エンコーダ１４８によ
って発生されて再エンコード化された重なりフレーム領域と共に含まれ、緩衝装
置１５０によって表示装置１３４に送られる。

【００６７】映像フレームのフォーマット装置１００の再エンコーダ１１２_１に関して前記
したように、再エンコーダ１４８は、調合された重なりフレーム領域のマクロブ
ロックを種々の方法で再エンコード化することができる。たとえば、図８を参照
するに、第１の方法によって、再エンコーダ１４８は、領域１２２ａ〜１２２ｃ
の全マクロブロックをＩブロックとして再エンコード化する。または、第２の方
法によって、再エンコーダ１４８は、これらのマクロブロックの少なくともいく
つかを、それらが位置の値が０である動きベクトルを有するように、再エンコー
ド化する。これは、領域１２２ａ〜１２２ｃにおけるマクロブロックのすべてが
フレームからフレームへ同じであるので、ＥＰＧが静止かつ不透明であるとき特
に効果的である。

【００６８】代わりに、ＥＰＧが既知の一定の速度でスクロールするとき、第３の方法によ
って、再エンコーダ１４８は、スクロールの速度に基づいて一定かつ非ゼロの位
置の値を有する動きベクトルを有するようにマクロブロックの少なくともいくつ
かを再エンコード化する。すなわち、スクロール速度が一定であるとき、再エン
コーダ１４８は、１つのフレームの領域１２２のマクロブロックがいかに速く次
のフレームの領域１２２に移動するかを、スクロール速度から計算する。ＥＰＧ
が垂直方向にスクロールするとき、動きベクトルの位置の値は（０，Ｙ）であり
、Ｙの値は垂直スクロール速度に基づいている。ＥＰＧが水平方向にスクロール
するとき、動きベクトルの位置の値は（Ｘ，０）であり、Ｘの値は水平スクロー
ル速度に基づいている。この再エンコード化方法は、ＥＰＧが不透明であるとき
、特に有効である。しかし、ときどき、ＥＰＧは不透明でない。すなわち、ＥＰ
Ｇ特性は不透明であるが、特性間の空間は原シーンを示すために透明である。し
たがって、この状況において、この再エンコード化方法は、相対的に大きな残余
のゆえにしばしば無効になる。

【００６９】第４の方法によって、再エンコーダ１４８は、図４に関連して説明した全寸の
動きエンコード化を用いて、調合された重なりフレーム領域を再エンコード化す
る。たとえば、再エンコーダ１４８は、基準マクロブロックのための領域１２２
ａを走査して、対応する動きベクトル及び残余を発生することによって、領域１
２２ｂを再エンコード化する。

【００７０】一般に、第１の方法においては、必要な処理力は最小で済むがその効率は最小
であり、第４の方法においては、最大の処理力を必要とするが効率も最大であり
、第２及び第３の方法においては、第１の方法と第４の方法との間にある。速度
制御装置１５２は緩衝装置１５０のオーバーフローがないということを確実にす
るので、再エンコード化方法の効率が低ければ低いほど、再エンコード化処理に
よって生じる損失は大きくなる。これらの損失は、ＥＰＧのような重なりフレー
ムを人が見るとき、重なりフレーム領域において望ましくない視認可能な人工物
として現れる。

【００７１】さらに、図９を参照するに、重なりフレームが相対的に高い視覚的品質を有す
ることが望まれるような例において、又は重なりフレーム領域が相対的に大きい
ような例において、処理装置１３８は、再エンコード化されたチャネル信号のビ
ット数を低減するために非重なりフレーム情報を「とばす（skip）」間、Ｉフレ
ームのみの形態を実行する。この方法は、「背景をとばす」としばしば呼ばれて
おり、再エンコーダ１４８が高品質重なりフレーム領域を発生するために低程度
の量子化を用いたとき、フレーム用の緩衝装置１５０がオーバーフローにならな
いことを実質的に保証する。たとえば、図８を参照するに、コンバイナ１４７は
、ＥＰＧと、Ｉフレームの領域１２２（フレーム１１４の領域１２２ａのような
）とを合成又は結合し、フレーム用の緩衝装置１５０の変更されたＩフレームの
みを記憶する。コンバイナ１４７及び再エンコーダ１４８が次のＩフレームに進
むまで、緩衝装置１５０は、最も最近の、たとえば現在のＩフレームを繰り返し
送ることによって（又は現在のＩフレームを繰り返し表示するように表示装置１
３４に命令することによって）、これらのＩフレームを表示装置１３４に供給す
る。ＧＯＰの非ＩフレームへのＩフレームの割合は相対的に低い、たとえば１５
分の１であるので、Ｉフレームのみの形態は、非ＥＰＧフレーム領域１２０にぎ
くしゃくした動き（jerky motion）を生じさせてもよい。ＥＰＧが不透明でない
とき、そのようなぎくしゃくした動きは、ＥＰＧ領域１２２の背景においてもま
た視認可能である。しかし、そのようなぎくしゃくした動きは表示装置１３４が
ＥＰＧを表示する間のみ視認可能であること、見る人は典型的にはその人が見る
全時間の相対的に小さな部分のみのためにＥＰＧを表示すること、見る人は背景
よりＥＰＧにより集中する傾向があることのゆえに、ＥＰＧを見る間のぎくしゃ
くした動きは、見る人にとって、しばしば気づかない又は少なくとも容認できる
ものである。

【００７２】図８及び図９を参照するに、重なりフレームが不透明でないところにおいて、
Ｉフレームのみの変更の方法は、非重なり領域のみにおける背景をとばすことで
ある。たとえば、重なりデコーダ１４４は、Ｉフレームのエンコード化された非
重なり領域１２０のみを緩衝装置１５０に送り、ＥＰＧ及び全フレームの重なり
領域１２２をコンバイナ１４７に供給し続ける。コンバイナ１４７及び再エンコ
ーダ１４８は、調合された領域１２２が通常の動きを有するように前記したよう
に作動する。緩衝装置１５０は、現在のＩフレームの領域１２０と、現在のＩフ
レームの領域１２２及びその次の非Ｉフレームとをそれぞれ合成する。したがっ
て、表示装置１３４は、領域１２２の通常の動きと領域１２０のみのぎくしゃく
した動きとを有する調合された映像フレームを表示する。処理回路１３８は、Ｅ
ＰＧと、処理されたフレームが領域１２０の通常の動きと領域１２２のぎくしゃ
くした動きとを有するような重なり領域１２２とを調合するように設計されてい
てもよい。

【００７３】図９を参照するに、分離回路ブロック１４０、１４２、１４４、１４７、１４
８、１５０及び１５２を含むものとして説明したが、処理回路１３８は、これら
の回路ブロックの機能をハードウェア又はソフトウェアにおいて実行する１以上
の処理装置を含むものとしてもよい。加えて、前記した機能は、前記した順とは
異なる順で実行するようにしてもよい。さらに、処理回路１３８の部分として示
したが、コマンドデコーダ１４０及びチャネル選択装置１４２は、回路１３８か
ら分離してもよい。

【００７４】図１０は、本発明の他に実施例に係るセットトップボックス１６０のブロック
図である。ボックス１６０は、標準テレビ（以下「ＳＴＶ」という。）受信／表
示装置１６２での表示のために、ＨＤＴＶ映像信号をＳＴＶの映像信号、たとえ
ば低解像度の映像信号に下位変換することを除いて、図９に示すボックス１３６
と同様である。

【００７５】ボックス１６０は、従来のデコーダ１６６及び従来のＨＤＴＶからＳＴＶへの
変換装置１６８を含むことを除いて、図９に示す処理回路１３８と同様である。
変換装置１６８は、ボックス１６０が表示装置１６２に供給する各フレームの画
素数及び解像度を低減する。変換装置１６８は、知られているように、変換又は
画素の領域へのこの低減を実行することができる。したがって、デコーダ１６６
は、選択されたチャネル信号の映像フレームを、変換装置１６８が求める領域に
デコード化する。さらに、デコーダ１６６は、変換装置１６８がフレームを下位
変換することができるように各フレームをその全体においてデコード化するので
、回路１６４は、重なり及び非重なりの両フレーム領域を再エンコード化する再
エンコーダ１７０を含む。

【００７６】見る人が重なりフレームを見ることを求めないとき、コマンドデコーダ１４０
は重なり信号を発生しない。重なり信号がないことにおいて、変換装置１６８は
、デコーダ１６６からのデコード化された映像フレームを下位変換し、下位変換
されたフレームを各全面においてライン１７２を経て再エンコーダ１７に供給す
る。再エンコーダ１７０は、下位変換されたフレームを再エンコード化し、それ
らをフレーム用の緩衝装置１５０に供給する。表示装置１６２は、緩衝装置１５
０からの再エンコード化されたフレームをデコード化し、表示する。

【００７７】見る人が重なりフレームを見ることを望んだとき、コマンドデコーダ１４０は
、遠隔制御装置１３２からのコマンドに応答して重なり信号を発生する。たとえ
ば、図８を参照するに、重なり信号に応答して、変換装置１６８は、デコーダ１
６６からのデコード化されたフレーム及びデコード化されたＥＰＧを下位変換し
、下位変換されたフレーム領域１２０ａ〜１２０ｃをライン１７２を経て再エン
コーダ１７０に供給し、下位変換されたフレーム領域１２２ａ〜１２２ｃ及び下
位変換されたＥＰＧを、ライン１７４を経て重なり／フレームのコンバイナ１４
７に供給する。コンバイナ１４７は、図９に関連して説明したように、ＥＰＧと
領域１２２ａ〜１２２ｃとを調合する。再エンコーダ１７０は、デコード化され
た領域１２０ａ〜１２０ｃと調合された領域１２２ａ〜１２２ｃとを、図９に関
連して説明した方法と同様の方法で、再エンコード化する。再エンコーダ１７０
は、これらの再エンコード化領域を緩衝装置１５０に供給し、緩衝装置１５０は
、これらの領域をそれぞれ再エンコード化されたフレームとして表示装置１６２
での表示のために記憶する。速度制御装置１５４は、図９に関連して前記したよ
うに緩衝装置１５０がオーバーフロ−又はアンダーフローになることを防止する
。

【００７８】図１０を参照するに、分離回路ブロック１４０、１４２、１４７、１５０、１
５４、１６６、１６８及び１７０を含むものとして説明したが、処理回路１６４
は、これらの回路ブロックの機能をハードウェア又はソフトウェアにおいて実行
する１以上の処理装置を含むものとしてもよい。加えて、前記した機能は、前記
した順とは異なる順で実行するようにしてもよい。さらに、処理回路１６４の部
分として示したが、コマンドデコーダ１４０及びチャネル選択装置１４２は、回
路１６４から分離してもよい。

【００７９】上記のことから、本発明の具体的な実施例を図示の目的のために記載したが、
本発明の精神及び範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であることが理解さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の重なり領域を含む映像フレームを示す図。

【図２】重なり画像と各映像フレームの重なり領域とを調合するためのセットトップボ
ックスを含む、従来のテレビ受信及び表示装置のブロック図。

【図３】（Ａ）は、画像の従来のマクロブロックの画素を示す図。（Ｂ）は、（Ａ）に
示すマクロブロックの画素にそれぞれ対応する、従来の予備圧縮の輝度値のブロ
ックを示す図。（Ｃ）及び（Ｄ）は、（Ａ）に示すマクロブロックの画素グルー
プにそれぞれ対応する、従来の予備圧縮の彩度値のブロックを示す図。

【図４】従来のＭＰＥＧエンコーダのブロック図。

【図５】従来の動きベクトルの概念を示す図。

【図６】従来のＭＰＥＧエンコーダのブロック図。

【図７】本発明の一実施例に係る映像フレームのフォーマット装置のブロック図。

【図８】図７に示すフォーマット装置によって発生された複数の領域の映像フレームの
グループを示す図。

【図９】本発明の一実施例に係るセットトップボックスのブロック図。

【図１０】本発明の他の実施例に係るセットトップボックスのブロック図。

【符号の説明】

１００フォーマット装置１０２処理回路１０４多重化装置１０８_１デコーダ１１０_１動きベクトル分析装置１１２_１再エンコーダ１１４、１１６、１１８映像フレーム１２０ａ、１２２ａ、１２０ｂ、１２２ｂ、１２０ｃ、１２２ｃ領域１２３マクロブロック１２４、１２６動きベクトル１２８、１３０代替の動きベクトル１３０テレビ受信装置１３２遠隔制御装置１３４ＨＤＴＶ受信／表示装置１３６セットトップボックス１３８処理回路１４０コマンドデコーダ１４２チャネル選択装置１４４デコーダ１４５出力端子１４６、１４７コンバイナ１４８エンコーダ１５０緩衝装置１５４速度制御装置１６０セットトップボックス１６２標準テレビ受信／表示装置１６６デコーダ１６８変換装置１７０再エンコーダ１７２、１７４ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 7/035 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者オードンネル、ジョンエスアメリカ合衆国 98112 ワシントン州シアトル 25スアヴェニューイースト 1738 (72)発明者ナタラジャン、ラマチャンドランアメリカ合衆国 95050 カリフォルニア州サンタクララウォーバートンアヴェニューナンバー７ 1771 (72)発明者ゴーヴ、ロバートジェイアメリカ合衆国 95030 カリフォルニア州ロスガトスブラッシュロード 21104 Ｆターム(参考） 5C023 AA11 CA01 CA05 5C025 CA06 DA01 DA05 5C059 KK37 MA00 MA04 MA05 MA23 MC11 MC38 ME02 PP04 PP05 PP16 PP24 RC19 SS02 SS08 UA02 UA05 UA32 5C063 AB03 AB05 EB33 EB35 【要約の続き】像処理回路の製造費用及び複雑さを低減する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１及び第２の領域を有するエンコードされた画像を受け、前記画像の前記第１の領域をデコードし、前記デコードされた第１の領域を変更し、前記変更された第１の領域を再エンコードするように作動可能である処理装置
を含む、画像処理回路。
【請求項２】前記処理装置は、エンコードされた変更済み画像を発生する
ために、前記画像の前記エンコードされた第２の領域と前記画像の前記再エンコ
ードされた第１の領域とを合成するように作動可能である、請求項１に記載の回
路。
【請求項３】前記処理装置は、前記第１の領域を変換領域にデコードし、
前記変換領域の前記デコードされた第１の領域を変更するように作動可能である
、請求項１に記載の回路。
【請求項４】前記処理装置は、前記第１の領域を画素領域にデコードし、
前記画素領域の前記デコードされた第１の領域を変更するように作動可能である
、請求項１に記載の回路。
【請求項５】前記第１の領域は前記画像の範囲内の大きさ及び位置を有し
、前記処理装置は前記第１の領域の大きさ及び位置を受けるように作動可能であ
る、請求項１に記載の回路。
【請求項６】第１及び第２の領域を有するエンコードされた基礎画像と、
エンコードされた重なり画像とを受け、前記重なり画像と前記基礎画像の前記第１の領域とをデコードし、基礎画像の変更された第１の領域を形成するために、前記デコードされた重な
り画像と前記基礎画像の前記デコードされた第１の領域とを合成し、前記基礎画像の前記変更された第１の領域を再エンコードするように作動可能
である処理装置を含む、画像処理回路。
【請求項７】前記処理装置は、エンコードされた変更済み基礎画像を発生
するために、前記基礎画像の前記エンコードされた第２の領域と、前記基礎画像
の前記再エンコードされた変更済みの第１の領域とを合成するように作動可能で
ある、請求項６に記載の回路。
【請求項８】前記処理装置は、前記重なり画像と前記基礎画像の前記第１の領域とを変換領域にデコードし、前記デコードされた重なり画像と前記変換領域の前記基礎画像の前記デコード
された第１の領域とを合成するように作動可能である、請求項６に記載の回路。
【請求項９】前記処理装置は、前記重なり画像と前記基礎画像の前記第１の領域とを画素領域にデコードし、前記デコードされた重なり画像と前記画素領域の前記基礎画像の前記デコード
された第１の領域とを合成するように作動可能である、請求項６に記載の回路。
【請求項１０】前記重なり画像は番組案内を含む、請求項６に記載の回路
。
【請求項１１】さらに、緩衝装置を含み、前記処理装置は、前記基礎画像の前記エンコードされた第２の領域と前記基礎
画像の前記再エンコードされた変更済みの第１の領域とを、前記エンコードされ
た変更済み基礎画像として前記緩衝装置に記憶するように作動可能である、請求
項６に記載の回路。
【請求項１２】表示出力端子と、第１及び第２の領域を有するエンコードされた基礎画像と、エンコードされた
重なり画像と、重なり信号とを受けるように作動可能である、前記表示出力端子
に接続された処理装置とを含み、前記処理装置は、前記重なり信号に応答して、前記重なり画像と前記基礎画像の前記第１の領域とをデコードし、基礎画像の変更された第１の領域を形成するために、前記デコードされた重な
り画像と前記基礎画像の前記デコードされた第１の領域とを合成し、前記基礎画像の前記変更された第１の領域を再エンコードし、エンコードされた変更済み基礎画像を形成するために、前記基礎画像の前記エ
ンコードされた第２の領域と前記基礎画像の前記再エンコードされた変更済みの
第１の領域とを合成し、前記エンコードされた変更済み基礎画像を前記表示出力端子に供給するように
、作動可能であり、前記処理装置は、前記重なり信号のないとき、前記エンコードされた基礎画像
を前記表示出力端子に供給するように作動可能である、画像処理回路。
【請求項１３】前記重なり画像は番組案内を含む、請求項１２に記載の回
路。
【請求項１４】前記重なり信号は遠隔制御の重なり信号を含む、請求項１
２に記載の回路。
【請求項１５】さらに、緩衝装置を含み、前記処理装置は、前記エンコードされた第２の領域と前記再エンコードされた
変更済みの第１の領域とを前記緩衝装置に記憶することによって、前記基礎画像
の前記エンコードされた第２の領域と前記基礎画像の前記再エンコードされた変
更済みの第１の領域とを合成するように作動可能である、請求項１２に記載の回
路。
【請求項１６】画像部分領域に分けられた第１及び第２の領域をそれぞれ
有するエンコードされた複数の画像を受けるように作動可能である処理装置を含
み、前記処理装置は、前記画像の前記第１の領域の少なくとも１つの前記画像部分領域をデコードし
、前記デコードされた画像部分領域を変更し、前記変更された画像部分領域を再エンコードするようにプログラムされている
、画像処理回路。
【請求項１７】前記処理装置は、前記変更された画像部分領域を、内部コ
ードされた部分領域として、再エンコードするようにプログラムされている、請
求項１６に記載の回路。
【請求項１８】前記処理装置は、前記変更された画像部分領域を、位置の
値がゼロである動きベクトルを有する非内部コードされた部分領域として、再エ
ンコードするようにプログラムされている、請求項１６に記載の回路。
【請求項１９】前記処理装置は、重なり部分領域に分けられた重なり画像を受け、少なくとも１つの前記重なり部分領域をデコードし、変更された画像部分領域を形成するために、前記デコードされた画像部分領域
と前記デコードされた重なり部分領域とを合成することによって前記デコードさ
れた画像部分領域を変更し、前記変更された画像部分領域を、前記変更された画像部分領域を内部コードす
ることによって再エンコードするように作動可能である、請求項１６に記載の回
路。
【請求項２０】前記処理装置は、重なり部分領域に分けられた重なり画像を受け、少なくとも１つの前記重なり部分領域をデコードし、変更された画像部分領域を形成するために、前記デコードされた画像部分領域
を、前記デコードされた画像部分領域と前記デコードされた重なり部分領域とを
合成することによって変更し、前記変更された画像部分領域を、位置の値がゼロである動きベクトルを有する
非内部コードされた部分領域として、再エンコードするように作動可能である、
請求項１６に記載の回路。
【請求項２１】前記処理装置は、重なり部分領域に分けられた、スクロール速度を有する重なり画像を受け、少なくとも１つの前記重なり部分領域をデコードし、変更された画像部分領域を形成するために、前記デコードされた画像部分領域
を、前記デコードされた画像部分領域と前記デコードされた重なり部分領域とを
合成することによって変更し、前記変更された画像部分領域を、前記スクロール速度に基づく値を有する非内
部コードされた部分領域として、再エンコードするように作動可能である、請求
項１６に記載の回路。
【請求項２２】前記画像部分領域はマクロブロックを含む、請求項１６に
記載の回路。
【請求項２３】表示出力端子と、前記表示出力端子に結合された処理装置とを含み、前記処理装置は、内部コードされた画像及び非内部コードされた画像を含む一連のエンコードさ
れた画像であって、それぞれが第１及び第２の領域を有する画像を受け、前記内部コードされた画像の第１の領域をデコードし、前記デコードされた第１の領域を変更し、前記変更された第１の領域を再エンコードし、エンコードされた変更済みの内部コードされた画像を形成するために、前記内
部コードされた画像の前記エンコードされた第２の領域と前記内部コードされた
画像の前記変更された第１の領域とを合成し、前記エンコードされた変更済みの内部コードされた画像を前記表示出力端子に
供給するように作動可能である、画像処理回路。
【請求項２４】前記処理装置は、前記非内部コードされた画像の第１及び
第２の領域と前記表示出力端子との結合を解くように作動可能である、請求項２
３に記載の回路。
【請求項２５】前記処理装置は、前記非内部コードされた画像の第２の領
域と前記表示出力端子との結合を解くように作動可能である、請求項２３に記載
の回路。
【請求項２６】前記処理装置は、前記非内部コードされた画像の第１の領域をデコードし、前記非内部コードされた画像の前記デコードされた第１の領域を変更し、前記非内部コードされた画像の前記変更された第１の領域を再エンコードし、エンコードされた変更済み画像を形成するために、前記内部コードされた画像
の前記エンコードされた第２の領域と前記内部コードされた画像の前記再エンコ
ードされた変更済みの第１の領域とを合成し、前記エンコードされた変更済み画像を前記表示出力端子に供給するように作動
可能である、請求項２３に記載の回路。
【請求項２７】第１及び第２の領域を有するエンコードされた画像を受け
、前記第１及び第２の領域をデコードし、前記第１及び第２の領域の解像度を変化させ、前記解像度の変化の後に前記第１の領域を変更し、前記変更された第１の領域を再エンコードするように作動可能である処理装置
を含む、画像処理回路。
【請求項２８】前記処理装置は、前記解像度を、前記第１及び第２の領域
の解像度を減少させることによって、変化させるように作動可能である、請求項
２７に記載の回路。
【請求項２９】前記処理装置は、エンコードされた変更済み画像を発生す
るために、前記画像の前記エンコードされた第２の領域と前記画像の前記再エン
コードされた第１の領域とを合成するように作動可能である、請求項２７に記載
の回路。
【請求項３０】前記処理装置は、変換領域の前記第１及び第２の領域の解
像度を変化させるように作動可能である、請求項２７に記載の回路。
【請求項３１】エンコードされた基礎画像と、エンコードされた重なり画
像とを受け、前記基礎画像と前記重なり画像とをデコードし、変換領域の前記デコードされた基礎画像と前記デコードされた重なり画像とを
合成するように作動可能である処理装置を含む、画像処理回路。
【請求項３２】前記処理装置は、さらに、前記変更された画像を再エンコ
ードするように作動可能である、請求項３１に記載の回路。
【請求項３３】前記処理装置は、前記デコードされた基礎画像と前記デコ
ードされた重なり画像とを、前記デコードされた基礎画像と前記デコードされた
重なり画像とをアルファ調合することによって、合成するように作動可能である
、請求項３１に記載の回路。
【請求項３４】前記重なり画像は番組案内を含む、請求項６に記載の回路
。
【請求項３５】前記基礎画像は映像フレームを含む、請求項６に記載の回
路。
【請求項３６】表示出力端子と、前記表示出力端子に結合された処理装置とを含み、前記処理装置は、一連の内部コードされた画像及び非内部コードされた画像を受け、前記一連の画像からの前記内部コードされた画像を、前記一連の画像からの少
なくとも１つの前記非内部コードされた画像の代わりに前記表示出力端子に供給
するように作動可能である、画像処理回路。
【請求項３７】前記処理装置は、さらに、前記内部コードされた画像をデコードし、前記デコードされた内部コード済み画像を変更し、前記変更された内部コード済み画像を再エンコードし、前記再エンコードされた内部コード済み画像を、前記一連の画像からの少なく
とも１つの前記非内部コードされた画像の代わりに前記表示出力端子に供給する
ように作動可能である、請求項３６に記載の回路。
【請求項３８】第１の領域と第２の領域を有するエンコードされた画像の
前記第１の領域をデコードすること、前記デコードされた第１の領域を変更すること、及び前記変更された第１の領域を再エンコードすることを含む画像処理方法。
【請求項３９】さらに、エンコードされた変更済み画像を形成するために
、前記画像の前記エンコードされた第２の領域と、前記画像の前記再エンコード
された第１の領域とを合成することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】前記デコードすることは、前記第１の領域を変換領域にデ
コードすることを含み、前記変更することは、前記変換領域の前記デコードされた第１の領域を変更す
ることを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】前記デコードすることは、前記第１の領域を画素領域にデ
コードすることを含み、前記変更することは、前記画素領域の前記デコードされた第１の領域を変更す
ることを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】エンコードされた重なり画像と、第１の領域と第２の領域
とを有するエンコードされた基礎画像の前記第１の領域とをデコードすること、前記画像の調合された第１の領域を形成するために、前記デコードされた重な
り画像と、前記画像の前記デコードされた第１の領域とを合成すること、及び前記画像の前記調合された第１の領域を再エンコードすることを含む、画像処
理方法。
【請求項４３】さらに、エンコードされた変更済み基礎画像を形成するた
めに、前記基礎画像の前記エンコードされた第２の領域と前記基礎画像の前記再
エンコードされた第１の領域とを合成することを含む、請求項４２に記載の方法
。
【請求項４４】前記デコードすることは、前記重なり画像と前記基礎画像
の第１の領域とを変換領域にデコードすることを含み、前記合成することは、前記変換領域の前記デコードされた重なり画像と前記デ
コードされた第１の領域とを合成することを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】前記デコードすることは、前記重なり画像と前記基礎画像
の第１の領域とを画素領域にデコードすることを含み、前記合成することは、前記画素領域の前記デコードされた重なり画像と前記デ
コードされた第１の領域とを合成することを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】重なり形態であって、エンコードされた重なり画像と、第１の領域と第２の領域とを有するエンコー
ドされた画像の前記第１の領域とをデコードすること、前記基礎画像の変更された第１の領域を形成するために、前記デコードされた
重なり画像と、前記基礎画像の前記デコードされた第１の領域とを合成すること
、前記基礎画像の前記変更された第１の領域を再エンコードすること、エンコードされた変更済み基礎画像を形成するために、前記基礎画像の前記エ
ンコードされた第２の領域と前記基礎画像の前記再エンコードされた第１の領域
とを合成すること、及び前記エンコードされた変更済み基礎画像を表示出力端子に供給することを備え
る重なり形態と、前記エンコードされた基礎画像を前記表示出力端子に供給する非重なり形態と
を含む、画像処理方法。
【請求項４７】前記重なり画像は番組案内を含む、請求項４６に記載の方
法。
【請求項４８】画像部分領域に分けられた第１の領域及び第２の領域を有
するエンコードされた画像の前記第１の領域の少なくとも１つの前記画像部分領
域をデコードすること、前記デコードされた画像部分領域を変更すること、及び前記変更された画像部分領域を再エンコードすることを含む、画像処理方法。
【請求項４９】さらに、重なり部分領域に分けられた重なり画像を受けること、及び少なくとも１つの前記重なり部分領域をデコードすることを含み、前記変更することは、前記変更された画像部分領域を形成するために、前記デ
コードされた画像部分領域と前記デコードされた重なり部分領域とを合成するこ
とを含み、前記再エンコードすることは、前記変更された画像部分領域を内部コードする
ことを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】さらに、重なり部分領域に分けられた重なり画像を受けること、及び少なくとも１つの前記重なり部分領域をデコードすることを含み、前記変更することは、前記変更された画像部分領域を形成するために、前記デ
コードされた画像部分領域と前記デコードされた重なり部分領域とを合成するこ
とを含み、前記再エンコードすることは、前記変更された画像部分領域のために、位置の
値がゼロである動きベクトルを非内部コード及び発生することを含む、請求項４
８に記載の方法。
【請求項５１】さらに、重なり部分領域に分けられた、スクロール速度を有する重なり画像を受けるこ
と、及び少なくとも１つの前記重なり部分領域をデコードすることを含み、前記変更することは、前記変更された画像部分領域を形成するために、前記デ
コードされた画像部分領域と前記デコードされた重なり部分領域とを合成するこ
とを含み、前記再エンコードすることは、前記変更された画像部分領域のために、スクロ
ール速度に基づく位置の値を有する動きベクトルを非内部コード及び発生するこ
とを含む、請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】一連のエンコードされた、第１及び第２の領域を有する、
内部コード済み画像及び非内部コード済み画像から、前記内部コードされた画像
の第１の領域をデコードすること、前記デコードされた第１の領域を変更すること、前記変更された第１の領域を再エンコードすること、エンコードされた変更済みの内部コードされた画像を形成するために、前記内
部コードされた画像の前記エンコードされた第２の領域と、前記内部コードされ
た画像の前記再エンコードされた第１の領域とを合成すること、及び前記エンコードされた変更済みの内部コードされた画像を表示装置に供給する
ことを含む、画像処理方法。
【請求項５３】さらに、前記非内部コードされた画像の前記第１及び第２
の領域を前記表示装置に供給すること抑止することを含む、請求項５２に記載の
方法。
【請求項５４】さらに、前記非内部コードされた画像の前記第２の領域を
前記表示装置に供給すること抑止することを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】さらに、前記非内部コードされた画像の第１の領域をデコードすること、前記非内部コードされた画像の前記デコードされた第１の領域を変更すること
、前記非内部コードされた画像の前記変更された第１の領域を再エンコードする
こと、エンコードされた変更済み画像を形成するために、前記内部コードされた画像
の前記エンコードされた第２の領域と、前記非内部コードされた画像の前記再エ
ンコードされた第１の領域とを合成すること、及び前記エンコードされた変更済み画像を表示装置に供給することを含む、請求項
５２に記載の方法。
【請求項５６】第１及び第２の領域を有するエンコードされた画像を受け
ること、前記第１及び第２の領域をデコードすること、前記第１及び第２の領域の解像度を変化させること、前記解像度の変化の後に前記第１の領域を変更すること、及び前記変更された第１の領域を再エンコードすることを含む、画像処理方法。
【請求項５７】前記変化させることは前記第１及び第２の領域の解像度を
減少させることを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】さらに、エンコードされた変更済み画像を発生するために
、前記画像の前記エンコードされた第２の領域と、前記画像の前記再エンコード
された第１の領域とを合成することを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項５９】前記変化させることは、変換領域の前記第１及び第２の領
域の解像度を変化させることを含む、請求項５６に記載の方法。
【請求項６０】エンコードされた基礎画像と、エンコードされた重なり画
像とを受けること、前記基礎画像と前記重なり画像とをデコードすること、及び変更された画像を形成するために、変換領域の前記デコードされた基礎画像と
前記デコードされた重なり画像とを合成することを含む、画像処理方法。
【請求項６１】さらに、前記変更された画像を再エンコードすることを含
む、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】前記合成することは、前記デコードされた基礎画像と前記
デコードされた重なり画像とをアルファ調合することを含む、請求項６０に記載
の方法。
【請求項６３】一連の内部コードされた画像及び非内部コードされた画像
を受けること、及び前記一連の画像からの前記内部コードされた画像を、前記一連の画像からの少
なくとも１つの前記非内部コードされた画像の代わりに、表示装置に供給するこ
とを含む、画像処理方法。
【請求項６４】さらに、前記受けられた内部コード済み画像をデコードす
ること、前記デコードされた内部コード済み画像を変更すること、及び前記変更された内部コード済み画像を再エンコードすることを含み、前記供給することは、前記再エンコードされた内部コード済み画像を、前記一
連の画像からの少なくとも１つの前記非内部コードされた画像の代わりに、前記
表示装置に供給することを含む、請求項６３に記載の方法。