JP2004056400A - 動画像符号化方法及び動画像復号方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】異なるフィールド画像間での符号化において、予測効率を向上させ符号化効率を向上させる。
【解決手段】パリティが異なるフィールド間予測を行う際に、動きベクトルの参照元のフィールドの画素位置から、空間的にそれと同位置の参照先フィールドの画素位置を指し示す動きベクトルをゼロベクトル基準とする。
【選択図】図８
【解決手段】パリティが異なるフィールド間予測を行う際に、動きベクトルの参照元のフィールドの画素位置から、空間的にそれと同位置の参照先フィールドの画素位置を指し示す動きベクトルをゼロベクトル基準とする。
【選択図】図８
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールド間予測モードを有する動画像符号化装置及び動画像装復号化装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
動画像データは、一般に、データ量が大きいので、送信装置から受信装置へ伝送される際、あるいは記憶装置に格納される際などには、高能率符号化が行われる。ここで、「高能率符号化」とは、あるデータ列を他のデータ列に変換する符号化処理であって、そのデータ量を圧縮する処理をいう。
【０００３】
動画像データは、主にフレームのみから構成されるものと、フィールドから構成されるものがある。以下、主に、フィールド画像を圧縮する方式の従来技術について説明する。
【０００４】
動画像データの高能率符号化方法としては、フレーム／フィールド間予測符号化方法が知られている。図１は、このフレーム／フィールド間予測符号化のブロック図を示す。この符号化方法では、動画像データが時間方向に相関性が高いことを利用する。図２の動作を簡単に説明すると、入力された原画像と予測画像との差分画像を減算機３９にて生成し、その差分画像を直交変換手段３１，量子化手段３２及び係数エントロピー符号化手段４０にて符号化する。また、量子化手段３２の出力を逆量子化手段３３及び逆直交変換手段３４により差分画像を復元し、復号画像生成手段３５にて復元した差分画像と符号化時に用いた予測画像とから符号化画像を復元する。その復元された画像は、復号画像記憶手段３６に記憶され、動きベクトル計算手段３７にて、次の入力画像との間の動きベクトルを計算し、その動きベクトルにより予測画像生成手段３８にて予測画像を生成する。生成された動きベクトルはベクトルエントロピー符号化手段４１にて符号化され、係数エントロピー符号化手段４０で符号化された係数符号化データとともにＭＵＸ４２を介して出力される。すなわち、動画像データは、一般に、あるタイミングのフレーム／フィールドデータと次のタイミングのフレーム／フィールドデータとの類似度が高いことが多いので、フレーム／フィールド間予測符号化方法では、その性質を使用する。例えば、フレーム／フィールド間予測符号化方法を用いたデータ伝送システムでは、送信装置において、前フレーム／フィールドの画像から対象フレーム／フィールドの画像への「動き」を表す動きベクトルデータ、及びその前フレーム／フィールドの画像からその動きベクトルデータを用いて作成した対象フレーム／フィールドの予測画像と対象フレーム／フィールドの実際の画像との差分データを生成し、それら動きベクトルデータおよび差分データを受信装置に送出する。一方、受信装置は、受信した動きベクトルデータおよび差分データから対象フレーム／フィールドの画像を再生する。
【０００５】
図１のこのフレーム／フィールド間予測符号化は、フレーム／フィールド間予測符号化の概略を説明したが、以下に、更にフレーム予測符号化、及びフィールド予測符号化について説明する。
【０００６】
図２、及び図３は、前述のＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧ−２／ＭＰＥＧ−４（以下ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４）、及び２００２年７月現在において、ＩＴＵ−ＴとＩＳＯ／ＩＥＣで共同で標準化中のＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４／ＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ １０（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ：ＡＶＣ）のＣｏｍｍｉｔｔｅｅ Ｄｒａｆｔ（以下ＡＶＣ ＣＤと省略）共通に用いられている、フィールド画像を符号化する際のフォーマットの説明である。すなわち、各フレームは２枚のフィールド、すなわちＴｏｐ フィールドとＢｏｔｔｏｍフィールドから構成される。図２は、輝度、色差の各画素の位置と、それらが属するフィールドを説明する図である。この図２で示したとおり、輝度第１ライン（５０ａ），輝度第３ライン（５０ｂ），輝度第５ライン（５０ｃ），輝度第７ライン（５０ｄ）・・・という、奇数番目のラインはＴｏｐフィールドに属し、輝度第２ライン（５１ａ），輝度第４ライン（５１ｂ），輝度第６ライン（５１ｃ），輝度第８ライン（５１ｄ）・・・という偶数番目のラインはＢｏｔｔｏｍフィールドに属する。色差成分も同様に、色差第１ライン（５２ａ），色差第３ライン（５２ｂ）・・・といった奇数番目のラインはＴｏｐフィールドに属し、色差第２ライン（５３ａ），色差第４ライン（５３ｂ）・・・といった偶数番目のラインはＢｏｔｔｏｍフィールドに属する。
【０００７】
このＴｏｐフィールドとＢｏｔｔｏｍフィールドは、異なる時刻の画像をあらわす。次に、ＴｏｐフィールドとＢｏｔｔｏｍフィールドの時空間的な配置について、図３を用いて説明する。
【０００８】
なお、この図３以降、本発明に関わる技術は、動きベクトルの垂直成分に関わるものであるので、水平成分の画素は図示せず、かつ、動きベクトルの水平成分は、全て、便宜上、０として説明する。また、従来の問題点、及び本発明の効果を示すため、各フィールドの輝度、色差の画素の位置の位置関係は、正しく図示している。
【０００９】
この図３において縦軸は、各フィールドの垂直成分の画素位置を表し、横軸は時間の経過を表す。なお、各画像の画素の水平成分においては、フィールドによる位置の変位はないため、この図では水平方向の画素の図示及び説明は省略している。
【００１０】
この図３で示したとおり、色差成分のピクセル位置は、輝度のフィールド内の画素位置に対して、垂直成分が１／４画素ずれている。なお、これは、Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍの両フィールドからフレームを構成した場合、図２のような画素位置の関係を満たすためである。各Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍの隣接する両フィールド間（６４ａ：６５ａ、６５ａ：６４ｂ・・）については、ＮＴＳＣフォーマットをベースにした場合では、約１／６０秒である。そして、ＴｏｐフィールドからＴｏｐフィールド（６４ａ：６４ｂ・・）又はＢｏｔｔｏｍフィールドからＢｏｔｔｏｍフィールド（６５ａ：６５ｂ・・）の時間は約１／３０秒の間隔である。
【００１１】
以下、ＭＰＥＧ−２やＡＶＣ ＣＤで採用されている、フィールド画像のフレーム予測符号化モードとフィールド予測について、説明する。図４は、フレーム予測モード時に、２枚の連続するフィールド（隣接するＴｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）からフレームを構成する方法を説明したものである。この図の様に、フレームは、時間的に連続する２枚のフィールド（Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）から再構成されたものである。
【００１２】
図５はフレーム予測モードを説明したものである。この図では、各フレーム８４ａ、８４ｂ、８４ｃ・・は、図４で説明したとおり、２枚の連続するフィールド（Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）から、既に再構成されたものとする。このフレーム予測モードでは、Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍの両フィールドから構成された符号化対象フレームを対象に符号化が行なわれる。そして、参照画像としても、連続する参照用に蓄積された２枚のフィールド（Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）から一枚の参照フレームを構成し、前符号化対象フレームの予測に用いる。そして、この２枚のフレーム画像を、図１に図示したブロック図に従って符号化する。このフレーム予測符号化モードの場合、動きベクトルの表現方法については、ゼロベクトル、即ち （０，０）は、空間的に同位置の画素を指し示す。具体的にはＦｒａｍｅ ＃２（８４ｂ）に属する輝度の画素８２に対して、動きベクトル（０，０）を指し示す動きベクトルは、Ｆｒａｍｅ＃１（８４ａ）の画素位置８１を指し示すものである。
【００１３】
次にフィールド予測符号化モードについて説明する。図６はフィールド間予測モード時の予測方法を説明する図である。フィールド予測モードでは、符号化対象は、原画として入力された一枚のＴｏｐ フィールド（９４ａ、９４ｂ・・）乃至はＢｏｔｔｏｍフィールド（９５ａ、９５ｂ・・）である。そして、参照画像としては、過去に蓄積されたＴｏｐフィールドあるいはＢｏｔｔｏｍフィールドが使用可能である。ここで、原画フィールドと参照フィールドがパリティが同じ、とは、原画像のフィールドと参照フィールドが、両方ともＴｏｐフィールド、あるいは両方ともＢｏｔｔｏｍフィールドであること、と一般に定義される。例えば、図中９０の同パリティのフィールド予測は、原画（９４ｂ）、参照（９４ａ）の両フィールドともＴｏｐフィールドである。同様に、原画フィールドと参照フィールドがパリティが異なる、とは、原画像のフィールドと参照フィールドの、一方がＴｏｐフィールド、もう片方がＢｏｔｔｏｍフィールドであること、と一般に定義される。例えば、図中９１に図示した異パリティのフィールド予測は、原画はＢｏｔｔｏｍ フィールド（９５ａ）、参照はＴｏｐフィールド（９４ａ）である。そして、この原画フィールド画像と参照フィールド画像を図１に図示したブロック図に従って符号化する。
【００１４】
なお、従来の技術では、フレームモード、及びフィールドモード、とも、各フレーム／フィールド内の画素の位置を元に、動きベクトルが求められている。従来方式における、動きベクトル算出方法、および、動きベクトルが与えられたときの、画素の対応付け方法について説明する。
【００１５】
図７は、ＭＰＥＧ−２， ＭＰＥＧ−１，ＡＶＣ ＣＤなどの符号化で広く用いられている、フレーム／フィールド画像の座標を定義した図である。図中、白丸は、対象とするフレーム／フィールドで、画素の定義位置（２７１）である。ここで、このフレーム／フィールド画像内の座標については、画面内の左上を原点（０，０）とし、水平、垂直方向に、画素の定義位置が、順番に１，２，３・・・という値が割り振られる。すなわち、水平方向ｎ番目、垂直方向ｍ番目の画素の座標は（ｎ，ｍ）となる。これに準じて、画素と画素の間を補間した位置の座標も同様に定義される。すなわち、図中の●の位置２７０に関しては、左上の画素から水平方向に１，５画素、垂直方向に２画素分のところにあるので、位置２７０の座標は（１．５， ２．０）と表される。なお、フィールド画像に置いては、垂直方向はフレーム画像の半分の画素しかないが、この場合でも、各フィールドに存在する画素の位置を基準に、図７と同様に取り扱う。
【００１６】
この図７の座標系を用いて、フィールド間の動きベクトルの定義を説明する。図８は、従来のフィールド間の対応する画素間の動きベクトルの算出方法を説明する図である。動きベクトルを定義するには、参照元の位置と参照先の位置が必要である。そして、この２点の間で動きベクトルが定義されることとなる。ここで、参照元のフィールド内の座標２０１が（Ｘｓ，Ｙｓ）の点 と参照先のフィールド内の座標２０２が（Ｘｄ，Ｙｄ）の点の間の動きベクトルを求める。従来のフィールド間に対応する画素間の動きベクトルの算出方法においては、参照元、および参照先が、Ｔｏｐフィールド、あるいはＢｏｔｔｏｍフィールドに関わらず、以下に説明する、同一の方法で動きベクトルが求められていた。すなわち、参照元フィールド座標２０１（Ｘｓ，Ｙｓ）と、参照先フィールド座標２０２（Ｘｄ，Ｙｄ）が動きベクトル算出手段２００に入力され、この二点間の動きベクトル２０３として、（Ｘｄ−Ｘｓ， Ｙｄ−Ｙｓ）が与えられるというものである。
【００１７】
また、図９は、従来技術において、フィールド間で定義された動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図である。ここで、動きベクトルは、前述の図８の方法で導出したものとする。参照先の座標を求めるために、参照元の位置と動きベクトルが必要である。この図の場合には、参照元のフィールド内の座標２１２が（Ｘｓ，Ｙｓ）の点に対し、動きベクトル２１１の（Ｘ，Ｙ）が与えられ、この両者を用いて求められる参照先フィールド内の座標を求めることを想定している。従来のフィールド間に対応する画素間の動きベクトルの算出方法においては、参照元、および参照先が、Ｔｏｐフィールド、あるいはＢｏｔｔｏｍフィールドに関わらず、以下に説明する、同一の方法で参照先フィールドの位置が求められていた。すなわち、動きベクトル２１１（Ｘ、Ｙ）と参照元フィールド座標２１２（Ｘｓ，Ｙｓ）が画素対応付け手段２１０に入力され、参照先フィールド座標２１３として、 座標（Ｘｓ＋Ｘ， Ｙｓ＋Ｙ）が与えられるというものである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
このフィールド符号化モードの場合、原画フィールドと参照フィールドが異なる、すなわちパリティの異なるフィールド間の予測においては、ゼロベクトルは空間的に同じ位置を指さない。このことを図１０を用いて説明する。図中、時間と共に、Ｔｏｐフィールド１３０、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１、Ｔｏｐ フィールド１３２が時間的に連続していると仮定する。ここで、Ｂｏｔｔｏｍ フィールド１３１を、Ｔｏｐ フィールド１３０を用いて符号化しようとしている。この際、フィールド間符号化では、各フィールドの同一ライン間の動きベクトルを垂直方向のゼロと定義している。このため、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１に属する輝度の画素１３３ａに対して、ゼロベクトル（０，０）が割当てられた場合、この画素は、Ｔｏｐフィールド１３０の画素１３５ａから予測される。同様に、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１に属する色差の画素１３４ａに対して、ゼロベクトル（０，０）が割当てられた場合、この画素は、Ｔｏｐフィールド１３０の画素１３７ａから予測される。また同様に、Ｔｏｐフィールド１３２に属する輝度画素１３３ｂ及び色差画素１３４ｂはそれぞれ、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１上の画素１３５ｂ及び１３７ｂから予測される。なお、本来、色差と輝度は、動きベクトルが同一であるほうが好ましいので、輝度の動きベクトルを、現在のままとすれば、本来の色差１３４ａ、１３４ｂの画素は、それぞれ１３６ａ、１３６ｂの位置から予測するべきものである。
【００１９】
前述のとおり、異なるパリティを持つフィールド間の予測では、
・ゼロベクトルが、空間的に同一の位置を示さない。
・輝度と色差の動きベクトルが平行でない。
という点を説明した。この２種類の点が、異なるパリティを持つフィールド間の予測において、以下のような問題を引き起こす。
【００２０】
まず、第一の問題は、異なるフィールド間て定義された動きベクトルから符号化対象のフィールドの動きベクトルを内挿や外挿などで求める場合、予測する対象の画素の空間位置がズレる事によりミスマッチが起こるということが挙げられる。
この例を前述のＡＶＣ ＣＤでは、Ｂ−Ｐｉｃｔｕｒｅ用にＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅとして定義された予測モードを例として説明する。
【００２１】
まず、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅの説明を図１１を参照しながら説明するＢ−Ｐｉｃｔｕｒｅとは、主に、時間的に前後の参照フレーム２枚、即ち前方参照フレームＦと後方参照フレームＢから予測画像を生成して、画像を符号化する方法である。Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅは、主にＢ−Ｐｉｃｔｕｒｅで用いられ、物体の動きは時間的になめらかと仮定して、動きベクトルを内挿した動きベクトルをＢピクチャ内のマクロブロック／ブロックの動きベクトルとすることで、双方向予測のマクロブロックの動きベクトルの符号化を不要にし、大幅な符号化効率の改善を実現するものである。このＢ−Ｐｉｃｔｕｒｅにおいて、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅは、以下のように用いられる。図１１において、符号化対象マクロブロック（１０３）と空間的に同じ位置の、後方参照フレーム内の後方予測マクロブロック（１０４）が、前方参照フレーム（１００）に属する画素を指す後方予測マクロブロックの動きベクトルＭＶ１（１０５）を有するとする。また、便宜上、前方参照フレームＦ（１００）、符号化対象フレーム（１０１）、及び後方参照フレームＢ（１０２）のそれぞれの時間間隔は等しいとする。この際、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅでは、符号化対象マクロブロック１０３から前方参照フレームＦ１００を予測するための動きベクトルＭＶＦ（１０６）と、符号化対象マクロブロック１０３から後方参照フレームＢ１０２を予測するための動きベクトルＭＶＢ（１０７）を、以下のように内挿して求める。
【００２２】
ＭＶＦ ＝ １／２・ＭＶ１
ＭＶＢ ＝ −１／２・ＭＶ１ （式１）
そして、このＭＶＦ１０６、ＭＶＢ１０７を予測用に用いることにより、符号化対象マクロブロック１０３を符号化するために動きベクトルを符号化する必要がなく、大幅な符号化効率向上が実現できる。
【００２３】
しかし、このＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅをフィールド間に適用した場合、従来の技術では問題が生じる。この問題を図示したのが図１２である。
【００２４】
この例では、前方参照Ｔｏｐフィールド１１０、及び同様に請求項６は請求項１２後方参照Ｔｏｐフィールド１１２から、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１１１を符号化する例を図示している。この際、後方参照Ｔｏｐフィールドに属するマクロブロックは、後方予測の動きベクトル１１５として（０，１）を有しているとする。この際、例えば後方参照Ｔｏｐフィールド１１２に属する画素１１４を用いてＢｏｔｔｏｍフィールドの画素１１３を予測するのだが、すでに符号化されたＴｏｐフィールド１１２の画素１１４を予測するのに、前方参照Ｔｏｐフィールド１１０の画素１２０が用いられていたことを示す。
この場合、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１１１に属する画素１１３を予測するための動きベクトルを前述のＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅで求める場合を想定する。この場合、式１によれば、前方予測ベクトル １１６（ＭＶＦ）、および後方予測ベクトル１１７（ＭＶＢ）は、以下のとおりとなる。
【００２５】
ＭＶＦ ＝ （０， １／２）
ＭＶＢ ＝ （０， −１／２） （式２）
である。しかしながら、このＭＶＦ（１１６）、ＭＶＢ（１１７）は、図示の通り、予測の元となった、後方予測マクロブロックの動きベクトルＭＶ１（１１５）とは異なる向きを向いていることが分かる。
【００２６】
ここで、もし、物体の動きが一様だと仮定すれば、画素１１３を予測するのに好ましい動きベクトルは後方予測ブロックの動きベクトル１１５と平行であることが好ましい。すなわち、好ましい前方予測ベクトル１１８は、動きベクトル値（０，１）となり、好ましい後方予測ベクトル１１９は動きベクトル値（０，０）となる。すなわち、好ましい動きベクトルと、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅで求まる動きベクトルとが異なり、これがＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅが選ばれた場合の画質劣化をもたらすなどの問題を引き起こす。
【００２７】
第二の問題は、パリティが異なるフィールド間での色差の動きベクトルに関する。図１３は、この問題を図示したものである。第一の問題と同様に前述のＡＶＣ ＣＤに従って、問題を示す。
【００２８】
ＡＶＣ ＣＤでは、色差成分は、縦の画素数、横の画素数とも輝度成分の画素数の半分のため、色差成分の予測画素を求めるための動きベクトルは、輝度成分の動きベクトルを二分の一にスケーリングしたもの、と定められている。すなわち、輝度の動きベクトルをＭＶ＃Ｙ、色差の動きベクトルをＭＶ＃Ｃとした場合、
ＭＶ＃Ｃ ＝ １／２・ＭＶ＃Ｙ （式３）
と定義される。 これは、動きベクトルがフレーム間、同一パリティのフィールド間、異なるパリティのフィールド間で予測を行なっているかどうかに関わらない。
いま、この定義が、異なるパリティのフィールド間で定義された輝度の動きベクトルから、色差の動きベクトルを求める際に問題となることを示す。図１３において、Ｔｏｐフィールドの輝度の画素１４０は、予測ベクトルとして（０，２）を有し、その結果、Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの輝度画素１４１を指し示す。
【００２９】
この場合、同一ブロックに属する色差画素の動きベクトルは、式３に従って、動きベクトル（０，１）と求められる。そして、色差の画素１４２の予測値として、動きベクトル（０，１）を用いて予測した場合、予測値として、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の画素１４３を用いることとなる。
この場合、輝度の動きベクトル（０，２）と色差の動きベクトル（０，１）は平行でない。好ましくは、輝度のベクトルと平行になり、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の画素１４５を用いることが必要となる。このことから、従来の予測方法では輝度と色差でずれた位置の画素を参照することとなり、予測画像で、輝度と色差でずれた予測画像となってしまう。この問題は、ＭＰＥＧ−２では、特に低レートの際に問題となることが知られている。
【００３０】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するものである。
【００３１】
本発明においては、複数のフィールドで構成される映像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像符号化方式において、パリティが異なるフィールド間予測を行う際に、動きベクトルの参照元のフィールドの画素位置から、空間的にそれと同位置の参照先フィールドの画素位置を指し示す動きベクトルをゼロベクトル基準とすることにより、パリティの異なるフィールド画像間の画素位置の空間的な位置ズレを考慮して動きベクトルを生成する事ができる。（請求項１，２）。
【００３２】
また、異パリティのフィールド間で定義される動きベクトルは、必ずしもフィールド間予測だけを行なうことを目的とせず、例えば、本発明により求められる動きベクトルを、周囲の時空間のブロックが有する予測等に用いることも可能である。
【００３３】
また、上記で定義される動きベクトルは、輝度成分，および色差成分の両フィールド画像を対象とすることができる。（請求項３，４）
また、本発明によれば、色差の動きベクトルの垂直成分は、空間的に同一位置の輝度成分の動きベクトルの垂直成分を一定倍率、即ち、ＭＰＥＧ−２やＡＶＣの場合には、単純に１／２倍したものを用いても、従来のように輝度と色差のミスマッチを発生しない。（請求項５）
また、本発明の別の形態では、該動きベクトルの参照元のフィールドがＴｏｐフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであった場合、参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上から（ｎ−１）番目とｎ番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準とすること、また、逆に、該動きベクトルの参照元のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＴｏｐフィールドであった場合、参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上からｎ番目と （ｎ＋１）番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準とすることにより、上記と同様に、パリティの異なるフィールド画像間の画素位置の空間的な位置ズレを考慮して動きベクトルを生成する事ができる。（請求項６，７）
また、符号化方法の請求項１は復号方法の請求項７に、同様に請求項２は請求項８に、同様に請求項３は請求項９に、同様に請求項４は請求項１０に、同様に請求項５は請求項１１に、同様に請求項６は請求項１２に、同様に請求項７は請求項１３に、同様に請求項８は請求項１４に対応し、基本的に同様な機能，作用をする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本実施形態では、主に符号化装置について、請求項１から６までを適用した例を用いて説明する。なお、本発明は、動きベクトルの垂直成分に関わるものであるので、動きベクトルの水平成分は、全て、便宜上、０とする。
【００３５】
以下、ＡＶＣ ＣＤに本発明を適用した場合を想定して実施例を説明する。
【００３６】
まず図１４に、本発明の実施例における、輝度及び色差成分のゼロベクトルの定義を示す。なお、この図においては、図３とは異なり、各画素ラインの番号は、各フィールド毎に定義している。まず、１５０ａは、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの輝度の第２ライン上の画素、１５１ａは、本発明による、ゼロベクトルの基準となるＴｏｐフィールド上の位置を示す。この１５１ａの位置は、Ｔｏｐフィールドにおいて、Ｔｏｐフィールドの輝度の第２ラインと第３ラインのちょうど中間に位置する。同様に、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差１５２ａは、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の第一ライン上に存在し、そのゼロベクトルの基準となる位置、即ちＴｏｐフィールドの１５３ａは、Ｔｏｐフィールドの色差の第１ラインと第２ラインのちょうど中間に位置する。以下、同様に、輝度、色差とも、参照元のＢｏｔｔｏｍフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のＴｏｐフィールドの画面の上からｎ番目と （ｎ＋１）番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準と定義する。
【００３７】
また、１５０ｂは、Ｔｏｐフィールドの輝度の第３ライン上の画素、１５１ｂは、本発明による、ゼロベクトルの基準となるＢｏｔｔｏｍフィールド上の位置を示す。この１５１ｂの位置は、Ｂｏｔｔｏｍフィールドにおいて、Ｂｏｔｔｍフィールドの輝度の第２ラインと第３ラインのちょうど中間に位置する。同様に、Ｔｏｐフィールドの色差１５２ｂは、Ｔｏｐフィールドの色差の第２ライン上に存在し、そのゼロベクトルの基準となる位置、即ちＢｏｔｔｏｍフィールドの１５３ｂは、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の第１ラインと第２ラインのちょうど中間に位置する。以下、同様に、輝度、色差とも、参照元のＴｏｐフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のＢｏｔｔｏｍフィールドの画面の上から（ｎ−１）番目と ｎ番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準と定義する。ここで、パリティの異なるフィールド間で定義されたゼロ基準の位置に相当する画素としては、本来存在する画素の間を指し示す為、ゼロ基準の位置の画素については周囲の画素からの補間によりゼロ基準の位置の画素を生成する。
【００３８】
例として、図２２に補間画素の算出方法を説明する。図中、黒丸は整数画素を、点線白丸は補間画素を示している。補間画素Ｇ（２８６）を算出する場合、その周囲の整数画素Ａ（２８０）、Ｂ（２８１）、Ｃ（２８２）、Ｄ（２８３）を平均して求められる。すなわち、Ｇ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／４
である。
また、補間画素Ｈ（２８７）を算出する場合、左右の整数画素Ｃ（２８２）、Ｅ（２８４）を平均して求められる。
すなわち、
Ｈ＝（Ｃ＋Ｅ）／２
である。
図２２を用いた補間方法については、補間画素を求めるための一例であり、他の算出方法を用いても問題はない。
【００３９】
以下に、これまでに説明した、本発明で定義するゼロベクトル基準を用いた場合の、パリティが異なるフィールド間の動きベクトルの算出方法、及び、動きベクトルが与えられた場合の画素の対応付け方法の実施例について説明する。
【００４０】
図１５は、本発明における、参照元がＢｏｔｔｏｍフィールドで参照先がＴｏｐフィールドの場合の、動きベクトルの算出方法を説明する図である。従来技術同様、動きベクトルを定義するには、参照元の位置と参照先の位置が必要である。そして、この２点の間で動きベクトルが定義されることとなる。ここで、参照元のＢｏｔｔｏｍフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２２１の点と、参照先のＴｏｐフィールド内の座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２２２の点の間の動きベクトルを求める。本発明においては、従来技術と異なり、参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２２１と、参照先Ｔｏｐフィールド座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２２２が動きベクトル算出手段２２０に入力され、この２点間の動きベクトル２２３として、
（Ｘｄ−Ｘｓ， Ｙｄ−Ｙｓ ＋ １／２）
が与えられる。
【００４１】
図１６は、本発明における、参照元がＴｏｐフィールドで参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の、動きベクトルの算出方法を説明する図である。従来技術同様、動きベクトルを定義するには、参照元の位置と参照先の位置が必要である。そして、この２点の間で動きベクトルが定義されることとなる。ここで、参照元のＴｏｐフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２４１の点と、参照先のＢｏｔｔｏｍフィールド内の座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２４２の点の間の動きベクトルを求める。本発明においては、従来技術と異なり、参照元Ｔｏｐフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２４１と、参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２４２が動きベクトル算出手段２４０に入力され、この２点間の動きベクトル２４３として、
（Ｘｄ−Ｘｓ， Ｙｄ−Ｙｓ − １／２）
が与えられる。
【００４２】
また、図１７は、本発明における、参照元がＢｏｔｔｏｍフィールド、参照先がＴｏｐフィールドの場合の、動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図である。ここで、動きベクトルは、前述の図１５で説明した方法で導出したものとする。参照先の座標を求めるために、参照元の位置と動きベクトルが必要である。この図の場合には、参照元のＢｏｔｔｏｍフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２３２の点に対し、本発明で定義される動きベクトル（Ｘ，Ｙ）２３１が与えられ、この両者を用いて求められる参照先Ｔｏｐフィールド内の座標を求めることを想定している。本発明では、従来技術と異なり、動きベクトル（Ｘ、Ｙ）２３１と参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２３２が画素対応付け手段２３０に入力され、参照先Ｔｏｐフィールド座標２３３として、 座標
（Ｘｓ＋Ｘ， Ｙｓ＋Ｙ−１／２）
が与えられる。
【００４３】
また、図１８は、本発明における、参照元がＴｏｐフィールド、参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の、動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図である。ここで、動きベクトルは、前述の図１６で説明した方法で導出したものとする。参照先の座標を求めるために、参照元の位置と動きベクトルが必要である。この図の場合には、参照元のＴｏｐフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２５２の点に対し、本発明で定義される動きベクトル（Ｘ，Ｙ）２５１が与えられ、この両者を用いて求められる参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド内の座標を求めることを想定している。本発明では、従来技術と異なり、動きベクトル（Ｘ、Ｙ）２５１と参照元Ｔｏｐフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２５２が画素対応付け手段２５０に入力され、参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標２５３として、 座標
（Ｘｓ＋Ｘ， Ｙｓ＋Ｙ＋１／２）
が与えられる。
【００４４】
図１９は、本発明における、輝度動きベクトルから色差動きベクトルの算出方法を説明する図である。本発明では、特に、輝度動きベクトルとして、本発明により導出された、異なるパリティのフィールド間の輝度動きベクトルであり、また、出力される色差動きベクトルも、輝度とそれぞれ同一のフィールド、すなわち異なるパリティを持つ色差フィールドの動きベクトルであることを対象としている。そして、色差の動きベクトルも、本発明で定義されたものを用いる。すなわち、輝度動きベクトル２６１及び色差動きベクトル２６２ともに、図１５−図１６で説明したものである。本発明においては、色差動きベクトルは以下のように求められる。まず、輝度動きベクトル（Ｘ，Ｙ）２６１が、色差動きベクトル生成手段２６０に入力される。ここで、本実施例の対称となる、ＡＶＣ ＣＤやＭＰＥＧ−２では、輝度成分に比べて、水平、垂直とも画素数が半分である。このため、色差の画素の動きベクトルを輝度の画素から求める場合、スケーリングは１／２となる。このことから、本実施例では、色差動きベクトル２６２として、輝度動きベクトルを１／２倍にした、
（Ｘ／２， Ｙ／２）
が与えられる。本発明では、一見、従来技術と同様に、単純に輝度の動きベクトルをスケーリングしているように見えるが、本発明で定義した動きベクトルを輝度、及び色差に用いることにより、従来技術の課題で説明した、輝度と色差の動きベクトルが指す位置が異なることによる色ずれ等の現象が発生しない。このことを以下に説明する。
【００４５】
図２０は、本実施例を用いた場合の、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの画素と符号化対象Ｔｏｐフィールドの画素による動きベクトルの生成を示す。この図で符号化対象Ｔｏｐフィールドにある輝度の画素１８０が、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの１番目と２番目の画素の中間である１８１の位置を差している。この場合、従来であれば、動きベクトルが前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの１番目と２番目の間、即ち１．５画素位置を指し示してたため、この動きベクトルは（０、１．５）と表される。しかし、本実施例では、輝度の画素１８０と同一の前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの位置１８４をゼロベクトルの基準とするため、１８１を指し示す動きベクトルは（０，２）と表される。
【００４６】
ここで、本発明に従って、この動きベクトル（０，２）を用いて、輝度画素１８０の近傍にある、符号化対象Ｔｏｐフィールドの色差成分１８２の動きベクトルを求めることを想定する。即ち、本発明では、図２０に示されたゼロベクトルの基準を用いて定められた輝度の動きベクトルを、単純にスケーリングして、色差成分の動きベクトルを求め、これが従来方式で問題となっていた、輝度と色差の動きベクトルのずれを生じないことを示す。図１９で説明したとおり、本実施例の対象となる、ＡＶＣ ＣＤやＭＰＥＧ−２では、輝度成分に比べて、水平、垂直とも画素数が半分である。このため、色差の画素１８５の動きベクトルを輝度の画素１８０から求める場合、単純に画素１８０の動きベクトルを、図１９で説明した色差動きベクトル生成手段２６０に従って１／２倍する。この場合、画素１８０の動きベクトルは（０，２）のため、これを１／２倍すると、動きベクトルは（０，１）となる。ここで、この動きベクトル（０，１）を用いて色差の画素１８２の予測値となる輝度の位置を前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールド上に求めた位置が１８３である。この位置１８３は、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールド上のゼロベクトル基準１８５から、垂直方向にちょうど色差の１画素分、下にずれた場所にある。図２０は、画素位置のスケールについては、実際の輝度、色差の画素位置に即して、正しく描かれている。この図から分かるとおり、輝度の画素１８０が有する動きベクトルを単純に１／２倍し、色差１８２に適用した動きベクトルと、元の輝度の画素１８０が有する動きベクトルは平行である。このことより、輝度１８０と色差１８２は、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドのほぼ同じ位置から予測することが可能となり、従来のような、輝度成分と色差成分の動きベクトルの不整合による画質劣化は発生しない。なお、本実施例では、動きベクトル（０，２）に限定して説明したが、その他の動きベクトルでも、同様に不整合は発生しない。さらに、本実施例では、参照元がＴｏｐフィールド、参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドで限定して説明したが、本発明によると、参照元がＢｏｔｔｏｍフィールド、参照先がＴｏｐフィールドの場合でも、同様に、輝度と色差の動きベクトルの不整合は回避できる。
【００４７】
次に、従来方式で問題となった、Ｂ−ＰｉｃｔｕｒｅのＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅに、本発明を適用した場合の実施例を図２１に示す。 この例では、前方参照Ｔｏｐフィールド１７０、及び後方参照Ｔｏｐフィールド１７２から、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１７１を符号化する例を図示している。この際、後方参照Ｔｏｐフィールドに属するマクロブロックは、後方予測の動きベクトル１７５として（０，１）を有しているとする。この際、例えば後方参照Ｔｏｐフィールド１７２に属する画素１７４を予測するのに、前方参照Ｔｏｐフィールド１７０の画素１７８が予測に用いられていることを示す。
この場合、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１７１に属する画素１７３を予測するための動きベクトルを前述のＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅで求める場合を想定する。この場合、式１によれば、前方予測ベクトル １７６（ＭＶＦ）、および後方予測ベクトル１７７（ＭＶＢ）は、以下のとおりとなる。
【００４８】
ＭＶＦ ＝ （０， １／２）
ＭＶＢ ＝ （０， −１／２） （式２）
である。そして、このＭＶＦ，ＭＶＢを画素（１７３）に適用した場合、従来例とは異なり、ＭＶＦ（１７６）、ＭＶＢ（１７７）は、図示の通り、予測の元となった後方マクロブロック動きベクトル１７５と平行となっていることが分かる。
ここで、もし、物体の動きが一様だと仮定すれば、画素１７３を予測するのに好ましい動きベクトルは後方予測ブロックの動きベクトル（１７５）と平行であることが好ましい。すなわち、本実施例の場合は、本発明を用いることにより、異なるパリティのフィールド間においても、画素（１７３）の好ましい前方予測ベクトル及び後方予測ベクトルが求められることが分かる。この結果、従来方式で問題となった、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅが選ばれた場合の画質劣化等の問題を軽減することができる。
【００４９】
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、パリティが異なるフィールド間においても、動きベクトルを正しく求める事が可能となり、従来方式で問題であった符号化効率の劣化や色成分のずれといった課題を、すべて解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フレーム間予測符号可装置のブロック図
【図２】輝度、色差の各画素の位置と、それらが属するフィールドを説明する図
【図３】フィールド画像における輝度、色差の各画素の垂直方向の字空間位置を説明する図
【図４】フレーム符号化モード時にフィールドとフレームの関係を説明する図
【図５】フレーム間予測符号化モード時の予測方法を説明する図
【図６】フィールド間予測モード時の予測方法を説明する図
【図７】フィールド画像の座標を説明する図
【図８】従来方式のフィールド間の対応する画素間の動きベクトルの算出方法を説明する図
【図９】従来方式の動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図
【図１０】従来技術におけるパリティが異なるフィールド間のゼロベクトルを説明する図
【図１１】Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅの原理を説明する図
【図１２】Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ時の従来技術の問題点を説明する図
【図１３】輝度動きベクトルから色差動きベクトルを求める際の従来技術の問題点を説明する図
【図１４】本発明を用いた場合のゼロベクトルの定義の実施例を説明する図
【図１５】本発明における参照元がＢｏｔｔｏｍフィールドで参照先がＴｏｐフィールドの場合の動きベクトルの算出方法を説明する図
【図１６】本発明における参照元がＴｏｐフィールドで参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の動きベクトルの算出方法を説明する図
【図１７】本発明における参照元がＢｏｔｔｏｍフィールド、参照先がＴｏｐフィールドの場合の動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図
【図１８】本発明における参照元がＴｏｐフィールド、参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図
【図１９】本発明による輝度動きベクトルから色差動きベクトルの算出方法を説明する図
【図２０】本発明を用いた場合の輝度と色差の動きベクトルの実施例を説明する図
【図２１】本発明を用いた場合のＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅの実施例を説明する図
【図２２】補間画素の算出方法を説明する図
【符号の説明】
３１ 直交変換手段
３２ 量子化手段
３３ 逆量子化手段
３４ 逆直交変換手段
３５ 復号画像生成手段
３６ 復号画像記憶手段
３７ 動きベクトル計算手段
３８ 予測画像生成手段
３９ 予測誤差信号生成手段
４０ 係数エントロピー符号化手段
４１ 動きベクトルエントロピー符号化手段
４２ 多重化手段
５０ａ−５０ｄ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度第１，３，５，７ライン
５１ａ−５１ｄ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度第２，４，６，８ライン
５２ａ−５２ｂ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ色差第１，３ライン
５３ａ−５３ｂ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ色差第２，４ライン
６４ａ−６４ｃ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
６５ａ−６５ｃ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
８１ Ｆｒａｍｅ＃１輝度成分
８２ Ｆｒａｍｅ＃２輝度成分
８４ａ−８４ｃ Ｆｒａｍｅ＃１〜＃３
９０ 同パリティフィールド間予測
９１ 異パリティフィールド間予測
９４ａ−９４ｂ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
９５ａ−９５ｂ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１００ 前方参照フレーム
１０１ 符号化対象フレーム
１０２ 後方参照フレーム
１０３ 符号化対象ＭＢ
１０４ 後方予測ＭＢ
１０５ 後方予測ＭＢの動きベクトル
１０６ 符号化対象ＭＢから参照フレームＦを予測するための動きベクトル
１０７ 符号化対象ＭＢかさ参照フレームＢを予測するための動きベクトル
１１０ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１１１ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１１２ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１１３ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１１４ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１１５ 後方予測ＭＢの動きベクトル
１１６ 前方予測ベクトル
１１７ 後方予測ベクトル
１１８ 好ましい前方予測ベクトル
１１９ 好ましい後方予測ベクトル
１２０ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１３０ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１３１ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１３２ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１３３ａ−１３３ｂ 符号化対象輝度成分
１３４ａ−１３４ｂ 符号化対象色差成分
１３５ａ−１３５ｂ 参照フィールドの輝度成分
１３６ａ−１３６ｂ 予測として好ましい色差成分
１３７ａ−１３７ｂ 参照フィールドの色差成分
１４０ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１４１ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１４２ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ色差成分
１４３ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ色差成分
１４５ 好ましい色差成分の位置
１５０ａ−１５０ｂ 符号化対象輝度成分
１５１ａ−１５１ｂ ゼロベクトルの基準となる輝度成分の位置
１５２ａ−１５２ｂ 符号化対象色差成分
１５３ａ−１５３ｂ ゼロベクトルの基準となる色差成分の位置
１７０ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１７１ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１７２ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１７３ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１７４ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１７５ 後方予測ＭＢベクトル
１７６ 前方参照動きベクトル
１７７ 後方参照動きベクトル
１７８ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１８０ 符号化対象Ｔｏｐ Ｆｉｅｌのｄ輝度成分
１８１ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの輝度成分の予測位置
１８２ 符号化対象Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄの色差成分
１８３ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの色差成分の予測位置
１８４ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの輝度成分のゼロベクトルの基準
１８４ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの色差成分のゼロベクトルの基準
２００ 動きベクトル算出手段
２０１ 参照元フィールド座標
２０２ 参照先フィールド座標
２０３ 動きベクトル
２１０ 画素対応付け手段
２１１ 動きベクトル
２１２ 参照元フィールド座標
２１３ 参照先フィールド座標
２２０ 動きベクトル算出手段
２２１ 参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２２２ 参照先Ｔｏｐフィールド座標
２２３ 動きベクトル
２３０ 画素対応付け手段
２３１ 動きベクトル
２３２ 参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２３３ 参照先Ｔｏｐフィールド座標
２４０ 動きベクトル算出手段
２４１ 参照元Ｔｏｐフィールド座標
２４２ 参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２４３ 動きベクトル
２５０ 画素対応付け手段
２５１ 動きベクトル
２５２ 参照元Ｔｏｐフィールド座標
２５３ 参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２６０ 色差動きベクトル生成手段
２６１ 輝度動きベクトル
２６２色差動きベクトル
２７０座標を求めたい位置
２７１画素の定義位置
２８０〜２８５ 整数画素
２８６〜２８７ 補間画素
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィールド間予測モードを有する動画像符号化装置及び動画像装復号化装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
動画像データは、一般に、データ量が大きいので、送信装置から受信装置へ伝送される際、あるいは記憶装置に格納される際などには、高能率符号化が行われる。ここで、「高能率符号化」とは、あるデータ列を他のデータ列に変換する符号化処理であって、そのデータ量を圧縮する処理をいう。
【０００３】
動画像データは、主にフレームのみから構成されるものと、フィールドから構成されるものがある。以下、主に、フィールド画像を圧縮する方式の従来技術について説明する。
【０００４】
動画像データの高能率符号化方法としては、フレーム／フィールド間予測符号化方法が知られている。図１は、このフレーム／フィールド間予測符号化のブロック図を示す。この符号化方法では、動画像データが時間方向に相関性が高いことを利用する。図２の動作を簡単に説明すると、入力された原画像と予測画像との差分画像を減算機３９にて生成し、その差分画像を直交変換手段３１，量子化手段３２及び係数エントロピー符号化手段４０にて符号化する。また、量子化手段３２の出力を逆量子化手段３３及び逆直交変換手段３４により差分画像を復元し、復号画像生成手段３５にて復元した差分画像と符号化時に用いた予測画像とから符号化画像を復元する。その復元された画像は、復号画像記憶手段３６に記憶され、動きベクトル計算手段３７にて、次の入力画像との間の動きベクトルを計算し、その動きベクトルにより予測画像生成手段３８にて予測画像を生成する。生成された動きベクトルはベクトルエントロピー符号化手段４１にて符号化され、係数エントロピー符号化手段４０で符号化された係数符号化データとともにＭＵＸ４２を介して出力される。すなわち、動画像データは、一般に、あるタイミングのフレーム／フィールドデータと次のタイミングのフレーム／フィールドデータとの類似度が高いことが多いので、フレーム／フィールド間予測符号化方法では、その性質を使用する。例えば、フレーム／フィールド間予測符号化方法を用いたデータ伝送システムでは、送信装置において、前フレーム／フィールドの画像から対象フレーム／フィールドの画像への「動き」を表す動きベクトルデータ、及びその前フレーム／フィールドの画像からその動きベクトルデータを用いて作成した対象フレーム／フィールドの予測画像と対象フレーム／フィールドの実際の画像との差分データを生成し、それら動きベクトルデータおよび差分データを受信装置に送出する。一方、受信装置は、受信した動きベクトルデータおよび差分データから対象フレーム／フィールドの画像を再生する。
【０００５】
図１のこのフレーム／フィールド間予測符号化は、フレーム／フィールド間予測符号化の概略を説明したが、以下に、更にフレーム予測符号化、及びフィールド予測符号化について説明する。
【０００６】
図２、及び図３は、前述のＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧ−２／ＭＰＥＧ−４（以下ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４）、及び２００２年７月現在において、ＩＴＵ−ＴとＩＳＯ／ＩＥＣで共同で標準化中のＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４／ＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧ−４ Ｐａｒｔ １０（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ：ＡＶＣ）のＣｏｍｍｉｔｔｅｅ Ｄｒａｆｔ（以下ＡＶＣ ＣＤと省略）共通に用いられている、フィールド画像を符号化する際のフォーマットの説明である。すなわち、各フレームは２枚のフィールド、すなわちＴｏｐ フィールドとＢｏｔｔｏｍフィールドから構成される。図２は、輝度、色差の各画素の位置と、それらが属するフィールドを説明する図である。この図２で示したとおり、輝度第１ライン（５０ａ），輝度第３ライン（５０ｂ），輝度第５ライン（５０ｃ），輝度第７ライン（５０ｄ）・・・という、奇数番目のラインはＴｏｐフィールドに属し、輝度第２ライン（５１ａ），輝度第４ライン（５１ｂ），輝度第６ライン（５１ｃ），輝度第８ライン（５１ｄ）・・・という偶数番目のラインはＢｏｔｔｏｍフィールドに属する。色差成分も同様に、色差第１ライン（５２ａ），色差第３ライン（５２ｂ）・・・といった奇数番目のラインはＴｏｐフィールドに属し、色差第２ライン（５３ａ），色差第４ライン（５３ｂ）・・・といった偶数番目のラインはＢｏｔｔｏｍフィールドに属する。
【０００７】
このＴｏｐフィールドとＢｏｔｔｏｍフィールドは、異なる時刻の画像をあらわす。次に、ＴｏｐフィールドとＢｏｔｔｏｍフィールドの時空間的な配置について、図３を用いて説明する。
【０００８】
なお、この図３以降、本発明に関わる技術は、動きベクトルの垂直成分に関わるものであるので、水平成分の画素は図示せず、かつ、動きベクトルの水平成分は、全て、便宜上、０として説明する。また、従来の問題点、及び本発明の効果を示すため、各フィールドの輝度、色差の画素の位置の位置関係は、正しく図示している。
【０００９】
この図３において縦軸は、各フィールドの垂直成分の画素位置を表し、横軸は時間の経過を表す。なお、各画像の画素の水平成分においては、フィールドによる位置の変位はないため、この図では水平方向の画素の図示及び説明は省略している。
【００１０】
この図３で示したとおり、色差成分のピクセル位置は、輝度のフィールド内の画素位置に対して、垂直成分が１／４画素ずれている。なお、これは、Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍの両フィールドからフレームを構成した場合、図２のような画素位置の関係を満たすためである。各Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍの隣接する両フィールド間（６４ａ：６５ａ、６５ａ：６４ｂ・・）については、ＮＴＳＣフォーマットをベースにした場合では、約１／６０秒である。そして、ＴｏｐフィールドからＴｏｐフィールド（６４ａ：６４ｂ・・）又はＢｏｔｔｏｍフィールドからＢｏｔｔｏｍフィールド（６５ａ：６５ｂ・・）の時間は約１／３０秒の間隔である。
【００１１】
以下、ＭＰＥＧ−２やＡＶＣ ＣＤで採用されている、フィールド画像のフレーム予測符号化モードとフィールド予測について、説明する。図４は、フレーム予測モード時に、２枚の連続するフィールド（隣接するＴｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）からフレームを構成する方法を説明したものである。この図の様に、フレームは、時間的に連続する２枚のフィールド（Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）から再構成されたものである。
【００１２】
図５はフレーム予測モードを説明したものである。この図では、各フレーム８４ａ、８４ｂ、８４ｃ・・は、図４で説明したとおり、２枚の連続するフィールド（Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）から、既に再構成されたものとする。このフレーム予測モードでは、Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍの両フィールドから構成された符号化対象フレームを対象に符号化が行なわれる。そして、参照画像としても、連続する参照用に蓄積された２枚のフィールド（Ｔｏｐ及びＢｏｔｔｏｍのフィールド）から一枚の参照フレームを構成し、前符号化対象フレームの予測に用いる。そして、この２枚のフレーム画像を、図１に図示したブロック図に従って符号化する。このフレーム予測符号化モードの場合、動きベクトルの表現方法については、ゼロベクトル、即ち （０，０）は、空間的に同位置の画素を指し示す。具体的にはＦｒａｍｅ ＃２（８４ｂ）に属する輝度の画素８２に対して、動きベクトル（０，０）を指し示す動きベクトルは、Ｆｒａｍｅ＃１（８４ａ）の画素位置８１を指し示すものである。
【００１３】
次にフィールド予測符号化モードについて説明する。図６はフィールド間予測モード時の予測方法を説明する図である。フィールド予測モードでは、符号化対象は、原画として入力された一枚のＴｏｐ フィールド（９４ａ、９４ｂ・・）乃至はＢｏｔｔｏｍフィールド（９５ａ、９５ｂ・・）である。そして、参照画像としては、過去に蓄積されたＴｏｐフィールドあるいはＢｏｔｔｏｍフィールドが使用可能である。ここで、原画フィールドと参照フィールドがパリティが同じ、とは、原画像のフィールドと参照フィールドが、両方ともＴｏｐフィールド、あるいは両方ともＢｏｔｔｏｍフィールドであること、と一般に定義される。例えば、図中９０の同パリティのフィールド予測は、原画（９４ｂ）、参照（９４ａ）の両フィールドともＴｏｐフィールドである。同様に、原画フィールドと参照フィールドがパリティが異なる、とは、原画像のフィールドと参照フィールドの、一方がＴｏｐフィールド、もう片方がＢｏｔｔｏｍフィールドであること、と一般に定義される。例えば、図中９１に図示した異パリティのフィールド予測は、原画はＢｏｔｔｏｍ フィールド（９５ａ）、参照はＴｏｐフィールド（９４ａ）である。そして、この原画フィールド画像と参照フィールド画像を図１に図示したブロック図に従って符号化する。
【００１４】
なお、従来の技術では、フレームモード、及びフィールドモード、とも、各フレーム／フィールド内の画素の位置を元に、動きベクトルが求められている。従来方式における、動きベクトル算出方法、および、動きベクトルが与えられたときの、画素の対応付け方法について説明する。
【００１５】
図７は、ＭＰＥＧ−２， ＭＰＥＧ−１，ＡＶＣ ＣＤなどの符号化で広く用いられている、フレーム／フィールド画像の座標を定義した図である。図中、白丸は、対象とするフレーム／フィールドで、画素の定義位置（２７１）である。ここで、このフレーム／フィールド画像内の座標については、画面内の左上を原点（０，０）とし、水平、垂直方向に、画素の定義位置が、順番に１，２，３・・・という値が割り振られる。すなわち、水平方向ｎ番目、垂直方向ｍ番目の画素の座標は（ｎ，ｍ）となる。これに準じて、画素と画素の間を補間した位置の座標も同様に定義される。すなわち、図中の●の位置２７０に関しては、左上の画素から水平方向に１，５画素、垂直方向に２画素分のところにあるので、位置２７０の座標は（１．５， ２．０）と表される。なお、フィールド画像に置いては、垂直方向はフレーム画像の半分の画素しかないが、この場合でも、各フィールドに存在する画素の位置を基準に、図７と同様に取り扱う。
【００１６】
この図７の座標系を用いて、フィールド間の動きベクトルの定義を説明する。図８は、従来のフィールド間の対応する画素間の動きベクトルの算出方法を説明する図である。動きベクトルを定義するには、参照元の位置と参照先の位置が必要である。そして、この２点の間で動きベクトルが定義されることとなる。ここで、参照元のフィールド内の座標２０１が（Ｘｓ，Ｙｓ）の点 と参照先のフィールド内の座標２０２が（Ｘｄ，Ｙｄ）の点の間の動きベクトルを求める。従来のフィールド間に対応する画素間の動きベクトルの算出方法においては、参照元、および参照先が、Ｔｏｐフィールド、あるいはＢｏｔｔｏｍフィールドに関わらず、以下に説明する、同一の方法で動きベクトルが求められていた。すなわち、参照元フィールド座標２０１（Ｘｓ，Ｙｓ）と、参照先フィールド座標２０２（Ｘｄ，Ｙｄ）が動きベクトル算出手段２００に入力され、この二点間の動きベクトル２０３として、（Ｘｄ−Ｘｓ， Ｙｄ−Ｙｓ）が与えられるというものである。
【００１７】
また、図９は、従来技術において、フィールド間で定義された動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図である。ここで、動きベクトルは、前述の図８の方法で導出したものとする。参照先の座標を求めるために、参照元の位置と動きベクトルが必要である。この図の場合には、参照元のフィールド内の座標２１２が（Ｘｓ，Ｙｓ）の点に対し、動きベクトル２１１の（Ｘ，Ｙ）が与えられ、この両者を用いて求められる参照先フィールド内の座標を求めることを想定している。従来のフィールド間に対応する画素間の動きベクトルの算出方法においては、参照元、および参照先が、Ｔｏｐフィールド、あるいはＢｏｔｔｏｍフィールドに関わらず、以下に説明する、同一の方法で参照先フィールドの位置が求められていた。すなわち、動きベクトル２１１（Ｘ、Ｙ）と参照元フィールド座標２１２（Ｘｓ，Ｙｓ）が画素対応付け手段２１０に入力され、参照先フィールド座標２１３として、 座標（Ｘｓ＋Ｘ， Ｙｓ＋Ｙ）が与えられるというものである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
このフィールド符号化モードの場合、原画フィールドと参照フィールドが異なる、すなわちパリティの異なるフィールド間の予測においては、ゼロベクトルは空間的に同じ位置を指さない。このことを図１０を用いて説明する。図中、時間と共に、Ｔｏｐフィールド１３０、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１、Ｔｏｐ フィールド１３２が時間的に連続していると仮定する。ここで、Ｂｏｔｔｏｍ フィールド１３１を、Ｔｏｐ フィールド１３０を用いて符号化しようとしている。この際、フィールド間符号化では、各フィールドの同一ライン間の動きベクトルを垂直方向のゼロと定義している。このため、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１に属する輝度の画素１３３ａに対して、ゼロベクトル（０，０）が割当てられた場合、この画素は、Ｔｏｐフィールド１３０の画素１３５ａから予測される。同様に、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１に属する色差の画素１３４ａに対して、ゼロベクトル（０，０）が割当てられた場合、この画素は、Ｔｏｐフィールド１３０の画素１３７ａから予測される。また同様に、Ｔｏｐフィールド１３２に属する輝度画素１３３ｂ及び色差画素１３４ｂはそれぞれ、Ｂｏｔｔｏｍフィールド１３１上の画素１３５ｂ及び１３７ｂから予測される。なお、本来、色差と輝度は、動きベクトルが同一であるほうが好ましいので、輝度の動きベクトルを、現在のままとすれば、本来の色差１３４ａ、１３４ｂの画素は、それぞれ１３６ａ、１３６ｂの位置から予測するべきものである。
【００１９】
前述のとおり、異なるパリティを持つフィールド間の予測では、
・ゼロベクトルが、空間的に同一の位置を示さない。
・輝度と色差の動きベクトルが平行でない。
という点を説明した。この２種類の点が、異なるパリティを持つフィールド間の予測において、以下のような問題を引き起こす。
【００２０】
まず、第一の問題は、異なるフィールド間て定義された動きベクトルから符号化対象のフィールドの動きベクトルを内挿や外挿などで求める場合、予測する対象の画素の空間位置がズレる事によりミスマッチが起こるということが挙げられる。
この例を前述のＡＶＣ ＣＤでは、Ｂ−Ｐｉｃｔｕｒｅ用にＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅとして定義された予測モードを例として説明する。
【００２１】
まず、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅの説明を図１１を参照しながら説明するＢ−Ｐｉｃｔｕｒｅとは、主に、時間的に前後の参照フレーム２枚、即ち前方参照フレームＦと後方参照フレームＢから予測画像を生成して、画像を符号化する方法である。Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅは、主にＢ−Ｐｉｃｔｕｒｅで用いられ、物体の動きは時間的になめらかと仮定して、動きベクトルを内挿した動きベクトルをＢピクチャ内のマクロブロック／ブロックの動きベクトルとすることで、双方向予測のマクロブロックの動きベクトルの符号化を不要にし、大幅な符号化効率の改善を実現するものである。このＢ−Ｐｉｃｔｕｒｅにおいて、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅは、以下のように用いられる。図１１において、符号化対象マクロブロック（１０３）と空間的に同じ位置の、後方参照フレーム内の後方予測マクロブロック（１０４）が、前方参照フレーム（１００）に属する画素を指す後方予測マクロブロックの動きベクトルＭＶ１（１０５）を有するとする。また、便宜上、前方参照フレームＦ（１００）、符号化対象フレーム（１０１）、及び後方参照フレームＢ（１０２）のそれぞれの時間間隔は等しいとする。この際、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅでは、符号化対象マクロブロック１０３から前方参照フレームＦ１００を予測するための動きベクトルＭＶＦ（１０６）と、符号化対象マクロブロック１０３から後方参照フレームＢ１０２を予測するための動きベクトルＭＶＢ（１０７）を、以下のように内挿して求める。
【００２２】
ＭＶＦ ＝ １／２・ＭＶ１
ＭＶＢ ＝ −１／２・ＭＶ１ （式１）
そして、このＭＶＦ１０６、ＭＶＢ１０７を予測用に用いることにより、符号化対象マクロブロック１０３を符号化するために動きベクトルを符号化する必要がなく、大幅な符号化効率向上が実現できる。
【００２３】
しかし、このＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅをフィールド間に適用した場合、従来の技術では問題が生じる。この問題を図示したのが図１２である。
【００２４】
この例では、前方参照Ｔｏｐフィールド１１０、及び同様に請求項６は請求項１２後方参照Ｔｏｐフィールド１１２から、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１１１を符号化する例を図示している。この際、後方参照Ｔｏｐフィールドに属するマクロブロックは、後方予測の動きベクトル１１５として（０，１）を有しているとする。この際、例えば後方参照Ｔｏｐフィールド１１２に属する画素１１４を用いてＢｏｔｔｏｍフィールドの画素１１３を予測するのだが、すでに符号化されたＴｏｐフィールド１１２の画素１１４を予測するのに、前方参照Ｔｏｐフィールド１１０の画素１２０が用いられていたことを示す。
この場合、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１１１に属する画素１１３を予測するための動きベクトルを前述のＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅで求める場合を想定する。この場合、式１によれば、前方予測ベクトル １１６（ＭＶＦ）、および後方予測ベクトル１１７（ＭＶＢ）は、以下のとおりとなる。
【００２５】
ＭＶＦ ＝ （０， １／２）
ＭＶＢ ＝ （０， −１／２） （式２）
である。しかしながら、このＭＶＦ（１１６）、ＭＶＢ（１１７）は、図示の通り、予測の元となった、後方予測マクロブロックの動きベクトルＭＶ１（１１５）とは異なる向きを向いていることが分かる。
【００２６】
ここで、もし、物体の動きが一様だと仮定すれば、画素１１３を予測するのに好ましい動きベクトルは後方予測ブロックの動きベクトル１１５と平行であることが好ましい。すなわち、好ましい前方予測ベクトル１１８は、動きベクトル値（０，１）となり、好ましい後方予測ベクトル１１９は動きベクトル値（０，０）となる。すなわち、好ましい動きベクトルと、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅで求まる動きベクトルとが異なり、これがＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅが選ばれた場合の画質劣化をもたらすなどの問題を引き起こす。
【００２７】
第二の問題は、パリティが異なるフィールド間での色差の動きベクトルに関する。図１３は、この問題を図示したものである。第一の問題と同様に前述のＡＶＣ ＣＤに従って、問題を示す。
【００２８】
ＡＶＣ ＣＤでは、色差成分は、縦の画素数、横の画素数とも輝度成分の画素数の半分のため、色差成分の予測画素を求めるための動きベクトルは、輝度成分の動きベクトルを二分の一にスケーリングしたもの、と定められている。すなわち、輝度の動きベクトルをＭＶ＃Ｙ、色差の動きベクトルをＭＶ＃Ｃとした場合、
ＭＶ＃Ｃ ＝ １／２・ＭＶ＃Ｙ （式３）
と定義される。 これは、動きベクトルがフレーム間、同一パリティのフィールド間、異なるパリティのフィールド間で予測を行なっているかどうかに関わらない。
いま、この定義が、異なるパリティのフィールド間で定義された輝度の動きベクトルから、色差の動きベクトルを求める際に問題となることを示す。図１３において、Ｔｏｐフィールドの輝度の画素１４０は、予測ベクトルとして（０，２）を有し、その結果、Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの輝度画素１４１を指し示す。
【００２９】
この場合、同一ブロックに属する色差画素の動きベクトルは、式３に従って、動きベクトル（０，１）と求められる。そして、色差の画素１４２の予測値として、動きベクトル（０，１）を用いて予測した場合、予測値として、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の画素１４３を用いることとなる。
この場合、輝度の動きベクトル（０，２）と色差の動きベクトル（０，１）は平行でない。好ましくは、輝度のベクトルと平行になり、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の画素１４５を用いることが必要となる。このことから、従来の予測方法では輝度と色差でずれた位置の画素を参照することとなり、予測画像で、輝度と色差でずれた予測画像となってしまう。この問題は、ＭＰＥＧ−２では、特に低レートの際に問題となることが知られている。
【００３０】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するものである。
【００３１】
本発明においては、複数のフィールドで構成される映像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像符号化方式において、パリティが異なるフィールド間予測を行う際に、動きベクトルの参照元のフィールドの画素位置から、空間的にそれと同位置の参照先フィールドの画素位置を指し示す動きベクトルをゼロベクトル基準とすることにより、パリティの異なるフィールド画像間の画素位置の空間的な位置ズレを考慮して動きベクトルを生成する事ができる。（請求項１，２）。
【００３２】
また、異パリティのフィールド間で定義される動きベクトルは、必ずしもフィールド間予測だけを行なうことを目的とせず、例えば、本発明により求められる動きベクトルを、周囲の時空間のブロックが有する予測等に用いることも可能である。
【００３３】
また、上記で定義される動きベクトルは、輝度成分，および色差成分の両フィールド画像を対象とすることができる。（請求項３，４）
また、本発明によれば、色差の動きベクトルの垂直成分は、空間的に同一位置の輝度成分の動きベクトルの垂直成分を一定倍率、即ち、ＭＰＥＧ−２やＡＶＣの場合には、単純に１／２倍したものを用いても、従来のように輝度と色差のミスマッチを発生しない。（請求項５）
また、本発明の別の形態では、該動きベクトルの参照元のフィールドがＴｏｐフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであった場合、参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上から（ｎ−１）番目とｎ番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準とすること、また、逆に、該動きベクトルの参照元のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＴｏｐフィールドであった場合、参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上からｎ番目と （ｎ＋１）番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準とすることにより、上記と同様に、パリティの異なるフィールド画像間の画素位置の空間的な位置ズレを考慮して動きベクトルを生成する事ができる。（請求項６，７）
また、符号化方法の請求項１は復号方法の請求項７に、同様に請求項２は請求項８に、同様に請求項３は請求項９に、同様に請求項４は請求項１０に、同様に請求項５は請求項１１に、同様に請求項６は請求項１２に、同様に請求項７は請求項１３に、同様に請求項８は請求項１４に対応し、基本的に同様な機能，作用をする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本実施形態では、主に符号化装置について、請求項１から６までを適用した例を用いて説明する。なお、本発明は、動きベクトルの垂直成分に関わるものであるので、動きベクトルの水平成分は、全て、便宜上、０とする。
【００３５】
以下、ＡＶＣ ＣＤに本発明を適用した場合を想定して実施例を説明する。
【００３６】
まず図１４に、本発明の実施例における、輝度及び色差成分のゼロベクトルの定義を示す。なお、この図においては、図３とは異なり、各画素ラインの番号は、各フィールド毎に定義している。まず、１５０ａは、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの輝度の第２ライン上の画素、１５１ａは、本発明による、ゼロベクトルの基準となるＴｏｐフィールド上の位置を示す。この１５１ａの位置は、Ｔｏｐフィールドにおいて、Ｔｏｐフィールドの輝度の第２ラインと第３ラインのちょうど中間に位置する。同様に、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差１５２ａは、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の第一ライン上に存在し、そのゼロベクトルの基準となる位置、即ちＴｏｐフィールドの１５３ａは、Ｔｏｐフィールドの色差の第１ラインと第２ラインのちょうど中間に位置する。以下、同様に、輝度、色差とも、参照元のＢｏｔｔｏｍフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のＴｏｐフィールドの画面の上からｎ番目と （ｎ＋１）番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準と定義する。
【００３７】
また、１５０ｂは、Ｔｏｐフィールドの輝度の第３ライン上の画素、１５１ｂは、本発明による、ゼロベクトルの基準となるＢｏｔｔｏｍフィールド上の位置を示す。この１５１ｂの位置は、Ｂｏｔｔｏｍフィールドにおいて、Ｂｏｔｔｍフィールドの輝度の第２ラインと第３ラインのちょうど中間に位置する。同様に、Ｔｏｐフィールドの色差１５２ｂは、Ｔｏｐフィールドの色差の第２ライン上に存在し、そのゼロベクトルの基準となる位置、即ちＢｏｔｔｏｍフィールドの１５３ｂは、Ｂｏｔｔｏｍフィールドの色差の第１ラインと第２ラインのちょうど中間に位置する。以下、同様に、輝度、色差とも、参照元のＴｏｐフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のＢｏｔｔｏｍフィールドの画面の上から（ｎ−１）番目と ｎ番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、垂直成分のゼロ基準と定義する。ここで、パリティの異なるフィールド間で定義されたゼロ基準の位置に相当する画素としては、本来存在する画素の間を指し示す為、ゼロ基準の位置の画素については周囲の画素からの補間によりゼロ基準の位置の画素を生成する。
【００３８】
例として、図２２に補間画素の算出方法を説明する。図中、黒丸は整数画素を、点線白丸は補間画素を示している。補間画素Ｇ（２８６）を算出する場合、その周囲の整数画素Ａ（２８０）、Ｂ（２８１）、Ｃ（２８２）、Ｄ（２８３）を平均して求められる。すなわち、Ｇ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）／４
である。
また、補間画素Ｈ（２８７）を算出する場合、左右の整数画素Ｃ（２８２）、Ｅ（２８４）を平均して求められる。
すなわち、
Ｈ＝（Ｃ＋Ｅ）／２
である。
図２２を用いた補間方法については、補間画素を求めるための一例であり、他の算出方法を用いても問題はない。
【００３９】
以下に、これまでに説明した、本発明で定義するゼロベクトル基準を用いた場合の、パリティが異なるフィールド間の動きベクトルの算出方法、及び、動きベクトルが与えられた場合の画素の対応付け方法の実施例について説明する。
【００４０】
図１５は、本発明における、参照元がＢｏｔｔｏｍフィールドで参照先がＴｏｐフィールドの場合の、動きベクトルの算出方法を説明する図である。従来技術同様、動きベクトルを定義するには、参照元の位置と参照先の位置が必要である。そして、この２点の間で動きベクトルが定義されることとなる。ここで、参照元のＢｏｔｔｏｍフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２２１の点と、参照先のＴｏｐフィールド内の座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２２２の点の間の動きベクトルを求める。本発明においては、従来技術と異なり、参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２２１と、参照先Ｔｏｐフィールド座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２２２が動きベクトル算出手段２２０に入力され、この２点間の動きベクトル２２３として、
（Ｘｄ−Ｘｓ， Ｙｄ−Ｙｓ ＋ １／２）
が与えられる。
【００４１】
図１６は、本発明における、参照元がＴｏｐフィールドで参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の、動きベクトルの算出方法を説明する図である。従来技術同様、動きベクトルを定義するには、参照元の位置と参照先の位置が必要である。そして、この２点の間で動きベクトルが定義されることとなる。ここで、参照元のＴｏｐフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２４１の点と、参照先のＢｏｔｔｏｍフィールド内の座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２４２の点の間の動きベクトルを求める。本発明においては、従来技術と異なり、参照元Ｔｏｐフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２４１と、参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標（Ｘｄ，Ｙｄ）２４２が動きベクトル算出手段２４０に入力され、この２点間の動きベクトル２４３として、
（Ｘｄ−Ｘｓ， Ｙｄ−Ｙｓ − １／２）
が与えられる。
【００４２】
また、図１７は、本発明における、参照元がＢｏｔｔｏｍフィールド、参照先がＴｏｐフィールドの場合の、動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図である。ここで、動きベクトルは、前述の図１５で説明した方法で導出したものとする。参照先の座標を求めるために、参照元の位置と動きベクトルが必要である。この図の場合には、参照元のＢｏｔｔｏｍフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２３２の点に対し、本発明で定義される動きベクトル（Ｘ，Ｙ）２３１が与えられ、この両者を用いて求められる参照先Ｔｏｐフィールド内の座標を求めることを想定している。本発明では、従来技術と異なり、動きベクトル（Ｘ、Ｙ）２３１と参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２３２が画素対応付け手段２３０に入力され、参照先Ｔｏｐフィールド座標２３３として、 座標
（Ｘｓ＋Ｘ， Ｙｓ＋Ｙ−１／２）
が与えられる。
【００４３】
また、図１８は、本発明における、参照元がＴｏｐフィールド、参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の、動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図である。ここで、動きベクトルは、前述の図１６で説明した方法で導出したものとする。参照先の座標を求めるために、参照元の位置と動きベクトルが必要である。この図の場合には、参照元のＴｏｐフィールド内の座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２５２の点に対し、本発明で定義される動きベクトル（Ｘ，Ｙ）２５１が与えられ、この両者を用いて求められる参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド内の座標を求めることを想定している。本発明では、従来技術と異なり、動きベクトル（Ｘ、Ｙ）２５１と参照元Ｔｏｐフィールド座標（Ｘｓ，Ｙｓ）２５２が画素対応付け手段２５０に入力され、参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標２５３として、 座標
（Ｘｓ＋Ｘ， Ｙｓ＋Ｙ＋１／２）
が与えられる。
【００４４】
図１９は、本発明における、輝度動きベクトルから色差動きベクトルの算出方法を説明する図である。本発明では、特に、輝度動きベクトルとして、本発明により導出された、異なるパリティのフィールド間の輝度動きベクトルであり、また、出力される色差動きベクトルも、輝度とそれぞれ同一のフィールド、すなわち異なるパリティを持つ色差フィールドの動きベクトルであることを対象としている。そして、色差の動きベクトルも、本発明で定義されたものを用いる。すなわち、輝度動きベクトル２６１及び色差動きベクトル２６２ともに、図１５−図１６で説明したものである。本発明においては、色差動きベクトルは以下のように求められる。まず、輝度動きベクトル（Ｘ，Ｙ）２６１が、色差動きベクトル生成手段２６０に入力される。ここで、本実施例の対称となる、ＡＶＣ ＣＤやＭＰＥＧ−２では、輝度成分に比べて、水平、垂直とも画素数が半分である。このため、色差の画素の動きベクトルを輝度の画素から求める場合、スケーリングは１／２となる。このことから、本実施例では、色差動きベクトル２６２として、輝度動きベクトルを１／２倍にした、
（Ｘ／２， Ｙ／２）
が与えられる。本発明では、一見、従来技術と同様に、単純に輝度の動きベクトルをスケーリングしているように見えるが、本発明で定義した動きベクトルを輝度、及び色差に用いることにより、従来技術の課題で説明した、輝度と色差の動きベクトルが指す位置が異なることによる色ずれ等の現象が発生しない。このことを以下に説明する。
【００４５】
図２０は、本実施例を用いた場合の、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの画素と符号化対象Ｔｏｐフィールドの画素による動きベクトルの生成を示す。この図で符号化対象Ｔｏｐフィールドにある輝度の画素１８０が、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの１番目と２番目の画素の中間である１８１の位置を差している。この場合、従来であれば、動きベクトルが前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの１番目と２番目の間、即ち１．５画素位置を指し示してたため、この動きベクトルは（０、１．５）と表される。しかし、本実施例では、輝度の画素１８０と同一の前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドの位置１８４をゼロベクトルの基準とするため、１８１を指し示す動きベクトルは（０，２）と表される。
【００４６】
ここで、本発明に従って、この動きベクトル（０，２）を用いて、輝度画素１８０の近傍にある、符号化対象Ｔｏｐフィールドの色差成分１８２の動きベクトルを求めることを想定する。即ち、本発明では、図２０に示されたゼロベクトルの基準を用いて定められた輝度の動きベクトルを、単純にスケーリングして、色差成分の動きベクトルを求め、これが従来方式で問題となっていた、輝度と色差の動きベクトルのずれを生じないことを示す。図１９で説明したとおり、本実施例の対象となる、ＡＶＣ ＣＤやＭＰＥＧ−２では、輝度成分に比べて、水平、垂直とも画素数が半分である。このため、色差の画素１８５の動きベクトルを輝度の画素１８０から求める場合、単純に画素１８０の動きベクトルを、図１９で説明した色差動きベクトル生成手段２６０に従って１／２倍する。この場合、画素１８０の動きベクトルは（０，２）のため、これを１／２倍すると、動きベクトルは（０，１）となる。ここで、この動きベクトル（０，１）を用いて色差の画素１８２の予測値となる輝度の位置を前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールド上に求めた位置が１８３である。この位置１８３は、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールド上のゼロベクトル基準１８５から、垂直方向にちょうど色差の１画素分、下にずれた場所にある。図２０は、画素位置のスケールについては、実際の輝度、色差の画素位置に即して、正しく描かれている。この図から分かるとおり、輝度の画素１８０が有する動きベクトルを単純に１／２倍し、色差１８２に適用した動きベクトルと、元の輝度の画素１８０が有する動きベクトルは平行である。このことより、輝度１８０と色差１８２は、前方参照Ｂｏｔｔｏｍフィールドのほぼ同じ位置から予測することが可能となり、従来のような、輝度成分と色差成分の動きベクトルの不整合による画質劣化は発生しない。なお、本実施例では、動きベクトル（０，２）に限定して説明したが、その他の動きベクトルでも、同様に不整合は発生しない。さらに、本実施例では、参照元がＴｏｐフィールド、参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドで限定して説明したが、本発明によると、参照元がＢｏｔｔｏｍフィールド、参照先がＴｏｐフィールドの場合でも、同様に、輝度と色差の動きベクトルの不整合は回避できる。
【００４７】
次に、従来方式で問題となった、Ｂ−ＰｉｃｔｕｒｅのＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅに、本発明を適用した場合の実施例を図２１に示す。 この例では、前方参照Ｔｏｐフィールド１７０、及び後方参照Ｔｏｐフィールド１７２から、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１７１を符号化する例を図示している。この際、後方参照Ｔｏｐフィールドに属するマクロブロックは、後方予測の動きベクトル１７５として（０，１）を有しているとする。この際、例えば後方参照Ｔｏｐフィールド１７２に属する画素１７４を予測するのに、前方参照Ｔｏｐフィールド１７０の画素１７８が予測に用いられていることを示す。
この場合、符号化対象Ｂｏｔｔｏｍフィールド１７１に属する画素１７３を予測するための動きベクトルを前述のＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅで求める場合を想定する。この場合、式１によれば、前方予測ベクトル １７６（ＭＶＦ）、および後方予測ベクトル１７７（ＭＶＢ）は、以下のとおりとなる。
【００４８】
ＭＶＦ ＝ （０， １／２）
ＭＶＢ ＝ （０， −１／２） （式２）
である。そして、このＭＶＦ，ＭＶＢを画素（１７３）に適用した場合、従来例とは異なり、ＭＶＦ（１７６）、ＭＶＢ（１７７）は、図示の通り、予測の元となった後方マクロブロック動きベクトル１７５と平行となっていることが分かる。
ここで、もし、物体の動きが一様だと仮定すれば、画素１７３を予測するのに好ましい動きベクトルは後方予測ブロックの動きベクトル（１７５）と平行であることが好ましい。すなわち、本実施例の場合は、本発明を用いることにより、異なるパリティのフィールド間においても、画素（１７３）の好ましい前方予測ベクトル及び後方予測ベクトルが求められることが分かる。この結果、従来方式で問題となった、Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅが選ばれた場合の画質劣化等の問題を軽減することができる。
【００４９】
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、パリティが異なるフィールド間においても、動きベクトルを正しく求める事が可能となり、従来方式で問題であった符号化効率の劣化や色成分のずれといった課題を、すべて解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フレーム間予測符号可装置のブロック図
【図２】輝度、色差の各画素の位置と、それらが属するフィールドを説明する図
【図３】フィールド画像における輝度、色差の各画素の垂直方向の字空間位置を説明する図
【図４】フレーム符号化モード時にフィールドとフレームの関係を説明する図
【図５】フレーム間予測符号化モード時の予測方法を説明する図
【図６】フィールド間予測モード時の予測方法を説明する図
【図７】フィールド画像の座標を説明する図
【図８】従来方式のフィールド間の対応する画素間の動きベクトルの算出方法を説明する図
【図９】従来方式の動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図
【図１０】従来技術におけるパリティが異なるフィールド間のゼロベクトルを説明する図
【図１１】Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅの原理を説明する図
【図１２】Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅ時の従来技術の問題点を説明する図
【図１３】輝度動きベクトルから色差動きベクトルを求める際の従来技術の問題点を説明する図
【図１４】本発明を用いた場合のゼロベクトルの定義の実施例を説明する図
【図１５】本発明における参照元がＢｏｔｔｏｍフィールドで参照先がＴｏｐフィールドの場合の動きベクトルの算出方法を説明する図
【図１６】本発明における参照元がＴｏｐフィールドで参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の動きベクトルの算出方法を説明する図
【図１７】本発明における参照元がＢｏｔｔｏｍフィールド、参照先がＴｏｐフィールドの場合の動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図
【図１８】本発明における参照元がＴｏｐフィールド、参照先がＢｏｔｔｏｍフィールドの場合の動きベクトルが指し示す画素の算出方法を説明する図
【図１９】本発明による輝度動きベクトルから色差動きベクトルの算出方法を説明する図
【図２０】本発明を用いた場合の輝度と色差の動きベクトルの実施例を説明する図
【図２１】本発明を用いた場合のＤｉｒｅｃｔ Ｍｏｄｅの実施例を説明する図
【図２２】補間画素の算出方法を説明する図
【符号の説明】
３１ 直交変換手段
３２ 量子化手段
３３ 逆量子化手段
３４ 逆直交変換手段
３５ 復号画像生成手段
３６ 復号画像記憶手段
３７ 動きベクトル計算手段
３８ 予測画像生成手段
３９ 予測誤差信号生成手段
４０ 係数エントロピー符号化手段
４１ 動きベクトルエントロピー符号化手段
４２ 多重化手段
５０ａ−５０ｄ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度第１，３，５，７ライン
５１ａ−５１ｄ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度第２，４，６，８ライン
５２ａ−５２ｂ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ色差第１，３ライン
５３ａ−５３ｂ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ色差第２，４ライン
６４ａ−６４ｃ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
６５ａ−６５ｃ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
８１ Ｆｒａｍｅ＃１輝度成分
８２ Ｆｒａｍｅ＃２輝度成分
８４ａ−８４ｃ Ｆｒａｍｅ＃１〜＃３
９０ 同パリティフィールド間予測
９１ 異パリティフィールド間予測
９４ａ−９４ｂ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
９５ａ−９５ｂ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１００ 前方参照フレーム
１０１ 符号化対象フレーム
１０２ 後方参照フレーム
１０３ 符号化対象ＭＢ
１０４ 後方予測ＭＢ
１０５ 後方予測ＭＢの動きベクトル
１０６ 符号化対象ＭＢから参照フレームＦを予測するための動きベクトル
１０７ 符号化対象ＭＢかさ参照フレームＢを予測するための動きベクトル
１１０ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１１１ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１１２ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１１３ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１１４ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１１５ 後方予測ＭＢの動きベクトル
１１６ 前方予測ベクトル
１１７ 後方予測ベクトル
１１８ 好ましい前方予測ベクトル
１１９ 好ましい後方予測ベクトル
１２０ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１３０ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１３１ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１３２ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１３３ａ−１３３ｂ 符号化対象輝度成分
１３４ａ−１３４ｂ 符号化対象色差成分
１３５ａ−１３５ｂ 参照フィールドの輝度成分
１３６ａ−１３６ｂ 予測として好ましい色差成分
１３７ａ−１３７ｂ 参照フィールドの色差成分
１４０ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１４１ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１４２ Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ色差成分
１４３ Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ色差成分
１４５ 好ましい色差成分の位置
１５０ａ−１５０ｂ 符号化対象輝度成分
１５１ａ−１５１ｂ ゼロベクトルの基準となる輝度成分の位置
１５２ａ−１５２ｂ 符号化対象色差成分
１５３ａ−１５３ｂ ゼロベクトルの基準となる色差成分の位置
１７０ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１７１ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ
１７２ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ
１７３ 符号化対象Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１７４ 後方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１７５ 後方予測ＭＢベクトル
１７６ 前方参照動きベクトル
１７７ 後方参照動きベクトル
１７８ 前方参照Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄ輝度成分
１８０ 符号化対象Ｔｏｐ Ｆｉｅｌのｄ輝度成分
１８１ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの輝度成分の予測位置
１８２ 符号化対象Ｔｏｐ Ｆｉｅｌｄの色差成分
１８３ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの色差成分の予測位置
１８４ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの輝度成分のゼロベクトルの基準
１８４ 前方参照Ｂｏｔｔｏｍ Ｆｉｅｌｄの色差成分のゼロベクトルの基準
２００ 動きベクトル算出手段
２０１ 参照元フィールド座標
２０２ 参照先フィールド座標
２０３ 動きベクトル
２１０ 画素対応付け手段
２１１ 動きベクトル
２１２ 参照元フィールド座標
２１３ 参照先フィールド座標
２２０ 動きベクトル算出手段
２２１ 参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２２２ 参照先Ｔｏｐフィールド座標
２２３ 動きベクトル
２３０ 画素対応付け手段
２３１ 動きベクトル
２３２ 参照元Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２３３ 参照先Ｔｏｐフィールド座標
２４０ 動きベクトル算出手段
２４１ 参照元Ｔｏｐフィールド座標
２４２ 参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２４３ 動きベクトル
２５０ 画素対応付け手段
２５１ 動きベクトル
２５２ 参照元Ｔｏｐフィールド座標
２５３ 参照先Ｂｏｔｔｏｍフィールド座標
２６０ 色差動きベクトル生成手段
２６１ 輝度動きベクトル
２６２色差動きベクトル
２７０座標を求めたい位置
２７１画素の定義位置
２８０〜２８５ 整数画素
２８６〜２８７ 補間画素
Claims (14)
- 複数のフィールドで構成される画像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像符号化方式において、
パリティが異なるフィールド間予測を行う際に、動きベクトルの参照元のフィールドの画素位置から、空間的にそれと同位置の参照先フィールドの画素位置を指し示す動きベクトルをゼロベクトル基準とすることを特徴とする動画符号化方法。 - パリティが異なるフィールド間において、動きベクトルを算出する手段を有する動画像符号化方法であって、
前記動きベクトルを算出をする手段は、動きベクトルの参照元のフィールドの画素と空間的に同じ動きベクトル参照先のフィールドの位置を、ゼロベクトルの基準として用いることを特徴とする動画符号化方法。 - 請求項１乃至請求項２で定義された動きベクトルは、輝度成分のフィールド画像を対象としたものであることを特徴とする動画符号化方法。
- 請求項１乃至請求項２で定義された動きベクトルは、色差成分のフィールド画像を対象としたものであることを特徴とする動画符号化方法。
- 符号化対象フィールドの色差の動きベクトルは、空間的に近接する輝度成分が有する、請求項１乃至請求項２で定義された動きベクトルを、一定倍率スケーリングして生成することを特徴とする動画符号化方法。
- 複数のフィールドで構成される画像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像符号化方式において、
該動きベクトルの参照元のフィールドがＴｏｐフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであった場合、
参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上から（ｎ−１）番目とｎ番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、ゼロ基準とすることを特徴とする動画像符号化方法。 - 複数のフィールドで構成される画像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像符号化方式において、
該動きベクトルの参照元のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＴｏｐフィールドであった場合、
参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上からｎ番目と （ｎ＋１）番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、ゼロ基準とすることを特徴とする動画像符号化方法。 - 複数のフィールドで構成される映像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像復号方式において、
パリティが異なるフィールド間予測を行う際に、動きベクトルの参照元のフィールドの画素位置と参照先フィールドの該参照元フィールドと空間的に同位置の画素位置を指し示す動きベクトルをゼロベクトル基準として用いることを特徴とする動画復号方法。 - パリティが異なるフィールド間の動きベクトルから、フィールド間の画素の対応付けを行なう画素対応付け手段を有する動画像復号方法であって、
前記画素対応付け手段は、動きベクトルの参照元のフィールドの画素位置と参照先フィールドの該参照元フィールドと空間的に同位置の画素位置を指し示す動きベクトルをゼロベクトル基準として用いることを特徴とする動画復号方法。 - 請求項８乃至請求項９で定義された動きベクトルは、輝度成分のフィールド画像を対象としたものであることを特徴とする動画復号方法
- 請求項８乃至請求項９で定義された動きベクトルは、色差成分のフィールド画像を対象としたものであることを特徴とする動画復号方法
- 符号化対象フィールドの色差の動きベクトルは、色差の動きベクトルは、空間的に近接する輝度成分が有する、請求項８乃至請求項９で定義された動きベクトルを、一定倍率スケーリングしたものを用いることを特徴とする動画復号方法。
- 複数のフィールドで構成される画像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像符号化方式において、
該動きベクトルの参照元のフィールドがＴｏｐフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであった場合、
参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上から（ｎ−１）番目とｎ番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、ゼロ基準とすることを特徴とする動画像復号方法。 - 複数のフィールドで構成される画像フレーム信号に対しフィールド間の動き補償予測を行う動画像符号化方式において、
該動きベクトルの参照元のフィールドがＢｏｔｔｏｍフィールドであり、該動きベクトルの参照先のフィールドがＴｏｐフィールドであった場合、
参照元のフィールドの画面の上からｎ番目のラインの画素が、参照先のフィールドの画面の上からｎ番目と （ｎ＋１）番目のラインの中間の位置を指し示す動きベクトルを、ゼロ基準とすることを特徴とする動画像復号方法。
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