JP2746749B2 - インターレースされたビデオシーケンスのフィールドを符号化するシステムと符号化方法及び復号するシステムと復号方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の背景） この発明はインターレースされたビデオ信号の交互フ
ィールドを符号化する方法とシステム（装置）に関連
し、かつ他のフィールドが既に符号化されている場合に
特に適用可能な方法とシステムに関する。

インターレース走査は、テレビジョン伝送の帯域幅圧
縮の有効な方法である。さらなる帯域幅圧縮は、すべて
の偶フィールドあるいはすべての奇フィールドのいずれ
かを削除することによりインターレースされたビデオシ
ーケンスのダウンサンプリングで達成できる。この方式
は、例えば、ビデオデータを圧縮する符号化・復号化プ
ロトコルに関連する現行の動画エキスパートグループ
（MPEG:Motion Picture Experts Group）提案で使用さ
れている。その提案された形式においては、インターレ
ースされたビデオシーケンスの奇フィールドのみが符号
化されかつ伝送される。偶フィールドと奇フィールドが
強く相関しているという事実を利用する本発明は、欠落
した偶フィールドを非常に効率的に符号化することを可
能にする。

（発明の目的） 従って、この発明の目的は、インターレースされたビ
デオ信号の１つのフィールドを効率的に符号化する方法
と装置（システム）を与えることである。

この発明の別の目的は、本発明による方法と装置を使
用して効率的かつ正確な復号を許すようにインターレー
スされたビデオデータを符号化する方法と装置を与える
ことである。

（発明の概要） 本発明によると、ビデオのフィールドの多重モード予
測補間符号化（multimode predictive interpolative c
oding）を行う装置は、インターレースされたデータの
現在および未来のフィールドを連結する入力手段（この
フィールドは過去および未来の奇フィールドで画素デー
タが省略されるライン位置に画素データを有する偶フィ
ールドを含んでいる）、データの奇フィールドからデー
タの偶フィールドを分離する分離器手段、および過去の
奇フィールドデータを与える遅延連結手段（delayed co
upling means）を含んでいる。この装置はまたデータを
蓄積し、かつメモリから過去の偶フィールドデータを与
える蓄積手段、および、そのような各データフィールド
に対応する補間された高画質化したデータフィールド
（enhanced fields of data）を蓄積手段に導出かつ連
結し、かつ省略されたライン位置で評価された画素デー
タを有するデータの現在の偶フィールドと未来および過
去の奇フィールドを受信するよう連結された補間手段も
含んでいる。未来の奇データ、過去の奇データおよび過
去の偶データの最良整合ブロック（bestmatched bloc
k）の場所（location）を示す動きベクトル信号を形成
するために、現在の強化偶フィールドデータと、未来お
よび過去の高画質化した奇フィールドおよび過去の偶フ
ィールドデータの各々とを比較し、かつ動きベクトル信
号を蓄積手段に連結するブロック整合手段（block matc
hing means）が含まれている。さらにこの装置は、現在
の偶画素データのブロックと、最良整合ブロックのみと
は異なるものとの複数のモード比較を実行するか、ある
いは平均的に、最小のエラーを有しかつ最良モードブロ
ックのエラーを画素毎（pixel by pixel）に表す画素エ
ラー信号を導出する、単一の最良モードブロックを表す
最良モード信号を導出するために、動きベクトル信号に
応答してメモリから検索された画素データのブロックを
利用する比較器手段、および画素エラー信号と、最良モ
ード信号に対応する動きベクトルに基づいた最良整合ブ
ロック場所信号および復号器により使用されるよう伝送
される奇フィールド画素データ信号とを備える出力手段
を含んでいる。

また、本発明によると、ビデオの符号化フィールドを
復号する装置は、最良整合ブロックの場所データを与え
る場所信号、画素データの現在の偶フィールドに対する
最良モードブロックの画素値エラーを表す画素エラー信
号および奇フィールド画素データ信号を連結する入力手
段と、未来の奇フィールドと過去の奇および偶フィール
ドを含む画素データのフィールドを蓄積する蓄積手段を
含んでいる。蓄積された未来の奇フィールドと過去の奇
および偶フィールドから画素データの１つ以上のブロッ
クを検索するアドレス信号を与えるアドレス発生器手段
が含まれ、そしてブロック連結手段は同時に検索された
画素データのブロックの数にかかわらず単一最良モード
データブロックを与え、かつ画素データの同時検索ブロ
ックを平均化する手段を含んでいる。また、現在の偶フ
ィールド画素データのブロックを与えるよう画素エラー
信号と単一最良モードデータブロックを結合するブロッ
ク加算器手段（block adder means）、およびデータの
交互する奇および偶フィールドを含むビデオ信号を与え
る結合器手段（combiner means）が含まれている。

さらに、本発明によると、ビデオの多重モード予測補
間符号化フィールドを符号化する方法は、以下のステッ
プ、 （ａ）インターレースされた画素データの現在のフィー
ルド、およびそのようなデータの過去および未来のフィ
ールドの具備、 （ｂ）画素データの強化フィールドを形成するようにデ
ータの過去および未来のフィールドの省略されたライン
の場所での評価画素データの具備、 （ｃ）データの最良整合ブロックを示す動きベクトル信
号を導出するために、現在のフィールドからの画素デー
タのブロックと、そのような過去および未来のフィール
ドからのデータの対応ブロックとの比較、 （ｄ）現在のフィールドからの画素データのブロックと
比較するために異なるモードの最良整合ブロックの利用
に基づく画素毎のエラーを表す画素エラー信号の形成、
およびそのようなモードのいずれかが最小全エラーを表
すかを示す最良モード信号の形成、および （ｅ）最良モード信号、動きベクトル信号、画素エラー
信号、および復号器により使用されるよう伝送されるデ
ータの未来の奇フィールドの具備、 を含んでいる。

また、本発明によると、ビデオの符号化フィールドを
復号する方法は、以下のステップ、 （ａ）データの最良整合ブロックの場所データを与える
場所信号、データの現在の偶フィールドに対する最良モ
ードブロックの画素値エラーを表す画素エラー信号、お
よび奇フィールド画素データ信号の受信、 （ｂ）現在の偶フィールドに対して、未来の奇フィール
ドと過去の奇および偶フィールドを含む画素データのフ
ィールドの蓄積、 （ｃ）場所信号の使用によって、蓄積された未来の奇フ
ィールドと過去の奇および偶フィールドからの画素デー
タの１つ以上のブロックをメモリから検索するのに使用
されたアドレス信号の導出、 （ｄ）メモリから同時に検索された画素データのブロッ
クの数にかかわらず単一最良モードデータブロックを与
えるように、ステップ（ｃ）で検索された画素データの
ブロックに応答する平均化機能の具備、 （ｅ）現在の偶フィールド画素データのブロックを導出
するために、最良モードデータブロックと、そのような
画素エラー信号との結合、および （ｆ）交互する奇および偶フィールドを含むビデオ信号
を与えるようデータの奇フィールドと結合するデータの
偶フィールドの集合（assembling）、 を含んでいる。

（実施例） 本発明をより良く理解するために、添付図面を参照し
て以下詳細に説明する。さて第１図を参照すると、そこ
には復号器を伝送するためにインターレースされたビデ
オシーケンスの交互フィールドを符号化する装置が例示
されている。このように、ビデオデータの連続する奇お
よび偶フィールドから構成されたビデオのフレームに対
して、第１図の装置は例えば偶フィールドの符号化に使
用できる。

ここで使用されたように、 「フィールド」は、例えばNTSCテレビジョン信号の交
互フィールドの一方のみのようなデータの不完全フレー
ムを規定しており、 「フレーム」は、例えばNTSCデータの２つのフィール
ドの複合のようなデータの完全フレームを規定してい
る。

第１図において、符号器は、インターレースされたビ
デオシーケンスを受信する端子20として示された入力手
段と、データＥ（ｔ）の偶フィールドからデータＯ
（ｔ）の奇フィールドを分離するフィールドスプリッタ
22として示された分離器手段を含んでいる。

第２図は適当なフィールドスプリッタを例示したもの
である。DMUXユニット25として示されたデマルチプレク
サはインターレースされたビデオシーケンスを受信し、
かつ制御信号源としてカウンタを使用する。カウンタの
出力が偶である場合、２対１のDMUXの「偶」出力ポート
が選択され、さもなければ「奇」出力ポートが選択され
る。

第１図に戻り、奇フィールドデータはユニット21によ
り符号化され、一方において変調器ユニット68に与えら
れる。さらに符号化された奇フィールドデータはユニッ
ト23により復号される。この際、符号化と復号化により
導入されたエラーはブロック整合プロセスの間に考慮さ
れ対処される。復号された奇フィールドデータをOc
（ｔ）と名付ける。

遅延ユニット19および24を含む遅延連結手段は、タイ
ミング目的で参照するためにOc（ｔ）と呼ばれた奇フィ
ールドデータが点26に供給される場合に、Oc（ｔ−１）
と呼ばれるデータの過去（直前）の奇フィールドデータ
とデータＥ（ｔ）の偶フィールドが同時に点28と30に供
給されるように配設されている。このように、装置動作
の所定の反復において、フィールドOc（ｔ）とOc（ｔ−
１）およびＥ（ｔ）はそれぞれ点26,28および30で同時
に利用可能である。

また符号器は、単一補間ユニットの個別チャネルとし
て構成できる線形補間器（LI:linear interpolator）3
2,34,36として示された補間手段を含む。これらは同じ
個別のフィールドの先行ラインと後続ラインの対応位置
の画素データを補間することにより、データの各個別フ
ィールドの欠落ラインで、画素データを近似的に満たす
作用を行う。これは実際の入力画素データの交互ライン
と補間データでインタリーブしたラインからなる完全フ
レームを同じフレーム速度で与える。このように補間さ
れたフィールドを本明細書で高画質化したフィールド
（enhanced fields）と称する。非線形補間もまた可能
である。第１図に示されたように、ユニット32は符号器
ユニット21と復号器ユニット23を介して分離器手段から
現在の奇フィールド入力データOc（ｔ）を受信し、かつ
その出力は高画質化したフィールドバージョンOci
（ｔ）である。同様に、ユニット34は遅延ユニット24か
ら過去の奇フィールドOc（ｔ−１）を受信し、その出力
は高画質化したフィールドバージョンOci （ｔ−１）である。同様に、補間ユニット36は分離器か
ら入力データＥ（ｔ）の現在の偶フィールドを受信し、
その出力は強化フィールドバージョンEi（ｔである。補
間手段はOci（ｔ）、Oci（ｔ−１）およびEi（ｔ）をメ
モリバンク50とブロック整合手段に与える。

第３図には、線形補間器（ユニット）32,34,36の補間
回路の実施例が示されている。第３図では、線形補間は
欠落中間ラインを発生するため、１つのフィールドの２
つの走査ライン間で実行される。このことは各欠落画素
に対して全加算器31とシフトレジスタ29によって行われ
る。図示のように、フレームの偶ラインあるいは奇ライ
ンのみを含む入力フィールドはフィールドバッファ35に
入力される。カウンタ手段により与えられた値の制御の
下に、２つの画素が選択され、それらは２つの連続ライ
ン（すなわち、欠落ライン位置の前と後のライン）の同
じ水平位置にあり、かつ２つのレジスタ37と39に別々に
蓄積される。２つの画素の値は全加算器31で加算され、
かつシフトレジスタ29で１ビットづつ右にシフトされ
る。これは２つの画素値の和をファクタ（係数）２で割
算することと等価である。同じプロセスはフィールドの
各欠落画素に順次適用される。実際には、この動作シー
ケンスは追加の加算器とレジスタの組合せを通して並列
に実行される。線形補間器（ユニット）32,34,36の出力
信号は直線的に補間された高画質化したフィールドであ
る。図示のように、ユニット32にOc（ｔ）を入力すると
補間出力Oci（ｔ）となり、同様に、入力Oc（ｔ）の補
間は補間出力Oci（ｔー１）となり、Ｅ（ｔ）の補間は
補間出力Ei（ｔ）となる。

前置、後置および併置ブロック整合（BM）（forward,
backward and cosited block matching）ユニット40,4
2,44として示されたようなブロック整合手段は、単一ユ
ニットの個別チャネルとしても構成できる。ブロック整
合手段は、データEi（ｔ）、Oci（ｔ）Oci（ｔ−１）、
およびEci（ｔ−１）の高画質化したフィールドを入力
として受信する。過去の偶フィールドデータであるEci
（ｔ−１）はメモリバンク50から受信され、そこで符号
器の前の反復で導出された後蓄積される。

ブロック整合手段はEi（ｔ）の画素の各ブロックに対
して、Ei（ｔ）の所定のブロックを最も近く整合するOc
i（ｔ）、Oci（ｔ−１）、およびEci（ｔ−１）の対応
ブロックを見いだす。これらを最良に整合した前置、後
置および併置ブロックと称する。次に、ブロック整合手
段は、識別された最良整合ブロックの各々に適切な動き
ベクトルを計算し、かつメモリ（メモリバンク50）に動
きベクトルのデータを出力する。このように「FMV」はO
ci（ｔ）のどのブロックがEi（ｔ）の適切なブロックを
最良に整合するかを示す動きベクトルである。同様に、
「BMV」は、Oci（ｔ−１）のどのブロックがEi（ｔ）の
適切なブロックを最良に整合するかを示す動きベクトル
である。最後に、「CMV」はEci（ｔ−１）のどのブロッ
クがEi（ｔ）の適切なブロックを最良に整合するかを示
す動きベクトルを表している。本実施例において、16×
16画素のブロックが動き補償ブロック整合に使用されて
いる。ブロック整合技術は既知であり、かつブロック整
合ユニット40,42,44はウー（Wu）とヤング（Yang）の米
国特許第4,897,720号に示されたようなブロック整合を
適切に使用しうる。

カウンタ52と最良整合選択器54は整合されているEi
（ｔ）のブロックに対応するメモリバンク50中の最良整
合ブロックのアドレスを発生するために動きベクトル情
報を使用する。

メモリバンク50は、ランダムアクセスメモリ（RAM）
チップから構成でき、それは５つのＭ×Ｎイメージ（Ｍ
とＮは１つの映像の画素で示した幅と高さである）とN/
16×M/16動きベクトルの３つの組を保持するのに十分大
きくなければならない。

最良モード発生器手段60は、Ei（ｔ）の各ブロックと
ブロック整合手段により見いだされた最良整合前置、後
置および併置ブロックを入力として受信する。同時に、
ユニット62として示された動きベクトル選択器は各最良
整合ブロックの動きベクトル値を受信する。最良モード
発生器60はどの最良整合ブロックがEi（ｔ）の適切なブ
ロックを最も近く整合するかを決定する。これらの別々
の比較は比較モードとして知られている。このように、
未来の奇画素データ、過去の奇画素データおよび過去の
偶画素データの最良整合ブロックにより、Ei（ｔ）から
の画素データの特殊ブロックの比較に基づいて前置モー
ド、後置モード、および併置モードがそれぞれ存在し得
る。最良モード発生器もまたブロック整合手段から受信
される最良整合ブロックの２つあるいはそれ以上の平均
であるブロックを形成しかつ比較できる。これらの平均
されたモードは、最良整合ブロックの任意の平均された
集合に基づくことができる。ある種の用途においては、
最も有用な平均化モードは、画素データの各高画質化し
たフィールドからの過去の偶ブロックおよび未来の奇ブ
ロックと、過去および未来の奇ブロックの集合であるこ
とが見いだされた。このため最良モード発生器はそれら
のモードの間から全体としての最良整合ブロック（最良
モードブロックとしても知られている）を選ぶ。

最良モードブロックの選択の後、最良モード発生器60
は、３つの異なる出力、すなわち、最良モードブロッ
ク、差ブロック、およびどのモードが選択されたかを示
す動きベクトル選択器ユニット62と変調器ユニット68へ
の信号を発生する。動きベクトル選択器ユニット62は動
きベクトル符号器64に適切な１ブロックあるいは（平均
化モードの場合には）複数のブロックに関する動きベク
トル情報を送る。ユニット64は動きベクトルデータを符
号化し、かつそれを変調器68に与える。動きベクトル符
号器は、すべての可能な動きベクトルの２進コードを蓄
積するルックアップテーブルに基づく可変長符号化（VL
C:variable length coding）を使用する。ルックアップ
テーブルはカスタム的に規定可能であるが、しかし本発
明は現在MPEG提案で使用されるものと同じものを使用す
る。

差ブロックはEi（ｔ）のブロックから全最良モードブ
ロックの値の画素毎の減算の結果である。差ブロックは
ブロックデータ符号器41により符号化され、かつ変調器
ユニット68に与えられる。データ符号器41は、第４図に
さらに詳しく例示されている。第４図において、ユニッ
ト48は最良モード発生器から受信された16×16ブロック
を４つの８×８ブロックに変換する。離散余弦変換がDC
Tユニット43により差ブロックデータに適用される。こ
の変換は８×８サイズのブロックに実行される。８×８
離散余弦変換は次のように規定される。

ここでｘ（i,j）,i,j＝0,....,7は画素値であり、Ｘ
（u,v）,u,v＝0,....,7は変換された係数、 であり、かつＣ（ｕ）＝1,u,v＝1,....,7である。DCTは
良く知られた技術であり、かつこの目的に利用できるIC
チップが存在する。

より高い符号化効率を達成するために、DCT係数が固
定ステップＳを持つ、第５図に示された均一量子器によ
り量子化される。量子化テーブルに蓄積されたＳの値
は、典型的には１つの係数から他の係数にわたり変化す
る。第５図は、線形量子化を示しているが、非線形量子
化もまた可能である。この例では、使用される量子化テ
ーブルは現在MPEG標準である。しかし、他の量子化テー
ブルも使用可能である。量子化の後で、DCTブロックは
大量の零係数を含んでいる。ジクザク走査の既知の技術
は零係数のランを最大にし、それにより高いデータ圧縮
を有効にするためにDCTブロックに適用できる。ジクザ
ク走査は、第６図に示されたようなルックアップテーブ
ルにより実現され、それはDCT係数ブロックの座標を０
と63の間の値に写像する。これは可変長符号化の順序を
表している。ハフマン符号化の既知の形は量子化された
DCT係数を２進コードに変換するよう適用される。本発
明では、他のテーブルも使用可能であるが、MPEG VLCテ
ーブルがこれらの目的に使用されている。

符号化された差ブロックデータも第７図に示されたブ
ロックデータ復号器58に与えられる。ブロックデータ復
号器は、符号器の逆順序で逆動作を実行する。最初に、
符号化されたデータはハフマン復号化され、次に逆ジク
ザグ走査（unzigzag scanning）が適用される。データ
は逆量子化（unquantize）され、かつ逆離散余弦変換が
既知の技術を使用して適用される。復号器は符号器と同
じテーブルを使用する。ブロックデータ復号器58の出力
はブロック加算器56に与えられる。ブロック加算器56も
また最良モード発生器から最良モードブロックを受信す
る。それは復号器により再形成される同じ偶フィールド
を創成（形成）するために最良モードブロックに差ブロ
ックを加算する。その偶フィールドはメモリバンク50に
与えられ、そこでは装置の次の反復の間に併置ブロック
整合ユニット44により併置された過去の偶フィールドと
して使用される。

変調器ユニット68は受信したデータの４つの組（奇フ
ィールドデータ、符号化された動きベクトルデータ、符
号化された差ブロックデータおよび最良モード信号デー
タ）を結合し、適切な信号を端子70に与える。そこから
データは適切な復号器に送ることができる。

第８図は最良モード発生器60の適当な実施例を例示し
ている。最良モード発生器は、前置エラー発生器（FEG:
forward error generator）92、平均エラー発生器（FCE
G）94、平均エラー発生器（BFEG）96、および併置エラ
ー発生器（CEG:cosited error generator）98の４つの
エラー発生器を含んでいる。エラー発生器はEi（ｔ）か
らのブロックと適切な最良整合ブロックを入力として受
信する。

前置エラー発生器FEGは、Ei（ｔ）の適当なブロック
と最良整合前置ブロックを比較する。併置エラー発生器
CEGは、Ei（ｔ）の適切なブロックと最良整合併置ブロ
ックとを比較する。平均エラー発生器は、平均ブロック
を生成するために一緒に平均化する２つ以上の最良整合
ブロックを受信する。この平均ブロックは、Ei（ｔ）の
適切なブロックと比較される。平均エラー発生器BFEG
は、このように最良整合後置ブロックと最良整合前置ブ
ロックの平均であるブロックを創成する。同様に、平均
エラー発生器FCEGは、最良整合前置ブロックと最良整合
併置ブロックの平均であるブロックを形成する。平均化
は画素毎に２つのブロックからの画素値を加算し、かつ
得られた各画素値をファクタ２だけ低減すること（すな
わち、各値を半分に分割する）により行うことができ
る。

これらの入力から、エラー発生器は３つの出力、すな
わち予測ブロック、差ブロックおよび絶対エラーを生成
する。

予測ブロックは、エラー発生器がEi（ｔ）の適切なブ
ロックと比較するブロックである。このようにFEGある
いはCEGの場合に、予測ブロックはブロック整合ユニッ
トから受信された最良整合ブロックである。平均エラー
発生器の場合には、予測ブロックは２つあるいはそれ以
上の最良整合ブロックの平均である。この予測ブロック
は予測ブロック選択器93に出力される。

差ブロックは画素毎に他のブロックの対応画素の値か
ら１つのブロックの画素の値を減算することにより計算
される。この差のこの値は、差ブロックの対応画素に割
り当てられる。差ブロックのこれらすべての画素の絶対
値の和は、絶対エラーである。

差ブロックは、差ブロック選択器ユニット95に与えら
れる。絶対エラーは、比較器ユニット97に出力される。
絶対エラーに基づいて、比較器は、最良モードを選ぶ。
典型的にはこれは最小絶対エラーを有するモードである
が、しかし他の選択も可能である。これは最良モードと
して参照される。次に比較器は、差ブロック選択器ユニ
ット95、変調器ユニット68、動きベクトル選択器ユニッ
ト62および予測ブロック選択器93に最良モードを示す信
号を供給する。この信号の受信に基づいて、差ブロック
選択器はブロックデータ符号器41に適切な差ブロックを
送り、かつ予測ブロック選択器は、ブロック加算器56に
適切な予測ブロック（最良モードブロック）を送る。

第９図を参照すると、そこには前置エラー発生器FEG
あるいは併置エラー発生器CEGのいずれかの適当なエラ
ー発生器回路の一実施例が例示されている。第９図にお
いて、バッファブロックユニット67とバッファブロック
ユニット69は、Ei（ｔ）から１つのブロックを受信し、
Oci（ｔ）あるいはEi（ｔ−１）のいずれかから最良整
合ブロックを受信する。減算ユニット51は、２つのブロ
ックの対応画素の各組の値の差を計算し、かつその値を
ブロックバッファ55の対応画素値に割り当てる。これは
差ブロックとして知られている。絶対値発生器53は、画
素の各組の差の値を絶対値に変換し、かつ加算器ユニッ
ト57にその情報を与える。加算器ユニット57は絶対エラ
ー値を形成するよう比較される２つのブロックの差のす
べての絶対値の和を取る。

第10図を参照すると、そこには適当な平均エラー発生
器回路の一実施例が示されている。ブロックバッファ78
は、Ei（ｔ）のブロックを受信する。ブロックバッファ
79と83はブロックを創成するために平均化されているフ
ィールドから最良整合ブロックを受信する。エラー発生
器BFEGの場合に、Oci（ｔ−１）とOci（ｔ）からの最良
整合ブロックが使用される。平均エラー発生器FCEGの場
合に、Oci（ｔ）とEci（ｔ−１）からの最良整合ブロッ
クが使用される。最良整合ブロックの各々の対応画素の
各値は平均ブロックを形成するため加算されかつ２で割
算される。これはユニット81により遂行される。この平
均ブロックは減算ユニット77によりEi（ｔ）の対応ブロ
ックから減算される。他のエラー発生器と同じ形態で、
差ブロックと絶対エラー値の双方が形成される。

第11図を参照すると、そこには比較器ユニット97の適
当な一実施例が示されている。最小値判定ユニット74
は、４つの絶対エラー入力の最小値を選び、かつ適切な
最良モード信号を出力する。一方では現在の実施例は最
小可能な絶対エラーを持つモードを選ぶが、他の判定規
準もまた利用可能である。

第12図を参照すると、そこには差ブロック選択器の適
当な一実施例が示されている。マルチプレクサユニット
73は、入力として４つの差ブロックを受信する。最良モ
ード信号に応じて、ユニット73は、適切な差ブロックを
出力する。

復号器の説明 実現された符号化機構が非常に非対称的であるから、
復号器は符号器より簡単である。このことは、復号器が
ブロック整合を実行する必要がないか、あるいは最良モ
ード決定を行う必要がないという事実に大いに依存して
いる。

第13図において、復号器は、符号化されたデータを受
信する端子80として示された入力手段を含んでいる。復
調器ユニット82として示された復調手段は符号化された
データを４つのビットストリーム、すなわち、動きベク
トルビットストリームの形の場所信号、最良モード信号
ビットストリーム、差ブロックビットストリームの形の
画素エラー信号、および奇フィールドデータ信号ビット
ストリームに分離する。

動きベクトルデータを含む第１ビットストリームは符
号器に使用されたものと同じVLCテーブルを使用する動
きベクトル復号器84により復号される。動きベクトル復
号器84は１つあるいは２つの異なる動きベクトルを表す
部分にビットストリームを区分する。VLCテーブルを使
用して、復号器は、対応する動きベクトルを与える。動
きベクトルはEi（ｔ）の原始ブロックからの最良整合ブ
ロックの変位を表している。動きベクトル復号器は、動
きベクトルをアドレス発生器ユニット88に供給する。こ
のアドレス発生器はまた復調器ユニット82から最良モー
ド信号を受信する。アドレス発生器は、特定の動きベク
トル信号と最良モード信号に依存して、１つ以上の最良
に整合した未来の奇ブロック、過去の奇ブロックおよび
過去の偶ブロックのメモリアドレスを発生するよう復号
された動きベクトルと最良モード信号を使用する。これ
らのブロックはしばしば最良に整合した前置、後置およ
び併置ブロックとしてそれぞれ参照されている。

別の装置において、３ビットストリームのみを送る必
要がある。この装置において、最良モード信号と動きベ
クトルは受信機メモリのどこに最良整合ブロックが発見
できるかを記述するアドレスビットストリームに結合さ
れる。

予測ブロック発生器ユニット85として示されたブロッ
ク連結手段は、メモリバンク86として示された蓄積手段
から、最良に整合された前置ブロック、後置ブロックお
よび併置ブロックを受信する。それはまた復調器82から
最良モード信号を受信する。ユニット85は符号器で識別
されたものと同じモードデータブロックを発生する。特
に第14図を参照すると、そこにはブロック発生器85の適
当な一実施例が示されている。最良モードデータブロッ
クを表す最良整合ブロックは、メモリバンク86から適切
なブロックバッファに受信される。この実施例におい
て、２つの平均モードはユニット102と103により形成さ
れる。単に最良整合ブロックを使用する２つの別のモー
ドは適切なバッファで受信されたものとして既に利用可
能である。動作において、所望の最良モードブロックを
与えるのに必要な最良整合ブロックのみがブロック発生
器ユニット85に供給される。このように、もしも未来の
奇ブロックあるいは過去の偶ブロックのいずれかが最良
モードブロックを表すなら、所望の各ブロックのみがユ
ニット85により受信され、かつそれはユニット85により
ブロック加算器ユニット87に連結される。しかし、もし
も最良モードブロックが過去の偶ブロックと未来の奇ブ
ロックとの平均を表すデータのブロックであるなら、ユ
ニット103で平均しかつブロック加算器ユニット87に連
結されるバッファ100と101にメモリからそれらのブロッ
クがそれぞれ与えられる。最良モードブロックが過去お
よび未来の奇フィールド最良整合ブロックの平均を表す
場合に、動作はバッファ99と100およびユニット102を介
して同様に行われる。例示されたように、ユニット85は
平均化機能を実現する最良モード信号に応答するが、し
かし、他の適用例ではユニット85は任意の単一入力ブロ
ックを単に通過するよう配設され、かつ２つのブロック
の入力に同時に応答して、２つのブロックが受信されれ
ば何時でもユニット87に平均出力を与えるよう配設され
ることのみが必要である。例示されたようなユニット85
の動作では、適切なモードがMUXユニット106に負荷さ
れ、それはブロック加算器ユニット87に適切な予測ブロ
ックを出力する。

ブロック復号器ユニット89は、差ブロックを復号し、
次に、ユニット85から単一最良データブロックに加算さ
れるブロック加算器ユニット87に差ブロックを与える。
特に第７図をさらに参照すると、そこには復号器89が例
示されている。この復号器は、第１図の符号器の復号器
ユニット58と同じ設計のものである。ユニット59,61,6
3,65は、それぞれ以下のシーケンス機能、すなわち、ハ
フマン復号、逆ジクザク走査、逆量子化および逆離散余
弦変換を入来符号化差ブロックデータに基づいて実行す
る。ユニット66は、４つの８×８ブロックを１つの16×
16ブロックに再集合する。

最良モードブロックと差ブロックのブロック加算器ユ
ニット87による結合は、符号化されたフィールドEci
（ｔ）を形成する。このフィールドは、メモリバンク86
に与えられ、そこでは次の偶フィールドの再形成に使用
できる。それはまたユニット90として示されたような結
合器手段に与えられる。

復調器ユニット82により出力された第４のビットスト
リームは、符号化された奇フィールドデータである。こ
のデータは、先行する符号化に両立するMPEGタイプの符
号化を与える復号器ユニット91に与えられる。復号され
た奇フィールドデータは、符号器の線形補間ユニットと
同じ態様で動作する線形補間器107に与えられる。デー
タOci（ｔ）の高画質化したフィールドがこのように形
成され、かつ結合器ユニット90とメモリバンク86に送ら
れる。メモリバンク86は、ブロック連結手段85に適切な
ブロックを発生するために、装置の先行の反復で形成さ
れたOci（ｔ）およびOci（ｔ−１）画素フィールドデー
タを使用する。前にも述べたように、Eci（ｔ）と、従
ってEci（ｔ−１）はメモリバンク86中のメモリからも
利用可能である。

第13図の結合器ユニット90は受信するデータEci
（ｔ）とOci（ｔ）の偶および奇高画質化したフィール
ドの双方からのラインの半分を落とし、かつ符号器の端
子20に元来入力されたデータのインターレースされたシ
ーケンスを再構成するようそれらを順次結合する。第13
図に示されたように、インターレースされたビデオデー
タはビデオシーケンスを観察するよう遅延ユニット72に
供給される。

ここで使用された述語「最良モード」は選択されたモ
ードの識別に使用される。通常、モード選択は復号器に
伝送すべき画素エラー信号を最小にする。しかし、この
述語は特殊な適用に使用するために選択された任意の利
用可能なモードの参照を含むよう使用される。

上記以外のモード結合もまた利用可能である。第15図
（ａ）は、異なる組のモードを使用する最良モード発生
器の配列を示している。第15図（ａ）の最良モード発生
器は、最良に整合した未来の奇ブロック、最良に整合し
た過去の奇ブロック、最良に整合した過去の偶ブロッ
ク、および最良に整合した未来の奇ブロックと最良に整
合した過去の偶ブロックとの平均であるブロックを、Ei
（ｔ）の適切なブロックと比較する。エラー発生器ユニ
ット110−113は適切な比較を遂行する。第15図（ａ）の
最良モード発生器ブロックの他の動作は、第８図の最良
モード発生器ブロックの動作と同様である。

第15図（ｂ）は第15図（ａ）の最良モード発生器に対
応する予測ブロック発生器の適当な一実施例を示してい
る。ユニット125は、未来の奇最良整合ブロックと過去
の偶最良整合ブロックの平均を発生し、一方、ユニット
121−123は、最良に整合した過去の奇ブロック、未来の
奇ブロックおよび過去の偶ブロックをユニット127に適
切に連結する。ユニット127は、最良モード信号に応答
して適切なブロックを出力する。

他の装置もまた可能である。原始奇フィールドデータ
はたとえ奇フィールドが符号化されていてもブロック整
合の目的に使用できる。

他の装置では、最良モード発生器は過去の偶フィール
ドと未来の奇フィールドのみに基づいて比較を行うこと
ができる。このように最良モード発生器は３つの入力し
か必要としない。

他の別の装置では、端子20で受信されたデータはデー
タのフレームを落すよう圧縮されたインターレースされ
たデータであり得る。このタイプの装置では、フィール
ド遅延ユニット19は必要ではない。

要約すると、本発明による方法と装置は種々の動作モ
ードを含んでいる。以下の４つのモードが最も有用であ
ると見い出されたが、しかしフィールド内（intrafiel
d）、後置あるいは３方向平均化（three−way averagin
g）さえも含んで、複雑さの増大を犠牲にして、それ以
上のものをさらに有することが可能である。

1.過去の併置偶フィールドが予測に使用される予測的
「循環」モードが予測に使用される。動きベクトルは送
られなければならず、それはしばしば静止対象では零値
を有している。

2.未来の奇フィールドが予測に使用される「前置」モー
ド。動きベクトルは送られなければならない。

3.2つの最適ブロックの画素値の平均により、過去およ
び未来の奇フィールドの双方が使用される「平均化」モ
ード。

その場合、２つの動きベクトルが送られなければなら
ない。

4.先行する併置偶フィールドが未来の奇フィールドと上
述のように結合される「循環平均化」モード。

インターレースされたビデオの偶フィールドを落とす
ことから生じる進行シーケンス（progressive sequenc
e）の適切な符号化と結合した場合に、本発明の方法と
装置は符号器の複雑さを合理的にする高品質な圧縮とな
る。この技術は標準品質ビデオ符号化の約5Mbit/s符号
化に、あるいは高圧縮分布品質 （high−compression distribution−quality）ディジ
タルHDTV符号化に使用できる。量子化されたDCT係数の
符号化はその統計的性質に応じて最適化されなければな
らず、それは、順次、再構成された最終信号の所望の品
質に依存している。もし水平ダウンサンプリングが回避
されるなら、水平周波数と垂直周波数の間で得られた非
対称性は、最適な結果を得るために、DCTブロックを符
号化する場合に考慮されなければならない。動き評価に
16×16ブロックを、DCT符号化に８×８ブロックを使用
したが、しかし、例えば、16×16ブロックと８×８ブロ
ックの双方を使用するカッドトリー・ベースの区分ブロ
ック整合アプローチ（quadtree−based segmented bloc
k matching approacch）を用いて用途に応じて、他の考
慮も最適である。我々のシュミレーションでは、同じ品
質で、奇フィールドの約60％のビット速度で偶フィール
ドが符号化されることが見い出された。同じ概念は、低
いビット速度（例えば20Mbit/s）でのHDTV符号化に使用
できる。少なくとも70Mbit/sを使用するHDTV符号化に種
々の提案がなされている。非線形エッジ保存雑音平滑化
予備処理（nonlinear edge preserving noise smoothin
g preprocessing）が符号化性能、特に雑音のあるHDTV
ビデオ信号の符号化の場合にそれを大いに高画質化する
ことが分かった。

本発明の好ましい実施例であると信じられるものが説
明されているが、当業者は、本発明を逸脱することな
く、他の変形および別の変形が行われることを認識しよ
うし、かつ本発明の真の範囲内に落ちるすべての実施例
がクレームされるよう意図されている。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による符号器の線図を示している。

第２図は、第１図の符号器で有用なフィールドスプリ
ッタを示している。

第３図は、第１図の符号器で有用な線形補間器を示し
ている。

第４図は、第１図の符号器で有用なブロックデータ符
号器を示している。

第５図は、ブロックデータを符号化するのに使用され
た一様量子化テーブルを示している。

第６図は、８×8DCTブロックのジグザグ走査線図を示
している。

第７図は、第１図の符号器と第13図の復号器で有用な
ブロックデータ復号器を示している。

第８図は、第１図の符号器で有用な最良モード発生器
を示している。

第９図は、第８図の最良モード発生器で有用なエラー
発生器を示している。

第10図は、第８図の最良モード発生器で有用な平均エ
ラー発生器を示している。

第11図は、第８図の最良モード発生器で有用な比較器
を示している。

第12図は、第８図の最良モード発生器で有用なブロッ
ク選択器を示している。

第13図は、本発明による復号器の線図である。

第14図は、第13図の復号器で有用なブロック連結ユニ
ットである。

第15（ａ）図は、第１図の復号器で有用な最良モード
発生器の別の装置を示している。

第15図（ｂ）図は、第15（ａ）図の最良モード発生器
に対応する連結ユニットを示している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アナスタシュー ディミトリス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10027 ニューヨーク リヴァーサイド ドライブ 560 アパートメント ６ ディー (56)参考文献 坪井幸利、鈴木秀明、岡本貞二、「適 応ライン補間フィールド間動き補償方式 の検討」、1990年画像符号化シンポジウ ム（ＰＣＳＪ90）、1990年10月、ｐ. 175−177 杉山賢二、「蓄積系メディアに適した 前後フレーム適応予測符号化方式」、テ レビジョン学会技術報告、1989年11月30 日、Ｖｏｌ．13，Ｎｏ．60，ｐ．13−18

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インターレースされた第１フィールド及び
   第２フィールドを有する各フレームのビデオデータで、
   ビデオ映像の連続フレームを表わすビデオデータを符号
   化するシステムであって、ビデオデータの連続フレーム
   を受信し、各フレームを第１フィールドと第２フィール
   ドに分離する分離器手段（フィールドスプリッタ22）を
   有しているインタレースされたビデオシーケンスのフィ
   ールドを符号化するシステムにおいて、 （ａ）現在フレームの第１フィールド（E1（ｔ））と、
   現在フレームの第２フィールド（Ocl（ｔ））とを受信
   し、現在フレームの第１フィールドよりの対応の画素デ
   ータブロックと、現在フレームの第２フィールドよりの
   対応の画素データブロックとに、それぞれ対応する１以
   上の第１動きベクトル（FMV）を出力する第１動きベク
   トル発生器として作用するブロック整合ユニット（40）
   と、 （ｂ）現在フレームの第１フィールド（E1（ｔ））と、
   直前のフレームの第１フィールド（Ec1（ｔ−１））と
   を受信し、現在フレームの第１フィールドの画素データ
   ブロックと、直前のフレームの第１フィールドの画素デ
   ータブロックとにそれぞれ対応する第２動きベクトル
   （CMV）を出力する第２動きベクトル発生器として作用
   するブロック整合ユニット（44）と、 （ｃ）前記フィールド分離器手段、第１動きベクトル発
   生器及び第２動きベクトル発生器に結合されていて、現
   在フレームの第２フィールド（Ocl（ｔ））、現在フレ
   ームの第１フィールド（E1（ｔ））の直前フレームの第
   １フィールド（Ec1（ｔ−１））並びに第１動きベクト
   ル発生器より生ずる１以上の第１動きベクトルと、第２
   動きベクトル発生器より生ずる１以上の第２動きベクト
   ルとを記憶蓄積するメモリ（50）と、 （ｄ）前記メモリ（50）に結合されていて、次の（ｉ）
   〜（ｖ）を受信し、 （ｉ）１以上の第１動きベクトル（FMV）、 （ii）１以上の第２動きベクトル（CMV）、 （iii）メモリより検索された第１動きベクトル（FMV）
   にそれぞれが対応する現在フレームの第２フィールドの
   画素データブロック、 （iv）メモリより検索された第２動きベクトル（CMV）
   にそれぞれが対応する直前フレームの第１フィールドの
   画素データブロック、 （ｖ）メモリより検索された第１動きベクトルまたは第
   ２動きベクトルにそれぞれが対応している現在フレーム
   の第１フィールドの画素データブロック、 メモリより検索されたそれぞれ第１または第２動きベク
   トルに対応する１以上の画素データブロックを予測する
   最良モード情報であって、対応の現在フレームの第１フ
   ィールドの画素データブロックと対比して最小の画素エ
   ラーしか有していない最良モード情報を決定し、さらに
   現在フレームの第１フィールドの対応の画素データブロ
   ックと、１以上の予測した画素データブロックとの間の
   すべての画素エラーを表わす画素エラーデータを決定す
   る動きベクトルプロセッサ（最良整合選択器54、最良モ
   ード発生器60、動きベクトル選択器62）と、 （ｅ）前記動きベクトルプロセッサ（54,60,62）と、フ
   ィールド分離器手段（22）とに結合されていて、現在フ
   レームの第２フィールド、最良モード情報及び画素エラ
   ーデータを形成する出力データ発生器（フィールド符号
   器21、ブロックデータ符号器41、動きベクトル符号器6
   4、変調器68）とを具えてなることを特徴とするインタ
   レースされたビデオシーケンスのフィールドを符号化す
   るシステム。
2. 【請求項２】請求項１記載のシステムにおいて、動きベ
   クトルプロセッサは動きベクトル選択器（62）を有して
   いて、この動きベクトル選択器（62）は、最良整合動き
   ベクトル選択データを受信し、この最良整合情報は１以
   上の選択した第１動きベクトル値、あるいは、１以上の
   選択した第２動きベクトル値を有しており、この情報に
   よって規定された１以上の選択第１動きベクトル値、あ
   るいは１以上の選択第２動きベクトル値をメモリの検索
   によって求め、現在フレームの第１フィールドの対応ブ
   ロックに比較したときそれぞれ最小画素エラーを有し、
   メモリより検索された対応の第１または第２動きベクト
   ルに各々が対応している現在フレームの第１フィールド
   の画素ブロックを予測するための１以上の選択された第
   １動きベクトル、あるいは１以上の選択された第２動き
   ベクトルを規定する最良整合動きベクトル選択データを
   導出することを特徴とする符号化システム。
3. 【請求項３】請求項１記載のシステムにおいて、最良整
   合モード情報が、メモリより検索されたすべての第１動
   きベクトル及びすべての第２動きベクトルを含んでお
   り、最良整合モード動きベクトルプロセッサは、おのお
   のが、メモリより検索された第１または第２動きベクト
   ルに対応し、おのおの現在フレームの第１フィールドの
   対応のブロックと対比して最小のエラーを有している現
   在フレームの第１フィールドの１以上のブロックを予測
   する１以上の選択した第１動きベクトルあるいは１以上
   の選択した第２動きベクトルを規定する最良整合モード
   動きベクトル選択データを形成することを特徴とする符
   号化システム。
4. 【請求項４】請求項１記載のシステムにおいて、現在フ
   レームの第１フィールド（E1（ｔ））と、直前フレーム
   の第２フィールド（Ocl（ｔ−１））とを受信し、現在
   フレームの第１フィールドよりの画素ブロック及び直前
   フレームの第２フィールドよりの画素ブロックにそれぞ
   れ対応する１以上の第３動きベクトル（BMV）を出力す
   る第３動きベクトル発生器（ブロック整合ユニット42）
   を具えていること、並びにメモリはこの第３動きベクト
   ル発生器に結合されていて、この第３動きベクトル発生
   器より導出される１以上の第３動きベクトルと、直前フ
   レームの第２フィールドとを蓄積し、前記動きベクトル
   プロセッサは、メモリより１以上の第３動きベクトルを
   レトリーブし、かつメモリより検索されたこの第３動き
   ベクトルに対応する直前フレームの第２フィールドの画
   素データを検索することを特徴とする符号化システム。
5. 【請求項５】請求項４記載のシステムにおいて、動きベ
   クトルプロセッサは、動きベクトル選択器（62）を具え
   ていて、メモリよりそれぞれが検索される第１、第２、
   第３動きベクトルに対応し、かつ現在フレームの第１フ
   ィールドの対応ブロックと対比するとき最小の画素エラ
   ーしか含んでいない現在フレームの第１フィールドの１
   以上の画素ブロックを予測するための１以上の選択され
   た第１動きベクトル、或いは１以上の選択された第２動
   きベクトル、或いは１以上の選択された第３動きベクト
   ルを規定する最良整合動きベクトル選択データを出力す
   る如くし、この動きベクトル選択器（62）は最良モード
   動きベクトル選択データの供給を受け、これにより規定
   される１以上の選択第１動きベクトル、或いは１以上の
   選択第２動きベクトル、或いは１以上の選択第３動きベ
   クトルをメモリより検索する如くし、ここにおいて最良
   整合モード情報は１以上の選択第１動きベクトル、或い
   は１以上の選択第２動きベクトル、或いは１以上の選択
   第３動きベクトルを含んでいることを特徴とする符号化
   システム。
6. 【請求項６】請求項４記載の符号化システムにおいて、 最良整合モード情報は、メモリから検索された第１動き
   ベクトル，第２動きベクトル，及び第３動きベクトルの
   すべてを含み、 最良整合モード動きベクトル選択データは、１以上の選
   定された第１動きベクトル,1以上の選定された第２動き
   ベクトル，及び１以上の選定された第３動きベクトルの
   うちのいずれか又はすべてを、現在のフレームの第１フ
   ィールドの１以上のブロックを予測するために表示し、 該最良整合モード動きベクトル選択データの各々は、メ
   モリから検索された第1,第2,又は第３動きベクトルのそ
   れぞれに関連し、且つその各々は、現在のフレームの第
   １フィールドの対応するブロックと比較したときに、最
   小の画素エラーを持つものであることを更に特徴とする
   符号化システム。
7. 【請求項７】請求項１記載の符号化システムにおいて、
   該システムは、１つのフレームの第１フィールド及び第
   ２フィールドの画素データへの高画質化を導き出すた
   め、並びに第１動きベクトル発生器，第２動きベクトル
   発生器，及びメモリへの高画質化を供給するために、フ
   ィールド分離器，第１動きベクトル発生器，第２動きベ
   クトル発生器，及びメモリに結合している補間回路（線
   形補間器34,36）を含むことを特徴とする符号化システ
   ム。
8. 【請求項８】請求項２又は請求項３記載の符号化システ
   ムにおいて、動きベクトルプロセッサは最良整合モード
   発生器（60）を含み、該最良整合モード発生器は： （ａ）メモリに結合し、メモリから検索された各第１動
   きベクトルに関連する現在のフレームの第２フィールド
   の画素データのブロックと，メモリから検索された各第
   １動きベクトルに関連する現在のフレームの第１フィー
   ルドの画素データのブロックとを受信し、１以上の関連
   する画素データのブロックの比較から比較された画素デ
   ータのブロック間の絶対エラーを表す第１エラー信号
   （Ｆ）を生成する第１エラー発生器（前置エラー発生器
   92）； （ｂ）メモリに結合し、メモリから検索された各第２動
   きベクトルに関連する直前のフレームの第１フィールド
   の画素データのブロックと，メモリから検索された各第
   ２動きベクトルに関連する現在のフレームの第１フィー
   ルドの画素データのブロックとを受信し、関連する単数
   又は複数の画素データのブロックの比較から比較された
   画素データのブロック間の絶対エラーを表す第２エラー
   信号（Ｃ）を生成する第２エラー発生器（併置エラー発
   生器113）； （ｃ）第１エラー信号及び第２エラー信号を受信し、該
   第１エラー信号と第２エラー信号とを比較することによ
   り最良整合モード動きベクトル選択データを導き出すた
   めに、第１エラー発生器及び第２エラー発生器に結合し
   ている比較器（115）； を有することを更に特徴とする符号化システム。
9. 【請求項９】請求項１記載の符号化システムにおいて、
   出力データ発生器は：画素エラーデータを符号化するた
   めの動きベクトルプロセッサに結合しているブロックデ
   ータ符号器（41）と；最良整合モード情報を符号化する
   ための動きベクトルプロセッサに結合している動きベク
   トル符号器（64）と；現在のフレームの第２フィールド
   を符号化するためのフィールド分離器に結合している第
   ２フィールド符号器（21）と；符号化された画素エラー
   データ、符号化された最良整合モード動きベクトルデー
   タ、及び符号化された第２フィールドデータを受信し且
   つ組み合わせるためのブロックデータ符号器、動きベク
   トル符号器、及び第２フィールド符号器に結合している
   データ組合せ回路（変調器68）と；を含むことを更に特
   徴とする符号化システム。
10. 【請求項１０】請求項９記載の符号化システムにおい
    て、ブロックデータ符号器は： （ａ）画素エラーデータを受信し、該受信した画素エラ
    ーデータに離散余弦変換（discrete cosine transfor
    m）を施すための、動きベクトルプロセッサに結合して
    いる離散余弦変換回路（43）； （ｂ）離散余弦変換回路から離散余弦変換されたデータ
    を受信し、該受信した変換されたデータを量子化する
    （quantizing）ための、離散余弦変換回路に結合してい
    る量子化回路（45）； （ｃ）量子化回路から量子化されたデータを受信し、該
    量子化されたデータを予め定められた常数に写像する
    （mapping）ための、量子化回路に結合しているジグザ
    グ走査回路（46）； （ｄ）写像されたデータを受信し、該写像されたデータ
    を２進符号に変換するため、及び該２進符号をデータ組
    合せ回路に供給するための、ジグザグ走査回路に結合し
    ているハフマン（Huffman）符号化回路（47）； を含むことを更に特徴とする符号化システム。
11. 【請求項１１】インタレースされた第１フィールド及び
    第２フィールドを有する各フレームのビデオデータで、
    ビデオ映像の連続フレームを表わすビデオデータの符号
    化方法であって、 （ａ）ビデオデータのフレームの連続を受信するステッ
    プと、 （ｂ）各フレームのデータを第１フィールドと第２フィ
    ールドとに分離するステップとを有している符号化方法
    において、 （ｃ）現在フレームの第１フィールドよりの画素データ
    ブロック（Ei（ｔ））と、現在フレームの第２フィール
    ドよりの画素データブロック（Ocl（ｔ））にそれぞれ
    対応する１以上の第１動きベクトル（FMV）を導出する
    ステップと、 （ｄ）現在フレームの第１フィールド（Ei（ｔ））より
    の画素データブロックと、対応の直前フレームの第１フ
    ィールド（Ec1（ｔ−１））よりの画素データブロック
    に対応する１以上の第２動きベクトル（CMV）を導出す
    るステップと、 （ｅ）現在フレームの第２フィールド（Ocl（ｔ））
    と、現在フレームの第１フィールド（E1（ｔ））と、直
    前フレームの第１フィールド（Ec1（ｔ−１））と、ス
    テップ（ｃ）で導出された１以上の第１動きベクトル
    と、ステップ（ｄ）で導出された１以上の第２動きベク
    トルとを記憶するステップと、 （ｆ）１以上の記憶された第１動きベクトル或いは１以
    上の記憶された第２動きベクトルより、各々記憶された
    第１または第２動きベクトルに対応し、現在フレームの
    第１フィールドの対応の画素データブロックと対比する
    とき最小の画素エラーしか含んでいない１以上の画素デ
    ータブロックを予測する最良整合モード情報を決定する
    ステップと、 （ｇ）画素データの１以上の予測ブロックと、現在フレ
    ームの第１フィールドの対応の画素データとの間の任意
    の画素エラーを表わす画素エラーデータを決定するステ
    ップと、 （ｈ）現在フレームの第２フィールドを表わす信号、最
    良整合動きベクトルデータ、及び画素エラーデータを表
    わす信号を出力するステップとを有することを特徴とす
    る符号化方法。
12. 【請求項１２】請求項11記載の方法において、ステップ
    （ｆ）は、各々記憶されている対応の第１または第２動
    きベクトルに附属し、現在フレームの第１フィールドの
    対応画素ブロックと対比するとき最小の画素エラーしか
    含んでいない画素データブロックの１以上を予測する１
    以上の選択第１動きベクトル、或いは１以上の選択第２
    動きベクトルを特定する最良整合モードベクトル選択デ
    ータを形成し、この最良整合モードベクトル選択データ
    によって、１以上の選択第１動きベクトル、或いは１以
    上の選択第２動きベクトルを検索するステップで、前記
    最良整合モード情報は、１以上の選択第１動きベクトル
    或いは１以上の選択第２動きベクトルを含んでいるステ
    ップを有している符号化方法。
13. 【請求項１３】請求項11記載の方法において、最良整合
    モード情報は、ステップ（ｆ）によって設定される第１
    動きベクトルのすべて、及び第２動きベクトルのすべて
    を含み、また各々記憶された第１または第２動きベクト
    ルに対応し、各々現在フレームの第１フィールドの画素
    データの対応ブロックと比較するとき最小の画素エラー
    しか含んでいない１以上の画素データブロックを予測す
    るための１以上の第１動きベクトル或いは１以上の第２
    動きベクトルを規定する最良整合モードベクトル選択デ
    ータを含んでいることを特徴とする符号化方法。
14. 【請求項１４】請求項11記載の方法において、現在フレ
    ームの第１フィールド（Ei（ｔ））の対応画素データブ
    ロック及び直前フレームの第２フィールド（Ocl（ｔ−
    １））の対応画素データブロックにそれぞれ対応する１
    以上の第３動きベクトル（BMV）を導出するステップを
    有し、 ステップ（ｅ）は、前記導出された１以上の第３動きベ
    クトル及び直前フレームの第２フィールドを記憶するス
    テップを含み、また ステップ（ｆ）は、記憶された１以上の第１動きベクト
    ル、或いは１以上の第２動きベクトル、或いは記憶され
    た１以上の第３動きベクトルより、対応の記憶されてい
    る第1,第2,第３動きベクトルに各々対応しており、現在
    フレームの第１フィールドの画素データブロックと対比
    するとき、各々最小の画素エラーを有している１以上の
    予測画素データに対する最良整合モード情報を決定する
    ステップを有することを特徴とする符号化方法。
15. 【請求項１５】請求項14記載の方法において、それぞれ
    記憶されている第1,第2,第３動きベクトルに対応し、そ
    れぞれ現在フレームの第１フィールドの１以上の対応の
    画素ブロックと比較するとき最小の画素エラーを有して
    いる１以上の選択された第１動きベクトル、或いは１以
    上の選択された第２動きベクトル、或いは１以上の選択
    された第３動きベクトルを特定する最良整合モードベク
    トル選択データを形成するステップを含み、この最良整
    合モード情報で特定される１以上の選択された第３動き
    ベクトル、或いは１以上の選択された第３動きベクト
    ル、或いは１以上の選択された第１動きベクトルを検索
    し、ここにおいて、最良整合モード動きベクトルデータ
    は１以上の選択された第３動きベクトル、或いは１以上
    の選択された第２動きベクトル、或いは１以上の選択さ
    れた第１動きベクトルを含んでなることを特徴とする符
    号化方法。
16. 【請求項１６】請求項14に記載の符号化方法において、 最良整合モード情報は、メモリから検索された第１動き
    ベクトルのすべて，第２動きベクトルのすべて，及び第
    ３動きベクトルのすべてを含み、 最良整合モード動きベクトル選択データは、１以上の第
    １動きベクトル,1以上の第２動きベクトル，及び１以上
    の第３動きベクトルのうちのいずれか又はすべてを、１
    以上の画素データのブロックを予測するために特定し、 該最良整合モード動きベクトル選択データの各々は、そ
    れぞれ記憶されている第1,第2,又は第３動きベクトルに
    関連し、且つその各々は、現在のフレームの第１フィー
    ルドの対応する画素データのブロックと比較したとき
    に、最小の画素エラーを持つものである ことを更に特徴とする符号化方法。
17. 【請求項１７】請求項11に記載の符号化方法において、
    該方法は、上記ステップ（ｃ）及びステップ（ｄ）に先
    立って、フレームの第１及び第２フィールドのうちの１
    つの欠落ラインの先行及び後続ラインに対応する位置の
    画素データ間を補間することを含み、１つのフレームの
    第１及び第２フィールドの画素データへ高画質化を導き
    出すステップを含むことを更に特徴とする符号化方法。
18. 【請求項１８】請求項12又は請求項13に記載の符号化方
    法において、 上記ステップ（ｆ）は更に： （ｉ）各記憶されている第１動きベクトルに関連する現
    在のフレームの第２フィールドの画素データのブロック
    を、現在のフレームの第１フィールドの対応する画素デ
    ータのブロックと比較し、比較された画素データのブロ
    ック間の絶対エラーを表す第１エラー信号（Ｆ）を生成
    すること； （ii）各記憶されている第２動きベクトルに関連する直
    前のフレームの第１フィールドの画素データのブロック
    を、現在のフレームの第１フィールドの対応する画素デ
    ータのブロックと比較し、比較された画素データのブロ
    ック間の絶対エラーを表す第２エラー信号（Ｃ）を生成
    すること； （iii）第１エラー信号と第２エラー信号とを比較する
    ことにより最良整合モード動きベクトル選択データを導
    き出すこと； を含むことを更に特徴とする符号化方法。
19. 【請求項１９】請求項11に記載の符号化方法において、 上記ステップ（ｈ）は更に：（ｉ）画素エラーデータを
    符号化すること；（ii）最良整合モード動きベクトルデ
    ータを符号化すること；（iii）現在のフレームの第２
    フィールドを符号化すること；（iv）符号化された画素
    エラーデータ、符号化された最良整合モード動きベクト
    ルデータ、及び符号化された第２フィールドデータを組
    み合わせること；を含むことを更に特徴とする符号化方
    法。
20. 【請求項２０】請求項19に記載の符号化方法において、
    上記ステップ（ｉ）は： （ａ）画素エラーデータに離散余弦変換を施すこと； （ｂ）離散余弦変換されたデータを量子化すること； （ｃ）量子化されたデータを予め定められた常数に写像
    すること； （ｄ）写像されたデータを２進ビットストリームに変換
    すること； を含むことを更に特徴とする符号化方法。
21. 【請求項２１】ビデオ画像のフレームのシーケンスを表
    す符号化されたビデオデータで、該ビデオデータはイン
    ターレースされた第１及び第２フィールドを各フレーム
    に対し持つところの、ビデオデータの復号システムにお
    いて、該システムは、 （ａ）符号化されたビデオデータを受信し、且つ 各フレームに対し符号化されたデータを分離して： （ｉ）もしあれば、現在のフレームの第２フィールドの
    画素データの１以上のブロック（Oc（ｔ））と、現在の
    フレームの第１フィールドの画素データの対応する１以
    上のブロック（Ec（ｔ））とに関連する第１動きベクト
    ルデータ； （ii）もしあれば、直前のフレームの第１フィールドの
    画素データの１以上のブロック（Ec1（ｔ−１））と、
    現在のフレームの第１フィールドの画素データの対応す
    る１以上のブロックとに関連する第２動きベクトルデー
    タ； （iii）現在のフレームの第１フィールドの画素データ
    の対応するブロック（Ec（ｔ））と比較したときに、第
    １動きベクトルデータ及び第２動きベクトルデータのい
    ずれか一方又は双方に関連する画素データの各ブロック
    中の任意の画素エラーを表す画素エラーデータ；及び （iv）現在のフレームの第２フィールド； に区分するところの入力回路（復調器82,動きベクトル
    復号器84,ブロック復号器89,MPEG復号器91,線形補間器1
    07）と、 （ｂ）第１動きベクトルデータ及び第２動きベクトルデ
    ータを入力回路から受信し、且つ、受信した第１及び第
    ２動きベクトルデータにそれぞれ関連するところの、現
    在のフレームの第２フィールドの画素データの１以上の
    ブロック、及び直前のフレームの第１フィールドの画素
    データの１以上のブロック、のいずれか一方又は双方を
    選定するブロック選択器（アドレス発生器88）と、 （ｃ）ブロック選択器により選択されたところの１以上
    の選定された画素データのブロックを受信し、且つ、現
    在のフレームの第１フィールドの対応する画素データの
    ブロックと比較したときに最低の画素エラーをその各々
    が持つところの、受信した画素データのブロックのうち
    の１以上のブロックを定めるブロックプロセッサ（予測
    ブロック発生器85）と、 （ｄ）ブロックプロセッサにより定められた１以上の画
    素データのブロック、及び同じ１以上の画素データのブ
    ロックに対する画素エラーデータを受信し、且つ、現在
    のフレームの予測された第１フィールド（Ec1（ｔ））
    を生成するブロック加算器（87）と、 （ｅ）上記現在のフレームの予測された第１フィール
    ド、及び現在のフレームの第２フィールドを受信し、且
    つ、ビデオ画像データの現在のフレームを生成するフレ
    ーム発生器（結合器90）と、 を有して成ることを特徴とする復号システム。
22. 【請求項２２】請求項21記載の復号システムにおいて、
    該システムは、現在のフレームの第２フィールド及び直
    前のフレームの第１フィールドを記憶するために、上記
    入力回路とブロック選択器とブロックプロセッサとブロ
    ック加算器とに結合するメモリ（メモリバンク86）を更
    に含み、茲で上記ブロック選択器は、該ブロック選択器
    により選定された１以上の画素データのブロックを該メ
    モリから検索するために、アドレス信号を該メモリに供
    給するものであることを更に特徴とする復号システム。
23. 【請求項２３】請求項21記載の復号システムにおいて、
    上記入力回路は、現在のフレームの第１フィールドの対
    応する画素データのブロックと比較したときに最低の画
    素エラーをその各々が持つところの、画素データの１以
    上のブロックを表示する最良整合モード信号を追加して
    受信し、且つ該最良整合モード信号を上記ブロックプロ
    セッサに供給し、茲で該ブロックプロセッサの供給する
    上記１以上のブロックが上記最良整合モード信号により
    選択されるものであることを更に特徴とする復号システ
    ム。
24. 【請求項２４】請求項21記載の復号システムにおいて、 上記入力回路は、直前のフレームの第２フィールドの画
    素データの１以上のブロック（Ocl（ｔ−１））と、現
    在のフレームの第１フィールドの画素データの対応する
    １以上のブロックとに関連するところの、第３動きベク
    トルデータを更に受信し、茲で画素エラーデータは、現
    在のフレームの第１フィールドの対応する画素データの
    ブロックと比較したときに第１動きベクトルデータ，第
    ２動きベクトルデータ，及び第３動きベクトルデータの
    うちのいずれか又はすべてに関連する画素データの各ブ
    ロック中の任意の画素エラーを表すものであり、また 上記ブロック選択器は上記入力回路から第３動きベクト
    ルデータを受信し、且つ該動きベクトルデータに関連す
    る直前のフレームの第２フィールドの画素データの１以
    上のブロックを選定し、更にまた 上記ブロックプロセッサは、上記ブロック選択器の選定
    したところの、直前のフレームの第２フィールドの画素
    データの１以上のブロックを受信することを更に特徴と
    する復号システム。
25. 【請求項２５】ビデオ画像のフレームのシーケンスを表
    す符号化されたビデオデータで、該ビデオデータはイン
    ターレースされた第１及び第２フィールドを各フレーム
    に対し持つところの、ビデオデータの復号方法であっ
    て、（ａ）引き続くフレームに対し符号化されたビデオ
    データを受信するステップを含む復号方法において、該
    方法は次の諸ステップ、すなわち： （ｂ）各フレームに対し符号化されたデータを分類し
    て： （ｉ）もしあれば、現在のフレームの第２フィールドの
    画素データの１以上のブロック（Oc（ｔ））と、現在の
    フレームの第１フィールドの画素データの対応する１以
    上のブロック（Ec（ｔ））とに関連する第１動きベクト
    ルデータ； （ii）もしあれば、直前のフレームの第１フィールドの
    画素データの１以上のブロック（Ec1（ｔ−１））と、
    現在のフレームの第１フィールドの画素データの対応す
    る１以上のブロックとに関連する第２動きベクトルデー
    タ； （iii）現在のフレームの第１フィールドの画素データ
    の対応するブロック（Ec（ｔ））と比較したときに、第
    １動きベクトルデータ及び第２動きベクトルデータのい
    ずれか一方又は双方に関連する画素データの各ブロック
    中の任意の画素エラーを表す画素エラーデータ；及び （iv）現在のフレームの第２フィールド； に区分するステップと、 （ｃ）第１動きベクトルデータに関連するところの、現
    在のフレームの第２フィールドの画素データの１以上の
    ブロック、及び第２動きベクトルデータに関連する動き
    ベクトルデータに関連するところの、直前のフレームの
    第１フィールドの画素データの１以上のブロック、のい
    ずれか一方又は双方を選定するステップと、 （ｄ）上記ステップ（ｃ）で選定されたところの１以上
    のブロックから、現在のフレームの第１フィールドの対
    応する画素データのブロックと比較したときに最低の画
    素エラーをその各々が持つところの、画素データの１以
    上のブロックを導き出すステップと、 （ｅ）上記ステップ（ｄ）で導き出した１以上の画素デ
    ータのブロック、及び同じ１以上の画素データのブロッ
    クに対する画素エラーデータから、現在のフレームの予
    測された第１フィールド（Ec1（ｔ））を生成するステ
    ップと、 （ｆ）上記現在のフレームの予測された第１フィール
    ド、及び受信した符号化されたビデオデータから分類さ
    れた現在のフレームの第２フィールドから、ビデオ画像
    データの現在のフレームを生成するステップと、 を更に有することを特徴とする復号方法。
26. 【請求項２６】請求項25記載の復号方法において、該方
    法は上記ステップ（ｃ）に先立って、現在のフレームの
    第２フィールド及び直前のフレームの第１フィールドを
    記憶するステップを更に含み、茲で上記ステップ（ｃ）
    で選定された１以上の画素データのブロックは、記憶さ
    れていた現在のフレームの第２フィールド及び記憶され
    ていた直前のフレームの第１フィールド、のいずれか一
    方又は双方から選択されたものであり、また上記ステッ
    プ（ｃ）は、上記１以上の選定された画素データのブロ
    ックをメモリから選択するためにアドレス信号を供給す
    ることを含むものであることを更に特徴とする復号方
    法。
27. 【請求項２７】請求項25記載の復号方法において、上記
    ステップ（ｂ）で分類されたビデオデータは、現在のフ
    レームの第１フィールドの対応する画素データのブロッ
    クと比較したときに最低の画素エラーをその各々が持つ
    ところの、画素データの１以上のブロックを表示する最
    良整合モード信号を含み、茲で上記ステップ（ｄ）で導
    き出した１以上のブロックは該最良整合モード信号を用
    いることによって導かれるものであることを更に特徴と
    する復号方法。
28. 【請求項２８】請求項25記載の復号方法において、 上記ステップ（ｂ）で分類されたビデオデータは、直前
    のフレームの第２フィールドの画素データの１以上のブ
    ロック（Ocl（ｔ−１））と、現在のフレームの第１フ
    ィールドの画素データの対応する１以上のブロックとに
    関連するところの、第３動きベクトルデータを含み、 上記ステップ（ｃ）で選定された１以上の画素データの
    ブロックは、上記第３動きベクトルデータに関連する直
    前のフレームの第２フィールドの画素データの１以上の
    ブロックを含む ことを更に特徴とする復号方法。