JP3154454B2 - インタレース画像信号の符号化法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン画像信号
のようなインタレ―ス画像信号を符号化するインタレー
ス画像信号の符号化法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル画像信号を、離散コサイ
ン変換（Discrete Cosine Transform;ＤＣＴ）し、デジ
タル画像信号の空間方向の冗長性を抑圧することが行わ
れている。

【０００３】また、動画像信号の符号化方式において
は、時間方向の冗長性を抑圧するための動き補償（Ｍ
Ｃ）と、離散コサイン変換とを組合せたハイブリッド符
号化方式であるのが普通であり、ＣＣＩＴＴ勧告Ｈ．２
６１、ＣＣＩＲ勧告７２３、ＩＳＯ／ＭＰＥＧなどの国
際標準符号化方式においては、このハイブリッド符号化
方式を基礎にしている。

【０００４】ただし、ＮＴＳＣ方式、ＣＣＩＲ勧告６０
１コンポ―ネントＴＶ方式、ＨＤＴＶ方式などにおける
テレビジョン画像信号は、それがインタレ―ス（飛び越
し走査）画像信号であることから、上述した符号化方式
は、インタレ―ス画像信号を対象としている。このた
め、ＣＣＩＲ勧告７２３の符号化方式においては、イン
タレ―ス画像信号であるＣＣＩＲ勧告６０１コンポ―ネ
ントＴＶ方式におけるテレビジョン画像信号を扱うの
に、フレ―ム（ノンインタレ―ス画像信号）の概念はな
く、フィ―ルド構造に基ずいた符号化を行っている。

【０００５】これに対し、ＭＰＥＧ２の国際標準符号化
方式においては、ＣＣＩＲ勧告６０１コンポ―ネントＴ
Ｖ方式によるインタレース画像信号であるテレビジョン
画像信号を入力とし、そのインタレース画像信号をブロ
ック毎に符号化するに当り、図１に概念的に示すよう
に、インタレース画像信号の奇数フィ―ルド（ライン番
号１、２………８で示されている）と偶数フィ―ルド
（ライン番号１' 、２' ………８' で示されている）と
を交互に配置して、インタレース画像信号からノンイン
タレ―ス画像信号を生成し、そのノンインタレ―ス画像
信号を符号化の対象とするフレ―ムモ―ド（図１Ａ）
と、奇数フィ―ルド及び偶数フィ―ルドを各別の符号化
の対象とするフィ―ルドモ―ド（図１Ｂ）とを、マクロ
ブロック毎に適宜切替えるようにしている。

【０００６】このようなフィ―ルドモ―ドとフレ―ムモ
―ドとを切替えて符号化する符号化方式による場合、画
像信号が静止状態であるとき、その画像信号について、
奇数フィ―ルドと偶数フィ―ルドとを交互に配置してフ
レ―ムを構成し、離散コサイン変換して符号化すれば、
離散コサイン変換される画像信号の垂直方向の画素間相
関が高くなるため、高い画像信号の圧縮効率が得られ
る。

【０００７】また、画像信号が、フレ―ムを構成する２
つのフィ―ルド間で大きな画像内容の動きを有していれ
ば、その画像信号について、偶数フィ―ルドと奇数フィ
―ルドとを別々に離散コサイン変換して符号化すれば、
高い画像信号の圧縮効率が得られる。

【０００８】ところで、画像信号の離散コサイン変換
は、画像信号の空間方向の冗長性を抑圧させるのに優れ
ているが、基底関数が、変換ブロックに完全に閉じてい
るため、低ビットレ―ト時に、ブロック歪みが発生す
る、という欠点を有している。

【０００９】また、１つの変換ブロック内にエッジと平
坦部とが混在する場合、高周波成分の打ち切りによって
モスキ―ト雑音が発生する、という欠点を有している。

【００１０】従来、ブロック歪みを発生させることなし
に空間方向の冗長性を抑圧させる方法として、直交ミラ
―フィルタ（Quadrature Mirror Filter; ＱＭＦ）など
のハ―フバンドフィルタバンクや、重複直交変換（Lapp
ed Orthogonal Transform ；ＬＯＴ）に代表される並列
型フィルタバンクを用いたサブバンド符号化法が提案さ
れている。

【００１１】それらフィルタバンクは、基底が隣接ブロ
ックと重複しているため、離散コサイン変換による符号
化において発生するようなブロック歪みを発生しない。

【００１２】一方、画像信号の離散コサイン変換は、周
波数分離特性が直交変換に比し優れるため、画像信号の
圧縮効率の目安となる特定バンドへの電力集中度（Ener
gy Compaction ）が高い、という特徴を有する。

【００１３】また、サブバンド符号化法における、低域
サブバンドのみを再帰的に分割するオクタ―ブ分割サブ
バンド符号化の場合、高周波基底の長さが離散コサイン
変換や他の並列型フィルタバンクに比べて短くなるた
め、量子化雑音の空間的拡散が抑えられ、モスキ―ト雑
音が低減する、という効果も併せ有している。

【００１４】以上のことから、国際標準のＭＰＥＧ２方
式に代表される動き補償と離散コサイン変換とを組合せ
た符号化の直交変換部を、重複直交変換、ＬＯＴ直交ミ
ラ―フィルタバンクなどに置き換えれば、符号化効率及
び主観画質の向上を図ることができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】画像信号を離散コサイ
ン変換して符号化する場合、その離散コサイン変換の基
底が、１ブロックに完全に閉じているため、１フレ―ム
画像信号を符号化する際に、奇数フィ―ルドブロック及
び偶数フィ―ルドブロックと、それらが交互に配置され
ているフレ―ムブロックとが混在していても、何ら問題
は生じない。

【００１６】これに対し、画像信号をサブバンド符号化
法によって符号化する場合、フィルタバンクの基底が、
隣接ブロックと一部重複する。

【００１７】すなわち、フレ―ムブロックの変換時に、
奇数または偶数フィ―ルドブロックを参照したり、奇数
（偶数）フィ―ルドブロックへの変換時に、偶数（奇
数）フィ―ルドブロックやフレ―ムブロックを参照した
りすることが起り得る。

【００１８】フレ―ムブロックの符号化においては、図
２に示すように、画像信号の水平方向に関し、フレ―ム
ブロックと、奇数または偶数フィ―ルドブロックとの間
の境界が不連続となり、垂直方向に関して、奇数フィ―
ルドブロックと、偶数フィ―ルドブロックとの間の境界
が不連続となる。

【００１９】また、フィ―ルドブロックの符号化におい
ても、画像信号の水平方向に関し、フレ―ムブロックと
奇数または偶数フィ―ルドブロックとの境界間のが不連
続となり、垂直方向に関し、奇数フィ―ルドの符号化に
おいて、フレ―ムブロックの下方にフィ―ルドブロック
が存在する場合、図３に示すように、両者間の境界が不
連続になり、偶数フィ―ルドの符号化において、フィ―
ルドブロックの下方にフレ―ムブロックが存在する場
合、図４に示すように、両者間の境界が不連続になる。

【００２０】このように不連続になること自体は、画像
信号を再構成するのに影響ないが、ブロック境界におけ
る不連続点には、非常に高い周波数成分が含まれるた
め、に、多くのビット割り当てを、必要とする。このた
め、上述した不連続によって、符号化効率が低下する。

【００２１】

【発明の目的】本発明は、インタレ―ス画像信号に対
し、基底長Ｍが変換ブロックサイズＮよりも大きいフィ
ルタバンクを用いる符号化方式において、フレ―ムブロ
ックとフィ―ルドブロックとの間の不連続、及び奇数フ
ィ―ルドブロックと偶数フィ―ルドブロックとの間の不
連続によって符号化効率が低下しないフィ―ルドとフレ
―ムとの切替えを実現し、符号化効率を改善せんとする
ものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明によるインタレ―
ス画像信号の符号化法によれば、水平及び垂直方向の２
次元の変換にあたり、水平方向の変換のみを、フィ―ル
ド／フレ―ムの並べ換えに先だって行い、一方、フィ―
ルド／フレ―ムの並べ換えを、水平方向の変換によって
得られる水平１次元変換係数に対し、行う。

【００２３】また、フィ―ルド／フレ―ム並べ換えを行
った後の水平１次元変換係数デ―タに対し、垂直方向の
変換を行う。

【００２４】ここで、フレ―ムブロックの符号化におい
て、奇数フィ―ルドブロックの下方に偶数フィ―ルドブ
ロックが隣接する場合、該奇数フィ―ルドブロック及び
偶数フィ―ルドブロックを変換する際には、奇数フィ―
ルドブロックと偶数フィ―ルドブロックとの間の境界線
を対象軸として、当該ブロックのデ―タを偶対象に折り
返して得られるデ―タを、変換する。

【００２５】また、フィ―ルドブロックの符号化におい
ては、奇数フィ―ルドを符号化するときにフレ―ムブロ
ックの下方にフィ―ルドブロックが隣接する場合、及び
偶数フィ―ルドを符号化するときにフィ―ルドブロック
の下方にフレ―ムブロックが隣接する場合、フレ―ムブ
ロックとフィ―ルドブロックとの間の境界線を対称軸と
して、それらブロックのデ―タを偶対称に折り返して得
られるデ―タを変換する。

【００２６】

【作用・効果】本発明によるインタレ―ス画像信号の符
号化法によれば、基底長Ｍが変換ブロックサイズＮより
も長いフィルタバンクを用いる場合、フィ―ルド／フレ
―ム適応画像に対し、直接的に２次元の変換を行えば、
図２〜図４に示したように、水平方向及び垂直方向の不
連続線にまたがった変換を行うこととなる。

【００２７】しかし、「課題を解決するための手段」で
述べたように、水平方向及び垂直方向の２次元の変換を
一度に行うのではなく、入力画像信号に対し、水平方向
の変換のみを先に行い、それによって得られる水平１次
元変換係数について、フィ―ルド／フレ―ム並べ換えを
行うので、水平方向の不連続線を含んだ変換を行わずに
済む。

【００２８】一方、完全対称形のフィルタ係数を有する
直線位相フィルタバンクの場合、あるブロックの変換に
際し、そのブロックのデ―タを、ブロックの境界線を対
称軸として偶対称に折り返して変換することにより、隣
接ブロックの逆変換デ―タがなくても、完全再構成を実
現できる。

【００２９】この性質を利用し、垂直方向の不連続線の
直上ブロック及び直下ブロックを垂直方向に変換する際
には、画像信号の端点処理と同様に、不連続線を対称軸
として当該ブロックのデ―タを鏡状に折り返し、得られ
たデ―タを変換する。これにより垂直方向の不連続線に
またがった変換を行わずに済む。

【００３０】以下、直線位相フィルタバンクの代表であ
る重複直交変換する場合を例にとり詳しく説明する。

【００３１】重複直交変換は、Ｍ＝２Ｎ点のデ―タか
ら、Ｎ個の変換係数を出力するもので、ここではＮ＝８
とし、また、フィ―ルドモ―ドとフレ―ムモ―ドとを切
替える単位であるマクロブロックのサイズを、２Ｎ×２
Ｎ、すなわち１６×１６とする。

【００３２】１）フレ―ムベ―ス符号化の場合 まず、フレ―ム画像信号を、水平方向に、重複直交変換
する。

【００３３】次に、フィ―ルドモ―ドと判定されたマク
ロブロック（図５Ａ）について、図５Ｂに示すように、
水平方向の変換によって得られる水平１次元変換係数の
うち、奇数フィ―ルドに対応するデ―タをマクロブロッ
クの上部に配置し、偶数フィ―ルドに対応するデ―タを
マクロブロックの下部に配置し、奇数フィ―ルドブロッ
クと偶数フィ―ルドブロックとが上下に配置されている
並べ替えを行う。

【００３４】次に、マクロブロックの上部の奇数フィ―
ルドブロックを、垂直方向に変換する。この場合、図６
に示すように、奇数フィ―ルドブロックと偶数フィ―ル
ドブロックとの境界を対称軸として、Ｎ／２＝４ライン
分のデ―タを折り返し、これを垂直重複直交変換の入力
とする。

【００３５】また、マクロブロックの下部の偶数フィ―
ルドブロックを、垂直方向に変換する。この場合、図７
に示すように、偶数フィ―ルドブロックと奇数フィ―ル
ドブロックとの境界を対称軸として、Ｎ／２＝４ライン
分のデ―タを折り返し、これを垂直重複直交変換への入
力とする。

【００３６】２）フィ―ルドベ―ス符号化の場合 まず、奇数フィ―ルド画像信号及び偶数フィ―ルド画像
信号を、水平方向に、重複直交変換を用いて変換する。

【００３７】次に、フレ―ムモ―ドと判定されたマクロ
ブロック（図８Ａ）について、水平方向の変換によって
得られた水平１次元変換係数のうち、奇数フィ―ルドに
対応するデ―タと偶数フィ―ルドに対応するデ―タとが
交互に配列されたフレ―ムブロックを構成する並べ替え
を行う。

【００３８】次に、奇数フィ―ルドの符号化において、
マクロブロックの下部のフレ―ムブロックを垂直方向に
変換する。この場合、図９に示すように、フィ―ルドブ
ロックとの境界を対称軸として、Ｎ／２＝４ライン分の
デ―タを折り返し、これを垂直重複直交変換の入力とす
る。

【００３９】また、その垂直下のフィ―ルドブロックを
垂直方向に変換する。この場合、図１０に示すように、
フレ―ムブロックとの境界を対称軸として、Ｎ／２＝４
ライン分のデ―タを折り返し、これを垂直重複直交変換
の入力とする。

【００４０】また、偶数フィ―ルドの符号化において、
マクロブロックの上部のフレ―ムブロックを垂直方向に
変換する。この場合、図１１に示すように、フィ―ルド
ブロックとの境界を対称軸として、Ｎ／２＝４ライン分
のデ―タを折り返し、これを重複直交変換への入力とす
る。

【００４１】さらに、その直上のフィ―ルドブロックを
垂直方向に変換する。この場合、図１２に示すように、
フレ―ムブロックとの境界を対称軸として、Ｎ／２＝４
ライン分のデ―タを折り返し、これを重複直交変換の入
力とする。

【００４２】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号
化法によれば、基底長Ｍが変換ブロックサイズＮよりも
長いフィルタバンクと、フィ―ルド／フレ―ム適応切替
えとを組合せた際に問題となっていたブロック境界の不
連続線の影響を排除することができ、符号化損失をなく
すことができる。

【００４３】すなわち、画像の局所的な性質に応じて垂
直方向の相関を高めることができ、符号化効率がフレ―
ム単位あるいはフィ―ルド単位の符号化に比べて向上す
る。

【００４４】さらに、（基底長Ｍ）＞（変換ブロックサ
イズＮ）なるフィルタバンクの圧縮効率は、Ｍ＝Ｎのブ
ロック変換よりも高く、従来の離散コサイン変換符号化
よりも、高い効率の符号化を実現し得る。

【００４５】なお、上述した手法は、入力画像がフレ―
ム間差分画像信号や動き補償フレ―ム間差分画像信号で
ある場合にも、同様に適用することができる。

【００４６】また、重複直交変換以外の直線位相フィル
タバンクの場合でも、同様の処理によって、符号化する
ことができる。

【００４７】

【実施例１】次に、図１３を伴って、本発明によるイン
タレ―ス画像信号の符号化法を第１の実施例で説明しよ
う。

【００４８】図１３に示す本発明によるインタレ―ス画
像信号の符号化法においては、インタレ―ス画像信号１
を、切替え手段２５を用いて、奇数フイ―ルド信号２と
偶数フィ―ルド信号３とに分ける。

【００４９】そして、偶数フィ―ルド信号３について
は、それを、直接的に、スキャンコンバ―タ５に供給さ
せ、奇数フイ―ルド信号２については、それを、１フィ
―ルド遅延回路４によって１フィ―ルド分遅延させ、そ
の遅延された奇数フィ―ルド信号２′をスキャンコンバ
―タ５に供給させ、スキャンコンバ―タ５において、イ
ンタレ―スされた２フィ―ルドの信号を、ノンインタレ
―ス化し、それをフレ―ム画像信号６として得る。

【００５０】また、スキャンコンバ―タ５から得られる
フレ―ム画像信号６を、水平方向重複ブロック化部７に
供給し、その水平方向重複ブロック化部７おいて、フレ
―ム画像信号６から、それが水平方向に重複ブロック化
されている水平方向重複ブロックデ―タ８を得、そし
て、その水平方向重複ブロックデ―タ８を、水平ＬＯＴ
部９に供給し、その水平ＬＯＴ部９において、水平方向
重複ブロックデ―タ８を重複直交変換（ＬＯＴ）させ、
その変換係数出力を、水平１次元ＬＯＴ係数出力１２と
して得る。

【００５１】一方、上述したスキャンコンバ―タ５から
出力されるフレ―ム画像６を、符号化モ―ド判定部１０
に供給し、ブロックを水平方向及び垂直方向に複数とっ
たマクロブロックのそれぞれについて、それをフィ―ル
ド単位に符号化するかフレ―ム単位に符号化するかを判
定し、その判定結果を、符号化モ―ド情報１１として出
力させる。

【００５２】この符号化フィ―ルド単位に符号化するか
フレ―ム単位に符号化するかの判定法は種々あるが、各
マクロブロックについて、例えば２つのフィ―ルド間の
画像内容の変化量を検出し、その変化量がある閾値以上
である場合、そのマクロブロックの符号化を、フィ―ル
ド単位に行うものとして判定する手法を用い得る。

【００５３】また、水平ＬＯＴ部９から得られる水平１
次元ＬＯＴ係数出力１２を、フレ―ム配列をフィ―ルド
配列に並べ替えるフレ―ム・フィ―ルド並べ替え部１３
に供給し、そのフレ―ム・フィ―ルド並べ替え部１３に
おいて、水平１次元ＬＯＴ係数出力１２を、それが符号
化モ―ド判定部１０から出力される符号化モ―ド情報１
１によってフィ―ルドモ―ドであると判定されている場
合、フィ―ルドブロック態様に並び替え、それを、フィ
―ルド／フレ―ム適応水平１次元ＬＯＴ係数出力１４と
して得る。

【００５４】さらに、フィ―ルド・フレ―ム並べ替え部
１３から得られるフィ―ルド／フレ―ム適応水平１次元
ＬＯＴ係数出力１４を、垂直方向重複ブロック化部１５
に供給し、そこにおいて、フィ―ルド／フレ―ム適応水
平１次元ＬＯＴ係数出力１４を、重複ブロック化し、そ
れを、垂直方向重複ブロックデ―タ１６として得、その
垂直方向重複ブロックデ―タ１６を、ギャップ判定・折
り返し処理部１７に供給し、そのギャップ判定・折り返
し処理部１７において、不連続境界に接するブロックの
重複部分のデ―タに対し、図６及び図７で上述した折り
返し処理（ギャップ部分処理）を行わせ、それを、水平
１次元ＬＯＴ係数出力１８として得る。

【００５５】また、ギャップ判定・折り返し処理部１７
から得られる水平１次元ＬＯＴ係数出力１８を、垂直Ｌ
ＯＴ部１９に供給し、そこにおいて、水平１次元ＬＯＴ
係数出力を重複直交変換させ、それを、２次元ＬＯＴ係
数出力２０として得、その２次元ＬＯＴ係数出力２０
を、量子化器２１に供給し、そこにおいて、２次元ＬＯ
Ｔ係数出力２０を量子化し、その量子化インデックス出
力２２を得る。この場合、量子化器２１として、符号化
モ―ドによって異なった特性を有するものを用い得る。

【００５６】さらに、量子化器２１から得られる量子化
インデックス出力２２を、エントロピ―符号化部２３に
供給し、そこにおいて、量子化インデックス出力２２に
基ずき符号化を行い、符号化画像情報２４を得る。

【００５７】以上のようにしてエントロピ―符号化部２
３から得られる符号化画像情報２４と、符号化モ―ド判
定部１０から得られる符号化モ―ド情報１１を、復号化
し得る、圧縮された符号化出力として得る。

【００５８】

【実施例２】次に、図１４を伴って、本発明によるイン
タレ―ス画像信号の符号化法の第２の実施例を述べよ
う。

【００５９】図１４において、図１３との対応部分には
同一符号を付して示す。

【００６０】図１４に示す本発明によるインタレ―ス画
像信号の符号化法の第２の実施例においては、入力信号
としてのフィ―ルドベ―スのインタレ―ス画像信号１
を、切替え手段２５によって、奇数フイ―ルド信号２
と、偶数フィ―ルド信号３とに自動的に分ける。

【００６１】そして、奇数フイ―ルド信号２について、
それを、１フィ―ルド遅延回路４によって１フィ―ルド
分遅延させ、その遅延された奇数フィ―ルド信号２′
を、水平方向重複ブロック化部７及び符号化モ―ド判定
部１０に供給し、水平重複ブロック化部７において、奇
数フィ―ルド信号２′をブロック化し、それを、水平方
向重複ブロックデ―タ出力８として得、一方、偶数フィ
―ルド信号３について、それを、直接的に他の水平方向
重複ブロック化部７′及び上述した符号化モ―ド判定部
１０に供給させ、その水平方向重複ブロック化部７′に
おいて、偶数フィ―ルド信号３をブロック化し、それ
を、水平方向重複ブロックデ―タ出力８′として得る。

【００６２】また、水平方向重複ブロック化部７及び
７′からそれぞれ得られる水平方向重複ブロックデ―タ
出力８及び８′を、水平ＬＯＴ部９及び９′にそれぞれ
供給し、それら水平ＬＯＴ部９及び９′において、水平
方向重複ブロックデ―タ出力８及び８′を、水平方向に
ＬＯＴ変換させ、その水平１次元ＬＯＴ係数出力１２及
び１２′をそれぞれ得る。

【００６３】一方、符号化モ―ド判定部１０において、
奇数フイ―ルド信号２′と偶数フィ―ルド信号３とを参
照し、各マクロブロックについて、符号化をフィ―ルド
単位で行うかフレ―ム単位で行うかの判定をさせ、その
判定結果を、符号化モ―ド情報１１として得る。

【００６４】また、水平ＬＯＴ９及び９′からそれぞれ
得られる水平１次元ＬＯＴ係数出力１２及び１２′を、
フィ―ルド・フレ―ム並べ替え部１３及び１３′にそれ
ぞれ供給し、そこにおいて、水平１次元ＬＯＴ係数出力
１２及び１２′を、それらが符号化モ―ド判定部１０か
ら出力される符号化モ―ド情報１１によってフレ―ムモ
―ドと判定されている場合、フレ―ムブロックに変換さ
せ、フィ―ルド／フレ―ム適応水平１次元ＬＯＴ係数出
力１４及び１４′を得る。

【００６５】さらに、フィ―ルド・フレ―ム並べ替え部
１３及び１３′からそれぞれ得られるフィ―ルド／フレ
―ム適応水平１次元ＬＯＴ係数出力１４及び１４′を、
垂直方向重複ブロック化部１５及び１５′にそれぞれ供
給し、それら垂直方向重複ブロック化部１５及び１５′
において、垂直方向重複ブロックデ―タ出力１６及び１
６′をそれぞれ得る。

【００６６】また、垂直方向重複ブロック化部１５及び
１５′からそれぞれ得られる垂直方向重複ブロックデ―
タ出力１６及び１６′を、奇数フィ―ルド用のギャップ
判定・折り返し処理部１７及び偶数フィ―ルド用のギャ
ップ判定・折り返し処理部１７′にそれぞれ供給し、奇
数フィ―ルド用のギャップ判定・折り返し処理部１７に
おいて、不連続境界に接するブロックの重複部分のデ―
タについて、図９に示すような折り返し処理を行なわせ
ることによって、水平１次元ＬＯＴ係数出力１８を得、
また、偶数フィ―ルド用のギャップ判定・折り返し処理
部１７′において、不連続境界に接するブロックの重複
部分のデ―タについて、図１１に示すような折り返し処
理を行なわせることによって、水平１次元ＬＯＴ係数出
力１８′を得る。

【００６７】また、ギャップ判定・折り返し処理部１７
及び１７′からそれぞれ得られる水平１次元ＬＯＴ係数
出力１８及び１８′を垂直ＬＯＴ部１９及び１９′にそ
れぞれ入力させ、それら垂直ＬＯＴ部１９及び１９′に
おいて、垂直方向に重複直交変換（ＬＯＴ）させ、２次
元ＬＯＴ係数出力２０及び２０′をそれぞれ得、それら
を、量子化器２１及び２１′にそれぞれ供給し、それら
を、それぞれ量子化させ、量子化インデックス出力２２
及び２２′を得る。

【００６８】さらに、量子化器２１及び２１′からそれ
ぞれ得られる量子化インデックス出力２２及び２２′
を、それぞれエントロピ―符号化部２３及び２３′にそ
れぞれ供給し、それらエントロピ―符号化部２３及び２
３′において、量子化インデックス出力２２及び２２′
にもとずき、それらを、符号化し、それらをそれぞれ符
号化画像情報２４及び２４′として得る。

【００６９】以上のようにして、符号化部２３及び２
３′からそれぞれ得られる符号化画像情報２４及び２
４′、及び符号化モ―ド判定部１０から得られる符号化
モ―ド情報１１を、復号化し得る圧縮された符号化出力
として得る。

【００７０】

【実施例３】次に、図１５を伴って、本発明によるイン
タレ―ス画像信号の符号化法の第３の実施例を述べよ
う。

【００７１】図１５において、図１３との対応部分には
同一符号を付して示す。

【００７２】図１５に示す本発明によるインタレ―ス画
像信号の符号化法は、入力信号としてのインタレ―ス画
像信号１を、切替え手段２５によって奇数フイ―ルド信
号２と偶数フィ―ルド信号３とに分け、その偶数フィ―
ルド信号３を、直接的にスキャンコンバ―タ５に入力さ
せ、奇数フイ―ルド信号２を、１フィ―ルド遅延回路４
によって１フィ―ルド分遅延させ、その遅延された奇数
フィ―ルド信号２′を、スキャンコンバ―タ５に入力さ
せ、そのスキャンコンバ―タ５において、インタレ―ス
された２フィ―ルドの信号をノンインタレ―ス化し、フ
レ―ム画像信号６を生成させる。

【００７３】一方、後述する加算器１０８からの出力１
０９を、フレ―ムメモリ１１０に蓄積させ、そのフレ―
ムメモリ１１０に蓄積された過去のフレ―ムの局部復号
画像信号、すなわち予測画像信号１１１を、変化補償用
予測画像信号生成部１１２に入力させ、その変化補償用
予測画像信号生成部１１２において、あらかじめ画像内
容変化検出部１１７において求められた画像内容の変化
ベクトルを参照して、予測画像信号１１１をシフトさ
せ、それを、変化補償予測画像信号１０７として得る。

【００７４】そして、上述したスキャンコンバ―タ５か
ら得られるフレ―ム画像信号６と、変化補償用予測画像
信号生成部１１２から得られる変化補償用予測画像信号
１０７とを、減算器１１３に供給させ、その減算器１１
３において、フレ―ム画像信号６と変化補償用予測画像
信号１０７とから、フレ―ム間差分画像信号１１４を生
成させ、そのフレ―ム間差分画像信号１１４を、水平方
向重複ブロック化部７に供給させ、そこにおいて、フレ
―ム間差分画像信号を重複ブロック化して、水平方向重
複ブロックデ―タ出力８を得、その水平方向重複ブロッ
クデ―タ出力８を、水平ＬＯＴ部９に供給させ、そこに
おいて、も水平方向重複ブロックデ―タ出力８を、重複
直交変換（ＬＯＴ）させ、それを、水平ＬＯＴ係数出力
１２として得る。

【００７５】また、減算器１１３から得られるフレ―ム
間差分画像信号１１４を、符号化モ―ド判定部１０に供
給し、そこにおいて、フレ―ム間差分画像１１１の各マ
クロブロックをフィ―ルド単位で符号化するかフレ―ム
単位で符号化するかを判定し、その判定結果を、符号化
モ―ド情報１１として得る。

【００７６】さらに、フィ―ルドモ―ドと判定されたブ
ロックの水平ＬＯＴ部９から出力される水平１次元ＬＯ
Ｔ係数出力１２を、フレ―ム・フィ―ルドモ―ド並べ替
え部１３に供給させ、そこにおいて、水平１次元ＬＯＴ
係数出力１２を、符号化モ―ド判定部１０から得られる
符号化モ―ド情報１１の内容に応じて、フィ―ルドブロ
ックに並び替えさせ、それを、フィ―ルド／フレ―ム適
応水平１次元ＬＯＴ係数出力１４として得る。

【００７７】また、フレ―ム・フィ―ルドモ―ド並べ替
え部１３から得られるフィ―ルド／フレ―ム適応水平１
次元ＬＯＴ係数出力１４を、垂直方向重複ブロック化部
１５に供給させ、そこにおいて、フィ―ルド／フレ―ム
適応水平１次元ＬＯＴ係数出力１４を、重複ブロック化
させ、それを、垂直方向重複ブロックデ―タ出力１６と
して得、その垂直方向重複ブロックデ―タ出力１６を、
ギャップ判定・折り返し処理部１７に供給させ、そのギ
ャップ判定・折り返し処理部１７において、不連続境界
に接するブロックの重複部分のデ―タについて、図６及
び図７で上述したと同様の折り返し処理を行なわせ、そ
れによる出力を、水平１次元ＬＯＴ係数出力１８として
得、その水平１次元ＬＯＴ係数出力１８を、垂直ＬＯＴ
部１９に供給させ、そこにおいて、水平１次元ＬＯＴ係
数出力１８を、重複直交変換させ、それを、２次元ＬＯ
Ｔ係数出力２０としてを得、その２次元ＬＯＴ係数出力
２０を、量子化器２１に供給させ、そこにおいて、２次
元ＬＯＴ係数出力２０を量子化させ、それを、量子化イ
ンデックス出力２２として得る。この場合、量子化器２
１として、符号化モ―ドに応じて異なった特性を有する
ものを用い得る。

【００７８】さらに、量子化器２１から得られる量子化
インデックス出力２２を、エントロピ―符号化部２３に
供給し、そこにおいて、量子化インデックス出力２２に
もとずき、それを符号化して符号化画像情報２４を得
る。

【００７９】一方、量子化器２１から得られる量子化イ
ンデックス出力２２を、逆量子化器９５に供給させ、そ
こにおいて、量子化代表値出力９６を得、その量子化代
表値出力９６を、垂直逆ＬＯＴ部９７に供給させ、そこ
において、量子化代表値出力９６を、垂直逆ＬＯＴデ―
タ出力９８に逆変換させる。

【００８０】さらに、垂直逆ＬＯＴ部９７から得られる
垂直逆ＬＯＴデ―タ出力９８を、垂直方向ブロック合成
部９９に供給させ、そこにおいて、垂直逆ＬＯＴデ―タ
出力９８から、フィ―ルド／フレ―ム適応水平１次元Ｌ
ＯＴ係数出力１００を得、さらに、その水平１次元ＬＯ
Ｔ係数出力１００をフィ―ルド・フレ―ム並べ替え部１
０１に供給し、そこにおいて、水平１次元ＬＯＴ係数出
力１００から、元のフレ―ム信号に対応している水平１
次元ＬＯＴ係数出力１０２を得る。

【００８１】また、フィ―ルド・フレ―ム並び替え部１
０１から得られる水平１次元ＬＯＴ係数出力１０２を、
水平逆ＬＯＴ部１０３を用いて、水平方向逆重複直交変
換させ、それを、水平逆ＬＯＴデ―タ出力１０４として
得、その水平逆ＬＯＴデ―タ出力１０４から、水平方向
ブロック合成部１０５を用いて、フレ―ム間差分画像信
号１０６を生成する。

【００８２】さらに、水平方向ブロック合成部１０５か
ら得られるフレ―ム間差分画像１０６と、上述した変化
補償用予測画像信号生成部１１２から得られる変化補償
用予測画像信号１０７とを、加算器１０８を用いて加算
し、それの加算出力を、局部復号画像信号１０９として
得、その局部復号画像信号１０９を、フレ―ムメモリ１
１０に、次のフレ―ムの予測するのに用いられ得るよう
に、蓄積させる。

【００８３】一方、上述したスキャンコンバ―タ５から
得られる信号６を、フレ―ムメモリ１１５に蓄積させ
る。

【００８４】また、フレ―ムメモリ１１５から得られる
それに蓄積されている過去のフレ―ム画像信号１１６
と、スキャンコンバ―タ５から得られるフレ―ム画像信
号６とを、画像内容変化検出部１１７において比較し、
両フレ―ム画像信号１１６及び６間の画像内容の変化量
を検出し、それをベクトルで表している画像内容変化検
出出力１１８を得る。

【００８５】上述のようにして、エントロピ―符号化部
２３から得られる符号化画像情報２４と、符号化モ―ド
判定部１０から得られる符号化モ―ド情報１１と、画像
内容変化検出部１１７から得られる画像内容変化検出出
力１１８とを、復号化し得る圧縮された符号化出力とし
て得る。

【００８６】

【本発明の効果】本発明によるインタレ―ス画像信号の
符号化法によれば、基底長Ｍが変換ブロックサイズＮよ
りも長いフィルタバンクと、フィ―ルド／フレ―ム適応
切替えとを組合せた際に問題となっていたブロック境界
の不連続線の影響を排除し、符号化損失をなくすことが
でき、このため、インタレ―ス画像信号の局所的な性質
に応じて、垂直方向の相関を高めることができ、よっ
て、符号化効率を、フレ―ム単位あるいはフィ―ルド単
位で符号化する従来のインタレ―ス画像信号の符号化法
に比し、向上させることができる。

【００８７】また、（基底長Ｍ）＞（変換ブロックサイ
ズＮ）なるフィルタバンクの圧縮効率が、Ｍ＝Ｎのブロ
ック変換よりも高いので、符号化を、従来の離散コサイ
ン変換を含む符号化法に比し、高い効率で行わせること
ができる。

【００８８】なお、上述においては、符号化モ―ドの判
定を、２つのフィ―ルド間に画像内容に変化が大きくあ
るかないかによって行ったが、ＭＰＥＧ２で行われてい
るように、フィ―ルドブロックを構成した場合のライン
間差分電力とフレ―ムブロックを構成した場合のライン
間差分電力とを比較し、電力の小さい方のモ―ドを選択
する方法をとることもでき、その他、本発明の精神を脱
することなしに、種々の変型、変更をなし得るであろ
う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、フィ―ルド／フレ―ム適応切替えの態
様を示す図である。

【図２】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、フレ―ムベ―ス符号化におけるフィ―
ルド／フレ―ム適応画像信号の不連続性を示す図であ
る。

【図３】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、フィ―ルド信号のベ―ス符号化におけ
る、フィ―ルド／フレ―ム適応画像信号の不連続性を示
す図である。

【図４】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供するフィ―ルド信号の符号化時における、フ
ィ―ルド／フレ―ム適応画像信号の不連続性を示す図で
ある。

【図５】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、水平ＬＯＴ係数出力の並べ替え（フィ
―ルドモ―ド）の態様を示す図である。

【図６】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、フレ―ムベ―ス符号化における奇数フ
ィ―ルドブロックの垂直方向の重複直交変換（ＬＯＴ）
の態様を示す図である。

【図７】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、フレ―ムベ―ス符号化における偶数フ
ィ―ルドブロックの垂直方向の重複直交変換（ＬＯＴ）
の態様を示す図である。

【図８】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、フィ―ルドベ―ス符号化における水平
方向ＬＯＴ係数出力の並べ替え（フィ―ルドモ―ド）の
態様を示す図である。

【図９】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化法
の説明に供する、フィ―ルドベ―ス符号化における奇数
フイ―ルドの符号化時における、フィ―ルドブロックの
直上にフレ―ムブロックが存在する場合のフレ―ムブロ
ックの垂直方向重複直交変換（ＬＯＴ）の態様を示す図
である。

【図１０】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化
法の説明に供する、フィ―ルドベ―ス符号化における奇
数フイ―ルドの符号化時における、フィ―ルドブロック
の直上にフレ―ムブロックが存在する場合のフィ―ルド
ブロックの垂直方向重複直交変換（ＬＯＴ）の態様を示
す図である。

【図１１】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化
法の説明に供する、フィ―ルドベ―ス符号化における偶
数フイ―ルドの符号化時における、フィ―ルドブロック
の直下にフレ―ムブロックが存在する場合のフレ―ムブ
ロックの垂直方向重複直交変換（ＬＯＴ）の態様を示す
図である。

【図１２】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化
法の説明に供する、フィ―ルドベ―ス符号化における偶
数フイ―ルドの符号化時における、フィ―ルドブロック
の直下にフレ―ムブロックが存在する場合のフィ―ルド
ブロックの垂直方向重複直交変換（ＬＯＴ）の態様を示
す図である。

【図１３】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化
法の第１の実施例の説明に供する系統図である。

【図１４】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化
法の第２の実施例の説明に供する系統図である。

【図１５】本発明によるインタレ―ス画像信号の符号化
法の第３の実施例の説明に供する系統図である。

【符号の説明】

１ インタレ―ス画像信号 ２ 奇数フィ―ルド信号 ３ 偶数フィ―ルド信号 ４ １フィ―ルド遅延回路 ５ スキャンコンバ―タ ６ フレ―ム画像信号 ７ 水平方向重複ブロック化部 ８ 水平方向重複ブロックデ―タ出力 ９ 水平ＬＯＴ部 １０ 符号化モ―ド判定部 １１ 符号化モ―ド情報 １２ 水平１次元ＬＯＴ係数出力 １３ フレ―ム・フィ―ルド並べ替え部 １４ フィ―ルド／フレ―ム適応水平１次
元ＬＯＴ係数出力 １５ 垂直方向重複ブロック化部 １６ 垂直方向重複ブロックデ―タ １７ ギャップ判定・折り返し処理部 １８ 水平１次元ＬＯＴ係数出力 １９ 垂直ＬＯＴ部 ２０ ２次元ＬＯＴ係数出力 ２１ 量子化器 ２２ 量子化インデックス出力 ２３ エントロピ―符号化部 ２４ 符号化画像信号 ２５ 切替え手段 ９５ 逆量子化器 ９６ 量子化代表値出力 ９７ 垂直逆ＬＯＴ部 ９８ 垂直逆ＬＯＴデ―タ出力 ９９ 垂直方向ブロック合成部 １００ 水平１次元ＬＯＴ係数出力 １０１ フィ―ルド・フレ―ム並べ替え部 １０２ 水平１次元ＬＯＴ係数出力 １０３ 水平逆ＬＯＴ部 １０４ 水平逆ＬＯＴデ―タ １０５ 水平方向ブロック合成部 １０６ フレ―ム間差分画像信号 １０７ 変化補償用予測画像信号生成部 １０８ 加算器 １０９ 局部復号画像信号 １１０ フレ―ムメモリ １１１ 予測画像信号 １１２ 変化補償用予測画像信号生成部 １１３ 減算器 １１４ フレ―ム間差分画像信号 １１５ フレ―ムメモリ １１６ フレ―ム画像信号 １１７ 画像内容変化検出部 １１８ 画像内容変化検出出力

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インタレ―ス画像信号を、ブロック単位
   で、水平方向重複直交変換と、垂直方向重複直交変換と
   を含んで符号化するインタレ―ス画像信号の符号化法に
   おいて、 上記水平方向重複直交変換を行って後、上記垂直方向重
   複直交変換を行う前において、ギャップ部分折り返し処
   理を施すことを特徴とするインタレ―ス画像信号の符号
   化法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインタレ―ス画像信号の
   符号化法において、 上記ギャップ部分折り返し処理を、フィ―ルドブロック
   がフレ―ムブロックの下方に隣接するかフレ―ムブロッ
   クの上方に隣接するかに応じた処理とすることを特徴と
   するインタレ―ス画像信号の符号化法。