JP3465660B2 - ビデオ信号復号化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、動画像信号（ビデオ信号）が符
号化された符号化データを復号化するビデオ信号復号化
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、動画像の代表的な高能率符号
化方式としていわゆるＭＰＥＧ（蓄積用動画像符号化）
方式がある。これはＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２
／ＷＧ１１にて議論され標準案として提案されたもので
あり、動き補償予測符号化とＤＣＴ（Discrete Cosine
Transform）符号化を組み合わせたハイブリッド方式が
採用されている。

【０００３】上記動き補償予測符号化は、画像信号の時
間軸方向の相関を利用した方法であり、すでに復号再生
されてわかっている信号から、現在入力された画像を予
測し、その時の予測誤差だけを伝送することで、符号化
に必要な情報量を圧縮する方法である。

【０００４】また、上記ＤＣＴ符号化は、画像信号の持
つフレーム内２次元相関性を利用して、ある特定の周波
数成分に信号電力を集中させ、この集中分布した係数の
みを符号化することで情報量の圧縮を可能とする。例え
ば、絵柄が平坦で画像信号の自己相関性が高い部分では
ＤＣＴ係数は低周波数成分へ集中分布する。よってこの
場合は低域へ集中分布した係数のみを符号化することで
情報量の圧縮が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＭＰＥ
Ｇは、基本的にノンインタレース信号を対象とした符号
化技術であるためインタレース信号に適用しようとする
と情報圧縮の効率上、問題が生ずる。

【０００６】例えば、映画などのフィルムソースをイン
タレースビデオ信号に変換する場合（いわゆるテレシネ
変換）、２−３プルダウン（ｐｕｌｌ ｄｏｗｎ）とい
う手法が広く用いられている。

【０００７】２−３プルダウンの原理を図２１に示す。
ここで、フィルムは２４Ｈｚであるのに対し、ビデオ信
号は６０Ｈｚであるため（フィールドを単位とした場
合）、上記テレシネ変換ではフィールド数変換が必要と
なる。

【０００８】これにはフィルムの連続した２コマのうち
最初のコマをビデオの２フィールドで読み出し、次のコ
マは３フィールドで読み出し、この操作を繰り返すとい
う方法を用いる。上記図２１では、フィルムソース１５
００及び１５０１が２４Ｈｚのノンインタレースのフィ
ルムソースであり、１枚のフィルムソースは、図２１の
実線が示す第１のフィールドと点線が示す第２のフィー
ルドの２つのフィルードに分解される。分解されたフィ
ルムソース１５００は、第１のフィールドがフィールド
１５０２に、第２のフィールドがフィールド１５０３の
２フィールドで読み出されれる。また、フィルムソース
１５０１は、第１のフィールドがフィールド１５０４及
び１５０６に、第２のフィールドがフィールド１５０５
の３フィールドで読み出される。従って、フィールド１
５０４とフィールド１５０６は全く同一のものとなる。

【０００９】また、図２２において、フィールド１６０
０及び１６０１が同一のフィルムソースから読み出した
ものであり、フィールド１６０２及至１６０４が同一の
フィルムソースから読み出したものであり、フィールド
１６０５及び１６０６が同一のフィルムソースから読み
出したものである。フィールド１６００及び１６０１か
ら得られた画像であるフレーム１６０７と、フィールド
１６０２及び１６０３から得られた画像であるフレーム
１６０８は、それぞれ同一のフィルムソースから構成さ
れているが、フィールド１６０４及び１６０５から得ら
れる画像であるフレーム１６０９は、異なるフィルムソ
ースから構成されることになる。従って、テレシネされ
た動画像にＭＰＥＧをフレーム単位で適用しようとする
と、フレーム１６０７及び１６０８では同一のフィルム
ソースであるため問題はないが、フレーム１６０９では
異なるフィルムソースから構成されるため問題が起こる
ことがある。すなわち、同一のフィルムソースからのフ
ィールドでフレームが構成される例えばフレーム１６０
７や１６０８は、フレームＤＣＴの効率が良いのに対
し、異なるフィルムソースからのフィールドでフレーム
が構成される例えばフレーム１６０９はフレームＤＣＴ
の効率が悪い。

【００１０】言い換えれば、例えば、映像の動きが速い
場合やフレーム内でシーンチェンジが起こってしまうよ
うな場合、フレーム内画像信号の垂直方向の相関性が低
くなり、ＤＣＴによる情報量圧縮の効率が低下してしま
う問題が起こることになる。また同様に動き補償予測に
ついても画像信号の相関性の低さから適切な予測とはな
らない。したがって、その画像信号を符号化した符号化
データを復号する場合、良好な復号画像を復元すること
ができなくなる。

【００１１】そこで、本発明は、上述したようなことに
鑑み、２−３プルダウンの手法を用いるテレシネ変換に
より得られたビデオ信号を符号化した符号化データを良
好に復号することが可能なビデオ信号復号化方法を提供
することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るビデオ信号
復号化方法は、２４Ｈｚのフィルムソースをテレシネ変
換して得られた６０Ｈｚのフィールド単位のビデオ信号
の符号化データを復号化するビデオ信号復号化方法であ
り、上記２４Ｈｚのフィルムソースをテレシネ変換して
符号化する際に付加された、冗長なフィールドまたはフ
レームを示す第１の情報（ＳＰＣ）と、フィールドを符
号化の処理単位とするかフレームを符号化の処理単位と
するかを示す第２の情報（ＰＵＣ）、及び符号化の予測
モードがＩピクチャかＰピクチャかＢピクチャかを示す
第３の情報（ＰＭＣ）とを、上記符号化信号より抽出
し、上記第１の情報、第２の情報及び第３の情報に基づ
いて、上記符号化信号を復号化するようにしたものであ
る。

【００１３】ここで、本発明のビデオ信号復号化方法で
は、上記第１の情報、第２の情報及び第３の情報に基づ
いて、上記冗長なフィールドを除いたフィールド（また
はフレーム）のみを参照画像として用いて動き補償を行
い、上記符号化信号を予測復号化する。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【作用】本発明によれば、（１）フィルム上で連続する
２コマから構成されるフレームをフィールド単位で符号
化処理することにより、圧縮効率を向上させた符号化デ
ータの復号が可能となり、（２）フィルム上で連続する
２コマから構成されるフレームが、他のフレームの予測
に用いられない符号化処理モードで処理され、画質の低
下をそのフレームのみに限定した符号化データの復号が
可能となり、（３）重複するフィールドまたはフレーム
を符号化せずスキップ信号のみを符号化することによ
り、余分なビットを減少させ、圧縮効率を向上させた符
号化データの復号が可能となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００２２】図１には、本発明の第１の実施例の画像処
理装置としての符号化装置及び復号化装置の構成を示
す。

【００２３】本実施例の符号化装置１００は、図１に示
すように、映画などのフィルムソースを２−３プルダウ
ン（pull down）により変換して、６０Ｈｚのフィール
ド単位で入力されてくるビデオ信号ＶＩに対し、ビデオ
信号ＶＩから重複しているフィールドを検出して重複検
出信号ＤＤＳを発生し、上記ビデオ信号ＶＩを処理時間
分遅延しビデオ信号ＶＩ１とする２−３プルダウン検出
手段１０２と、上記重複検出信号ＤＤＳと、符号器１０
６からのオーバーフロウＯＶＦと、上記ビデオ信号ＶＩ
１から、冗長なフィールドまたはフレームを示すスキッ
プピクチャＳＰＣと、符号化をフィールド単位で行うか
フレーム単位で行うかを示す処理単位ＰＵＣと、符号化
の予測モードをＩピクチャかＰピクチャかＢピクチャか
を示す予測モードＰＭＣと、予測で参照する参照フィー
ルドまたは参照フレームを示す参照フィールド／フレー
ムＲＦＣを生成し、また、上記ビデオ信号ＶＩ１を処理
時間分遅延しビデオ信号ＶＩ２とする処理モード選択手
段１０３と、上記処理モード選択手段１０３による処理
単位ＰＵＣが、フレームを示している場合に、上記ビデ
オ信号ＶＩ２の２フィールドを１フレームに変換し、そ
れ以外の場合は変換せず、この出力をビデオ信号ＶＩ３
とするスキャン変換手段１０４と、上記処理モード選択
手段１０３によって生成されたスキップピクチャＳＰ
Ｃ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、参照フレーム
／フィールドＲＦＣによって、符号化の処理順序にビデ
オ信号ＶＩ３のフィールドまたはフレームの順序を入れ
替え、この出力をビデオ信号ＶＩ４とする順序入れ替え
手段１０５と、上記ビデオ信号ＶＩ４を、上記処理モー
ド選択手段１０３によって生成されたスキップピクチャ
ＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、参照フレ
ーム／フィールドＲＦＣに従って符号化し、符号化信号
ＶＣ１とする符号手段１０６と、上記符号化信号ＶＣ１
にエラー訂正用の情報を付加し、符号化信号ＶＣ２とす
るＥＣＣ手段１０７と、上記符号化信号ＶＣ２を変調
し、メディア１０９に書き込む符号化信号ＶＣ３とする
変調手段１０８と、を有するものである。

【００２４】また、本実施例の復号化装置１０１におい
ては、メディア１１０に記録された信号ＶＤ１を、復調
して復号化信号ＶＤ２とする復調手段１１１と、上記復
号化信号ＶＤ２をエラー訂正し、復号化信号ＶＤ３とす
るＥＣＣデコード手段１１２と、上記復号化信号ＶＤ３
を復号して、上記変調されたスキップピクチャＳＰＣを
復号化してＳＰＤとし、上記変調された符号化単位ＰＵ
Ｃを復号化してＰＵＤとし、上記変調された予測モード
ＰＭＣを復号化してＰＭＤとし、上記変調された参照フ
ィールド／フレームＲＦＣを復号化してＲＦＤとし、こ
れらの情報をもとにビデオ信号ＶＯ１を復号化する復号
手段１１３と、上記復号手段１１３によって復号された
処理単位ＰＵＤが、フレームを示している場合に、上記
ビデオ信号ＶＯ１の１フレームを２フィールドに変換
し、これ以外の場合は変換せず、この出力をビデオ信号
ＶＯ２とするスキャン変換手段１１４と、上記復号器１
１３によって復号されたスキップピクチャＳＰＤ、処理
単位ＰＵＤ、予測モードＰＭＤ、参照フレーム／フィー
ルドＲＦＤによって、復号化の処理順序にビデオ信号Ｖ
Ｏ２のフィールドの順序を入れ替え、この出力をビデオ
信号ＶＯとする順序入れ替え手段１１５とを有するもの
である。

【００２５】先ず、第１の実施例の符号化装置１００の
説明をする。

【００２６】６０Ｈｚのビデオ信号ＶＩは、２−３プル
ダウン検出回路１０２に送られる。この２−３プルダウ
ン検出回路１０２は、重複されているフィールドを検出
し、その検出信号である重複検出信号ＤＤＳを発生する
と共に、ビデオ信号ＶＩを当該２−３プルダウン検出回
路１０２の処理時間分遅延してビデオ信号ＶＩ１として
出力する。

【００２７】ビデオ信号ＶＩ１と重複検出信号ＤＤＳか
らは、処理モード選択回路１０３によって、以下に挙げ
る４種の信号が生成される。

【００２８】第１は、スキップピクチャＳＰＣの信号で
あり、これは重複しているフィールドや、時間的変化の
少ない（あるいは全くない）フィールドまたはフレーム
など、冗長なフィールドやフレームを示す信号である。

【００２９】第２は、符号化の処理単位ＰＵＣの信号で
あり、これは、フィールドを処理単位とするか、フレー
ムを処理単位とするかを示す信号である。

【００３０】第３は、符号化の予測モードＰＭＣの信号
であり、Ｉピクチャ（予測しない）か、Ｐピクチャ（過
去から予測）か、Ｂピクチャ（未来から予測、または、
未来と過去の線形予測、または、過去から予測）かを示
すものである。

【００３１】第４は、参照フィールド／フレームＲＦＣ
の信号であり、これは、符号化時に参照するフィールド
またはフレームを示すものである。

【００３２】上記ビデオ信号ＶＩ１は、当該処理モード
選択回路１０３の処理時間分遅延し、ビデオ信号ＶＩ２
として出力される。

【００３３】スキャン変換回路１０４は、処理モード選
択回路１０３が生成した処理単位ＰＵＣがフレームを示
す場合には、フィールドのビデオ信号ＶＩ２の２フィー
ルドを１フレームに変換してビデオ信号ＶＩ３として出
力する。処理単位がフィールドを示す場合には、ビデオ
信号ＶＩ２をそのままビデオ信号ＶＩ３として出力す
る。

【００３４】ビデオ信号ＶＩ３は、順序入れ替え回路１
０５に送られる。ここでは、上記ビデオ信号ＶＩ３に対
し、処理モード選択回路１０３が生成したスキップピク
チャＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、参照
フレーム／フィールドＲＦＣを参照して、符号化の処理
順序にフィールド又はフレームの順序を入れ替え、これ
をビデオ信号ＶＩ４として出力する。

【００３５】ビデオ信号ＶＩ４は、符号器１０６によっ
て、処理モード選択回路１０３が生成した、スキップピ
クチャＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、参
照フレーム／フィールドＲＦＣにしたがって符号化さ
れ、これが符号器１０６から符号化信号ＶＣ１として出
力される。

【００３６】符号化信号ＶＣ１は、ＥＣＣ回路１０７に
よって、エラー訂正用の情報が付加され、当該ＥＣＣ回
路１０７から符号化信号ＶＣ２として出力される。

【００３７】符号化信号ＶＣ２は、変調回路１０８によ
って変調され、符号化信号ＶＣ３となされ、図示を省略
する記録手段によって本発明実施例のメディア１０９に
記録される。

【００３８】次に復号化装置１０１の説明をする。

【００３９】メディア１１０から読み出された復号化信
号ＶＤ１は、復調回路１１１によって復調され、ここか
ら復号化信号ＶＤ２として出力される。

【００４０】復号化信号ＶＤ２は、ＥＣＣデコード回路
１１２によってエラー訂正され、復号化信号ＶＤ３とな
される。

【００４１】復号化信号ＶＤ３は、復号器１１３に送ら
れ、この復号器１３では、上記復号化信号ＶＤ３から、
処理モード選択回路１０３によって生成されたスキップ
ピクチャＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、
参照フレーム／フィールドＲＦＣを復号化し、それぞ
れ、スキップピクチャＳＰＤ、処理単位ＰＵＤ、予測モ
ードＰＭＤ、参照フレーム／フィールドＲＦＤとして出
力する。また、復号器１１３は、ビデオ信号を復号化
し、ビデオ信号ＶＯ１として出力する。

【００４２】ビデオ信号ＶＯ１は、スキャン変換回路１
１４に送られる。ここで、復号器１１３によって復号化
された処理単位ＰＵＤがフレームを示す場合には、当該
スキャン変換回路１１４は、ビデオ信号ＶＯ１の１フレ
ームを２フィールドに変換してビデオ信号Ｖ０２として
出力する。これ以外の場合は、上記スキャン変換回路１
１４は、上記変換を行わず、ビデオ信号ＶＯ１をそのま
まビデオＶＯ２として出力する。

【００４３】ビデオ信号ＶＯ２は、順序入れ替え回路１
１５に送られる、この順序入れ替え回路１１５では、復
号器１１３で復号化されたスキップピクチャＳＰＤ、処
理単位ＰＵＤ、予測モードＰＭＤ、参照フレーム／フィ
ールドＲＦＤにしたがって、符号化の処理順序にビデオ
信号ＶＯ２のフィールドの順序を入れ替えてビデオ信号
ＶＯとして出力する。これにより、メディア１１０から
の信号の再生が実現されることになる。

【００４４】次に、２−３プルダウン検出回路１０２の
動作を図２及び図３に基づいて説明する。

【００４５】先ず、図２において、入力された６０Ｈｚ
のビデオ信号ＶＩは、セレクタ２０７によって偶数フィ
ールドのみ選別され、この選別によるビデオ信号ＶＰ２
が差分器２０３に送られる。この差分器２０３では、フ
ィールド遅延回路２０１及び２０２により２フィールド
遅れとなされたビデオ信号ＶＰ１と、上記セレクタ２０
７からのビデオ信号ＶＰ２とで１画素毎に差分値が計算
される。

【００４６】上記差分器２０３によって１画素毎に計算
された差分値ＶＰ３は、絶対値器２０４によってその絶
対値ＶＰ４が計算され、その後、その１フィールドあた
りの累積和が累積器２０５で計算される。

【００４７】この累積値ＶＰ５は、比較器２０６におい
て、適当な値に定められているしきい値ＴＨと比較され
る。ここで、当該しきい値ＴＨよりも小なる場合には、
入力されたビデオ信号ＶＩは重複しているフィールドで
あると判断され、当該比較器２０６から重複検出信号Ｄ
ＤＳが出力される。

【００４８】図３は、重複検出信号ＤＤＳが出力される
様子を示したものである。

【００４９】この図３において、フィルムソースＡは、
第１のフィールドであるビデオ信号ＶＩのフィールド０
と、第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩのフィール
ド１で読み出され、フィルムソースＢは、第１のフィー
ルドであるビデオ信号ＶＩのフィールド２及びフィール
ド４と、第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩのフィ
ールド３で読み出され、フィルムソースＣは、第１のフ
ィールドであるビデオんしごうＶＩのフィールド５と、
第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩのフィールド６
で読み出され、フィルムソースＤは、第１のフィールド
であるビデオ信号ＶＩのフィールド７及びフィールド９
と、第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩのフィール
ド８で読み出される。

【００５０】また、上記ビデオ信号ＶＰ１は、図３に示
すように、ビデオ信号ＶＩに対して２フィールド遅延し
ている。上記ビデオ信号ＶＰ２は、偶数フィールドのみ
差分化器２０３に送られ、これにより、差分化器２０３
は、偶数フィールドの場合のみ差分演算を行う。ここ
で、ビデオ信号ＶＰ１がフィールド２でビデオ信号ＶＰ
２がフィールド４の場合に、両者のフィルムソースは同
一であるため、累算器２０５の出力である累積値ＶＰ５
が比較器２０６によって、しきい値ＴＨ以下であること
が判定され、これにより比較器２０６から重複検出信号
ＤＤＳが出力される。尚、ビデオ信号ＶＩは、フィール
ド遅延回路２０１により、１フィールドの遅延を受けた
後、ビデオ信号ＶＩ１として処理モード選択回路１０３
へ送られることになる。

【００５１】次に、処理モード選択回路１０３の動作を
図４及至６に基づいて説明する。

【００５２】図４に、符号化の処理モード選択回路１０
３の構成を示す。

【００５３】この図４において、ビデオ信号ＶＩ１は、
遅延回路４０１に送られる。この遅延回路４０１によっ
て処理に必要な複数の遅延ビデオ信号ＶＳ１を得る。ま
た、ビデオ信号ＶＩ１は、上記遅延回路４０１によって
処理モード選択回路１０３で必要な処理時間遅延された
後、ビデオ信号ＶＩ２としてスキャン変換回路１０４へ
送られる。

【００５４】冗長検出回路４０２では、重複検出信号Ｄ
ＤＳと遅延ビデオ信号ＶＳ１から、重複しているフィー
ルドや、時間的な変化が全く無いか少ないフィールドま
たはフレームを検出し、スキップピクチャＳＰＣとして
出力する。

【００５５】ここで、図５には、重複しているフィール
ドを検出した場合のスキップピクチャＳＰＣのタイミン
グ図を示す。

【００５６】この図５において、フィルムソースＡは、
第１のフィールドであるビデオ信号ＶＩ１のフィールド
０と、第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩ１のフィ
ールド１で読み出され、フィルムソースＢは、第１のフ
ィールドであるビデオ信号ＶＩ１のフィールド２及びフ
ィールド４と、第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩ
１のフィールド３で読み出され、フィルムソースＣは、
第１のフィールドであるビデオ信号ＶＩ１のフィールド
５と、第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩ１のフィ
ールド６で読み出され、フィルムソースＤは、第１のフ
ィールドであるビデオ信号ＶＩ１のフィールド７及びフ
ィールド９と、第２のフィールドであるビデオ信号ＶＩ
１のフィールド８で読み出される。

【００５７】フレームＦ０は、フィールド０及びフィー
ルド１から成り、フレームＦ１は、フィールド２及びフ
ィールド３から成り、フレームＦ２は、フィールド４及
びフィールド５から成り、フレームＦ３は、フィールド
６及びフィールド７から成り、フレームＦ４は、フィー
ルド８及びフィールド９から成る。

【００５８】フィールド４で出力された重複検出信号Ｄ
ＤＳに対して、スキップピクチャＳＰＣは、フィールド
４及びフィールド７で出力されることになる。この動作
は、以下同様に繰り返される。

【００５９】図４に戻って、処理単位判定回路４０３
は、冗長検出回路４０２の出力であるスキップピクチャ
ＳＰＣと遅延ビデオ信号ＶＳ１とから、処理単位ＰＵＣ
を出力する。この時、図５に示すように、処理単位ＰＵ
Ｃは、異なるフィルムソースから成るフレームＦ２及び
フレームＦ３で処理単位をフィールドとするものとなさ
れ、これ以外の場合にはフレームとするものとなされ
る。この動作は、以下同様に繰り返される。

【００６０】冗長検出回路４０２はまた、時間的な変化
が全く無いか少ないフィールドまたはフレームを検出
し、スキップピクチャＳＰＣを出力する。ここでスキッ
プピクチャはＰピクチャ及びＢピクチャに関して以下の
条件を持つ。

【００６１】まず、Ｐピクチャでのスキップピクチャは
次の二つの条件を持つ。

【００６２】（１）全てのマクロブロックが過去の同一
フレーム（フィールド）から予測されており、その予測
ベクトルの大きさが零である。

【００６３】（２）伝送されるＤＣＴ係数が存在しな
い。

【００６４】また、Ｂピクチャでのスキップピクチャは
次の二つの条件を持つ。

【００６５】（１）全てのマクロブロックの予測モード
（前後両フレーム（フィールド）からの予測、または前
フレーム（フィールド）からの予測、または後フレーム
（フィールド）からの予測）が等しく、かつその参照フ
レーム（フィールド）が等しく、かつその予測ベクトル
が零である。

【００６６】（２）伝送されるＤＣＴ係数が存在しな
い。

【００６７】上記の条件を満たすフレーム（フィール
ド）を検出した場合、スキップピクチャＳＰＣを出力す
る。

【００６８】また、スキップピクチャＳＰＣは、符号器
１０６からのオーバーフロウＯＶＦを受け取った場合に
も出力される。これは、ＯＲゲート４０５によって、冗
長検出回路４０２の出力とオーバーフロウＯＶＦとの論
理和をとることで実現される。さらに、冗長検出回路４
０２は、意図的にフレーム（フィールド）をスキップピ
クチャとする場合にもスキップピクチャＳＰＣを出力す
る。なお、後段の符号器１０６では、スキップピクチャ
と同時に参照フレーム／フィールドＲＦＣも符号化す
る。

【００６９】予測モード判定回路４０４は、符号化の予
測モードＰＭＣと、その参照フィールド／フレームＲＥ
Ｃを出力する。図６を用いて、当該予測モードについて
説明する。

【００７０】図６におけるフィールドｂ２０及びｂ２１
からなるフレームＢ２と、フィールドｂ３０及びｂ３１
からなるフレームＢ３は、異なるフィルムソースから構
成されるフレームであり、したがって、予測モード判定
回路４０４では、これらのフレームを参照して予測を行
なわないように符号化の予測モードＰＭＣを決定するよ
うにしている。例えば図６に示すように、後述するＰピ
クチャであるフィールドｐ４０及びｐ４１を、予測に参
照したくないフレームＢ２及びフレームＢ３を使用しな
いような位置に決定する。

【００７１】ここで、本実施例における符号化の予測モ
ードＰＭＣについて説明する。符号化の予測モードＰＭ
Ｃは次の３通りである。

【００７２】第一の符号化処理モード（Ｉピクチャ）で
は予測は行なわれない。

【００７３】第二の符号化処理モード（Ｐピクチャ）で
は時間的に後ろ（過去）のフレームから予測することが
できる。

【００７４】第三の符号化処理モード（Ｂピクチャ）で
は時間的に後ろ（過去）のフレームからと時間的に前
（未来）のフレームから予測することができる。

【００７５】また、Ｂピクチャについての予測モードを
まとめると以下のようになる。

【００７６】（１）前フレームからの予測モード （２）前後両フレームからの線形予測モード（前フレー
ムからの参照マクロブロックと後フレームからの参照マ
クロブロックを１画素毎に線形演算（たとえば平均値計
算）をする。） （３）後フレームからの予測モード なお、参照フィールド／フレームは、予測モードＰＭＣ
で参照すべきフィールドまたはフレームを示すようにす
る。また、図６においては、図示は省略しているが、フ
レームＢ４は、フレームＩ２からコピーし、フレームＢ
７は、フレームＰ９からコピーする。

【００７７】次に、上記スキャン変換回路１０４の動作
を図７〜図９に基づいて説明する。

【００７８】スキャン変換回路１０４は、図７に示すよ
うに、ビデオ信号ＶＩ２をメモリする１フィールドメモ
リ７０１と、アドレスコントローラ７０２と、マルチプ
レクサ７０３とで実現されるものである。て、上記アド
レスコントローラ７０２は、１フィールドを構成するラ
イン数に等しい数のアドレスを記憶しておき、特定の順
序でフィールドメモリ７０１からデータを読み出させ、
フレーム単位のビデオ信号ＶＦとするためのものであ
る。また、マルチプレクサ７０３は、処理単位ＰＵＣに
よって、フィールドの場合にはビデオ信号ＶＩ２をビデ
オ信号ＶＩ３として、フレームの場合にはビデオ信号Ｖ
Ｆをビデオ信号ＶＩ３として出力するためのものであ
る。

【００７９】以下、さらに詳細に説明する。簡単のた
め、例えば、１フィールドが４ラインで構成されている
と仮定する。この時、２フィールドから１フレームへの
変換は、図９に示すように行わなければならない。

【００８０】先ず、図８に示すように、第０フィールド
のライン０〜３が順にフィールドメモリ７０１内のライ
ンメモリＡ〜Ｄに書き込まれる。次に、アドレスコント
ローラ７０２からのアドレスに基づいて、ラインメモリ
Ａにあるライン０を読み出し、直後に同じラインメモリ
Ａに第１フィールドのライン４を書き込む（このような
ことはＤＲＡＭのリードモディファイライトモードで実
現できる）。次に、ラインメモリＡにあるライン４を読
み出し、直後に同じラインメモリＡに第１フィールドの
ライン５を書き込む。次に、ラインメモリＢにあるライ
ン１を読み出し、直後に同じラインメモリＢに第１フィ
ールドのライン６を書き込む。次に、ラインメモリＡに
あるライン５を読み出し、直後に同じラインメモリＡに
第１フィールドのライン７を書き込む。以下同様にし
て、図９に示すような２フィールドから１フレームへの
変換が行われる。

【００８１】次に、符号器１０６の動作を図６及び図１
０及び図１１に基づいて説明する。

【００８２】符号器１０６の構成ブロック図を図１０に
示す。

【００８３】図１０において、符号器１０６へ供給され
る信号ＶＩ４は、ブロック化回路１００１に送られる。
当該ブロック化回路１００１からは、例えば１６×１６
画素のマクロブロック単位の形でデータが読み出され、
後述する動き検出回路１００２を介して差分検出器１０
０３に伝送される。

【００８４】当該差分検出器１００３には、後述する予
測器１０１５及びフィールドメモリ群１０１１〜１０１
４からなる動き補償器付のフィールドメモリ群からの動
き補償された画像データも供給され、当該差分検出器１
００３でこれらの差分が検出される。

【００８５】上記差分検出器１００３の出力は、直交変
換（ＤＣＴ）処理を行うＤＣＴ回路１００４に送られ
る。当該ＤＣＴ回路１００４でＤＣＴ処理されて得られ
たＤＣＴ係数データは、量子化器１００５に送られる。
当該量子化器１００５からの量子化データは、例えばい
わゆるハフマン符号化やランレングス符号化等の可変長
符号化処理を行う可変長符号化回路１００６、及びバッ
ファ１００７を介して、符号化データ（ＶＣ１）として
出力される。

【００８６】また、上記動き補償器付のフィールドメモ
リ群１０１１及至１０１４には、上記量子化器１００５
からの量子化データが、当該量子化器１００５での量子
化処理の逆量子化処理を行う逆量子化器１００８と上記
ＤＣＴ回路１００４でのＤＣＴ処理の逆ＤＣＴ処理を行
う逆ＤＣＴ回路１００９とを介し、更に加算器１０１０
を介した後にセレクタ１０１７によってセレクトされた
データが供給されるようになっている。

【００８７】また、上記加算器１０１０では、上記逆Ｄ
ＣＴ回路１００８の出力と予測器１０１５を介した動き
補償器付のフィールドメモリ群１０１１及至１０１４の
出力との加算がなされる。なお、バッファ１００７から
は、当該バッファ１００７のオーバーフロウを防止する
ための信号であるオーバーフロウＯＶＦが、上記量子化
器１００５にフィードバックされるとともに、処理モー
ド選択回路１０３に送られるようになっている。

【００８８】一方、上記ブロック化回路１００１からマ
クロブロック単位で出力された画像データは、動き検出
回路１００２に伝送される。上記動き検出回路１００２
は、マクロブロック単位で画像間の動きベクトルと各画
素の絶対値差分和を検出し、これらのデータ（画像間の
動きベクトルのデータと絶対値差分和のデータ）を出力
する。絶対値差分和のデータは動き予測モード決定回路
１０１８に伝送される。

【００８９】動き予測モード決定回路１０１８での動き
予測モード決定方法について、その１例を説明する。

【００９０】例えば図６におけるフィールドｐ４０とフ
ィールドｐ４１とからなるフレームは、時間的に後ろ
（過去）にあるフィールドｉ１０とフィールドｉ１１と
からなるフレームによって予測されるモードが採られ
る。

【００９１】また、フィールドｂ２０はフィールドｉ１
０と同一の画像のフィールドであり、フィールドｂ３１
はフィールドｐ４１と同一の画像のフィールドであるた
め、フィールドｂ２０、フィールドｂ３１は符号化せず
スキップフィールドとする。

【００９２】さらにフィールドｂ２１とフィールドｂ３
０は、時間的に後ろ（過去）にあるフィールドｉ１０と
フィールドｉ１１とからなるフレームと、時間的に前
（未来）にあるフィールドｐ４０とフィールドｐ４１と
からなるフレームより、以下の３通りの方法で予測する
ことができる。

【００９３】（１）前フレームからの予測モード （２）前後両フレームからの線形予測モード（前フレー
ムからの参照マクロブロックと後フレームからの参照マ
クロブロックを１画素毎に線形演算（たとえば平均値計
算）をする。） （３）後フレームからの予測モード この時の選択方法を図１１に基づいて説明する。

【００９４】例えば、上記動き検出回路１００２で計算
された前フレームからの予測誤差の絶対値差分和をＸ、
また後フレームからの予測誤差の絶対値差分和をＹとす
る時、図１１にあるようにＹ＞ｊＸの場合、本実施例の
動き予測モード判定回路１０１８では、領域１１０１に
あたる前フィールドまたはフレームからの予測モードを
選択するようにする。また、ｋＸ≦Ｙ≦ｊＸの場合に
は、領域１１０２にあたる前後両フィールドまたはフレ
ームからの線形予測モードが選択される。またＹ＜ｋＸ
の場合には、領域１１０３にあたる後フィールドまたは
フレームからの予測モードを選択する。

【００９５】次に、上記動き補償器付のフィールドメモ
リ群を構成する予測器１０１５には、上記動き予測モー
ド判定回路１０１８からの予測モードＰＭＣと動きベク
トルＭＶとが供給されており、さらにフィールドメモリ
群１０１１〜１０１４には上記予測モードＰＭＣと動き
ベクトルＭＶとに基づいて読みだしアドレスを発生する
読みだしアドレス発生回路１０１６からの読みだしアド
レスが供給されるようになっている。したがって、当該
動き補償器付のフィールドメモリ群１０１１及至１０１
４及び予測器１０１５によれば、上記動き予測における
予測モードＰＭＣと上記動きベクトルＭＶを用いた動き
補償が行われる。

【００９６】次に、本実施例の復号化装置１０１の復号
器１１３について説明する。復号器１１３の構成を図１
２に示す。

【００９７】この図１２において、復号器１１３の入力
信号ＶＤ３は、バッファ１２０１に一時蓄積される。こ
のバッファ１２０１から取り出された信号は、次に逆可
変長符号化器１２０２によって符号化ビットストリーム
から取り出した情報に従って、ブロック毎に逆量子化器
１２０３によって逆量子化された後、逆ＤＣＴ回路１２
０４によって逆ＤＣＴされる。なお、逆量子化器１２０
３、逆ＤＣＴ回路１２０４は、図１０における量子化器
１００５、ＤＣＴ回路１００４と相補的な構成とされる
ものである。

【００９８】上記逆ＤＣＴ回路１２０４の出力は、加算
器１２０５を介しさらにセレクタ１２０６を介して出力
されると共に、動き補償付きのフィールドメモリ群のフ
ィールドメモリ群１２０７〜１２１０に送られる。ま
た、フィールドメモリ１２０７〜１２１０の出力が、予
測器１２１１を介して上記加算器１２０５に送られる。
なお、予測器１２１１はこれらブロック毎に処理された
逆ＤＣＴの出力より、画像を再現するためのものであ
る。

【００９９】また、上記フィールドメモリ群１２０７〜
１２１０には、ディスプレイアドレス発生回路１２１３
からのディスプレイアドレスも供給されるようになって
いる。このディスプレイアドレス発生回路１２１３に
は、外部周期信号に応じて周期信号を発生する周期信号
発生回路１２１２からのフレームパルス信号が供給され
る。

【０１００】さらに、逆可変長符号化器１２０２は、前
記スキップピクチャＳＰＤをも復号し、このスキップピ
クチャＳＰＤがスキップピクチャとすべき旨を示すもの
である場合には重複すべきフレーム（フィールド）から
画像を複製してフレーム（フィールド）を再構成する。
これがセレクタ１２０６よりビデオ信号ＶＯ１として出
力される。

【０１０１】なお、当該復号器１１３では、上記スキッ
プピクチャを前述同様に次のように解釈している。すな
わち、Ｐピクチャでのスキップピクチャは次の二つの条
件を持つ。

【０１０２】（１）全てのマクロブロックが過去の同一
フレーム（フィールド）から予測されており、その予測
ベクトルの大きさが零である。

【０１０３】（２）伝送されるＤＣＴ係数が存在しな
い。

【０１０４】また、Ｂピクチャでのスキップピクチャは
次の二つの条件を持つ。

【０１０５】（１）全てのマクロブロックの予測モード
（前後両フレーム（フィールド）からの予測、または前
フレーム（フィールド）からの予測、または後フレーム
（フィールド）からの予測）が等しく、かつその参照フ
レーム（フィールド）が等しく、かつその予測ベクトル
が零である。

【０１０６】（２）伝送されるＤＣＴ係数が存在しな
い。

【０１０７】こで、本実施例におけるスキップピクチャ
の画像の複製の例を、Ｐピクチャの場合を図１３を用い
て、Ｂピクチャの場合を図１４を用いて説明する。

【０１０８】図１３において、Ｐピクチャであるフレー
ムＰ２が、 第１フィールドのフィールドｐ２０と第２
フィールドのｐ２１で、それぞれピクチャ単位として処
理されている場合、フィールドｐ２０がスキップピクチ
ャであり、その参照フィールドがフィールドｉ００の
時、フィールドｐ２０は、フィールドｉ００からの複製
で復元されることになる。また、フィールドｐ２１がス
キップピクチャであり、その参照フィールドがフィール
ドｉ０１の時、フィールドｐ２１は、フィールドｉ０１
からの複製で復元されることになる。

【０１０９】別の例として、ＰピクチャであるＰ４がフ
レームを単位として処理されている場合、フレームＰ４
がスキップピクチャであり、その参照フレームがＰ２の
時、フレームＰ４は、フレームＰ２からの複製で復元さ
れることになる。またこの時、参照フレームがフレーム
Ｉ０の場合、フレームＰ４は、フレームＩ０からの複製
で復元されることになる。

【０１１０】また、図１４において、Ｂピクチャである
フレームＢ１が、第１フィールドのフィールドｂ１０と
第２フィールドのフィールドｂ１１で、それぞれピクチ
ャ単位として処理されている場合、フィールドｂ１０が
スキップピクチャであり、予測モードが前フィールドか
らの予測であり、その参照フィールドが例えばフィール
ドｉ００の場合、フィールドｂ１０は、フィールドｉ０
０からの複製で復元されることになる。

【０１１１】またこの時、予測モードが後フィールドか
らの予測であり、その参照フィールドが例えばフィール
ドｐ２１の場合、フィールドｂ１０は、フィールドｐ２
１からの複製で復元されることになる。

【０１１２】さらにこの時、予測モードが前後両フィー
ルドからの予測であり、その参照フィールドが、例えば
フィールドｉ００とフィールドｐ２１である場合、フィ
ールドｂ１０はフィールドｉ００とフィールドｐ２１か
らの線形予測モード（前フィールドからの参照マクロブ
ロックと後フィールドからの参照マクロブロックを１画
素毎に演算（たとえば平均値計算）をする)によって復
元されることになる。

【０１１３】別の例として、ＢピクチャであるＢ３がフ
レームを単位として処理されている場合、予測モードが
前フレームからの予測であり、その参照フレームが例え
ばフレームＩ０の場合、フレームＢ３はフレームＩ０か
らの複製で復元される。

【０１１４】またこの時、予測モードが後フレームから
の予測であり、その参照フレームが、例えばフレームＰ
４の場合、フレームＢ３は、フレームＰ４からの複製で
復元されることになる。

【０１１５】さらにこの時、予測モードが前後両フレー
ムからの予測であり、その参照フレームが、例えばフレ
ームＩ０とフレームＰ４である場合、フレームＢ３はフ
レームＩ０とフレームＰ４からの線形予測モード（前フ
レームからの参照マクロブロックと後フレームからの参
照マクロブロックを１画素毎に演算（たとえば平均値計
算）をする)によって復元されることになる。

【０１１６】次に、本発明の第２の実施例の符号化装置
及び復号化装置について説明する。

【０１１７】先ず、この第２の実施例の符号化装置及び
復号化装置について図１５を用いて説明する。

【０１１８】最初に、当該第２の実施例における符号化
装置８４０の説明をする。

【０１１９】６０Ｈｚのビデオ信号ＶＩは、２−３プル
ダウン検出回路８３２に送られ、ここでは、重複されて
いるフィールドを検出し、その検出信号である重複検出
信号ＤＤＳを発生する。同時に、ビデオ信号ＶＩは２−
３プルダウン検出回路８３２の処理時間分遅延してビデ
オ信号ＶＩ１として出力される。

【０１２０】ビデオ信号ＶＩ１と重複検出信号ＤＤＳか
らは、処理モード選択回路８３３によって、前述同様
に、以下に挙げる４種の信号が生成される。すなわち、
第１は、スキップピクチャＳＰＣの信号であり、これは
重複しているフィールドや、時間的変化の少ない（或い
は全くない）フィールドまたはフレームなど、冗長なフ
ィールドやフレームを示すものである。

【０１２１】第２は、符号化の処理単位ＰＵＣの信号で
あり、これはフィールドを処理単位とするか、フレーム
を処理単位とするかを示すものである。

【０１２２】第３は、符号化の予測モードＰＭＣの信号
であり、Ｉピクチャ（予測しない）か、Ｐピクチャ（過
去から予測）か、Ｂピクチャ（未来から予測、または、
未来と過去の線形予測、または、過去から予測）かを示
すものである。

【０１２３】第４は、参照フィールド／フレームＲＦＣ
の信号であり、符号化時に参照するフィールドまたはフ
レームを示すものである。

【０１２４】ビデオ信号ＶＩ１は、処理モード選択回路
８３３の処理時間分遅延し、ビデオ信号ＶＩ２として出
力される。ここで、当該第２の実施例のフィールド順序
入れ替え及びスキャン変換回路８３４は、処理モード選
択回路８３３が生成した処理単位ＰＵＣがフレームを示
す場合には、フィールドのビデオ信号ＶＩ２の２フィー
ルドを１フレームに変換してビデオ信号ＶＩ３として出
力する。また、変換回路８４３は、処理単位ＰＵＣがフ
ィールドを示す場合には、ビデオ信号ＶＩ２をそのまま
ビデオ信号ＶＩ４として出力する。

【０１２５】さらに、フィールド順序入れ替え及びスキ
ャン変換回路８３４は、上記ビデオ信号ＶＩ２に対し、
処理モード選択回路８３３が生成したスキップピクチャ
ＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、参照フレ
ーム／フィールドＲＦＣを参照して、符号化の処理順序
にフィールドまたはフレームの順序を入れ替え、ビデオ
信号ＶＩ４として出力する。

【０１２６】ビデオ信号ＶＩ４は、符号器８３６によっ
て、処理モード選択回路８３３が生成した、スキップピ
クチャＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、参
照フレーム／フィールドＲＦＣに従って符号化され、こ
れが符号器８３６から符号化信号ＶＣ１として出力され
る。

【０１２７】符号化信号ＶＣ１は、ＥＣＣ回路８３７に
よって、エラー訂正用の情報が付加され、当該ＥＣＣか
いろ８３７から符号化信号ＶＣ２として出力される。

【０１２８】符号化信号ＶＣ２は、変調回路８３８によ
って変調され符号化信号ＶＣ３となされ、メディア８３
９に記録される。

【０１２９】次に復号化装置８５０の説明をする。

【０１３０】メディア８４０から読み出された復号化信
号ＶＤ１は、復調回路８４１によって復調され、ここか
ら復号化信号ＶＤ２として出力される。

【０１３１】復号化信号ＶＤ２は、ＥＣＣデコード回路
８４２によってエラー訂正され、復号化信号ＶＤ３とな
される。

【０１３２】復号化信号ＶＤ３は、復号器８４３に送ら
れる。この復号器８４３では、復号化信号ＶＤ３から、
処理モード選択回路１０３によって生成されたスキップ
ピクチャＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、
参照フレーム／フィールドＲＦＣを復号化し、それぞ
れ、スキップピクチャＳＰＤ、処理単位ＰＵＤ、予測モ
ードＰＭＤ、参照フレーム／フィールドＲＦＤとして出
力する。また、復号器８４３は、ビデオ信号を復号化
し、ビデオ信号ＶＯ１として出力する。

【０１３３】ここで、本実施例の復号化装置８５０のフ
ィールド順序入れ替え及びスキャン変換回路８４４は、
復号器８４３によって復号化された処理単位ＰＵＤがフ
レームを示す場合には、ビデオ信号ＶＯ１の１フレーム
を２フィールドに変換してビデオ信号ＶＯ２として出力
する。また、変換回路８４４は、これ以外の場合（処理
単位ＰＵＤがフレームを示す場合以外）は上記変換を行
わず、ビデオ信号ＶＯ１をそのままビデオ信号ＶＯ２と
して出力する。

【０１３４】ビデオ信号ＶＯ２は、フィールド順序入れ
替え及びスキャン変換回路８４４に送られる。この変換
回路８４４では、復号器８４３で復号化されたスキップ
ピクチャＳＰＤ、処理単位ＰＵＤ、予測モードＰＭＤ、
参照フレーム／フィールドＲＦＤに従って、復号化の処
理順序にビデオ信号ＶＯ２のフィールドの順序を入れ替
えてビデオ信号ＶＯとして出力する。これにより、メデ
ィア８４０からの信号の再生が実現されることになる。

【０１３５】２−３プルダウン検出回路８３２の構成及
び動作については前述の図２及び図３同様であり説明は
省略する。

【０１３６】また、本実施例装置における処理モード選
択回路８３３の構成を図１６に示す。なお、動作につい
ては前記図５及び図６同様である。

【０１３７】図１６において、ビデオ信号ＶＩ１は、遅
延回路４０１に送られ、ここで処理に必要な複数の遅延
ビデオ信号ＶＳ１となされる。また、ビデオ信号ＶＩ１
は、遅延回路４０１によって処理モード選択回路８３３
で必要な処理時間遅延された後、ビデオ信号ＶＩ２とし
てスキャン変換回路１０４へ送られる。

【０１３８】冗長検出回路４０２では、重複検出信号Ｄ
ＤＳと遅延ビデオ信号ＶＳ１から、重複しているフィー
ルドや、時間的な変化が全く無いか少ないフィールドま
たはフレームを検出し、スキップピクチャＳＰＣとして
出力する。

【０１３９】フレーム／フィールド間差分器４０６で
は、フレーム／フィールドの差分を計算する。ここで、
その差分の和があるしきい値以下の場合には、そのフレ
ーム／フィールド間では時間的な変化が全くないか少な
いフレーム／フィールドであることがわかるので、この
ときフレーム間差分器４０６は、スキップピクチャＳＰ
Ｃを出力する。なお、このしきい値は、冗長度を減らし
たい場合には大きく設定し、逆に後の画質を良くしたい
場合には当該しきい値を小さくする。

【０１４０】また、上記スキップピクチャＳＰＣは、符
号器８３６からのオーバーフロウＯＶＦを受け取った場
合にも出力される。このため、本実施例の処理モード選
択回路８３３では、ＯＲゲート４０５は３入力となり、
このＯＲゲート４０５において上記冗長検出回路４０２
の出力とオーバーフロウＯＶＦと上記フレーム／フィー
ルド間差分器４０６の出力の論理和をとるようになる。

【０１４１】さらに、冗長検出回路４０２では、意図的
にフレーム（フィールド）をスキップピクチャとする場
合にもスキップピクチャＳＰＣを出力する。なお、この
第２の実施例においても、上記スキップピクチャＳＰＣ
と同時に参照フレーム／フィールドＲＦＣも符号化す
る。

【０１４２】冗長検出回路４０２は、また、時間的な変
化が全く無いか少ないフィールドまたはフレームを検出
し、スキップピクチャＳＰＣを出力する。この場合、符
号化は２パスで行なわれる。なお、この２パスの符号化
については、説明の都合上、後述する図２０において説
明する。

【０１４３】ここで、本実施例においても、スキップピ
クチャはＰピクチャ及びＢピクチャに関して以下の条件
を持つ。

【０１４４】すなわち、Ｐピクチャでのスキップピクチ
ャは次の二つの条件を持つ。

【０１４５】（１）全てのマクロブロックが過去の同一
フレーム（フィールド）から予測されており、その予測
ベクトルの大きさが零である。

【０１４６】（２）伝送されるＤＣＴ係数が存在しな
い。

【０１４７】また、Ｂピクチャでのスキップピクチャは
次の二つの条件を持つ。

【０１４８】（１）全てのマクロブロックの予測モード
（前後両フレーム（フィールド）からの予測、または前
フレーム（フィールド）からの予測、または後フレーム
（フィールド）からの予測）が等しく、かつその参照フ
レーム（フィールド）が等しく、かつその予測ベクトル
が零である。

【０１４９】（２）伝送されるＤＣＴ係数が存在しな
い。

【０１５０】上記の条件を満たすフレーム（フィール
ド）を検出した場合、スキップピクチャＳＰＣを出力す
る。

【０１５１】予測モード判定回路４０４は、符号化の予
測モードＰＭＣと、その参照フィールド／フレームＲＦ
Ｃを出力する。予測モードについては前記図６同様であ
る。

【０１５２】さらに、この第２の実施例においても、符
号化の予測モードＰＭＣは、前述同様に３通りである。
すなわち、第一の符号化処理モード（Ｉピクチャ）では
予測は行なわれない。

【０１５３】第二の符号化処理モード（Ｐピクチャ）で
は時間的に後ろ（過去）のフレームから予測することが
できる。

【０１５４】第三の符号化処理モード（Ｂピクチャ）で
は時間的に後ろ（過去）のフレームからと時間的に前
（未来）のフレームから予測することができる。

【０１５５】また、Ｂピクチャについての予測モードも
まとめると以下のようになる。

【０１５６】（１）前フレームからの予測モード （２）前後両フレームからの線形予測モード（前フレー
ムからの参照マクロブロックと後フレームからの参照マ
クロブロックを１画素毎に線形演算（たとえば平均値計
算）をする。） （３）後フレームからの予測モード なお、本実施例でも、参照フィールド／フレームは、予
測モードＰＭＣで参照すべきフィールドまたはフレーム
を示すようにする。

【０１５７】次に、フィールド順序入れ替え及びスキャ
ン変換回路８３４の構成を図１７に示す。なお、動作に
ついては、前述の図８，図９同様である。

【０１５８】フィールド順序入れ替え及びスキャン変換
回路８３４は、図１７に示すように、ビデオ信号をメモ
リするフィールドメモリ群２４１とアドレスコントロー
ラ２４２とから構成される。上記アドレスコントローラ
４２４は、、及び特定の順序でフィールドメモリ２４１
から読み出し、フィールド／フレームの変換を行ない、
また符号器８６３の処理順にフィールド／フレーム信号
を読み出すためのアドレスを発生するものである。ま
た、アドレスコントローラ２４２は上記処理モード選択
回路８０３から入力される、スキップピクチャＳＰＣ、
処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣに従いフィールドメ
モリ２４１から所定の画像データを読み出すためのアド
レスを発生する。

【０１５９】次に、本実施例の符号器８３６の構成を図
１８に示す。この図１８の構成は、概略的には前述した
図１０と同様であるが、異なる点としては、temporal＿
reference発生回路１０２０を有し、当該temporal＿ref
erence発生回路１０２０は、予測モードＰＭＣに基づい
て、フレームのＧＯＰ内での表示順を表すtemporal＿re
ferenceを出力する。ここで、temporal＿referenceは１
０ビットのフラグで、ピクチャの表示順番を表す。これ
はピクチャのカウンタで画像が入力される度に１づつ増
加する値を、１０２４で割った余りで表される。このte
mporal＿reference は、可変長符号化器１００６に出力
される。

【０１６０】また、この図１８において、可変長符号化
器１００６には、スキップピクチャＳＰＣ、処理単位Ｐ
ＵＣ、予測モードＰＭＣ、参照フレーム／フィールドＲ
ＦＣ、動きベクトルＭＶも送られ、さらに、動き予測モ
ード決定回路１０１８には、スキップピクチャＳＰＣ、
処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣも送られる。

【０１６１】復号器８４３も前述の図１２と同様であ
る。

【０１６２】ただし、復号化装置８５０側のフィールド
順序入れ替え及びスキャン変換回路８４４と復号器８４
３との間の関係は図１９に示すようなものとなってい
る。

【０１６３】この図１９において、当該フィールド順序
入れ替え及びスキャン変換回路８４４は、復号化器８４
３で復号化されて出力されtemporal＿referenceによっ
てスキャン変換を行う。具体的には、当該フィールド順
序入れ替え及びスキャン変換回路８４４は、アドレスコ
ントローラ２５１から構成される。当該変換回路８４４
は、上記temporal＿referenceに基づいて、復号器８４
３中のセレクタ付きのフィールドメモリ群２５２（前述
の図１２のセレクタ１２０６及びフィールドメモリ群１
２０７〜１２１０）に読み出しアドレスを送り、所定の
フィールドデータを当該フィールドメモリ群２５２から
読み出させて出力させる。

【０１６４】次に、当該第２の実施例の符号化装置８４
０における前記２パスの符号化について、図２０を用い
て説明する。この図２０において、前述の図１５と対応
する構成要素には、同一の指示符号を付している。

【０１６５】この図２０の場合には、符号器として符号
器８６１と８６３の２つを、また、処理モード選択回路
として前記処理モード選択回路８３３の他に同様の処理
モード選択回路８６２を設けている。

【０１６６】先ず、最初の符号器８６１では、前述同様
に、スキップピクチャの条件を満たしているかどうか調
べる。このスキップピクチャＳＰＣが上記処理モード選
択回路８６２を介して次の符号器８６３に送られる。当
該符号器８６３は符号器８６１と同様に符号化を行なう
が、上記スキップピクチャＳＰＣを受けとった場合、そ
れをスキップピクチャとして符号化する。

【０１６７】最後に、本発明実施例のビデオ信号記録メ
ディア（図１のメディア１０９や１１０、図１５のメデ
ィア８３９や８４０）は、上述したような本発明実施例
の符号化装置によって符号化された信号が記録されるも
のである。すなわち、２４Ｈｚのフィルムソースをテレ
シネ変換して得られた６０Ｈｚのフィールド単位のビデ
オ信号から前記テレシネ変換時に重複されたフィールド
を検出し、前記重複フィールドを含むフレームの他のフ
レームのみを参照画像として用いて前記ビデオ信号を予
測符号化して生成された符号化データが記録されている
ものである。このとき、符号化データと共に、各フレー
ムの符号化方法に関連したデータとして、前記スキップ
ピクチャＳＰＣ、処理単位ＰＵＣ、予測モードＰＭＣ、
参照フレーム／フィールドＲＦＣ、動きベクトルＭＶ、
オーバーフロウＯＶＦ等も記録される。

【０１６８】なお、この記録メディアとしては、例え
ば、ディスク状記録媒体（光ディスク、記録可能な光デ
ィスク、ハードディスク等）や、テープ状記録媒体、半
導体メモリ、ＩＣカード等を例に挙げることができる。

【０１６９】

【発明の効果】上述したように、本発明のビデオ信号復
号方法及び装置おいては、符号化データと各フレームの
符号化方法に関連したデータとを受信し、符号化方法に
関連したデータに基づいて、テレシネ変換時に重複され
たフィールドを含むフレームを除くフレームのみを参照
画像として動き補償を行い、ビデオ信号を復号するこ
と、また、２４Ｈｚのフィルムソースをテレシネ変換し
て得られた６０Ｈｚのフィールド単位のビデオ信号に含
まれたテレシネ変換で重複されたフィールドのピクチャ
について、これをコマ落としを行ったことにより画像情
報を伝送していないことを示す情報と参照ピクチャ情報
とを受信し、これらの情報に基づいて前記符号化データ
を復号化すること、また、テレシネ変換によって重複さ
れたフィールドを復号化の際に複製することを示すスキ
ップピクチャ信号を受信し、スキップピクチャ信号を用
いて重複フィールドの画像を復号すること、或いは、符
号化処理単位をフィールド構造とするかフレーム構造と
するかを示すストラクチャ信号と各ピクチャの予測モー
ドと参照ピクチャとを受信し、ストラクチャ信号に基づ
いてピクチャ構造を適応的に切り替えて前記符号化デー
タを復号し、ストラクチャ信号がフレーム構造を示す場
合には、該当する復号されたフレーム画像を連続する２
フィールドの画像にスキャン変換することにより、２−
３プルダウンの手法を用いるテレシネ変換により得られ
たビデオ信号を符号化した符号化データから、良好な復
号画像を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の符号化装置及び復号化
装置の概略構成を示すブロック回路図である。

【図２】本発明実施例の符号化装置の２−３プルダウン
検出回路の構成を示すブロック回路図である。

【図３】２−３プルダウン検出回路の重複検出信号のタ
イミングを示す図である。

【図４】第１の実施例の符号化装置の処理モード選択回
路の構成を示すブロック回路図である。

【図５】本実施例の符号化装置の処理モード選択回路の
生成信号のタイミングを示す図である。

【図６】予測モードの説明に供する図である。

【図７】第１の実施例の符号化装置のスキャン変換回路
の構成を示すブロック回路図である。

【図８】本実施例におけるスキャン変換の動作説明に供
する図である。

【図９】フレーム化について説明するための図である。

【図１０】第１の実施例の符号化装置の符号器の構成を
示すブロック回路図である。

【図１１】符号器の予測モードに関する説明に供する図
である。

【図１２】第１の実施例の復号化装置の復号器の構成を
示すブロック回路図である。

【図１３】本実施例の復号化装置の復号器のスキップピ
クチャ、特にＰピクチャの画像複製に関する説明に供す
る図である。

【図１４】本実施例の復号化装置の復号器のスキップピ
クチャ、特にＢピクチャの画像複製に関する説明に供す
る図である。

【図１５】第２の実施例の符号化装置及び復号化装置の
概略構成を示すブロック回路図である。

【図１６】第２の実施例の符号化装置の処理モード選択
回路の構成を示すブロック回路図である。

【図１７】第２の実施例の符号化装置のフィールド順序
入れ替え及びスキャン変換回路の構成を示すブロック回
路図である。

【図１８】第２の実施例の符号化装置の符号器の構成を
示すブロック回路図である。

【図１９】第２の実施例の復号化装置のフィールド順序
入れ替え及びスキャン変換回路について説明するための
ブロック回路図である。

【図２０】符号化を２パスで行う場合の構成を示すブロ
ック回路図である。

【図２１】２−３プルダウンの原理説明に供する図であ
る。

【図２２】２−３プルダウンよって変換されたフィール
ドに関し、異なるフィルムソースから構成されたフィー
ルドが符号化効率が低下することを示す図である。

【符号の説明】

１０２ ２−３プルダウン検出回路、 １０３，１１３
レート変換回路、１０４，１１４ フィールド順序入
れ替え回路、 １０５ 符号器、 １０６ＥＣＣ回路、
１０７ 変調回路、 １０８，１０９ メディア、
１１０ 復調回路、 １１１ ＥＣＣデコード回路、
１１２ 復号器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−161127（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−328317（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−22299（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−326985（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／06182（ＷＯ，Ａ１) Ｗ．Ｐａｉｋ，”Ｄｉｇｉｃｉｐｈｅ ｒ − Ａｌｌ Ｄｉｇｉｔａｌ， Ｃ ｈａｎｎｅｌ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ, ＨＤＴＶ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｙ ｓｔｅｍ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃ ｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｉｎｇ，1990年12月，Ｖｏｌ．36， Ｎ ｏ．４，ｐ．245−254 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/32 ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２４Ｈｚのフィルムソースをテレシネ変
   換して得られた６０Ｈｚのフィールド単位のビデオ信号
   を符号化してなる符号化信号を復号するビデオ信号復号
   化方法において、 上記２４Ｈｚのフィルムソースをテレシネ変換して符号
   化する際に付加された、冗長なフィールドまたはフレー
   ムを示す第１の情報と、フィールドを符号化の処理単位
   とするかフレームを符号化の処理単位とするかを示す第
   ２の情報、及び符号化の予測モードがＩピクチャかＰピ
   クチャかＢピクチャかを示す第３の情報とを、上記符号
   化信号より抽出し、 上記第１の情報、第２の情報及び第３の情報に基づい
   て、上記符号化信号を復号化することを特徴とするビデ
   オ信号復号化方法。
2. 【請求項２】 上記第１の情報、第２の情報及び第３の
   情報に基づいて、上記冗長なフィールドを除いたフィー
   ルド（またはフレーム）のみを参照画像として用いて動
   き補償を行い、上記符号化信号を予測復号化することを
   特徴とする請求項１記載のビデオ信号復号化方法。