JPH07322265A

JPH07322265A - 動画像符号化装置

Info

Publication number: JPH07322265A
Application number: JP10582194A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kawahara; 俊之河原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1995-12-08

Abstract

(57)【要約】【目的】２−３プルダウン方式で変換されたビデオ信
号でも圧縮効率が低下せずに圧縮符号化ができる動画像
符号化装置を提供することを目的とする。【構成】重複フィールド検出部１０１が同一フィール
ドを検出する。この検出結果から、静止フレーム検出部
１０２が同一フレームを判別して静止画のフレームを検
出する。フィールド除去処理部１０３は静止フレームで
ないフレームから一致フィールドを除去する。フレーム
形成部１０４は、入力されたフィールド単位の信号をフ
レーム単位で再構成し、第１、第２の順にフィールドを
出力する。フレームレート検出部１０５は単位時間に入
力された画像信号のフレームレートが高いかどうかを検
出する。高いという検出結果に対して、静止フレーム除
去処理部１０６は５フレームの中の最初の静止フレーム
を除去する。この静止フレームが除去された画像データ
を、圧縮符号化処理部１０７が１秒間に２４コマの画像
として圧縮符号化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン用に信号
変換された映画ソフトのビデオ信号を圧縮符号化する動
画像符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル蓄積メディアなどの記録メデ
ィアの発展に伴って、長時間の動画像をこれらの記録メ
ディアに記録することが必要となり、また、通信および
放送などの分野においても、より多くの動画像を伝送す
ることが要望されてきており、そのための高能率符号化
技術が検討されている。国際標準化機構（ＩＳＯ）にお
いても、国際電気標準会議（ＩＥＣ）のＭＰＥＧ（ Mov
ing Picture Image Coding Experts Group）によって動
画像符号化方式の標準化活動が行われており、例えば、
「ＩＳＯ／ＩＥＣＤＩＳ１１１７２」等がある。

【０００３】以下、図１２を用いて、ＭＰＥＧによる動
画像符号化装置の動作について説明する。ＭＰＥＧによ
る符号化方式では、まず、時間軸方向の冗長度を落とす
ため動き補償を行い画像間の差分をとり、その後、空間
軸方向の冗長度を落とすためＤＣＴと可変長符号を使っ
ている。また、この符号化方式では、ＧＯＰ（ Group o
fPictures）と呼ばれ、複数の画像フレームから構成さ
れる画像単位を設け、各ＧＯＰで最初に符号化されるフ
レームはフレーム内符号化するようにしている。

【０００４】各ＧＯＰは、図１２（ａ）に示すように、
３種類の符号化フレームすなわちフレーム内符号化フレ
ーム（Intra-coded Picture 、以下Ｉフレームと称す）
と、フレーム間符号化フレーム（Predictive-coded Pic
ture、以下Ｐフレームと称す）と、フレーム内挿符号化
フレーム（Bidirectionally Predictive-coded Pictur
e、以下Ｂフレームと称す）とで構成されている。

【０００５】Ｉフレームは他のフレームを参照しないで
フレーム内符号化を行うフレームであり、Ｐフレームは
時間的に前のＩフレームまたはＰフレームを参照してフ
レーム間予測符号化を行うフレームであり、Ｂフレーム
は時間的に前と後の両方向のＩフレームまたはＰフレー
ムを参照して予測符号化を行うフレームである。図１２
の例においては、１ＧＯＰが１２フレームで構成され、
Ｐフレームが２フレームおきに挿入される場合の例を示
している。

【０００６】Ｉフレームは、復号化の際には他のフレー
ムを参照することなく再生できるが、Ｐフレームは、時
間的に前のＩフレームまたはＰフレームを参照してフレ
ーム間符号化するため、復号化の際には時間的に前のＩ
フレームまたはＰフレームが復号化されている必要があ
る。また、Ｂフレームは、時間的に前と後の両方向のＩ
フレームまたはＰフレームを参照して符号化するため、
復号化の際には予測に用いた時間的に前または後のＩフ
レームまたはＰフレームが復号化されていないと復号化
できない。このため、図１２（ｂ）に示す順番で符号化
を行う。

【０００７】ところで、フィルムに記録された映画ソフ
トの標準スピードは毎秒２４コマであり、これを通常の
６０Ｈｚインターレース方式の受像機で表示するために
は、毎秒６０Ｈｚのフィールド走査のビデオ信号に変換
する必要がある。フィルム画像からビデオ信号への変換
手法として、現在広く用いられているものに２−３プル
ダウン方式と呼ばれるものがある。

【０００８】以下、図１３を用いて、２−３プルダウン
方式による画像変換について説明する。この２−３プル
ダウン方式は、図１３に示すように、フィルムのある１
コマを２フィールドに、次の１コマを３フィールドに変
換する方法である。

【０００９】図１３の場合では、図１３（ａ）のフィル
ム画像１１３１のコマ１ａ，１ｂは図１３（ｂ）のテレ
シネ画像の第１フレーム１３０１の第１フィールド１Ａ
と第２フィールド１Ｂに、フィルム画像１１３２のコマ
２ａ，２ｂはテレシネ画像の第２フレーム１３０２の第
１フィールド２Ａと第２フィールド２Ｂおよび第３フレ
ーム１３０３の第１フィールド２Ａに、フィルム画像１
１３３のコマ３ａ，３ｂはテレシネ画像の第３フレーム
１３０３の第２フィールド３Ｂと第４フレーム１３０４
の第１フィールド３Ａに、フィルム画像１１３４のコマ
４ａ，４ｂはテレシネ画像の第４フレーム１３０４の第
２フィールド４Ｂおよび第５フレーム１３０５の第１フ
ィールド４Ａと第２フィールド４Ｂにそれぞれ変換され
る。このようにして、４コマのフィルム画像１１３１〜
１１３４が第１〜第５の５フレーム１３０１〜１３０５
に対応するテレシネ画像に変換される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来のＭＰＥＧによる動画像符号化装置では、２−
３プルダウン方式により、図１３（ａ）に示すフィルム
画像から変換された、図１３（ｂ）に示すテレシネ画像
のビデオ信号に対して、毎秒３０フレームの画像として
圧縮符号化処理を行うと、以下の理由により、圧縮の効
率が低下してしまうという問題点を有していた。

【００１１】つまり、図１４に示すような場合には、図
１４（ａ）に示すテレシネ画像の第２フレーム１４２と
第３フレーム１４３は、図１４（ｂ）に示す符号化モー
ドにおいて、Ｂフレームであるので、時間的に前のＩフ
レームと時間的に後のＰフレームとを用いて予測符号化
されるが、この場合、第２フレーム１４２の第１フィー
ルド２Ａと第３フレーム１４３の第１フィールド２Ａと
が全く同じであるという特性が生かされず、両方とも独
立して前のＩフレーム（第１フレーム１４１）と後のＰ
フレーム（第４フレーム１４４）とから、それぞれ予測
符号化を行うことになる。

【００１２】このように、同一のフィールドが存在して
もその特性を有効に利用した圧縮ができないという状態
が頻繁に発生する。このため、圧縮効率が低下し、その
結果、同一ビットレートの場合には画質が劣化し、ま
た、画質を劣化させないようにすると蓄積メディア等に
おける記録時間が短くなる。

【００１３】本発明は、２−３プルダウン方式で変換さ
れたビデオ信号に対しても、圧縮効率を低下させること
なく圧縮符号化を行うことができる動画像符号化装置を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の動画像符号化装置は、入力された画
像信号の各フィールドを、このフィールドが属するフレ
ームより１フレーム前のフィールドと比較して、繰り返
し入力されているフィールドを検出する重複フィールド
検出手段と、前記画像信号の各フレームを、このフレー
ムより１フレーム前のフレームと比較して、繰り返し入
力されているフレームを検出する静止フレーム検出手段
と、前記静止フレーム検出手段により静止フレームと判
定されなかったフレームの中で、前記重複フィールド検
出手段により重複フィールドとして検出されたフィール
ドを除去するフィールド除去手段と、前記フィールド除
去手段により除去されなかったフィールドをフレーム単
位に再構成するフレーム形成手段と、前記フレーム形成
手段により再構成されたフレームのフレームレートがフ
ィルム画像のフレームレートより高い場合に、前記静止
フレーム検出手段により静止フレームと判定されたフレ
ームを除去する静止フレーム除去手段と、フィルム画像
のレートで動画像の圧縮符号化を行う圧縮符号化手段と
を備えた構成とする。

【００１５】請求項２に記載の動画像符号化装置は、入
力された画像信号の各フィールドを、このフィールドが
属するフレームより１フレーム前のフィールドと比較し
て、繰り返し入力されているフィールドを検出する重複
フィールド検出手段と、前記重複フィールド検出手段に
より検出された重複フィールドが少なくとも１フィール
ド含まれているフレームを検出する高冗長度フレーム検
出手段と、少なくとも前記高冗長度フレーム検出手段に
より検出された高冗長度フレームにおいては、このフレ
ームの１フレーム前のフレームに基づいて、これらのフ
レーム間で予測して符号化を行う圧縮符号化手段とを備
えた構成とする。

【００１６】請求項４に記載の動画像符号化装置は、入
力された画像信号がテレシネ画像であることを検出する
テレシネ画像検出手段と、前記テレシネ画像検出手段に
よる前記検出の結果に基づいて、圧縮方式を切り替えて
圧縮符号化を行う圧縮符号化手段とを備えた構成とす
る。

【００１７】

【作用】請求項１の構成によると、入力された画像信号
から静止フレーム以外の重複フィールドを除去し、残っ
たフィールドをフレーム単位に再構成し、得られた画像
のフレームレートがフィルム画像のフレームレートより
高い場合には静止フレームを除去してから、フィルム画
像のレートで動画像の画像信号の圧縮符号化を行う。

【００１８】請求項２の構成によると、重複フィールド
が含まれている高冗長度フレームにおいては、１フレー
ム前のフレームとに基づいて、フレーム間で予測して符
号化を行う。

【００１９】請求項４の構成によると、入力画像信号が
テレシネ画像であることを検出した場合には圧縮方式を
切り替えて圧縮符号化を行う。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例の動画像符号化装置に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００２１】図１は、本発明の第１の実施例における動
画像符号化装置のブロック図を示すものである。図１に
おいて、１０１は重複フィールド検出手段としての重複
フィールド検出部、１０２は静止フレーム検出手段とし
ての静止フレーム検出部、１０３はフィールド除去手段
としてのフィールド除去処理部、１０４はフレーム形成
手段としてのフレーム形成部、１０５は静止フレーム除
去手段を構成するフレームレート検出部、１０６はフレ
ームレート検出部とともに静止フレーム除去手段を構成
する静止フレーム除去処理部、１０７は圧縮符号化手段
としての圧縮符号化処理部である。

【００２２】以上のような構成要素からなる動画像符号
化装置において、図１３（ｂ）で示したようなテレシネ
画像に対応する画像信号を入力して圧縮符号化を行う場
合の動作を説明する。

【００２３】まず、入力される画像信号の中に静止画が
含まれていない場合について考えると、例えば、入力さ
れる画像信号（信号ａ１）が、図２（ａ）に示すよう
に、フィールド２Ａ、４Ｂ、６Ａ、…が２回ずつ含ま
れ、その他のフィールドは互いに異なった画像信号とな
る。

【００２４】次に、入力される画像信号の中に静止画が
含まれている場合について考えると、例えば、入力され
る画像信号（信号ａ１）が、図３（ａ）に示すように、
フィールド２Ａ、４Ｂ、６Ａ、…が２回ずつ含まれ、か
つ第１フレーム（１Ａ，１Ｂ）と第２フレーム（２Ａ，
２Ｂ）が全く同一である画像信号となる。

【００２５】また、入力される画像信号の中に静止画が
含まれている場合の別の例について考えると、例えば、
入力される画像信号（信号ａ１）が、図４（ａ）に示す
ように、フィールド２Ａ、４Ｂ、６Ａ、…が２回ずつ含
まれ、かつ第１フレームから第３フレームまでの３フレ
ーム（１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，３Ｂ）が全く同一であ
る画像信号と、図５（ａ）に示すように、フィールド２
Ａ、４Ｂ、６Ａ、…が２回ずつ含まれ、かつ第１フレー
ムから第４フレームまでの４フレーム（１Ａ，１Ｂ，２
Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４Ｂ）が全く同一である画像信
号となる。

【００２６】以上のように、入力画像信号（信号ａ１）
として、典型的な図２〜図５の各図（ａ）に示した画像
信号を想定して、図１の動画像符号化装置の動作を説明
する。

【００２７】重複フィールド検出部１０１では同じフィ
ールドが繰り返されていることを検出する。例えば、信
号ａ１として図２〜図５の各図（ａ）に示すようなテレ
シネ信号が入力されると、１フレーム遅延処理部１１０
の出力（信号ｂ１）は図２〜図５の各図（ｂ）に示すよ
うな信号になり、フィールド一致検出部１１１で同じ内
容のフィールド（図２〜図５の各図（ａ），（ｂ）にお
いて斜線を施したフィールド）を検出し、信号ｃ１とし
て図２〜図５の各図（ｃ）に示すように、一致したフィ
ールドの次のフィールドでＨｉｇｈレベルとなる信号を
出力する。フィールド一致検出部１１１については、例
えば、入力される信号の相関を求めてその値が所定値よ
り大きい場合（相関が高い）にＨｉｇｈレベルとなる信
号を出力するようにしてもよいし、また、画面上で同じ
位置に対応する画素どうしの差分の絶対値を１フィール
ド分加算した結果が所定値より小さかったらＨｉｇｈレ
ベルとなる信号を出力するようにしてもよい。第１フィ
ールド判別部１１２では、信号ａ１としての図２〜図５
の各図（ａ）に示す入力画像が第１フィールドであるか
第２フィールドであるかを判別し、第１フィールドの場
合にＨｉｇｈレベルとなる信号を出力する。

【００２８】静止フレーム検出部１０２では、重複フィ
ールド検出部１０１の結果を利用して同一フレームの繰
り返しを判別し、静止画のフレームを検出する。信号ｃ
１として図２〜図５の各図（ｃ）のような信号が１フィ
ールド遅延処理部１１３に入力されると、１フィールド
遅延処理部１１３の出力（信号ｄ１）は図２〜図５の各
図（ｄ）のようになり、これらの信号がＡＮＤ回路１１
４で論理積がとられ、信号ｅ１として図２〜図５の各図
（ｅ）のような信号になる。１フレーム遅延処理部１１
５の出力は、前述した第１フィールド判別部１１２の出
力を１フレーム遅延したもので、信号ｆ１として図２〜
図５の各図（ｆ）に示すような信号となり、静止フレー
ムレジスタ１１６はこの信号ｆ１を用いて、信号ｅ１と
しての図２〜図５の各図（ｅ）に示す入力信号を保持す
る。従って、静止フレームレジスタ１１６の出力（信号
ｇ１）は図２〜図５の各図（ｇ）のようになる。即ち、
図２（ｇ）では常にＬｏｗレベルとなり、静止フレーム
が無いことを示しており、図３（ｇ）では１フレームの
期間、図４（ｇ）では２フレームの期間、図５（ｇ）で
は、４フレームの期間Ｈｉｇｈレベルとなり、それぞれ
１フレーム、２フレーム、４フレームの静止フレームが
あることを示している。

【００２９】フィールド除去処理部１０３では、静止フ
レームと判定されていないフレームの中の一致フィール
ドを除去する。ＡＮＤ回路１１７では、１フィールド遅
延処理部１１３の出力（信号ｄ１としての図２〜図５の
各図（ｄ））と静止フレームレジスタ１１６の出力（信
号ｇ１としての図２〜図５の各図（ｇ））の反転の論理
積をとるので、その出力（信号ｈ１）は図２〜図５の各
図（ｈ）に示すようになる。出力制御部１１８では、信
号ｂ１としての図２〜図５の各図（ｂ）に示す入力信号
を、信号ｈ１としての図２〜図５の各図（ｈ）に示す信
号がＨｉｇｈレベルの時に出力しないように制御する。
従って、出力制御部１１８の出力は、信号ｉ１として図
２〜図５の各図（ｉ）のように冗長フィールドが除去さ
れたものになる。

【００３０】フレーム形成部１０４は、入力されるフィ
ールド単位の信号（順序が必ずしも第１フィールド、第
２フィールドとなっていない信号）をフレーム単位で再
形成し、第１フィールド、第２フィールドという順序で
出力する。セレクタ１１９は信号ｉ１としての図２〜図
５の各図（ｉ）に示す入力画像信号を、まずフレームメ
モリ１２０に供給し、１フレーム分の画像がフレームメ
モリ１２０に格納されると、フレームメモリ１２０への
供給をやめてフレームメモリ１２１に切り替える。そし
て、フレームメモリ１２１に１フレーム分の画像が格納
されると、再びフレームメモリ１２０に切り替えるとい
う動作を繰り返す。従って、セレクタ１１９の出力（信
号ｊ１および信号ｋ１）は図２〜図５の各図（ｊ）およ
び図２〜図５の各図（ｋ）のようになる。一方、セレク
タ１２２は、初期状態においてはフレームメモリ１２１
から読み出す方向に切り替えられた状態でフレームメモ
リ１２１からの読み出しは行わずに待機しておき、フレ
ームメモリ１２０に１フレーム分の画像データが格納さ
れたら、フレームメモリ１２０からの読み出しに切り替
わる。フレームメモリ１２０からの読み出しに切り替わ
ると、フレームメモリ１２０から第１フィールドの画像
データ、第２フィールドの画像データと順に読み出して
いき、１フレーム分のデータの読み出しが完了したら読
み出しを停止するという動作を繰り返す。そして、フレ
ームメモリ１２１に１フレーム分の画像データが格納さ
れたら、フレームメモリ１２１からの読み出しに切り替
わり、同時にフレームメモリ１２１からの読み出しを開
始し１フレーム分だけ読み出して停止する。このように
して、１フレームのデータがフレームメモリ内に格納さ
れる毎に１フレーム分のデータを読み出すように制御す
るので、セレクタ１２２からの出力（信号ｌ１）は図２
〜図５の各図（ｌ）に示すようになる。

【００３１】フレームレート検出部１０５では、単位時
間に入力される画像データのフレーム数が多すぎるかど
うかを検出する。フレーム数計数部１２６は、セレクタ
１２２から出力される画像データのフレーム数をカウン
トする。５進カウンタ１２５では、第１フィールド判別
部１１２で生成される信号を１フレーム遅延処理部１１
５、１２４で画像データと同じだけ遅延させたものを用
いて５フレームに１回出力される信号（信号ｍ１として
の図２〜図５の各図（ｍ））を生成し、フレーム数計数
部１２６をリセットする。レートオーバー検出部１２７
では、フレーム数計数部１２６の計数値が４を越えたか
どうかを判別し、４を越えた場合には、５フレームの間
Ｈｉｇｈレベルとなるような信号を出力する。従って、
レートオーバー検出部１２７の出力（信号ｎ１）は図２
〜図５の各図（ｎ）のようになる。図２〜図４の例では
レートオーバー検出部１２７の出力（信号ｎ１としての
図２〜図４の各図（ｎ））は常にＬｏｗレベルであり、
フレームレートが高すぎないことを示しているが、図５
の例では最初の５フレームにおいてフレームレートが高
いと判別されている。

【００３２】静止フレーム除去処理部１０６では、フレ
ームレート検出部１０５でフレームレートが高いと判別
された場合に、その５フレームの中の最初の静止フレー
ムを除去する。フレームレート検出部１０５でフレーム
数計数の対象となった画像データを得るために、５フレ
ーム遅延処理部１３０で５フレーム分遅延させて出力制
御部１３１に入力する。同様に静止フレームレジスタ１
１６の出力信号についても、１フレーム遅延処理部１２
３（出力は信号ｏ１としての図２〜図５の各図（ｏ））
と５フレーム遅延処理部１２８で画像データと同じだけ
遅延させる。レートオーバー検出部１２７の出力（信号
ｎ１としての図２〜図５の各図（ｎ））と５フレーム遅
延処理部１２８の出力（信号ｐ１としての図２〜図５の
各図（ｐ））とが、ＡＮＤ回路１２９に入力され、論理
積がとられるので、その出力（信号ｒ１）は図２〜図５
の各図（ｒ）に示すようになる。出力制御部１３１で
は、信号ｑ１としての図２〜図５の各図（ｑ）に示す入
力信号を、信号ｒ１としての図２〜図５の各図（ｒ）に
示す信号がＨｉｇｈレベルの時には出力しないように制
御する。従って、出力制御部１３１の出力（信号ｓ１）
は図２〜図５の各図（ｓ）のようになる。

【００３３】圧縮符号化処理部１０７では、出力制御部
１３１からの画像データを１秒間に２４コマの画像とし
て圧縮符号化処理を行う。制御部１３２により、２４フ
レーム／秒の画像のためのモード設定（例えば、ターゲ
ットビットレートを３０フレーム／秒の画像の場合の５
／４倍にする等）が圧縮符号化部１３３に対して行わ
れ、圧縮符号化部１３３では、信号ｓ１としての図２〜
図５の各図（ｓ）に示す入力画像信号を、例えば図１２
で説明したような方式で圧縮符号化を行い、その結果を
ビット列として出力する。

【００３４】以上説明したように、本実施例によれば、
２−３プルダウンされたテレシネ画像に対して、まず静
止画フレーム以外で同一のフィールドを除去し、その結
果のフレームレートが高ければ静止画フレームを除去す
ることにより、２−３プルダウンによる冗長度を取り除
いてから、２４コマ／秒の画像として圧縮符号化を行う
ので、テレシネ画像に対して効率の良い圧縮符号化を行
うことができる。

【００３５】図６は、本発明の第２の実施例における動
画像符号化装置のブロック図を示すものである。図６に
おいて、６０１は重複フィールド検出手段としての重複
フィールド検出部、６０２は高冗長度フレーム検出手段
としての高冗長度フレーム検出部、６０３は圧縮符号化
手段としての圧縮符号化処理部である。

【００３６】以上のような構成要素からなる動画像符号
化装置について、以下その動作を説明する。重複フィー
ルド検出部６０１は、１フレーム遅延処理部６１０とフ
ィールド一致検出部６１１により構成され、図１で説明
したものと同じもので良い。この重複フィールド検出部
６０１に、信号ａ６として図７（ａ）で示したような画
像信号が入力されると、図１で説明したのと同様の動作
により、フィールド一致検出部６１１の出力（信号ｃ
６）は、信号ａ６としての図７（ａ）および信号ｂ６と
しての図７（ｂ）に基づいて図７（ｃ）のようになる。
高冗長度フレーム検出部６０２では、フィールド一致検
出部６１１からの信号ｃ６としての図７（ｃ）と、この
信号が１フィールド遅延処理部６１３で１フィールド分
遅延させられた信号ｄ６としての図７（ｄ）とがＯＲ回
路６１４に入力され論理和（出力は信号ｅ６としての図
７（ｅ））がとられて、高冗長度フレームレジスタ６１
５に入力される。高冗長度フレームレジスタ６１５で
は、第１フィールド判別部６１２からの信号ｆ６として
の図７（ｆ）がＨｉｇｈレベルの時の入力信号（信号ｅ
６としての図７（ｅ））を格納するので、保持される内
容は、信号ｇ６としての図７（ｇ）で示すよう信号にな
る。

【００３７】次に、圧縮符号化処理部６０３の動作につ
いて説明する。圧縮モード制御部６１６は、第１フィー
ルド判別部６１２からの信号ｆ６としての図７（ｆ）を
用いて、信号ｈ６として図７（ｈ）のようにフレーム単
位で圧縮モードを生成する。Ｂモード検出部６１７では
圧縮モードがＢフレームの圧縮方式である時にＨｉｇｈ
レベルとなる信号ｉ６としての図７（ｉ）を出力する。
この信号と、それを１フレーム遅延処理部６１８で１フ
レーム遅延させた信号ｊ６としての図７（ｊ）と、高冗
長度フレームレジスタ６１５からの信号ｇ６としての図
７（ｇ）とがＡＮＤ回路６１９に入力され論理積がとら
れるので、ＡＮＤ回路６１９の出力（信号ｋ６）は図７
（ｋ）に示すようになる。圧縮モード変換部６２０は、
ＡＮＤ回路６１９からの信号ｋ６としての図７（ｋ）が
Ｌｏｗレベルの時には、圧縮モード制御部６１６からの
圧縮符号化モード（信号ｈ６としての図７（ｈ））をそ
のまま圧縮符号化部６２１に指令するが、ＡＮＤ回路６
１９からの信号ｋ６としての図７（ｋ）がＨｉｇｈレベ
ルの時には、圧縮モード制御部６１６からの圧縮符号化
モードに関係なく、Ｐフレームの圧縮方式を圧縮符号化
部６２１に指令する。従って、圧縮符号化部６２１に
は、信号ｌ６としての図７（ｌ）に示したような符号化
モードが指令されることになる。

【００３８】以上説明したように、本実施例によれば、
２−３プルダウンされたテレシネ画像に対して、同一フ
ィールドが繰り返されている両フレームでＢフレームの
圧縮符号化を行おうとする場合には、２つめのＢフレー
ムの圧縮符号化モードをＰフレームに置き換えるように
したので、重複フィールドの片方からもう一方を予測符
号化することが可能となり、２−３プルダウンされたテ
レシネ画像に対しても、圧縮効率を低下させることなく
圧縮符号化を行うことができる。

【００３９】なお、本実施例においては、圧縮モードと
してＢフレームが２フレーム連続するような場合につい
て説明したが、それに限るものではなく、例えば３フレ
ーム連続する方式であっても、同一フィールドが繰り返
されている両方のフレームでＢフレームの圧縮符号化を
行おうとする場合には２つめのＢフレームの圧縮符号化
モードをＰフレームに置き換えるようにすれば良い。

【００４０】図８は、本発明の第３の実施例における動
画像符号化装置のブロック図を示すものである。図８に
おいて、８０１は重複フィールド検出手段としての重複
フィールド検出部、８０２は高冗長度フレーム検出手段
としての高冗長度フレーム検出部、８０３は圧縮符号化
手段としての圧縮符号化処理部である。

【００４１】以上のような構成要素からなる動画像符号
化装置について、以下その動作を説明する。重複フィー
ルド検出部８０１および高冗長度フレーム検出部８０２
については、図６に示したものと同じで良いため詳細な
説明は省略するが、信号ａ８として図９（ａ）のような
画像信号が入力された場合の、重複フィールド検出部８
０１および高冗長度フレーム検出部８０２における各部
の信号ｂ８〜ｇ８は図９（ｂ）〜図９（ｇ）のようにな
る。

【００４２】次に、圧縮符号化処理部８０３の動作につ
いて説明する。圧縮モード制御部８１６は、通常（後述
する半フィールド遅延処理部８２１からの信号がＬｏｗ
レベルの時）は第１フィールド判別部８１２からの信号
ｆ８としての図９（ｆ）を用いて、フレーム単位で圧縮
モードを生成するが、半フィールド遅延処理部８２１か
らの信号がＨｉｇｈレベルになった場合には、圧縮モー
ドを通常より１つ進めるように制御される。ラッチ８１
７は、第１フィールド判別部８１２からの信号ｆ８とし
ての図９（ｆ）を用いて、各フレームの始まりのタイミ
ングで圧縮モード制御部８１６の出力（信号ｈ８）を保
持する。従って、フレームの途中で、圧縮モード制御部
８１６の出力（信号ｈ８）が変化しても、ラッチ８１７
の出力（信号ｉ８としての図９（ｉ））は変化しない。
Ｂモード検出部８１８ではラッチ８１７に保持された圧
縮モードがＢフレームの圧縮方式である時にＨｉｇｈレ
ベルとなる信号ｊ８としての図９（ｊ）を出力する。こ
の信号と、それを１フレーム遅延処理部８１９で１フレ
ーム遅延させた信号ｋ８としての図９（ｋ）と、高冗長
度フレームレジスタ８１５からの信号ｇ８としての図９
（ｇ）とがＡＮＤ回路８２０に入力され論理積がとられ
るので、ＡＮＤ回路８２０の出力（信号ｌ８）は図９
（ｌ）に示すようになる。従って、この信号は同一フィ
ールドが繰り返されている両フレームともＢフレームの
圧縮符号化を行おうとする時にＨｉｇｈレベルとなる。
信号ｌ８としての図９（ｌ）が、半フィールド遅延処理
部８２１で半フィールド遅延されて圧縮モード制御部８
１６に送られる。よって、圧縮モード制御部８１６の出
力（信号ｈ８）は、半フィールド遅延処理部８２１の出
力（信号ｍ８としての図９（ｍ））がＨｉｇｈレベルに
なった時にモードが１つ進み、信号ｈ８としての図９
（ｈ）で示したようになる。ラッチ８２３は、第１フィ
ールド判別部８１２からの信号ｆ８としての図９（ｆ）
を反転部８２２で反転させた信号ｎ８としての図９
（ｎ）を用いて、第２フィールドの始まりのタイミング
で圧縮モード制御部８１６の出力（信号ｈ８）を保持す
る。従って、フレームの前半で圧縮モード制御部８１６
の出力（信号ｈ８）が変化した場合には変化した後の信
号をラッチすることになる。その結果、ラッチ８２３の
出力（信号ｏ８）は図９（ｏ）に示すようになり、この
信号が圧縮モードとして圧縮符号化部８２５に指令され
る。そして、圧縮符号化部８２５では、１フィールド遅
延処理部８２４から入力される画像信号（信号ｐ８とし
ての図９（ｐ））を、ラッチ８２３から供給される圧縮
モード（信号ｏ８としての図９（ｏ））で圧縮符号化を
行う。

【００４３】以上説明したように、本実施例によれば、
２−３プルダウンされたテレシネ画像に対して、同一フ
ィールドが繰り返されている両フレームでＢフレームの
圧縮符号化を行おうとする場合には、２つめのＢフレー
ムの圧縮符号化モードを１つ進めてＰフレームになるよ
うにしたので、重複フィールドの片方からもう一方を予
測符号化することが可能となり、２−３プルダウンされ
たテレシネ画像に対しても、圧縮効率を低下させること
なく圧縮符号化を行うことができる。

【００４４】なお、本実施例においては、圧縮モードと
してＢフレームが２フレーム連続するような場合につい
て説明したが、それに限るものではなく、例えばＢフレ
ームが３フレーム連続する方式において、同一フィール
ドが繰り返されている両方のフレームでＢフレームの圧
縮符号化を行おうとする場合に、２つめのＢフレームの
圧縮符号化モードをＢフレーム以外の圧縮符号化モード
になるまで進めるようにすれば良い。

【００４５】図１０は、本発明の第４の実施例における
動画像符号化装置のブロック図を示すものである。図１
０において、１００１はテレシネ画像検出手段としての
テレシネ画像検出部、１００２は圧縮符号化手段として
の圧縮符号化処理部である。

【００４６】以上のような構成要素からなる動画像符号
化装置について、以下その動作を説明する。テレシネ画
像検出部１００１は、１フレーム遅延処理部１０１０と
フィールド一致検出部１０１１と周期検出部１０１２に
より構成される。このうち１フレーム遅延処理部１０１
０とフィールド一致検出部１０１１は図１に示したもの
と同一であるので説明を省略するが、信号ａ１０として
の図１１（ａ）のような入力画像信号に対して、出力
（信号ｂ１０および信号ｃ１０）はそれぞれ図１１
（ｂ）および図１１（ｃ）のようになる。周期検出部１
０１２は、フィールド一致検出部１０１１で検出された
一致フィールドが、５フィールドに１回という周期であ
れば、Ｈｉｇｈレベルの信号を出力する。入力画像がテ
レシネ画像である場合には、５フィールドに１回は一致
フィールドが検出されることになるが、２回以上のフィ
ールド一致信号が入力されなければ周期を検出すること
ができないため、周期検出部１０１２の出力（信号ｄ１
０）としては図１１（ｄ）に示すようになる。

【００４７】圧縮符号化処理部１００２は、圧縮モード
制御部１０１３と圧縮符号化部１０１４により構成さ
れ、圧縮符号化部１０１４は、圧縮モード制御部１０１
３から指令される圧縮モードで圧縮符号化を行う。圧縮
モード制御部１０１３は、周期検出部１０１２からの信
号を受けて、通常の画像信号が入力されている場合とテ
レシネ信号が入力されている場合とで圧縮モードを切り
替える。圧縮圧縮モード制御部１０１３で切り替える圧
縮モードとしては、例えば、通常の画像信号が入力され
ている場合には、図１１（ｅ）のような圧縮モードと
し、テレシネ信号が入力されている場合には、図１１
（ｆ）のような圧縮モードとする。従って、周期検出部
１０１２の出力（信号ｄ１０としての図１１（ｄ））に
よりこれらを切り替えた図１１（ｇ）のような圧縮モー
ド信号が圧縮符号化部１０１４に指令される。

【００４８】この場合、テレシネ画像であることが検出
されるまでの期間は通常の画像に適した方の圧縮モード
で圧縮符号化が行われるため、その部分だけは多少圧縮
効率が下がってしまう可能性もある。それを避けるため
には、例えば、初期状態においてテレシネ画像に適した
圧縮処理が選択されるようにしておけば良い。

【００４９】以上説明したように、本実施例によれば、
２−３プルダウンされたテレシネ画像が入力された場合
には、Ｂフレームが連続しないような符号化方式で圧縮
符号化を行うようにしたので、重複フィールドの片方か
らもう一方を予測符号化することが可能となり、２−３
プルダウンされたテレシネ画像に対しても、圧縮効率を
低下させることなく圧縮符号化を行うことができる。

【００５０】なお、本実施例においては、テレシネ画像
の場合の圧縮モードとしてＩフレーム，Ｐフレーム，Ｂ
フレームを全て使用したが、それに限るものではなく、
例えばＩフレームとＰフレームだけを使用して圧縮符号
化を行っても良い。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力され
た画像信号から静止フレーム以外の重複フィールドを除
去し、残ったフィールドをフレーム単位に再構成し、得
られた画像のフレームレートがフィルム画像のフレーム
レートより高い場合には静止フレームを除去してから、
フィルム画像のレートで動画像の画像信号の圧縮符号化
を行うことができる。

【００５２】また、重複フィールドが含まれている高冗
長度フレームにおいては、１フレーム前のフレームとに
基づいて、フレーム間で予測して符号化を行うことがで
きる。

【００５３】さらに、入力画像信号がテレシネ画像であ
ることを検出した場合には圧縮方式を切り替えて圧縮符
号化を行うことができる。そのため、２−３プルダウン
方式で変換されたビデオ信号に対しても圧縮効率を低下
させることなく圧縮符号化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の動画像符号化装置のブ
ロック図

【図２】同実施例の静止画がない場合のタイミング図

【図３】同実施例の２フレームが同一信号である場合の
タイミング図

【図４】同実施例の３フレームが同一信号である場合の
タイミング図

【図５】同実施例の４フレームが同一信号である場合の
タイミング図

【図６】本発明の第２の実施例の動画像符号化装置のブ
ロック図

【図７】同実施例の各部の信号を示すタイミング図

【図８】本発明の第３の実施例の動画像符号化装置のブ
ロック図

【図９】同実施例の各部の信号を示すタイミング図

【図１０】本発明の第４の実施例の動画像符号化装置の
ブロック図

【図１１】同実施例の各部の信号を示すタイミング図

【図１２】従来の動画像符号化装置の動作説明図

【図１３】同従来例に対する一般的な画像変換の説明図

【図１４】同従来例によるテレシネ画像の符号化の動作
説明図

【符号の説明】

１０１，６０１，８０１重複フィールド検出部１０２静止フレーム検出部１０３フィールド除去処理部１０４フレーム形成部１０５フレームレート検出部１０６静止フレーム除去処理部１０７，６０３，８０３，１００２圧縮符号化処理
部６０２，８０２高冗長度フレーム検出部１００１テレシネ画像検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された画像信号の各フィールドを、
このフィールドが属するフレームより１フレーム前のフ
ィールドと比較して、繰り返し入力されているフィール
ドを検出する重複フィールド検出手段と、前記画像信号
の各フレームを、このフレームより１フレーム前のフレ
ームと比較して、繰り返し入力されているフレームを検
出する静止フレーム検出手段と、前記静止フレーム検出
手段により静止フレームと判定されなかったフレームの
中で、前記重複フィールド検出手段により重複フィール
ドとして検出されたフィールドを除去するフィールド除
去手段と、前記フィールド除去手段により除去されなか
ったフィールドをフレーム単位に再構成するフレーム形
成手段と、前記フレーム形成手段により再構成されたフ
レームのフレームレートがフィルム画像のフレームレー
トより高い場合に、前記静止フレーム検出手段により静
止フレームと判定されたフレームを除去する静止フレー
ム除去手段と、フィルム画像のレートで動画像の圧縮符
号化を行う圧縮符号化手段とを備えた動画像符号化装
置。
【請求項２】入力された画像信号の各フィールドを、
このフィールドが属するフレームより１フレーム前のフ
ィールドと比較して、繰り返し入力されているフィール
ドを検出する重複フィールド検出手段と、前記重複フィ
ールド検出手段により検出された重複フィールドが少な
くとも１フィールド含まれているフレームを検出する高
冗長度フレーム検出手段と、少なくとも前記高冗長度フ
レーム検出手段により検出された高冗長度フレームにお
いては、このフレームの１フレーム前のフレームに基づ
いて、これらのフレーム間で予測して符号化を行う圧縮
符号化手段とを備えた動画像符号化装置。
【請求項３】入力された画像信号の各フィールドを、
このフィールドが属するフレームより１フレーム前のフ
ィールドと比較して、繰り返し入力されているフィール
ドを検出する重複フィールド検出手段と、前記重複フィ
ールド検出手段により検出された重複フィールドが少な
くとも１フィールド含まれているフレームを検出する高
冗長度フレーム検出手段と、フィルム画像のレートで動
画像の圧縮符号化を行う圧縮符号化手段とを備え、前記
圧縮符号化手段を、前記高冗長度フレーム検出手段で検
出された高冗長度フレームとこの高冗長度フレームより
１フレーム前のフレームとに基づいて、フレーム内挿符
号化を行うことになる場合には、前記高冗長度フレーム
またはこの高冗長度フレームより１フレーム前のフレー
ムにおいて、フレーム内挿符号化を行うかわりにフレー
ム間符号化またはフレーム内符号化を行うことにより、
前記フレーム内符号化とフレーム間符号化とフレーム内
挿符号化とを所定の順序で切り替えて圧縮符号化を行う
よう構成した動画像符号化装置。
【請求項４】入力された画像信号がテレシネ画像であ
ることを検出するテレシネ画像検出手段と、前記テレシ
ネ画像検出手段による前記検出の結果に基づいて、圧縮
方式を切り替えて圧縮符号化を行う圧縮符号化手段とを
備えた動画像符号化装置。
【請求項５】圧縮符号化手段を、テレシネ画像検出手
段により入力された画像信号がテレシネ画像であると検
出した場合には、フレーム内挿符号化による圧縮処理が
連続しないような順序で、前記画像信号のフレームに対
する圧縮符号化を行うことにより、フレーム内符号化と
フレーム間符号化とフレーム内挿符号化とを所定の順序
で切り替えて圧縮符号化を行うよう構成した請求項４に
記載の動画像符号化装置。