JPH0799655A - 高能率復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、逆直交変換を用いて低解像度画像
を復号化した際に、劣化のない高画質な再生画像を得る
ことができる高能率復号化装置を提供することを目的と
している。 【構成】１フレームの画像信号に直交変換処理を施し量
子化し可変長符号化する符号化処理と、フレーム間の差
分をとった画像信号に直交変換処理を施し量子化し可変
長符号化する符号化処理とを、画像の動きに応じて適応
的に繰り返すことで得られた高能率符号化信号を復号化
して再生画像信号を得る高能率復号化装置において、高
能率符号化信号に元の画像信号よりも解像度が低い画像
信号が得られるように逆直交変換処理を施す低解像度逆
直交変換手段と、この低解像度逆直交変換手段から出力
される低解像度画像信号に平滑化処理を施して該低解像
度画像信号に残留する垂直高域成分を除去する平滑化手
段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高能率符号化された
デジタルテレビジョン信号から、複数の階層化された解
像度の異なる画像を復号化する高能率復号化装置の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、近年では、デジタルテレ
ビジョン放送に関する研究や発表の中で、階層構造を持
たせた符号化システム技術が注目されている。この符号
化システム技術は、１つの符号化されたデジタルテレビ
ジョン信号から、複数の階層化された解像度の異なる画
像を復号することができる方式である。

【０００３】このような方式が注目を集める理由として
は、例えばデジタルテレビジョン放送を衛星を介して行
なう場合、降雨の激しい場合に受信Ｃ／Ｎが極端に悪化
するので画質が急激に劣化してしまうこと等があげられ
る。すなわち、アナログテレビジョン放送の場合のよう
に、受信Ｃ／Ｎの低下に伴なって徐々に受信品質が低下
するような受信特性を確保しようとすれば、何らかの画
質の階層化が必要となることは必須である。

【０００４】また、この画質の階層化は、地上波による
デジタルテレビジョン放送にも適用することができる。
すなわち、サービスエリアの端で急激に受信することが
できなくなるのではなく、徐々に品質が低下するような
システムとして構成することができる。さらに、地上波
によるデジタルテレビジョン放送の場合には、移動受信
も行なわれるため受信状態が大幅に変化することを考慮
する必要あり、このような点からも画像の階層化が必要
であるといわれている。

【０００５】一方、デジタルテレビジョン放送における
符号化方式としては、HierarchicalCoding法が検討され
ている。これは、ＨＤＴＶ（高解像度テレビジョン）信
号を標準テレビジョン信号と、ＨＤＴＶ信号と標準テレ
ビジョン信号との差分信号とに分け、これら標準テレビ
ジョン信号と差分信号とをそれぞれ圧縮処理して伝送す
る手法である。このため、受信側では、伝送されてきた
信号のうち標準テレビジョン信号に相当する部分をデコ
ード処理すれば、標準テレビジョン信号を再生すること
ができる。

【０００６】この方式を使用することにより、ＨＤＴＶ
放送を、家庭内の据置型の受信機では高解像度で画面表
示し、小型のポータブル受信機では標準画像として表示
することができる。また、このHierarchical Coding法
を、上述した衛星によるデジタルテレビジョン放送に適
用することも検討されている。すなわち、受信Ｃ／Ｎが
一定レベル以上であるときはＨＤＴＶ品質で画像表示を
行ない、受信Ｃ／Ｎが一定レベルより低下した場合に標
準テレビジョン品質で画像表示を行なう方法が考えられ
ている。

【０００７】ここで、１つの符号化されたデジタルテレ
ビジョン信号から、複数の解像度の異なる画像を復号す
ることができる符号化・復号化システムの能力は、スケ
ーラビリティと称されるが、その実現手段としては、直
交変換符号化やサブバンド符号化のように、テレビジョ
ン信号を周波数領域に展開して扱う手法が一般的に用い
られている。

【０００８】これは、ＤＣＴ（離散コサイン変換）を用
いた階層符号化を例にとると、例えば水平方向８画素×
垂直方向８ラインの直交変換係数のうち、低周波数領域
の４×４個の係数のみを用いて逆変換を行なうことによ
り、解像度が水平方向及び垂直方向共に約１／２の縮小
画面を得ることができる。また、全ての係数を用いた逆
変換を行なうことにより、元の解像度の画像を得ること
ができる。

【０００９】図１０は、動き補償フレーム間予測とＤＣ
Ｔとの２つを組み合わせたハイブリッドＤＣＴ符号化手
段を示している。すなわち、入力端子１１に入力された
映像信号は、減算回路１２と動きベクトル検出回路１３
とにそれぞれ供給される。この減算回路１２では、後述
する減算処理が行なわれ、その出力は、ＤＣＴ回路１４
に入力される。ＤＣＴ回路１４は、水平方向８画素，垂
直方向８画像を単位ブロック（８×８画素＝６４画像）
として取り込み、画素配列を時間軸領域から周波数領域
へ変換した係数を出力する。

【００１０】ＤＣＴ回路１４から出力された各係数は、
量子化回路１５で量子化される。この場合、量子化回路
１５は、３２種類の量子化テーブルを持っており、選択
された量子化テーブルに基づいて個々の係数が量子化さ
れる。なお、量子化回路１５において、量子化テーブル
を備えているのは、情報の発生量と送出量とが一定の範
囲以内に収まるようにするためである。

【００１１】量子化回路１５から出力された係数データ
は、単位ブロック毎に低域より高域へジグザグ・スキャ
ンされて取り出された後、可変長符号化回路１６に入力
されて、零係数の続く数（ラン・レングス）と非零係数
とを１組にして可変長符号化される。なお、符号器は、
ハフマン符号等の発生頻度により符号長の異なる可変長
符号器である。

【００１２】可変長符号化されたデータは、バッファメ
モリ１７に入力されて規定の速度で読み出された後、出
力端子１８を介して図示しない次段のマルチプレクサー
に供給され、伝送路へ送出される。バッファメモリ１７
は、可変長符号化回路１６の出力が可変レートであり、
伝送路のレートが固定レートであるため、この発生符号
量と送出符号量の違いを吸収するバッファの役目をして
いる。

【００１３】量子化回路１５の出力は、逆量子化回路１
９に入力されて逆量子化される。さらに、この逆量子化
回路１９の出力は、逆ＤＣＴ回路２０に入力されて元の
信号に戻される。この信号は、加算回路２１を介してフ
レームメモリ２２により遅延される。フレームメモリ２
２の出力は、動き補償回路２３と前記動きベクトル検出
回路１３とにそれぞれ供給されている。

【００１４】動きベクトル検出回路１３は、入力端子１
１からの入力信号とフレームメモリ２２の出力信号とを
比較し、画像の全体的な動きを検出して、動き補償回路
２３から出力される信号の位相位置を制御する。動き補
償回路２３の出力は、スイッチ回路２４を介して減算回
路１２に供給されるとともに、加算回路２１からフレー
ムメモリ２２に帰還することもできる。

【００１５】そして、上記動きベクトル検出回路１３，
ＤＣＴ回路１４，量子化回路１５，可変長符号化回路１
６，逆量子化回路１９，逆ＤＣＴ回路２０，フレームメ
モリ２２，動き補償回路２３及びスイッチ回路２４は、
いずれもクロック発生回路２５から発生されるクロック
φ０に基づいて動作し、バッファメモリ１７は、クロッ
クφ０に基づいてデータを取り込み、クロック発生回路
２５から発生されるクロックφ１に基づいてデータを出
力するように動作する。

【００１６】この符号化手段の基本動作としては、フレ
ーム内符号化処理とフレーム間符号化処理とがある。フ
レーム内符号化処理が行なわれるときは、スイッチ回路
２４は“０”を選択している。入力端子１１の映像信号
は、ＤＣＴ回路１４で時間軸領域から周波数領域に変換
され、量子化回路１５において量子化される。この量子
化された信号は、可変長符号化処理を受けた後、バッフ
ァメモリ１７を介して伝送路へ出力される。

【００１７】量子化された信号は、逆量子化回路１９及
び逆ＤＣＴ回路２０で元の信号に戻され、フレームメモ
リ２２で遅延される。このため、フレーム内符号化処理
のときは、入力映像信号の情報がそのまま可変長符号化
されているのと等価である。このフレーム内処理は、入
力映像信号のシーン・チェンジ及び所定のブロック単位
で適宜な周期で行なわれる。

【００１８】また、フレーム間符号化処理が行なわれる
ときは、スイッチ回路２４が動き補償回路２３の出力を
選択している。このため、入力映像信号と、その１フレ
ーム前の映像信号を動きベクトルにより動き補償した予
測信号との差分に相当する信号（予測誤差信号）が減算
回路１２から得られる。この差分信号（＝予測誤差信
号）が、ＤＣＴ回路１４に入力され、時間軸領域から周
波数軸領域に変換され、量子化回路１５で量子化される
ことになる。フレームメモリ２２には、差分信号と映像
信号とが加算回路２１で加算されて入力されるから、差
分信号を作成する元となった入力映像信号を予測した予
測映像信号が作成されて入力されることになる。

【００１９】以上のように、この符号化手段は、時間方
向冗長度を動き補償（ＭＣ）予測符号化によって除去
し、空間方向冗長度を２次元ＤＣＴによって除去するも
ので、現在までに最も成功している符号化方式である。
例えば５〜１０Ｍｂ／ｓでインターレース画像を符号化
し、蓄積メディアだけでなく放送や通信等の分野にも適
用することができる汎用な符号化標準を検討しているＭ
ＰＥＧ２でも、この構成は採用されている。

【００２０】ところで、このＭＰＥＧ２で検討中の方式
にも含まれるが、高能率符号化及び復号化処理を行なう
にあたっては、フレームベースあるいはフィールドベー
スで符号化ブロックを切り出し、符号化処理を適応的に
切り替える考え方がある。すなわち、動き補償のモード
とＤＣＴのモードとをフレーム／フィールドのマクロブ
ロック単位の切り替えとすることである。

【００２１】フレームベース処理とフィールドベース処
理との違いについては後述するが、マクロブロック毎に
インター（ＭＣフレーム間／ＭＣフィールド間）、イン
トラ（フレーム内／フィールド内）あるいはフレームＤ
ＣＴ／フィールドＤＣＴ等の処理モードが選択され、こ
のブロックの予測誤差（イントラモードでは画素そのも
の）に対して８×８画素の２次元ＤＣＴが行なわれる。

【００２２】そして、ＤＣＴ後の変換係数に対して、輝
度信号と色差信号，ＤＣＴ係数の配列上での位置及び符
号化データのバッファメモリ占有度等のパラメータに基
づいて、適応量子化が行なわれる。可変長符号化回路１
６では、前述したように、非ゼロの量子化出力値とゼロ
ランレングスとを可変長符号化し、符号化出力として送
信している。

【００２３】次に、図１１は、このような符号化データ
を４×４画素の逆ＤＣＴを用いて、解像度が水平方向及
び垂直方向共に１／２の縮小画像を得るための復号化手
段を示している。すなわち、入力端子２６に入力された
高能率符号化データは、ＤＥＭＰＸ（多重分離回路）２
７に供給されて、符号化画像データと動きベクトルと各
ブロックの符号化モード情報とに分離され、それぞれＩ
Ｂ（入力バッファ回路）２８，２９，３０に送出され
る。

【００２４】このうち、符号化画像データは、可変長復
号回路３１及び逆量子化回路３２を介した後、４×４逆
ＤＣＴ回路３３に供給されて画素データに復号される。
復号された画素データは、加算回路３４に供給されるこ
とで動き補償された前フレームデータと加算された後、
再生画像としてフレームメモリ３５に取り込まれるとと
もに、ＯＢ（出力バッファ回路）３６及びＤ／Ａ（デジ
タル／アナログ）変換回路３７を介してディスプレイ３
８によって画像表示される。

【００２５】一方、ＩＢ２９から出力された動きベクト
ル情報は、可変長復号回路３９を介して動きベクトル補
正回路４０に供給されて、水平方向及び垂直方向共に１
／２（４×４逆ＤＣＴの場合）に補正され、動き補償回
路４１に与えられる。動き補償回路４１では、フレーム
メモリ３５から出力される前フレーム再生画像に対し
て、動きベクトルを用いて動き補償を行ないスイッチ４
２に出力している。

【００２６】スイッチ４２は、ＩＢ３０から出力される
ブロックモード情報に基づいて切り替え制御されるもの
で、現復号化ブロックがＭＣフレーム間あるいはＭＣフ
ィールド間モードであれば、端子４２ａ側に切り替えら
れ加算回路３４に前フレーム予測信号が供給されるよう
になる。また、スイッチ４２は、現復号化ブロックがフ
レーム内あるいはフィールド内モードであれば、端子４
２ｂ側に切り替えられ加算回路３４に“０”が供給され
る。

【００２７】そして、上記可変長復号回路３１，３９，
逆量子化回路３２，４×４逆ＤＣＴ回路３３，フレーム
メモリ３５，ＯＢ３６，Ｄ／Ａ変換回路３７，動きベク
トル補正回路４０及び動き補償回路４１は、いずれもク
ロック再生回路４３から出力されるクロックφ０に基づ
いて動作し、ＩＢ２８，２９，３０は、クロック再生回
路４３から発生されるクロックφ１に基づいてＤＥＭＰ
Ｘ２７からデータを取り込み、クロックφ０に基づいて
データを出力するように動作する。

【００２８】ここで、フレームベース処理とフィールド
ベース処理との違いについて説明する。通常、インター
レース画像を高能率符号化する場合には、図１２（ａ）
に示すように連続する２フィールドを合成して、同図
（ｂ）に示すようにフレームを形成し、このフレームか
ら同図（ｃ）に示すように水平方向８画素×垂直方向８
ラインのブロックを水平及び垂直方向に２つづつ合わせ
た１６画素×１６ラインのマクロブロックを切り出し、
このマクロブロックを１つの処理ブロックとして符号化
処理を行なっている。

【００２９】このマクロブロックに８×８画素ブロック
毎に２次元ＤＣＴ処理を施すと、電力分布に偏りのある
変換係数が得られる。この変換係数は、図１２（ｄ）に
示すように、やはり２次元行列となっている。一般的画
像において、変換係数は、直流成分を中心として低周波
成分に電力が集中するが、水平及び垂直の高域成分にも
係数は存在する。

【００３０】この変換係数を、図１１に示した４×４の
２次元逆ＤＣＴ変換を用いる復号化方式で映像信号に復
号したとすると、空間領域におけるブロックは、図１３
（ａ）に示すようになり、空間周波数領域における水平
及び垂直の高域成分は切り捨てられ、映像信号としては
４×４＝１６画素が復元される。このようにして復号処
理された再生画像は、原画像と比較して水平及び垂直の
解像度はそれぞれ１／２となっている。

【００３１】しかしながら、フィールド処理（フィール
ド間、フィールド内）あるいはフレームベース処理でも
符号化器側でフィールドＤＣＴ処理されている場合に
は、マクロブロックの形状は図１３（ｂ）に示すように
なり、フィールド成分毎に８×８画素の２次元ＤＣＴ処
理が行なわれている。これを４×４の２次元逆ＤＣＴ変
換で復号する場合、空間領域におけるブロックは、図１
３（ｃ）に示すようになり、周波数領域において、水平
高域成分はフレームベース処理の場合と同様に切り捨て
られるが、垂直高域成分は残留することになる。

【００３２】この現象は、特に、符号化器側で画素その
ものを２次元ＤＴ変換するフィールド内直接処理の場合
において顕著であり、映像信号としては４×４＝１６画
素が復元されるものの、このように処理されたブロック
は、再生画像において図１３（ｄ）に示すような垂直エ
ッジのぎざつきや、動物体エッジ部の動きの不連続とな
って現われ、視覚上好ましくないという問題が生じてい
る。この問題は、４×４サイズの逆ＤＣＴを用いて解像
度１／２の再生画像を得る場合に限らず、逆直交変換を
用いて低解像度画像を復号化する場合の全てに当てはま
る問題となっている。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、これま
での直交変換を含む高能率符号化装置で符号化された高
能率符号化データを復号化する従来の高能率復号化装置
では、低解像度画像を再生する場合、フィールドベース
で直交変換処理された画素ブロックは、フレームベース
で直交変換処理されたブロックよりも垂直高域成分が多
く存在するので、再生画像において視覚上の劣化が生
じ、特にエッジ部の劣化や動物体の動きの不連続が著し
く認識されるという問題を有している。

【００３４】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、逆直交変換を用いて低解像度画像を復号
化した際に、劣化のない高画質な再生画像を得ることが
できる極めて良好な高能率復号化装置を提供することを
目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る高能率復
号化装置は、１フレームのテレビジョン画像を空間的な
複数のブロックに分割し各ブロック毎に直交変換処理を
施して得られた直交変換係数を量子化し可変長符号化す
る第１の符号化処理と、フレーム間の差分をとったテレ
ビジョン画像を空間的な複数のブロックに分割し各ブロ
ック毎に直交変換処理を施して得られた直交変換係数を
量子化し可変長符号化する第２の符号化処理とを、画像
の動きベクトルに応じて適応的に繰り返すことで得られ
た高能率符号化信号を復号化して再生画像信号を得るも
のを対象としている。

【００３６】そして、高能率符号化信号に元の画像信号
よりも解像度が低い画像信号が得られるように逆直交変
換処理を施す低解像度逆直交変換手段と、この低解像度
逆直交変換手段から出力される低解像度画像信号に平滑
化処理を施して該低解像度画像信号に残留する垂直高域
成分を除去する平滑化手段とを備えるようにしたもので
ある。

【００３７】

【作用】上記のような構成によれば、逆直交変換処理が
施された低解像度画像信号に平滑化処理を施して該低解
像度画像信号に残留する垂直高域成分を除去するように
したので、エッジ部の劣化や動物体の動きの不連続がな
い高画質な再生画像を得ることができる。

【００３８】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。図１において、図１１と同一部
分には同一符号を付して示している。すなわち、前記加
算回路３４の出力を垂直ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４
４によって平滑化して、フレームメモリ３５及びＯＢ３
６に供給するようにしたことが、従来と異なる部分であ
る。

【００３９】垂直ＬＰＦ４４については、例えば図２
（ａ）に示すような特性や、同図（ｂ）に示すように単
純にフレーム合成後の２ライン間の平均をとるような特
性を持つものが考えられる。このような垂直ＬＰＦ４４
を用いて、実際に図３（ａ）に示すような絵柄を持つブ
ロック（再生画像）を平滑化処理すると、再生画像は同
図（ｂ）に示すように残留高域成分によるエッジのぎざ
つきが取り除かれ、視覚上良好な再生画像を得ることが
できる。

【００４０】ここで、動きベクトルに関しては、４×４
個の係数を用いて逆ＤＣＴを行なった場合、水平及び垂
直共に１／２にするが、例えば２×２個の係数を用いて
逆ＤＣＴを行なった場合には、水平及び垂直共に１／４
にすればよい。

【００４１】ところが、符号化器側で８×８画素のマク
ロブロックで動きベクトルを検出した場合、ベクトルの
値が４（ｐｅｌ）よりも小さい場合には、１／４に補正
すると値が全て０に落ちてしまうことになる。４×４逆
ＤＣＴの場合でも、受信したベクトル値が１（ｐｅｌ）
であれば、１／２の補正した場合に切り捨てを行なえば
０になり、四捨五入を行なえば１となり、ＭＣを行なっ
た場合にいずれも誤差を生じることになる。

【００４２】この問題を解決する方法として、フレーム
メモリ３５に蓄えられた前フレーム再生画像を予め１／
２画素補間しておくという手段がある。この手段を用い
ることにより、フレームメモリ３５の容量は大きくなる
ものの、受信した動きベクトルをそのまま使用すること
ができるので、動きベクトル補正回路４０を省略するこ
とができる。上記した２×２の逆ＤＣＴの場合には、前
フレーム再生画像を１／４画素補間しておけば、受信し
た動きベクトルをそのまま使用することができるので、
動き補償による誤差は生じない。

【００４３】したがって、上記実施例によれば、逆直交
変換により低解像度復号化画像を得る場合において、再
生画像に残留垂直高域成分を含むブロックが存在して
も、平滑化処理により垂直高域成分を取り除いて再生す
るので、視覚上の劣化、特にエッジのぎざつきや動物体
の動きの不連続部分が取り除かれ、高画質な低解像度再
生画像を得ることができる。

【００４４】次に、図４は、この発明の第２の実施例を
示している。図１と異なる部分は、ＩＢ２８，２９，３
０が省略されていることと、加算回路３４の出力を、垂
直ＬＰＦ４４を通してフレームメモリ３５及びＯＢ３６
に供給する経路と、垂直ＬＰＦ４４を通さずに直接フレ
ームメモリ３５及びＯＢ３６に供給する経路とを、スイ
ッチ４５によって切り替えられるようにした点である。

【００４５】この場合、スイッチ４５は、スイッチ４２
と同様に、ＤＥＭＰＸ２７から出力されるブロックモー
ド情報によって切り替え制御されるもので、現復号化ブ
ロックがフィールドベース処理（フィールド間、フィー
ルド内）あるいはフィールドＤＣＴの場合にのみ、端子
４５ａ側に切り替えられ、それ以外の場合には端子４５
ｂ側に切り替えられるようになっている。

【００４６】上記第２の実施例によれば、逆直交変換に
より低解像度復号化画像を得る場合において、特に再生
画像に残留垂直高域成分を含むフィールドベースで逆直
交変換処理されたブロックに関しては、平滑化処理によ
り垂直高域成分を取り除いて再生することができるの
で、視覚上の劣化、特にエッジのぎざつきや動物体の動
きの不連続部分が取り除かれ、高画質な低解像度再生画
像を得ることができるようになる。

【００４７】次に、図５は、この発明の第３の実施例を
示している。すなわち、加算回路３４の出力を、時間平
滑化処理回路４６を通してフレームメモリ３５及びＯＢ
３６に供給する経路と、空間平滑化処理回路４７を通し
てフレームメモリ３５及びＯＢ３６に供給する経路と、
直接フレームメモリ３５及びＯＢ３６に供給する経路と
を、スイッチ４８によって切り替えられるようにしてい
る。

【００４８】この場合、スイッチ４８は、制御信号発生
回路４９から出力される制御信号によって切り替え制御
される。図６は、この制御信号発生回路４９の詳細を示
している。すなわち、入力端子５０には、前記動きベク
トル補正回路４０から出力される動きベクトルが供給さ
れている。この入力端子５０に供給された動きベクトル
は、ベクトル値算出回路５１に供給されて、水平方向の
動きベクトルの大きさ（絶対値）ＭＶが算出され、制御
信号発生器５２に供給される。

【００４９】制御信号発生器５２は、入力された水平動
きベクトルの大きさＭＶに基づいて、図７に示すように
制御信号“１”または“２”を発生し、スイッチ５３の
端子５３ａに出力する。このスイッチ５３は、入力端子
５４に供給されたブロックモード情報に基づいて切り替
え制御されるもので、現復号化ブロックがＭＣフレーム
間あるいはフィールド間モードであれば端子５３ａ側に
切り替えられて、制御信号発生器５２から出力される制
御信号“１”または“２”を出力端子５５に導出し、そ
れ以外の場合には端子５３ｂ側に切り替えられて制御信
号“０”を出力端子５５に導出する。

【００５０】この出力端子５５から取り出される制御信
号“０”，“１”または“２”が、上記スイッチ４８の
切り替え制御に供される。すなわち、スイッチ４８は、
図８に示すように、制御信号が“０”のとき端子４８ｃ
側に切り替えられ、制御信号が“１”のとき端子４８ａ
側に切り替えられ、制御信号が“２”のとき端子４８ｂ
側に切り替えられる。

【００５１】ここで、図９は、上記時間平滑化処理回路
４６の詳細を示している。すなわち、入力端子５６に入
力された再生画像信号は、加算回路５７によりフレーム
メモリ５８に蓄えられた前フレーム再生画像と加算され
た後、乗算回路５９で１／２が乗算されることにより平
均値がとられて出力端子６０から取り出される。また、
上記空間平滑化処理回路４７は、先に説明した垂直ＬＰ
Ｆ４４のようなものが使用される。

【００５２】上記第３の実施例によれば、逆直交変換に
より低解像度復号化画像を得る場合の、再生画像に残留
垂直高域成分を含むフィールドベース処理されたブロッ
クに関して、水平の動きが大きい（２≦ＭＶ）場合に
は、再生ブロック内で空間的な平滑化処理を行ない、逆
に水平の動きがない（ＭＶ＜２）場合には、前フレーム
再生画像との間で時間的な平滑化処理を行ない、このブ
ロックの垂直高域成分を取り除いて再生するので、視覚
上の劣化、特にエッジのぎざつきや動物体の動きの不連
続部分が取り除かれ、高画質な低解像度再生画像を得る
ことができるようになる。

【００５３】ここで、上記第１の実施例において、平滑
化手段である垂直ＬＰＦ４４の特性は、図２（ａ），
（ｂ）に示した特性に限定されるものでないことはもち
ろんである。また、第３の実施例においては、復号化ブ
ロックの動きベクトルの大きさで判定するようにした
が、判定基準となる数値は図７とは異なる値に設定して
もよいものである。

【００５４】さらに、低解像度復号画像を得るための逆
直交変換は、４×４画素の逆ＤＣＴ変換を例にして説明
したが、画素サイズや直交変換方法はこれに限られるも
のではない。例えば８×８画素サイズの直交変換で符号
化を行ない、２×２画素サイズの逆直交変換で低解像度
画像を再生する場合には、動きベクトルは水平及び垂直
共に１／４に補正するか、またはフレームメモリ３５内
の前フレーム再生画像を１／４画素補間すればよい。

【００５５】また、符号化方法としては、ＭＣフレーム
間予測符号化を用い、処理モードをＭＣフレーム間、フ
ィールド間、フレーム内／フィールド内に限定して説明
したが、この発明は、直交変換を含む他の高能率符号化
及び復号化装置にも広く適用することができる。なお、
この発明は上記各実施例に限定されるものではなく、こ
の外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
逆直交変換を用いて低解像度画像を復号化した際に、劣
化のない高画質な再生画像を得ることができる極めて良
好な高能率復号化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る高能率復号化装置の一実施例を
示すブロック構成図。

【図２】同実施例における垂直ＬＰＦの特性を説明する
ための図。

【図３】同垂直ＬＰＦによる平滑化処理の効果を説明す
るための図。

【図４】この発明の第２の実施例を示すブロック構成
図。

【図５】この発明の第３の実施例を示すブロック構成
図。

【図６】同第３の実施例における制御信号発生回路の詳
細を示すブロック構成図。

【図７】同制御信号発生回路における制御信号発生器の
動作を説明するための図。

【図８】同第３の実施例におけるスイッチの切り替え動
作を説明するための図。

【図９】同第３の実施例における時間平滑化処理回路の
詳細を示すブロック構成図。

【図１０】高能率符号化手段を示すブロック構成図。

【図１１】従来の高能率復号化手段を示すブロック構成
図。

【図１２】フレーム処理とフィールド処理との違いを説
明するための図。

【図１３】フレーム処理とフィールド処理との違いを説
明するための図。

【符号の説明】

１１…入力端子、１２…減算回路、１３…動きベクトル
検出回路、１４…ＤＣＴ回路、１５…量子化回路、１６
…可変長符号化回路、１７…バッファメモリ、１８…出
力端子、１９…逆量子化回路、２０…逆ＤＣＴ回路、２
１…加算回路、２２…フレームメモリ、２３…動き補償
回路、２４…スイッチ回路、２５…クロック発生回路、
２６…入力端子、２７…ＤＥＭＰＸ、２８〜３０…Ｉ
Ｂ、３１…可変長復号回路、３２…逆量子化回路、３３
…４×４逆ＤＣＴ回路、３４…加算回路、３５…フレー
ムメモリ、３６…ＯＢ、３７…Ｄ／Ａ変換回路、３８…
ディスプレイ、３９…可変長復号回路、４０…動きベク
トル補正回路、４１…動き補償回路、４２…スイッチ、
４３…クロック再生回路、４４…垂直ＬＰＦ、４５…ス
イッチ、４６…時間平滑化処理回路、４７…空間平滑化
処理回路、４８…スイッチ、４９…制御信号発生回路、
５０…入力端子、５１…ベクトル値算出回路、５２…制
御信号発生器、５３…スイッチ、５４…入力端子、５５
…出力端子、５６…入力端子、５７…加算回路、５８…
フレームメモリ、５９…乗算回路、６０…出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １フレームのテレビジョン画像を空間的
   な複数のブロックに分割し各ブロック毎に直交変換処理
   を施して得られた直交変換係数を量子化し可変長符号化
   する第１の符号化処理と、フレーム間の差分をとったテ
   レビジョン画像を空間的な複数のブロックに分割し各ブ
   ロック毎に直交変換処理を施して得られた直交変換係数
   を量子化し可変長符号化する第２の符号化処理とを、画
   像の動きベクトルに応じて適応的に繰り返すことで得ら
   れた高能率符号化信号を復号化して再生画像信号を得る
   高能率復号化装置において、前記高能率符号化信号に元
   の画像信号よりも解像度が低い画像信号が得られるよう
   に逆直交変換処理を施す低解像度逆直交変換手段と、こ
   の低解像度逆直交変換手段から出力される低解像度画像
   信号に平滑化処理を施して該低解像度画像信号に残留す
   る垂直高域成分を除去する平滑化手段とを具備してなる
   ことを特徴とする高能率復号化装置。