JPH09121360A - 画像符号化装置、画像復号化装置、画像復号化方法及び画像記録媒体 - Google Patents

画像符号化装置、画像復号化装置、画像復号化方法及び画像記録媒体

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JPH09121360A
JPH09121360A JP22159296A JP22159296A JPH09121360A JP H09121360 A JPH09121360 A JP H09121360A JP 22159296 A JP22159296 A JP 22159296A JP 22159296 A JP22159296 A JP 22159296A JP H09121360 A JPH09121360 A JP H09121360A
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元樹 加藤
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秀樹 小柳
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィールド単位での画像データの取り扱いが
可能なMPEG2方式において、復号開始時刻及び表示
開始時刻を正確に決定する。 【解決手段】 GOPを構成する最初の画像データのフ
ィールドパリティがトップフィールドとなり、最後の画
像のフィールドパリティがボトムフィールドとなるよう
に制御して画像データの符号化処理を行う。これによ
り、復号化に先立って、そのGOPを構成する最初の画
像データのフィールドパリティを知ることができるた
め、復号開始時刻及び表示開始時刻を正確に設定するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
や磁気テープ等の蓄積系動画像メディアを用いた情報記
録装置,テレビ会議システム,テレビ電話システム,放
送システム等の画像情報を取り扱うシステムに用いて好
適な画像符号化装置,画像符号化方法,画像復号化装
置,画像復号化方法及び画像記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタルビデオ信号は情報量が極めて
多いため、これを小型で記憶情報量の少ない記録媒体に
長時間記録しようという場合には、ビデオ信号を高能率
符号化して記録する手段が不可欠となり、このような要
求に応えるべくビデオ信号の相関を利用した高能率符号
化方式が提案されており、その一つにMPEG(Mov
ing Picture Expert Group)方
式がある。MPEG方式は、まずビデオ信号のフレーム
間の差分を取ることにより時間軸方向の冗長度を落し、
その後、離散コサイン変換(DCT)等の直交変換手法
を用いて空間軸方向の冗長度を落してビデオ信号を能率
良く符号化する。
【0003】MPEG方式では、各フレームの画像を、
Iピクチャ、PピクチャまたはBピクチャの3種類のピ
クチャのいずれかのピクチャとし、画像信号を圧縮符号
化するようにしている。また、MPEG方式では、動画
像シーケンスの中でグループ・オブ・ピクチャ(GO
P:Group Of Picture)単位のランダ
ムアクセス(途中からの再生)を可能とするため、各G
OPには識別子としてGOPスタートコードが付加され
る。復号器は、符号化情報(ビットストリーム)の中か
ら指定されたGOPのGOPスタートコードを検出し、
そのGOPから復号を開始することにより、動画像シー
ケンスの途中からの再生を可能としている。
【0004】すなわち、例えば図9の(a),(b)に
示すように、フレームF0〜F8までの9フレームの画
像信号をGOPとし処理の1単位とする。図9中、
「I」,「P」,「B」で示されるフレームは、それぞ
れIピクチャ,Pピクチャ,Bピクチャで符号化される
フレームを表す。Iピクチャのフレームとしては、その
画像情報だけで符号化して伝送する(イントラ符号
化)。これに対して、Pピクチャのフレームとしては、
基本的には、図9の(a)に示すように、それより時間
的に過去にあるIピクチャまたはPピクチャのフレーム
を予測画像として、予測残差信号を符号化して伝送する
(順方向予測符号化)。さらにBピクチャのフレームと
しては、基本的には、図9の(b)に示すように、時間
的に過去および未来にある参照フレームの両方を予測画
像として、予測残差信号を符号化して伝送する(双方向
予測符号化)。なお、フレームF0とフレームF1につ
いては、過去参照フレームが存在しないため、未来参照
フレームだけを予測画像として予測残差信号を符号化し
て伝送する(逆方向予測符号化)。
【0005】次に、上記図9に示すGOPを符号化及び
復号化した場合のタイムチャートを図10に示す。この
図10中、例えばI2はIピクチャを表し、P5はPピ
クチャを表し、B0はBピクチャを表す。なお、アルフ
ァベットの添字の数字は、ピクチャの表示順序を表す。
はじめに符号化器側について説明する。
【0006】図10の(a)に示すシーケンスは符号化
器入力であり、図10の(b)に示すシーケンスは符号
化器出力である。MPEG方式では、Bピクチャを使用
するために入力画像順序と、符号化画像順序が異なる。
図10の(a)に示すように各画像に対し符号化方法が
指定されている場合、符号化器においては、図10の
(b)に示すように最初にI2が符号化され、次にB
0、B1が符号化される。Bピクチャは、逆方向予測を
伴うため、未来参照画像としてのI2のIピクチャが先
に用意されていないと、符号化できないからである。次
に、P5がI2を過去参照画像として順方向予測符号化
される。次に、B3,B4が過去参照画像I2および未
来参照画像P5を参照して双方向予測符号化される。以
後、同様に符号化される。
【0007】次に、復号器側について説明する。この例
で使用する復号化器は、符号化フレームを瞬時に復号す
ることができるとする。ここで、図10の(b)に示す
シーケンスは復号化器入力であり、これは上述の符号化
器出力と同じである。図10の(c)に示すシーケンス
は、復号化器からの出力表示である。符号化画像の復号
順序は、図10の(b)に示すようにI2,B0,B
1,P5,B3,B4,P5,B6,B7,P8の順に
復号化される。
【0008】一方、復号化された各画像の表示順序は復
号化順序とは異なり、図10の(a)に示す符号化器へ
の入力と同じ順序になるように並び換えられる。図10
の(b)に示す順に画像が復号される場合は、図10の
(c)に示すように、まず、B0,B1が順に表示され
る。次に、I2,B3,B4,P5・・・の順に出力表
示される。
【0009】以上の説明からわかるようにMPEGで
は、Bピクチャを使用するため、ビットストリーム上で
の符号化画像の順序と表示画像の順序が異なる。このた
め、GOPにランダムアクセスしたとき、1番目に復号
化された画像が1番目に表示されるとは限らない。
【0010】次に、いわゆるMPEG2ではインタレー
スフレームを符号化する方法を標準化しており、各符号
化インタレースフレームのヘッダ情報に、そのインタレ
ースフレームを画面表示する場合に、トップフィールド
(Top field)及びボトムフィールド(Bot
tom field)のどちらをはじめに出力するかを
示すフラグである、トップフィールドファーストフラグ
(top fieldfirst flag)を伝送す
る。このフラグが「1」のときトップフィールドを先に
表示し、該フラグが「0」のときボトムフィールドを先
に表示するようになっている。
【0011】一つの画像シーケンスの中で、符号化フレ
ームのトップフィールドファーストフラグは全て同じ値
とは限らず、これが画像シーケンスの中で「1」と
「0」が混在する場合がある。例えば、入力動画像が、
3:2プルダウンされた動画像の場合である。
【0012】ここで、この3:2プルダウンについて簡
単に説明する。映画等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(テレシネ装置)、3:2プ
ルダウンという手法が広く用いられている。すなわち、
フィルムは毎秒24コマであるのに対し、インタレース
ビデオが毎秒30フレーム(60フィールド)であるた
め、この3:2プルダウンによりフィールド数変換を行
なう。具体的には、図11の(a),(b)に示すよう
に、フィルムの連続した2コマ、例えばMF1、MF2
の内の最初のコマMF1をビデオの2フィールドで読み
だし、次のコマMF2は3フィールドで読み出すという
方法を用いる。
【0013】3:2プルダウンされた動画像を符号化す
る場合、原入力画像から3フィールドで読み出されたコ
マを検出し、冗長な繰り返しフィールドを取り除き、こ
れを符号化しないことでデータを削減する。図11の
(c)は、原入力画像から冗長フィールドを除去する例
を示している。そして、MPEG2では、それぞれのフ
レームについて、上記トップフィールドファーストフラ
グ、及び、符号化側で冗長フィールドを除去したことを
示すリピートファーストフィールドフラグ(repea
t first field flag)を伝送する。
【0014】図11の(c)の例では、トップフィール
ドファーストフラグは、1番目と2番目のフレームでは
トップフィールドが先に表示されるため「1」であり、
3番目と4番目のフレームではボトムフィールドが先に
表示されるため「0」となる。また、リピートファース
トフィールドフラグは、2番目と4番目のフレームで
は、冗長フィールドが除去されるので「1」となり、そ
れ以外は、冗長フィールドが存在しないため「0」とな
る。
【0015】次に、復号器側では、図11の(f)に示
すようにトップフィールドファーストフラグ及びリピー
トファーストフィールドフラグを検出し、原入力画像と
同じ3:2プルダウンのパターンをもつ動画像を再構成
する。すなわち、トップフィールドファーストフラグに
より、トップフィールド及びボトムフィールドのうち、
どちらのフィールドを先に出力するかを判断し、リピー
トファーストフィールドフラグにより、繰り返しフィー
ルドを出力するか否かを決定する。
【0016】図12に3:2プルダウンされた画像を図
11に示したGOP構造で符号化する場合のタイムチャ
ートを示す。この図12の(b)に示すフレームシーケ
ンスは、符号化器入力であり、図12の(e)に示すフ
レームシーケンスは符号化器出力である。図12の
(a)は、入力フィールドの同期信号を示すものであ
り、「Tf」がトップフィールドサイクルを示し、「B
f」がボトムフィールドサイクルを示す。また、図12
の(b)において、I2,i2は、Iピクチャのインタ
レースフレームを示し、大文字Iがトップフィールドを
示し、小文字iがボトムフィールドを示す。同様に、b
0,B0は、Bピクチャのインタレースフレームを示
し、p5,P5がPピクチャのインタレースフレームを
示す。なお、アルファベットの添字の数字は、同じ数字
のフィールド対がフレームを構成し、数字はフレームの
表示順序を示す。また、x1,x3,x5は冗長フィー
ルドを示し、それぞれb1,B3,p5の繰り返しフィ
ールドである。図12の(c)は、符号化するフレーム
の開始タイミングを示すフラグであり「1」の立つ時刻
から始まる2フィールドからフレームが構成される。図
12の(d)はトップフィールドファーストフラグを示
し、図12の(e)はリピートファーストフィールドフ
ラグを示す。
【0017】図12の(b)に示すように、各フレーム
に対してI,P,Bピクチャの符号化方法が指定されて
いる場合、符号化出力としては、図12の(f)に示す
ように、最初にI2,i2が符号化され、次にb0,B
0、b1,B1が順に符号化される。また、P5,p5
がI2,i2を過去参照画像として順方向予測符号化さ
れ、次にB3,b3、b4,B4が、それらの過去参照
画像I2,i2及び未来参照画像P5,p5を参照して
双方向予測符号化される。なお、図12の(f)中、
「−−」は何も出力されないことを示す。また、図12
の(g)は各符号化フレームの開始タイミングを示し、
図12の(h),(i)は、それぞれ符号化フレームの
トップフィールドファーストフラグ及びリピートファー
ストフィールドフラグを示す。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】次に、上記図12の
(f)に示す符号化シーケンスを復号化する場合を示
す。なお、この例で使用する復号器は、符号化フレーム
を瞬時に復号することができるものとする。図13の
(a)は符号化シーケンスであり、図13(b)は各フ
レームのトップフィールドファーストフラグであり、図
13の(c)は各フレームのリピートファーストフィー
ルドフラグである。そして、図13の(d)が復号表示
された画像シーケンスであり、図13の(e)がモニタ
装置等の外部機器から供給されるフィールド同期信号
で、「Tf」がトップフィールドサイクルを示し、「B
f」がボトムフィールドサイクルを示す。また、図13
は(a)に示す復号化入力を(e)に示すフィールド同
期信号のトップフィールドサイクルから開始した場合で
あり、図14は(a)に示す復号化入力を(e)に示す
フィールド同期信号のボトムフィールドサイクルから開
始した場合である。
【0019】図13の(a)及び図14の(a)におい
て「−−」は、図13の(d)及び図14の(d)に示
したデコーダ出力の画像シーケンスにおいてリピートフ
ァーストフィールドフラグにより指示されるフィールド
を繰り返し表示しているために、1フィールド時間復号
が停止していることを表す。これは必要な復号停止時間
である。ビットストリームの送信側は、この停止時間を
考慮に入れて、デコーダ入力を送信している。
【0020】上記図13において、b0,B0は、トッ
プフィールドファーストフラグが図13の(b)に示す
ように「0」であるため、フィールドb0は、ボトムフ
ィールドサイクルから表示すべきものである。このた
め、I2,i2を復号化し、次に、b0,B0を復号化
してすぐに表示をしたいのであるが、次のボトムフィー
ルドサイクルまで待つ必要があり、復号化したb0,B
0を表示するまでに、図13(d)中「xx」で示す1
フィールド分の遅延(時間)が必要となる。その結果、
図13の(a)に「==」で示す本来必要のない予定外
の1フィールド時間の復号停止が生じる。この時間は、
ビットストリームの送信側が意図していない時間であ
り、その時間だけバッファにビットストリームが多く蓄
積されることになる。この場合、図13の(a)に示す
復号化器入力の復号開始時刻をボトムフィールドサイク
ルから始めることが好ましいが、これをGOPの復号化
に先立って知ることは不可能である。
【0021】一方、図14において、I2,i2を復号
化し、次にb0,B0を復号化するタイミングは、ボト
ムフィールドサイクルであるので、フィールドb0を復
号化してすぐに表示することが可能である。
【0022】このようにMPEG2では、GOPにラン
ダムアクセスした時に、GOPの復号に先立って、画像
表示が開始されるフィールドの時刻を知ることができな
いため、復号開始時刻を正確に決めることができない問
題があった。
【0023】また、図13の場合、表示サイクル合わせ
のために必要な1フィールド遅延の間、復号器は受信バ
ッファから符号の読みだしを停止する。このため、その
間に復号器の受信バッファに一定のビットレートで符号
が蓄積され、バッファがオーバフロウする問題があっ
た。図13の(a)において「==」は、その1フィー
ルド時間、復号が停止していることを表している。
【0024】さらに、MPEG2では、トップフィール
ドファーストフラグを使用するため、GOPの最後に表
示されるフィールドがトップフィールドかボトムフィー
ルドであるかがGOPの復号に先立ってはわからないた
め、2つのGOPを編集結合する場合に問題が生じる。
例えば、図15に示すようにGOP1の最後に表示され
るフィールドがトップフィールドであり、GOP2の最
初に表示されるフィールドがトップフィールドである場
合、図15中「xx」で示すようなフィールド時間にギ
ャップを生じるため、この2つをGOP1,GOP2の
順にそのまま結合することはできない。そしてMPEG
2では、この情報をGOP1とGOP2の復号に先立っ
て知ることができないため、まずGOP1を最後まで復
号し、最後に表示されるフィールドパリティを確認する
必要がある。しかし、GOP1のデータ長が長い場合に
おいては、この復号は大変時間がかかるものであり、作
業効率が悪く問題がある。
【0025】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、各GOPの復号に先だって、画像表示が開始
されるフィールドパリティ(時刻)及び該各GOPの最
後に表示されるフィールドパリティを認識可能とした画
像符号化装置,画像符号化方法,画像復号化装置,画像
復号化方法及び画像記録媒体の提供を目的とする。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像符号化
装置は、少なくともフィールド単位で画像情報を符号化
する符号化モードを有し、画面内だけで閉じた情報によ
る符号化画面を少なくとも1枚有する画面群構造を形成
するように該画像情報の符号化処理を行う画像符号化装
置において、上記1つの画面群構造を形成する各画像情
報のうち、最初の画像情報が、予め決められたフィール
ドパリティとなるように該画像情報を符号化処理する符
号化手段を有する。また、上記符号化手段として、上記
1つの画面群構造を形成する各画像情報のうち、最後の
画像情報が、予め決められたフィールドパリティとなる
ように該画像情報を符号化処理するものを有する。
【0027】次に、本発明に係る画像符号化装置は、少
なくともフィールド単位で画像情報を符号化する符号化
モードを有し、画面内だけで閉じた情報による符号化画
面を少なくとも1枚有する画面群構造を形成するように
該画像情報の符号化処理を行う画像符号化装置におい
て、上記1つの画面群構造を形成する各画像情報のう
ち、最初の画像情報のフィールドパリティを示す付属情
報を該画面群構造のヘッダ情報として付加する付属情報
付加手段を有する。また、上記付属情報付加手段とし
て、上記1つの画面群構造を形成する各画像情報のう
ち、最後の画像情報のフィールドパリティを示す付属情
報を該画面群構造のヘッダ情報として付加するものを有
する。
【0028】次に、本発明に係る画像符号化方法は、少
なくともフィールド単位で画像情報を符号化すると共
に、画面内だけで閉じた情報による符号化画面を少なく
とも1枚有する画面群構造を形成するように該画像情報
の符号化処理を行う画像符号化方法において、上記1つ
の画面群構造を形成する各画像情報のうち、最初の画像
情報が、予め決められたフィールドパリティとなるよう
に該画像情報を符号化処理する。また、上記1つの画面
群構造を形成する各画像情報のうち、最後の画像情報
が、予め決められたフィールドパリティとなるように該
画像情報を符号化処理する。
【0029】次に、本発明に係る画像復号化装置は、少
なくともフィールド単位で符号化された画像情報を復号
化する復号化モードを有し、画面内だけで閉じた情報に
よる符号化画面を少なくとも1枚有する画面群構造を形
成する各画像情報のうち、最初の画像情報が予め決めら
れたフィールドパリティとなるように符号化処理されて
形成された各画像情報の復号化処理を行う画像復号化装
置であって、上記各画面群構造内の最初の画像情報が、
予め決められたフィールドパリティとされていることに
基づいて、該各画像情報の復号化処理を行う復号化手段
を有する。
【0030】次に、本発明に係る画像復号化装置は、少
なくともフィールド単位で符号化された画像情報を復号
化する復号化モードを有し、画面内だけで閉じた情報に
よる符号化画面を少なくとも1枚有する画面群構造を形
成する各画像情報のうち、最初の画像情報のフィールド
パリティを示す付属情報が付加されて符号化処理された
各画像情報の復号化処理を行う画像復号化装置であっ
て、上記付属情報に基づいて、各画面群構造内の最初の
画像情報のフィールドパリティを検出し、この検出結果
に応じて各画像情報の復号化処理を行う復号化手段を有
する。
【0031】次に、本発明に係る画像復号化方法は、少
なくともフィールド単位で符号化された画像情報を復号
化し、画面内だけで閉じた情報による符号化画面を少な
くとも1枚有する画面群構造を形成する各画像情報のう
ち、最初の画像情報が予め決められたフィールドパリテ
ィとなるように符号化処理されて形成された各画像情報
の復号化処理を行う画像復号化方法であって、上記各画
面群構造内の最初の画像情報が、予め決められたフィー
ルドパリティとされていることに基づいて、該各画像情
報の復号化処理を行う。
【0032】次に、本発明に係る画像復号化方法は、少
なくともフィールド単位で符号化された画像情報を復号
化し、画面内だけで閉じた情報による符号化画面を少な
くとも1枚有する画面群構造を形成する各画像情報のう
ち、最初の画像情報のフィールドパリティを示す付属情
報が付加されて符号化処理された各画像情報の復号化処
理を行う画像復号化方法であって、上記付属情報に基づ
いて、各画面群構造内の最初の画像情報のフィールドパ
リティを検出し、この検出結果に応じて各画像情報の復
号化処理を行う。
【0033】次に、本発明に係る画像記録媒体は、少な
くともフィールド単位で画像情報を符号化し、画面内だ
けで閉じた情報による符号化画面を少なくとも1枚有す
る画面群構造を形成するように該画像情報の符号化処理
を行う際に、上記1つの画面群構造を形成する各画像情
報のうち、最初の画像情報が、予め決められたフィール
ドパリティとなるように符号化処理した画像情報を記録
する。また、本発明に係る画像記録媒体は、上記1つの
画面群構造を形成する各画像情報のうち、最後の画像情
報が、予め決められたフィールドパリティとなるように
符号化処理した画像情報を記録する。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像符号化装
置,画像符号化方法,画像復号化装置,画像復号化方法
及び画像記録媒体の好ましい実施の形態について図面を
参照しながら詳細に説明する。
【0035】まず、本発明に係る画像符号化方法及び画
像符号化装置は、それぞれ図1に示すような画像記録再
生装置の記録系1に適用することができる。この記録系
1は、例えば映画フィルムに記録された各コマの再生信
号をテレビジョン信号に変換して出力するシネマ/テレ
ビジョン変換装置(テレシネ装置)からの画像データ
を、いわゆるMPEG2方式に基づいて圧縮符号化して
光ディスク2に記録するものであり、該テレシネ装置か
ら供給される画像データ中、後に説明する冗長フィール
ドが存在する場合この冗長フィールドを検出すると共
に、トップフィールドファーストフラグ(top_fi
eld_first_flag)及びリピートファース
トフィールドフラグ(repeat_first_fi
eld_flag)を出力する冗長フィールド検出器3
を有している。
【0036】また、上記記録系1は、上記冗長フィール
ド検出器3からの検出出力が供給された場合、上記上記
画像データから冗長フィールドを除去する冗長フィール
ド除去器4と、上記画像データを、圧縮符号化処理を行
う1単位である処理ブロック単位に変換するスキャンコ
ンバータ5と、上記冗長フィールド検出器3から供給さ
れるトップフィールドファーストフラグ及びリピートフ
ァーストフィールドフラグに基づいて画像データの圧縮
符号化タイプを制御するための画像符号化タイプデータ
を出力すると共に、各グループ・オブ・ピクチャ(GO
P:GroupOf Picture)の識別子として
のGOPスタートコードを出力するコントローラ8とを
有している。
【0037】また、上記記録系1は、上記トップフィー
ルドファーストフラグ,リピートファーストフィールド
フラグ,画像符号化タイプデータに基づいて、画像デー
タに圧縮符号化処理を施して光ディスク2に記録する符
号化器7とを有している。
【0038】このような記録系1に供給される画像デー
タは、上述のように3:2プルダウン処理の施された画
像データである。すなわち、映画等のフィルムは毎秒2
4コマで再生されるのに対し、インタレースビデオが毎
秒30フレーム(60フィールド)であるため、上記テ
レシネ装置は、図11の(a),(b)に示すように、
フィルムの連続した2コマ、例えばMF1、MF2の内
の最初のコマMF1をビデオの2フィールドで読みだ
し、次のコマMF2は3フィールドで読み出す3:2プ
ルダウン処理により、フィルムソースをインタレースビ
デオ信号に変換している。このような3:2プルダウン
処理により形成された画像データは、入力端子9を介し
て冗長フィールド検出器3に供給される。
【0039】上記3:2プルダウン処理を4コマMF1
〜MF4で繰り返し行うことにより、図8の(b)に示
すようにコマMF2,コマMF6・・・にトップフィー
ルド(TF)の冗長フィールド(TF´)が形成され、
コマMF4,コマMF8・・・にボトムフィールド(B
F)の冗長フィールド(BF´)が形成される。このた
め、冗長フィールド検出器3は、2フィールド間の等し
さの度合に閾値を設け、例えば2フィールド間の画素の
絶対値差分和が所定の閾値より小さい場合にそのフィー
ルドは冗長フィールドであると判断することにより、フ
ィールドパリティ(トップフィールド又はボトムフィー
ルド)の同じ連続した2フィールドが繰り返された画像
であるか否かを検出する。そして、そのフィールドが冗
長フィールドである場合は、例えば「0」の検出出力
を、又そのフィールドが冗長フィールドでない場合は
「1」の検出出力を、それぞれ冗長フィールド除去器4
に供給する。
【0040】また、上記冗長フィールド検出器3は、こ
れと共にトップフィールドが最初の画像となるコマMF
1,コマMF2,コマMF5,コマMF6・・・の画像
データが供給された場合は図11の(d)に示すように
「1」のトップフィールドファーストフラグをコントロ
ーラ8及び符号化器7に供給し、ボトムフィールドが最
初の画像となるコマMF3,コマMF4,コマMF7,
コマMF8・・・の画像データが供給された場合は、図
11の(d)に示すように「0」のトップフィールドフ
ァーストフラグをコントローラ8及び符号化器7に供給
する。
【0041】さらに、上記冗長フィールド検出器3は、
冗長フィールドを含むコマMF2,コマMF4,コマM
F6,コマMF8・・・の画像データが供給された場合
は、冗長フィールドを省略したことを示す図11の
(e)に示す「1」のリピートファーストフィールドフ
ラグをコントローラ8及び符号化器7に供給する。な
お、上記冗長フィールドを含まないコマMF1,コマM
F3,コマMF5,コマMF7・・・の画像データが供
給された場合は、図11の(e)に示す「0」のリピー
トファーストフィールドフラグをコントローラ8及び符
号化器7に供給する。
【0042】次に、冗長フィールド除去器4は、冗長フ
ィールド検出器3からそのフィールドが冗長フィールド
ではないことを示す「1」の検出出力が供給されると、
その画像データをそのままスキャンコンバータ5に供給
し、冗長フィールド検出器3からそのフィールドが冗長
フィールドであることを示す「0」の検出出力が供給さ
れると、その画像データを除去することにより、理想的
には24フレーム/秒のプログレッシブフレームを形成
する。これにより、繰り返し画像の圧縮符号化処理を省
略してデータ量の削減を図ることができる。
【0043】スキャンコンバータ5は、上記入力された
画像データを所定の圧縮符号化処理単位に変換し、これ
を入力順に入力フレームデータとして符号化器7に供給
する。
【0044】ここで、コントローラ8には、上述のよう
にトップフィールドファーストフラグ及びリピートファ
ーストフィールドフラグが供給されており、該コントロ
ーラ8は、該各フラグに基づいて、GOPの最初に表示
されるフィールドがトップフィールドとなり、GOPの
最後に表示されるフィールドがボトムフィールドとなる
ようにGOPスタートコードを形成し、これを符号化器
7に供給する。また、コントローラ8は、上記形成した
GOPスタートコードに基づいて、圧縮符号化方法を指
定するための画像符号化タイプ指定データを形成し、こ
れを符号化器7に供給する。
【0045】上記画像符号化タイプ指定データとして
は、その画像情報だけで圧縮符号化を行いIピクチャを
形成するイントラ符号化を指定するための画像符号化タ
イプ指定データと、それより時間的に過去にあるIピク
チャまたはPピクチャのフレームを予測画像として予測
残差信号の圧縮符号化を行いPピクチャを形成する順方
向予測符号化を指定するための画像符号化タイプ指定デ
ータと、時間的に過去および未来にある参照フレームの
両方を予測画像として予測残差信号の圧縮符号化を行い
Bピクチャを形成する双方向予測符号化を指定するため
の画像符号化タイプ指定データとがある。また、過去参
照フレームが存在しない場合に、未来参照フレームだけ
を予測画像として予測残差信号の圧縮符号化を行う逆方
向予測符号化を指定するための画像符号化タイプ指定デ
ータとがある。
【0046】このような画像符号化タイプ指定データに
基づいて行われる圧縮符号化のタイムチャートを図2に
示す。図2の(a)は、例えばモニタ装置等の外部機器
から供給されるフィールド同期信号を示し、図2の
(a)中、「Tf」がトップフィールドサイクルを示
し、「Bf」がボトムフィールドサイクルを示す。な
お、図2の(b)は、符号化器7に供給される画像デー
タを示しており、添字の数字は、同じ数字のフィールド
対がフレームを構成し、数字はフレームの表示順序を表
している。また、x1,x3,x5は冗長フィールドを
示し、それぞれf1,F3,f5の繰り返しフィールド
となっている。また、図2(c)は、符号化するフレー
ムの開始タイミングを示すフラグを示しており、「1」
の立つ時刻から始まる2フィールドからフレームが構成
されるようになっている。また、図2(d)は、トップ
フィールドファーストフラグを示し、図2の(e)は、
リピートファーストフィールドフラグを示している。
【0047】ここでは、Pピクチャの予測間隔を2フレ
ームとする予測構造を採用しているものとする。また、
Iピクチャの間隔であるGOPのフレーム数を基本的に
は4フレームとするが、このフレーム数は、GOPの最
初に表示されるフィールドがトップフィールドであり、
GOPの最後に表示されるフィールドがボトムフィール
ドとなるように適応的に調節される。
【0048】すなわち、上記コントローラ8は、図2の
(a)に示すボトムフィールドの冗長フィールドである
「x1」,「x5」のタイミングで各GOPが終了し、
「F2」,「F6」のトップフィールドのタイミングで
図2の(f)に示すGOPスタートコードを形成し、こ
れを符号化器7に供給する。また、コントローラ8は、
図2の(g)に示すようにGOPの開始フレームはBピ
クチャで圧縮符号化されるように、また、GOPの終了
フレームはPピクチャで圧縮符号化されるように、それ
ぞれ画像符号化タイプ指定データを形成し、これらを符
号化器7に供給する。また、上記コントローラ8は、G
OPスタートコードを形成すると、最初にPピクチャが
圧縮符号化されるタイミング(上述のように、Pピクチ
ャの間隔は2フレーム置きである。)において、Iピク
チャの圧縮符号化を指定するための画像符号化タイプ指
定データを形成し、符号化器7に供給する。
【0049】符号化器7は、上記画像符号化タイプ指定
データに基づいて、フレームをIピクチャ,Pピクチャ
或いはBピクチャに圧縮符号化する。また、上記冗長フ
ィールド検出器3から供給される各フレームに付属する
トップフィールドファーストフラグ及びリピートファー
ストフィールドフラグを圧縮符号化すると共に、GOP
スタートコードに基づいてGOPヘッダデータを形成
し、これを符号化する。この符号化ビットストリーム
は、いわゆるMPEG2(ISO/IEC13818−
2)の定義するシンタクスに従って光ディスク2に記録
される。
【0050】これにより、GOPの最初のフィールドは
トップフィールドであり、該GOPの最後のフィールド
はボトムフィールドとなるように制御された画像データ
が光ディスク2に記録され、本発明に係る画像情報記録
媒体を適用した光ディスク2が形成されることとなる。
【0051】次に、このように光ディスク2に記録され
た画像データは、図3に示す本発明に係る画像情報復号
化方法及び画像情報復号化装置を適用した上記画像記録
再生装置の再生系10により再生される。
【0052】この再生系10は、光ディスク2から再生
された画像データが供給されるスイッチ13と、ホスト
コンピュータからの制御信号及び光ディスク2から再生
された画像データに基づいて表示開始時刻を指定するた
めの表示開始時刻指定データを出力する表示開始時刻指
定回路11と、上記表示開始時刻指定回路11からの表
示開始時刻指定データ及びモニタ装置等の表示系15か
らのフィールド同期信号に基づいて上記スイッチ13を
オンオフ制御して復号開始の制御を行う復号開始制御器
12と、上記スイッチ13からの画像データに、MPE
G2に基づく復号化処理を施す復号器14とで構成され
ている。そして、上記復号器14の出力端子が上記表示
系15に接続されており、該表示系15のフィールド同
期信号出力端子が上記表示開始時刻指定回路11と復号
開始制御器12に接続されている。
【0053】このような構成を有する再生系10におい
て、表示開始時刻指定回路11には、図示しないホスト
コンピュータから入力端子16を介して、光ディスク2
から再生されたビットストリームの先頭からの復号化を
指定する指定データ、或いは該ビットストリームの途中
のGOPからの復号化を指定する指定データが供給され
る。表示開始時刻指定回路11は、上記いずれかの指定
データ及び光ディスク2から再生されたビットストリー
ムに基づいて表示開始時刻を示す表示開始時刻指定デー
タを形成し、これを復号開始制御器12に供給する。
【0054】復号開始制御器12は、上記表示開始指定
データに基づいて復号開始時刻を演算し、この演算結果
に基づいて上記光ディスク2からの再生されたビットス
トリームが供給されるスイッチ13をオンオフ制御す
る。
【0055】すなわち、上述のように上記光ディスク2
には、GOPの最初のフィールドはトップフィールドで
あり、該GOPの最後のフィールドはボトムフィールド
となるように制御された画像データが記録されている。
このため、そのGOPの表示が開始されるフィールドパ
リティはトップフィールドであることを、該GOPの復
号化に先だって認識することができる。そして、復号器
14が、符号化フレームを瞬時に復号化することができ
るとすると、復号開始制御器12は、表示開始予定時刻
のトップフィールドサイクルよりも2フィールド過去の
時刻のトップフィールドサイクルからGOPを復号開始
すればよいこととなる。このようなことから、上記復号
開始制御器12は、その時刻にスイッチ13をオン制御
する。これにより、復号器14に、表示開始予定時刻に
正確に上記ビットストリームを供給してGOPの復号を
開始して画像表示することができる。
【0056】具体的には、復号化のタイムチャートは、
図4に示すようになっている。ここで図4の(a)は、
符号化フレームからなるGOPを示す。この図4の
(a)において、i2,I2は、Iピクチャのインタレ
ースフレームを示し、大文字Iがトップフィールド、小
文字iがボトムフィールドを示す。同様にして、B0,
b0はBピクチャのインタレースフレームを示し、P
5,p5がPピクチャのインタレースフレームを示す。
なお、アルファベットの添字の数字は、同じ数字のフィ
ールド対がフレームを構成し、数字はフレームの表示順
序を示す。
【0057】図4の(a)において「−−」は、図4の
(d)に示す復号出力の画像シーケンスにおいてリピー
トファーストフィールドフラグにより指示されるフィー
ルドを繰り返し表示しているために、1フィールド時間
復号が停止していることを表す。これは必要な復号停止
時間である。ビットストリームの送信側は、この停止時
間を考慮に入れて、デコーダ入力を送信している。図4
の(b)は、トップフィールドファーストフラグを示
し、図4の(c)はリピートファーストフィールドフラ
グを示す。また、図4の(d)は復号器14からの復号
化出力を示し、図4の(e)は表示系15から与えられ
るフィールド同期信号を示し、「Tf」がトップフィー
ルドサイクルを、「Bf」がボトムフィールドサイクル
を示す。
【0058】GOPの復号開始に先だって、そのGOP
の表示開始されるフィールドパリティは、トップフィー
ルドからであることがわかっており、図4の(e)に示
す「表示開始予定時刻」から画像表示したい場合は、表
示開始予定時刻のトップフィールドサイクルよりも2フ
ィールド過去のトップフィールドサイクルからGOPを
復号開始すればよい。このため、上記復号開始制御器1
2は、その時刻にスイッチ13をオン制御する。これに
より、復号器14において、表示開始予定時刻のトップ
フィールドサイクルよりも2フィールド過去のトップフ
ィールドサイクルからGOPの復号を開始することがで
き、表示系15に、表示開始予定時刻に正確に画像表示
をすることができる。また、表示サイクル合わせを行う
必要がないため、この表示サイクル合わせを行う1フィ
ールド遅延を不要とすることができ、復号器14のバッ
ファがオーバフロウするのを防止することができる。ま
た、全てのGOPは、最初のフィールドがトップフィー
ルドであり、最後のフィールドがボトムフィールドとな
るように形成されているため、どの2つのGOPを選択
しても、フィールド時間にギャップを生ずることなくそ
れらを編集結合することができる。また、GOPのデー
タ長が長い場合であっても、該GOPを最後まで復号化
して最後のフィールドパリティを確認する必要がないた
め、効率よく編集結合を行うことができる。
【0059】なお、この再生系10は、GOPの最初の
フィールドをトップフィールドとし、最後のフィールド
をボトムフィールドに制御して画像データの記録を行う
記録系1以外の圧縮符号化装置で形成されたビットスト
リームにも対応可能となっている。ビットストリームが
上記記録系1以外の圧縮符号化装置で形成された場合、
GOPの復号開始に先だって、そのGOPの表示開始さ
れるフィールドパリティを知ることができない。このた
め、最初に表示するフィールドパリティが、表示系15
からのフィールド同期信号のタイミングと逆パリティの
場合、復号器14において、表示サイクル合わせのため
の1フィールド分の待ち時間が必要となる。この間、復
号化は停止状態となるため、復号器14の受信バッファ
からの画像データの読み出しも1フィールド時間停止状
態となり、該受信バッファに一定のビットレートで画像
データが蓄積され、それにより受信バッファがオーバフ
ロウする虞れがある。このため、当該再生系10の復号
器14には、予め1フィールド時間分のバッファメモリ
が余分に設けられている。
【0060】具体的には、上記バッファメモリ容量B
は、MPEG2のビットストリームのシーケンスヘッダ
に指定されている該ビットストリームを復号するために
必要な受信バッファの容量を「vbv buffer
size」とし、同じくMPEG2のビットストリーム
のシーケンスヘッダに指定されているビットレートを
「R」とすると、以下の式で与えられる。
【0061】B = vbv buffer size +
R×(1フィールド時間) このような容量Bのバッファメモリを、上記復号器14
に余分に設けることにより、表示サイクル合わせのため
の1フィールド分の待ち時間の間に一定のビットレート
で画像データが供給されても、該バッファメモリの余領
域にこれを蓄積することができるため、オーバーフロウ
を防止することができる。従って、当該画像記録再生装
置は、上記記録系1以外の圧縮符号化装置で形成された
ビットストリームにも対応することができる。
【0062】この実施形態における上記コントローラ8
のアルゴリズムを図5のフローチャートに示す。
【0063】ここで、iは、スキャンコンバータ5から
符号化器7に入力されるフレームの順序を表しており、
図2の(b)の数字に対応している。また、nは、1つ
のGOPの中でのフレームの順序を表している。1つの
GOPを構成するフレーム数は、基本的にはN(例えば
N=4フレーム)とするが、このフレーム数は、GOP
の最後に表示されるフィールドがボトムフレームとなる
ように適応的に調節される。i及びnは、図2の(c)
のフレームの開始タイミングを示すフラグが1になる時
刻にインクリメントされる。さらに、tff,rff及
びpcは、それぞれトップフィールドファーストフラ
グ、リピートファーストフラグ及び画像符号化タイプを
表し、それぞれの添字iに対応する順番のフレームに付
属するものである。また、ここでは、最初のi=0での
フレームは、トップフィールドから始まるものとする。
【0064】図5に示すフローチャートにおいて、上記
コントローラ8は、先ず最初のステップS101におい
て変数iに初期値(−1)を設定し、次のステップS1
02において入力フレームが存在するか否か判定する。
このステップS102における判定結果が「YES」す
なわち入力フレームがある場合には次のステップS10
3に進み、また、判定結果が「NO」すなわち入力フレ
ームが無い場合には処理を終了する。
【0065】そして、ステップS103において変数n
に初期値(−1)を設定して、次のステップS104に
おいて上記変数i及び変数nをインクリメントする。す
なわち、最初に入力される変数i及び変数nのフレーム
番号は0である。
【0066】次に、ステップS105において上記変数
nが0であるか否かを判定する。このステップS105
における判定結果が「YES」すなわちGOPの最初の
フレームである場合にはステップS106に進み、ま
た、判定結果が「NO」である場合にはステップS10
7に進む。
【0067】ステップS106では、その時のi番目の
フレームから新しいGOPを開始する(GOP_sta
rt_コード[i]=1)。また、ステップS107で
は、現在のGOPを継続する(GOP_start_コ
ード[i]=0)。
【0068】次に画像符号化タイプを決定する処理に入
る。ここでは、図2に示すように、Pピクチャの予測間
隔を2フレームとする予測構造を採用しているものとす
る。
【0069】先ず、ステップS108において、現在の
変数nが奇数であるか否かを判定する。そして、このス
テップS108における判定結果が「YES」すなわち
現在の変数nが奇数である場合にはステップS109に
進み、また、判定結果が「NO」すなわち現在の変数n
が偶数である場合にはステップS112に進む。
【0070】ステップS109では、現在の変数nが1
に等しいか否かを判定する。そして、このステップS1
09における判定結果が「YES」すなわち現在の変数
nが1である場合にはステップS110に進み、また、
判定結果が「NO」である場合にはステップS111に
進む。
【0071】そして、ステップS110では、現在のi
番目のフレームをIピクチャに決定する(pc[i]
=”I”)。また、ステップS111では、現在のi番
目のフレームをPピクチャに決定する(pc[i]=”
P”)。さらに、ステップS112では、現在のi番目
のフレームをBピクチャに決定する(pc[i]=”
B”)。
【0072】次に、現在のGOPの終了の判定に入る。
上述のように1つのGOPを構成するフレーム数は、基
本的にはN(例えばN=4フレーム)とするが、このフ
レーム数は、GOPの最後に表示されるフィールドがボ
トムフレームとなるように適応的に調節される。
【0073】先ず、ステップS113において、現在の
変数nが(N−1)以上であるか否かの判定を行う。こ
のステップS113における判定結果が「YES」であ
る場合には、ステップS114に進み、また、判定結果
が「NO」すなわち現在のGOPを構成するフレーム数
がNに満たない場合には、上記ステップS104に戻っ
て、ステップS104からステップS113の処理を繰
り返し行う。
【0074】そして、ステップS114では、現在のi
番目のフレームの最後に表示されるフィールドがボトム
フィールドであるか否かを判定する。ここで、ボトムフ
ィールドで表示が終了する条件を図8の(a)に示す。
【0075】上記ステップS114における判定結果が
「YES」である場合には、ステップS115に進ん
で、現在のGOPを終了して(GOP_end[i]=
1)、上述のステップS102に戻る。そして、また、
ステップS104においてn=0とされ、新しいGOP
を開始する。前のGOPは、最後に表示されるフィール
ドがボトムフィールドであったので、この新しいGOP
は、必ずトップフィールドから開始される。
【0076】また、上記ステップS114における判定
結果が「NO」である場合には、現在のGOPの最後に
表示されるフィールドがボトムフィールドでないので、
上記ステップS104に戻って引き続き上述の処理を継
続する。
【0077】次に、本発明に係る画像符号化装置及び画
像符号化方法を適用した画像記録再生装置の他の実施の
形態の説明をする。この他の実施の形態に係る画像記録
再生装置の記録系の構成は上述の記録系1と同じく図1
に示す通りであるが、該他の実施の形態に係る画像記録
再生装置の記録系と上述の記録系1とでは、コントロー
ラ8と符号化器7の制御方法だけが異なる。
【0078】すなわち、この他の実施の形態に係る記録
系では、GOPの開始時点および終了時点を制約するこ
とはせず、代わりにGOPの最初に表示されるフィール
ドパリティと、GOPの最後に表示されるフィールドパ
リティとをGOPの付属データとして伝送するようにし
たものである。この付属データの伝送は、例えばMPE
G2で用意されているユーザデータ領域を使用すること
ができる。ユーザデータは、ユーザが特別なアプリケー
ションの目的に使用することを許されている領域であ
る。
【0079】図6に、このユーザデータ領域を用いて上
記GOPの最初に表示されるフィールドパリティ及びG
OPの最後に表示されるフィールドパリティをGOPの
付属データとして伝送する例を示す。この図6中、32
ビット長のユーザデータスタートコード(user_d
ata_start_code)に続く、ファーストフ
ィールドパリティ(first_field_pari
ty)GOPフラグと、ラストフィールドパリティ(l
ast_field_parity)GOPフラグと
が、それぞれGOPの最初に表示されるフィールドパリ
ティと、GOPの最後に表示されるフィールドパリティ
を示す。それぞれのフラグの値は「1」のときがトップ
フィールドを示し、「0」のときがボトムフィールドを
示すようになっている。なお、6ビット長のリザーブ
(reserved)のコードは、ユーザデータが1バ
イト単位であるため、バイト整列の目的で必要なビット
である。
【0080】GOPスタートコードは、例えば4フレー
ム間隔で発生し、GOPの中ではPピクチャの予測間隔
を2フレームとする予測構造を使用している。上記符号
化器7は、指定された画像符号化タイプI,P,Bピク
チャに従って、入力フレームを符号化し、また、各フレ
ームに付属するトップフィールドファーストフラグ及び
リピートファーストフィールドフラグも符号化する。ま
た、GOPスタートコードに基づいてGOPヘッダを符
号化し、この中で上述のユーザデータを符号化する。こ
の符号化ビットストリームは、MPEG2(ISO/I
EC13818−2)で定義されるシンタクスに従って
出力され、光ディスク2に記録される。これにより、G
OPヘッダ中のユーザデータ領域に、GOPを構成する
最初のフィールドパリティを示す付属データと、該GO
Pを構成する最後のフィールドパリティを示す付属デー
タとがそれぞれ記録された光ディスク2が形成されるこ
ととなる。
【0081】このように、光ディスク2に記録された画
像データは、当該他の実施の形態に係る画像記録再生装
置の再生系により再生される。この他の実施の形態に係
る画像記録再生装置の再生系の構成としては、図3に示
した上述の再生系10と同様であるが、復号開始制御器
12によるスイッチ13のオンオフ制御が異なる。
【0082】すなわち、この場合、上記GOPヘッダに
記録されているユーザデータを読み込むことにより、G
OPの復号開始に先だって、そのGOPの表示開始され
るフィールドパリティを知ることができる。このため、
復号器14がフレームを瞬時に復号化することができる
ものとすると、上記復号開始制御器12は、表示開始予
定時刻よりも2フィールド過去の時刻からGOPを復号
すればよいことがわかる。従って、上記復号開始制御器
12は、その時刻にスイッチ13をオン制御する。これ
により、そのGOPの復号化を予定時刻よりも2フィー
ルド過去の時刻から開始することができ、表示開始予定
時刻に正確に画像表示することができる等、上述の実施
の形態の説明と同じ効果を得ることができる。
【0083】また、各GOPヘッダに書いてあるユーザ
データを読み込むことにより、そのGOPの最初に表示
されるフィールドパリティと、そのGOPの最後に表示
されるフィールドパリティを知ることができる。このた
め、2つのGOPを、フィールドギャップを生ずること
なくそのまま結合することができるか否かを簡単に判断
することができる。従って、2つのGOPを効率良く結
合することを可能とすることができる。
【0084】この実施形態における上記コントローラ8
のアルゴリズムを図7のフローチャートに示す。
【0085】ここで、iは、スキャンコンバータ5から
符号化器7に入力されるフレームの順序を表しており、
図2の(b)の数字に対応している。また、nは、1つ
のGOPの中でのフレームの順序を表している。1つの
GOPを構成するフレーム数は、N(例えばN=4フレ
ーム)とする。i及びnは、図2の(c)のフレームの
開始タイミングを示すフラグが1になる時刻にインクリ
メントされる。さらに、tff,rff及びpcは、そ
れぞれトップフィールドファーストフラグ、リピートフ
ァーストフラグ及び画像符号化タイプを表し、それぞれ
の添字iに対応する順番のフレームに付属するものであ
る。
【0086】図7に示すフローチャートにおいて、上記
コントローラ8は、先ず最初のステップS201におい
て変数iに初期値(−1)を設定し、次のステップS2
02において入力フレームが存在するか否か判定する。
このステップS202における判定結果が「YES」す
なわち入力フレームがある場合には次のステップS20
3に進み、また、判定結果が「NO」すなわち入力フレ
ームが無い場合には処理を終了する。
【0087】そして、ステップS203において変数n
に初期値(−1)を設定して、次のステップS204に
おいて上記変数i及び変数nをインクリメントする。す
なわち、最初に入力される変数i及び変数nのフレーム
番号は0である。
【0088】次に、ステップS205において上記変数
nが0であるか否かを判定する。このステップS205
における判定結果が「YES」すなわちGOPの最初の
フレームである場合にはステップS206に進み、ま
た、判定結果が「NO」である場合にはステップS20
7に進む。
【0089】ステップS206では、その時のi番目の
フレームから新しいGOPを開始する(GOP_sta
rt_コード[i]=1)。そして、次にステップS2
08に進み、現在のi番目のフレームのトップフィール
ドファーストフラグ(tff[i])ファーストフィー
ルドパリティGOP(first_field_par
ity_GOP)にセットする(first_fiel
d_parity_GOP=tff[i])。このフラ
グは、このGOPの最初に表示されるフィールドパリテ
ィを示す。
【0090】また、ステップS207では、現在のGO
Pを継続する(GOP_start_コード[i]=
0)。
【0091】次に画像符号化タイプを決定する処理に入
る。ここでは、図2に示すように、Pピクチャの予測間
隔を2フレームとする予測構造を採用しているものとす
る。
【0092】先ず、ステップS209において、現在の
変数nが奇数であるか否かを判定する。そして、このス
テップS209における判定結果が「YES」すなわち
現在の変数nが奇数である場合にはステップS210に
進み、また、判定結果が「NO」すなわち現在の変数n
が偶数である場合にはステップS213に進む。
【0093】ステップS210では、現在の変数nが1
に等しいか否かを判定する。そして、このステップS2
10における判定結果が「YES」すなわち現在の変数
nが1である場合にはステップS211に進み、また、
判定結果が「NO」である場合にはステップS212に
進む。
【0094】そして、ステップS211では、現在のi
番目のフレームをIピクチャに決定する(pc[i]
=”I”)。また、ステップS212では、現在のi番
目のフレームをPピクチャに決定する(pc[i]=”
P”)。さらに、ステップS213では、現在のi番目
のフレームをBピクチャに決定する(pc[i]=”
B”)。
【0095】次に、現在のGOPの終了の判定に入る。
先ず、ステップS214において、現在の変数nが(N
−1)に等しいか否かの判定を行う。このステップS2
14における判定結果が「YES」である場合には、ス
テップS215に進み、また、判定結果が「NO」すな
わち現在のGOPを構成するフレーム数がNに満たない
場合には、上記ステップS204に戻って、ステップS
204からステップS214の処理を繰り返し行う。
【0096】ステップS215では、現在のi番目のフ
レームを最後にGOPを終了して(GOP_end
[i]=1)、次のステップS216に進む。
【0097】そして、ステップS216では、現在のG
OPの最後に表示されるフィールドのパリティを調べ
て、このGOPの最後に表示されるフィールドがボトム
フィールドであるか否かを判定する。このステップS2
16における判定結果が「YES」である場合にはステ
ップS217に進み、また、判定結果が「NO」である
場合にはステップS218に進む。なお、ボトムフィー
ルドで表示が終了する条件を図8の(a)に示すととも
に、トップフィールドで表示が終了する条件を図8の
(b)に示してある。
【0098】ステップS217では、現在のGOPの最
後に表示されるフィールドをボトムフィールドとする
(last_field_parity_GOP=
0)。また、ステップS218では、現在のGOPの最
後に表示されるフィールドをトップフィールドとする
(last_field_parity_GOP=
1)。
【0099】次に、上記ステップS202に戻る。そし
て、また、ステップS104においてn=0とされ、新
しいGOPを開始する。
【0100】上述のようにして、GOPの最初に表示さ
れるフィールドパリティと最後に表示されるフィールド
パリティの付属データを生成し、この付属データをユー
ザデータ領域に割り当てて伝送する。この付属データ
は、符号化器7に供給され、この符号化器7において、
ユーザデータ領域に割り当てられる。
【0101】なお、上述の各実施の形態の説明では、圧
縮符号化した画像データを光ディスク2に記録し再生す
ることとしたが、これは他に磁気テープや半導体メモリ
等、画像データを記録しておける媒体であれば何でもよ
く、この他、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲
であれば種々の変更が可能であることは勿論である。
【0102】
【発明の効果】本発明に係る画像符号化装置,画像符号
化方法,画像復号化装置,画像復号化方法及び画像記録
媒体は、復号化に先立って、画面群構造を形成する画像
情報のうち、最初の画像情報のフィールドパリティを知
ることができる。また、上記復号化に先立って、画面群
構造を形成する画像情報のうち、最後の画像情報のフィ
ールドパリティを知ることができる。
【0103】このため、復号化の際に、復号開始時刻及
び表示開始時刻を正確に設定することができる。また、
表示開始時刻を正確に設定することができるため、最初
に表示したいフィールドパリティが、表示系のフィール
ド同期信号のタイミングと逆パリティとなることはな
い。このため、復号化の際に表示サイクル合わせのため
の1フィールド分の待ち時間を不要とすることができ、
受信バッファがオーバフロウする不都合を防止すること
ができるうえ、該オーバフロウ防止のための余分なメモ
リを省略し部品点数の削減を通じてローコスト化を図る
ことができる。
【0104】さらに、画面群構造を形成する画像情報の
うち、復号化に先立って、最初の画像情報のフィールド
パリティ及び最後の画像情報のフィールドパリティを知
ることができるため、該各画面群構造の画像情報をフィ
ールドギャップを作らずに結合することができるか否か
をすぐに判断することができる。このため、2つの画面
群構造の画像データの編集結合を容易且つ効率良く行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像符号化装置及び画像符号化方
法を適用した実施の形態の画像記録再生装置の記録系の
ブロック図である。
【図2】上記記録系における画像データの圧縮符号化を
説明するためのタイムチャートである。
【図3】本発明に係る画像復号化装置及び画像復号化方
法を適用した画像記録再生装置の再生系のブロック図で
ある。
【図4】上記再生系における画像データの復号化を説明
するためのタイムチャートである。
【図5】上記実施の形態におけるコントローラの動作を
示すフローチャートである。
【図6】本発明に係る画像符号化装置及び画像符号化方
法を適用した他の実施の形態の画像記録再生装置で使用
するGOPのビットストリームシンタクスを示す図であ
る。
【図7】この他の実施の形態におけるコントローラの動
作を示すフローチャートである。
【図8】ボトムフィールドで表示が終了する条件と、ト
ップフィールドで表示が終了する条件を示す図である。
【図9】GOPを構成するピクチャタイプを説明するた
めの図である。
【図10】MPEG方式におけるGOPの符号化,復号
化を説明するためのタイムチャートである。
【図11】3:2プルダウン処理及び該3:2プルダウ
ン処理された画像データの符号化,復号化を説明するた
めの模式図である。
【図12】3:2プルダウン処理された画像データから
なるGOPの符号化のを説明するためのタイムチャート
である。
【図13】3:2プルダウンされた画像データからなる
GOPの復号化をトップフィールドサイクルで行う場合
のタイムチャートである。
【図14】3:2プルダウンされた画像データからなる
GOPの復号化をボトムフィールドサイクルで行う場合
のタイムチャートである。
【図15】2つのGOPの編集結合がそのままできない
問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
1 記録系、 2 光ディスク、 3 冗長フィールド
検出器、 4 冗長フィールド除去器、 5 スキャン
コンバータ、 7 符号化器、 8 コントローラ、
9 画像データの入力端子、 10 再生系、 11
表示開始時刻指定回路、 12 復号開始制御器、 1
3 スイッチ、 14 復号器、 15表示系

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともフィールド単位で画像情報を
    符号化する符号化モードを有し、画面内だけで閉じた情
    報による符号化画面を少なくとも1枚有する画面群構造
    を形成するように該画像情報の符号化処理を行う画像符
    号化装置において、 上記1つの画面群構造を形成する各画像情報のうち、最
    初の画像情報が、予め決められたフィールドパリティと
    なるように該画像情報を符号化処理する符号化手段を有
    することを特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 上記符号化手段は、上記1つの画面群構
    造を形成する各画像情報のうち、最後の画像情報が、予
    め決められたフィールドパリティとなるように該画像情
    報を符号化処理することを特徴とする請求項1記載の画
    像符号化装置。
  3. 【請求項3】 上記符号化手段は、上記1つの画面群構
    造を形成する各画像情報のうち、最初の画像情報がトッ
    プフィールドで、最後の画像情報がボトムフィールドと
    なるように該画像情報を符号化処理することを特徴とす
    る請求項2記載の画像符号化装置。
  4. 【請求項4】 少なくともフィールド単位で画像情報を
    符号化する符号化モードを有し、画面内だけで閉じた情
    報による符号化画面を少なくとも1枚有する画面群構造
    を形成するように該画像情報の符号化処理を行う画像符
    号化装置において、 上記1つの画面群構造を形成する各画像情報のうち、最
    初の画像情報のフィールドパリティを示す付属情報を該
    画面群構造のヘッダ情報として付加する付属情報付加手
    段を有することを特徴とする画像符号化装置。
  5. 【請求項5】 上記付属情報付加手段は、上記1つの画
    面群構造を形成する各画像情報のうち、最後の画像情報
    のフィールドパリティを示す付属情報を該画面群構造の
    ヘッダ情報として付加することを特徴とする請求項4記
    載の画像符号化装置。
  6. 【請求項6】 少なくともフィールド単位で画像情報を
    符号化すると共に、画面内だけで閉じた情報による符号
    化画面を少なくとも1枚有する画面群構造を形成するよ
    うに該画像情報の符号化処理を行う画像符号化方法にお
    いて、 上記1つの画面群構造を形成する各画像情報のうち、最
    初の画像情報が、予め決められたフィールドパリティと
    なるように該画像情報を符号化処理することを特徴とす
    る画像符号化方法。
  7. 【請求項7】 上記1つの画面群構造を形成する各画像
    情報のうち、最後の画像情報が、予め決められたフィー
    ルドパリティとなるように該画像情報を符号化処理する
    ことを特徴とする請求項6記載の画像符号化方法。
  8. 【請求項8】 上記1つの画面群構造を形成する各画像
    情報のうち、最初の画像情報がトップフィールドで、最
    後の画像情報がボトムフィールドとなるように該画像情
    報を符号化処理することを特徴とする請求項7記載の画
    像符号化方法。
  9. 【請求項9】 少なくともフィールド単位で符号化され
    た画像情報を復号化する復号化モードを有し、画面内だ
    けで閉じた情報による符号化画面を少なくとも1枚有す
    る画面群構造を形成する各画像情報のうち、最初の画像
    情報が予め決められたフィールドパリティとなるように
    符号化処理されて形成された各画像情報の復号化処理を
    行う画像復号化装置であって、 上記各画面群構造内の最初の画像情報が、予め決められ
    たフィールドパリティとされていることに基づいて、該
    各画像情報の復号化処理を行う復号化手段を有すること
    を特徴とする画像復号化装置。
  10. 【請求項10】 1つの画面群構造を形成する各画像情
    報のうち、上記最初の画像情報はトップフィールドの画
    像情報となるように符号化処理されており、上記復号化
    手段は、上記最初の画像情報がトップフィールドの画像
    情報となるように符号化処理されていることに基づい
    て、該各画像情報の復号化処理を行うことを特徴とする
    請求項9記載の画像復号化装置。
  11. 【請求項11】 少なくともフィールド単位で符号化さ
    れた画像情報を復号化する復号化モードを有し、画面内
    だけで閉じた情報による符号化画面を少なくとも1枚有
    する画面群構造を形成する各画像情報のうち、最初の画
    像情報のフィールドパリティを示す付属情報が付加され
    て符号化処理された各画像情報の復号化処理を行う画像
    復号化装置であって、 上記付属情報に基づいて、各画面群構造内の最初の画像
    情報のフィールドパリティを検出し、この検出結果に応
    じて各画像情報の復号化処理を行う復号化手段を有する
    ことを特徴とする画像復号化装置。
  12. 【請求項12】 少なくともフィールド単位で符号化さ
    れた画像情報を復号化し、画面内だけで閉じた情報によ
    る符号化画面を少なくとも1枚有する画面群構造を形成
    する各画像情報のうち、最初の画像情報が予め決められ
    たフィールドパリティとなるように符号化処理されて形
    成された各画像情報の復号化処理を行う画像復号化方法
    であって、 上記各画面群構造内の最初の画像情報が、予め決められ
    たフィールドパリティとされていることに基づいて、該
    各画像情報の復号化処理を行うことを特徴とする画像復
    号化方法。
  13. 【請求項13】 1つの画面群構造を形成する各画像情
    報のうち、上記最初の画像情報はトップフィールドの画
    像情報となるように符号化処理されていることに基づい
    て、該各画像情報の復号化処理を行うことを特徴とする
    請求項12記載の画像復号化方法。
  14. 【請求項14】 少なくともフィールド単位で符号化さ
    れた画像情報を復号化し、画面内だけで閉じた情報によ
    る符号化画面を少なくとも1枚有する画面群構造を形成
    する各画像情報のうち、最初の画像情報のフィールドパ
    リティを示す付属情報が付加されて符号化処理された各
    画像情報の復号化処理を行う画像復号化方法であって、 上記付属情報に基づいて、各画面群構造内の最初の画像
    情報のフィールドパリティを検出し、この検出結果に応
    じて各画像情報の復号化処理を行うことを特徴とする画
    像復号化方法。
  15. 【請求項15】 少なくともフィールド単位で画像情報
    を符号化し、画面内だけで閉じた情報による符号化画面
    を少なくとも1枚有する画面群構造を形成するように該
    画像情報の符号化処理を行う際に、上記1つの画面群構
    造を形成する各画像情報のうち、最初の画像情報が、予
    め決められたフィールドパリティとなるように符号化処
    理された画像情報が記録された画像記録媒体。
  16. 【請求項16】 上記1つの画面群構造を形成する各画
    像情報のうち、最後の画像情報が、予め決められたフィ
    ールドパリティとなるように符号化処理された画像情報
    が記録されていることを特徴とする請求項15記載の画
    像記録媒体。
  17. 【請求項17】 上記1つの画面群構造を形成する各画
    像情報のうち、最初の画像情報がトップフィールドで、
    最後の画像情報がボトムフィールドとなるように符号化
    処理された画像情報が記録されていることを特徴とする
    請求項16記載の画像記録媒体。
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