JPH11243561A - 動画像復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、原画像の解像度より低い解像度
の再生画像を得るのに適し、かつ演算量の低減化が図れ
る動画像復号化方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ＭＰＥＧ方式によって圧縮された信号を
復号化する動画像復号化方法において、輝度信号に対す
る逆ＤＣＴの精度を、色差信号に対する逆ＤＣＴの精度
より低くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、動画像復号化装
置に関し、特にＭＰＥＧ方式で圧縮符号化された信号を
復号化して、原画像の解像度より低い解像度の再生画像
を得るのに適した動画像復号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、デジタルＴＶなどの分野にお
いて画像データを圧縮符号化するための画像符号化方式
として、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group)方式
が知られている。

【０００３】ＭＰＥＧ方式の代表的なものに、ＭＰＥＧ
１とＭＰＥＧ２とがある。ＭＰＥＧ１では、順次走査
（ノンインターレース）の画像のみ扱われていたが、Ｍ
ＰＥＧ２では、順次走査の画像だけでなく、飛び越し走
査（インターレース走査）の画像も扱われるようになっ
た。

【０００４】これらのＭＰＥＧの符号化には、動き補償
予測（時間的圧縮）、ＤＣＴ（空間的圧縮）及びエント
ロピー符号化（可変長符号化）が採用されている。ＭＰ
ＥＧの符号化では、まず、マクロブロックごとに、時間
軸方向の予測符号化（ＭＰＥＧ１ではフレーム予測符号
化が、ＭＰＥＧ２ではフレーム予測符号化またはフィー
ルド予測符号化）が行われる。

【０００５】マクロブロックは、１６（水平方向画素
数）×１６（垂直方向画素数）の大きさのＹ信号（輝度
信号）と、８（水平方向画素数）×８（垂直方向画素
数）の大きさのＣｂ信号（色差信号）と、８（水平方向
画素数）×８（垂直方向画素数）の大きさのＣｒ信号
（色差信号）とからなる。

【０００６】ここでは、説明の便宜上、Ｙ信号について
のみ説明する。予測符号化方式に対応してＩピクチャ、
Ｐピクチャ、Ｂピクチャの３種類の画像タイプが存在す
る。以下においては、フレーム予測符号化を例にとって
説明する。

【０００７】（１）Ｉピクチャ：フレーム内の情報のみ
から符号化された画面で、フレーム間予測を行わずに生
成される画面であり、Ｉピクチャ内の全てのマクロブロ
ック・タイプは、フレーム内情報のみで符号化するフレ
ーム内予測符号化である。

【０００８】（２）Ｐピクチャ：ＩまたはＰピクチャか
らの予測を行うことによってできる画面であり、一般的
に、Ｐピクチャ内のマクロブロック・タイプは、フレー
ム内情報のみで符号化するフレーム内符号化と、過去の
再生画像から予測する順方向フレーム間予測符号化との
両方を含んでいる。

【０００９】（３）Ｂピクチャ：双方向予測によってで
きる画面で、一般的に、以下のマクロブロック・タイプ
を含んでいる。 ａ．フレーム内情報のみで符号化するフレーム内予測符
号化 ｂ．過去の再生画像から予測する順方向フレーム間予測
符号化 ｃ．未来から予測する逆方向フレーム間予測符号化 ｄ．前後両方の予測による内挿的フレーム間予測符号化 ここで、内挿的フレーム間予測とは、順方向予測と逆方
向予測の２つの予測を対応画素間で平均することをい
う。

【００１０】ＭＰＥＧ符号器では、原画像の画像データ
は、１６（水平方向画素数）×１６（垂直方向画素数）
の大きさのマクロブロック単位に分割される。マクロブ
ロック・タイプがフレーム内予測符号化以外のマクロブ
ロックに対しては、マクロブロック・タイプに応じたフ
レーム間予測が行われ、予測誤差データが生成される。

【００１１】マクロブロック単位毎の画像データ（マク
ロブロック・タイプがフレーム内予測符号化である場
合）または予測誤差データ（マクロブロック・タイプが
フレーム間予測符号化である場合）は、８×８の大きさ
の４つのサブブロックに分割され、各サブブロックの画
像データに直交変換の１種である２次元離散コサイン変
換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform ）が数式１に
基づいて行われる。つまり、図６に示すように、８×８
の大きさのブロック内の各データｆ（ｉ，ｊ）に基づい
て、ｕｖ空間（ｕ：水平周波数，ｖ：垂直周波数）にお
ける各ＤＣＴ（直交変換）係数Ｆ（ｕ，ｖ）が得られ
る。

【００１２】

【数１】

【００１３】ＭＰＥＧ１では、ＤＣＴには、フレームＤ
ＣＴモードのみであるが、ＭＰＥＧ２のフレーム構造で
は、マクロブロック単位でフレームＤＣＴモードとフィ
ールドＤＣＴモードに切り換えることができる。ただ
し、ＭＰＥＧ２のフィールド構造では、フィールドＤＣ
Ｔモードのみである。

【００１４】フレームＤＣＴモードでは、１６×１６の
マクロブロックが、４分割され左上の８×８のブロッ
ク、右上の８列８行のブロック、左下の８×８のブロッ
ク、右下の８×８のブロック毎にＤＣＴが行われる。

【００１５】一方、フィールドＤＣＴモードでは、１６
×１６のマクロブロックの左半分の８（水平方向画素
数）×１６（垂直方向画素数）のブロック内の奇数ライ
ンのみからなる８×８のデータ群、左半分の８×１６の
ブロック内の偶数ラインのみからなる８×８のデータ
群、右半分の８（水平方向画素数）×１６（垂直方向画
素数）のブロック内の奇数ラインのみからなる８×８の
データ群および右半分の８×１６のブロック内の偶数ラ
インのみからなる８×８のデータ群の各データ群毎にＤ
ＣＴが行われる。

【００１６】上記のようにして得られたＤＣＴ係数に対
して量子化が施され、量子化されたＤＣＴ係数が生成さ
れる。量子化されたＤＣＴ係数は、ジグザグスキャンま
たはオルタネートスキャンされて１次元に並べられ、可
変長符号器によって符号化される。ＭＰＥＧ符号器から
は、可変長符号器によって得られた変換係数の可変長符
号とともに、マクロブロック・タイプを示す情報を含む
制御情報および動きベクトルの可変長符号が出力され
る。

【００１７】図５は、ＭＰＥＧ復号器の構成を示すブロ
ック図である。

【００１８】変換係数の可変長符号は、可変長復号化器
１０１に送られる。マクロブロック・タイプを含む制御
信号はＣＰＵ１１０に送られる。動きベクトルの可変長
符号は、可変長復号化器１０９に送られて復号化され
る。可変長復号化器１０９によって得られた動きベクト
ルは、第１参照画像用メモリ１０６および第２参照画像
用メモリ１０７に、参照画像の切り出し位置を制御する
ための制御信号として送られる。

【００１９】可変長復号化器１０１は、変換係数の可変
長符号を復号化する。逆量子化器１０２は、可変長復号
化器１０１から得られた変換係数（量子化されたＤＣＴ
係数）を逆量子化してＤＣＴ係数に変換する。

【００２０】逆ＤＣＴ回路１０３は、逆量子化器１０２
で生成されたＤＣＴ係数列を８×８のサブブロック単位
のＤＣＴ係数に戻すとともに、数式２に示す逆変換式に
基づいて８×８の逆ＤＣＴを行う。つまり、図６に示す
ように、８×８のＤＣＴ係数Ｆ（ｕ，ｖ）に基づいて、
８×８のサブブロック単位のデータｆ（ｉ，ｊ）が得ら
れる。また、４つのサブブロック単位のデータｆ（ｉ，
ｊ）に基づいて１つのマクロブロック単位の再生画像デ
ータまたは予測誤差データを生成する。

【００２１】

【数２】

【００２２】逆ＤＣＴ回路１０３によって生成されたマ
クロブロック単位の予測誤差データには、そのマクロブ
ロック・タイプに応じた参照画像データが加算器１０４
によって加算されて、再生画像データが生成される。参
照画像データは、スイッチ１１２を介して加算器１０４
に送られる。ただし、逆ＤＣＴ回路１０３から出力され
たデータがフレーム内予測符号に対する再生画像データ
である場合には、参照画像データは加算されない。

【００２３】逆ＤＣＴ回路１０３または加算器１０４に
よって得られたマクロブロック単位の画像データが、Ｂ
ピクチャに対する再生画像データである場合には、その
再生画像データはスイッチ１１３に送られる。

【００２４】逆ＤＣＴ回路１０３または加算器１０４に
よって得られたマクロブロック単位の再生画像データ
が、ＩピクチャまたはＰピクチャに対する再生画像デー
タである場合には、その再生画像データはスイッチ１１
１を介して第１参照画像用メモリ１０６または第２参照
画像用メモリ１０７に格納される。スイッチ１１１は、
ＣＰＵ１１０によって制御される。

【００２５】平均化部１０８は、メモリ１０６、１０７
から読出された再生画像データを平均して、内挿的フレ
ーム間予測符号化に用いられる参照画像データを生成す
る。

【００２６】スイッチ１１２は、ＣＰＵ１１０によって
次のように制御される。逆ＤＣＴ回路１０３から出力さ
れたデータがフレーム内予測符号に対する再生画像デー
タである場合には、スイッチ１１２の共通端子が接地端
子に切り換えられる。

【００２７】逆ＤＣＴ回路１０３から出力されたデータ
が順方向フレーム間予測符号に対する予測誤差データで
ある場合または逆方向フレーム間予測符号に対する予測
誤差データである場合には、スイッチ１１２の共通端子
が第１参照画像用メモリ１０６の出力が送られる端子ま
たは第２参照画像用メモリ１０７の出力が送られる端子
のいずれか一方を選択するように切り換えられる。な
お、参照画像用メモリ１０６、１０７から参照画像が読
み出される場合には、可変長復号化器１０９からの動き
ベクトルに基づいて、参照画像の切り出し位置が制御さ
れる。

【００２８】逆ＤＣＴ回路１０３から出力されたデータ
が内挿的フレーム間予測符号に対する予測誤差データで
ある場合には、スイッチ１１２の共通端子が平均化部１
０８の出力が送られる端子を選択するように切り換えら
れる。

【００２９】スイッチ１１３は、加算器１０４から送ら
れてくるＢピクチャに対する再生画像データ、参照画像
用メモリ１０６に格納されたＩピクチャまたはＰピクチ
ャに対する再生画像データ、参照画像用メモリ１０７に
格納されたＩピクチャまたはＰピクチャに対する再生画
像データが原画像の順序と同じ順番で出力されるように
ＣＰＵ１１０によって制御される。復号器から出力され
た画像データはモニタ装置に与えられ、モニタ装置の表
示画面に原画像が表示される。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、原画像の
解像度より低い解像度の再生画像を得るのに適し、かつ
演算量の低減化が図れる動画像復号化方法を提供するこ
とを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明による動画像復
号化方法は、ＭＰＥＧ方式によって圧縮符号化された信
号を復号化する動画像復号化方法において、輝度信号に
対する逆ＤＣＴの精度を、色差信号に対する逆ＤＣＴの
精度より低くしたことを特徴とする。

【００３２】具体的には、以下の２つの方法（１）、
（２）がある。

【００３３】（１） 色差信号に対するＤＣＴ係数のう
ち水平周波数の高域部分のＤＣＴ係数を０に置換した後
に逆ＤＣＴを行い、輝度信号に対するＤＣＴ係数のうち
の水平周波数の高域部分および垂直周波数の高域部分の
ＤＣＴ係数を０に置換した後に逆ＤＣＴを行うことによ
り、輝度信号に対する逆ＤＣＴの精度を、色差信号に対
する逆ＤＣＴの精度より低くする。

【００３４】原画像の符号化時において、水平方向画素
数がＭで垂直方向画素数がＮのブロック単位でＤＣＴ変
換が行われているとすると色差信号に対するＭ×Ｎのブ
ロック単位のＤＣＴ係数のうち水平周波数がＭ／２より
高域部分のＤＣＴ係数を０に置換した後に逆ＤＣＴを行
い、輝度信号のＤＣＴ係数に対するＭ×Ｎのブロック単
位のＤＣＴ係数のうちの水平周波数がＭ／２より高域部
分および垂直周波数がＮ／２より高域部分のＤＣＴ係数
を０に置換した後に逆ＤＣＴを行う。Ｍ，Ｎの例として
は、Ｍ＝Ｎ＝８が挙げられる。

【００３５】（２） 色差信号に対するＤＣＴ係数のう
ち水平周波数の高域部分のＤＣＴ係数を除去した後に逆
ＤＣＴを行い、輝度信号に対するＤＣＴ係数のうちの水
平周波数の高域部分および垂直周波数の高域部分のＤＣ
Ｔ係数を除去した後に逆ＤＣＴを行うことにより、輝度
信号に対する逆ＤＣＴの精度を、色差信号に対する逆Ｄ
ＣＴの精度より低くする。

【００３６】原画像の符号化時において、水平方向画像
数がＭで垂直方向画素数がＮのブロック単位でＤＣＴ変
換が行われているとすると、色差信号に対するＭ×Ｎの
ブロック単位のＤＣＴ係数のうち水平周波数がＭ／２よ
り高域部分のＤＣＴ係数を除去した後に逆ＤＣＴを行
い、輝度信号のＤＣＴ係数に対するＭ×Ｎのブロック単
位のＤＣＴ係数のうちの水平周波数がＭ／２より高域部
分および垂直周波数がＮ／２より高域部分のＤＣＴ係数
を除去した後に逆ＤＣＴを行う。Ｍ，Ｎの例としては、
Ｍ＝Ｎ＝８が挙げられる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を参照して、こ
の発明をＭＰＥＧ復号器に適用した場合の実施の形態に
ついて説明する。

【００３８】図１は、ＭＰＥＧ復号器の構成を示してい
る。

【００３９】変換係数の可変長符号は、可変長復号化器
１に送られる。マクロブロック・タイプを含む制御信号
はＣＰＵ３０に送られる。動きベクトルの可変長符号
は、可変長復号化器２３に送られて復号化される。可変
長復号化器２３によって得られた動きベクトルは、ベク
トル値変換回路２４に送られる。ベクトル値変換回路２
４は、第１参照画像用メモリ１３および第２参照画像用
メモリ１４に、参照画像の切り出し位置を制御するため
の制御信号を発生する。

【００４０】具体的には、色差信号Ｃｂ、Ｃｒ（以下、
ＣｂおよびＣｒを区別する必要ない場合には、これらを
総称してＣ信号ということにする）に対する参照画像が
読み出される際には、ベクトル値変換回路２４は、動き
ベクトルの水平方向の大きさが１／２になるように動き
ベクトルを変換して出力する。

【００４１】一方、輝度信号Ｙ（以下、Ｙ信号という）
に対する参照画像が読み出される際には、ベクトル値変
換回路２４は、動きベクトルの水平方向および垂直方向
の大きさがそれぞれ１／２になるように動きベクトル変
換して出力する。

【００４２】可変長復号化器１は、変換係数の可変長符
号を復号化する。逆量子化器２は、可変長復号化器１か
ら得られた変換係数（量子化されたＤＣＴ係数）を逆量
子化してＤＣＴ係数に変換する。逆量子化器２によって
得られたＤＣＴ係数は、スイッチ３を介してＹ用ゼロ置
換処理部４またはＣ用ゼロ置換処理部５に送られる。

【００４３】スイッチ３は、逆量子化器２によって得ら
れたＤＣＴ係数がＹ信号に対するものである場合には、
そのＤＣＴ係数がＹ用ゼロ置換処理部４に送られるよう
に、逆量子化器２によって得られたＤＣＴ係数がＣ信号
に対するものである場合には、そのＤＣＴ係数がＣ用ゼ
ロ置換処理部５に送られるように、ＣＰＵ３０によって
制御される。

【００４４】Ｙ用ゼロ置換処理部４は、図２（ａ）に示
すように、逆量子化器２で生成されたＤＣＴ係数列を８
（水平方向画素数）×８（垂直方向画素数）のサブブロ
ック単位に対応する８×８のＤＣＴ係数Ｆ（ｕ，ｖ）
（ただし、ｕ＝０，１，…７、ｖ＝０，１，…７）に戻
すとともに、図２（ｂ）に示すように、各サブブロック
単位のＤＣＴ係数のうちの、水平周波数の高域部分およ
び垂直周波数の高域部分のＤＣＴ係数を０に置換する。
この例では、水平周波数ｕが４以上である領域および垂
直周波数ｖが４以上である領域のＤＣＴ係数が０に置換
されている。

【００４５】Ｃ用ゼロ置換処理部５は、逆量子化器２で
生成された８（水平方向画素数）×８（垂直方向画素
数）のマクロブロック単位（図３（ａ）参照：Ｃ信号で
は、８×８がマクロブロック単位である）のＤＣＴ係数
Ｆ（ｕ，ｖ）（ただし、ｕ＝０，１，…７、ｖ＝０，
１，…７）を、図３（ｂ）に示すように、各サブブロッ
ク単位のＤＣＴ係数のうちの、水平周波数の高域部分の
ＤＣＴ係数を０に置換する。この例では、水平周波数ｕ
が４以上である領域のＤＣＴ係数が０に置換されてい
る。

【００４６】逆ＤＣＴ回路６は、Ｙ用ゼロ置換処理部４
またはＣ用ゼロ置換処理部５で生成された８×８の数の
ＤＣＴ係数に、上記数式２に基づいて、８×８の逆ＤＣ
Ｔを施して、図２（ｃ）または図３（ｃ）に示すような
８（水平方向画素数）×８（垂直方向画素数）のデータ
数からなるデータｆ（ｉ，ｊ）（ただし、ｉ＝０，１，
…７、ｊ＝０，１，…７）を生成する。

【００４７】逆ＤＣＴが行われた係数がＣ信号である場
合には、逆ＤＣＴによって得られた８×８のマクロブロ
ック単位の再生画像データまたは予測誤差データをその
まま出力する。

【００４８】一方、逆ＤＣＴが行われた係数がＹ信号で
ある場合には、逆ＤＣＴによって得られた１つのマクロ
ブロックを構成する４つのサブブロック単位に対応する
画像データに基づいて１６×１６の１つのマクロブロッ
ク単位の再生画像データまたは予測誤差データを生成し
て出力する。

【００４９】逆ＤＣＴ回路６によって生成されたマクロ
ブロック単位の予測誤差データには、そのマクロブロッ
ク・タイプに応じた参照画像データが加算器７によって
加算され、再生画像データが生成される。参照画像デー
タは、スイッチ２２を介して加算器７に送られる。ただ
し、逆ＤＣＴ回路６から出力された画像データがフレー
ム内予測符号に対する再生画像データである場合には、
参照画像データは加算されない。

【００５０】逆ＤＣＴ回路６または加算器７によって得
られたＹ信号に対する１６×１６のマクロブロック単位
の再生画像データは、スイッチ８を介してＹ用間引回路
９に送られる。Ｙ用間引回路９は、送られてきたＹ信号
に対する１６×１６のマクロブロック単位の再生画像デ
ータを水平および垂直方向にそれぞれ１／２に間引くこ
とにより、１６×１６のマクロブロック単位の再生画像
データを、水平および垂直方向がそれぞれ１／２に圧縮
された８×８のマクロブロック単位の再生画像データに
変換する。したがって、Ｙ用間引回路９によって得られ
るマクロブロック単位の画像データ量は、原画像のマク
ロブロック単位の画像データ量の１／４となる。

【００５１】逆ＤＣＴ回路６または加算器７によって得
られたＣ信号に対する８×８のマクロブロック単位の再
生画像データは、スイッチ８を介してＣ用間引回路１０
に送られる。Ｃ用間引回路１０は、送られてきたＣ信号
に対する８×８のマクロブロック単位の再生画像データ
を水平方向に１／２に間引くことにより、８×８のマク
ロブロック単位の再生画像データを、水平方向が１／２
に圧縮された４×８のマクロブロック単位の再生画像デ
ータに変換する。したがって、Ｃ用間引回路１０によっ
て得られるマクロブロック単位の画像データ量は、原画
像のマクロブロック単位の画像データ量の１／２とな
る。

【００５２】なお、逆ＤＣＴ回路６または加算器７によ
って得られたマクロブロック単位の再生画像データにお
いては、図４（ａ）に示すように奇数フィールドの水平
ライン（実線で示す）と偶数フィールドの水平ライン
（破線で示す）とが垂直方向に交互に現れるので、Ｙ用
間引回路９において垂直方向の間引きを行う場合には、
奇数フィールドの水平ラインと偶数フィールドの水平ラ
インとが含まれるようにするために、図４（ｂ）に示す
ように水平ライン２本単位で、間引きが行われる。

【００５３】Ｙ用間引回路９またはＣ用間引回路１０に
よって得られたマクロブロック単位の再生画像データ
が、Ｂピクチャに対する再生画像データである場合に
は、その再生画像データはスイッチ１１に送られる。

【００５４】Ｙ用間引回路９またはＣ用間引回路１０に
よって得られたマクロブロック単位の再生画像データ
が、ＩピクチャまたはＰピクチャに対する再生画像デー
タである場合には、その再生画像データはスイッチ１２
を介して第１参照画像用メモリ１３または第２参照画像
用メモリ１４に格納される。スイッチ１２は、ＣＰＵ３
０によって制御される。

【００５５】参照画像としてＹ信号に対する画像が第１
参照画像用メモリ１３から読み出された場合には、読み
出されたＹ信号に対する画像はスイッチ１５を介して第
１のＹ用内挿回路１６に送られる。第１のＹ用内挿回路
１６は、第１参照画像用メモリ１３から読み出されたＹ
信号に対する８×８のマクロブロック単位の参照画像デ
ータに対して、水平および垂直方向の内挿を行って、つ
まりＹ用間引回路９によって間引かれた水平および垂直
ラインを補間して、１６×１６のマクロブロック単位の
参照画像データを生成する。

【００５６】参照画像としてＹ信号に対する画像が第２
参照画像用メモリ１４から読み出された場合には、読み
出されたＹ信号に対する画像はスイッチ１８を介して第
２のＹ用内挿回路１９に送られる。第２のＹ用内挿回路
１９は、第２参照画像用メモリ１４から読み出されたＹ
信号に対する８×８のマクロブロック単位の参照画像デ
ータに対して、水平および垂直方向の内挿を行って、つ
まりＹ用間引回路９によって間引かれた水平および垂直
ラインを補間して、１６×１６のマクロブロック単位の
参照画像データを生成する。

【００５７】参照画像としてＣ信号に対する画像が第１
参照画像用メモリ１３から読み出された場合には、読み
出されたＣ信号に対する画像はスイッチ１５を介して第
１のＣ用内挿回路１７に送られる。第１のＣ用内挿回路
１７は、第１参照画像用メモリ１３から読み出されたＣ
信号に対する４×８のマクロブロック単位の参照画像デ
ータに対して、水平方向の内挿を行って、つまりＣ用間
引回路１０によって間引かれた垂直ラインを補間して、
８×８のマクロブロック単位の参照画像データを生成す
る。

【００５８】参照画像としてＣ信号に対する画像が第２
参照画像用メモリ１４から読み出された場合には、読み
出されたＣ信号に対する画像はスイッチ１８を介して第
２のＣ用内挿回路２０に送られる。第２のＣ用内挿回路
２０は、第２参照画像用メモリ１４から読み出されたＣ
信号に対する４×８のマクロブロック単位の参照画像デ
ータに対して、水平方向の内挿を行って、つまりＣ用間
引回路１０によって間引かれた垂直ラインを補間して、
８×８のマクロブロック単位の参照画像データを生成す
る。スイッチ１５、１８はＣＰＵ３０によって制御され
る。

【００５９】平均化部２１は、第１のＹ用内挿回路１６
および第２のＹ用内挿回路１９から得られた画像データ
または第１のＣ用内挿回路１７および第２のＣ用内挿回
路２０から得られた画像データを平均して、内挿的フレ
ーム間予測符号化に用いられるマクロブロック単位の参
照画像データを生成する。

【００６０】スイッチ２２は、ＣＰＵ３０によって次の
ように制御される。逆ＤＣＴ回路６から出力されたデー
タがフレーム内予測符号化に対する再生画像データであ
る場合には、スイッチ２２の共通端子が接地端子に切り
換えられる。

【００６１】逆ＤＣＴ回路６から出力されたデータが順
方向フレーム間予測符号に対する予測誤差データである
場合または逆方向フレーム間予測符号に対する予測誤差
データである場合には、スイッチ２２の共通端子が第１
のＹ用内挿回路１６若しくは第１のＣ用内挿回路１７か
らの参照画像データが送られる端子、または第２のＹ用
内挿回路１９若しくは第２のＣ用内挿回路２０からの参
照画像データが送られる端子のいずれか一方を選択する
ように切り換えられる。

【００６２】逆ＤＣＴ回路６から出力されたデータが内
挿的フレーム間予測符号に対する予測誤差データである
場合には、スイッチ２２の共通端子が平均化部２１の出
力が送られる端子を選択するように切り換えられる。

【００６３】なお、参照画像用メモリ１３、１４から参
照画像が読み出される場合には、ベクトル値変換回路２
４からの動きベクトルに基づいて、その切り出し位置が
制御される。

【００６４】Ｃ信号に対する参照画像が読み出される際
には、ベクトル値変換回路２４によって動きベクトルの
水平方向の大きさが１／２に変換されているのは、Ｃ用
間引回路１０から参照画像用メモリ１３、１４に送られ
るマクロブロック単位の画像データが水平方向にそれぞ
れ１／２に圧縮されたものとなっているためである。

【００６５】また、Ｙ信号に対する参照画像が読み出さ
れる際には、ベクトル値変換回路２４によって動きベク
トルの水平および垂直方向の大きさが１／２に変換され
ているのは、Ｙ用間引回路９から参照画像用メモリ１
３、１４に送られるマクロブロック単位の画像データが
水平および垂直方向にそれぞれ１／２に圧縮されたもの
となっているためである。

【００６６】スイッチ１１は、Ｙ用間引回路９またはＣ
用間引回路１０からスイッチ１１に送られてきたＢピク
チャに対する再生画像データ、参照画像用メモリ１３に
格納されたＩピクチャまたはＰピクチャに対する再生画
像データ、参照画像用メモリ１４に格納されたＩピクチ
ャまたはＰピクチャに対する再生画像データが原画像の
順序と同じ順番で出力されるようにＣＰＵ３０によって
制御される。スイッチ１１から出力された画像データ
は、フォーマット変換回路２５によってモニタ装置の水
平および垂直走査線数に対応するようにフォーマット変
換された後、モニタ装置に送られる。

【００６７】上記実施の形態では、Ｙ用ゼロ置換処理部
４およびＣ用ゼロ置換処理部５によって逆量子化器２か
ら得られる８×８の変換係数のうちの一部が０に置換さ
れている。このため、逆ＤＣＴ回路６による演算量が削
減される。

【００６８】ところで、上記実施の形態では、Ｃ信号に
対するＤＣＴ係数を処理するＣ用ゼロ置換処理部５で
は、各８×８のマクロブロック単位のＤＣＴ係数のうち
の、水平周波数の高域部分のＤＣＴ係数が０に置換さ
れ、Ｙ信号に対するＤＣＴ係数を処理するＹ用ゼロ置換
処理部４では、各８×８のサブブロック単位のＤＣＴ係
数のうちの、水平周波数の高域部分および垂直周波数の
高域部分のＤＣＴ係数が０に置換されている。

【００６９】具体的には、Ｃ用ゼロ置換処理部５では、
８×８のマクロブロック単位のＤＣＴ係数のうち、水平
周波数ｕが４以上である領域のＤＣＴ係数が０に置換さ
れ、Ｙ用ゼロ置換処理部４では、８×８のサブブロック
単位のＤＣＴ係数のうち、水平周波数ｕが４以上である
領域および垂直周波数ｖが４以上である領域のＤＣＴ係
数が０に置換されている。つまり、Ｃ信号に対するＤＣ
Ｔ係数に対する逆ＤＣＴの精度が、Ｙ信号に対するＤＣ
Ｔ係数に対する逆ＤＣＴの精度より高くなるように、Ｄ
ＣＴ係数の一部が０に置換されている。

【００７０】この理由について説明する。図２に示すよ
うに、Ｙ信号に対する８×８のＤＣＴ係数のうちの、水
平周波数の高域部分および垂直周波数の高域部分のＤＣ
Ｔ係数を０に置換した後に逆ＤＣＴを行うと、水平周波
数の高域部分および垂直周波数の高域成分を含む画像の
再現が不十分となる。しかしながら、Ｙ信号の再生劣化
は、色調ではなく明暗に影響するだけなので、原画像の
解像度に比べて低い解像度で画像を表示させる場合に
は、Ｙ信号の水平周波数の高域成分および垂直周波数の
高域成分を含む画像の再現が不十分であっても、さほど
問題とならない。

【００７１】ところが、Ｃ信号の再生劣化は色調に影響
を与えるため、原画像の解像度に比べて低い解像度で画
像を表示させる場合であっても、Ｃ信号の水平周波数の
高域成分および垂直周波数の高域成分を含む画像の再現
が不十分となると、視覚上のその再生劣化が目立つとい
う問題がある。特に、復号化しようとする画像がインタ
ーレース画像である場合には、奇数フィールドと偶数フ
ィールドでは時間的なずれがあり、動きにともなって垂
直方向の高周波成分が発生しやすいため、Ｃ信号に対す
るＤＣＴ係数のうちの垂直周波数の高域成分を０に置換
した後に逆ＤＣＴを行うと、画質劣化が顕著となるとい
う問題がある。

【００７２】そこで、上記実施の形態では、画像劣化の
影響が目立ち易い色調に大きく関係するＣ信号に対して
は、図３に示すように、水平周波数の低域部分のうち、
垂直周波数の低域部分のみならず垂直周波数成分の高域
部分のＤＣＴ係数をも使用して復号化を行い、画像劣化
の影響が目立ちにくい明暗に関係するＹ信号に対して
は、図２に示すように、水平周波数の低域部分のうち、
垂直周波数の低域部分のみのＤＣＴ係数を使用して復号
化を行うようにしているのである。

【００７３】なお、Ｃ信号に関しては、各サブブロック
単位のＤＣＴ係数のうちの、水平周波数の高域部分のＤ
ＣＴ係数を除去した後に４×８の逆ＤＣＴを行い、Ｙ信
号に関しては、各サブブロック単位のＤＣＴ係数のうち
の、水平周波数の高域部分および垂直周波数の高域部分
の両方のＤＣＴ係数を除去した後に４×４の逆ＤＣＴを
行うようにしてもよい。

【００７４】

【発明の効果】この発明によれば、原画像の解像度より
低い解像度の再生画像を得るのに適し、かつ演算量の低
減化が図れる動画像復号化方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＰＥＧ復号器の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】Ｙ用ゼロ置換処理部によって水平周波数の高域
部分および垂直周波数の高域部分のＤＣＴ係数が０に置
換された後のＤＣＴ係数を示すとともに、逆ＤＣＴ回路
によって逆変換された後のデータを示す模式図である。

【図３】Ｃ用ゼロ置換処理部によって水平周波数の高域
部分のＤＣＴ係数が０に置換された後のＤＣＴ係数を示
すとともに、逆ＤＣＴ回路によって逆変換された後のデ
ータを示す模式図である。

【図４】Ｙ用間引回路による垂直方向の間引処理を説明
するための模式図である。

【図５】従来のＭＰＥＧ復号器の構成を示すブロック図
である。

【図６】ＭＰＥＧ符号器で行われるＤＣＴおよび従来の
ＭＰＥＧ復号器で行われる逆ＤＣＴを説明するための模
式図である。

【符号の説明】

１ 可変長復号化器 ２ 逆量子化器 ４ Ｙ用ゼロ置換処理部 ５ Ｃ用ゼロ置換処理部 ６ 逆ＤＣＴ回路 ７ 加算器 ９ Ｙ用間引回路 １０ Ｃ用間引回路 １３ 第１参照画像用メモリ １４ 第２参照画像用メモリ １６ 第１のＹ用内挿回路 １７ 第１のＣ用内挿回路 １９ 第２のＹ用内挿回路 ２０ 第２のＣ用内挿回路 ２１ 平均化部 ２３ 可変長復号化器 ２４ ベクトル値変換回路 ３、８、１１、１２、１５、１８、２２ スイッチ ２５ フォーマット変換回路 ３０ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 信一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＭＰＥＧ方式によって圧縮符号化された
   信号を復号化する動画像復号化方法において、 輝度信号に対する逆ＤＣＴの精度を、色差信号に対する
   逆ＤＣＴの精度より低くしたことを特徴とする動画像復
   号化方法。
2. 【請求項２】 色差信号に対するＤＣＴ係数のうち水平
   周波数の高域部分のＤＣＴ係数を０に置換した後に逆Ｄ
   ＣＴを行い、輝度信号に対するＤＣＴ係数のうちの水平
   周波数の高域部分および垂直周波数の高域部分のＤＣＴ
   係数を０に置換した後に逆ＤＣＴを行うことにより、輝
   度信号に対する逆ＤＣＴの精度を、色差信号に対する逆
   ＤＣＴの精度より低くしたことを特徴とする請求項１に
   記載の動画像復号化方法。
3. 【請求項３】 原画像の符号化時において、水平方向画
   素数がＭで垂直方向画素数がＮのブロック単位でＤＣＴ
   変換が行われているとすると色差信号に対するＭ×Ｎの
   ブロック単位のＤＣＴ係数のうち水平周波数がＭ／２よ
   り高域部分のＤＣＴ係数を０に置換した後に逆ＤＣＴを
   行い、輝度信号のＤＣＴ係数に対するＭ×Ｎのブロック
   単位のＤＣＴ係数のうちの水平周波数がＭ／２より高域
   部分および垂直周波数がＮ／２より高域部分のＤＣＴ係
   数を０に置換した後に逆ＤＣＴを行うことを特徴とする
   請求項２に記載の動画像復号化方法。
4. 【請求項４】 色差信号に対するＤＣＴ係数のうち水平
   周波数の高域部分のＤＣＴ係数を除去した後に逆ＤＣＴ
   を行い、輝度信号に対するＤＣＴ係数のうちの水平周波
   数の高域部分および垂直周波数の高域部分のＤＣＴ係数
   を除去した後に逆ＤＣＴを行うことにより、輝度信号に
   対する逆ＤＣＴの精度を、色差信号に対する逆ＤＣＴの
   精度より低くしたことを特徴とする請求項１に記載の動
   画像復号化方法。
5. 【請求項５】 原画像の符号化時において、水平方向画
   像数がＭで垂直方向画素数がＮのブロック単位でＤＣＴ
   変換が行われているとすると、色差信号に対するＭ×Ｎ
   のブロック単位のＤＣＴ係数のうち水平周波数がＭ／２
   より高域部分のＤＣＴ係数を除去した後に逆ＤＣＴを行
   い、輝度信号のＤＣＴ係数に対するＭ×Ｎのブロック単
   位のＤＣＴ係数のうちの水平周波数がＭ／２より高域部
   分および垂直周波数がＮ／２より高域部分のＤＣＴ係数
   を除去した後に逆ＤＣＴを行うことを特徴とする請求項
   ４に記載の動画像復号化方法。
6. 【請求項６】 Ｍ＝Ｎ＝８であることを特徴とする請求
   項３および５のいずれかに記載の動画像復号化方法。