JPH1127662A

JPH1127662A - 画像符号化装置

Info

Publication number: JPH1127662A
Application number: JP19489397A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Mita; 英明三田; Hiroshi Saito; 浩斎藤; Tatsuji Sakauchi; 達司坂内; Shiro Kato; 士郎加藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ローレベルの符号化器を用いてハイレベルの
画像信号を符号化できる画像符号化装置を提供する。【解決手段】フレームメモリ５とメモリ制御手段６と
で構成したメモリ手段ａは、入力端子１の入力画像の１
フレームの画像データを書き込み、２分割して分割画像
データとし、各分割画像データについて、奇数番目のラ
インの画像データを第１フィールドの画像データ、偶数
番目の画像データを第２フィールドの画像データとして
読み出し、前記第１フィールドと第２フィールドとでな
る疑似インターレースの画像データを２系統生成する。
第１の符号化器１０と第２の符号化器１１は対応する系
統の画像データを符号化し、多重化回路１２は各系統の
符号化データを合成配列し、前記入力画像の符号化デー
タとして出力端子１３から出力する。なお、特徴検出回
路４により画像特徴に対応して符号化特性を変えること
も可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データを圧縮
符号化して、伝送または記録する画像符号化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自然動画像に対する高能率な圧縮
符号化手段として、ＤＣＴ（DiscreteCosine Transform
）と動き補償を組み合わせた方式が有効とされ、国際
基準として、ＭＰＥＧ２方式がある（ＩＳＯ／ＩＥＣ１
３８１８）。

【０００３】また、近年のＬＳＩ技術の進歩により、１
チップでＭＰＥＧ２の符号化を実現する発表もある（た
とえば、ＩＳＳＣＣ９７、ＦＰ１６、２）。これらのＬ
ＳＩでは１チップでＤＣＴ，動き補償，ＶＬＣ（Variab
le Length Coding）と言ったＭＰＥＧ２符号化の処理を
実時間で実現するものである。

【０００４】これらとは別に、画像の高画質化を目指し
て、従来のインターレース信号のプログレッシブ化、ま
たはＨＤＴＶと言った新放送方式の提案もなされてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の画像
符号化装置において、現在開発されているＭＰＥＧ２の
符号化ＬＳＩは、主にＭＰａｔＭＬ（メインプロファイ
ル、メインレベル）対応であり、５２５プログレッシ
ブ、または１１２５インターレース、７５０プログレッ
シブ等のＨＬ（ハイレベル）を実現するためには、イン
ターレースとプログレッシブとにおける画面構造の違
い、画素数の違い等から、前記ＭＰａｔＭＬ対応のＬＳ
Ｉを使用するのは困難であり、各放送方式に対応した固
有のＬＳＩ、およびシステムの開発が必要であった。

【０００６】たとえば、５２５インターレース信号はフ
ィールド周波数５９．９４Hzで有効画素数がフィールド
当り７２０×２４０の飛び越し操作であり、一方、５２
５プログレッシブ信号はフレーム周波数５９．９４Hzで
有効画素数がフレーム当り７２０×４８０の順次走査の
信号である。したがって、プログレッシブ信号はインタ
ーレース信号の２倍の情報量を持ち、また走査方法も異
なっているため、画像符号化装置の共用化は困難であっ
た。

【０００７】本発明は上記の課題を解決するもので、Ｍ
ＰＥＧ２のＭＰａｔＭＬ対応の符号化器を用いてＨＬの
符号化を実行できる画像符号化装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、プログレッシブ走査方式の画像信号を圧縮符号化す
る装置において、前記画像信号の１フレームの画像デー
タを書き込み、その画像データの奇数番目のラインから
なる第１フィールドの画像データと、偶数番目のライン
からなる第２フィールドの画像データとして出力し、前
記第１フィールドと前記第２フィールドとで構成される
疑似インターレース信号の画像データを生成するメモリ
手段と、前記疑似インターレース信号の画像データをそ
れぞれ圧縮符号化する符号化手段と、前記各符号化手段
から出力される符号化データを多重化することにより前
記画像信号の符号化データを生成して出力する多重化手
段とを備えた画像符号化装置である。

【０００９】本発明により、プログレッシブ走査方式の
画像信号の画像データを疑似的なインターレース信号の
画像データに変換するので、インターレース走査方式の
画像信号の画像データに対応した符号化手段を用いてプ
ログレッシブ走査方式の画像信号を圧縮符号化すること
ができる。

【００１０】請求項２に係わる本発明は、プログレッシ
ブ走査方式の画像信号を圧縮符号化する装置において、
前記画像信号の１フレームの画像データを書き込み、そ
の画像データをＮ個（Ｎは２以上の整数）の分割画像の
画像データに分割し、それぞれの分割画像の画像データ
について奇数番目のラインからなる第１フィールドの画
像データと、偶数番目のラインからなる第２フィールド
の画像データとして出力し、前記第１フィールドと前記
第２フィールドとで構成される疑似インターレース信号
の画像データをＮ系統生成するメモリ手段と、前記Ｎ系
統の疑似インターレース信号の画像データをそれぞれ圧
縮符号化するＮ個の符号化手段と、前記Ｎ個の符号化手
段から出力されるＮ系統の符号化データを多重化するこ
とにより前記画像信号の符号化データを生成し、画像構
造がプログレッシブ走査方式であることを示すデータと
ともに出力する多重化手段とを備えた画像符号化装置で
ある。

【００１１】本発明により、プログレッシブ走査方式の
画像信号の画像データをＮ系統の疑似的なインターレー
ス信号の画像データに変換するので、それぞれをインタ
ーレース走査方式の画像信号の画像データに対応した符
号化手段を用いてプログレッシブ走査方式の画像信号を
圧縮符号化することができるとともに、画像の分割によ
り画面サイズが異なる場合にも対応することができる。

【００１２】請求項３に係わる本発明は、メモリ手段
は、現行のインターレース信号をプログレッシブ化した
画像信号の画像データを書き込み、Ｎ＝２で画像データ
を分割し、符号化手段はＭＰＥＧ２のＭＰａｔＭＬ対応
の符号化手段である請求項２に係わる画像符号化装置で
ある。

【００１３】本発明により、現行のインターレース信号
のプログレッシブ化した画像信号を、ＭＰＥＧ２のＭＰ
ａｔＭＬ対応の符号化手段で圧縮符号化することができ
る。

【００１４】請求項４に係わる本発明は、第１の画像フ
ォーマットに対応する第１の画像信号の１フレームの画
像データを書き込み、前記画像データをＮ個（Ｎは２以
上の整数）の分割画像の画像データに分割してＮ系統の
第１の画像データを出力するメモリ手段と、前記Ｎ系統
の第１の画像データ、または第２の画像フォーマットに
対応する画像信号のＮ系統の第２の画像データを選択し
てＮ系統の画像データを出力する切り替え手段と、前記
切り替え手段から出力されるＮ系統の画像データをそれ
ぞれ符号化するＮ個の符号化手段と、前記Ｎ個の符号化
手段が出力する符号化データを多重化して出力する多重
化手段とを備えた画像符号化装置である。

【００１５】本発明により、第１の画像フォーマットに
対応する画像信号の圧縮符号化と、第２の画像フォーマ
ットに対応する画像信号の圧縮符号化とのいずれにも対
応することができる。

【００１６】請求項５に係わる本発明は、第１の画像信
号の特徴を検出する特徴検出手段を備え、検出した特徴
に対応して符号化手段の符号化特性を変えるようにした
請求項４に係わる画像符号化装置である。

【００１７】本発明により、一般的に情報量の多い第１
の画像信号の特徴を検出して、たとえば、分割画像のう
ちの情報量の少ない部分については符号化のデータ量を
低減することもできる。

【００１８】請求項６に係わる本発明は、メモリ手段
は、５２５プログレッシブ走査方式の画像信号の画像デ
ータを２系統の第１の画像データに分割して出力し、切
り替え手段は、前記メモリ手段が出力する２系統の第１
の画像データ、または２系統の５２５インターレース走
査方式の画像信号の画像データを選択して対応する符号
化手段に入力し、各符号化手段はＭＰＥＧ２のメインレ
ベル対応の符号化手段として、１系統の５２５プログレ
ッシブ走査方式の画像信号の符号化、または２系統の５
２５インターレース走査方式の画像信号の符号化を切り
替え手段により任意に選択して実行できるようにした請
求項４に係わる画像符号化装置である。

【００１９】本発明により、ＭＰＥＧ２のメインレベル
対応の符号化手段を用いて、１系統の５２５プログレッ
シブ走査方式の画像信号の圧縮符号化と、２系統の５２
５インターレース走査方式の画像信号の圧縮符号化との
両方に対応することができる。

【００２０】請求項７に係わる本発明は、符号化手段は
ＭＰＥＧ２の符号化手段であり、メモリ手段においてＭ
ＰＥＧ２の１スライス分の画像データを複数の領域に分
割した場合、多重化手段は、画面上の１スライス分の符
号化データが連続するように符号化データを並べて多重
化するとともに、１スライス内で先頭のスライスヘッダ
以外のスライスヘッダを削除するようにした請求項４に
係わる画像符号化装置である。

【００２１】本発明により、ＭＰＥＧ２の符号化手段を
用いた場合に分割画像の境界に対応して自動的に生成さ
れる不要なヘッダを除去し、実画面に対応した符号化デ
ータを生成することができる。

【００２２】請求項８に係わる本発明は、ＧＯＰ単位で
順次に入力される画像データの所定量を書き込んだのち
出力するＮ個（Ｎは２以上の整数）のメモリ手段と、前
記各メモリ手段に対応して設けたＮ個の符号化手段と、
前記Ｎ個の符号化手段がそれぞれ出力するＮ系統の符号
化データを連結して出力する多重化手段とを備え、前記
Ｎ個のメモリ手段は１ＧＯＰ期間長づつ遅れた所定の順
番で前記画像データの入力を開始し、それぞれ１ＧＯＰ
の各フレームのデータとつぎのＧＯＰの先頭のイントラ
フレームのデータとを書き込んだのち前記１ＧＯＰ期間
長のＮ倍に時間軸伸張して出力し、前記多重化手段は、
各符号化手段から入力する各符号化データについて後尾
のイントラフレームを除く１ＧＯＰ分の符号化データを
前記１ＧＯＰ期間長に時間軸圧縮し、それらを前記入力
した画像データの順序で順次に連結して出力するように
した画像符号化装置である。

【００２３】本発明により、各メモリ手段はＧＯＰ単位
の画像データを時間伸張して符号化手段に出力するの
で、処理速度の遅い符号化手段でもそれらを並列的に処
理して符号化することができ、かつ、それらの符号化デ
ータを時間短縮して多重化するので、入力した本来の速
度で符号化データを出力することができ、高画質で各種
放送方式に対応することができる。

【００２４】請求項９に係わる本発明は、各メモリ手段
が先頭のイントラフレームを符号化する時、先行して他
の符号化手段で符号化された同一のイントラフレームの
符号化情報を受けて符号化するようにした請求項８に係
わる画像符号化装置である。

【００２５】本発明により、共通なイントラフレームが
関連する２つの符号化手段が、そのイントラフレームを
重複して符号化する無駄な処理を低減することができ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、本発明の画像符号化装置の実施
の形態１について図面を参照しながら説明する。本実施
の形態１は請求項１ないし請求項７に係わる。

【００２７】本実施の形態において、メモリ手段は画像
信号の１フレームの画像データを書き込み、それらの画
像データを分割して読み出すことにより、複数系統の情
報量の少ない画像データとして出力する手段を意味す
る。このメモリ手段はフレームメモリと、そのフレーム
メモリのデータの書き込みと読み出しとを制御するメモ
リ制御回路とで構成することができる。また、符号化手
段は入力した画像データについて圧縮符号化する手段を
意味するが、前記メモリ手段が入力する画像信号の画像
データを直接には処理する能力がなく、たとえばＭＰａ
ｔＭＬ対応の符号化器を意味する。

【００２８】以下、実施の形態１について説明する。図
１は本実施の形態の構成を示すブロック図である。図１
において、１は５２５プログレッシブ走査方式の画像信
号（以下、５２５プログレッシブ信号と称す）の画像デ
ータを入力する入力端子、２は第１の５２５インターレ
ース走査方式の画像信号（以下、５２５インターレース
信号と称す）の画像データを入力する入力端子、３は第
２の５２５インターレース信号の画像データを入力する
入力端子、４は入力端子１から入力された５２５プログ
レッシブ信号の画像データの特徴を検出する特徴検出回
路、５は５２５プログレッシブ信号の１フレーム分の画
像データを記憶するフレームメモリ、６はフレームメモ
リ５の書き込みと読み出しとを制御するメモリ制御回
路、７はフレームメモリ５が出力する１系統のデータと
入力端子２からの５２５インターレース信号の画像デー
タとを切り替える第１の切り替えスイッチ、８はフレー
ムメモリ５が出力する他の１系統のデータと入力端子３
からの５２５インターレースの信号の画像データとを切
り替える第２の切り替えスイッチ、９は第１の切り替え
スイッチ７および第２の切り替えスイッチ８の切り替え
動作を制御するモード設定回路、１０はＭＰＥＧ２のＭ
ＰａｔＭＬに対応した第１の符号化器、１１は同様にＭ
ＰＥＧ２のＭＰａｔＭＬに対応した第２の符号化器、１
２は第１の符号化器１０と第２の符号化器１１とによる
２系統のＭＰＥＧストリームを多重化するバッファメモ
リを含む多重化回路、１３は符号化データを出力する出
力端子である。なお、フレームメモリ５とメモリ制御回
路６とでメモリ手段ａを構成し、第１の切り替えスイッ
チ７と第２の切り替えスイッチ８とはモード設定回路９
で制御されて連動動作し、切り替え手段ｂを構成する。

【００２９】上記構成において、その動作を説明する。
入力端子１から入力された５２５プログレッシブ信号の
１フレーム分の画像データがフレームメモリ５に記憶さ
れる。そのデータは２系統の疑似インターレース信号の
画像データとして読み出される。そのメモリ制御につい
て説明する。

【００３０】図２は本実施の形態におけるメモリ制御の
動作を示す模式図である。図２（ａ），（ｂ）は５２５
プログレッシブ信号の画面であって、フレームレート５
９．９４Hz 、有効画素数７２０×４８０のプログレッ
シブ信号の画面を示し、図２（ａ）における実線は奇数
ライン、点線は偶数ラインを示す。この１フレーム分の
画像データをフレームメモリ５から読み出す場合、ま
ず、画面を上部と下部の２個の領域に分割し、それぞれ
を７２０×２４０の画素数とする。さらに、図２
（ｃ），図２（ｄ）に示したように、それぞれのフレー
ムを奇数ラインのみからなる第１フィールドと偶数ライ
ンのみからなる第２フィールドとに分割する。この時、
各フィールドは７２０×１２０ラインとなる。フレーム
メモリ５から画像データを読み出す時には、１フレーム
の前半の時間は第１フィールドの画像データを読み出
し、後半の時間では第２フィールドの画像データを読み
出す。このようにフレームメモリ５を制御することによ
り、入力された有効画素数７２０×４８０、フレームレ
ート５９．９４Hzの５２５プログレッシブ信号の画像デ
ータを、図２（ｅ）に示したように、２系統の有効画素
数７２０×２４０、フィールドレート１１９．８８Hz、
フレームレート５９．９４Hzの疑似インターレース信号
の画像データに変換することができる。

【００３１】第１の切り替えスイッチ７および第２の切
り替えスイッチ８では、モード設定回路９で設定される
プログレッシブ、またはインターレースの各モードに応
じて、フレームメモリ５から出力される疑似インターレ
ース信号の画像データと、入力端子２および入力端子３
からのインターレース信号の画像データとを切り替え
る。第１の符号化器１０および第２の符号化器１１では
モード設定回路９で設定されたモードに対応して、７２
０×２４０画素でフィールドレート１１９．８８Hzの疑
似インターレース信号の画像データと、７２０×４８０
画素でフィールドレート５９．９４Hzのインターレース
信号の画像データの符号化を行う。また、プログレッシ
ブモードの場合はフレーム構造のみで符号化を行う。

【００３２】この時、プログレッシブモードの場合には
特徴検出回路４により検出された領域の画像特徴に応じ
て、第１の符号化器１０および第２の符号化器１１での
符号化特性を変化させる。たとえば、画像の上部が空等
の比較的平坦な画像で、下部が比較的複雑な画像の場合
は、画像の上部を符号化する第１の符号化器１０に割り
当てる符号量を減少させ、画像の下部を符号化する第２
の符号化器１１に割り当てる符号量を増加させる。この
ように、各領域の特徴に応じて適応的に符号量を割り当
てることにより、並列符号化処理における画質を向上さ
せることができる。

【００３３】多重化回路１２ではモード設定回路９で設
定されたモードに応じて多重化処理を行っている。ま
ず、プログレッシブモードの場合は第１の符号化器１０
および第２の符号化器１１が出力した符号化データを一
旦、多重化回路に内蔵されているバッファメモリに記憶
し、１フレームの前半には第１の符号化器１０の符号化
データ、後半には第２の符号化器１１の符号化データを
出力する。その時、ビットストリームのヘッダ部等の付
加情報を、７２０×４８０画素のプログレッシブ信号を
表すように書き換える。

【００３４】つぎに、インターレースモードの場合には
２系統のインターレース信号の符号化データのビットス
トリームとして出力する。図３は各モードにおける信号
を示すタイミングチャートである。ここで、第１の符号
化器１０および第２の符号化器１１ではインターレース
モードの場合は１／５９．５４Hzの間に１フレーム当
り、７２０×２４０×２画素の処理を行うこととなり、
第１の符号化器１０と第２の符号化器１１の処理速度は
同一となる。

【００３５】以上のように本実施の形態によれば、プロ
グレッシブ信号の画像データを一旦、フレームメモリ５
に書き込み、その画像データを画面の上下に２分割して
読み出し、かつ奇数ラインと偶数ラインとで第１フィー
ルドと第２フィールドに分割して読み出すことにより２
つの疑似インターレース信号の画像データとして読み出
し、それぞれをＭＰＥＧ２のＭＰａｔＭＬ対応の第１の
符号化器１０と第２の符号化器１１とで符号化し、その
符号化データを多重化回路１２により合体して出力する
ことにより、プログレッシブ信号の画像データをＭＰＥ
Ｇ２のＭＰａｔＭＬ対応の符号化器により並列処理で符
号化することができ、かつ、特徴検出回路４で検出した
特徴に応じて符号量を割り当てることにより画質を向上
させることができる。

【００３６】（実施の形態２）以下、本発明の画像符号
化装置の実施の形態２について図面を参照しながら説明
する。本実施の形態２は請求項１ないし請求項７に係わ
る。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、メモリ
手段ａによる画面分割の方法、および多重化回路におけ
る多重化動作にあり、全体の構成は図１と同じである。

【００３７】図４は本実施の形態におけるメモリ制御の
動作を示す模式図である。図４（ａ）に示した５２５プ
ログレッシブ信号の１フレーム分の画像データをフレー
ムメモリ５に記憶する。この画面を左右方向に２分割
し、分割画面を１フレーム当り３６０×４８０とする。
フレームメモリ５に書き込んだ画像データを読み出す
時、実施の形態１と同様にして、フィールドレート１１
９．８８Hzの疑似インターレースの画像信号の画像デー
タとして出力する。

【００３８】これらの画像データは、実施の形態１と同
様に、第１の符号化器１０と第２の符号化器１１とによ
り並列処理で符号化される。符号化された２系統のＭＰ
ＥＧストリームは多重化回路１２により多重化処理さ
れ、５２５プログレッシブ信号のＭＰＥＧストリームと
なる。

【００３９】図５は本実施の形態における多重化回路１
２の動作を示す模式図である。以下、その動作について
説明する。第１の符号化器１０および第２の符号化器１
１において１スライスの幅は、図５（ａ）に示したよう
に、入力画像に対して１／２となるため、第１の符号化
器１０および第２の符号化器１１からの符号化データ
は、図５（ｂ）に示したように、それぞれ分割画像の上
部から順に、スライスごとにヘッダを備えたストリーム
として出力される。多重化回路１２では画面の上部から
順にストリームを出力する時、第２の符号化器１１の画
面の中央部分のスライスヘッダを削除し、画面上の１ス
ライスごとにスライスヘッダを備えたデータ構造として
出力する。

【００４０】以上のように本実施の形態によれば、プロ
グレッシブ信号の画像データを一旦、フレームメモリ５
に書き込み、その画像データを画面の左右に２分割して
読み出し、かつ奇数ラインと偶数ラインとで第１フィー
ルドと第２フィールドに分割して読み出すことにより２
つの疑似インターレース信号の画像データとして読み出
し、それぞれをＭＰＥＧ２のＭＰａｔＭＬ対応の第１の
符号化器１０と第２の符号化器１１とで符号化し、それ
らの符号化データを多重化回路１２により合体するとと
もに、余分な中央のスライスヘッダを除去して出力する
ことにより、プログレッシブ信号の画像をＭＰａｔＭＬ
対応の符号化器により並列処理で符号化することができ
る。

【００４１】（実施の形態３）以下、本発明の画像符号
化装置の実施の形態３について図面を参照しながら説明
する。本実施の形態３は請求項８および請求項９に係わ
る。

【００４２】本実施の形態において、メモリ手段は、入
力する画像信号の画像データをＧＯＰ単位で書き込み、
所定Ｎ倍に時間伸張して出力する手段を意味し、上記書
き込みにおいて、１ＧＯＰの各フレームの画像データ
に、つぎのＧＯＰの先頭のイントラフレームの画像デー
タとをオーバーラップして書き込むことにより、それら
の一連の画像データを符号化手段が符号化できるように
している。また、上記のメモリ手段をＮ個設け、所定の
順番で１ＧＯＰ期間づつ遅れて画像データの書き込みを
開始することにより、順次に入力するＧＯＰ単位の画像
データを分担して書き込むようにし、前記所定Ｎ倍に時
間伸張して出力される画像データをＮ個の符号化手段で
分担して並列的に処理して符号化する。また、本実施の
形態における多重化手段は、それらの符号化データを１
／Ｎ倍に時間軸圧縮したのち連結することにより、入力
した画像信号の画像データを圧縮符号化する手段を意味
する。

【００４３】図６は本実施の形態の構成を示すブロック
図である。なお、図１に示した実施の形態１の構成と同
じ構成要素には同一番号を付与して説明を省略する。図
６において、１４は入力信号を記憶する第１のメモリ、
１５は第１のメモリ１４を制御する第１のメモリ制御回
路、１６は入力信号を記憶する第２のメモリ、１７は第
２のメモリ１６を制御する第２のメモリ制御回路、１８
は多重化回路である。なお、第１のメモリ１４と第１の
メモリ制御回路１５、および第２のメモリ１６と第２の
メモリ制御回路１７とは、それぞれメモリ手段ｃを構成
する。

【００４４】図７はＭＰＥＧ２に基づいて画像圧縮され
て形成されるＧＯＰ（Group of picture）のフレーム構
造を示す模式図である。図７に示したように、６フレー
ムで１ＧＯＰを構成し、Ｉはイントラフレーム、Ｐは前
方向予測符号化フレーム、Ｂは双方向予測符号化フレー
ムを表す。

【００４５】上記構成においてその動作を説明する。図
８は本実施の形態におけるメモリ制御の動作を示すタイ
ミングチャートである。入力端子１には、図７に示した
ＧＯＰのＩ，Ｂ，Ｐに対応する画像のデータが入力され
る。入力端子１から入力された５２５プログレッシブ信
号の上記画像データは、第１のメモリ１４および第１の
メモリ制御回路１５と、第２のメモリ１６および第２の
メモリ制御回路１７とによりＧＯＰ単位で書き込んだの
ち、時間軸伸張されて出力される。この時、図８に示し
たように、各メモリは交互に１つのＧＯＰと、それに続
くＧＯＰの先頭のＩフレームの計７フレームの画像デー
タを書き込み、つぎの２ＧＯＰ期間に７フレームの画像
データを読み出す。したがって、ＧＯＰの先頭のイント
ラフレームは２個の系統にオーバーラップして出力され
る。また、各系統のＧＯＰの先頭は１ＧＯＰ期間だけオ
フセットしたタイミングで出力する。

【００４６】第１の符号化器１０および第２の符号化器
１１では、それぞれ７フレームを１ＧＯＰとして符号化
する。この時の符号化の順番としては、まず、ＧＯＰ内
の先頭のＩフレーム、つぎに後尾のＩフレームまたはＰ
フレーム、最後にＢフレームといった順序となる。この
符号化において、第１の符号化器１０と第２の符号化器
１１における符号化のタイミングはフレームに関して同
一でないため、第１の符号化器１０でオーバーラップさ
せたＩフレームを先に符号化し、この符号化時の量子化
テーブルのような符号化情報を第２の符号化器１１に伝
送して利用することにより、各系統でオーバーラップさ
せたＩフレームを同一条件で符号化して、符号化の効率
を上げることができる。

【００４７】図９は多重化回路１２の多重化の動作を示
すタイミングチャートである。第１の符号化器１０と第
２の符号化器１１とから、それぞれ７フレーム単位でＭ
ＰＥＧ２に基づく符号化データのビットストリームが出
力される。多重化回路１２では、内蔵しているバッファ
メモリを用いて、それぞれの系統のビットストリームを
１／２に時間軸圧縮し、時系列順の１系統のビットスト
リームとする。この時、各系統のＧＯＰの最後に付加さ
れたオーバーラップフレームは削除し、入力画像のフレ
ーム順と一致したビットストリームとして出力する。

【００４８】上記の処理において、第１の符号化器１０
および第２の符号化器１１の処理速度は、入力信号に対
して７／１２となり、ＭＰａｔＭＬ対応の符号化器でも
プログレッシブ信号を符号化することが可能になる。ま
た、上記のように、ＧＯＰの最後のフレームがＢフレー
ムの場合でも、つぎのＧＯＰのＩフレームまでを同一の
符号化器で符号化することにより、画質劣化することな
く並列処理することができる。

【００４９】以上のように本実施の形態によれば、時間
当りの情報量の多いプログレッシブ信号のＧＯＰの各フ
レームの画像データを時間軸伸張し、ＭＰａｔＭＬ対応
の第１の符号化器１０と第２の符号化器１１とにより並
列処理で符号化し、その結果を時間軸短縮して多重化す
ることにより、ＭＰａｔＭＬ対応の符号化器でもプログ
レッシブ信号を符号化することができる。

【００５０】なお、本実施の形態では５２５プログレッ
シブ信号をＭＰＥＧ２のＭＰａｔＭＬ対応の符号化器で
符号化した場合について説明したが、１１２５１，７５
０ｐ等のＨＤＴＶ信号を並列化して符号化する場合や、
符号化器の処理速度がさらに遅い場合でも、並列処理の
系統数を最適に設定することにより同様に実施すること
ができる。

【００５１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、プログレッシブの画像信号の画像データを分割して
疑似インターレース信号の画像データとし、並列処理で
符号化することにより、ＭＰＥＧ２のＭＰａｔＭＬ対応
の符号化器でも５２５プログレッシブ信号を符号化する
ことができ、また、モード切り替えにより、２系統の５
２５インターレース信号にも対応することができる。ま
た、画面分割時に各領域の特徴を検出することにより、
適応的な符号化を行うことができ、画質が向上する。ま
た、スライスを分割して並列処理を行った場合でも、Ｍ
ＰＥＧストリーム中の余分なシーケンスヘッダを削除す
ることにより、符号化効率を向上させることができる。

【００５２】また、ＧＯＰ単位で符号化する場合でも、
各フレームの画像データを時間伸張して符号化し、その
符号化データを時間短縮して連結することにより、ＭＰ
ａｔＭＬ対応の符号化器を用いた並列処理で符号化で
き、Ｂフレームを含む場合でも並列処理が可能となり、
処理速度の遅い符号化器でも画面分割することなく高画
質の符号化を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像符号化装置の実施の形態１および
実施の形態２の構成を示すブロック図

【図２】同実施の形態１における画像分割に対応するメ
モリ制御の動作を示す模式図

【図３】同実施の形態１の信号を示すタイミングチャー
ト

【図４】本発明の画像符号化装置の実施の形態２におけ
る画像分割に対応するメモリ制御の動作を示す模式図

【図５】同実施の形態２における多重化回路の動作を示
す模式図

【図６】本発明の画像符号化装置の実施の形態３の構成
を示すブロック図

【図７】同実施の形態３におけるＧＯＰの構造を示す模
式図

【図８】同実施の形態３におけるメモリ制御の動作を示
すタイミングチャート

【図９】同実施の形態３における多重化の動作を示すタ
イミングチャート

【符号の説明】

１，２，３入力端子４特徴検出回路（特徴検出手段）５フレームメモリ６メモリ制御回路７第１の切り替えスイッチ８第２の切り替えスイッチ９モード設定回路１０第１の符号化器（符号化手段）１１第２の符号化器（符号化手段）１２多重化回路（多重化手段）１３出力端子１４第１のメモリ１５第１のメモリ制御回路１６第２のメモリ１７第２のメモリ制御回路１８多重化回路（多重化手段）ａメモリ手段ｂ切り替え手段ｃメモリ手段Ｂ双方向予測符号化フレームＩイントラフレームＰ前方向予測符号化フレーム

フロントページの続き (72)発明者加藤士郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プログレッシブ走査方式の画像信号を圧
縮符号化する装置において、前記画像信号の１フレーム
の画像データを書き込み、その画像データの奇数番目の
ラインからなる第１フィールドの画像データと、偶数番
目のラインからなる第２フィールドの画像データとして
出力し、前記第１フィールドと前記第２フィールドとで
構成される疑似インターレース信号の画像データを生成
するメモリ手段と、前記疑似インターレース信号の画像
データをそれぞれ圧縮符号化する符号化手段と、前記各
符号化手段から出力される符号化データを多重化するこ
とにより前記画像信号の符号化データを生成して出力す
る多重化手段とを備えた画像符号化装置。
【請求項２】プログレッシブ走査方式の画像信号を圧
縮符号化する装置において、前記画像信号の１フレーム
の画像データを書き込み、その画像データをＮ個（Ｎは
２以上の整数）の分割画像の画像データに分割し、それ
ぞれの分割画像の画像データについて奇数番目のライン
からなる第１フィールドの画像データと、偶数番目のラ
インからなる第２フィールドの画像データとして出力
し、前記第１フィールドと前記第２フィールドとで構成
される疑似インターレース信号の画像データをＮ系統生
成するメモリ手段と、前記Ｎ系統の疑似インターレース
信号の画像データをそれぞれ圧縮符号化するＮ個の符号
化手段と、前記Ｎ個の符号化手段から出力されるＮ系統
の符号化データを多重化することにより前記画像信号の
符号化データを生成し、画像構造がプログレッシブ走査
方式であることを示すデータとともに出力する多重化手
段とを備えた画像符号化装置。
【請求項３】メモリ手段は、現行のインターレース信
号をプログレッシブ化した画像信号の画像データを書き
込み、Ｎ＝２で画像データを分割し、符号化手段はＭＰ
ＥＧ２のＭＰａｔＭＬ対応の符号化手段である請求項２
記載の画像符号化装置。
【請求項４】第１の画像フォーマットに対応する第１
の画像信号の１フレームの画像データを書き込み、前記
画像データをＮ個（Ｎは２以上の整数）の分割画像の画
像データに分割してＮ系統の第１の画像データを出力す
るメモリ手段と、前記Ｎ系統の第１の画像データ、また
は第２の画像フォーマットに対応する画像信号のＮ系統
の第２の画像データを選択してＮ系統の画像データを出
力する切り替え手段と、前記切り替え手段から出力され
るＮ系統の画像データをそれぞれ符号化するＮ個の符号
化手段と、前記Ｎ個の符号化手段が出力する符号化デー
タを多重化して出力する多重化手段とを備えた画像符号
化装置。
【請求項５】第１の画像信号の特徴を検出する特徴検
出手段を備え、検出した特徴に対応して符号化手段の符
号化特性を変えるようにした請求項４記載の画像符号化
装置。
【請求項６】メモリ手段は、５２５プログレッシブ走
査方式の画像信号の画像データを２系統の第１の画像デ
ータに分割して出力し、切り替え手段は、前記メモリ手
段が出力する２系統の第１の画像データ、または２系統
の５２５インターレース走査方式の画像信号の画像デー
タを選択して対応する符号化手段に入力し、各符号化手
段はＭＰＥＧ２のメインレベル対応の符号化手段とし
て、１系統の５２５プログレッシブ走査方式の画像信号
の符号化、または２系統の５２５インターレース走査方
式の画像信号の符号化を切り替え手段により任意に選択
して実行できるようにした請求項４記載の画像符号化装
置。
【請求項７】符号化手段はＭＰＥＧ２の符号化手段で
あり、メモリ手段においてＭＰＥＧ２の１スライス分の
画像データを複数の領域に分割した場合、多重化手段
は、画面上の１スライス分の符号化データが連続するよ
うに符号化データを並べて多重化するとともに、１スラ
イス内で先頭のスライスヘッダ以外のスライスヘッダを
削除するようにした請求項４記載の画像符号化装置。
【請求項８】ＧＯＰ単位で順次に入力される画像デー
タの所定量を書き込んだのち出力するＮ個（Ｎは２以上
の整数）のメモリ手段と、前記各メモリ手段に対応して
設けたＮ個の符号化手段と、前記Ｎ個の符号化手段がそ
れぞれ出力するＮ系統の符号化データを連結して出力す
る多重化手段とを備え、前記Ｎ個のメモリ手段は１ＧＯ
Ｐ期間長づつ遅れた所定の順番で前記画像データの入力
を開始し、それぞれ１ＧＯＰの各フレームのデータとつ
ぎのＧＯＰの先頭のイントラフレームのデータとを書き
込んだのち前記１ＧＯＰ期間長のＮ倍に時間軸伸張して
出力し、前記多重化手段は、各符号化手段から入力する
各符号化データについて後尾のイントラフレームを除く
１ＧＯＰ分の符号化データを前記１ＧＯＰ期間長に時間
軸圧縮し、それらを前記入力した画像データの順序で順
次に連結して出力するようにした画像符号化装置。
【請求項９】各メモリ手段が先頭のイントラフレーム
を符号化する時、先行して他の符号化手段で符号化され
た同一のイントラフレームの符号化情報を受けて符号化
するようにした請求項８記載の画像符号化装置。