JPH1146365A - 動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法、及び動画像符号化記録媒体 - Google Patents
動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法、及び動画像符号化記録媒体Info
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- Signal Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像を効率的に伝送、蓄積、表示するため
に、画像情報をより少ない符号量でディジタル信号にす
る高能率符号化において、特にインターレース動画像信
号を対象として双方向画像間予測を用いて符号化処理を
行なう装置を提供する。 【解決手段】 インターレース動画像の高能率符号化装
置を、符号化対象であるインターレース画像信号のｍ
（ｍは２以上の整数）フィールドに１フィールドを、走
査線が倍密度の順次走査の１フレームに変換し、他のフ
ィールドはインターレース走査のまま出力する順次走査
変換手段（１、８）と、前記順次走査のフレームを、フ
レーム内独立または符号化済みの順次走査のフレームか
らの片方向予測で予測して符号化する第１の符号化手段
（２〜５、９）と、前記順次走査のフレーム以外のイン
ターレース走査のままのフィールドを、時間的に前また
は後の順次走査のフレームを参照フレームとして予測し
て符号化する第２の符号化手段（１７〜２０、９）とを
有して構成した。
に、画像情報をより少ない符号量でディジタル信号にす
る高能率符号化において、特にインターレース動画像信
号を対象として双方向画像間予測を用いて符号化処理を
行なう装置を提供する。 【解決手段】 インターレース動画像の高能率符号化装
置を、符号化対象であるインターレース画像信号のｍ
（ｍは２以上の整数）フィールドに１フィールドを、走
査線が倍密度の順次走査の１フレームに変換し、他のフ
ィールドはインターレース走査のまま出力する順次走査
変換手段（１、８）と、前記順次走査のフレームを、フ
レーム内独立または符号化済みの順次走査のフレームか
らの片方向予測で予測して符号化する第１の符号化手段
（２〜５、９）と、前記順次走査のフレーム以外のイン
ターレース走査のままのフィールドを、時間的に前また
は後の順次走査のフレームを参照フレームとして予測し
て符号化する第２の符号化手段（１７〜２０、９）とを
有して構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】画像を効率的に伝送、蓄積、
表示するために、画像情報をより少ない符号量でディジ
タル信号にする高能率符号化において、特にインターレ
ース動画像信号を対象として双方向画像間予測を用いて
符号化処理を行なうものに関する。
表示するために、画像情報をより少ない符号量でディジ
タル信号にする高能率符号化において、特にインターレ
ース動画像信号を対象として双方向画像間予測を用いて
符号化処理を行なうものに関する。
【０００２】
＜双方向予測符号化＞画像間予測を行なう動画像の高能
率符号化で、ｍ（ｍは２以上の整数）フレームに１フレ
ームを特定フレームとしてフレーム内独立または片方向
予測で符号化し、他のフレームは前後の特定フレームか
ら双方向予測し符号化する手法がある。この符号化方法
は本願と同一出願人による特開平２−１９２３７８号な
どに記載されており、また、ＭＰＥＧ−１方式（ＩＳＯ
／ＩＥＣ−１１１７２），ＭＰＥＧ−２方式（ＩＳＯ／
ＩＥＣ−１３８１８）でも用いられている。この様な方
式では、画像間予測形態により３種類の画像タイプを持
ち、フレーム内独立符号化フレームはＩフレーム、片方
向予測フレームはＰフレーム、双方向予測はＢフレーム
と呼ばれる。ここで、ＩフレームとＰフレームは局部復
号画像が画像間予測に使われるが、Ｂフレームは予測さ
れるのみで、予測の参照フレームとして使われることは
ない。
率符号化で、ｍ（ｍは２以上の整数）フレームに１フレ
ームを特定フレームとしてフレーム内独立または片方向
予測で符号化し、他のフレームは前後の特定フレームか
ら双方向予測し符号化する手法がある。この符号化方法
は本願と同一出願人による特開平２−１９２３７８号な
どに記載されており、また、ＭＰＥＧ−１方式（ＩＳＯ
／ＩＥＣ−１１１７２），ＭＰＥＧ−２方式（ＩＳＯ／
ＩＥＣ−１３８１８）でも用いられている。この様な方
式では、画像間予測形態により３種類の画像タイプを持
ち、フレーム内独立符号化フレームはＩフレーム、片方
向予測フレームはＰフレーム、双方向予測はＢフレーム
と呼ばれる。ここで、ＩフレームとＰフレームは局部復
号画像が画像間予測に使われるが、Ｂフレームは予測さ
れるのみで、予測の参照フレームとして使われることは
ない。
【０００３】＜インターレース画像符号化＞インターレ
ース信号は、偶数フィールドと奇数フィールドが時間的
に６０分の１秒、走査線で１本分ずれており、単純な画
像間予測手法では適切に予測出来ない。そこで、ＭＰＥ
Ｇ−２規格等では、フィールド単位の処理で複数のフィ
ールドを参照画像とする方法や、フレーム単位の処理を
基本とし部分的にフィールド単位の予測に切替える手法
が用いられている。ただし、ＭＰＥＧ−２規格の場合で
は、上記画像タイプ( ＩＰＢ) は必ずフレーム単位で設
定される。すなわちフィールド単位の処理でも、２フィ
ールド連続してＩ及びＰフィールドが設定される。いず
れの場合も、画像に動きがありフィールド間でずれを生
じている場合は、フィールド単位で予測を行なうことに
なる。この場合、インターレース信号の走査線構造から
フィールド画像には折返し成分が多く存在するので、画
像が平行移動しているだけでも、比較的多くの予測残差
が発生する。
ース信号は、偶数フィールドと奇数フィールドが時間的
に６０分の１秒、走査線で１本分ずれており、単純な画
像間予測手法では適切に予測出来ない。そこで、ＭＰＥ
Ｇ−２規格等では、フィールド単位の処理で複数のフィ
ールドを参照画像とする方法や、フレーム単位の処理を
基本とし部分的にフィールド単位の予測に切替える手法
が用いられている。ただし、ＭＰＥＧ−２規格の場合で
は、上記画像タイプ( ＩＰＢ) は必ずフレーム単位で設
定される。すなわちフィールド単位の処理でも、２フィ
ールド連続してＩ及びＰフィールドが設定される。いず
れの場合も、画像に動きがありフィールド間でずれを生
じている場合は、フィールド単位で予測を行なうことに
なる。この場合、インターレース信号の走査線構造から
フィールド画像には折返し成分が多く存在するので、画
像が平行移動しているだけでも、比較的多くの予測残差
が発生する。
【０００４】＜従来例の動画像符号化装置＞図５に双方
向予測を用いる場合の符号化装置の構成例を示す。符号
化処理はフィールド単位を基本としたものとする。ただ
し、画像タイプ(ＩＰＢ) はフレーム単位となる。以降
従来例において、フレームと記されているのは、インタ
ーレースの２フィールドが連続するフレームである。画
像入力端子７から入来するインターレース画像信号は、
スイッチ５６でＩ及びＰフレームでは減算器５１に、Ｂ
フレームではフレーム遅延器６１に与えられる。Ｉ及び
Ｐフレームはｍ( 通常２または３) フレーム毎に周期的
に設定するので、スイッチ５６は入力信号に同期して切
り換えられる。減算器５１に与えられたＩ及びＰフレー
ムの信号は、画像間予測器５７から与えられる画像間予
測信号が減算され、予測残差となってＤＣＴ５２に与え
られる。
向予測を用いる場合の符号化装置の構成例を示す。符号
化処理はフィールド単位を基本としたものとする。ただ
し、画像タイプ(ＩＰＢ) はフレーム単位となる。以降
従来例において、フレームと記されているのは、インタ
ーレースの２フィールドが連続するフレームである。画
像入力端子７から入来するインターレース画像信号は、
スイッチ５６でＩ及びＰフレームでは減算器５１に、Ｂ
フレームではフレーム遅延器６１に与えられる。Ｉ及び
Ｐフレームはｍ( 通常２または３) フレーム毎に周期的
に設定するので、スイッチ５６は入力信号に同期して切
り換えられる。減算器５１に与えられたＩ及びＰフレー
ムの信号は、画像間予測器５７から与えられる画像間予
測信号が減算され、予測残差となってＤＣＴ５２に与え
られる。
【０００５】ＤＣＴ５２は８×８画素単位で離散コサイ
ン変換( ＤＣＴ) の変換処理を行ない、得られた係数を
量子化器５３に与える。量子化器５３は所定のステップ
幅で係数を量子化し、固定長の符号となった係数を可変
長符号化器５４と逆量子化器５５とに与える。可変長符
号化器５４はジグザグスキャンと呼ばれる順序で、２次
元の８×８個の係数を１次元に配列変換し、係数を０の
連続数と０以外の係数の値としてハフマン符号で符号化
する。このようにして符号列となったＩ及びＰフレーム
の信号は多重化器１３でＢフレームの符号列と多重化さ
れ、符号出力端子１４より出力される。
ン変換( ＤＣＴ) の変換処理を行ない、得られた係数を
量子化器５３に与える。量子化器５３は所定のステップ
幅で係数を量子化し、固定長の符号となった係数を可変
長符号化器５４と逆量子化器５５とに与える。可変長符
号化器５４はジグザグスキャンと呼ばれる順序で、２次
元の８×８個の係数を１次元に配列変換し、係数を０の
連続数と０以外の係数の値としてハフマン符号で符号化
する。このようにして符号列となったＩ及びＰフレーム
の信号は多重化器１３でＢフレームの符号列と多重化さ
れ、符号出力端子１４より出力される。
【０００６】一方、逆量子化器５５及び逆ＤＣＴ６０で
は量子化器５３及びＤＣＴ５２の逆処理が行なわれ、画
像間予測残差を再生する。得られた再生画像間予測残差
は加算器５９で予測信号が加算され再生画像となり、画
像メモリ５８に与えられる。画像メモリ５８に蓄えられ
ている再生画像は、画像間予測器５７に与えられる。画
像間予測器５７は、画像タイプ毎に異なった予測信号を
発生し、Ｉ及びＰフレームでは減算器５１に、Ｂフレー
ムでは減算器１７に与える。予測信号は、Ｉフレームで
は予測を行なわないため０値であり、Ｐフレームでは前
のＩ及びＰフレームから作られた信号であり、Ｂフレー
ムでは前後のＩ及びＰフレームから作られた信号であ
る。各画像はインターレース信号なので、偶数フィール
ドと奇数フィールドの両方を参照画像とし、予測誤差の
少ない方を予測信号として用いる。
は量子化器５３及びＤＣＴ５２の逆処理が行なわれ、画
像間予測残差を再生する。得られた再生画像間予測残差
は加算器５９で予測信号が加算され再生画像となり、画
像メモリ５８に与えられる。画像メモリ５８に蓄えられ
ている再生画像は、画像間予測器５７に与えられる。画
像間予測器５７は、画像タイプ毎に異なった予測信号を
発生し、Ｉ及びＰフレームでは減算器５１に、Ｂフレー
ムでは減算器１７に与える。予測信号は、Ｉフレームで
は予測を行なわないため０値であり、Ｐフレームでは前
のＩ及びＰフレームから作られた信号であり、Ｂフレー
ムでは前後のＩ及びＰフレームから作られた信号であ
る。各画像はインターレース信号なので、偶数フィール
ドと奇数フィールドの両方を参照画像とし、予測誤差の
少ない方を予測信号として用いる。
【０００７】一方、Ｂフレームの信号は、フレーム遅延
器６１で( ｍ−１) フレーム遅延させられ、減算器１７
に与えられる。ここで、画像タイプはフレーム単位なの
で、遅延は２フィールドを束ねたフレーム単位となる。
遅延させられた画像信号は減算器１７、ＤＣＴ１８、量
子化器１９、可変長符号化器２０で、減算器５１、ＤＣ
Ｔ５２、量子化器５３、可変長符号化器５４と同様の処
理で符号化される。なお、Ｂフレームは画像間予測の参
照フレームとならないので、Ｂフレームの符号化系では
局部復号部分は存在しない。図５では、Ｉ及びＰフレー
ムの処理系とＢフレームの処理系は別々になっている
が、減算器以降の処理は基本的に同じなので、１系統の
処理回路に統合することも可能である。この様にして得
られたＢフレームの符号列は、多重化器１３で多重化さ
れる。多重化により形成された符号列は、フレームの順
番が画像入力の順とは異なり、Ｉ及びＰがＢより先行す
る形となっている。
器６１で( ｍ−１) フレーム遅延させられ、減算器１７
に与えられる。ここで、画像タイプはフレーム単位なの
で、遅延は２フィールドを束ねたフレーム単位となる。
遅延させられた画像信号は減算器１７、ＤＣＴ１８、量
子化器１９、可変長符号化器２０で、減算器５１、ＤＣ
Ｔ５２、量子化器５３、可変長符号化器５４と同様の処
理で符号化される。なお、Ｂフレームは画像間予測の参
照フレームとならないので、Ｂフレームの符号化系では
局部復号部分は存在しない。図５では、Ｉ及びＰフレー
ムの処理系とＢフレームの処理系は別々になっている
が、減算器以降の処理は基本的に同じなので、１系統の
処理回路に統合することも可能である。この様にして得
られたＢフレームの符号列は、多重化器１３で多重化さ
れる。多重化により形成された符号列は、フレームの順
番が画像入力の順とは異なり、Ｉ及びＰがＢより先行す
る形となっている。
【０００８】＜従来例の動画像復号化装置＞図５の動画
像符号化装置に対応する復号化装置について説明する。
図６は、その構成を示したものである。符号入力端子３
３より入来する符号は、多重分離器３４でＩ及びＰフレ
ームの符号列とＢフレームの符号列とに分離される。Ｉ
及びＰフレームの符号列は可変長復号化器６２に与えら
れ、そこで固定長の符号に戻され、逆量子化器５５、逆
ＤＣＴ６０で再生画像間予測残差となり、加算器５９で
画像間予測信号が加算され再生画像となる。この様にし
て得られた再生画像信号は、画像メモリ６３に与えられ
る。
像符号化装置に対応する復号化装置について説明する。
図６は、その構成を示したものである。符号入力端子３
３より入来する符号は、多重分離器３４でＩ及びＰフレ
ームの符号列とＢフレームの符号列とに分離される。Ｉ
及びＰフレームの符号列は可変長復号化器６２に与えら
れ、そこで固定長の符号に戻され、逆量子化器５５、逆
ＤＣＴ６０で再生画像間予測残差となり、加算器５９で
画像間予測信号が加算され再生画像となる。この様にし
て得られた再生画像信号は、画像メモリ６３に与えられ
る。
【０００９】画像間予測器６４は、画像間予測器５７と
同様な予測信号を作りＩ及びＰフレームでは加算器５９
に、Ｂフレームでは加算器４１に与える。画像間予測器
６４は、画像間予測器５７と異なり、動きベクトルの検
出や予測モードの選択は行なわず、伝送されてくる情報
に従って動作するので、処理量は大幅に少ない。一方、
Ｂフレームの符号列は可変長復号化器３８、逆量子化器
３９、逆ＤＣＴ４０、加算器４１で復号され、再生画像
となる。スイッチ４２はＩ及びＰフレームの再生画像を
画像メモリ６３から、Ｂフレームの再生画像を加算器４
１から得て、画像出力端子４３から出力する。その際、
フレーム順番を伝送順ではなく、本来の画像の時間順に
戻して出力する。ここで、各フレームは２フィールドが
連続したものなので、画像出力端子４３から出力される
信号はインターレース信号となっている。
同様な予測信号を作りＩ及びＰフレームでは加算器５９
に、Ｂフレームでは加算器４１に与える。画像間予測器
６４は、画像間予測器５７と異なり、動きベクトルの検
出や予測モードの選択は行なわず、伝送されてくる情報
に従って動作するので、処理量は大幅に少ない。一方、
Ｂフレームの符号列は可変長復号化器３８、逆量子化器
３９、逆ＤＣＴ４０、加算器４１で復号され、再生画像
となる。スイッチ４２はＩ及びＰフレームの再生画像を
画像メモリ６３から、Ｂフレームの再生画像を加算器４
１から得て、画像出力端子４３から出力する。その際、
フレーム順番を伝送順ではなく、本来の画像の時間順に
戻して出力する。ここで、各フレームは２フィールドが
連続したものなので、画像出力端子４３から出力される
信号はインターレース信号となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来のインターレース
動画像符号化装置は、画像に少しでも動きがあると、イ
ンターレース画像信号に含まれる折返し歪成分により画
像間予測が適切に行なえなくなり、画像が平行移動した
だけでも、かなりの画像間予測誤差が生じていた。一
方、インターレース画像を順次( プログレッシブ) 走査
の画像に変換して符号化すると、前記問題は軽減される
ものの、走査線数が２倍になるので符号化復号化処理量
が２倍になり、装置化が困難になる。本発明は以上の点
に着目してなされたもので、インターレース画像信号の
ｍ(ｍは２以上の整数) フィールドに１フィールドを順
次走査のフレームに変換し、そのフレームは独立または
片方向予測により符号化・復号化し、他のインターレー
スのままのフィールドは前後の順次走査フレームから双
方向予測して符号化・復号化することで、より適切な画
像間予測が可能になる動画像符号化装置（方法）、復号
化装置（方法）及び符号記録媒体を提供することを目的
とする。
動画像符号化装置は、画像に少しでも動きがあると、イ
ンターレース画像信号に含まれる折返し歪成分により画
像間予測が適切に行なえなくなり、画像が平行移動した
だけでも、かなりの画像間予測誤差が生じていた。一
方、インターレース画像を順次( プログレッシブ) 走査
の画像に変換して符号化すると、前記問題は軽減される
ものの、走査線数が２倍になるので符号化復号化処理量
が２倍になり、装置化が困難になる。本発明は以上の点
に着目してなされたもので、インターレース画像信号の
ｍ(ｍは２以上の整数) フィールドに１フィールドを順
次走査のフレームに変換し、そのフレームは独立または
片方向予測により符号化・復号化し、他のインターレー
スのままのフィールドは前後の順次走査フレームから双
方向予測して符号化・復号化することで、より適切な画
像間予測が可能になる動画像符号化装置（方法）、復号
化装置（方法）及び符号記録媒体を提供することを目的
とする。
【００１１】また、再生画像もインターレース画像にな
るので、順次走査のモニターの表示には適さなかった。
本発明は以上の点に着目してなされたもので、インター
レース画像信号のｍ(ｍは２以上の整数) フィールドに
１フィールドを順次走査のフレームに変換し、そのフレ
ームは独立または片方向予測により符号化・復号化し、
他のフィールドは予測残差を復号後に順次走査に変換
し、前後の順次走査フレームから双方向予測して復号化
することで、符号化効率が高く、少ない処理で順次走査
再生画像が得られる復号化装置を提供することを目的と
する。
るので、順次走査のモニターの表示には適さなかった。
本発明は以上の点に着目してなされたもので、インター
レース画像信号のｍ(ｍは２以上の整数) フィールドに
１フィールドを順次走査のフレームに変換し、そのフレ
ームは独立または片方向予測により符号化・復号化し、
他のフィールドは予測残差を復号後に順次走査に変換
し、前後の順次走査フレームから双方向予測して復号化
することで、符号化効率が高く、少ない処理で順次走査
再生画像が得られる復号化装置を提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、インターレー
ス動画像の高能率符号化において、符号化対象であるイ
ンターレース画像信号のｍ( ｍは２以上の整数) フィー
ルドに１フィールドを、走査線が倍密度の順次( プログ
レッシブ) 走査の１フレームに変換し、その順次走査の
フレームを、フレーム内独立または符号化済みの順次走
査のフレームからの片方向予測で予測して符号化し、順
次走査のフレーム以外のインターレース走査のままのフ
ィールドを、時間的に前または後の順次走査のフレーム
を参照フレームとして予測して符号化する動画像符号化
装置（方法）である。また、前記動画像符号化装置で符
号化された符号列を記録した動画像符号化記録媒体であ
る。
ス動画像の高能率符号化において、符号化対象であるイ
ンターレース画像信号のｍ( ｍは２以上の整数) フィー
ルドに１フィールドを、走査線が倍密度の順次( プログ
レッシブ) 走査の１フレームに変換し、その順次走査の
フレームを、フレーム内独立または符号化済みの順次走
査のフレームからの片方向予測で予測して符号化し、順
次走査のフレーム以外のインターレース走査のままのフ
ィールドを、時間的に前または後の順次走査のフレーム
を参照フレームとして予測して符号化する動画像符号化
装置（方法）である。また、前記動画像符号化装置で符
号化された符号列を記録した動画像符号化記録媒体であ
る。
【００１３】また、前記動画像符号化装置で、インター
レース走査のままのフィールドを画像間予測する際に、
順次走査の参照フレームの走査線を間引いてインターレ
ース走査の１フィールドと同じ走査線数に変換する動画
像符号化装置である。また、インターレース画像信号の
ｍ( ｍは２以上の整数) フィールドに１フィールドが、
走査線が倍密度の順次走査のフレームで、他のフィール
ドはインターレース走査のままの画像符号列の復号化を
行なう動画像復号化において、前記順次走査のフレーム
を、フレーム内独立または符号化済みの順次走査のフレ
ームからの片方向予測で予測して復号化し、走査線を間
引いてインターレース走査の１フィールドと同じ走査線
数に変換し、インターレース走査のままのフィールド
を、時間的に前または後の順次走査のフレームを参照フ
レームとして予測して復号化し、フィールド順を本来の
時間順に入れ替えて再生インターレース画像信号を得る
動画像復号化装置（方法）である。また、上記で、順次
走査の参照フレームの走査線を間引いてインターレース
走査の１フィールドと同じ走査線数に変換し、インター
レース走査のままのフィールドの画像間予測に用いる動
画像復号化装置である。
レース走査のままのフィールドを画像間予測する際に、
順次走査の参照フレームの走査線を間引いてインターレ
ース走査の１フィールドと同じ走査線数に変換する動画
像符号化装置である。また、インターレース画像信号の
ｍ( ｍは２以上の整数) フィールドに１フィールドが、
走査線が倍密度の順次走査のフレームで、他のフィール
ドはインターレース走査のままの画像符号列の復号化を
行なう動画像復号化において、前記順次走査のフレーム
を、フレーム内独立または符号化済みの順次走査のフレ
ームからの片方向予測で予測して復号化し、走査線を間
引いてインターレース走査の１フィールドと同じ走査線
数に変換し、インターレース走査のままのフィールド
を、時間的に前または後の順次走査のフレームを参照フ
レームとして予測して復号化し、フィールド順を本来の
時間順に入れ替えて再生インターレース画像信号を得る
動画像復号化装置（方法）である。また、上記で、順次
走査の参照フレームの走査線を間引いてインターレース
走査の１フィールドと同じ走査線数に変換し、インター
レース走査のままのフィールドの画像間予測に用いる動
画像復号化装置である。
【００１４】また、本発明は、インターレース画像信号
のｍ( ｍは２以上の整数) フィールドに１フィールド
が、走査線が倍密度の順次走査のフレームで、他のフィ
ールドはインターレース走査のままの画像符号列の復号
において、順次走査のフレームは、フレーム内独立また
は符号化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で
予測して復号化し、第１の再生画像を得る。一方、イン
ターレース走査のままのフィールドは、その予測残差を
復号化して得られた再生予測残差を垂直方向にオーバー
サンプルし、順次走査の走査線に相当する再生予測残差
を得て、それに時間的に前または後の第１の再生画像を
参照フレームとした予測信号を加算して第２の再生画像
を得る。さらに、第２の再生画像を第１の再生画像の間
に挿入することで、すべてのフレームが順次走査となっ
た再生動画像を得る動画像復号化装置である。
のｍ( ｍは２以上の整数) フィールドに１フィールド
が、走査線が倍密度の順次走査のフレームで、他のフィ
ールドはインターレース走査のままの画像符号列の復号
において、順次走査のフレームは、フレーム内独立また
は符号化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で
予測して復号化し、第１の再生画像を得る。一方、イン
ターレース走査のままのフィールドは、その予測残差を
復号化して得られた再生予測残差を垂直方向にオーバー
サンプルし、順次走査の走査線に相当する再生予測残差
を得て、それに時間的に前または後の第１の再生画像を
参照フレームとした予測信号を加算して第２の再生画像
を得る。さらに、第２の再生画像を第１の再生画像の間
に挿入することで、すべてのフレームが順次走査となっ
た再生動画像を得る動画像復号化装置である。
【００１５】（ 作 用 ）インターレース画像信号の
ｍ（ｍは２以上の整数）フィールドに１フィールドを順
次( プログレッシブ) 走査のフレームに変換し、そのフ
レームは独立または片方向予測により符号化・復号化
し、他のインターレースのままのフィールドは前後の順
次走査フレームから双方向予測されて符号化復号化す
る。これにより画像間予測に使われる参照画像はすべて
順次走査のフレームとなるので、折返し歪み成分のない
順次走査の画像により適切な画像間予測が可能になる。
また、画像タイプ（ＩＰＢ）の単位が半分になっている
ので、ｍに対する画像間予測距離が従来例の半分にな
る。一方、双方向予測されるのはインターレース走査の
フィールドのままであり、予測信号は順次走査のフレー
ムが間引かれて使われるので、そこでの符号化処理の増
加はない。また、双方向予測されるフィールドはインタ
ーレース走査のままだが、予測信号は順次走査のフレー
ムから順次走査の状態で得られるので、予測残差のみを
順次走査に変換して加算することで、順次走査の再生画
像が得られる。
ｍ（ｍは２以上の整数）フィールドに１フィールドを順
次( プログレッシブ) 走査のフレームに変換し、そのフ
レームは独立または片方向予測により符号化・復号化
し、他のインターレースのままのフィールドは前後の順
次走査フレームから双方向予測されて符号化復号化す
る。これにより画像間予測に使われる参照画像はすべて
順次走査のフレームとなるので、折返し歪み成分のない
順次走査の画像により適切な画像間予測が可能になる。
また、画像タイプ（ＩＰＢ）の単位が半分になっている
ので、ｍに対する画像間予測距離が従来例の半分にな
る。一方、双方向予測されるのはインターレース走査の
フィールドのままであり、予測信号は順次走査のフレー
ムが間引かれて使われるので、そこでの符号化処理の増
加はない。また、双方向予測されるフィールドはインタ
ーレース走査のままだが、予測信号は順次走査のフレー
ムから順次走査の状態で得られるので、予測残差のみを
順次走査に変換して加算することで、順次走査の再生画
像が得られる。
【００１６】
＜実施例の動画像符号化装置１＞本発明の動き補償符号
化装置の一実施例について説明する。図１は、その構成
を示したもので、図５の従来例と同一構成要素には同一
付番を記してある。図１には、図５と比較して順次走査
変換器１、走査線間引器１５があり。またフレーム遅延
器５２がフィールド遅延器１６に変わっており、スイッ
チ８、画像間予測器９の動作が従来例と異なる。実施例
の処理を、従来例と対比させて説明する。画像処理単位
はインターレース信号のフィールド単位であり、画像タ
イプ（ＩＰＢ）の設定もフィールド単位で行なわれる。
次に本実施例の最大の特徴であるが、Ｉ及びＰとなるフ
ィールドは、順次( プログレッシブ) 走査変換で、倍密
度の画像（フレーム）に変換して処理される。順次走査
の各画像は「フィールド」とは呼ばないので、元は１フ
ィールドであった画像であるが、「フレーム」と呼ぶ。
Ｂフィールドはそのままフィールド単位で処理される。
化装置の一実施例について説明する。図１は、その構成
を示したもので、図５の従来例と同一構成要素には同一
付番を記してある。図１には、図５と比較して順次走査
変換器１、走査線間引器１５があり。またフレーム遅延
器５２がフィールド遅延器１６に変わっており、スイッ
チ８、画像間予測器９の動作が従来例と異なる。実施例
の処理を、従来例と対比させて説明する。画像処理単位
はインターレース信号のフィールド単位であり、画像タ
イプ（ＩＰＢ）の設定もフィールド単位で行なわれる。
次に本実施例の最大の特徴であるが、Ｉ及びＰとなるフ
ィールドは、順次( プログレッシブ) 走査変換で、倍密
度の画像（フレーム）に変換して処理される。順次走査
の各画像は「フィールド」とは呼ばないので、元は１フ
ィールドであった画像であるが、「フレーム」と呼ぶ。
Ｂフィールドはそのままフィールド単位で処理される。
【００１７】図２にこの様な画像タイプと走査線の様子
を示す。Ｉ及びＰフレームでは走査線が補間され、倍密
度の状態になっている。標準解像度のテレビジョン方式
での有効走査線数は、フレーム画像で４８０本、フィー
ルド画像で２４０本となる。Ｉ及びＰフレームは元のフ
ィールドの２倍の走査線数となっているので、処理量は
２倍になる。Ｉ及びＰフレームの符号化は、従来例の様
に２フィールドから構成されるものではなく、順次走査
となっているので、画像間予測は従来例と異なり、シン
プルなフレーム単位の処理となる。一方、Ｂフィールド
の予測は、参照画像はフレームで存在するので、基本的
にはフレーム単位で予測信号を形成し、被予測信号に合
わせて走査線を間引きフィールドの信号とする。
を示す。Ｉ及びＰフレームでは走査線が補間され、倍密
度の状態になっている。標準解像度のテレビジョン方式
での有効走査線数は、フレーム画像で４８０本、フィー
ルド画像で２４０本となる。Ｉ及びＰフレームは元のフ
ィールドの２倍の走査線数となっているので、処理量は
２倍になる。Ｉ及びＰフレームの符号化は、従来例の様
に２フィールドから構成されるものではなく、順次走査
となっているので、画像間予測は従来例と異なり、シン
プルなフレーム単位の処理となる。一方、Ｂフィールド
の予測は、参照画像はフレームで存在するので、基本的
にはフレーム単位で予測信号を形成し、被予測信号に合
わせて走査線を間引きフィールドの信号とする。
【００１８】次に各ブロック構成部の動作について図１
と共に説明する。画像入力端子から入来したインターレ
ース信号は、スイッチ８でｍフィールドに１フィールド
が順次走査変換器１に、その他がフィールド遅延器１６
に与えられる。スイッチ８は入力信号のフィールドに同
期して、フィールド番号をカウントして動作する。ｍは
２以上の整数で、具体的には３乃至６と従来例より大き
めの値とする。これは同じｍの場合、画像間予測距離が
従来例の半分であり、ｍを大きくしても予測距離が大き
くなり過ぎないためである。
と共に説明する。画像入力端子から入来したインターレ
ース信号は、スイッチ８でｍフィールドに１フィールド
が順次走査変換器１に、その他がフィールド遅延器１６
に与えられる。スイッチ８は入力信号のフィールドに同
期して、フィールド番号をカウントして動作する。ｍは
２以上の整数で、具体的には３乃至６と従来例より大き
めの値とする。これは同じｍの場合、画像間予測距離が
従来例の半分であり、ｍを大きくしても予測距離が大き
くなり過ぎないためである。
【００１９】順次走査変換器１は特開平８−１３０７１
６号に示される様なもので、前後のフィールドを用いて
小ブロック単位で動き補償し、インターレース走査で欠
落している走査線を内挿補間する。その際、前後のフィ
ールドの信号が必要になるので、順次走査変換器１には
補助的にその信号が与えられる。順次走査変換器１で得
られた走査線が倍密度になった画像信号は減算器２に与
えられる。減算器２、ＤＣＴ３、量子化器４、可変長符
号化器５の動作は、基本的には従来例と同じであが、フ
レーム単位の処理で、６０分の１秒間に１フレームが存
在するので、完全なリアルタイム処理を行なうのなら従
来例の倍の速度で処理する必要がある。
６号に示される様なもので、前後のフィールドを用いて
小ブロック単位で動き補償し、インターレース走査で欠
落している走査線を内挿補間する。その際、前後のフィ
ールドの信号が必要になるので、順次走査変換器１には
補助的にその信号が与えられる。順次走査変換器１で得
られた走査線が倍密度になった画像信号は減算器２に与
えられる。減算器２、ＤＣＴ３、量子化器４、可変長符
号化器５の動作は、基本的には従来例と同じであが、フ
レーム単位の処理で、６０分の１秒間に１フレームが存
在するので、完全なリアルタイム処理を行なうのなら従
来例の倍の速度で処理する必要がある。
【００２０】局部復号部分である逆量子化器６、逆ＤＣ
Ｔ１２、加算器１１の動作も同様である。画像メモリ１
０は入出力速度は同様であるが、従来例で２フィールド
必要だったものが、順次走査の１フレームとなるので、
容量は同じである。画像間予測器９は単純なフレーム単
位の処理で良く、従来例よりシンプルとなる。１６×１
６画素乃至８×８画素単位で動きベクトルを検出し、そ
の動きベクトルに従って動き補償を行なう。動き補償精
度は２分の１画素精度が一般的である。一方、Ｂフィー
ルドの画像信号はフィールド遅延器で従来例と同様に(
ｍ−１) フィールド遅延させられる。画像タイプの単位
がフィールドになっているので遅延単位もフィールドと
なる。
Ｔ１２、加算器１１の動作も同様である。画像メモリ１
０は入出力速度は同様であるが、従来例で２フィールド
必要だったものが、順次走査の１フレームとなるので、
容量は同じである。画像間予測器９は単純なフレーム単
位の処理で良く、従来例よりシンプルとなる。１６×１
６画素乃至８×８画素単位で動きベクトルを検出し、そ
の動きベクトルに従って動き補償を行なう。動き補償精
度は２分の１画素精度が一般的である。一方、Ｂフィー
ルドの画像信号はフィールド遅延器で従来例と同様に(
ｍ−１) フィールド遅延させられる。画像タイプの単位
がフィールドになっているので遅延単位もフィールドと
なる。
【００２１】さらに、順次走査変換器１でフィールド間
内挿補間を行なう場合は、そこで１フィールドの遅延が
生じるので、それを補償するための遅延も行なう。この
場合は合計ｍフィールドの遅延となる。減算器１７、Ｄ
ＣＴ１８、量子化器１９、可変長符号化器２０の動作
は、基本的には従来例と同じフィールド単位の処理とな
る。ただし、画像タイプ（ＩＰＢ）もフィールド単位と
なるので、従来例の様に同じタイプの画像が連続して来
るとは限らない。
内挿補間を行なう場合は、そこで１フィールドの遅延が
生じるので、それを補償するための遅延も行なう。この
場合は合計ｍフィールドの遅延となる。減算器１７、Ｄ
ＣＴ１８、量子化器１９、可変長符号化器２０の動作
は、基本的には従来例と同じフィールド単位の処理とな
る。ただし、画像タイプ（ＩＰＢ）もフィールド単位と
なるので、従来例の様に同じタイプの画像が連続して来
るとは限らない。
【００２２】＜実施例の動画像符号化装置２＞図１では
Ｉ及びＰフレームの処理系である減算器２、ＤＣＴ３、
量子化器４、可変長符号化器５と、Ｂフィールドの処理
系である減算器１７、ＤＣＴ１８、量子化器１９、可変
長符号化器２０を別々の構成とした。しかし、これらの
処理内容は基本的に同じなので１系統に統合し、時分割
で順次処理することが出来る。この場合、Ｉ及びＰフレ
ームの処理量は、Ｂフィールドの処理量の２倍になって
いるので、処理タイミングは図４の処理ａの様なものと
なる。Ｉ及びＰフレームの処理時間が長くなるので、Ｂ
フィールドの処理時間は６０分の１秒より短くする必要
がある。
Ｉ及びＰフレームの処理系である減算器２、ＤＣＴ３、
量子化器４、可変長符号化器５と、Ｂフィールドの処理
系である減算器１７、ＤＣＴ１８、量子化器１９、可変
長符号化器２０を別々の構成とした。しかし、これらの
処理内容は基本的に同じなので１系統に統合し、時分割
で順次処理することが出来る。この場合、Ｉ及びＰフレ
ームの処理量は、Ｂフィールドの処理量の２倍になって
いるので、処理タイミングは図４の処理ａの様なものと
なる。Ｉ及びＰフレームの処理時間が長くなるので、Ｂ
フィールドの処理時間は６０分の１秒より短くする必要
がある。
【００２３】一方、特開平６−３１１５０５号で示され
ている様にＢフィールドの予測残差にサブサンプルを適
用し、ＤＣＴ１８以降の処理量を半分にした場合は、図
４の処理ｂのようにｍ＝３の場合に従来例と同一の処理
量で済み、ｍがそれより大きければ従来例より少なくな
る。具体的構成としては、減算器１７とＤＣＴ１８の間
に水平方向のサブサンプラが挿入される。
ている様にＢフィールドの予測残差にサブサンプルを適
用し、ＤＣＴ１８以降の処理量を半分にした場合は、図
４の処理ｂのようにｍ＝３の場合に従来例と同一の処理
量で済み、ｍがそれより大きければ従来例より少なくな
る。具体的構成としては、減算器１７とＤＣＴ１８の間
に水平方向のサブサンプラが挿入される。
【００２４】＜実施例の動画像復号化装置１＞図１の符
号化装置に対応する動画像復号化装置の一実施例を図３
に示す。図６の従来例と同一部分には同一番号を付けて
ある。図６の従来例と構成上異なる点は走査線間引器１
５、３６がある点である。また、画像間予測器３５の動
作が異なり、Ｉ及びＰピクチャに対する可変長復号化器
３１、逆量子化器６、逆ＤＣＴ１２、加算器１１の動作
はフレーム単位の処理となる。
号化装置に対応する動画像復号化装置の一実施例を図３
に示す。図６の従来例と同一部分には同一番号を付けて
ある。図６の従来例と構成上異なる点は走査線間引器１
５、３６がある点である。また、画像間予測器３５の動
作が異なり、Ｉ及びＰピクチャに対する可変長復号化器
３１、逆量子化器６、逆ＤＣＴ１２、加算器１１の動作
はフレーム単位の処理となる。
【００２５】符号入力端子３３より入来する符号は多重
分離器３４でＩ及びＰフレームの符号列とＢフレームの
符号列に分離される。Ｉ及びＰフレームの符号列は可変
長復号化器３１、逆量子化器６、逆ＤＣＴ１２、加算器
１１で図６の従来例と同様に復号処理が行なわれ、再生
画像となる。ここで、完全なリアルタイム処理とするた
めには６０分の１秒で１フレームの処理を終える必要が
ある。この様にして得られた再生画像信号は、画像メモ
リ３２に与えられる。
分離器３４でＩ及びＰフレームの符号列とＢフレームの
符号列に分離される。Ｉ及びＰフレームの符号列は可変
長復号化器３１、逆量子化器６、逆ＤＣＴ１２、加算器
１１で図６の従来例と同様に復号処理が行なわれ、再生
画像となる。ここで、完全なリアルタイム処理とするた
めには６０分の１秒で１フレームの処理を終える必要が
ある。この様にして得られた再生画像信号は、画像メモ
リ３２に与えられる。
【００２６】画像間予測器３５は、図１の画像間予測器
９と同様な予測信号を作りＩ及びＰフレームでは加算器
１１にＢフレームでは走査線間引器１５に与える。画像
間予測器３５は、画像間予測器９と異なり、動きベクト
ルの検出や予測モードの選択は行なわず、伝送されてく
る情報に従って動作するので、処理量は大幅に少ない。
また、図６の従来例の復号化装置の画像間予測器と異な
り、単純なフレーム単位の処理のみとなる。一方、Ｂフ
レームの符号列は可変長復号化器３８、逆量子化器３
９、逆ＤＣＴ４０、加算器４１で復号され再生画像とな
る。この処理はフィールド単位で処理される。加算器４
１には画像間予測器３５から出力されるフレーム単位の
予測信号が、走査線間引器１５で走査線が間引かれ、フ
ィールド画像になってから与えられる。
９と同様な予測信号を作りＩ及びＰフレームでは加算器
１１にＢフレームでは走査線間引器１５に与える。画像
間予測器３５は、画像間予測器９と異なり、動きベクト
ルの検出や予測モードの選択は行なわず、伝送されてく
る情報に従って動作するので、処理量は大幅に少ない。
また、図６の従来例の復号化装置の画像間予測器と異な
り、単純なフレーム単位の処理のみとなる。一方、Ｂフ
レームの符号列は可変長復号化器３８、逆量子化器３
９、逆ＤＣＴ４０、加算器４１で復号され再生画像とな
る。この処理はフィールド単位で処理される。加算器４
１には画像間予測器３５から出力されるフレーム単位の
予測信号が、走査線間引器１５で走査線が間引かれ、フ
ィールド画像になってから与えられる。
【００２７】スイッチ４２はＩ及びＰフレームの再生画
像を走査線間引器３６から、Ｂフレームの再生画像を加
算器４１から得て、画像出力端子４３から出力する。そ
の際、フィールド順番を伝送順ではなく、本来の画像の
時間順に戻して出力する。走査線間引器３６は順次走査
の１フレームとして画像メモリ３２に記録されている画
像信号の走査線を間引いて、インターレースの１フィー
ルドにして出力する。画像出力端子４３から出力される
信号はインターレース信号になる。
像を走査線間引器３６から、Ｂフレームの再生画像を加
算器４１から得て、画像出力端子４３から出力する。そ
の際、フィールド順番を伝送順ではなく、本来の画像の
時間順に戻して出力する。走査線間引器３６は順次走査
の１フレームとして画像メモリ３２に記録されている画
像信号の走査線を間引いて、インターレースの１フィー
ルドにして出力する。画像出力端子４３から出力される
信号はインターレース信号になる。
【００２８】なお、走査線間引器１５、３６では、サブ
サンプル処理と異なり、原則として間引きの前にフィル
タ処理は行なわない。これは順次走査の再生フレーム画
像が、元々インターレース画像を順次走査変換したもの
であり、垂直周波数特性がインターレース信号として適
切な程度に制限されているためのである。符号化装置が
第２の実施例で述べた様に、Ｂフィールドの予測残差に
サブサンプルが施されている場合は、逆ＤＣＴ４０と加
算器４１の間に水平方向のオーバサンプラが挿入され
る。
サンプル処理と異なり、原則として間引きの前にフィル
タ処理は行なわない。これは順次走査の再生フレーム画
像が、元々インターレース画像を順次走査変換したもの
であり、垂直周波数特性がインターレース信号として適
切な程度に制限されているためのである。符号化装置が
第２の実施例で述べた様に、Ｂフィールドの予測残差に
サブサンプルが施されている場合は、逆ＤＣＴ４０と加
算器４１の間に水平方向のオーバサンプラが挿入され
る。
【００２９】＜実施例の動画像復号化装置２＞図１の符
号化装置に対応する復号化装置を図７に示す。図６の従
来例と同一部分には同一付番を付けてある。図６の従来
例と構成上異なる点は走査線補間器４４がある点であ
る。また、画像間予測器３５の動作が異なり、Ｉ及びＰ
ピクチャーに対する可変長復号化器３１、逆量子化器
６、逆ＤＣＴ１２、加算器１１の動作はフレーム単位の
処理となる。符号入力端子３３より入来する符号は多重
分離器３４でＩ及びＰフレームの符号列とＢフィールド
の符号列に分離される。Ｉ及びＰフレームの符号列は可
変長復号化器３１、逆量子化器６、逆ＤＣＴ１２、加算
器１１で図６の従来例と同様に復号処理が行なわれ、再
生画像となる。ここで、完全なリアルタイム処理とする
ためには６０分の１秒で１フレームの処理を終える必要
がある。この様にして得られた順次走査の再生画像信号
は、画像メモリ３２に与えられる。
号化装置に対応する復号化装置を図７に示す。図６の従
来例と同一部分には同一付番を付けてある。図６の従来
例と構成上異なる点は走査線補間器４４がある点であ
る。また、画像間予測器３５の動作が異なり、Ｉ及びＰ
ピクチャーに対する可変長復号化器３１、逆量子化器
６、逆ＤＣＴ１２、加算器１１の動作はフレーム単位の
処理となる。符号入力端子３３より入来する符号は多重
分離器３４でＩ及びＰフレームの符号列とＢフィールド
の符号列に分離される。Ｉ及びＰフレームの符号列は可
変長復号化器３１、逆量子化器６、逆ＤＣＴ１２、加算
器１１で図６の従来例と同様に復号処理が行なわれ、再
生画像となる。ここで、完全なリアルタイム処理とする
ためには６０分の１秒で１フレームの処理を終える必要
がある。この様にして得られた順次走査の再生画像信号
は、画像メモリ３２に与えられる。
【００３０】画像間予測器３５は、図１の画像間予測器
９と同様な予測信号を作りＩ及びＰフレームでは加算器
１１にＢフィールドでは加算器４１に与える。画像間予
測器３５は、画像間予測器９と異なり、動きベクトルの
検出や予測モードの選択は行なわず、伝送されてくる情
報に従って動作するので、処理量は大幅に少ない。ま
た、図６の従来例の復号化装置の画像間予測器と異な
り、単純なフレーム単位の処理のみとなる。
９と同様な予測信号を作りＩ及びＰフレームでは加算器
１１にＢフィールドでは加算器４１に与える。画像間予
測器３５は、画像間予測器９と異なり、動きベクトルの
検出や予測モードの選択は行なわず、伝送されてくる情
報に従って動作するので、処理量は大幅に少ない。ま
た、図６の従来例の復号化装置の画像間予測器と異な
り、単純なフレーム単位の処理のみとなる。
【００３１】一方、Ｂフィールドの符号列は可変長復号
化器３８、逆量子化器３９、逆ＤＣＴ４０で復号化され
再生予測残差となる。この処理はフィールド単位とな
る。フィールド形態の再生予測残差は走査線補間器４４
で、垂直方向に走査線補間（オーバーサンプル）され、
フレーム形態の再生予測残差となる。つまり走査線に２
４０本分に対応する予測残差が、４８０本分の予測残差
となって加算器４１に与えられる。この走査線補間処理
はフィールド内の単なるオーバーサンプルであり、図１
の符号化装置にある順次走査変換部１と比較して極簡単
な処理である。
化器３８、逆量子化器３９、逆ＤＣＴ４０で復号化され
再生予測残差となる。この処理はフィールド単位とな
る。フィールド形態の再生予測残差は走査線補間器４４
で、垂直方向に走査線補間（オーバーサンプル）され、
フレーム形態の再生予測残差となる。つまり走査線に２
４０本分に対応する予測残差が、４８０本分の予測残差
となって加算器４１に与えられる。この走査線補間処理
はフィールド内の単なるオーバーサンプルであり、図１
の符号化装置にある順次走査変換部１と比較して極簡単
な処理である。
【００３２】加算器４１では画像間予測器３５から出力
される予測信号が、順次走査フレーム形態となった予測
残差に加算され、再生画像となる。ここで、予測信号は
元々順次走査のフレームで得られるので、再生画像も順
次走査のフレームとなる。すなわち、画像間予測処理を
合理的に利用することにより、予測残差のオーバーサン
プル処理を入れるだけで順次走査変換部１と同様な順次
走査変換処理を実現する。
される予測信号が、順次走査フレーム形態となった予測
残差に加算され、再生画像となる。ここで、予測信号は
元々順次走査のフレームで得られるので、再生画像も順
次走査のフレームとなる。すなわち、画像間予測処理を
合理的に利用することにより、予測残差のオーバーサン
プル処理を入れるだけで順次走査変換部１と同様な順次
走査変換処理を実現する。
【００３３】スイッチ４２はＩ及びＰフレームの再生画
像を画像メモリ３２から、順次走査フレームとなったＢ
フィールドの再生画像を加算器４１から得て、画像を順
次走査のフレームで再構成して、画像出力端子４３から
出力する。その際、フレーム順番を伝送順ではなく、本
来の画像の時間順に戻して出力する。画像出力端子４３
から出力される信号は順次走査の動画像信号になる。図
８に画像タイプと走査線の様子を示す。Ｉ、Ｐは符号化
側で順次走査に変換され、Ｂは復号側で順次走査に変換
され、最終的にすべてが順次走査になる。
像を画像メモリ３２から、順次走査フレームとなったＢ
フィールドの再生画像を加算器４１から得て、画像を順
次走査のフレームで再構成して、画像出力端子４３から
出力する。その際、フレーム順番を伝送順ではなく、本
来の画像の時間順に戻して出力する。画像出力端子４３
から出力される信号は順次走査の動画像信号になる。図
８に画像タイプと走査線の様子を示す。Ｉ、Ｐは符号化
側で順次走査に変換され、Ｂは復号側で順次走査に変換
され、最終的にすべてが順次走査になる。
【００３４】＜動画像符号化記録媒体＞図１の符号化装
置で得られた画像に関する符号列と、音声や制御情報の
符号列とを、ＭＰＥＧシステム規格などの手法で多重化
し、得られた符号列に誤り訂正符号を付加し、変調後媒
体に記録することで、符号化効率の改善されたデジタル
符号化画像情報記録媒体が得られる。
置で得られた画像に関する符号列と、音声や制御情報の
符号列とを、ＭＰＥＧシステム規格などの手法で多重化
し、得られた符号列に誤り訂正符号を付加し、変調後媒
体に記録することで、符号化効率の改善されたデジタル
符号化画像情報記録媒体が得られる。
【００３５】即ち、本発明の動画像符号化記録媒体は、
高能率符号化されたインターレース動画像情報を記録し
た記録媒体において、符号化対象であるインターレース
画像信号のｍ( ｍは２以上の整数) フィールドに１フィ
ールドを、走査線が倍密度の順次走査の１フレームに変
換し、他のフィールドはインターレース走査のままと
し、前記順次走査のフレームを、フレーム内独立または
符号化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で予
測して符号化して第１の符号列を得、前記順次走査のフ
レーム以外のインターレース走査のままのフィールド
を、時間的に前または後の順次走査のフレームを参照フ
レームとして予測して符号化して第２の符号列を得、前
記順次走査のフレーム及びインターレース信号のままの
フレームの両方の符号列を記録するようにして、符号化
効率の改善がなされる効果を有するものである。なお、
読み出し専用媒体の場合はスタンパなどにより高速に記
録される。
高能率符号化されたインターレース動画像情報を記録し
た記録媒体において、符号化対象であるインターレース
画像信号のｍ( ｍは２以上の整数) フィールドに１フィ
ールドを、走査線が倍密度の順次走査の１フレームに変
換し、他のフィールドはインターレース走査のままと
し、前記順次走査のフレームを、フレーム内独立または
符号化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で予
測して符号化して第１の符号列を得、前記順次走査のフ
レーム以外のインターレース走査のままのフィールド
を、時間的に前または後の順次走査のフレームを参照フ
レームとして予測して符号化して第２の符号列を得、前
記順次走査のフレーム及びインターレース信号のままの
フレームの両方の符号列を記録するようにして、符号化
効率の改善がなされる効果を有するものである。なお、
読み出し専用媒体の場合はスタンパなどにより高速に記
録される。
【００３６】
【発明の効果】本発明では、インターレース画像信号の
ｍ（ｍは２以上の整数）フィールドに１フィールドを順
次（プログレッシブ）走査のフレームに変換し、そのフ
レームは独立または片方向予測により符号化・復号化
し、他のインターレースのままのフィールドは前後の順
次走査フレームから双方向予測されて符号化復号化する
ので、画像間予測の参照画像はすべて順次走査フレーム
となり、順次走査フレームはインターレース画像のよう
な時間的なずれがなく、面内の各走査線はサンプリング
定理を満足しているので、折返し歪成分はない。このた
め動き補償画像間予測は比較的良好に予測が的中し、符
号化効率は良好なものとなる。
ｍ（ｍは２以上の整数）フィールドに１フィールドを順
次（プログレッシブ）走査のフレームに変換し、そのフ
レームは独立または片方向予測により符号化・復号化
し、他のインターレースのままのフィールドは前後の順
次走査フレームから双方向予測されて符号化復号化する
ので、画像間予測の参照画像はすべて順次走査フレーム
となり、順次走査フレームはインターレース画像のよう
な時間的なずれがなく、面内の各走査線はサンプリング
定理を満足しているので、折返し歪成分はない。このた
め動き補償画像間予測は比較的良好に予測が的中し、符
号化効率は良好なものとなる。
【００３７】また、フレーム内独立符号化も同様に時間
的なずれがなく、折返し歪成分がないためより少ない符
号量で符号化が可能になる。また、参照画像が常にフレ
ームなので、フィールドと比較して２倍走査線の密度が
高く、動き補償を行なう場合に、動きベクトルの精度が
垂直方向に２倍高くなる。
的なずれがなく、折返し歪成分がないためより少ない符
号量で符号化が可能になる。また、参照画像が常にフレ
ームなので、フィールドと比較して２倍走査線の密度が
高く、動き補償を行なう場合に、動きベクトルの精度が
垂直方向に２倍高くなる。
【００３８】一方、ｍの値を従来例と同じとした場合、
画像タイプ( ＩＰＢ) がフィールド単位で設定されるの
で画像間予測距離が半分になり、画像間予測誤差が少な
くなる。画像間予測距離が従来例と同等になるようにｍ
の値を２倍にすると、Ｂフレームの割合が従来例より多
くなる。Ｂフレームは双方向予測によりＰフレームより
符号量を削減出来るので、全体の符号量が減らせる。
画像タイプ( ＩＰＢ) がフィールド単位で設定されるの
で画像間予測距離が半分になり、画像間予測誤差が少な
くなる。画像間予測距離が従来例と同等になるようにｍ
の値を２倍にすると、Ｂフレームの割合が従来例より多
くなる。Ｂフレームは双方向予測によりＰフレームより
符号量を削減出来るので、全体の符号量が減らせる。
【００３９】また、インターレース走査から順次走査へ
の変換処理は、全画像の１／ｍの画像で行なわれるだけ
で、最終的にすべての画像が順次走査に変換され、コン
ピュータ用のモニタや液晶・ＰＤＰなど順次走査で表示
する表示装置に直接動画像を供給することが出来、高画
質化が図れる。
の変換処理は、全画像の１／ｍの画像で行なわれるだけ
で、最終的にすべての画像が順次走査に変換され、コン
ピュータ用のモニタや液晶・ＰＤＰなど順次走査で表示
する表示装置に直接動画像を供給することが出来、高画
質化が図れる。
【図１】本発明の動画像符号化装置の一実施例の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明の画像タイプと走査線の様子を示す図で
ある。
ある。
【図３】本発明の動画像復号化装置の一実施例の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】本発明の１系統処理でのタイミングの様子を示
す図である。
す図である。
【図５】従来の動画像符号化装置の一構成例を示す図で
ある。
ある。
【図６】従来の動画像復号化装置の一構成例を示す図で
ある。
ある。
【図７】本発明の動画像復号化装置の他の実施例の構成
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】本発明の画像タイプと走査線の様子を示す図で
ある。
ある。
１ 順次走査変換器 ２、１７、５１ 減算器 ３、１８、５２ ＤＣＴ ４、１９、５３ 量子化器 ５、２０、５４ 可変長符号化器 ６、５５ 逆量子化器 ９、３５、５７、６４ 画像間予測器 １０、３２、５８、６３ 画像メモリ １１、４１、５９ 加算器 １２、６０ 逆ＤＣＴ １３ 多重化器 １４ 符号出力端子 １５、３６ 走査線間引器 １６ フィールド遅延器 ３１、３８ 可変長復号化器 ３３ 符号入力端子 ３４ 多重分離器 ４２ スイッチ（画像再構成手段） ４３ 画像出力端子 ４４ 走査線補間器 ６１ フレーム遅延器
Claims (9)
- 【請求項１】インターレース動画像を符号化する動画像
符号化装置において、 符号化対象であるインターレース画像信号のｍ( ｍは２
以上の整数) フィールドに１フィールドを、走査線が倍
密度の順次走査の１フレームに変換し、他のフィールド
はインターレース走査のまま出力する順次走査変換手段
と、 前記順次走査のフレームを、フレーム内独立または符号
化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で予測し
て符号化する第１の符号化手段と、 前記順次走査のフレーム以外のインターレース走査のま
まのフィールドを、時間的に前または後の順次走査のフ
レームを参照フレームとして予測して符号化する第２の
符号化手段とを有することを特徴とする動画像符号化装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載のインターレース動画像を
符号化する動画像符号化装置において、 前記第２の符号化手段は、順次走査の参照フレームの走
査線を間引いてインターレース走査の１フィールドと同
じ走査線数に変換し、インターレース走査のままのフィ
ールドの画像間予測に用いることを特徴とする動画像符
号化装置。 - 【請求項３】インターレース画像信号のｍ( ｍは２以上
の整数) フィールドに１フィールドが、走査線が倍密度
の順次走査のフレームで、他のフィールドはインターレ
ース走査のままの画像符号列の復号化を行なう動画像復
号化装置において、 前記順次走査のフレームを、フレーム内独立または符号
化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で予測し
て復号化する第１の復号化手段と、 前記順次走査のフレーム以外のインターレース走査のま
まのフィールドを、時間的に前または後の順次走査のフ
レームを参照フレームとして予測して復号化する第２の
復号化手段と、 前記第１の復号手段で復号された順次走査のフレームを
間引いてインターレース走査の１フィールドと同じ走査
線数に変換し、前記第２の復号手段で復号されたフィー
ルドの間に挿入することで再生インターレース画像信号
を得る画像再構成手段とを有することを特徴とする動画
像復号化装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の動画像復号化装置におい
て、 前記第２の復号化手段は、順次走査の参照フレームの走
査線を間引いてインターレース走査の１フィールドと同
じ走査線数に変換し、インターレース走査のままのフィ
ールドの画像間予測に用いることを特徴とする動画像復
号化装置。 - 【請求項５】高能率符号化されたインターレース動画像
情報を記録した動画像符号化記録媒体において、 符号化対象であるインターレース画像信号のｍ( ｍは２
以上の整数) フィールドに１フィールドを、走査線が倍
密度の順次走査の１フレームに変換し、他のフィールド
はインターレース走査のままとし、前記順次走査のフレ
ームを、フレーム内独立または符号化済みの順次走査の
フレームからの片方向予測で予測して符号化して第１の
符号列を得、前記順次走査のフレーム以外のインターレ
ース走査のままのフィールドを、時間的に前または後の
順次走査のフレームを参照フレームとして予測して符号
化して第２の符号列を得、前記順次走査のフレーム及び
インターレース信号のままのフレームの両方の符号列を
記録したことを特徴とする動画像符号化記録媒体。 - 【請求項６】インターレース動画像を符号化する動画像
符号化方法において、 符号化対象であるインターレース画像信号のｍ( ｍは２
以上の整数) フィールドに１フィールドを、走査線が倍
密度の順次走査の１フレームに変換し、他のフィールド
はインターレース走査のまま出力し、前記順次走査のフ
レームを、フレーム内独立または符号化済みの順次走査
のフレームからの片方向予測で予測して第１の符号化を
行ない、前記順次走査のフレーム以外のインターレース
走査のままのフィールドを、時間的に前または後の順次
走査のフレームを参照フレームとして予測して第２の符
号化を行なうことを特徴とする動画像符号化方法。 - 【請求項７】インターレース画像信号のｍ( ｍは２以上
の整数) フィールドに１フィールドが、走査線が倍密度
の順次走査のフレームで、他のフィールドはインターレ
ース走査のままの画像符号列の復号化を行なう動画像復
号化方法において、 前記順次走査のフレームを、フレーム内独立または符号
化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で予測し
て第１の復号化を行ない、前記順次走査のフレーム以外
のインターレース走査のままのフィールドを、時間的に
前または後の順次走査のフレームを参照フレームとして
予測して第２の復号化を行ない、前記第１の復号化によ
り復号された順次走査のフレームを間引いてインターレ
ース走査の１フィールドと同じ走査線数に変換し、前記
第２の復号化により復号されたフィールドの間に挿入す
ることで再生インターレース画像信号を得ることを特徴
とする動画像復号化方法。 - 【請求項８】インターレース画像信号のｍ( ｍは２以上
の整数) フィールドに１フィールドが、走査線が倍密度
の順次走査のフレームで、他のフィールドはインターレ
ース走査のままの画像符号列の復号化を行なう動画像復
号化装置において、 前記順次走査のフレームを、フレーム内独立または符号
化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で予測し
て復号化し、第１の再生画像を得る復号化手段と、 前記インターレース走査のままのフィールドの予測残差
を復号化し、得られた再生予測残差を垂直方向にオーバ
ーサンプルし、順次走査の走査線に相当する再生予測残
差を得る手段と、 前記インターレース走査のままのフィールドに対する予
測信号を、時間的に前または後の第１の再生画像を参照
フレームとして形成し、前記順次走査の走査線に相当す
る再生予測残差を加算して第２の再生画像を得る予測加
算手段と、 前記予測加算手段で得られた第２の再生画像を、前記復
号化手段で得られた第１の再生画像の間に挿入すること
で、すべてのフレームが順次走査となった再生動画像を
得る画像再構成手段とを有することを特徴とする動画像
復号化装置。 - 【請求項９】インターレース画像信号のｍ( ｍは２以上
の整数) フィールドに１フィールドが、走査線が倍密度
の順次走査のフレームで、他のフィールドはインターレ
ース走査のままの画像符号列の復号化を行なう動画像復
号化方法において、 前記順次走査のフレームを、フレーム内独立または符号
化済みの順次走査のフレームからの片方向予測で予測し
て復号化し、第１の再生画像を得て、 前記インターレース走査のままのフィールドの予測残差
を復号化し、得られた再生予測残差を垂直方向にオーバ
ーサンプルし、順次走査の走査線に相当する再生予測残
差を得て、 前記インターレース走査のままのフィールドに対する予
測信号を、時間的に前または後の第１の再生画像を参照
フレームとして形成し、前記順次走査の走査線に相当す
る再生予測残差を加算して第２の再生画像を得て、 前記予測加算手段で得られた第２の再生画像を、前記復
号化手段で得られた第１の再生画像の間に挿入すること
で、すべてのフレームが順次走査となった再生動画像を
得ることを特徴とする動画像復号化方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25929197A JP3164031B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-09-08 | 動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法、及び動画像符号化記録媒体 |
| CNB981043151A CN1151684C (zh) | 1997-05-30 | 1998-01-25 | 活动图象编码译码装置及方法 |
| DE1998624486 DE69824486T2 (de) | 1997-05-30 | 1998-04-02 | Kodier- und Dekodierverfahren für Videosignal mit Zwischenbild mit Konvertierung periodisch ausgewählter Videohalbbilder zu Videobildern mit progressiver Abtastung |
| EP98106084A EP0881835B1 (en) | 1997-05-30 | 1998-04-02 | Interlaced video signal encoding and decoding method, using conversion of periodically selected fields to progressive scan frames |
| US09/061,563 US6188725B1 (en) | 1997-05-30 | 1998-04-16 | Interlaced video signal encoding and decoding method, by conversion of selected fields to progressive scan frames which function as reference frames for predictive encoding |
| KR1019980020112A KR100285175B1 (ko) | 1997-05-30 | 1998-05-30 | 예측엔코딩을 위해 기준프레임으로 기능을 하는 프레임을 점진적으로 주사하기 위해 주기적으로 선택된 필드를 변환함으로써엔코딩의 고효율을 제공하는 비월 비디오신호 엔코딩 및 디코딩방법 및 이 방법을 이용한 엔코딩장치 및 디코딩장치 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15780697 | 1997-05-30 | ||
| JP9-157806 | 1997-05-30 | ||
| JP25929197A JP3164031B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-09-08 | 動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法、及び動画像符号化記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1146365A true JPH1146365A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3164031B2 JP3164031B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=26485127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25929197A Expired - Lifetime JP3164031B2 (ja) | 1997-05-30 | 1997-09-08 | 動画像符号化復号化装置、動画像符号化復号化方法、及び動画像符号化記録媒体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6188725B1 (ja) |
| EP (1) | EP0881835B1 (ja) |
| JP (1) | JP3164031B2 (ja) |
| KR (1) | KR100285175B1 (ja) |
| CN (1) | CN1151684C (ja) |
| DE (1) | DE69824486T2 (ja) |
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