KR100289587B1 - 화상 신호 부호화 방법 및 화상 신호 부호화 장치, 화상 신호 복호화 방법 및 화상 신호 복호화장치,및 화상 신호 기록매체 - Google Patents

화상 신호 부호화 방법 및 화상 신호 부호화 장치, 화상 신호 복호화 방법 및 화상 신호 복호화장치,및 화상 신호 기록매체 Download PDF

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Abstract

(목적) 필요에 응하여 해상도가 높은 색의 화상을 얻을 수 있도록 한다.
(구성) 4:4:4의 매크로 블럭의 포맷의 색차 신호를 회로(102)에 의해 부호화한다. 이 가장 높은 해상도의 색차 신호를 다운 샘플링 회로(103)에 의해 다운 샘플링하여, 이 신호를 회로(101)에 의해 부호화한다. 이 중간의 해상도를 갖는 색차 신호를 다시 다운 샘플링 회로(104)에 의해 다운 샘플링하여, 가장 낮은 해상도의 색차 신호를 얻는다. 이것을 4:2:0의 매크로 블럭의 포맷으로서, 회로(102)에 공급하여 부호화한다.
합성 회로(105)에 의해, 회로(100, 101, 102)의 출력하는 데이타를 합성하여 전송한다.

Description

화상 신호 부호화 방법 및 화상 신호 부호화 장치, 화상 신호 복호화 방법 및 화상 신호 복호화 장치, 및 화상 신호 기록 매체
제 1 도는 본 발명의 화상 신호 부호화 장치 및 복호화 장치의 한 실시예의 구성을 나타내는 블럭도.
제 2A 도 내지 제 2C 도는 제 1 도의 포맷 변환 회로(302)에 있어서 색차 신호의 샘플링 포맷을 설명하는 도시도.
제 3 도는 제 5 도의 다운 샘플링 회로(103, 104)의 구성예를 나타내는 블럭도.
제 4A 도 내지 제 4C 도는 매크로 블럭의 구성을 나타내는 도시도.
제 5 도는 제 1 도에 있어서 인코더(303)의 제 1 의 실시예의 구성을 나타내는 블럭도.
제 6 도는 제 5 도의 업 샘플링 회로(111, 124)의 구성예를 나타내는 블럭도.
제 7 도는 제 6 도의 보간 회로(141)의 보간 동작을 설명하는 도시도.
제 8 도는 제 1 도의 기록 매체(3)의 기록 포맷을 설명하는 도시도.
제 9 도는 제 1 도의 디코더(401)의 제 1 의 실시예의 구성을 나타내는 블럭도.
제 10 도는 제 1 도의 인코더(303)의 제 2 의 실시예의 구성을 나타내는 블럭도.
제 11 도는 제 1 도의 디코더(401)의 제 2 의 실시예의 구성을 나타내는 블럭도.
제 12 도는 제 1 도의 인코더(303)의 제 3 의 실시예의 구성을 나타내는 블럭도.
제 13 도는 제 1 도의 디코더(401)의 제 3 의 실시예의 구성을 나타내는 블럭도.
제 14 도는 고능률 부호화의 원리를 설명하는 도시도.
제 15A 도 내지 제 15B 도는 화상 데이타를 압축하는 경우에 있어서 화상의 타이프를 설명하는 도시도.
제 16 도 내지 제 16B 도는 동화상 신호를 부호화하는 원리를 설명하는 도시도.
제 17 도는 종래의 화상 신호 부호화 장치와 복호화 장치의 구성예를 나타내는 블럭도.
제 18A 도 내지 제 18C 도는 제 17 도에 있어서 포맷 변환 회로(17)의 포맷 변환의 동작을 설명하는 도시도.
제 19 도는 제 17 도에 있어서 인코더(18)의 구성예를 나타내는 블럭도.
제 20A 도 내지 제 20B 도는 제 19 도의 예측 모드 전환 회로(52)의 동작을 설명하는 도시도.
제 21A 도 내지 제 21B 도는 제 19 도의 DCT 모드 전환 회로(55)의 동작을 설명하는 도시도.
제 22 도는 제 17 도의 디코더(31)의 구성예를 나타내는 블럭도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 부호화 장치 2 : 복호화 장치
3 : 기록 매체 18 : 인코더
31 : 디코더 50 : 움직임 벡터 검출 회로
52 : 예측 모드 전환 회로 56 : DCT 회로
58 : 가변장 부호화 회로 61 : IDCT 회로
82 : 가변장 복호화 회로 83 : 역양자화 회로
103, 104 : 다운 샘플링 회로 111, 124 : 업 샘플링 회로
[산업상 이용분야]
본 발명은 동화상 신호를 예컨대 광자기 디스크나 자기 테이프 등의 기록 매체에 기록하여, 이것을 재생해서 디스플레이 등에 표시한다든가, 텔레비젼 회의 시스템, 텔레비젼 전화 시스템, 방송용 기기 등 동화상 신호를 전송로를 거쳐서 송신측으로부터 수신측으로 전송하여 수신측에 있어서, 이것을 수신하여 표시하는 경우 등에 사용하기에 적합한 화상 신호 부호화 방법 및 화상 신호 부호화 장치, 화상 신호 복호화 방법 및 화상 신호 복호화 장치, 및 화상 신호 기록 매체에 관한 것이다.
[종래의 기술]
예컨대, 텔레비젼 회의 시스템, 텔레비젼 등과 같이 동화상 신호를 원격지로 전송하는 시스템에 있어서는 전송로를 효율좋게 이용하기 위해, 영상 신호의 라인 상관이나 프레임간 상관을 이용해서 화상 신호를 압축 부호화하도록 되어 있다. 라인 상관을 이용하면, 화상 신호를 예컨대 DCT(이산 코사인 변환) 처리하는 등으로 압축할 수가 있다.
또한, 프레임간 상관을 이용하면, 화상 신호를 다시 압축하여 부호화하는 것이 가능하게 된다. 제 14 도에 나타낸 바와 같이, 시간 t1, t2, t3 에 있어서, 프레임 화상 PC1, PC2, PC3 가 각각 발생해 있을 때, 프레임 화상 PC1 과 PC2의 화상 신호의 차를 연산하여 PC12를 생성하여 또, 프레임 화상 PC2 와 PC3 의 차를 연산하여 PC23을 생성한다. 통상, 시간적으로 인접하는 프레임의 화상은 그리 큰 변화를 갖고 있지 않기 때문에, 양자의 차를 연산하면 그 차분 신호는 작은 값의 것이 된다. 그래서, 이 차분 신호를 부호화하면 부호량을 압축할 수가 있다.
그러나, 차분 신호만을 전송해서는 원래의 화상을 복원할 수가 없다. 그래서, 각 프레임의 화상을 1 화상, P 화상 또는 B 화상의 3 종류의 화상의 어느 화상으로 하고 화상 신호를 압축 부호화하도록 하고 있다.
즉, 예컨대 제 15A 도 내지 제 15B 도에 나타낸 바와 같이, 프레임 F1 내지 F17 까지의 17 프레임의 화상 신호를 그룹 오브 화상(또는 화상군)으로 해서 처리의 1 단위로 한다. 그리고, 그 선두의 프레임 F1의 화상 신호는 I 화상으로서 부호화하여, 제 2 번째의 프레임 F2 는 B 화상으로서, 또 제 3 번째의 프레임 F3 은 P 화상으로서 각각 처리한다. 이하, 제 4 번째 이후의 프레임 F4 내지 F17 은 B 화상 또는 P 화상으로서 교대로 처리한다.
I 화상의 화상 신호로서는 그 1 프레임분의 화상 신호를 그대로 전송한다. 이에 대해서, P 화상의 화상 신호로서는 기본적으로 제 15A 도에 나타낸 바와 같이, 그로부터 시간적으로 선행하는 I 화상 또는 P 화상의 화상 신호로부터의 차분을 전송한다. 또한 B 화상의 화상 신호로서는 기본적으로 제 15B 도에 나타낸 바와 같이, 시간적으로 선행하는 프레임 또는 후행하는 프레임의 양방의 평균치로부터의 차분을 구하여 그 차분을 부호화한다.
제 16A 도 및 제 16B 도는 이와 같이 하여, 동화상 신호를 부호화하는 방법의 원리를 나타내고 있다. 제 16A 도 및 16B 도에 나타낸 바와 같이, 최초의 프레임 F1 은 I 화상으로서 처리되기 때문에 그대로 전송 데이타 F1X로서 전송로에 전송된다(화상내 부호화). 이에 대해서, 제 2 의 프레임 F2 는 B 화상으로서 처리되기 때문에, 시간적으로 선행하는 프레임 F1 과 시간적으로 후행하는 프레임 F3 의 평균치와의 차분이 연산되어 그 차분이 전송 데이타 F2X로서 전송된다. 단, 이 B 화상으로서의 처리는 다시 자세히 설명하면 4 종류 존재한다. 그 제 1 의 처리는 원래의 프레임 F2 의 데이타를 그대로 전송 데이타 F2X로서 전송하는 것이며(SP1)(인트라 부호화), I 화상에 있어서의 경우와 마찬가지의 처리로 된다. 제 2 의 처리는 시간적으로 후의 프레임 F3 로부터의 차분을 연산하여 그 차분(SP2)을 전송하는 것이다(후방 예측 부호화). 제 3 의 처리는 시간적으로 선행하는 프레임 F1 과의 차분(SP3)을 전송하는 것이다(전방 예측 부호화). 또한 제 4 의 처리는 시간적으로 선행하는 프레임 F1과 후행하는 프레임 F3 의 평균치와의 차분(SP4)을 생성하여, 이것을 전송 데이타 F2X 로서 전송하는 것이다(양방향 예측 부호화).
이 4 개의 방법 가운데 전송 데이타가 가장 작아지는 방법이 채용된다.
더욱이, 차분 데이타를 전송할 때 차분을 연산하는 대상이 되는 프레임의 화상(예측 화상)과의 사이의 움직임 벡터 X1(프레임 F1 과 F2 의 사이의 움직임 벡터)(전방 예측의 경우), 혹은 X2(프레임 F3 과 F2의 사이의 움직임 벡터)(후방 예측의 경우), 또는 X1 과 X2의 양방(양방향 예측의 경우)가 차분 데이타와 함께 전송된다.
또한, P 화상의 프레임 F3은 시간적으로 선행하는 프레임 F1을 예측 화상으로서, 이 프레임과의 차분 신호(SP3)와 움직임 벡터 X3 가 연산되어 이것이 전송 데이타 F3X 로서 전송된다(전방 예측 부호화). 또한, 원래의 프레임 F3의 데이타가 그대로 전송 데이타 F3X 로서 전송된다(SP1)(인트라 부호화). 어느 방법에 의해 전송되는가는 B 화상에 있어서의 경우와 마찬가지로, 전송 데이타가 보다 작아지는 쪽이 선택된다.
제 17 도는 상술한 원리에 입각하여, 동화상 신호를 부호화하여 전송해 이것을 복호화하는 장치의 구성예를 나타내고 있다. 부호화 장치(1)는 입력된 영상 신호를 부호화해 전송로 로서의 기록 매체(3)에 전송하도록 되어 있다. 그리고, 복호화 장치(2)는 기록 매체(3)에 기록된 신호를 재생하고, 이것을 복호하여 출력하도록 되어 있다.
부호화 장치(1)에 있어서는 입력된 영상 신호가 전 처리 회로(11)에 입력되어 거기서 휘도 신호와 색신호(본예의 경우, 색차 신호)가 분리되어 각각 A/D 변환기(12, 13)로 A/D 변환된다. A/D 변환기(12, 13)에 의해 A/D 변환된 디지탈 신호로 된 영상 신호는 프레임 메모리(14)에 공급되어 기억된다.
프레임 메모리(14)는 휘도 신호를 휘도 신호 프레임 메모리(15)에 또, 색차 신호를 색차 신호 프레임 메모리(16)에 각각 기억시킨다.
포맷 변환 회로(17)는 프레임 메모리(14)에 기억된 프레임 포맷의 신호를 불럭 포맷의 신호로 변환한다. 즉, 제 18A 도 및 제 18C 도에 나타낸 바와 같이 프레임 메모리(14)에 기억된 영상 신호는 1라인당 H 도트의 라인이 V 라인 모아진 프레임 포맷의 데이타로 되어 있다. 포맷 변환 회로(17)는 이 1 프레임의 신호를 16 라인을 단위로 하여 M 개의 슬라이스로 구분한다. 그리고, 각 슬라이스는 M 개의 매크로 블럭으로 분할된다. 각 매크로 블럭은 16 × 16 개의 화소(도트)에 대응하는 휘도 신호에 의해 구성되어, 이 휘도 신호는 다시 8 × 8 도트를 단위로 하는 블럭 [1] 내지 [4]로 구분된다.
그리고, 이 16 × 16 도트의 휘도 신호에는 8 × 8 도트의 Cb 신호와, 8 × 8 도트의 Cr 신호가 대응된다.
이와 같이, 블럭 포맷으로 변환된 데이타는 포맷 변환 회로(17)로부터 인코더(18)로 공급되어, 여기서 인코드(부호화)가 행하여진다. 그 상세에 대해서는 제 19 도를 참조하여 후술한다.
인코더(18)에 의해 인코드된 신호는 비트 스트림으로서 전송로로 출력되어, 예컨대 기록 매체(3)에 기록된다.
기록 매체(3)로부터 재생된 데이타는 복호화 장치(2)의 디코더(31)로 공급되어 디코드된다. 디코더(31)의 상세에 대해서는 제 22 도를 참조하여 후술한다.
디코더(31)에 의해 디코드된 데이타는 포맷 변환 회로(32)에 입력되어, 블럭 포맷으로부터 프레임 포맷으로 변환된다. 그리고, 프레임 포맷의 휘도 신호는 프레임 메모리(33)의 휘도 신호 프레임 메모리(34)로 공급되어 기억되고 색차 신호는 색차 신호 프레임 메모리(35)에 공급되어 기억된다. 휘도 신호 프레임 메모리(34)와 색차 신호 프레임 메모리(35)로부터 읽어내진 휘도 신호와 색차 신호는 D/A 변환기(36 과 37)에 의해 각각 D/A 변환되어, 후처리 회로(38)로 공급되어 합성된다. 그리고, 도시하지 않은 예컨대 CRT 등의 디스플레이에 출력되어 표시된다.
다음에 제 19 도를 참조하여, 인코더(18)의 구성예에 대해서 설명한다.
부호화되어야 할 화상 데이타는 매크로 블럭 단위로 움직임 벡터 검출 회로(50)에 입력된다. 움직임 벡터 검출 회로(50)는 미리 설정되어 있는 미리 정해진 순서에 따라서, 각 프레임의 화상 데이타를 I 화상, P 화상, 또는 B 화상으로서 처리한다. 순차적으로 입력되는 각 프레임의 화상을 I, P, B 의 어느 화상으로서 처리하는가는 미리 정해져 있는(예컨대, 제 15 도에 나타낸 바와 같이, 프레임 F1 내지 F17 에 의해 구성되는 그룹 오브 화상(또는 화상군)이 I, B, P, B, P, ...., B, P 로서 처리된다).
I 화상으로서 처리되는 프레임(예컨대 프레임 F1)의 화상 데이타는 움직임 베터 검출 회로(50)로부터 프레임 메모리(51)의 전방 원화상부(51a)로 전송 기억되어, B 화상으로서 처리되는 프레임(예커대 프레임 F2)의 화상 데이타는 원화상부(51b)로 전송 기억되어, P 화상으로서 처리되는 프레임(예컨대 프레임 F3)의 화상 데이타는 후방 원화상부(51c)로 전송 기억된다.
또한 다음의 타이밍에 있어서, 다시 B 화상(프레임 F4) 또는 P 화상(프레임 F5)으로서 처리해야할 프레임의 화상이 입력됐을때, 그때까지 후방 원화상부(51c)에 기억되어 있던 최초의 P 화상(프레임 F3)의 화상 데이타가 전방 원화상부(51a)로 전송되어, 다음의 B 화상(프레임 F4)의 화상 데이타가 원화상부(51b)에 기억(상서)되어, 다음의 P 화상(프레임 F5)의 화상 데이타가 후방 원화상부(51c)에 기억(상서)된다. 이와 같은 동작이 순차 반복된다.
프레임 메모리(51)에 기억된 각 화상의 신호는 그로부터 읽어내져서, 예측 모드 전환 회로(52)에 있어서, 프레임 예측 처리 또는 필드 예측 모드 처리가 행하여진다. 다시 예측 판정 회로(54)의 제어하에, 연산부(53)에 있어서, 화상내 예측, 전방 예측, 후방 예측, 또는 양방향 예측의 연산이 행하여진다.
이들의 처리 가운데, 어느 처리를 행하는가는 예측 오차 신호(처리의 대상으로 되어 있는 참조 화상과, 이에 대한 예측 화상과의 차분)에 대응하여 결정된다. 그때문에, 움직임 벡터 검출 회로(50)는 이 판정에 사용되는 예측 오차 신호의 절대치의 합(제곱의 합이라도 된다)을 생성한다.
여기서, 예측 모드 전환 회로(52)에 있어서 프레임 예측 모드와 필드 예측 모드에 대해서 설명한다.
프레임 예측 모드가 설정된 경우에 있어서는, 예측 모드 전환 회로(52)는 움직임 벡터 검출 회로(50)로부터 공급되는 4 개의 휘도 블럭 Y[1] 내지 Y[4]를 그대로 후단의 연산부(53)에 출력한다. 즉 이 경우에 있어서는, 제 20A 도에 나타낸 바와 같이 각 휘도 블럭에 홀수 필드의 라인의 데이타와 짝수 필드의 라인의 데이타가 혼재한 상태로 되어 있다. 이 프레임 예측 모드에 있어서는 4개의 휘도 블럭(매크로 블럭)을 단위로 하여 예측이 행하여져 4 개의 휘도 블럭에 대해서 1 개의 움직임 벡터가 대응된다.
이에 대해서, 예측 모드 전환 회로(52)는 필드 예측 모드에 있어서는, 제 20A 도에 나타낸 구성으로 움직임 벡터 검출 회로(50)로부터 입력되는 신호를, 제 20B 도에 나타낸 바와 같이, 4 개의 휘도 블럭 중 휘도 블럭 Y[1] 내지 Y[2]를 예컨대 홀수 필드의 라인의 도트에 의해서만 구성시켜, 다른 2 개의 휘도 블럭 Y[3]과 Y[4]를 짝수 필드의 라인의 데이타에 의해 구성시켜서 연산부(53)에 출력한다. 이 경우에 있어서는 2 개의 휘도 블럭 Y[1] 내지 Y[2]에 대해서 1 개의 움직임 벡터가 대응되어 다른 2 개의 휘도 블럭 Y[3]과 Y[4]에 대해서 1 개의 움직임 벡터가 대응된다.
움직임 벡터 검출 회로(50)는 프레임 예측 모드에 있어서 예측 오차의 절대치의 합과 필드 예측 모드에 있어서 예측 오차의 절대치의 합을 예측 모드 전환 회로(52)로 출력한다. 예측 모드 전환 회로(52)는 프레임 예측 모드와 필드 예측 모드에 있어서 예측 오차의 절대치의 합을 비교하여 그 값이 작은 예측 모드에 대응하는 처리를 실시하여 데이타를 연산부(53)에 출력한다.
단, 그와 같은 처리는 실제로는 움직임 벡터 검출 회로(50)에서 행하여진다. 즉, 움직임 벡터 검출 회로(50)는 결정된 모드에 대응하는 구성의 한 신호를 예측 모드 전환 회로(52)로 출력해, 예측 모드 전환 회로(52)는 그 신호를 그대로 후단의 연산부(53)에 출력한다.
더욱이, 색차 신호는 프레임 예측 모드의 경우, 제 20A 도에 나타낸 바와 같이, 홀수 필드의 라인의 데이타와 짝수 필드의 라인의 데이타가 혼재하는 상태에서, 연산부(53)에 공급된다. 또, 필드 예측 모드의 경우, 제 20B 도에 나타낸 바와 같이, 각 색차 블럭 Cb, Cr 의 상반분(4 라인)이 휘도 블럭 Y[1], Y[2]에 대응하는 홀수 필드의 색차 신호로 되어 하반분(4 라인)이 휘도 블럭 Y[3], Y[4]에 대응하는 홀수 필드의 색차 신호로 된다.
또, 움직임 벡터 검출 회로(50)는 다음과 같이 하여, 예측 판정 회로(54)에 있어서, 화상내 예측, 전방 예측, 후방 예측, 또는 양방향 예측의 어느 예측을 행할 것인가를 결정하기 위한 예측 오차의 절대치의 합을 생성한다.
즉, 화상내 예측의 예측 오차의 절대치의 합으로서 참조 화상의 매크로 블럭의 신호 Aij의 합Aij의 절대치 ｜Aij｜와 매크로 블럭의 신호 Aij의 절대치 ｜Aij｜의 합｜Aij｜의 차를 구한다. 또, 전방 예측의 예측 오차의 절대치의 합으로서, 참조 화상의 매크로 블럭의 신호 Aij와 예측 화상의 매크로 블럭의 신호 Bij의 차 Aij-Bij 의 절대치 ｜Aij=Bij｜의 합｜Aij-Bij｜를 구한다. 또, 후방 예측과 양방향 예측의 예측 오차의 절대치의 합도 전방 예측에 있어서의 경우와 마찬가지로(그 예측 화상을 전방 예측에 있어서의 경우와 다른 예측 화상으로 변경하여) 구한다.
이들의 절대치의 합은 예측 판정 회로(54)에 공급된다. 예측 판정 회로(54)는 전방 예측, 후방 예측 및 양방향 예측의 예측 오차의 절대치의 합 중 가장 작은 것을 인터 예측의 예측 오차의 절대치의 합으로서 선택한다. 또한, 이 인터 예측의 예측 오차의 절대치의 합과 화상내 예측의 예측 오차의 절대치의 합을 비교해 그 작은쪽을 선택하여, 이 선택한 절대치의 합에 대응하는 모드를 예측 모드로서 선택한다. 즉, 화상내 예측의 예측 오차의 절대치의 합의 쪽이 작으면 화상내 예측 모드가 설정된다. 인터 예측의 예측 오차의 절대치의 합의 쪽이 작으면 전방 예측, 후방 예측 또는 양방향 예측 모드 중 대응하는 절대치의 합이 가장 작었던 모드가 설정된다.
이와 같이, 움직임 벡터 검출 회로(50)는 참조 화상의 매크로 블럭의 신호를 프레임 또는 필드 예측 모드 중, 예측 모드 전환 회로(52)에 의해 선택된 모드에 대응하는 구성으로 예측 모드 전환 회로(52)를 거쳐서 연산부(53)에 공급함과 동시에, 4 개의 예측 모드 중, 예측 판정 회로(54)에 의해 선택된 예측 모드에 대응하는 예측 화상과 참조 화상의 사이의 움직임 벡터를 검출해, 가변장 부호화 회로(58)와 움직임 보상 회로(64)에 출력한다. 상술한 바와 같이, 이 움직임 벡터로서는 대응하는 예측 오차의 절대치의 합이 최소가 되는 것이 선택된다.
예측 판정 회로(54)는 움직임 벡터 검출 회로(50)가 전방 원화상부(51a)로부터 I 화상의 화상 데이타를 읽어내고 있을 때, 예측 모드로서 프레임(화상)내 예측 모드(움직임 보상을 행하지 않는 모드)를 설정하여, 연산부(53)의 스위치(53d)를 접점 a 측으로 절환한다. 이에 의해, I 화상의 화상 데이타가 DCT 모드 전환 회로(55)에 입력된다.
이 DCT 모드 전환 회로(55)는, 제 21A 도 또는 21B 도에 나타낸 바와 같이, 4 개의 휘도 블럭의 데이타를 홀수 필드의 라인과 짝수 필드의 라인이 혼재하는 상태(프레임 DCT 모드), 또는 분리된 상태(필드 DCT 모드)의 어느 상태로 하여 DCT 회로(56)에 출력한다.
즉, DCT 모드 전환 회로(55)는 홀수 필드와 짝수 필드의 데이타를 혼재하여 DCT 처리한 경우에 있어서 부호화 효율과 분리한 상태에 있어서 DCT 처리한 경우의 부호화 효율과를 비교하여 부호화 효율이 양호한 모드를 선택한다.
예컨대, 입력된 신호를 제 21A 도에 나타낸 바와 같이, 홀스 필드와 짝수 필드의 라인이 혼재하는 구성으로 하여, 상하에 인접하는 홀수 필드의 라인의 신호와 짝수 필드의 라인의 신호의 차를 연산하여, 다시 그 절대치의 합(또는 제곱합)을 구한다. 또, 입력된 신호를 제 21B 도에 나타낸 ㅂ와 같이, 홀수 필드와 짝수 필드의 라인이 분리한 구성으로 하여, 상하에 인접하는 홀수 필드의 라인끼리의 신호의 차와 짝수 필드의 라인끼리의 신호의 차를 연산하여 각각의 절대치의 합(또는 제곱합)을 구한다. 다시, 양자(절대치의 합)를 비교해 작은값에 대응하는 DCT 모드를 설정한다. 즉, 전자의 쪽이 작으면 프레임 DCT 모드를 설정하여 후자의 쪽이 작으면 필드 DCT 모드를 설정한다.
그리고, 선택한 DCT 모드에 대응하는 구성의 데이타를 DCT 회로(56)로 출력함과 함게, 선택한 DCT 모드를 나타내는 DCT 플레그를 가변장 부호화 회로(58)와 움직임 보상 회로(64)에 출력한다.
예측 모드 전환 회로(52)에 있어서 예측 모드(20 도)와 이 DCT 모드 전환 회로(55)에 있어서 DCT 모드(21 도)를 비교하여 명백한 바와 같이, 휘도 블럭에 관하여는 양자의 각 모드에 있어서의 데이타 구조는 실질적으로 동일하다.
예측 모드 전환 회로(52)에 있어서, 프레임 예측 모드(홀수 라인과 짝수 라인이 혼재하는 모드)가 선택되었을 경우, DCT 모드 전환 회로(55)에 있어서도 프레임 DCT 모드(홀수 라인과 짝수 라인이 혼재하는 모드)가 선택되는 가능성이 높고, 또 예측 모드 전환 회로(52)에 있어서, 필드 예측 모드(홀수 필드와 짝수 필드의 데이타가 분리된 모드)가 선택되었을 경우, DCT 모드 전환 회로(55)에 있어서, 필드 DCT 모드(홀수 필드와 짝수 필드의 데이타가 분리된 모드)가 선택되는 가능성이 높다.
그러나, 반드시 항상 그와 같이 되어지는 것은 아니고, 예측 모드 전환 회로(52)에 있어서는 예측 오차의 절대치의 합이 작게 되도록 모드가 결정되고 DCT 모드 전환 회로(55)에 있어서는 부호화 효율이 양호하게 되도록 모드가 결정된다.
DCT 모드 전환 회로(55)로부터 출력된 I 화상의 화상 데이타는 DCT 회로(56)에 입력되어, DCT(이산 코사인 변환) 처리되어 DCT 계수로 변환된다. 이 DCT 계수는 양자화 회로(57)에 입력되어, 송신 버퍼(59)의 데이타 축적량(버퍼 축적량)에 대응한 양자화 스텝으로 양자화된 후, 가변장 부호화 회로(58)에 입력된다.
가변장 부호화 회로(58)는 양자화 회로(57)로부터 공급되는 화상 데이타(지금의 경우, I 화상의 데이타)를, 예컨대 하프만 부호 등의 가변장 부호로 변환하여 송신 버퍼(59)로 출력한다.
가변장 부호화 회로(58)에는 또, 양자화 회로(57)로부터 양자화 스텝(스케일), 예측 판정 회로(54)로부터 예측 모드(화상내 예측, 전방 예측, 후방 예측, 또는 양방향 예측의 어느 것이 설정되었는가를 나타내는 모드), 움직임 벡터 검출 회로(50)로부터 움직임 벡터, 예측 모드 전환 회로(52)로부터 예측 플레그(프레임 예측 모드 또는 필드 예측 모드의 어느것이 설정되었는가를 나타내는 플레그), 및 DCT 모드 전환 회로(55)가 출력하는 DCT 플레그(프레임 DCT 모드 또는 필드 DCT 모드의 어느 것이 설정되었는가를 나타내는 플레그)가 입력되어 있어 이들도 가변장 부호화 된다.
송신 버퍼(59)는 입력된 데이타를 일시 축적하여, 축적량에 대응하는 데이타를 양자화 회로(57)에 출력한다.
송신 버퍼(59)는 그 데이타 잔량이 허용 상한치까지 증량하면 양자화 제어 신호에 의하여 양자화 회로(57)의 양자화 스케일을 크게 함으로서, 양자화 데이타의 데이타량을 저하시킨다. 또, 이외는 역으로, 데이타 잔량이 허용 하한치까지 감소하면, 송신 버퍼(59)는 양자화 제어 신호에 의하여 양자화 회로(57)의 양자화 스케일을 작게 함으로서 양자화 데이타의 데이타량을 증대시킨다. 이와 같이 하여 송신 버퍼(59)의 오버플로우 또는 언더플로우가 방지된다.
그리고, 송신 버퍼(59)에 축적된 데이타는 미리 정해진 타이밍으로 읽어내져서 전송로로 출력되어 예컨대 기록 매체(3)에 기록된다.
한편, 양자화 회로(57)로부터 출력된 I 화상의 데이타는 역양자화 회로(60)에 입력되어 양자화 회로(57)로부터 공급되는 양자화 스텝에 대응하여 역양자화된다. 역양자화 회로(60)의 출력은 IDCT(역 DCT) 회로(61)에 입력되어 역 DCT 처리된 후, 연산기(62)를 거쳐서 프레임 메모리(63)의 전방 예측 화상부(63a)로 공급되어 기억된다.
움직임 벡터 검출 회로(50)는 순차적으로 입력되는 각 프레임의 화상 데이타를 예컨대, I, B, P, B, P, B, ....의 화상으로서 각각 처리하는 경우, 최초로 입력된 프레임의 화상 데이타를 I 화상으로서 처리한 후, 다음에 입력된 프레임의 화상을 B 화상으로서 처리하기 전에, 다시 그 다음에 입력된 프레임의 화상 데이타를 P 화상으로서 처리한다. B 화상은 후방 예측을 수반하기 때문에, 후방 예측 화상으로서의 P 화상이 먼저 준배되어 있지 않으면 복호할 수가 없기 때문이다.
그래서 움직임 벡터 검출 회로(50)는 I 화상의 처리의 다음에 후방 원화상부(51c)에 기억되어 있는 P 화상의 화상 데이타의 처리를 개시한다. 그리고, 상술한 경우와 마찬가지로 매크로 블럭 단위에서의 프레임간 차분(예측 오차)의 절대치의 합이 움직임 벡터 검출 회로(50)로부터 예측 모드 전환 회로(52)와 예측 판정 회로(54)에 공급된다. 예측 모드 전환 회로(52)와 예측 판정 회로(54)는 이 P 화상의 매크로 블럭의 예측 오차의 절대치의 합에 대응하여 프레임/필드 예측 모드, 또는 화상내 예측, 전방 예측, 후방 예측, 혹은 양방향 예측의 예측 모드를 설정한다.
연산부(53)는 프레임내 예측 모드가 설정되었을때 스위치(53d)를 상술한 바와 같이 접점 a 측으로 절환한다.
따라서, 이 데이타는 I 화상의 데이타와 마찬가지로, DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 가변장 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 거쳐서 전송로로 전송된다. 또, 이 데이타는 역양자화 회로(60), IDCT 회로(61), 연산기(62)를 거쳐서 프레임 메모리(63)의 후방 예측 화상부(63b)에 공급되어 기억된다.
전방 예측 모드일때, 스위치(53d)가 접점 b로 절환됨과 함께, 프레임 메모리(63)의 전방 예측 화상부(63a)에 기억되어 있는 화상(지금의 경우 I 화상의 화상) 데이타가 읽어내져서 움직임 보상 회로(64)에 의해, 움직임 벡터 검출 회로(50)가 출력하는 움직임 벡터에 대응하여 움직임 보상된다. 즉, 움직임 보상 회로(64)는 예측 판정 회로(54)로부터 전방 예측 모드의 설정이 지령되었을 때, 전방 예측 화상부(63a)의 읽어내기 어드레스를 움직임 벡터 검출 회로(50)가 지금 출력하고 있는 매크로 블럭의 위치에 대응하는 위치로부터 움직임 벡터에 대응하는 분만큼 변위시켜서 데이타를 읽어내어 예측 화상 데이타를 생성한다.
움직임 보상 회로(64)로부터 출력된 후 예측 화상 데이타는 연산기(53a)에 공급된다. 연산부(53a)는 예측 모드 전환 회로(52)로부터 공급된 참조 화상의 매크로 블럭의 데이타로부터 움직임 보상 회로(64)로부터 공급된 이 매크로 블럭에 대응하는 예측 화상 데이타를 감산하여 그 차분(예측 오차)을 출력한다. 이 차분 데이타는 DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 가변장 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 거쳐서 전송로에 전송된다. 또 이 차분 데이타는 역양자화 회로(60), IDCT 회로(61)에 의해 국소적으로 복호되어, 연산기(62)에 입력된다.
이 연산기(62)에는 또, 연산기(53a)에 공급되어 있는 예측 화상 데이타와 동일의 데이타가 공급되어 있다. 연산기(62)는 IDCT 회로(61)가 출력하는 차분 데이타에 움직임 보상 회로(64)가 출력하는 예측 화상 데이타를 가산한다. 이에 의해 원래의(복호한) P 화상의 화상 데이타가 얻어진다. 이 P 화상의 화상 데이타는 프레임 메모리(63)의 후방 예측 화상부(63b)에 공급되어 기억된다.
움직임 벡터 검출 회로(50)는 이와 같이, I 화상과 P 화상의 데이타가 전방 예측 화상부(63a)와 후방 예측 화상부(63b)에 각각 기억된 후, 다음에 B 화상의 처리를 실행한다.
예측 모드 전환 회로(52)와 예측 판정 회로(54)는 매크로 블럭 단위에서의 프레임간 차분의 절대치의 합의 크기에 대응하여 프레임/필드 모드를 설정하고, 또, 예측 모드를 프레임내 예측 모드, 전방 예측 모드, 후방 예측 모드, 또는 양방향 예측 모드의 어느 것인가에 설정한다.
상술한 바와 같이, 프레임 예측 모드 또는 전방 예측 모드일때, 스위치(53d)는 접점 a 또는 b로 절환된다. 이때, P 화상에 있어서의 경우와 마찬가지의 처리가 행하여져 데이타가 전송된다.
이에 대해서, 후방 예측 모드 또는 양방향 예측 모드가 설정되었을때, 스위치(53d)는 접점 c 또는 d에 각각 절환된다.
스위치(53d)가 접점 c로 절환되어 있는 후방 예측 모드일때, 후방 예측 화상부(63b)에 기억되어 있는 화상(지금의 경우, P 화상의 화상) 데이타가 읽어내져서, 움직임 보상 회로(64)에 의해 움직임 벡터 검출 회로(50)가 출력하는 움직임 벡터에 대응해서 움직임 보상된다. 즉, 움직임 보상 회로(54)는 예측 판정 회로(54)로부터 후방 예측 모드의 설정이 지령되었을 때, 후방 예측 화상부(63b)의 읽어내기 어드레스를 움직임 벡터 검출 회로(50)가 지금 출력하고 있는 매크로 블럭의 위치에 대응하는 위치로부터 움직임 벡터에 대응하는 분만큼 변위하여 데이타를 읽어내어 예측 화상 데이타를 생성한다.
움직임 보상 회로(64)에 의해 출력된 예측 화상 데이타는 연산기(53b)에 공급된다. 연산기(53b)는 예측 모드 전환 회로(52)로부터 공급된 참조 화상의 매크로 블럭의 데이타로부터 움직임 보상 회로(64)로부터 공급된 예측 화상 데이타를 감산하여 그 차분을 출력한다. 이 차분 데이타는 DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 가변장 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 거쳐서 전송로에 전송된다.
스위치(53d)가 접점 d 로 전환되어 있는 양방향 예측 모드일때, 전방 예측 화상부(63a)에 기억되어 있는 화상(지금의 경우, I 화상의 화상) 데이타와 후방 예측 화상부(63b)에 기억되어 있는 화상(지금의 경우, P 화상의 화상) 데이타가 읽어내져서, 움직임 보상 회로(64)에 의해 움직임 벡터 검출 회로(50)가 출력하는 움직임 벡터에 대응해서 움직임 보상된다.
즉, 움직임 보상 회로(64)는 예측 판정 회로(54)로부터 양방향 예측 모드의 설정이 지령되었을 때, 전방 예측 화상부(63a)와 후방 예측 화상부(63b)의 읽어내기 어드레스를 움직임 벡터 검출 회로(50)가 지금 출력하고 있는 매크로 블럭의 위치에 대응하는 위치로부터 움직임 벡터(0) 경우의 움직임 벡터는 전방 예측 화상용과 후방 예측 화상용의 2개가 된다)에 대응하는 분만큼 변위시켜서 데이타를 읽어 내고 예측 화상 데이타를 생성한다.
움직임 보상 회로(64)로부터 출력된 예측 화상 예측 화상 데이타는 연산기(53c)에 공급된다. 연산기(53c)는 움직임 벡터 검출 회로(50)로부터 공급된 참조 화상의 매크로 블럭의 데이타로부터 움직임 보상 회로(64)로부터 공급된 예측 화상 데이타의 평균치를 감산하여 그 차분을 출력한다. 이 차분 데이타는 DCT 모드 전환 회로(55), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 가변장 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 거쳐서 전송로에 전송된다.
B 화상의 화상은 다른 화상의 예측 화상으로 되는 일이 없기 때문에 프레임 메모리(63)에는 기억되지 않는다.
더욱이, 프레임 메모리(63)에 있어서 전방 예측 화상부(63a)와 후방 예측 화상부(63b)는 필요에 응하여 뱅크 전환이 행하여져, 미리 정해진 참조 화상에 대해서 한쪽 또는 다른쪽에 기억되어 있는 것을 전방 예측 화상 혹은 후방 예측 화상으로서 전환하여 출력할 수가 있다.
이상에 있어서는 휘도 블럭을 중심으로 하여 설명했으나, 색차 블럭에 대해서도 마찬가지로, 제 20A 도 내지 제 20B 도 및 제 21A 도 내지 제 21B 도에 매크로 블럭을 단위로 해서 처리되어 전송된다. 더우기, 색차 블럭을 처리하는 경우의 움직임 벡터는 대응하는 휘도 블럭의 움직임 벡터를 수직 방향과 수평 방향으로 각각 1/2로 한 것이 사용된다.
다음에 제 22 도는 제 17 도의 디코더(31)의 한 예의 구성을 나타내는 블럭도이다. 전송로(기록 매체 3)를 거쳐서 전송된 부호화된 화상 데이타는 도시하지 않은 수신 회로로 수신된다든가, 재생 장치로 재생되어, 수신 버퍼(81)에 일시 기억된 후, 복호 회로(90)의 가변장 복호와 회로(82)에 공급된다. 가변장 복호화 회로(82)는 수신 버퍼(81)로부터 공급된 데이타를 가변장 복호화하여 움직임 벡터 예측 모드, 예측 플레그 및 DCT 플레그를 움직임 보상 회로(87)에, 또, 양자화 스텝을 역양자화 회로(83)에 각각 출력함과 함께, 복호된 화상 데이타를 역양자화 회로(83)로 출력한다.
역양자화 회로(83)는 가변장 복호화 회로(82)에 의해 공급된 화상 데이타를 마찬가지로 가변장 복호화 회로(82)로부터 공급된 양자화 스텝에 따라서 역양자화 하여, IDCT 회로(84)에 출력한다. 역양자화 회로(83)로부터 출력된 데이타(DCT 계수)는 IDCT 회로(84)에서 역 DCT 처리되어 연산기(85)에 공급된다.
IDCT 회로(84)로부터 공급된 화상 데이타가 I 화상의 데이타인 경우, 그 데이타는 연산기(85)로부터 출력되어, 연산기(85)에 후에 입력되는 화상 데이타(P 또는 B 화상의 데이타)의 예측 화상 데이타 생성을 위해, 프레임 메모리(86)의 전방 예측 화상부(86a)에 공급되어 기억된다. 또, 이 데이타는 포맷 변환 회로(32)(제 17 도)로 출력된다.
IDCT 회로(84)로부터 공급된 화상 데이타가 그 1 프레임 전의 화상 데이타를 예측 화상 데이타로 하는 P 화상의 데이타이며 전방 예측 모드의 데이타인 경우, 프레임 메모리(86)의 전방 예측 화상부(86a)에 기억되어 있는 1 프레임 전의 화상 데이타(I 화상의 데이타)가 읽어내져서, 움직임 보상 회로(87)로 가변장 복호화 회로로부터 출력된 움직임 벡터에 대응하는 움직임 보상이 실시된다. 그리고, 연산기(85)에 있어서, IDCT 회로(84)로부터 공급된 화상 데이타(차분의 데이타)와 가산되어 출력된다. 이 가산된 데이타, 즉, 복호된 P 화상의 데이타는 연산기(85)에 후에 입력되는 화상 데이타(B 화상 또는 P 화상의 데이타)의 예측 화상 데이타 생성을 위해, 프레임 메모리(86)의 후방 예측 화상부(86b)에 공급되어서 기억된다.
P 화상의 데이타일지라도, 화상내 예측 모드의 데이타는 I 화상의 데이타와 마찬가지로 연산기(85)로 특히 처리를 행하지 않고, 그대로 후방 예측 화상부(86b)에 기억된다.
이 P 화상은 다음의 B 화상의 다음에 표시되어야 할 화상이기 때문에, 이 시점에서는 아직 포맷 변환 회로(32)로 출력되지 않는다(상술한 바와 같이 B 화상의 후에 입력된 P 화상이 B 화상보다 앞서 처리되어 전송되어 있다). IDCT 회로(84)로부터 공급된 화상 데이타가 B 화상의 데이타인 경우, 가변장 복호화 회로(82)로부터 공급된 예측 모드에 대응해서 프레임 메모리(86)의 전방 예측 화상부(86a)에 기억되어 있는 I 화상의 화상 데이타(전방 예측 모드의 경우), 후방 예측 화상부(86b)에 기억되어 있는 P 화상의 화상 데이타(후방 예측 모드의 경우), 또는 그 양방의 화상 데이타(양방향 예측 모드의 경우)가 읽어내져서, 움직임 보상 회로(87)에 있어서, 가변장 복호화 회로(82)로부터 출력된 움직임 벡터에 대응하는 움직임 보상이 실시되어 예측 화상이 생성된다. 단, 움직임 보상을 필요로 하지 않는 경우(화상내 예측 모드의 경우), 예측 화상은 생성되지 않는다.
이와 같이 하여, 움직임 보상 회로(87)로 움직임 보상이 실시된 데이타는 연산기(85)에 있어서 IDCT 회로(84)의 출력과 가산된다. 이 가산 출력은 포맷 변환 회로(32)에 출력된다. 단, 이 가산 출력은 B 화상의 데이타이며 다른 화상의 예측 화상 생성을 위해 이용되는 일이 없기 때문에 프레임 메모리(86)에는 기억되지 않는다.
B 화상의 화상이 출력된 후, 후방 예측 화상부(86b)에 기억되어 있는 P 화상의 화상 데이타가 읽어내져서, 움직임 보상 회로(87)를 거쳐서 연산기(85)에 공급된다. 단, 이때, 움직임 보상은 행하여지지 않는다.
더욱이, 이 디코더(31)에는 제 19 도의 인코더(18)에 있어서 예측 모드 전환 회로(52)와 DCT 모드 전환 회로(55)에 대응하는 회로가 도시되어 있지 않으나, 이들의 회로에 대응하는 처리, 즉, 홀수 필드와 짝수 필드의 라인의 신호가 분리된 구성을 원래의 혼재하는 구성에 필요에 응하여 되돌리는 처리는 움직임 보상 회로(87)가 실행한다.
또, 이상에 있어서는 휘도 신호의 처리에 대해서 설명했으나, 색차 신호의 처리도 마찬가지로 행하여진다. 단, 이 경우, 움직임 벡터는 휘도 신호용의 것을 수직 방향 및 수평 방향으로 1/2로 한 것이 사용된다.
[발명이 해결하고자 하는 과제]
이상과 같이, 종래의 화상 신호 부호화 및 복호화 방법에 의하면, 색차 신호의 해상도가 고정되어 보다 양호한 색차 신호의 해상도를 얻을 수 없는 과제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 상황에 비추어서 이루어진 것이며, 색신호 성분의 해상도를 향상할 수 있도록 하는 것이다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
청구항 1에 기재된 화상 신호 부호화 방법은 화상 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하고, 부호화된 신호에 미리 정해진 연산을 실시하여, 연산에 의해 얻어진 신호를 양자화하여, 양자화한 신호를 가변장 부호화하는 화상 신호 부호화 방법에 있어서, 화상 신호의 색신호 성분을 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분으로 분해하여 해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하여 생성된 예측 화상 신호를 사용하여 해상도가 높은 색 신호 성분을 부호화하는 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 기재된 화상 신호 부호화 장치는 화상 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하고, 부호화된 신호에 미리 정해진 연산을 실시하여, 연산에 의해 얻어진 신호를 양자화하고, 양자화한 신호를 가변장 부호화하는 화상 신호 부호화 장치에 있어서, 화상 신호의 색신호 성분을 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분으로 분해하는 분해 수단으로서의 다운 샘플링 회로(103, 104)와 해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 생성 수단으로서의 업 샘플링 회로(111)와 업 샘플링 회로(111)에 의해 생성된 예측 화상 신호를 사용하여 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화하는 부호화 수단으로서의 연산기(112), 가변장 부호화 회로(115)를 갖추는 것을 특징으로 한다.
청구항 13에 기재된 화상 신호 복호화 방법은 가변장 부호화되어 있는 입력 화상 신호를 가변장 복호화하고, 복호화된 신호를 역양자화하고, 역양자호된 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하는 화상 신호 복호화 방법에 있어서, 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분으로 분해된 색신호 성분을 포함하는 화상 신호로부터 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분을 추출하고, 해상도가 낮은 색신호 성분을 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하고, 해상도가 낮은 색신호 성분을 복호화하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하고, 생성된 예측 화상 신호를 사용하여, 해상도가 높은 색신호 성분을 복호화하는 것을 특징으로 한다.
청구항 17에 기재된 화상 신호 복호화 장치는 가변장 부호화되어 있는 입력 화상 신호를 가변장 복호화하고, 복호화된 신호를 역양자화하고, 역양자화된 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하는 화상 신호 복호화 장치에 있어서, 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분으로 분해된 색신호 성분을 포함하는 화상 신호로부터 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분을 추출하는 추출 수단으로서의 분리 회로(150)와, 해상도가 낮은 색신호 성분을 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하는 제 1 의 복호화 수단으로서의 연산기(85)와, 해상도가 낮은 색신호 성분을 복호화하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 생성 수단으로서 의 업 샘플링 회로(151)와, 생성된 예측 화상 신호를 사용하여 해상도가 높은 색신호 성분을 복호화하는 제 2 의 복호화 수단으로서의 연산기(155)를 갖추는 것을 특징으로 한다.
청구항 21 에 기재된 화상 신호 기록 매체는 휘도 신호 성분과 색신호 성분을 포함하는 화상 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하고, 부호화하한 신호로 미리 정해진 연산을 실시하여, 연산에 의해 얻어진 신호를 양자화하고, 양자화한 신호를 가변장 부호화한 신호를 기록한 화상 신호 기록 매체에 있어서, 화상 신호의 색신호 성분을 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호로 분해하고, 해상도가 낮은 색신호 성분을 휘도 신호 성분과 동일의 그룹으로 기록하고, 해상도의 높은 색신호 성분을 휘도 신호 성분과는 독립의 그룹으로 기록한 것을 특징으로 한다.
[발명의 구성 및 작용]
[작용]
청구항 1에 기재된 화상 신호 부호화 방법, 및 청구항 9 에 기재된 화상 신호 부호화 장치에 있어서는 화상 신호의 색신호 성분이 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도의 높은 색신호 성분으로 분해되어 해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한다. 이에 의해, 해상도가 낮은 색신호 성분뿐만 아니고, 해상도가 높은 색신호 성분도 동시에 전송할 수가 가능하게 된다.
청구항 13에 기재된 화상 신호 복호화 방법, 및 청구항 17 에 기재된 화상 신호 복호화 장치에 있어서는, 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분이 추출되고, 해상도가 낮은 색신호 성분을 복호화하여 얻어지는 신호로부터, 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호가 생성되고, 이 예측 화상 신호를 사용하여, 해상도의 높은 색신호 성분이 복호화된다.
따라서, 색신호 성분에 대해서도 높은 해상도의 신호를 복호측에 있어서 얻을 수가 있게 된다.
청구항 21 에 기재된 화상 신호 기록 매체에 있어서는 해상도가 낮은 색신호 성분이 휘도 신호 성분과 동일의 그룹으로 기록되어, 해상도가 높은 색신호 성분이 휘도 신호 성분과는 독립의 그룹으로 기록된다. 이에 의해, 종래의 장치와 동일의 장치로 낮은 색신호 성분의 화상을 얻을 수 있을 뿐만 아니고, 필요에 응하여 어댑터를 부가함으로서, 해상도가 높은 색신호 성분에 입각한 화상을 얻을 수가 있게 된다.
[실시예]
제 1 도는 본 발명의 화상 신호 부호화 장치화 복호화 장치의 전체의 구성을 나타내는 블럭도이며, 제 17 도에 나타낸 종래의 경우와 대응하는 부분에는 동일의 부호가 달려 있다. 본 실시예에 있어서는 A/D 변화기(300)에 있어서 전처리 회로(11)가 출력하는 색차 신호의 A/D 변환의 타이밍(샘플링의 타이밍)이 제 17 도에 있어서 A/D 변환기(13)에 있어서의 경우와 다르게 되어 있다. 그 결과, A/D 변환기(300)가 출력하는 색차 신호를 그 후단에서 처리하는 색차 신호 프레임 메모리(301), 포맷 변환 회로(302), 인코더(303)가 종래의 경우와 다른 구성으로 되어 있다.
더욱이, 또, 복호화 장치(2)에 있어서는 디코더(401), 포맷 변환 회로(402), 색차 신호 프레임 메모리(403), 및 D/A 변환기(404)가 제 17 도에 나타낸 디코더(31), 포맷 변환 회로(32), 색차 신호 프레임 메모리(35), 및 D/A 변환기(37)와 다른 구성으로 되어 있다.
그 밖의 구성은 제 17 도에 있어서의 경우와 마찬가지이다.
본 발명의 A/D 변환기(300)에 있어서는 제 2A 도에 나타낸 바와 같이, 샘플링이 행하여진다. 즉, A/D 변환기(12)에 있어서 휘도 신호의 샘플링 점이 도면중 0표로 나타내지는 것이라 하면, A/D 변환기(300)로 행해지는 색차 신호의 샘플링 점은 도면중 X표로 나타낸 바와 같이, 휘도 신호의 샘플점과 1:1에 대응하는 것으로 된다(4:4:4: 샘플링으로 된다).
이 A/D 변환기(300)에 의해 샘플링된 색차 신호는 색차 신호 프레임 메모리(301)로 공급되어 기억된다. 색차 신호 프레임 메모리(301)로부터 읽어내진 색차 신호는 포맷 변환 회로(302)에 입력되어 다운 샘플링된다.
즉, 포맷 변환 회로(302)는 예컨대 제 3 도에 나타내는 바와 같이 다운 샘플링 회로를 내장하고 있고, A/D 변환기(300)에 의해 4:4:4 의 비로 샘플링된 색차 신호를 로우패스(Low pass) 필터(131)로 1/2의 주파수 대역에 대역 제한한 후, 솎음 회로(132)로 각 라인의 데이타를 1개 걸러서 솎는다. 이에 의해, 제 2B 도에 나타내는 바와 같이, 4:2:2의 샘플링으로 된다. 즉, 이 경우에 있어서는 각 라인에 있어서, 2 개의 휘도 신호에 대해서 1개의 색차 신호가 대응하는 것이 된다.
포맷 변환 회로(302)는 이와 같이 하여, 4:2:2의 비로 샘플링된 색차 신호를 다시 마찬가지로 해서 내장하는 다운 샘플링 회로에 의해 다운 샘플링하여, 제 2C 도에 나타내 바와 같이 4:2:0 의 비의 샘플링의 색차 신호를 생성한다. 이 경우는 4:2:2 샘플링의 색차 신호를 1 라인 건너로 모두 솎아내도록 하고 있기 때문에, 4 개의 휘도 신호에 대해서, 1 개의 색차 신호가 대응하는 것이 된다.
더욱이, 이상에 있어서는, 데이타를 단지 솎는것으로 해서, 샘플링의 비를 변경하도록 했으나, 예컨대 복수의 미리 정해진 위치의 색차 신호를 평균하는 등하여, 서브 샘플링하는 것도 가능하다. 예컨대, 제 2A 도에 나타내는 4개의 색차 신호를 평균하는 것에 의해, 제 2C 도에 있어서, ( )를 달아 X 표로 나타내는 색차 신호를 얻을 수가 있다.
포맷 변환 회로(302)는 이와 같이 하여 생성한 다른 분해능의 계층의 신호로 되어진 색차 신호를 대응하는 휘도 신호의 데이타와 함께 블럭화를 행한다. 이에 의해, 제 4 도에 나타낸 바와 같이, 4:4:4, 4:2:2, 또는 4:2:0의 3 종류의 매크로 블럭의 구성이 가능해진다.
제 4A 도에 나타낸 바와 같이, 4:4:4의 매크로 블럭은 4 개의 휘도 블럭 Y1 내지 Y4와, 그에 대응하는 Cb의 색차 블럭 Cb5, Cb7, Cb9, Cb11과 Cr의 색차 블럭 Cr6, Cr8, Cr10, Cr12 에 의해 구성된다. 이에 대해서 제 4B 도에 나타낸 바와 같이, 4:2:2 의 매크로 블럭에 있어서는 휘도 블럭은 제 4A 도에 나타내는 4:4:4 의 매크로 블럭에 있어서의 경우와 동일하다.
색차 블럭 Cb 가 Cb5′ 와 Cb7′에 의해 구성된다. 또, 색차 블럭 Cr은 Cr6′ 와 Cr8′에 의해 구성된다. 또한, 제 4C 도에 나타내는 바와 같이, 4:2:0 의 매크로 블럭에 있어서는 휘도 블럭은 4:4:4의 매크로 블럭에 있어서의 경우와 동일하나, 색차 블럭 Cb 는 Cb5″에 의해 구성되어 색차 블럭 Cr 은 Cr6″에 의해 구성된다.
더욱이, 각 블럭의 부호에 달려있는 숫자는 각 매크로 블럭내에 있어서, 그 데이타를 전송하는 경우에 있어서 전송의 순번을 나타내고 있다. 또한, ′는 그것이 다운 샘플링된 데이타라는 것을 나타내고, ″는 다운 샘플링이 2회 행하여진 것을 나타내고 있다. 따라서, 예컨대 Cb5′ 는 Cb5 를 직접 다운 샘플링하여 생성한 것은 아니다(이것은 상술한 바와 같이, Cb5 와 Cb9 을 다운 샘플링하여 생성한 것이다).
제 4B 도에 있어서 4:2:2의 매크로 블럭의 색차의 전송의 순서가 Cb5′의 다음에 Cb7′를 전송하도록 되어 있지 않은 것은 제 4C 도에 나타낸 4:2:0의 매크로 블럭에 있어서 전송 순서와 대응시키기 위한 것이다. 즉, 제 4C 도에 나타낸 매크로 블럭에 있어서는 Cb5″의 다음에 Cr6″가 전송된다.
이 때문에, 제 4B 도에 나타낸 4:2:2의 매크로 블럭에 있어서도 Cb5′의 다음에 Cr6′를 전송하도록 하고 있는 것이다.
마찬가지로, 제 4A 도에 나타낸 4:4:4 의 매크로 블럭에 있어서의 전송 순서도, 제 4B 도에 나타낸 4:2:2의 매크로 블럭의 전송 순서에 대응하도록 정해져 있다. 이와 같이 하는 것에 의해 어느것의 비의 매크로 블럭이 전송되어 온 경우에 있어서도 인코더에 있어서 공통의 회로에 의한 처리가 가능해진다.
단, 본 실시예에 있어서는 이 3 종류의 매크로 블럭이 인코더(303)로 전송되는 것은 아니고, 제 4C 도에 나타낸 4개의 휘도 블럭 Y1 내지 Y4 와, 2 개의 색차 블럭 Cb5″, Cr6″에 의해 구성되는 4:2:0의 매크로 블럭과, 4B 도에 나타낸 4:2:2의 매크로 블럭을 구성하는 블럭 중 휘도 블럭을 제외한 색차 블럭 Cb5′, Cb7′ 및 색차 블럭 Cr6′, Cr8′와, 제 4A 도에 나타낸 4:4:4의 매크로 블럭 중 휘도 블럭을 제외한 색차 블럭 Cb5, Cb7, Cb9, Cb11 및 색차 블럭 Cr6, Cr8, Cr10, Cr12의 3 종류의 데이타가 인코더(303)로 전송된다.
인코더(303)는 예컨대 제 5 도에 나타낸 바와 같이 구성된다. 단, 제 19 도에 있어서 움직임 벡터 검출 회로(50), 프레임 메모리(51), 예측 모드 전환 회로(52), 예측 판정 회로(54), DCT 모드 전환 회로(55), 송신 버퍼(59) 등은 그 도시가 생략되어 있으나 제 5 도의 실시예에 있어서도 마찬가지로 접속되어 있는 것이다.
또, 제 5 도의 실시예에 있어서는 프레임 메모리(63)가 루마(휘도 신호) 프레임 메모리(63L)와 크로마(색차 신호) 프레임 메모리(63C)에 또 움직임 보상 회로(64)가 움직임 보상 회로(64L)와 움직임 보상 회로(64C)로 분할하여 표시되어 있으나, 제 19 도의 예에 있어서는 이것을 일체적으로 도시한 것이며, 제 19 도의 장치에 있어서도 프레임 메모리(63)와 움직임 보상 회로(64)는 루마(휘도 신호)용과 크로마(색차 신호)용의 것이 2 개 준비되어 있다.
또한, 제 5 도의 실시예에 있어서는 루마 프레임 메모리(63L)와 크로마 프레임 메모리(63C)는 제 19 도에 나타낸 경우와 마찬가지로 내부에 전방 예측 화상부와 후방 예측 화상부를 각각 갖고 있는 것이다.
즉, 제 5 도의 실시예 중 움직임 벡터 검출 회로(50) 내지 움직임 보상 회로(64)에 의해 구성되어 있는 회로(100)는 제 19 도에 있어서의 경우와 기본적으로 마찬가지의 구성으로 되어 있다.
이 회로(100)는 색차 신호에 관해서 착목하면, 가장 해상도가 낮은 색차 신호를 처리하는 것이다. 본 실시예에 있어서는 이 회로(100)에 있어서 색차 신호에 비하여 보다 해상도가 높은 색차 신호를 처리하기 위한 회로로서 업 샘플링 회로(111), 연산기(112), DCT 회로(113), 양자화 회로(114), 가변장 부호화 회로(115)에 의해 되는 회로(101)가 설치되어 있다. 또, 회로(101)에 있어서 색차 신호보다 더 높은 해상도의 색차 신호를 처리하는 회로(102)로서 역양자화 회로(121), IDCT 회로(122), 연산기(123), 업 샘플링 회로(124), 연산기(125), DCT 회로(126), 양자화 회로(127), 가변장 부호화 회로(128)가 설치되어 있다.
회로(102)에는 가장 해상도가 높은 색차 신호가 입력되어 있고, 회로(101)에는 회로(102)에 입력되는 색차 신호를 다운 샘플링 회로(103)로 다운 샘플링한 해상도가 낮은 색차 신호가 입력되어 있고, 회로(100)에는 회로(101)에 입력되는 색차 신호를 다시 다운 샘플링 회로(104)로 다운 샘플링한 가장 낮은 해상도의 색차 신호가 입력되도록 되어 있다.
제 5 도에 나타낸 다운 샘플링 회로(103, 104)는 제 1 도에 있어서 포맷 변환 회로(302)에 내장되어 있는 것이다.
그리고, 4:4:4의 매크로 블럭을 구성하도록 생성된 가장 높은 분해능을 갖는 색차 블럭이 회로(102)에 입력되어, 이 매크로 블럭을 다운 샘플링 회로(103)에 의해 다운 샘플링한 4:2:2의 매크로 블럭을 구성하는 색차 블럭이 회로(101)에 입력되어 있다. 그리고, 이 4:2:2 의 매크로 블럭을 구성하는 색차 블럭을 다시 다운 샘플링 회로(104)에 의해 다운 샘플링한 4:2:0의 매크로 블럭을 구성하는 색차 블럭이 휘도 블럭과 함께 4:2:0 의 매크로 블럭을 단위로 하여, 회로(100)에 입력되어 있다.
회로(100)에 있어서의 처리는 제 19 도를 참조하여 설명한 경우와 마찬가지이므로 그 설명은 생략한다. 다만, 휘도 블럭과 색차 블럭의 처리의 순번에 대해서 설명을 부가해두면, 최초로 휘도 블럭 Y1 내지 Y4가 순차 입력되기 때문에, 이들의 데이타가 움직임 벡터 검출 회로(50)를 거쳐서 프레임 메모리(51)의 휘도 블럭용의 프레임 메모리에 기입된다.
마찬가지로 하여, 색차 블럭의 데이타는 움직임 벡터 검출 회로(50)를 거쳐서 프레임 메모리(51)의 색차 블럭용의 프레임 메모리에 기입된다(제 19 도).
그리고, 휘도 블럭 Y1 내지 Y4의 데이타는 프레임 메모리(51)로부터 읽어내져서, 예측 모드 전환 회로(52), 연산기(53), DCT 회로(56), 양자화 회로(57), 역양자화 회로(60), IDCT 회로(61), 연산기(62), 루마 프레임 메모리(63L), 움직임 보상 회로(64L)에 의해 처리된 후, 가변장 부호화 회로(58), 송신 버퍼(59)를 거쳐서 출력된다.
또, 색차 블럭의 데이타는 기본적으로는 휘도 블럭의 데이타와 마찬가지로 처리되는 것이나, 연산기(62)로부터 출력된 색차 블럭의 데이타는 크로마 프레임 메모리(63C)에 공급되어 기억된다. 그리고 움직임 보상 회로(64C)에 있어서는 휘도 블럭 Y1 내지 Y4에 있어서의 움직임 벡터를 수평 방향 및 수직 방향으로 각각 1/2로 짧게한 움직임 벡터를 사용하여 움직임 보상이 행하여진다.
이에 의해, 회로(100)로부터 휘도 블럭 Y1, Y2, Y3, Y4 와 색차 블럭 Cb5″, Cr6″에 의해 되는 그룹의 신호가 합성 회로(105)에 공급된다.
한편, 다운 샘플링 회로(103)에 의해 4:2:2의 매크로 블럭의 포맷으로 변환된 색차 블럭의 데이타는 회로(101)의 연산기(112)에 공급된다. 이 연산기(112)는 또, 업 샘플링 회로(111)에 의해, 회로(100)의 연산기(62)가 출력한 보다 낮은 분해능의 색차 블럭의 데이타를 수직 방향으로(공간적으로) 2 배로 업 샘플한 데이타가 예측 오차 신호로서 공급되고 있다.
이 업 샘플링 회로(111)는 예컨대, 제 6 도에 나타낸 바와 같이, 보간 회로(141)에 의해 구성할 수가 있다. 이 보간 회로(141)는 예컨대 제 7 도에 나타낸 바와 같이, 색차 데이타가 존재하지 않는 라인의 색차 데이타를 그 상하의 라인에 위치하는 색차 데이타의 값을 각각 1/2로 한 후, 가산하는(평균하는) 것에 의해 생성할 수가 있다. 다운 샘플링 회로(104)에 의해 다운 샘플링된 때에 대역 제한이 행해지고 있기 때문에, 이 업 샘플링에 의해 공간 주파수가 넓어지는 것은 아니나 해상도가 2배로 할 수가 있다.
이와 같이 하여, 업 샘플링 회로(111)에 의해 생성된 색차 블럭의 데이타를 예측 화상 신호로서 다운 샘플링 회로(103)가 출력하는 색차 데이타로부터 감산하여 그 차분을 생성한다. 그 차분은 업 샘플링 회로(111)에 의해 수직 방향으로 2 배의 업 샘플링이 행하여지기 때문에, 수직 방향의 고주파 성분을 포함하는 것이 된다. 연산기(112)의 이 출력은 DCT 회로(113)에 의해 DCT 처리된 후, 양자화 회로(114)에 의해 양자화되어, 가변장 부호화 회로(115)에 의해 가변장 부호화 된다. 그리고, 도시하지 않았지만 송신 버퍼를 거쳐서 합성 회로(105)에 공급된다. 이에 의해 회로(100)로부터 출력되는 색차 블럭 Cb5″, Cr6″ 보다 높은 해상도를 갖는 색차 블럭 Cb5′, Cr6′, Cb7′, Cr8′의 그룹의 신호가 생성된다.
한편, 회로(102)에 있어서는 회로(101)의 양자화 회로(114)가 출력한 데이타를 역양자화 회로(121)에 의해 역양자화하여 이것을 다시 IDCT 회로(122)에 의해 IDCT 처리하여 연산기(123)에 출력하고 있다. 연산기(123)에는 업 샘플링 회로(111)로부터 출력된 회로(101)에 있어서 사용한 예측 오차 신호가 공급되어 있다. 연산기(123)는 이 업 샘플링 회로(111)가 출력하는 예측 오차 신호와 IDCT 회로(122)가 출력하는 신호를 가산하는 것에 의해 회로(101)에 있어서 색차 신호를 국소적으로 복호한다.
그리고, 연산기(123)에 의해 출력된 신호를 업 샘플링 회로(124)에 있어서 수평 방향으로 2배 업 샘플링하여 연산기(125)에 출력한다. 연산기(125)는 업 샘플링 회로(124)의 출력하는 신호를 예측 오차 신호로서, 포맷 변환 회로(302)로부터 공급되는 4:4:4의 매크로 블럭 포맷의 색차 블럭의 데이타로부터 감산한다. 이에 의해, 그 차분 데이타는 수평 방향의 고주파 성분을 포함하는 것이 된다.
이 연산기(125)의 출력은 DCT 회로(126)에 의해 DCT 처리되어, 양자화 회로(127)에 의해 양자화된 후, 가변장 부호화 회로(128)에 있어서 가변장 부호화된다. 그리고, 도시하지 않은 송신 버퍼를 거쳐서 합성 회로(105)에 출력된다. 이에 의해 가장 높은 해상도를 갖는 색차 블럭 Cb5, Cr6, Cb7, Cr8, Cb9, Cr10, Cb11, Cr12의 그룹의 데이타가 얻어진다.
합성 회로(105)는 이와 같이 하여, 회로(100)가 출력하는 휘도 블럭 Y1 내지 Y4와, 가장 낮은 해상도의 색차 블럭의 데이타 Cb5″, Cr6″에 의해 구성되는 그룹의 데이타와, 회로(101)가 출력하는 중간의 해상도의 색차 블럭의 데이타 Cb5′, Cr6′, Cb7′, Cr8′에 의해 구성되는 그룹의 데이타, 또한 가장 높은 해상도의 색차 블럭의 데이타 Cb5, Cr6, Cb7, Cr8, Cb9, Cr10, Cb11, Cr12 에 의해 구성되는 그룹의 데이타를 합성한다.
이 합성에 즈음하여, 합성 회로(105)는 제 8 도에 나타낸 바와 같이, 3 개의 그룹의 데이타의 선두에 각각 헤더 H1내지 헤더 H3를 배치한다. 이에 의해 헤더 H1과 Y1, Y2, Y3, Y4, Cb5″, Cr6″에 의해 구성되는 마스터 슬라이스와, 헤더 H2, Cb5′, Cr6′, Cb7′, Cr8′에 의해 구성되는 슬레이브 슬라이스 1과 헤더 H3, Cb5, Cr6, Cb7, Cr8, Cb9, Cr10, Cb11, Cr12 에 의해 구성되는 슬레이브 슬라이스(2)를 단위로 하는 비트 스트립이 구성되어, 이것이 전송로로 공급되어 기록 매체(3)에 기록된다.
1 프레임분의 데이타의 마스터 슬라이스의 데이타가 전송된 후, 다음에 1 프레임분의 슬레이브 슬라이스 1의 데이타를 전송하여, 그 다음에 1 프레임분의 슬레이브 슬라이스(2)의 데이타를 전송하도록 하는 것도 이론적으로는 가능하다. 그러나, 그와 같이 하면, 실시간으로 고해상도의 색의 화상을 얻는 것이 곤란하기 때문에, 제 8 도에 나타낸 바와 같이, 마스터 슬라이스, 슬레이브 슬라이스(1) 및 슬레이브 슬라이스를 순차 전송하도록 하는 것이 바람직하다.
제 8 도에 나타낸 포맷에 따라서, 기록 매체(3)에 기록된 데이타는 기록 매체(3)로부터 재생되어, 제 1 도의 복호화 장치(2)의 디코더(401)에 입력된다.
이 디코더(401)는 예컨대 제 9 도에 나타낸 바와 같이 구성된다. 이 제 9 도에 있어서, 제 22 도에 나타낸 경우와 대응하는 부분에는 동일의 부호를 달고 있다. 이 실시예에 있어서는, 기록 매체(3)(전송로)로부터 공급된 데이타가 수신 버퍼(81)에 공급되어, 일단 기억된 후, 분리 회로(150)에 공급되어, 휘도 블럭과 가장 낮은 해상도의 색차 블럭을 그룹으로 하는 데이타와, 가장 높은 해상도의 색차 블럭의 그룹의 데이타로 분리되어, 각각 회로(161, 162 또는 163)에 공급된다.
회로(161)는 제 22 도에 나타낸 복호 회로(90)와 실질적으로 동일의 구성으로 되어 있다. 회로(161)에 있어서는 프레임 메모리(86)로서 루마 프레임 메모리(86L)와 크로마 프레임 메모리(86C)를, 또, 움직임 보상 회로(87)로서 움직임 보상 회로(87L)와 움직임 보상 회로(87C)를 도시하고 있으나, 제 22 도의 복호 회로(90)에 있어서도, 도시는 생략되어 있으나, 이들의 회로가 내장되어 있다. 또, 제 9 도의 루마 프레임 메모리(86L)와 크로마 프레임 메모리(86C)에는 제 22 도에 나타낸 전방 예측 화상부와 후방 예측 화상부의 도시가 생략되어 있으나 어느것이나 이들을 내장하고 있는 것이다.
따라서, 회로(161)에 있어서는 제 22 도에 있어서 설명한 경우와 마찬가지로 처리가 행하여진다. 루마 프레임 메모리(86L)와 크로마 프레임 메모리(86C)의 관계에 대해서만 설명을 해두면, 루마 프레임 메모리(86L)에는 연산기(85)가 출력한 휘도 블럭의 데이타가 기억된다. 그리고 이 휘도 신호에 관한 움직임 보상이 움직임 보상 회로(87L)에 의해 행하여져, 연산기(85)에 출력된다. 이에 대해서 크로마 프레임 메모리(86C)에는 색차 블럭에 관한 데이타가 기억된다. 그리고 움직임 보상 회로(87C)는 움직임 보상 회로(87L)에 있어서 사용하는 움직임 벡터를 수평 방향과 수직 방향으로 각각 1/2 한 움직임 벡터를 사용하여, 크로마 프레임 메모리(86C)로부터 읽어낸 데이타를 움직임 보상을 하여 연산기(85)에 출력한다.
이와 같이 하여, 회로(161)로부터 4 개의 휘도 블럭 Y1 내지 Y4 와 가장 낮은 해상도의 색차 신호의 블럭 Cb5″, Cr6″에 의해 구성되는 4:2:0의 매크로 블럭의 데이타가 선택 회로(164)에 출력된다.
한편, 분리 회로(150)에 의해 분리된 중간의 해상도를 갖는 색차 블럭의 데이타는 가변장 복호화 회로(152)에 있어서 가변장 복호화되어 역양자화 회로(153)에 있어서 역양자화된다.
그리고, 다시 IDCT(154)에 있어서 IDCT 처리된 후, 연산기(155)에 입력된다. 이 연산기(155)에는, 회로(161)의 연산기(85)가 출력하는 보다 낮은 해상도의 색차 블럭의 데이타가 업 샘플링 회로(151)에 의해 수직 방향으로 업 샘플링되어서 공급되어 있다. 즉, 이 신호는 제 5 도의 회로(101)의 업 샘플링 회로(111)에 의해 생성한 예측 화상 신호에 대응한다. 그래서, IDCT 회로(154)가 출력하는 데이타와, 업 샘플링 회로(151)가 출력하는 예측 오차 신호를 연산기(155)로 가산하는 것으로서, 중간의 해상도를 갖는 색차 신호의 블럭 Cb5′, Cr6′, Cb7′, Cr8′가 얻어진다. 이 색차 신호는 선택 회로(164)에 공급된다.
또한, 분리 회로(150)에 의해 분리된 가장 높은 해상도를 갖는 색차 블럭 Cb5, Cr6, Cb7, Cr8, Cb9, Cr10, Cb11, Cr12의 데이타는 회로(163)의 가변장 복호화 회로(157)에 공급되어 가변장 복호화된다. 가변장 복호화 회로(157)로부터 출력된 신호는 역양자화 회로(158)에 의해 역양자화되어 IDCT 회로(159)에 의해 IDCT 처리된 후 연산기(160)에 입력된다.
또, 이 연산기(160)에는 회로(162)의 연산기(155)가 출력하는 중간의 해상도의 색차 신호가 업 샘플링 회로(156)에 의해 수평 방향으로 업 샘플링되어서, 예측 오차 신호로서 공급되어 있다. 연산기(160)는 이 예측 오차 신호를 IDCT 회로(159)의 출력과 가산하여 가장 높은 해상도의 색차 신호 Cb5, Cr6, Cb7, Cr8, Cb9, Cr10, Cb11, Cr12를 복호하여 선택 회로(164)에 출력한다.
선택 회로(164)는 제 1 도의 포맷 변환 회로(402)에 포함되어 있다. 이 선택 회로(164)는 휘도 신호를 선택함과 함께, 3 개의 해상도가 다른 색차 신호 중 사용자로부터의 지령에 대응하여 어느것인가 1 개를 선택한다. 휘도 신호는 휘도 신호 프레임 메모리(34)로 공급되어 색차 신호는 색차 신호 프레임 메모리(403)에 공급된다. 휘도 신호 프레임 메모리(34)로부터 읽어내진 휘도 신호는 D/A 변환기(36)에 의해 D/A 변환된 후, 후처리 회로(38)로 공급된다. 또, 색차 신호 프레임 메모리(403)로부터 읽어내진 색차 신호는 D/A 변환기(404)에 의해 D/A 변환된 후, 후처리 회로(38)로 공급된다. D/A 변환기(404)의 클럭은 선택한 색차 신호에 대응하여 변경된다.
따라서, 사용자는 필요에 응하여 3 개의 계층의 해상도의 어느것인가를 임의로 선택하여 디스플레이 등에 표시시킬 수가 있다.
제 10 도는 인코더(303)의 제 2 의 실시예를 표시하고 있다. 이 실시예에 있어서는 제 1 의 실시예(제 5 도)에 있어서 가장 높은 해상도의 색차 신호를 처리하는 회로(102)가 생략되어 중간의 해상도의 색차 신호를 처리하는 회로(101)와, 가장 낮은 해상도의 색차 신호와 휘도 신호를 처리 회로(100)에 의해 구성되어 있다. 이 중, 회로(100)는 제 5 도에 있어서의 경우와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.
한편, 회로(101)는 연산기(112), DCT 회로(113), 양자화 회로(114), 가변장 부호화 회로(115)에 더하여, 역양자화 회로(171), IDCT 회로(172), 연산기(173), 매크로 프레임 메모리(174), 움직임 보상 회로(175), 선택 회로(176)를 갖고 있다.
즉, 이 실시예에 있어서는 회로(100)에 있어서의 동작은 제 5 도에 있어서의 경우와 마찬가지이며 그 설명은 생략한다.
회로(101)에 있어서는 예측 화상 신호의 생성의 방법이 제 5 도에 있어서의 경우와 달리하고 있다. 즉, 이 실시예에 있어서는 제 5 도의 실시예에 있어서의 경우와 마찬가지로, 회로(100)의 연산기(62)가 출력하는 국부적으로 복호된 색차 신호를 업 샘플링 회로(111)에 의해 수직 방향으로 업 샘플링 함으로서 제 1 의 예측 오차 신호가 생성된다.
또, 양자화 회로(114)가 출력하는 신호를 역양자화 회로(171)에 의해 역양자화하여, IDCT 회로(172)에 의해 IDCT 처리한 후, 연산기(173)에 입력되어 있다. 연산기(173)에는 선택 회로(176)에 의해 선택된 예측 화상 신호가 입력되어 있다.
연산기(173)는 이 예측 화상 신호와 IDCT 회로(172)가 출력하는 신호를 가산하여 국부적인 복호를 행한다. 복호된 색차 신호는 크로마 프레임 메모리(174)에 공급되어 기억된다.
이 크로마 프레임 메모리(174)에 기억된 색차 신호는 움직임 보상 회로(175)에 있어서, 움직임 보상 회로(64L)에 있어서의 경우의 움직임 벡터를 수직 방향으로 1/2로 한 움직임 벡터를 사용하여 움직임 보상이 행하여져 선택 회로(176)에 예측 화상 신호로서 공급된다.
선택 회로(176)는 업 샘플링 회로(111)가 출력하는 예측 화상 신호를 사용한 경우에 있어서 예측 오차 신호와, 움직임 보상 회로(175)가 출력한 예측 화상 신호를 사용한 경우에 있어서 예측 오차 신호를 비교해, 작은 예측 오차 신호에 대응하는 예측 화상을 선택한다. 그리고, 선택한 예측 화상 신호는 상술한 바와 같이 하여, 연산기(173)에 공급되어서 국부적인 복호에 사용됨과 함께, 연산기(112)에 공급되어서 포맷 변환 회로(302)로부터 공급되는 중간의 해상도의 색차 신호를 부호화하기 위한 예측 화상 신호로서 사용된다.
이와 같이, 본 실시예에 있어서는 회로(101)에 있어서, 해상도가 낮은 색차 신호의 복호 화상에 대해서, 보간 회로(141; 제 6 도) 등에 의해 구성되는 업 샘플링 회로(111)(공간 필터)를 적용하여 해상도가 높은(중간의 해상도의) 색차 신호와 같은 해상도의 예측 화상을 생성함과 함께, 해상도가 높은(중간의 해상도의) 색차 신호를 국소적으로 복호하여 예측 화상을 생성한다. 그리고, 2 개의 예측 화상 중 예측 효율이 양호한 쪽을 적용적으로 선택하도록 하고 있다. 이에 의해 보다 효율적으로 데이타를 압축하는 것이 가능해진다.
이 실시예에 있어서는 또, 선택 회로(176)로부터 업 샘플링 회로(111)가 출력하는 예측 화상 신호와 움직임 보상 회로(175)가 출력하는 예측 화상 신호의 중 어느 것을 선택했는가를 나타내는 공간(전자를 선택한 경우)/시간(후자를 선택한 경우) 플레그가 출력되어, 이것이 회로(100)와 회로(101)가 출력하는 데이타와 함께 합성 회로(105)에 있어서 다중 합성되어 전송된다.
제 11 도는 제 10 도에 나타낸 인코더(303)에 의해 인코드된 데이타와 복호하는 디코더(401)의 실시예를 나타내고 있다. 이 제 11 도의 실시예에 있어서, 제 9 도에 나타낸 실시예와 대응하는 부분에는 동일의 부호를 달았다. 이 실시예에 있어서는 제 9 도에 있어서 가장 높은 해상도의 색차 신호를 처리하는 회로(163)가 생략되어, 중간의 해상도의 색차 신호를 처리하는 회로(162), 및 낮은 해상도의 색차 신호와 휘도 신호를 처리하는 회로(161)에 의해 구성되어 있다. 회로(161)의 구성은 제 9 도에 있어서의 경우와 마찬가지이다.
회로(162)에 있어서는 업 샘플링 회로(151), 가변장 복호화 회로(152), 역양자화 회로(153), IDCT 회로(154), 연산기(155)의 밖에, 크로마 프레임 메모리(181), 움직임 보상 회로(182) 및 선택 회로(183)가 부가되어 있다.
연산기(155)로부터 출력된 복호된 중간의 해상도의 색차 신호는 크로마 프레임 메모리(181)에 공급되어 기억된다.
그리고, 움직임 보상 회로(182)에 의해 움직임 보상 회로(87C)에 있어서 움직임 벡터를 수직 방향으로 1/2로 한 움직임 벡터를 사용하여 움직임 보상되어 시간축 방향의 예측 화상 신호로서 선택 회로(183)에 공급된다.
또, 이 선택 회로(183)에는 회로(161)의 연산기(85)가 출력하는 보다 낮은 해상도의 색차 신호를 업 샘플링 회로(151)에 의해 수직 방향으로 업 샘플링하여, 중간의 해상도의 색차 신호의 해상도로 신장한 예측 화상 신호가 공급되어 있다.
분리 회로(150)는 수신 버퍼(81)로부터 공급된 신호로부터 공간/시간 플레그를 검출하여, 이것을 선택 회로(183)에 출력한다. 선택 회로(183)는 공간 플레그가 검출되었을 때, 업 샘플링 회로(151)가 출력하는 예측 오차 신호를 선택하여, 시간 플레그가 검출되었을 때, 움직임 보상 회로(182)가 출력하는 예측 오차 신호를 선택하여 연산기(155)에 출력한다. 이에 의해, 중간의 해상도의 색차 신호가 적응적으로 복호된다.
제 12 도는 인코더(303)의 제 3 의 실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에 있어서는 회로(101)의 구성이 제 10 도에 나타낸 제 2 의 실시예의 회로(101)를 약간 개량한 구성으로 되어 있다. 이 회로(101)에 있어서는 움직임 보상 회로(175)가 출력한 예측 화상 신호가 가중 회로(191)에 의해 가중 계수 W 가 승산된 후, 연산기(193)에 공급된다. 또 업 샘플링 회로(111)가 출력한 예측 화상 신호가 가중 회로(192)에 의해 계수(1-W)가 승산된 후, 연산기(193)에 공급되어 있다. 연산기(193)는 가중 회로(191)와 (192)로부터 공급된 가중된 예측 화상 신호를 가산한다.
예컨대 계수 W 로서 0, 1/4, 2/4, 3/4, 1 이 가중 회로(191)에 의해 설정될 때, 가중 회로(192)에 있어서는 계수 1, 3/4, 2/4, 1/4, 0이 설정된다. 가중 회로(191)와 (192)는 입력된 예측 화상 신호에 각각 5 종류의 계수를 승산하여, 5 종류의 예측 화상 신호를 연산기(193)에 출력한다.
연산기(193)는 5 종류의 가중이 된 예측 화상 신호를 각각 대응하는 것 끼리를 가산하여 5 종류의 예측 화상 신호를 생성한다. 그리고, 5 종류의 각각을 채용한 경우에 있어서 예측 오차 신호를 생성하여 이 예측 오차 신호가 가장 작은 것을 최종적인 예측 오차 신호로서 선택하여 연산기(112)와 (173)에 출력한다. 이에 의해 보다 효율적인 압축이 가능해진다.
또한, 이 실시예에 있어서는 연산기(193)가 최종적으로 선택한 가중 계수 W를 합성 회로(105)에 출력한다. 합성 회로(105)는 이 가중 계수 W 를 다른 색차 신호와 다중 합성하여 출력한다.
제 13 도는 제 12 도에 나타낸 인코더(303)에 의해 인코드한 실호를 디코드하는 경우의 디코더(401)의 구성을 나타내고 있다. 이 제 13 도의 실시예는 제 11 도에 나타낸 실시예와 기본적으로 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 단, 회로(162)의 구성이 제 11 도에 있어서의 경우를 약간 개량한 것으로 되어 있다.
제 13 도의 실시예에 있어서는 움직임 보상 회로(182)가 출력하는 예측 화상 신호가 가중 회로(201)에 있어서 계수 W 로 가중된 후, 연산기(203)에 공급된다. 또, 업 샘플링 회로(151)가 출력하는 예측 화상 신호가 가중 회로(202)에 의해 계수(1-W)만이 가중된 후, 연산기(203)에 공급되어 있다. 이 가중 회로(201, 202)에 있어서 가중 계수 W는 제 12 도에 있어서 가중 회로(191, 192)의 가중 계수에 대응되어 있다.
따라서, 연산기(203)는 가중 회로(201)가 출력하는 5 종류의 가중이 된 예측 화상 신호와 가중 회로(202)가 출력하는 5 종류의 가중이 된 예측 화상 신호와 대응하는 것 끼리를 가산한다. 그리고, 분리 회로(150)가 수신 버퍼(81)로부터 공급되는 신호로부터 분리한 가중 계수 W에 대응하는 것을 가산한 예측 화상 신호 중에서 선택한다. 그리고, 이 선택된 예측 화상 신호가 연산기(155)에 입력되어 중간의 해상도를 갖는 색차 신호의 예측 화상 신호로서 사용된다.
또한, 이상의 실시예에 있어서는 n × n(상기 실시예는 n = 8)의 화소의 블럭의 데이타를 직교 변환하는데, DCT에 의해 밴드 분할을 행하도록 했으나, 예컨대 QMF 등을 사용하여 서브 밴드 분할을 행할 수도 있다. 또 웨이브 리트 변환에 의해 옥타브 분할을 행하도록 한다든가, 입력한 2 차원 화상 데이타에 대해서 미리 정해진 변환이나 분할을 행하여 부호화를 행하는 경우에 적용하는 것이 가능하다.
다시 또한, 부호화된 비디호 신호의 비트 스트림에 대해서, 부호화된 오디오 신호, 동기 신호를 다중화하여, 다시 에러 정정용의 코오드를 부가하여, 미리 정해진 변조를 가하여 이 변조 신호에 의해 레이저 광을 변조하여 디스크상에 피트, 또는 마크로서 기록하도록 할 수가 있다. 또, 이 디스크를 마스터 디스크로서 스탬파를 형성하여, 이 스탬파보다 대량의 복제 디스크(예컨대 광 디스크)를 성형할 수가 있다. 이 경우, 디코더는 이 복제 디스크로부터 데이타를 재생하는 것이 된다.
[발명의 효과]
청구항 1에 기재된 화상 신호 부호화 방법 및 청구항 9에 기재된 화상 신호 부호화 장치에 이하면, 해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하고, 이 예측 화상 신호를 사용하여 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화하도록 했기 때문에, 해상도가 높은 색의 화상을 압축하여 전송하는 것이 가능해진다.
청구항 13 에 기재된 화상 신호 복호화 방법 및 청구항 17에 기재된 화상 신호 복호화 장치에 의하면, 해상도가 낮은 색신호 성분을 복호화하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하고, 이 예측 화상 신호를 사용하여, 해상도가 높은 색신호 성분을 복호화하도록 했기 때문에, 보다 높은 해상도의 색의 화상을 얻을 수가 있다.
청구항 21 에 기재된 화상 신호 매체에 의하면, 해상도가 낮은 색신호 성분을 휘도 신호 성분과 동일의 그룹으로 기록하여 해상도가 높은 색신호 성분을 휘도 신호 성분과 독립의 그룹으로 기록하도록 했기 때문에, 해상도가 낮은 색신호에 대응하는 화상을 복호화하는 장치에 있어서, 해상도가 높은 색신호 성분을 처리하는 회로를 부가하는 것만으로 필요에 응하여 해상도가 낮은 색의 화상과 해상도가 높은 색의 화상을 얻는 것이 가능해진다.

Claims (21)

  1. 화상 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하고, 부호화된 신호에 미리 정해진 연산을 실시하고, 연산에 의해 얻어진 신호를 양자화하고, 양자화한 신호를 가변장 부호화하는 화상 신호 부호화 방법에 있어서,
    화상 신호의 색신호 성분을 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분으로 분해하고, 해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하고,
    생성된 예측 화상 신호를 사용하여 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    해상도의 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호 중 예측 효율이 양호한 것을 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호를 사용한 경우에 있어서 예측 오차의 절대치의 합과 상기 제 2 의 예측 화상 신호를 사용한 경우에 있어서 예측 오차 절대치의 합을 비교하고,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호 중, 예측 오차의 절대치의 합의 작은쪽을 예측 효율의 양호한 것으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호를 사용한 경우에 있어서 예측 오차의 제곱의 합과 상기 제 2 의 예측 화상 신호를 사용한 경우에 있어서 예측 오차의 제곱의 합을 비교하고,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호 중 예측 오차의 제곱의 합의 작은쪽을 예측 효율의 양호한 것으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    상기 제 1 의 예측 신호와 제 2 의 예측 화상 신호를 미리 정해진 비율로 겹쳐 붙인 후, 가산하여 제 3 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    상기 제 3 의 예측 화상 신호를 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    예측 오차의 절대치의 합이 최소가 되도록 겹쳐 붙혀진 상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호로부터 얻어지는 상기 제 3 의 예측 화상 신호를 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    예측 오차의 제곱의 합이 최소가 되도록 겹쳐 붙혀진 상기 제 1 의 예측 화상 신호와 예측 화상 신호로부터 얻어지는 상기 제 3 의 예측 화상 신호를 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로 하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  9. 화상 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하고, 부호화된 신호에 미리 정해진 연산을 실시하고, 연산에 의해 얻어진 신호를 양자화하고 양자화한 신호를 가변장 부호화하는 화상 신호 부호화 장치에 있어서,
    화상 신호의 색신호 성분을 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분으로 분해하는 분해 수단과,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 생성 수단과,
    상기 생성된 수단에 의해 생성된 예측 화상 신호를 사용하여, 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화하는 부호와 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 생성 수단은 해상도가 낮은 색신호 성분을 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 생성 수단은 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 1 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 2 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호 중, 예측 효율의 양호한 것을 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로서 선택하는 선택 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 생성 수단은 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 1 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 2 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호를 미리 정해진 비율로 겹쳐 붙이는 겹쳐 붙임 수단과,
    상기 겹쳐 붙임 수단에 의해 겹쳐 붙여진 상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호를 가산하여 제 3 의 예측 화상 신호를 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로서 선택하는 선택 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 장치.
  13. 가변장 부호화되어 있는 입력 화상 신호를 가변장 복호화하고, 복호화된 신호를 역양자화하고, 역양자화된 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하는 화상 신호 복호화 방법에 있어서,
    해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호로 분해된 색신호 성분을 포함하는 화상 신호로부터 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분을 추출하고,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하고,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 복호화하여 얻어지는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하고,
    생성된 예측 화상 신호를 사용하여 해상도가 높은 색신호 성분을 복호화하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 복호화 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호 중, 예측 효율이 양호한 것을 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 복호화 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호를 미리 정해진 비율로 겹쳐 붙인후, 가산하여 제 3 의 예측 화상 신호를 생성하고,
    상기 제 3 의 예측 화상 신호를 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 복호화 방법.
  17. 가변장 부호화되어 있는 입력 화상 신호를 가변장 복호화하고, 복호화된 신호를 역양자화하고, 역양자화된 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하는 화상 신호 복호화 장치에 있어서,
    해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호로 분해된 색신호 성분을 포함하는 화상 신호로부터 해상도가 낮은 색신호 성분과 해상도가 높은 색신호 성분을 추출하는 추출 수단과,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 복호화하는 제 1 의 복호화 수단과,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 복호화하여 얻을 수 있는 신호로부터 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 생성 수단과,
    상기 생성 수단에 의해 생성된 예측 화상 신호를 사용하여, 해상도가 높은 색신호 성분을 복호화하는 제 2 의 복호화 수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 화상 신호 복호화 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 생성 수단은 해상도가 낮은 색신호 성분을 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 부호화 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 생성 수단은 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 1 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻어지는 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 2 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호 중, 예측 효율이 양호한 것을 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로서 선택하는 선택 수단을 갖추는 것을 특징으로 하는 화상 신호 복호화 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 생성 수단은 해상도가 높은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 제 1 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 1 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 부호화한 신호를 복호하여 얻을 수 있는 신호를 공간적으로 필터링하여 제 2 의 예측 화상 신호를 생성하는 제 2 의 예측 화상 신호 생성 수단과,
    상기 제 1 의 예측 화상 신호와 제 2 의 예측 화상 신호를 미리 정해진 비율로 겹쳐 붙인 후, 가산하여 제 3 의 예측 화상 신호를 생성하고, 양호한 예측 효율이 얻어지는 상기 제 3 의 예측 화상 신호를 해상도가 높은 색신호 성분의 예측 화상 신호로서 선택하는 선택 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 신호 복호화 장치.
  21. 휘도 신호 성분과 색신호 성분을 포함하는 화상 신호를 미리 정해진 예측 화상 신호를 사용하여 부호화하고, 부호화한 신호에 미리 정해진 연산을 실시하고, 연산에 의해 얻어진 신호를 양자화하고, 양자화한 신호를 가변장 부호화한 신호를 기록한 화상 신호 기록 매체에 있어서,
    화상 신호의 색신호 성분을 해상도가 낮은 색신호와 해상도가 높은 색신호 성분으로 분해하고,
    해상도가 낮은 색신호 성분을 휘도 신호 성분과 동일의 그룹으로 기록하고,
    해상도가 높은 색신호를 휘도 신호 성분과 독립의 그룹으로 기록한 것을 특징으로 하는 화상 신호 기록 매체.
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