JP3381855B2 - 画像信号符号化方法および画像信号符号化装置、並びに画像信号復号化方法および画像信号復号化装置 - Google Patents
画像信号符号化方法および画像信号符号化装置、並びに画像信号復号化方法および画像信号復号化装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動画像信号を、例えば
光磁気ディスクや磁気テープなどの記録媒体に記録し、
これを再生してディスプレイなどに表示したり、テレビ
会議システム、テレビ電話システム、放送用機器など、
動画像信号を伝送路を介して送信側から受信側に伝送
し、受信側において、これを受信し、表示する場合など
に用いて好適な画像信号符号化方法および画像信号符号
化装置、並びに画像信号復号化方法および画像信号復号
化装置に関する。
光磁気ディスクや磁気テープなどの記録媒体に記録し、
これを再生してディスプレイなどに表示したり、テレビ
会議システム、テレビ電話システム、放送用機器など、
動画像信号を伝送路を介して送信側から受信側に伝送
し、受信側において、これを受信し、表示する場合など
に用いて好適な画像信号符号化方法および画像信号符号
化装置、並びに画像信号復号化方法および画像信号復号
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、テレビ会議システム、テレビ電
話システムなどのように、動画像信号を遠隔地に伝送す
るシステムにおいては、伝送路を効率良く利用するた
め、映像信号のライン相関やフレーム間相関を利用し
て、画像信号を圧縮符号化するようになされている。
話システムなどのように、動画像信号を遠隔地に伝送す
るシステムにおいては、伝送路を効率良く利用するた
め、映像信号のライン相関やフレーム間相関を利用し
て、画像信号を圧縮符号化するようになされている。
【０００３】ライン相関を利用すると、画像信号を、例
えばＤＣＴ（離散コサイン変換）処理するなどして圧縮
することができる。
えばＤＣＴ（離散コサイン変換）処理するなどして圧縮
することができる。
【０００４】また、フレーム間相関を利用すると、画像
信号をさらに圧縮して符号化することが可能となる。例
えば図１４に示すように、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３におい
て、フレーム画像ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３がそれぞれ発
生しているとき、フレーム画像ＰＣ１とＰＣ２の画像信
号の差を演算して、ＰＣ１２を生成し、また、フレーム
画像ＰＣ２とＰＣ３の差を演算して、ＰＣ２３を生成す
る。通常、時間的に隣接するフレームの画像は、それ程
大きな変化を有していないため、両者の差を演算する
と、その差分信号は小さな値のものとなる。そこで、こ
の差分信号を符号化すれば、符号量を圧縮することがで
きる。
信号をさらに圧縮して符号化することが可能となる。例
えば図１４に示すように、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３におい
て、フレーム画像ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３がそれぞれ発
生しているとき、フレーム画像ＰＣ１とＰＣ２の画像信
号の差を演算して、ＰＣ１２を生成し、また、フレーム
画像ＰＣ２とＰＣ３の差を演算して、ＰＣ２３を生成す
る。通常、時間的に隣接するフレームの画像は、それ程
大きな変化を有していないため、両者の差を演算する
と、その差分信号は小さな値のものとなる。そこで、こ
の差分信号を符号化すれば、符号量を圧縮することがで
きる。
【０００５】しかしながら、差分信号のみを伝送したの
では、元の画像を復元することができない。そこで、各
フレームの画像を、Ｉピクチャ、ＰピクチャまたはＢピ
クチャの３種類のピクチャのいずれかのピクチャとし、
画像信号を圧縮符号化するようにしている。
では、元の画像を復元することができない。そこで、各
フレームの画像を、Ｉピクチャ、ＰピクチャまたはＢピ
クチャの３種類のピクチャのいずれかのピクチャとし、
画像信号を圧縮符号化するようにしている。
【０００６】即ち、例えば図１５に示すように、フレー
ムＦ１乃至Ｆ１７までの１７フレームの画像信号をグル
ープオブピクチャとし、処理の１単位とする。そして、
その先頭のフレームＦ１の画像信号はＩピクチャとして
符号化し、第２番目のフレームＦ２はＢピクチャとし
て、また第３番目のフレームＦ３はＰピクチャとして、
それぞれ処理する。以下、第４番目以降のフレームＦ４
乃至Ｆ１７は、ＢピクチャまたはＰピクチャとして交互
に処理する。
ムＦ１乃至Ｆ１７までの１７フレームの画像信号をグル
ープオブピクチャとし、処理の１単位とする。そして、
その先頭のフレームＦ１の画像信号はＩピクチャとして
符号化し、第２番目のフレームＦ２はＢピクチャとし
て、また第３番目のフレームＦ３はＰピクチャとして、
それぞれ処理する。以下、第４番目以降のフレームＦ４
乃至Ｆ１７は、ＢピクチャまたはＰピクチャとして交互
に処理する。
【０００７】Ｉピクチャの画像信号としては、その１フ
レーム分の画像信号をそのまま伝送する。これに対し
て、Ｐピクチャの画像信号としては、基本的には、図１
５（Ａ）に示すように、それより時間的に先行するＩピ
クチャまたはＰピクチャの画像信号からの差分を伝送す
る。さらにＢピクチャの画像信号としては、基本的に
は、図１５（Ｂ）に示すように、時間的に先行するフレ
ームまたは後行するフレームの両方の平均値からの差分
を求め、その差分を符号化する。
レーム分の画像信号をそのまま伝送する。これに対し
て、Ｐピクチャの画像信号としては、基本的には、図１
５（Ａ）に示すように、それより時間的に先行するＩピ
クチャまたはＰピクチャの画像信号からの差分を伝送す
る。さらにＢピクチャの画像信号としては、基本的に
は、図１５（Ｂ）に示すように、時間的に先行するフレ
ームまたは後行するフレームの両方の平均値からの差分
を求め、その差分を符号化する。
【０００８】図１６は、このようにして、動画像信号を
符号化する方法の原理を示している。同図に示すよう
に、最初のフレームＦ１はＩピクチャとして処理される
ため、そのまま伝送データＦ１Ｘとして伝送路に伝送さ
れる（画像内符号化）。これに対して、第２のフレーム
Ｆ２は、Ｂピクチャとして処理されるため、時間的に先
行するフレームＦ１と、時間的に後行するフレームＦ３
の平均値との差分が演算され、その差分が伝送データＦ
２Ｘとして伝送される。
符号化する方法の原理を示している。同図に示すよう
に、最初のフレームＦ１はＩピクチャとして処理される
ため、そのまま伝送データＦ１Ｘとして伝送路に伝送さ
れる（画像内符号化）。これに対して、第２のフレーム
Ｆ２は、Ｂピクチャとして処理されるため、時間的に先
行するフレームＦ１と、時間的に後行するフレームＦ３
の平均値との差分が演算され、その差分が伝送データＦ
２Ｘとして伝送される。
【０００９】但し、このＢピクチャとしての処理は、さ
らに細かく説明すると、４種類存在する。その第１の処
理は、元のフレームＦ２のデータをそのまま伝送データ
Ｆ２Ｘとして伝送するものであり（ＳＰ１）（イントラ
符号化）、Ｉピクチャにおける場合と同様の処理とな
る。第２の処理は、時間的に後のフレームＦ３からの差
分を演算し、その差分（ＳＰ２）を伝送するものである
（後方予測符号化）。第３の処理は、時間的に先行する
フレームＦ１との差分（ＳＰ３）を伝送するものである
（前方予測符号化）。さらに第４の処理は、時間的に先
行するフレームＦ１と後行するフレームＦ３の平均値と
の差分（ＳＰ４）を生成し、これを伝送データＦ２Ｘと
して伝送するものである（両方向予測符号化）。
らに細かく説明すると、４種類存在する。その第１の処
理は、元のフレームＦ２のデータをそのまま伝送データ
Ｆ２Ｘとして伝送するものであり（ＳＰ１）（イントラ
符号化）、Ｉピクチャにおける場合と同様の処理とな
る。第２の処理は、時間的に後のフレームＦ３からの差
分を演算し、その差分（ＳＰ２）を伝送するものである
（後方予測符号化）。第３の処理は、時間的に先行する
フレームＦ１との差分（ＳＰ３）を伝送するものである
（前方予測符号化）。さらに第４の処理は、時間的に先
行するフレームＦ１と後行するフレームＦ３の平均値と
の差分（ＳＰ４）を生成し、これを伝送データＦ２Ｘと
して伝送するものである（両方向予測符号化）。
【００１０】この４つの方法のうち、伝送データが最も
少なくなる方法が採用される。
少なくなる方法が採用される。
【００１１】尚、差分データを伝送するとき、差分を演
算する対象となるフレームの画像（予測画像）との間の
動きベクトルｘ１（フレームＦ１とＦ２の間の動きベク
トル）（前方予測の場合）、もしくはｘ２（フレームＦ
３とＦ２の間の動きベクトル）（後方予測の場合）、ま
たはｘ１とｘ２の両方（両方向予測の場合）が、差分デ
ータとともに伝送される。
算する対象となるフレームの画像（予測画像）との間の
動きベクトルｘ１（フレームＦ１とＦ２の間の動きベク
トル）（前方予測の場合）、もしくはｘ２（フレームＦ
３とＦ２の間の動きベクトル）（後方予測の場合）、ま
たはｘ１とｘ２の両方（両方向予測の場合）が、差分デ
ータとともに伝送される。
【００１２】また、ＰピクチャのフレームＦ３は、時間
的に先行するフレームＦ１を予測画像として、このフレ
ームとの差分信号（ＳＰ３）と、動きベクトルｘ３が演
算され、これが伝送データＦ３Ｘとして伝送される（前
方予測符号化）。あるいはまた、元のフレームＦ３のデ
ータがそのまま伝送データＦ３Ｘとして伝送される（Ｓ
Ｐ１）（イントラ符号化）。いずれの方法により伝送さ
れるかは、Ｂピクチャにおける場合と同様に、伝送デー
タがより少なくなる方が選択される。
的に先行するフレームＦ１を予測画像として、このフレ
ームとの差分信号（ＳＰ３）と、動きベクトルｘ３が演
算され、これが伝送データＦ３Ｘとして伝送される（前
方予測符号化）。あるいはまた、元のフレームＦ３のデ
ータがそのまま伝送データＦ３Ｘとして伝送される（Ｓ
Ｐ１）（イントラ符号化）。いずれの方法により伝送さ
れるかは、Ｂピクチャにおける場合と同様に、伝送デー
タがより少なくなる方が選択される。
【００１３】図１７は、上述した原理に基づいて、動画
像信号を符号化して伝送し、これを復号化する装置の構
成例を示している。符号化装置１は、入力された映像信
号を符号化し、伝送路としての記録媒体３に伝送するよ
うになされている。そして、復号化装置２は、記録媒体
３に記録された信号を再生し、これを復号して出力する
ようになされている。
像信号を符号化して伝送し、これを復号化する装置の構
成例を示している。符号化装置１は、入力された映像信
号を符号化し、伝送路としての記録媒体３に伝送するよ
うになされている。そして、復号化装置２は、記録媒体
３に記録された信号を再生し、これを復号して出力する
ようになされている。
【００１４】符号化装置１においては、入力された映像
信号が前処理回路１１に入力され、そこで輝度信号と色
信号（この例の場合、色差信号）が分離され、それぞれ
Ａ／Ｄ変換器１２，１３でＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変
換器１２，１３によりＡ／Ｄ変換されてデジタル信号と
なった映像信号は、フレームメモリ１４に供給され、記
憶される。フレームメモリ１４は、輝度信号を輝度信号
フレームメモリ１５に、また、色差信号を色差信号フレ
ームメモリ１６に、それぞれ記憶させる。
信号が前処理回路１１に入力され、そこで輝度信号と色
信号（この例の場合、色差信号）が分離され、それぞれ
Ａ／Ｄ変換器１２，１３でＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変
換器１２，１３によりＡ／Ｄ変換されてデジタル信号と
なった映像信号は、フレームメモリ１４に供給され、記
憶される。フレームメモリ１４は、輝度信号を輝度信号
フレームメモリ１５に、また、色差信号を色差信号フレ
ームメモリ１６に、それぞれ記憶させる。
【００１５】フォーマット変換回路１７は、フレームメ
モリ１４に記憶されたフレームフォーマットの信号を、
ブロックフォーマットの信号に変換する。即ち、図１８
に示すように、フレームメモリ１４に記憶された映像信
号は、１ライン当りＨドットのラインがＶライン集めら
れたフレームフォーマットのデータとされている。フォ
ーマット変換回路１７は、この１フレームの信号を、１
６ラインを単位としてＭ個のスライスに区分する。そし
て、各スライスは、Ｍ個のマクロブロックに分割され
る。各マクロブロックは、１６×１６個の画素（ドッ
ト）に対応する輝度信号により構成され、この輝度信号
は、さらに８×８ドットを単位とするブロックＹ［１］
乃至Ｙ［４］に区分される。そして、この１６×１６ド
ットの輝度信号には、８×８ドットのＣｂ信号と、８×
８ドットのＣｒ信号が対応される。
モリ１４に記憶されたフレームフォーマットの信号を、
ブロックフォーマットの信号に変換する。即ち、図１８
に示すように、フレームメモリ１４に記憶された映像信
号は、１ライン当りＨドットのラインがＶライン集めら
れたフレームフォーマットのデータとされている。フォ
ーマット変換回路１７は、この１フレームの信号を、１
６ラインを単位としてＭ個のスライスに区分する。そし
て、各スライスは、Ｍ個のマクロブロックに分割され
る。各マクロブロックは、１６×１６個の画素（ドッ
ト）に対応する輝度信号により構成され、この輝度信号
は、さらに８×８ドットを単位とするブロックＹ［１］
乃至Ｙ［４］に区分される。そして、この１６×１６ド
ットの輝度信号には、８×８ドットのＣｂ信号と、８×
８ドットのＣｒ信号が対応される。
【００１６】このように、ブロックフォーマットに変換
されたデータは、フォーマット変換回路１７からエンコ
ーダ１８に供給され、ここでエンコード（符号化）が行
われる。その詳細については、図１９を参照して後述す
る。
されたデータは、フォーマット変換回路１７からエンコ
ーダ１８に供給され、ここでエンコード（符号化）が行
われる。その詳細については、図１９を参照して後述す
る。
【００１７】エンコーダ１８によりエンコードされた信
号は、ビットストリームとして伝送路に出力され、例え
ば記録媒体３に記録される。
号は、ビットストリームとして伝送路に出力され、例え
ば記録媒体３に記録される。
【００１８】記録媒体３より再生されたデータは、復号
化装置２のデコーダ３１に供給され、デコードされる。
デコーダ３１の詳細については、図２２を参照して後述
する。
化装置２のデコーダ３１に供給され、デコードされる。
デコーダ３１の詳細については、図２２を参照して後述
する。
【００１９】デコーダ３１によりデコードされたデータ
は、フォーマット変換回路３２に入力され、ブロックフ
ォーマットからフレームフォーマットに変換される。そ
して、フレームフォーマットの輝度信号は、フレームメ
モリ３３の輝度信号フレームメモリ３４に供給され、記
憶され、色差信号は色差信号フレームメモリ３５に供給
され、記憶される。輝度信号フレームメモリ３４と色差
信号フレームメモリ３５より読み出された輝度信号と色
差信号は、Ｄ／Ａ変換器３６と３７によりそれぞれＤ／
Ａ変換され、後処理回路３８に供給され、合成される。
そして、図示せぬ例えばＣＲＴなどのディスプレイに出
力され、表示される。
は、フォーマット変換回路３２に入力され、ブロックフ
ォーマットからフレームフォーマットに変換される。そ
して、フレームフォーマットの輝度信号は、フレームメ
モリ３３の輝度信号フレームメモリ３４に供給され、記
憶され、色差信号は色差信号フレームメモリ３５に供給
され、記憶される。輝度信号フレームメモリ３４と色差
信号フレームメモリ３５より読み出された輝度信号と色
差信号は、Ｄ／Ａ変換器３６と３７によりそれぞれＤ／
Ａ変換され、後処理回路３８に供給され、合成される。
そして、図示せぬ例えばＣＲＴなどのディスプレイに出
力され、表示される。
【００２０】次に図１９を参照して、エンコーダ１８の
構成例について説明する。
構成例について説明する。
【００２１】符号化されるべき画像データは、マクロブ
ロック単位で動きベクトル検出回路５０に入力される。
動きベクトル検出回路５０は、予め設定されている所定
のシーケンスに従って、各フレームの画像データを、Ｉ
ピクチャ、Ｐピクチャ、またはＢピクチャとして処理す
る。シーケンシャルに入力される各フレームの画像を、
Ｉ，Ｐ，Ｂのいずれのピクチャとして処理するかは、予
め定められている（例えば、図１５に示したように、フ
レームＦ１乃至Ｆ１７により構成されるグループオブピ
クチャが、Ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，・・・Ｂ，Ｐとして処
理される）。
ロック単位で動きベクトル検出回路５０に入力される。
動きベクトル検出回路５０は、予め設定されている所定
のシーケンスに従って、各フレームの画像データを、Ｉ
ピクチャ、Ｐピクチャ、またはＢピクチャとして処理す
る。シーケンシャルに入力される各フレームの画像を、
Ｉ，Ｐ，Ｂのいずれのピクチャとして処理するかは、予
め定められている（例えば、図１５に示したように、フ
レームＦ１乃至Ｆ１７により構成されるグループオブピ
クチャが、Ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，・・・Ｂ，Ｐとして処
理される）。
【００２２】Ｉピクチャとして処理されるフレーム（例
えばフレームＦ１）の画像データは、動きベクトル検出
回路５０からフレームメモリ５１の前方原画像部５１ａ
に転送、記憶され、Ｂピクチャとして処理されるフレー
ム（例えばフレームＦ２）の画像データは、原画像部５
１ｂに転送、記憶され、Ｐピクチャとして処理されるフ
レーム（例えばフレームＦ３）の画像データは、後方原
画像部５１ｃに転送、記憶される。
えばフレームＦ１）の画像データは、動きベクトル検出
回路５０からフレームメモリ５１の前方原画像部５１ａ
に転送、記憶され、Ｂピクチャとして処理されるフレー
ム（例えばフレームＦ２）の画像データは、原画像部５
１ｂに転送、記憶され、Ｐピクチャとして処理されるフ
レーム（例えばフレームＦ３）の画像データは、後方原
画像部５１ｃに転送、記憶される。
【００２３】また、次のタイミングにおいて、さらにＢ
ピクチャ（フレームＦ４）またはＰピクチャ（フレーム
Ｆ５）として処理すべきフレームの画像が入力されたと
き、それまで後方原画像部５１ｃに記憶されていた最初
のＰピクチャ（フレームＦ３）の画像データが、前方原
画像部５１ａに転送され、次のＢピクチャ（フレームＦ
４）の画像データが、原画像部５１ｂに記憶（上書き）
され、次のＰピクチャ（フレームＦ５）の画像データ
が、後方原画像部５１ｃに記憶（上書き）される。この
ような動作が順次繰り返される。
ピクチャ（フレームＦ４）またはＰピクチャ（フレーム
Ｆ５）として処理すべきフレームの画像が入力されたと
き、それまで後方原画像部５１ｃに記憶されていた最初
のＰピクチャ（フレームＦ３）の画像データが、前方原
画像部５１ａに転送され、次のＢピクチャ（フレームＦ
４）の画像データが、原画像部５１ｂに記憶（上書き）
され、次のＰピクチャ（フレームＦ５）の画像データ
が、後方原画像部５１ｃに記憶（上書き）される。この
ような動作が順次繰り返される。
【００２４】フレームメモリ５１に記憶された各ピクチ
ャの信号は、そこから読み出され、予測モード切り替え
回路５２において、フレーム予測モード処理、またはフ
ィールド予測モード処理が行なわれる。さらにまた予測
判定回路５４の制御の下に、演算部５３において、画像
内予測、前方予測、後方予測、または両方向予測の演算
が行なわれる。これらの処理のうち、いずれの処理を行
なうかは、予測誤差信号（処理の対象とされている参照
画像と、これに対する予測画像との差分）に対応して決
定される。このため、動きベクトル検出回路５０は、こ
の判定に用いられる予測誤差信号の絶対値和（自乗和で
もよい）を生成する。
ャの信号は、そこから読み出され、予測モード切り替え
回路５２において、フレーム予測モード処理、またはフ
ィールド予測モード処理が行なわれる。さらにまた予測
判定回路５４の制御の下に、演算部５３において、画像
内予測、前方予測、後方予測、または両方向予測の演算
が行なわれる。これらの処理のうち、いずれの処理を行
なうかは、予測誤差信号（処理の対象とされている参照
画像と、これに対する予測画像との差分）に対応して決
定される。このため、動きベクトル検出回路５０は、こ
の判定に用いられる予測誤差信号の絶対値和（自乗和で
もよい）を生成する。
【００２５】ここで、予測モード切り替え回路５２にお
けるフレーム予測モードとフィールド予測モードについ
て説明する。
けるフレーム予測モードとフィールド予測モードについ
て説明する。
【００２６】フレーム予測モードが設定された場合にお
いては、予測モード切り替え回路５２は、動きベクトル
検出回路５０より供給される４個の輝度ブロックＹ
［１］乃至Ｙ［４］を、そのまま後段の演算部５３に出
力する。即ち、この場合においては、図２０（Ａ）に示
すように、各輝度ブロックに奇数フィールドのラインの
データと、偶数フィールドのラインのデータとが混在し
た状態となっている。このフレーム予測モードにおいて
は、４個の輝度ブロック（マクロブロック）を単位とし
て予測が行われ、４個の輝度ブロックに対して１個の動
きベクトルが対応される。
いては、予測モード切り替え回路５２は、動きベクトル
検出回路５０より供給される４個の輝度ブロックＹ
［１］乃至Ｙ［４］を、そのまま後段の演算部５３に出
力する。即ち、この場合においては、図２０（Ａ）に示
すように、各輝度ブロックに奇数フィールドのラインの
データと、偶数フィールドのラインのデータとが混在し
た状態となっている。このフレーム予測モードにおいて
は、４個の輝度ブロック（マクロブロック）を単位とし
て予測が行われ、４個の輝度ブロックに対して１個の動
きベクトルが対応される。
【００２７】これに対して、予測モード切り替え回路５
２は、フィールド予測モードにおいては、図２０（Ａ）
に示す構成で動きベクトル検出回路５０より入力される
信号を、図２０（Ｂ）に示すように、４個の輝度ブロッ
クのうち、輝度ブロックＹ［１］とＹ［２］を、例えば
奇数フィールドのラインのドットによりのみ構成させ、
他の２個の輝度ブロックＹ［３］とＹ［４］を、偶数フ
ィールドのラインのデータにより構成させて、演算部５
３に出力する。この場合においては、２個の輝度ブロッ
クＹ［１］とＹ［２］に対して、１個の動きベクトルが
対応され、他の２個の輝度ブロックＹ［３］とＹ［４］
に対して、他の１個の動きベクトルが対応される。
２は、フィールド予測モードにおいては、図２０（Ａ）
に示す構成で動きベクトル検出回路５０より入力される
信号を、図２０（Ｂ）に示すように、４個の輝度ブロッ
クのうち、輝度ブロックＹ［１］とＹ［２］を、例えば
奇数フィールドのラインのドットによりのみ構成させ、
他の２個の輝度ブロックＹ［３］とＹ［４］を、偶数フ
ィールドのラインのデータにより構成させて、演算部５
３に出力する。この場合においては、２個の輝度ブロッ
クＹ［１］とＹ［２］に対して、１個の動きベクトルが
対応され、他の２個の輝度ブロックＹ［３］とＹ［４］
に対して、他の１個の動きベクトルが対応される。
【００２８】動きベクトル検出回路５０は、フレーム予
測モードにおける予測誤差の絶対値和と、フィールド予
測モードにおける予測誤差の絶対値和を、予測モード切
り替え回路５２に出力する。予測モード切り替え回路５
２は、フレーム予測モードとフィールド予測モードにお
ける予測誤差の絶対値和を比較し、その値が小さい予測
モードに対応する処理を施して、データを演算部５３に
出力する。
測モードにおける予測誤差の絶対値和と、フィールド予
測モードにおける予測誤差の絶対値和を、予測モード切
り替え回路５２に出力する。予測モード切り替え回路５
２は、フレーム予測モードとフィールド予測モードにお
ける予測誤差の絶対値和を比較し、その値が小さい予測
モードに対応する処理を施して、データを演算部５３に
出力する。
【００２９】但し、このような処理は、実際には動きベ
クトル検出回路５０で行われる。即ち、動きベクトル検
出回路５０は、決定されたモードに対応する構成の信号
を予測モード切り替え回路５２に出力し、予測モード切
り替え回路５２は、その信号を、そのまま後段の演算部
５３に出力する。
クトル検出回路５０で行われる。即ち、動きベクトル検
出回路５０は、決定されたモードに対応する構成の信号
を予測モード切り替え回路５２に出力し、予測モード切
り替え回路５２は、その信号を、そのまま後段の演算部
５３に出力する。
【００３０】尚、色差信号は、フレーム予測モードの場
合、図２０（Ａ）に示すように、奇数フィールドのライ
ンのデータと偶数フィールドのラインのデータとが混在
する状態で、演算部５３に供給される。また、フィール
ド予測モードの場合、図２０（Ｂ）に示すように、各色
差ブロックＣｂ，Ｃｒの上半分（４ライン）が、輝度ブ
ロックＹ［１］，Ｙ［２］に対応する奇数フィールドの
色差信号とされ、下半分（４ライン）が、輝度ブロック
Ｙ［３］，Ｙ［４］に対応する偶数フィールドの色差信
号とされる。
合、図２０（Ａ）に示すように、奇数フィールドのライ
ンのデータと偶数フィールドのラインのデータとが混在
する状態で、演算部５３に供給される。また、フィール
ド予測モードの場合、図２０（Ｂ）に示すように、各色
差ブロックＣｂ，Ｃｒの上半分（４ライン）が、輝度ブ
ロックＹ［１］，Ｙ［２］に対応する奇数フィールドの
色差信号とされ、下半分（４ライン）が、輝度ブロック
Ｙ［３］，Ｙ［４］に対応する偶数フィールドの色差信
号とされる。
【００３１】また、動きベクトル検出回路５０は、次の
ようにして、予測判定回路５４において、画像内予測、
前方予測、後方予測、または両方向予測のいずれの予測
を行なうかを決定するための予測誤差の絶対値和を生成
する。
ようにして、予測判定回路５４において、画像内予測、
前方予測、後方予測、または両方向予測のいずれの予測
を行なうかを決定するための予測誤差の絶対値和を生成
する。
【００３２】即ち、画像内予測の予測誤差の絶対値和と
して、参照画像のマクロブロックの信号Ａijの和ΣＡij
の絶対値|ΣＡij|と、マクロブロックの信号Ａijの絶対
値|Ａij|の和Σ|Ａij|の差を求める。また、前方予測の
予測誤差の絶対値和として、参照画像のマクロブロック
の信号Ａijと、予測画像のマクロブロックの信号Ｂijの
差Ａij−Ｂijの絶対値|Ａij−Ｂij|の和Σ|Ａij−Ｂij|
を求める。また、後方予測と両方向予測の予測誤差の絶
対値和も、前方予測における場合と同様に（その予測画
像を前方予測における場合と異なる予測画像に変更し
て）求める。
して、参照画像のマクロブロックの信号Ａijの和ΣＡij
の絶対値|ΣＡij|と、マクロブロックの信号Ａijの絶対
値|Ａij|の和Σ|Ａij|の差を求める。また、前方予測の
予測誤差の絶対値和として、参照画像のマクロブロック
の信号Ａijと、予測画像のマクロブロックの信号Ｂijの
差Ａij−Ｂijの絶対値|Ａij−Ｂij|の和Σ|Ａij−Ｂij|
を求める。また、後方予測と両方向予測の予測誤差の絶
対値和も、前方予測における場合と同様に（その予測画
像を前方予測における場合と異なる予測画像に変更し
て）求める。
【００３３】これらの絶対値和は、予測判定回路５４に
供給される。予測判定回路５４は、前方予測、後方予測
および両方向予測の予測誤差の絶対値和のうち、最も小
さいものを、インター予測の予測誤差の絶対値和として
選択する。さらに、このインター予測の予測誤差の絶対
値和と、画像内予測の予測誤差の絶対値和とを比較し、
その小さい方を選択し、この選択した絶対値和に対応す
るモードを予測モードとして選択する。即ち、画像内予
測の予測誤差の絶対値和の方が小さければ、画像内予測
モードが設定される。インター予測の予測誤差の絶対値
和の方が小さければ、前方予測、後方予測または両方向
予測モードのうち、対応する絶対値和が最も小さかった
モードが設定される。
供給される。予測判定回路５４は、前方予測、後方予測
および両方向予測の予測誤差の絶対値和のうち、最も小
さいものを、インター予測の予測誤差の絶対値和として
選択する。さらに、このインター予測の予測誤差の絶対
値和と、画像内予測の予測誤差の絶対値和とを比較し、
その小さい方を選択し、この選択した絶対値和に対応す
るモードを予測モードとして選択する。即ち、画像内予
測の予測誤差の絶対値和の方が小さければ、画像内予測
モードが設定される。インター予測の予測誤差の絶対値
和の方が小さければ、前方予測、後方予測または両方向
予測モードのうち、対応する絶対値和が最も小さかった
モードが設定される。
【００３４】このように、動きベクトル検出回路５０
は、参照画像のマクロブロックの信号を、フレームまた
はフィールド予測モードのうち、予測モード切り替え回
路５２により選択されたモードに対応する構成で、予測
モード切り替え回路５２を介して演算部５３に供給する
とともに、４つの予測モードのうち、予測判定回路５４
により選択された予測モードに対応する予測画像と参照
画像の間の動きベクトルを検出し、可変長符号化回路５
８と動き補償回路６４に出力する。上述したように、こ
の動きベクトルとしては、対応する予測誤差の絶対値和
が最小となるものが選択される。
は、参照画像のマクロブロックの信号を、フレームまた
はフィールド予測モードのうち、予測モード切り替え回
路５２により選択されたモードに対応する構成で、予測
モード切り替え回路５２を介して演算部５３に供給する
とともに、４つの予測モードのうち、予測判定回路５４
により選択された予測モードに対応する予測画像と参照
画像の間の動きベクトルを検出し、可変長符号化回路５
８と動き補償回路６４に出力する。上述したように、こ
の動きベクトルとしては、対応する予測誤差の絶対値和
が最小となるものが選択される。
【００３５】予測判定回路５４は、動きベクトル検出回
路５０が前方原画像部５１ａよりＩピクチャの画像デー
タを読み出しているとき、予測モードとして、フレーム
（画像）内予測モード（動き補償を行わないモード）を
設定し、演算部５３のスイッチ５３ｄを接点ａ側に切り
替える。これにより、Ｉピクチャの画像データがＤＣＴ
モード切り替え回路５５に入力される。
路５０が前方原画像部５１ａよりＩピクチャの画像デー
タを読み出しているとき、予測モードとして、フレーム
（画像）内予測モード（動き補償を行わないモード）を
設定し、演算部５３のスイッチ５３ｄを接点ａ側に切り
替える。これにより、Ｉピクチャの画像データがＤＣＴ
モード切り替え回路５５に入力される。
【００３６】このＤＣＴモード切り替え回路５５は、図
２１（Ａ）または（Ｂ）に示すように、４個の輝度ブロ
ックのデータを、奇数フィールドのラインと偶数フィー
ルドのラインが混在する状態（フレームＤＣＴモー
ド）、または、分離された状態（フィールドＤＣＴモー
ド）、のいずれかの状態にして、ＤＣＴ回路５６に出力
する。
２１（Ａ）または（Ｂ）に示すように、４個の輝度ブロ
ックのデータを、奇数フィールドのラインと偶数フィー
ルドのラインが混在する状態（フレームＤＣＴモー
ド）、または、分離された状態（フィールドＤＣＴモー
ド）、のいずれかの状態にして、ＤＣＴ回路５６に出力
する。
【００３７】即ち、ＤＣＴモード切り替え回路５５は、
奇数フィールドと偶数フィールドのデータを混在してＤ
ＣＴ処理した場合における符号化効率と、分離した状態
においてＤＣＴ処理した場合の符号化効率とを比較し、
符号化効率の良好なモードを選択する。
奇数フィールドと偶数フィールドのデータを混在してＤ
ＣＴ処理した場合における符号化効率と、分離した状態
においてＤＣＴ処理した場合の符号化効率とを比較し、
符号化効率の良好なモードを選択する。
【００３８】例えば、入力された信号を、図２１（Ａ）
に示すように、奇数フィールドと偶数フィールドのライ
ンが混在する構成とし、上下に隣接する奇数フィールド
のラインの信号と偶数フィールドのラインの信号の差を
演算し、さらにその絶対値の和（または自乗和）を求め
る。また、入力された信号を、図２１（Ｂ）に示すよう
に、奇数フィールドと偶数フィールドのラインが分離し
た構成とし、上下に隣接する奇数フィールドのライン同
士の信号の差と、偶数フィールドのライン同士の信号の
差を演算し、それぞれの絶対値の和（または自乗和）を
求める。さらに、両者（絶対値和）を比較し、小さい値
に対応するＤＣＴモードを設定する。即ち、前者の方が
小さければ、フレームＤＣＴモードを設定し、後者の方
が小さければ、フィールドＤＣＴモードを設定する。
に示すように、奇数フィールドと偶数フィールドのライ
ンが混在する構成とし、上下に隣接する奇数フィールド
のラインの信号と偶数フィールドのラインの信号の差を
演算し、さらにその絶対値の和（または自乗和）を求め
る。また、入力された信号を、図２１（Ｂ）に示すよう
に、奇数フィールドと偶数フィールドのラインが分離し
た構成とし、上下に隣接する奇数フィールドのライン同
士の信号の差と、偶数フィールドのライン同士の信号の
差を演算し、それぞれの絶対値の和（または自乗和）を
求める。さらに、両者（絶対値和）を比較し、小さい値
に対応するＤＣＴモードを設定する。即ち、前者の方が
小さければ、フレームＤＣＴモードを設定し、後者の方
が小さければ、フィールドＤＣＴモードを設定する。
【００３９】そして、選択したＤＣＴモードに対応する
構成のデータをＤＣＴ回路５６に出力するとともに、選
択したＤＣＴモードを示すＤＣＴフラグを、可変長符号
化回路５８と動き補償回路６４に出力する。
構成のデータをＤＣＴ回路５６に出力するとともに、選
択したＤＣＴモードを示すＤＣＴフラグを、可変長符号
化回路５８と動き補償回路６４に出力する。
【００４０】予測モード切り替え回路５２における予測
モード（図２０）と、このＤＣＴモード切り替え回路５
５におけるＤＣＴモード（図２１）を比較して明らかな
ように、輝度ブロックに関しては、両者の各モードにお
けるデータ構造は実質的に同一である。
モード（図２０）と、このＤＣＴモード切り替え回路５
５におけるＤＣＴモード（図２１）を比較して明らかな
ように、輝度ブロックに関しては、両者の各モードにお
けるデータ構造は実質的に同一である。
【００４１】予測モード切り替え回路５２において、フ
レーム予測モード（奇数ラインと偶数ラインが混在する
モード）が選択された場合、ＤＣＴモード切り替え回路
５５においても、フレームＤＣＴモード（奇数ラインと
偶数ラインが混在するモード）が選択される可能性が高
く、また予測モード切り替え回路５２において、フィー
ルド予測モード（奇数フィールドと偶数フィールドのデ
ータが分離されたモード）が選択された場合、ＤＣＴモ
ード切り替え回路５５において、フィールドＤＣＴモー
ド（奇数フィールドと偶数フィールドのデータが分離さ
れたモード）が選択される可能性が高い。
レーム予測モード（奇数ラインと偶数ラインが混在する
モード）が選択された場合、ＤＣＴモード切り替え回路
５５においても、フレームＤＣＴモード（奇数ラインと
偶数ラインが混在するモード）が選択される可能性が高
く、また予測モード切り替え回路５２において、フィー
ルド予測モード（奇数フィールドと偶数フィールドのデ
ータが分離されたモード）が選択された場合、ＤＣＴモ
ード切り替え回路５５において、フィールドＤＣＴモー
ド（奇数フィールドと偶数フィールドのデータが分離さ
れたモード）が選択される可能性が高い。
【００４２】しかしながら、必ずしも常にそのようにな
されるわけではなく、予測モード切り替え回路５２にお
いては、予測誤差の絶対値和が小さくなるようにモード
が決定され、ＤＣＴモード切り替え回路５５において
は、符号化効率が良好となるようにモードが決定され
る。
されるわけではなく、予測モード切り替え回路５２にお
いては、予測誤差の絶対値和が小さくなるようにモード
が決定され、ＤＣＴモード切り替え回路５５において
は、符号化効率が良好となるようにモードが決定され
る。
【００４３】ＤＣＴモード切り替え回路５５より出力さ
れたＩピクチャの画像データは、ＤＣＴ回路５６に入力
され、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理され、ＤＣＴ係
数に変換される。このＤＣＴ係数は、量子化回路５７に
入力され、送信バッファ５９のデータ蓄積量（バッファ
蓄積量）に対応した量子化ステップで量子化された後、
可変長符号化回路５８に入力される。
れたＩピクチャの画像データは、ＤＣＴ回路５６に入力
され、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理され、ＤＣＴ係
数に変換される。このＤＣＴ係数は、量子化回路５７に
入力され、送信バッファ５９のデータ蓄積量（バッファ
蓄積量）に対応した量子化ステップで量子化された後、
可変長符号化回路５８に入力される。
【００４４】可変長符号化回路５８は、量子化回路５７
より供給される量子化ステップ（スケール）に対応し
て、量子化回路５７より供給される画像データ（いまの
場合、Ｉピクチャのデータ）を、例えばハフマン符号な
どの可変長符号に変換し、送信バッファ５９に出力す
る。
より供給される量子化ステップ（スケール）に対応し
て、量子化回路５７より供給される画像データ（いまの
場合、Ｉピクチャのデータ）を、例えばハフマン符号な
どの可変長符号に変換し、送信バッファ５９に出力す
る。
【００４５】可変長符号化回路５８にはまた、量子化回
路５７より量子化ステップ（スケール）、予測判定回路
５４より予測モード（画像内予測、前方予測、後方予
測、または両方向予測のいずれが設定されたかを示すモ
ード）、動きベクトル検出回路５０より動きベクトル、
予測モード切り替え回路５２より予測フラグ（フレーム
予測モードまたはフィールド予測モードのいずれが設定
されたかを示すフラグ）、およびＤＣＴモード切り替え
回路５５が出力するＤＣＴフラグ（フレームＤＣＴモー
ドまたはフィールドＤＣＴモードのいずれが設定された
かを示すフラグ）が入力されており、これらも可変長符
号化される。
路５７より量子化ステップ（スケール）、予測判定回路
５４より予測モード（画像内予測、前方予測、後方予
測、または両方向予測のいずれが設定されたかを示すモ
ード）、動きベクトル検出回路５０より動きベクトル、
予測モード切り替え回路５２より予測フラグ（フレーム
予測モードまたはフィールド予測モードのいずれが設定
されたかを示すフラグ）、およびＤＣＴモード切り替え
回路５５が出力するＤＣＴフラグ（フレームＤＣＴモー
ドまたはフィールドＤＣＴモードのいずれが設定された
かを示すフラグ）が入力されており、これらも可変長符
号化される。
【００４６】送信バッファ５９は、入力されたデータを
一時蓄積し、蓄積量に対応するデータを量子化回路５７
に出力する。
一時蓄積し、蓄積量に対応するデータを量子化回路５７
に出力する。
【００４７】送信バッファ５９は、そのデータ残量が許
容上限値まで増量すると、量子化制御信号によって量子
化回路５７の量子化スケールを大きくすることにより、
量子化データのデータ量を低下させる。また、これとは
逆に、データ残量が許容下限値まで減少すると、送信バ
ッファ５９は、量子化制御信号によって量子化回路５７
の量子化スケールを小さくすることにより、量子化デー
タのデータ量を増大させる。このようにして、送信バッ
ファ５９のオーバフローまたはアンダフローが防止され
る。
容上限値まで増量すると、量子化制御信号によって量子
化回路５７の量子化スケールを大きくすることにより、
量子化データのデータ量を低下させる。また、これとは
逆に、データ残量が許容下限値まで減少すると、送信バ
ッファ５９は、量子化制御信号によって量子化回路５７
の量子化スケールを小さくすることにより、量子化デー
タのデータ量を増大させる。このようにして、送信バッ
ファ５９のオーバフローまたはアンダフローが防止され
る。
【００４８】そして、送信バッファ５９に蓄積されたデ
ータは、所定のタイミングで読み出され、伝送路に出力
され、例えば記録媒体３に記録される。
ータは、所定のタイミングで読み出され、伝送路に出力
され、例えば記録媒体３に記録される。
【００４９】一方、量子化回路５７より出力されたＩピ
クチャのデータは、逆量子化回路６０に入力され、量子
化回路５７より供給される量子化ステップに対応して逆
量子化される。逆量子化回路６０の出力は、ＩＤＣＴ
（逆ＤＣＴ）回路６１に入力され、逆ＤＣＴ処理された
後、演算器６２を介してフレームメモリ６３の前方予測
画像部６３ａに供給され、記憶される。
クチャのデータは、逆量子化回路６０に入力され、量子
化回路５７より供給される量子化ステップに対応して逆
量子化される。逆量子化回路６０の出力は、ＩＤＣＴ
（逆ＤＣＴ）回路６１に入力され、逆ＤＣＴ処理された
後、演算器６２を介してフレームメモリ６３の前方予測
画像部６３ａに供給され、記憶される。
【００５０】動きベクトル検出回路５０は、シーケンシ
ャルに入力される各フレームの画像データを、たとえ
ば、Ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，Ｂ・・・のピクチャとしてそ
れぞれ処理する場合、最初に入力されたフレームの画像
データをＩピクチャとして処理した後、次に入力された
フレームの画像をＢピクチャとして処理する前に、さら
にその次に入力されたフレームの画像データをＰピクチ
ャとして処理する。Ｂピクチャは、後方予測を伴うた
め、後方予測画像としてのＰピクチャが先に用意されて
いないと、復号することができないからである。
ャルに入力される各フレームの画像データを、たとえ
ば、Ｉ，Ｂ，Ｐ，Ｂ，Ｐ，Ｂ・・・のピクチャとしてそ
れぞれ処理する場合、最初に入力されたフレームの画像
データをＩピクチャとして処理した後、次に入力された
フレームの画像をＢピクチャとして処理する前に、さら
にその次に入力されたフレームの画像データをＰピクチ
ャとして処理する。Ｂピクチャは、後方予測を伴うた
め、後方予測画像としてのＰピクチャが先に用意されて
いないと、復号することができないからである。
【００５１】そこで動きベクトル検出回路５０は、Ｉピ
クチャの処理の次に、後方原画像部５１ｃに記憶されて
いるＰピクチャの画像データの処理を開始する。そし
て、上述した場合と同様に、マクロブロック単位でのフ
レーム間差分（予測誤差）の絶対値和が、動きベクトル
検出回路５０から予測モード切り替え回路５２と予測判
定回路５４に供給される。予測モード切り替え回路５２
と予測判定回路５４は、このＰピクチャのマクロブロッ
クの予測誤差の絶対値和に対応して、フレーム／フィー
ルド予測モード、または画像内予測、前方予測、後方予
測、もしくは両方向予測の予測モードを設定する。
クチャの処理の次に、後方原画像部５１ｃに記憶されて
いるＰピクチャの画像データの処理を開始する。そし
て、上述した場合と同様に、マクロブロック単位でのフ
レーム間差分（予測誤差）の絶対値和が、動きベクトル
検出回路５０から予測モード切り替え回路５２と予測判
定回路５４に供給される。予測モード切り替え回路５２
と予測判定回路５４は、このＰピクチャのマクロブロッ
クの予測誤差の絶対値和に対応して、フレーム／フィー
ルド予測モード、または画像内予測、前方予測、後方予
測、もしくは両方向予測の予測モードを設定する。
【００５２】演算部５３はフレーム内予測モードが設定
されたとき、スイッチ５３ｄを上述したように接点ａ側
に切り替える。従って、このデータは、Ｉピクチャのデ
ータと同様に、ＤＣＴモード切り替え回路５５、ＤＣＴ
回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５８、送
信バッファ５９を介して伝送路に伝送される。また、こ
のデータは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６１、演
算器６２を介してフレームメモリ６３の後方予測画像部
６３ｂに供給され、記憶される。
されたとき、スイッチ５３ｄを上述したように接点ａ側
に切り替える。従って、このデータは、Ｉピクチャのデ
ータと同様に、ＤＣＴモード切り替え回路５５、ＤＣＴ
回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５８、送
信バッファ５９を介して伝送路に伝送される。また、こ
のデータは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６１、演
算器６２を介してフレームメモリ６３の後方予測画像部
６３ｂに供給され、記憶される。
【００５３】前方予測モードの時、スイッチ５３ｄが接
点ｂに切り替えられるとともに、フレームメモリ６３の
前方予測画像部６３ａに記憶されている画像（いまの場
合Ｉピクチャの画像）データが読み出され、動き補償回
路６４により、動きベクトル検出回路５０が出力する動
きベクトルに対応して動き補償される。すなわち、動き
補償回路６４は、予測判定回路５４より前方予測モード
の設定が指令されたとき、前方予測画像部６３ａの読み
出しアドレスを、動きベクトル検出回路５０がいま出力
しているマクロブロックの位置に対応する位置から動き
ベクトルに対応する分だけずらしてデータを読み出し、
予測画像データを生成する。
点ｂに切り替えられるとともに、フレームメモリ６３の
前方予測画像部６３ａに記憶されている画像（いまの場
合Ｉピクチャの画像）データが読み出され、動き補償回
路６４により、動きベクトル検出回路５０が出力する動
きベクトルに対応して動き補償される。すなわち、動き
補償回路６４は、予測判定回路５４より前方予測モード
の設定が指令されたとき、前方予測画像部６３ａの読み
出しアドレスを、動きベクトル検出回路５０がいま出力
しているマクロブロックの位置に対応する位置から動き
ベクトルに対応する分だけずらしてデータを読み出し、
予測画像データを生成する。
【００５４】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ａに供給される。演算器５３ａ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４よ
り供給された、このマクロブロックに対応する予測画像
データを減算し、その差分（予測誤差）を出力する。こ
の差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５５、ＤＣ
Ｔ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５８、
送信バッファ５９を介して伝送路に伝送される。また、
この差分データは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６
１により局所的に復号され、演算器６２に入力される。
データは、演算器５３ａに供給される。演算器５３ａ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４よ
り供給された、このマクロブロックに対応する予測画像
データを減算し、その差分（予測誤差）を出力する。こ
の差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５５、ＤＣ
Ｔ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５８、
送信バッファ５９を介して伝送路に伝送される。また、
この差分データは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６
１により局所的に復号され、演算器６２に入力される。
【００５５】この演算器６２にはまた、演算器５３ａに
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器６２は、ＩＤＣＴ回路６１が出力する
差分データに、動き補償回路６４が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、元の（復号した）Ｐピク
チャの画像データが得られる。このＰピクチャの画像デ
ータは、フレームメモリ６３の後方予測画像部６３ｂに
供給され、記憶される。
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器６２は、ＩＤＣＴ回路６１が出力する
差分データに、動き補償回路６４が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、元の（復号した）Ｐピク
チャの画像データが得られる。このＰピクチャの画像デ
ータは、フレームメモリ６３の後方予測画像部６３ｂに
供給され、記憶される。
【００５６】動きベクトル検出回路５０は、このよう
に、ＩピクチャとＰピクチャのデータが前方予測画像部
６３ａと後方予測画像部６３ｂにそれぞれ記憶された
後、次にＢピクチャの処理を実行する。予測モード切り
替え回路５２と予測判定回路５４は、マクロブロック単
位でのフレーム間差分の絶対値和の大きさに対応して、
フレーム／フィールドモードを設定し、また、予測モー
ドをフレーム内予測モード、前方予測モード、後方予測
モード、または両方向予測モードのいずれかに設定す
る。
に、ＩピクチャとＰピクチャのデータが前方予測画像部
６３ａと後方予測画像部６３ｂにそれぞれ記憶された
後、次にＢピクチャの処理を実行する。予測モード切り
替え回路５２と予測判定回路５４は、マクロブロック単
位でのフレーム間差分の絶対値和の大きさに対応して、
フレーム／フィールドモードを設定し、また、予測モー
ドをフレーム内予測モード、前方予測モード、後方予測
モード、または両方向予測モードのいずれかに設定す
る。
【００５７】上述したように、フレーム内予測モードま
たは前方予測モードの時、スイッチ５３ｄは接点ａまた
はｂに切り替えられる。このとき、Ｐピクチャにおける
場合と同様の処理が行われ、データが伝送される。
たは前方予測モードの時、スイッチ５３ｄは接点ａまた
はｂに切り替えられる。このとき、Ｐピクチャにおける
場合と同様の処理が行われ、データが伝送される。
【００５８】これに対して、後方予測モードまたは両方
向予測モードが設定された時、スイッチ５３ｄは、接点
ｃまたはｄにそれぞれ切り替えられる。
向予測モードが設定された時、スイッチ５３ｄは、接点
ｃまたはｄにそれぞれ切り替えられる。
【００５９】スイッチ５３ｄが接点ｃに切り替えられて
いる後方予測モードの時、後方予測画像部６３ｂに記憶
されている画像（いまの場合、Ｐピクチャの画像）デー
タが読み出され、動き補償回路６４により、動きベクト
ル検出回路５０が出力する動きベクトルに対応して動き
補償される。すなわち、動き補償回路６４は、予測判定
回路５４より後方予測モードの設定が指令されたとき、
後方予測画像部６３ｂの読み出しアドレスを、動きベク
トル検出回路５０がいま出力しているマクロブロックの
位置に対応する位置から動きベクトルに対応する分だけ
ずらしてデータを読み出し、予測画像データを生成す
る。
いる後方予測モードの時、後方予測画像部６３ｂに記憶
されている画像（いまの場合、Ｐピクチャの画像）デー
タが読み出され、動き補償回路６４により、動きベクト
ル検出回路５０が出力する動きベクトルに対応して動き
補償される。すなわち、動き補償回路６４は、予測判定
回路５４より後方予測モードの設定が指令されたとき、
後方予測画像部６３ｂの読み出しアドレスを、動きベク
トル検出回路５０がいま出力しているマクロブロックの
位置に対応する位置から動きベクトルに対応する分だけ
ずらしてデータを読み出し、予測画像データを生成す
る。
【００６０】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ｂに供給される。演算器５３ｂ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４よ
り供給された予測画像データを減算し、その差分を出力
する。この差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５
５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回
路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に伝送され
る。
データは、演算器５３ｂに供給される。演算器５３ｂ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４よ
り供給された予測画像データを減算し、その差分を出力
する。この差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５
５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回
路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に伝送され
る。
【００６１】スイッチ５３ｄが接点ｄに切り替えられて
いる両方向予測モードの時、前方予測画像部６３ａに記
憶されている画像（いまの場合、Ｉピクチャの画像）デ
ータと、後方予測画像部６３ｂに記憶されている画像
（いまの場合、Ｐピクチャの画像）データが読み出さ
れ、動き補償回路６４により、動きベクトル検出回路５
０が出力する動きベクトルに対応して動き補償される。
すなわち、動き補償回路６４は、予測判定回路５４より
両方向予測モードの設定が指令されたとき、前方予測画
像部６３ａと後方予測画像部６３ｂの読み出しアドレス
を、動きベクトル検出回路５０がいま出力しているマク
ロブロックの位置に対応する位置から動きベクトル（こ
の場合の動きベクトルは、前方予測画像用と後方予測画
像用の２つとなる）に対応する分だけずらしてデータを
読み出し、予測画像データを生成する。
いる両方向予測モードの時、前方予測画像部６３ａに記
憶されている画像（いまの場合、Ｉピクチャの画像）デ
ータと、後方予測画像部６３ｂに記憶されている画像
（いまの場合、Ｐピクチャの画像）データが読み出さ
れ、動き補償回路６４により、動きベクトル検出回路５
０が出力する動きベクトルに対応して動き補償される。
すなわち、動き補償回路６４は、予測判定回路５４より
両方向予測モードの設定が指令されたとき、前方予測画
像部６３ａと後方予測画像部６３ｂの読み出しアドレス
を、動きベクトル検出回路５０がいま出力しているマク
ロブロックの位置に対応する位置から動きベクトル（こ
の場合の動きベクトルは、前方予測画像用と後方予測画
像用の２つとなる）に対応する分だけずらしてデータを
読み出し、予測画像データを生成する。
【００６２】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ｃに供給される。演算器５３ｃ
は、動きベクトル検出回路５０より供給された参照画像
のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４より
供給された予測画像データの平均値を減算し、その差分
を出力する。この差分データは、ＤＣＴモード切り替え
回路５５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符
号化回路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に伝送
される。
データは、演算器５３ｃに供給される。演算器５３ｃ
は、動きベクトル検出回路５０より供給された参照画像
のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４より
供給された予測画像データの平均値を減算し、その差分
を出力する。この差分データは、ＤＣＴモード切り替え
回路５５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符
号化回路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に伝送
される。
【００６３】Ｂピクチャの画像は、他の画像の予測画像
とされることがないため、フレームメモリ６３には記憶
されない。
とされることがないため、フレームメモリ６３には記憶
されない。
【００６４】尚、フレームメモリ６３において、前方予
測画像部６３ａと後方予測画像部６３ｂは、必要に応じ
てバンク切り替えが行われ、所定の参照画像に対して、
一方または他方に記憶されているものを、前方予測画像
あるいは後方予測画像として切り替えて出力することが
できる。
測画像部６３ａと後方予測画像部６３ｂは、必要に応じ
てバンク切り替えが行われ、所定の参照画像に対して、
一方または他方に記憶されているものを、前方予測画像
あるいは後方予測画像として切り替えて出力することが
できる。
【００６５】以上においては、輝度ブロックを中心とし
て説明をしたが、色差ブロックについても同様に、図２
０および図２１に示すマクロブロックを単位として処理
され、伝送される。尚、色差ブロックを処理する場合の
動きベクトルは、対応する輝度ブロックの動きベクトル
を垂直方向と水平方向に、それぞれ１／２にしたものが
用いられる。
て説明をしたが、色差ブロックについても同様に、図２
０および図２１に示すマクロブロックを単位として処理
され、伝送される。尚、色差ブロックを処理する場合の
動きベクトルは、対応する輝度ブロックの動きベクトル
を垂直方向と水平方向に、それぞれ１／２にしたものが
用いられる。
【００６６】次に、図２２は、図１７のデコーダ３１の
一例の構成を示すブロック図である。伝送路（記録媒体
３）を介して伝送された符号化された画像データは、図
示せぬ受信回路で受信されたり、再生装置で再生され、
受信バッファ８１に一時記憶された後、復号回路９０の
可変長復号化回路８２に供給される。可変長復号化回路
８２は、受信バッファ８１より供給されたデータを可変
長復号化し、動きベクトル、予測モード、予測フラグお
よびＤＣＴフラグを動き補償回路８７に、また、量子化
ステップを逆量子化回路８３に、それぞれ出力するとと
もに、復号された画像データを逆量子化回路８３に出力
する。
一例の構成を示すブロック図である。伝送路（記録媒体
３）を介して伝送された符号化された画像データは、図
示せぬ受信回路で受信されたり、再生装置で再生され、
受信バッファ８１に一時記憶された後、復号回路９０の
可変長復号化回路８２に供給される。可変長復号化回路
８２は、受信バッファ８１より供給されたデータを可変
長復号化し、動きベクトル、予測モード、予測フラグお
よびＤＣＴフラグを動き補償回路８７に、また、量子化
ステップを逆量子化回路８３に、それぞれ出力するとと
もに、復号された画像データを逆量子化回路８３に出力
する。
【００６７】逆量子化回路８３は、可変長復号化回路８
２より供給された画像データを、同じく可変長復号化回
路８２より供給された量子化ステップに従って逆量子化
し、ＩＤＣＴ回路８４に出力する。逆量子化回路８３よ
り出力されたデータ（ＤＣＴ係数）は、ＩＤＣＴ回路８
４で、逆ＤＣＴ処理され、演算器８５に供給される。
２より供給された画像データを、同じく可変長復号化回
路８２より供給された量子化ステップに従って逆量子化
し、ＩＤＣＴ回路８４に出力する。逆量子化回路８３よ
り出力されたデータ（ＤＣＴ係数）は、ＩＤＣＴ回路８
４で、逆ＤＣＴ処理され、演算器８５に供給される。
【００６８】ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像デー
タが、Ｉピクチャのデータである場合、そのデータは演
算器８５より出力され、演算器８５に後に入力される画
像データ（ＰまたはＢピクチャのデータ）の予測画像デ
ータ生成のために、フレームメモリ８６の前方予測画像
部８６ａに供給されて記憶される。また、このデータ
は、フォーマット変換回路３２（図１７）に出力され
る。
タが、Ｉピクチャのデータである場合、そのデータは演
算器８５より出力され、演算器８５に後に入力される画
像データ（ＰまたはＢピクチャのデータ）の予測画像デ
ータ生成のために、フレームメモリ８６の前方予測画像
部８６ａに供給されて記憶される。また、このデータ
は、フォーマット変換回路３２（図１７）に出力され
る。
【００６９】ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像デー
タが、その１フレーム前の画像データを予測画像データ
とするＰピクチャのデータであって、前方予測モードの
データである場合、フレームメモリ８６の前方予測画像
部８６ａに記憶されている、１フレーム前の画像データ
（Ｉピクチャのデータ）が読み出され、動き補償回路８
７で可変長復号化回路８２より出力された動きベクトル
に対応する動き補償が施される。そして、演算器８５に
おいて、ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像データ
（差分のデータ）と加算され、出力される。この加算さ
れたデータ、即ち、復号されたＰピクチャのデータは、
演算器８５に後に入力される画像データ（Ｂピクチャま
たはＰピクチャのデータ）の予測画像データ生成のため
に、フレームメモリ８６の後方予測画像部８６ｂに供給
されて記憶される。
タが、その１フレーム前の画像データを予測画像データ
とするＰピクチャのデータであって、前方予測モードの
データである場合、フレームメモリ８６の前方予測画像
部８６ａに記憶されている、１フレーム前の画像データ
（Ｉピクチャのデータ）が読み出され、動き補償回路８
７で可変長復号化回路８２より出力された動きベクトル
に対応する動き補償が施される。そして、演算器８５に
おいて、ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像データ
（差分のデータ）と加算され、出力される。この加算さ
れたデータ、即ち、復号されたＰピクチャのデータは、
演算器８５に後に入力される画像データ（Ｂピクチャま
たはＰピクチャのデータ）の予測画像データ生成のため
に、フレームメモリ８６の後方予測画像部８６ｂに供給
されて記憶される。
【００７０】Ｐピクチャのデータであっても、画像内予
測モードのデータは、Ｉピクチャのデータと同様に、演
算器８５で特に処理は行わず、そのまま後方予測画像部
８６ｂに記憶される。
測モードのデータは、Ｉピクチャのデータと同様に、演
算器８５で特に処理は行わず、そのまま後方予測画像部
８６ｂに記憶される。
【００７１】このＰピクチャは、次のＢピクチャの次に
表示されるべき画像であるため、この時点では、まだフ
ォーマット変換回路３２へ出力されない（上述したよう
に、Ｂピクチャの後に入力されたＰピクチャが、Ｂピク
チャより先に処理され、伝送されている）。
表示されるべき画像であるため、この時点では、まだフ
ォーマット変換回路３２へ出力されない（上述したよう
に、Ｂピクチャの後に入力されたＰピクチャが、Ｂピク
チャより先に処理され、伝送されている）。
【００７２】ＩＤＣＴ回路８４より供給された画像デー
タが、Ｂピクチャのデータである場合、可変長復号化回
路８２より供給された予測モードに対応して、フレーム
メモリ８６の前方予測画像部８６ａに記憶されているＩ
ピクチャの画像データ（前方予測モードの場合）、後方
予測画像部８６ｂに記憶されているＰピクチャの画像デ
ータ（後方予測モードの場合）、または、その両方の画
像データ（両方向予測モードの場合）が読み出され、動
き補償回路８７において、可変長復号化回路８２より出
力された動きベクトルに対応する動き補償が施されて、
予測画像が生成される。但し、動き補償を必要としない
場合（画像内予測モードの場合）、予測画像は生成され
ない。
タが、Ｂピクチャのデータである場合、可変長復号化回
路８２より供給された予測モードに対応して、フレーム
メモリ８６の前方予測画像部８６ａに記憶されているＩ
ピクチャの画像データ（前方予測モードの場合）、後方
予測画像部８６ｂに記憶されているＰピクチャの画像デ
ータ（後方予測モードの場合）、または、その両方の画
像データ（両方向予測モードの場合）が読み出され、動
き補償回路８７において、可変長復号化回路８２より出
力された動きベクトルに対応する動き補償が施されて、
予測画像が生成される。但し、動き補償を必要としない
場合（画像内予測モードの場合）、予測画像は生成され
ない。
【００７３】このようにして、動き補償回路８７で動き
補償が施されたデータは、演算器８５において、ＩＤＣ
Ｔ回路８４の出力と加算される。この加算出力は、フォ
ーマット変換回路３２に出力される。
補償が施されたデータは、演算器８５において、ＩＤＣ
Ｔ回路８４の出力と加算される。この加算出力は、フォ
ーマット変換回路３２に出力される。
【００７４】但し、この加算出力はＢピクチャのデータ
であり、他の画像の予測画像生成のために利用されるこ
とがないため、フレームメモリ８６には記憶されない。
であり、他の画像の予測画像生成のために利用されるこ
とがないため、フレームメモリ８６には記憶されない。
【００７５】Ｂピクチャの画像が出力された後、後方予
測画像部８６ｂに記憶されているＰピクチャの画像デー
タが読み出され、動き補償回路８７を介して演算器８５
に供給される。但し、このとき、動き補償は行われな
い。
測画像部８６ｂに記憶されているＰピクチャの画像デー
タが読み出され、動き補償回路８７を介して演算器８５
に供給される。但し、このとき、動き補償は行われな
い。
【００７６】尚、このデコーダ３１には、図１９のエン
コーダ１８における予測モード切り替え回路５２とＤＣ
Ｔモード切り替え回路５５に対応する回路が図示されて
いないが、これらの回路に対応する処理、即ち、奇数フ
ィールドと偶数フィールドのラインの信号が分離された
構成を、元の混在する構成に必要に応じて戻す処理は、
動き補償回路８７が実行する。
コーダ１８における予測モード切り替え回路５２とＤＣ
Ｔモード切り替え回路５５に対応する回路が図示されて
いないが、これらの回路に対応する処理、即ち、奇数フ
ィールドと偶数フィールドのラインの信号が分離された
構成を、元の混在する構成に必要に応じて戻す処理は、
動き補償回路８７が実行する。
【００７７】また、以上においては、輝度信号の処理に
ついて説明したが、色差信号の処理も同様に行われる。
但し、この場合、動きベクトルは、輝度信号用のもの
を、垂直方向および水平方向に１／２にしたものが用い
られる。
ついて説明したが、色差信号の処理も同様に行われる。
但し、この場合、動きベクトルは、輝度信号用のもの
を、垂直方向および水平方向に１／２にしたものが用い
られる。
【００７８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
画像信号符号化および復号化方法では、色差信号の解像
度は１種類に固定されており、複数種の解像度の色差信
号を伝送することはできなかった。
画像信号符号化および復号化方法では、色差信号の解像
度は１種類に固定されており、複数種の解像度の色差信
号を伝送することはできなかった。
【００７９】 本発明はこのような状況に鑑みてなされ
たものであり、複数種の解像度の色差信号を効率良く伝
送することができるようにするものである。
たものであり、複数種の解像度の色差信号を効率良く伝
送することができるようにするものである。
【００８０】
【課題を解決するための手段】本発明の画像信号符号化
方法は、輝度信号成分を符号化して符号化輝度信号を生
成し、第１の解像度の第１の色信号成分と、第１の解像
度より高い第２の解像度の第２の色信号成分を生成し、
第１の色信号成分を可変長符号化して第１の符号化色信
号を生成し、第１の符号化色信号を復号して得られる信
号を用いて、第２の色信号成分を可変長符号化して第２
の符号化色信号を生成し、第１の解像度の第１の色信号
成分に対応する第１の符号化色信号と、第１の解像度よ
り高い第２の解像度の第２の色信号成分に対応する第２
の符号化色信号を、復号時にいずれか一方を選択できる
ように、１つの上記符号化輝度信号に対して合成するこ
とを特徴とする。上記第１の符号化色信号を、符号化輝
度信号と同一のグループに合成し、第２の符号化色信号
を、符号化輝度信号とは独立のグループに合成するよう
にすることができる。前記グループは、スライスである
ようにすることができる。所定のマクロブロックの第１
の符号化色信号により構成される前記スライスと、対応
するマクロブロックの第２の符号化色信号により構成さ
れる前記スライスが、順次配置されるようにすることが
できる。上記第１の符号化色信号成分として、４：２：
０フォーマットのマクロブロックの信号を生成し、第２
の符号化色信号成分として、４：２：２フォーマットの
マクロブロックの信号を生成するようにすることができ
る。上記第１の符号化色信号成分として、４：２：０フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成し、第２の符
号化色信号成分として、４：４：４フォーマットのマク
ロブロックの信号を生成するようにすることができる。
上記第１の符号化色信号成分として、４：２：２フォー
マットのマクロブロックの信号を生成し、第２の符号化
色信号成分として、４：４：４フォーマットのマクロブ
ロックの信号を生成するようにすることができる。上記
第２の色信号成分をダウンサンプリングして第１の色信
号成分を生成するようにすることができる。上記第１の
色信号成分を動きベクトルを用いて動き補償予測符号化
し、動きベクトルに基づいて第２の色信号成分を動き補
償予測符号化するようにすることができる。上記第１の
符号化色信号を復号して得られる信号と、第２の色信号
成分の差分を可変長符号化して第２の符号化色信号を生
成するようにすることができる。
方法は、輝度信号成分を符号化して符号化輝度信号を生
成し、第１の解像度の第１の色信号成分と、第１の解像
度より高い第２の解像度の第２の色信号成分を生成し、
第１の色信号成分を可変長符号化して第１の符号化色信
号を生成し、第１の符号化色信号を復号して得られる信
号を用いて、第２の色信号成分を可変長符号化して第２
の符号化色信号を生成し、第１の解像度の第１の色信号
成分に対応する第１の符号化色信号と、第１の解像度よ
り高い第２の解像度の第２の色信号成分に対応する第２
の符号化色信号を、復号時にいずれか一方を選択できる
ように、１つの上記符号化輝度信号に対して合成するこ
とを特徴とする。上記第１の符号化色信号を、符号化輝
度信号と同一のグループに合成し、第２の符号化色信号
を、符号化輝度信号とは独立のグループに合成するよう
にすることができる。前記グループは、スライスである
ようにすることができる。所定のマクロブロックの第１
の符号化色信号により構成される前記スライスと、対応
するマクロブロックの第２の符号化色信号により構成さ
れる前記スライスが、順次配置されるようにすることが
できる。上記第１の符号化色信号成分として、４：２：
０フォーマットのマクロブロックの信号を生成し、第２
の符号化色信号成分として、４：２：２フォーマットの
マクロブロックの信号を生成するようにすることができ
る。上記第１の符号化色信号成分として、４：２：０フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成し、第２の符
号化色信号成分として、４：４：４フォーマットのマク
ロブロックの信号を生成するようにすることができる。
上記第１の符号化色信号成分として、４：２：２フォー
マットのマクロブロックの信号を生成し、第２の符号化
色信号成分として、４：４：４フォーマットのマクロブ
ロックの信号を生成するようにすることができる。上記
第２の色信号成分をダウンサンプリングして第１の色信
号成分を生成するようにすることができる。上記第１の
色信号成分を動きベクトルを用いて動き補償予測符号化
し、動きベクトルに基づいて第２の色信号成分を動き補
償予測符号化するようにすることができる。上記第１の
符号化色信号を復号して得られる信号と、第２の色信号
成分の差分を可変長符号化して第２の符号化色信号を生
成するようにすることができる。
【００８１】本発明の画像信号復号化方法は、符号化さ
れた画像信号から、符号化輝度信号、第１の解像度の第
１の色信号成分に対応する第１の符号化色信号、第１の
解像度より高い第２の解像度の第２の色信号成分に対応
する第２の符号化色信号を分離し、符号化輝度信号を可
変長復号化して輝度信号を生成し、第１の符号化色信号
を可変長復号化して、第１の解像度の第１の色信号成分
を生成し、第１の色信号成分を利用して、第２の符号化
色信号を可変長復号化して、第２の解像度の第２の色信
号成分を生成し、輝度信号に適用するために、第１の色
信号成分と第２の色信号成分のいずれか一方を選択する
ことを特徴とする。上記第１の色信号成分と、第２の符
号化色信号を可変長復号化した信号とを加算して、第２
の色信号成分を復号化するようにすることができる。 上
記第１の色信号成分として、４：２：０フォーマットの
マクロブロックの信号を生成し、第２の色信号成分とし
て、４：２：２フォーマットのマクロブロックの信号を
生成するようにすることができる。 上記第１の色信号成
分として、４：２：０フォーマットのマクロブロックの
信号を生成し、第２の色信号成分として、４：４：４フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成するようにす
ることができる。ことを特徴とする請求項１１に記載の
画像信号復号化方法。 上記第１の色信号成分として、
４：２：２フォーマットのマクロブロックの信号を生成
し、第２の色信号成分として、４：４：４フォーマット
のマクロブロックの信号を生成するようにすることがで
きる。
れた画像信号から、符号化輝度信号、第１の解像度の第
１の色信号成分に対応する第１の符号化色信号、第１の
解像度より高い第２の解像度の第２の色信号成分に対応
する第２の符号化色信号を分離し、符号化輝度信号を可
変長復号化して輝度信号を生成し、第１の符号化色信号
を可変長復号化して、第１の解像度の第１の色信号成分
を生成し、第１の色信号成分を利用して、第２の符号化
色信号を可変長復号化して、第２の解像度の第２の色信
号成分を生成し、輝度信号に適用するために、第１の色
信号成分と第２の色信号成分のいずれか一方を選択する
ことを特徴とする。上記第１の色信号成分と、第２の符
号化色信号を可変長復号化した信号とを加算して、第２
の色信号成分を復号化するようにすることができる。 上
記第１の色信号成分として、４：２：０フォーマットの
マクロブロックの信号を生成し、第２の色信号成分とし
て、４：２：２フォーマットのマクロブロックの信号を
生成するようにすることができる。 上記第１の色信号成
分として、４：２：０フォーマットのマクロブロックの
信号を生成し、第２の色信号成分として、４：４：４フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成するようにす
ることができる。ことを特徴とする請求項１１に記載の
画像信号復号化方法。 上記第１の色信号成分として、
４：２：２フォーマットのマクロブロックの信号を生成
し、第２の色信号成分として、４：４：４フォーマット
のマクロブロックの信号を生成するようにすることがで
きる。
【００８２】本発明の画像信号符号化装置は、輝度信号
成分を符号化して符号化輝度信号を生成する符号化輝度
信号生成手段と、第１の解像度の第１の色信号成分と、
第１の解像度より高い第２の解像度の第２の色信号成分
を生成する色信号生成手段と、第１の色信号成分を可変
長符号化して第１の符号化色信号を生成する第１の符号
化色信号生成手段と、第１の符号化色信号を復号して得
られる信号を用いて、第２の色信号成分を可変長符号化
して第２の符号化色信号を生成する第２の符号化色信号
生成手段と、第１の解像度の第１の色信号成分に対応す
る第１の符号化色信号と、第１の解像度より高い第２の
解像度の第２の色信号成分に対応する第２の符号化色信
号を、復号時にいずれか一方を選択できるように、１つ
の上記符号化輝度信号に対して合成する合成手段とを備
えることを特徴とする。上記合成手段は、第１の符号化
色信号を、符号化輝度信号と同一のグループに合成し、
第２の符号化色信号を、符号化輝度信号とは独立のグル
ープに合成するようにすることができる。前記グループ
は、スライスであるようにすることができる。上記合成
手段は、所定のマクロブロックの第１の符号化色信号に
より構成される前記スライスと、対応するマクロブロッ
クの第２の符号化色信号により構成される前記スライス
を、順次配置するようにすることができる。上記第１の
符号化色信号生成手段は、第１の符号化色信号成分とし
て、４：２：０フォーマットのマクロブロックの信号を
生成し、第２の符号化色信号成分として、４：２：２フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成するようにす
ることができる。上記第１の符号化色信号生成手段は、
第１の符号化色信号成分として、４：２：０フォーマッ
トのマクロブロックの信号を生成し、第２の符号化色信
号成分として、４：４：４フォーマットのマクロブロッ
クの信号を生成するようにすることができる。上記第１
の符号化色信号生成手段は、第１の符号化色信号成分と
して、４：２：２フォーマットのマクロブロックの信号
を生成し、第２の符号化色信号成分として、４：４：４
フォーマットのマクロブロックの信号を生成するように
することができる。上記色信号生成手段は、第２の色信
号成分をダウンサンプリングして第１の色信号成分を生
成するようにすることができる。上記第１の色信号成分
を動きベクトルを用いて動き補償予測符号化する第１の
符号化手段と、動きベクトルに基づいて第２の色信号成
分を動き補償予測符号化する第２の符号化手段とをさら
に備えるようにすることができる。上記第２の符号化色
信号生成手段は、第１の符号化色信号を復号して得られ
る信号と、第２の色信号成分との差分を可変長符号化し
て、第２の符号化色信号を生成するようにすることがで
きる。
成分を符号化して符号化輝度信号を生成する符号化輝度
信号生成手段と、第１の解像度の第１の色信号成分と、
第１の解像度より高い第２の解像度の第２の色信号成分
を生成する色信号生成手段と、第１の色信号成分を可変
長符号化して第１の符号化色信号を生成する第１の符号
化色信号生成手段と、第１の符号化色信号を復号して得
られる信号を用いて、第２の色信号成分を可変長符号化
して第２の符号化色信号を生成する第２の符号化色信号
生成手段と、第１の解像度の第１の色信号成分に対応す
る第１の符号化色信号と、第１の解像度より高い第２の
解像度の第２の色信号成分に対応する第２の符号化色信
号を、復号時にいずれか一方を選択できるように、１つ
の上記符号化輝度信号に対して合成する合成手段とを備
えることを特徴とする。上記合成手段は、第１の符号化
色信号を、符号化輝度信号と同一のグループに合成し、
第２の符号化色信号を、符号化輝度信号とは独立のグル
ープに合成するようにすることができる。前記グループ
は、スライスであるようにすることができる。上記合成
手段は、所定のマクロブロックの第１の符号化色信号に
より構成される前記スライスと、対応するマクロブロッ
クの第２の符号化色信号により構成される前記スライス
を、順次配置するようにすることができる。上記第１の
符号化色信号生成手段は、第１の符号化色信号成分とし
て、４：２：０フォーマットのマクロブロックの信号を
生成し、第２の符号化色信号成分として、４：２：２フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成するようにす
ることができる。上記第１の符号化色信号生成手段は、
第１の符号化色信号成分として、４：２：０フォーマッ
トのマクロブロックの信号を生成し、第２の符号化色信
号成分として、４：４：４フォーマットのマクロブロッ
クの信号を生成するようにすることができる。上記第１
の符号化色信号生成手段は、第１の符号化色信号成分と
して、４：２：２フォーマットのマクロブロックの信号
を生成し、第２の符号化色信号成分として、４：４：４
フォーマットのマクロブロックの信号を生成するように
することができる。上記色信号生成手段は、第２の色信
号成分をダウンサンプリングして第１の色信号成分を生
成するようにすることができる。上記第１の色信号成分
を動きベクトルを用いて動き補償予測符号化する第１の
符号化手段と、動きベクトルに基づいて第２の色信号成
分を動き補償予測符号化する第２の符号化手段とをさら
に備えるようにすることができる。上記第２の符号化色
信号生成手段は、第１の符号化色信号を復号して得られ
る信号と、第２の色信号成分との差分を可変長符号化し
て、第２の符号化色信号を生成するようにすることがで
きる。
【００８３】本発明の画像信号復号化装置は、符号化さ
れた画像信号から、符号化輝度信号、第１の解像度の第
１の色信号成分に対応する第１の符号化色信号、第１の
解像度より高い第２の解像度の第２の色信号成分に対応
する第２の符号化色信号を分離する分離手段と、符号化
輝度信号を可変長復号化して輝度信号を生成する輝度信
号生成手段と、第１の符号化色信号を可変長復号化し
て、第１の解像度の第１の色信号成分を生成する第１の
色信号成分手段と、第１の色信号成分を利用して、第２
の符号化色信号を可変長復号化して、第２の解像度の第
２の色信号成分を生成する第２の色信号成分手段と、輝
度信号に適用するために、第１の色信号成分と第２の色
信号成分のいずれか一方を選択する選択手段とを備える
ことを特徴とする。上記第２の色信号成分生成手段は、
第１の色信号成分と、第２の符号化色信号を可変長復号
化した信号とを加算して、第２の色信号成分を生成する
ようにすることができる。 上記第１の色信号成分生成手
段は、第１の色信号成分として、４：２：０フォーマッ
トのマクロブロックの信号を生成し、第２の色信号成分
生成手段は、第２の色信号成分として、４：２：２フォ
ーマットのマクロブロックの信号を生成するようにする
ことができる。 上記第１の色信号成分生成手段は、第１
の色信号成分として、４：２：０フォーマットのマクロ
ブロックの信号を生成し、第２の色信号成分生成手段
は、第２の色信号成分として、４：４：４フォーマット
のマクロブロックの信号を生成するようにすることがで
きる。 上記第１の色信号成分生成手段は、第１の色信号
成分として、４：２：２フォーマットのマクロブロック
の信号を生成し、第２の色信号成分生成手段は、第２の
色信号成分として、４：４：４フォーマットのマクロブ
ロックの信号を生成するようにすることができる。
れた画像信号から、符号化輝度信号、第１の解像度の第
１の色信号成分に対応する第１の符号化色信号、第１の
解像度より高い第２の解像度の第２の色信号成分に対応
する第２の符号化色信号を分離する分離手段と、符号化
輝度信号を可変長復号化して輝度信号を生成する輝度信
号生成手段と、第１の符号化色信号を可変長復号化し
て、第１の解像度の第１の色信号成分を生成する第１の
色信号成分手段と、第１の色信号成分を利用して、第２
の符号化色信号を可変長復号化して、第２の解像度の第
２の色信号成分を生成する第２の色信号成分手段と、輝
度信号に適用するために、第１の色信号成分と第２の色
信号成分のいずれか一方を選択する選択手段とを備える
ことを特徴とする。上記第２の色信号成分生成手段は、
第１の色信号成分と、第２の符号化色信号を可変長復号
化した信号とを加算して、第２の色信号成分を生成する
ようにすることができる。 上記第１の色信号成分生成手
段は、第１の色信号成分として、４：２：０フォーマッ
トのマクロブロックの信号を生成し、第２の色信号成分
生成手段は、第２の色信号成分として、４：２：２フォ
ーマットのマクロブロックの信号を生成するようにする
ことができる。 上記第１の色信号成分生成手段は、第１
の色信号成分として、４：２：０フォーマットのマクロ
ブロックの信号を生成し、第２の色信号成分生成手段
は、第２の色信号成分として、４：４：４フォーマット
のマクロブロックの信号を生成するようにすることがで
きる。 上記第１の色信号成分生成手段は、第１の色信号
成分として、４：２：２フォーマットのマクロブロック
の信号を生成し、第２の色信号成分生成手段は、第２の
色信号成分として、４：４：４フォーマットのマクロブ
ロックの信号を生成するようにすることができる。
【００８４】
【００８５】
【作用】本発明の画像信号符号化方法、および画像信号
符号化装置においては、第１の色信号成分を符号化し
て、第１の符号化色信号が生成されるとともに、これを
復号して得られる信号を用いて、第２の色信号成分を符
号化して、第２の符号化色信号が生成され、第１の符号
化色信号と合成される。これにより、解像度の低い色信
号成分だけでなく、解像度の高い色信号成分も同時に効
率良く伝送することが可能となる。
符号化装置においては、第１の色信号成分を符号化し
て、第１の符号化色信号が生成されるとともに、これを
復号して得られる信号を用いて、第２の色信号成分を符
号化して、第２の符号化色信号が生成され、第１の符号
化色信号と合成される。これにより、解像度の低い色信
号成分だけでなく、解像度の高い色信号成分も同時に効
率良く伝送することが可能となる。
【００８６】本発明の画像信号復号化方法、ならびに画
像信号復号化装置においては、符号化された画像信号か
ら符号化輝度信号、第１の符号化色信号、および第２の
符号化色信号が分離される。そして、第１の符号化色信
号を復号化して得られる第１の色信号を用いて、第２の
色信号成分が生成される。従って、色信号成分について
も、高い解像度の信号を復号側において得ることが可能
となる。
像信号復号化装置においては、符号化された画像信号か
ら符号化輝度信号、第１の符号化色信号、および第２の
符号化色信号が分離される。そして、第１の符号化色信
号を復号化して得られる第１の色信号を用いて、第２の
色信号成分が生成される。従って、色信号成分について
も、高い解像度の信号を復号側において得ることが可能
となる。
【００８７】
【００８８】
【実施例】図１は、本発明の画像信号符号化装置と復号
化装置の全体の構成を示すブロック図であり、図１７に
示した従来の場合と対応する部分には同一の符号を付し
てある。本実施例においては、Ａ／Ｄ変換器３００にお
ける前処理回路１１が出力する色差信号のＡ／Ｄ変換の
タイミング（サンプリングのタイミング）が、図１７に
おけるＡ／Ｄ変換器１３における場合と異なっている。
その結果、Ａ／Ｄ変換器３００が出力する色差信号をそ
の後段で処理する、色差信号フレームメモリ３０１、フ
ォーマット変換回路３０２、エンコーダ３０３が従来の
場合と異なる構成とされている。
化装置の全体の構成を示すブロック図であり、図１７に
示した従来の場合と対応する部分には同一の符号を付し
てある。本実施例においては、Ａ／Ｄ変換器３００にお
ける前処理回路１１が出力する色差信号のＡ／Ｄ変換の
タイミング（サンプリングのタイミング）が、図１７に
おけるＡ／Ｄ変換器１３における場合と異なっている。
その結果、Ａ／Ｄ変換器３００が出力する色差信号をそ
の後段で処理する、色差信号フレームメモリ３０１、フ
ォーマット変換回路３０２、エンコーダ３０３が従来の
場合と異なる構成とされている。
【００８９】さらにまた、復号化装置２においては、デ
コーダ４０１、フォーマット変換回路４０２、色差信号
フレームメモリ４０３、およびＤ／Ａ変換器４０４が、
図１７に示したデコーダ３１、フォーマット変換回路３
２、色差信号フレームメモリ３５、およびＤ／Ａ変換器
３７と異なる構成とされている。
コーダ４０１、フォーマット変換回路４０２、色差信号
フレームメモリ４０３、およびＤ／Ａ変換器４０４が、
図１７に示したデコーダ３１、フォーマット変換回路３
２、色差信号フレームメモリ３５、およびＤ／Ａ変換器
３７と異なる構成とされている。
【００９０】その他の構成は、図１７における場合と同
様である。
様である。
【００９１】本発明のＡ／Ｄ変換器３００においては、
図２（Ａ）に示すように、サンプリングが行われる。即
ち、Ａ／Ｄ変換器１２における輝度信号のサンプリング
点が、図中、丸印で示されるものとすると、Ａ／Ｄ変換
器３００で行われる色差信号のサンプリング点は、図
中、×印で示すように、輝度信号のサンプル点と１：１
に対応するものとされる（４：４：４サンプリングとさ
れる）。
図２（Ａ）に示すように、サンプリングが行われる。即
ち、Ａ／Ｄ変換器１２における輝度信号のサンプリング
点が、図中、丸印で示されるものとすると、Ａ／Ｄ変換
器３００で行われる色差信号のサンプリング点は、図
中、×印で示すように、輝度信号のサンプル点と１：１
に対応するものとされる（４：４：４サンプリングとさ
れる）。
【００９２】このＡ／Ｄ変換器３００によりサンプリン
グされた色差信号は、色差信号フレームメモリ３０１に
供給され、記憶される。色差信号フレームメモリ３０１
より読み出された色差信号は、フォーマット変換回路３
０２に入力され、ダウンサンプリングされる。
グされた色差信号は、色差信号フレームメモリ３０１に
供給され、記憶される。色差信号フレームメモリ３０１
より読み出された色差信号は、フォーマット変換回路３
０２に入力され、ダウンサンプリングされる。
【００９３】即ち、フォーマット変換回路３０２は、例
えば図３に示すようなダウンサンプリング回路を内蔵し
ており、Ａ／Ｄ変換器３００により、４：４：４の比で
サンプリングされた色差信号を、ローパスフィルタ１３
１で１／２の周波数帯域に帯域制限した後、間引き回路
１３２で、各ラインのデータを１つおきに間引く。これ
により、図２（Ｂ）に示すように、４：２：２のサンプ
リングとされる。即ち、この場合においては、各ライン
において、２つの輝度信号に対して１つの色差信号が対
応することになる。
えば図３に示すようなダウンサンプリング回路を内蔵し
ており、Ａ／Ｄ変換器３００により、４：４：４の比で
サンプリングされた色差信号を、ローパスフィルタ１３
１で１／２の周波数帯域に帯域制限した後、間引き回路
１３２で、各ラインのデータを１つおきに間引く。これ
により、図２（Ｂ）に示すように、４：２：２のサンプ
リングとされる。即ち、この場合においては、各ライン
において、２つの輝度信号に対して１つの色差信号が対
応することになる。
【００９４】フォーマット変換回路３０２は、このよう
にして、４：２：２の比でサンプリングされた色差信号
を、さらに同様にして、内蔵するダウンサンプリング回
路によりダウンサンプルして、図２（Ｃ）に示すような
４：２：０の比のサンプリングの色差信号を生成する。
この場合は、４：２：２サンプリングの色差信号を１ラ
インおきにすべて間引くようにしているため、４つの輝
度信号に対して、１つの色差信号が対応することにな
る。
にして、４：２：２の比でサンプリングされた色差信号
を、さらに同様にして、内蔵するダウンサンプリング回
路によりダウンサンプルして、図２（Ｃ）に示すような
４：２：０の比のサンプリングの色差信号を生成する。
この場合は、４：２：２サンプリングの色差信号を１ラ
インおきにすべて間引くようにしているため、４つの輝
度信号に対して、１つの色差信号が対応することにな
る。
【００９５】尚、以上においては、データを単に間引く
ことにより、サンプリングの比を変更するようにした
が、例えば複数の所定の位置の色差信号を平均するなど
して、サブサンプリングすることも可能である。例え
ば、図２（Ａ）に示す４つの色差信号を平均することに
より、図２（Ｃ）において、（）を付して×印で示す色
差信号を得ることができる。
ことにより、サンプリングの比を変更するようにした
が、例えば複数の所定の位置の色差信号を平均するなど
して、サブサンプリングすることも可能である。例え
ば、図２（Ａ）に示す４つの色差信号を平均することに
より、図２（Ｃ）において、（）を付して×印で示す色
差信号を得ることができる。
【００９６】フォーマット変換回路３０２は、このよう
にして生成した異なる分解能の階層の信号になされた色
差信号を、対応する輝度信号のデータとともにブロック
化を行う。これにより、図４に示すように、４：４：
４、４：２：２、または４：２：０の３種類のマクロブ
ロックの構成が可能となる。
にして生成した異なる分解能の階層の信号になされた色
差信号を、対応する輝度信号のデータとともにブロック
化を行う。これにより、図４に示すように、４：４：
４、４：２：２、または４：２：０の３種類のマクロブ
ロックの構成が可能となる。
【００９７】図４（Ａ）に示すように、４：４：４のマ
クロブロックは、４個の輝度ブロックＹ１乃至Ｙ４と、
それに対応するＣｂの色差ブロックＣｂ５，Ｃｂ７，Ｃ
ｂ９，Ｃｂ１１と、Ｃｒの色差ブロックＣｒ６，Ｃｒ
８，Ｃｒ１０，Ｃｒ１２より構成される。これに対し
て、図４（Ｂ）に示すように、４：２：２のマクロブロ
ックにおいては、輝度ブロックは、図４（Ａ）に示す
４：４：４のマクロブロックにおける場合と同一である
が、色差ブロックＣｂが、Ｃｂ５’とＣｂ７’により構
成される。また、色差ブロックＣｒは、Ｃｒ６’とＣｒ
８’により構成される。さらに、図４（Ｃ）に示すよう
に、４：２：０のマクロブロックにおいては、輝度ブロ
ックは、４：４：４のマクロブロックにおける場合と同
一であるが、色差ブロックＣｂは、Ｃｂ５”により構成
され、色差ブロックＣｒは、Ｃｒ６”により構成され
る。
クロブロックは、４個の輝度ブロックＹ１乃至Ｙ４と、
それに対応するＣｂの色差ブロックＣｂ５，Ｃｂ７，Ｃ
ｂ９，Ｃｂ１１と、Ｃｒの色差ブロックＣｒ６，Ｃｒ
８，Ｃｒ１０，Ｃｒ１２より構成される。これに対し
て、図４（Ｂ）に示すように、４：２：２のマクロブロ
ックにおいては、輝度ブロックは、図４（Ａ）に示す
４：４：４のマクロブロックにおける場合と同一である
が、色差ブロックＣｂが、Ｃｂ５’とＣｂ７’により構
成される。また、色差ブロックＣｒは、Ｃｒ６’とＣｒ
８’により構成される。さらに、図４（Ｃ）に示すよう
に、４：２：０のマクロブロックにおいては、輝度ブロ
ックは、４：４：４のマクロブロックにおける場合と同
一であるが、色差ブロックＣｂは、Ｃｂ５”により構成
され、色差ブロックＣｒは、Ｃｒ６”により構成され
る。
【００９８】尚、各ブロックの符号に付されている数字
は、各マクロブロック内において、そのデータを伝送す
る場合における伝送の順番を示している。また、’は、
それがダウンサンプリングされたデータであることを示
し、”は、ダウンサンプリングが２回行われたものであ
ることを示している。従って、例えばＣｂ５’は、Ｃｂ
５を直接ダウンサンプリングして生成したものではない
（これは、上述したように、Ｃｂ５とＣｂ９をダウンサ
ンプリングして生成したものである）。
は、各マクロブロック内において、そのデータを伝送す
る場合における伝送の順番を示している。また、’は、
それがダウンサンプリングされたデータであることを示
し、”は、ダウンサンプリングが２回行われたものであ
ることを示している。従って、例えばＣｂ５’は、Ｃｂ
５を直接ダウンサンプリングして生成したものではない
（これは、上述したように、Ｃｂ５とＣｂ９をダウンサ
ンプリングして生成したものである）。
【００９９】図４（Ｂ）における４：２：２のマクロブ
ロックの色差データの伝送の順序が、Ｃｂ５’の次にＣ
ｂ７’を伝送するようになされていないのは、図４
（Ｃ）に示す４：２：０のマクロブロックにおける伝送
順序と対応させるためである。即ち、図４（Ｃ）に示す
マクロブロックにおいては、Ｃｂ５”の次にＣｒ６”が
伝送される。このため、図４（Ｂ）に示す４：２：２の
マクロブロックにおいても、Ｃｂ５’の次にＣｒ６’を
伝送するようにしているのである。
ロックの色差データの伝送の順序が、Ｃｂ５’の次にＣ
ｂ７’を伝送するようになされていないのは、図４
（Ｃ）に示す４：２：０のマクロブロックにおける伝送
順序と対応させるためである。即ち、図４（Ｃ）に示す
マクロブロックにおいては、Ｃｂ５”の次にＣｒ６”が
伝送される。このため、図４（Ｂ）に示す４：２：２の
マクロブロックにおいても、Ｃｂ５’の次にＣｒ６’を
伝送するようにしているのである。
【０１００】同様に、図４（Ａ）に示す４：４：４のマ
クロブロックにおける伝送順序も、図４（Ｂ）に示す
４：２：２のマクロブロックの伝送順序に対応するよう
に定められている。このようにすることにより、いずれ
の比のマクロブロックが伝送されてきた場合において
も、エンコーダにおいて共通の回路による処理が可能と
なる。
クロブロックにおける伝送順序も、図４（Ｂ）に示す
４：２：２のマクロブロックの伝送順序に対応するよう
に定められている。このようにすることにより、いずれ
の比のマクロブロックが伝送されてきた場合において
も、エンコーダにおいて共通の回路による処理が可能と
なる。
【０１０１】但し、本実施例においては、この３種類の
マクロブロックがエンコーダ３０３へ伝送されるのでは
なく、図４（Ｃ）に示す４個の輝度ブロックＹ１乃至Ｙ
４と、２個の色差ブロックＣｂ５”，Ｃｒ６”により構
成される４：２：０のマクロブロックと、図４（Ｂ）に
示す４：２：２のマクロブロックを構成するブロックの
うち、輝度ブロックを除く色差ブロックＣｂ５’，Ｃｂ
７’、および色差ブロックＣｒ６’，Ｃｒ８’と、図４
（Ａ）に示す４：４：４のマクロブロックのうち、輝度
ブロックを除く色差ブロックＣｂ５，Ｃｂ７，Ｃｂ９，
Ｃｂ１１、および色差ブロックＣｒ６，Ｃｒ８，Ｃｒ１
０，Ｃｒ１２の３種類のデータが、エンコーダ３０３に
伝送される。
マクロブロックがエンコーダ３０３へ伝送されるのでは
なく、図４（Ｃ）に示す４個の輝度ブロックＹ１乃至Ｙ
４と、２個の色差ブロックＣｂ５”，Ｃｒ６”により構
成される４：２：０のマクロブロックと、図４（Ｂ）に
示す４：２：２のマクロブロックを構成するブロックの
うち、輝度ブロックを除く色差ブロックＣｂ５’，Ｃｂ
７’、および色差ブロックＣｒ６’，Ｃｒ８’と、図４
（Ａ）に示す４：４：４のマクロブロックのうち、輝度
ブロックを除く色差ブロックＣｂ５，Ｃｂ７，Ｃｂ９，
Ｃｂ１１、および色差ブロックＣｒ６，Ｃｒ８，Ｃｒ１
０，Ｃｒ１２の３種類のデータが、エンコーダ３０３に
伝送される。
【０１０２】エンコーダ３０３は、例えば図５に示すよ
うに構成される。但し、図１９における動きベクトル検
出回路５０、フレームメモリ５１、予測モード切り替え
回路５２、予測判定回路５４、ＤＣＴモード切り替え回
路５５、送信バッファ５９などは、その図示が省略され
ているが、図５の実施例においても同様に接続されてい
るものである。
うに構成される。但し、図１９における動きベクトル検
出回路５０、フレームメモリ５１、予測モード切り替え
回路５２、予測判定回路５４、ＤＣＴモード切り替え回
路５５、送信バッファ５９などは、その図示が省略され
ているが、図５の実施例においても同様に接続されてい
るものである。
【０１０３】また、図５の実施例においては、フレーム
メモリ６３が、ルマ（輝度信号）フレームメモリ６３Ｌ
とクロマ（色差信号）フレームメモリ６３Ｃに、また、
動き補償回路６４が、動き補償回路６４Ｌと動き補償回
路６４Ｃに分割して表示されているが、図１９の例にお
いては、これを一体的に図示したものであって、図１９
の装置においても、フレームメモリ６３と動き補償回路
６４は、ルマ（輝度信号）用とクロマ（色差信号）用の
ものが２つ用意されている。
メモリ６３が、ルマ（輝度信号）フレームメモリ６３Ｌ
とクロマ（色差信号）フレームメモリ６３Ｃに、また、
動き補償回路６４が、動き補償回路６４Ｌと動き補償回
路６４Ｃに分割して表示されているが、図１９の例にお
いては、これを一体的に図示したものであって、図１９
の装置においても、フレームメモリ６３と動き補償回路
６４は、ルマ（輝度信号）用とクロマ（色差信号）用の
ものが２つ用意されている。
【０１０４】さらに、図５の実施例においては、ルマフ
レームメモリ６３Ｌとクロマフレームメモリ６３Ｃは、
図１９に示した場合と同様に、内部に前方予測画像部と
後方予測画像部をそれぞれ有しているものである。
レームメモリ６３Ｌとクロマフレームメモリ６３Ｃは、
図１９に示した場合と同様に、内部に前方予測画像部と
後方予測画像部をそれぞれ有しているものである。
【０１０５】即ち、図５の実施例のうち、動きベクトル
検出回路５０乃至動き補償回路６４により構成されてい
る回路１００は、図１９における場合と基本的に同様の
構成となされている。
検出回路５０乃至動き補償回路６４により構成されてい
る回路１００は、図１９における場合と基本的に同様の
構成となされている。
【０１０６】この回路１００は、色差信号に関して着目
すると、最も解像度の低い色差信号を処理するものであ
る。本実施例においては、この回路１００における色差
信号に較べて、より解像度の高い色差信号を処理するた
めの回路として、アップサンプリング回路１１１、演算
器１１２、ＤＣＴ回路１１３、量子化回路１１４、可変
長符号化回路１１５よりなる回路１０１が設けられてい
る。また、回路１０１における色差信号よりさらに高い
解像度の色差信号を処理する回路１０２として、逆量子
化回路１２１、ＩＤＣＴ回路１２２、演算器１２３、ア
ップサンプリング回路１２４、演算器１２５、ＤＣＴ回
路１２６、量子化回路１２７、可変長符号化回路１２８
が設けられている。
すると、最も解像度の低い色差信号を処理するものであ
る。本実施例においては、この回路１００における色差
信号に較べて、より解像度の高い色差信号を処理するた
めの回路として、アップサンプリング回路１１１、演算
器１１２、ＤＣＴ回路１１３、量子化回路１１４、可変
長符号化回路１１５よりなる回路１０１が設けられてい
る。また、回路１０１における色差信号よりさらに高い
解像度の色差信号を処理する回路１０２として、逆量子
化回路１２１、ＩＤＣＴ回路１２２、演算器１２３、ア
ップサンプリング回路１２４、演算器１２５、ＤＣＴ回
路１２６、量子化回路１２７、可変長符号化回路１２８
が設けられている。
【０１０７】回路１０２には、最も解像度の高い色差信
号が入力されており、回路１０１には、回路１０２に入
力される色差信号をダウンサンプリング回路１０３でダ
ウンサンプリングした、解像度の低い色差信号が入力さ
れており、回路１００には、回路１０１に入力される色
差信号をさらにダウンサンプリング回路１０４でダウン
サンプリングした、最も低い解像度の色差信号が入力さ
れるようになされている。
号が入力されており、回路１０１には、回路１０２に入
力される色差信号をダウンサンプリング回路１０３でダ
ウンサンプリングした、解像度の低い色差信号が入力さ
れており、回路１００には、回路１０１に入力される色
差信号をさらにダウンサンプリング回路１０４でダウン
サンプリングした、最も低い解像度の色差信号が入力さ
れるようになされている。
【０１０８】図５に示すダウンサンプリング回路１０３
と１０４は、図１におけるフォーマット変換回路３０２
に内蔵されているものである。そして、４：４：４のマ
クロブロックを構成するように生成された、最も高い分
解能を有する色差ブロックが回路１０２に入力され、こ
のマクロブロックをダウンサンプリング回路１０３によ
りダウンサンプリングした４：２：２のマクロブロック
を構成する色差ブロックが、回路１０１に入力されてい
る。そして、この４：２：２のマクロブロックを構成す
る色差ブロックを、さらにダウンサンプリング回路１０
４によりダウンサンプリングした、４：２：０のマクロ
ブロックを構成する色差ブロックが、輝度ブロックとと
もに４：２：０のマクロブロックを単位として、回路１
００に入力されている。
と１０４は、図１におけるフォーマット変換回路３０２
に内蔵されているものである。そして、４：４：４のマ
クロブロックを構成するように生成された、最も高い分
解能を有する色差ブロックが回路１０２に入力され、こ
のマクロブロックをダウンサンプリング回路１０３によ
りダウンサンプリングした４：２：２のマクロブロック
を構成する色差ブロックが、回路１０１に入力されてい
る。そして、この４：２：２のマクロブロックを構成す
る色差ブロックを、さらにダウンサンプリング回路１０
４によりダウンサンプリングした、４：２：０のマクロ
ブロックを構成する色差ブロックが、輝度ブロックとと
もに４：２：０のマクロブロックを単位として、回路１
００に入力されている。
【０１０９】回路１００における処理は、図１９を参照
して説明した場合と同様であるから、その説明は省略す
る。ただ、輝度ブロックと色差ブロックの処理の順番に
ついて説明を付加しておくと、最初に輝度ブロックＹ１
乃至Ｙ４が順次入力されるので、これらのデータが、動
きベクトル検出回路５０を介してフレームメモリ５１の
輝度ブロック用のフレームメモリに書き込まれる。同様
にして、色差ブロックのデータは、動きベクトル検出回
路５０を介してフレームメモリ５１の色差ブロック用の
フレームメモリに書き込まれる（図１９）。
して説明した場合と同様であるから、その説明は省略す
る。ただ、輝度ブロックと色差ブロックの処理の順番に
ついて説明を付加しておくと、最初に輝度ブロックＹ１
乃至Ｙ４が順次入力されるので、これらのデータが、動
きベクトル検出回路５０を介してフレームメモリ５１の
輝度ブロック用のフレームメモリに書き込まれる。同様
にして、色差ブロックのデータは、動きベクトル検出回
路５０を介してフレームメモリ５１の色差ブロック用の
フレームメモリに書き込まれる（図１９）。
【０１１０】そして、輝度ブロックＹ１乃至Ｙ４のデー
タは、フレームメモリ５１から読み出され、予測モード
切り替え回路５２、演算器５３、ＤＣＴ回路５６、量子
化回路５７、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６１、演
算器６２、ルマフレームメモリ６３Ｌ、動き補償回路６
４Ｌにより処理された後、可変長符号化回路５８、送信
バッファ５９を介して出力される。
タは、フレームメモリ５１から読み出され、予測モード
切り替え回路５２、演算器５３、ＤＣＴ回路５６、量子
化回路５７、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６１、演
算器６２、ルマフレームメモリ６３Ｌ、動き補償回路６
４Ｌにより処理された後、可変長符号化回路５８、送信
バッファ５９を介して出力される。
【０１１１】また、色差ブロックのデータは、基本的に
は輝度ブロックのデータと同様に処理されるのである
が、演算器６２より出力された色差ブロックのデータ
は、クロマフレームメモリ６３Ｃに供給され、記憶され
る。そして動き補償回路６４Ｃにおいては、輝度ブロッ
クＹ１乃至Ｙ４における動きベクトルを、水平方向およ
び垂直方向にそれぞれ１／２に短かくした動きベクトル
を用いて動き補償が行われる。
は輝度ブロックのデータと同様に処理されるのである
が、演算器６２より出力された色差ブロックのデータ
は、クロマフレームメモリ６３Ｃに供給され、記憶され
る。そして動き補償回路６４Ｃにおいては、輝度ブロッ
クＹ１乃至Ｙ４における動きベクトルを、水平方向およ
び垂直方向にそれぞれ１／２に短かくした動きベクトル
を用いて動き補償が行われる。
【０１１２】これにより、回路１００から輝度ブロック
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４と、色差ブロックＣｂ５”，Ｃ
ｒ６”よりなるグループの信号が合成回路１０５に供給
される。
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４と、色差ブロックＣｂ５”，Ｃ
ｒ６”よりなるグループの信号が合成回路１０５に供給
される。
【０１１３】一方、ダウンサンプリング回路１０３によ
り４：２：２のマクロブロックのフォーマットに変換さ
れた色差ブロックのデータは、回路１０１の演算器１１
２に供給される。この演算器１１２にはまた、アップサ
ンプリング回路１１１により、回路１００の演算器６２
が出力した、より低い分解能の色差ブロックのデータを
垂直方向に（空間的に）２倍にアップサンプルしたデー
タが、予測誤差信号として供給されている。
り４：２：２のマクロブロックのフォーマットに変換さ
れた色差ブロックのデータは、回路１０１の演算器１１
２に供給される。この演算器１１２にはまた、アップサ
ンプリング回路１１１により、回路１００の演算器６２
が出力した、より低い分解能の色差ブロックのデータを
垂直方向に（空間的に）２倍にアップサンプルしたデー
タが、予測誤差信号として供給されている。
【０１１４】このアップサンプリング回路１１１は、例
えば図６に示すように、補間回路１４１により構成する
ことができる。この補間回路１４１は、例えば図７に示
すように、色差データの存在しないラインの色差データ
を、その上下のラインに位置する色差データの値をそれ
ぞれ１／２した後、加算する（平均する）ことにより生
成することができる。ダウンサンプリング回路１０４に
よりダウンサンプリングされたときに帯域制限が行われ
ているため、このアップサンプリングにより空間周波数
が広がるわけではないが、解像度は２倍にすることがで
きる。
えば図６に示すように、補間回路１４１により構成する
ことができる。この補間回路１４１は、例えば図７に示
すように、色差データの存在しないラインの色差データ
を、その上下のラインに位置する色差データの値をそれ
ぞれ１／２した後、加算する（平均する）ことにより生
成することができる。ダウンサンプリング回路１０４に
よりダウンサンプリングされたときに帯域制限が行われ
ているため、このアップサンプリングにより空間周波数
が広がるわけではないが、解像度は２倍にすることがで
きる。
【０１１５】このようにして、アップサンプリング回路
１１１により生成された色差ブロックのデータを、予測
画像信号としてダウンサンプリング回路１０３が出力す
る色差データから減算し、その差分を生成する。この差
分は、アップサンプリング回路１１１により垂直方向に
２倍のアップサンプリングが行われているため、垂直方
向の高周波成分を含むことになる。演算器１１２のこの
出力は、ＤＣＴ回路１１３によりＤＣＴ処理された後、
量子化回路１１４により量子化され、可変長符号化回路
１１５により可変長符号化される。そして、図示はして
いないが、送信バッファを介して合成回路１０５に供給
される。これにより、回路１００より出力される色差ブ
ロックＣｂ５”，Ｃｒ６”より高い解像度を有する色差
ブロックＣｂ５’，Ｃｒ６’，Ｃｂ７’，Ｃｒ８’のグ
ループの信号が生成される。
１１１により生成された色差ブロックのデータを、予測
画像信号としてダウンサンプリング回路１０３が出力す
る色差データから減算し、その差分を生成する。この差
分は、アップサンプリング回路１１１により垂直方向に
２倍のアップサンプリングが行われているため、垂直方
向の高周波成分を含むことになる。演算器１１２のこの
出力は、ＤＣＴ回路１１３によりＤＣＴ処理された後、
量子化回路１１４により量子化され、可変長符号化回路
１１５により可変長符号化される。そして、図示はして
いないが、送信バッファを介して合成回路１０５に供給
される。これにより、回路１００より出力される色差ブ
ロックＣｂ５”，Ｃｒ６”より高い解像度を有する色差
ブロックＣｂ５’，Ｃｒ６’，Ｃｂ７’，Ｃｒ８’のグ
ループの信号が生成される。
【０１１６】一方、回路１０２においては、回路１０１
の量子化回路１１４が出力したデータを逆量子化回路１
２１により逆量子化し、これをさらにＩＤＣＴ回路１２
２によりＩＤＣＴ処理して、演算器１２３に出力してい
る。演算器１２３には、アップサンプリング回路１１１
より出力された回路１０１において用いた予測誤差信号
が供給されている。演算器１２３は、このアップサンプ
リング回路１１１が出力する予測誤差信号と、ＩＤＣＴ
回路１２２が出力する信号とを加算することにより、回
路１０１における色差信号を局所的に復号する。
の量子化回路１１４が出力したデータを逆量子化回路１
２１により逆量子化し、これをさらにＩＤＣＴ回路１２
２によりＩＤＣＴ処理して、演算器１２３に出力してい
る。演算器１２３には、アップサンプリング回路１１１
より出力された回路１０１において用いた予測誤差信号
が供給されている。演算器１２３は、このアップサンプ
リング回路１１１が出力する予測誤差信号と、ＩＤＣＴ
回路１２２が出力する信号とを加算することにより、回
路１０１における色差信号を局所的に復号する。
【０１１７】そして、演算器１２３より出力された信号
を、アップサンプリング回路１２４において水平方向に
２倍にアップサンプリングして、演算器１２５に出力す
る。演算器１２５は、アップサンプリング回路１２４の
出力する信号を予測誤差信号として、フォーマット変換
回路３０２より供給される４：４：４のマクロブロック
フォーマットの色差ブロックのデータから減算する。こ
れにより、その差分データは、水平方向の高周波成分を
含むことになる。
を、アップサンプリング回路１２４において水平方向に
２倍にアップサンプリングして、演算器１２５に出力す
る。演算器１２５は、アップサンプリング回路１２４の
出力する信号を予測誤差信号として、フォーマット変換
回路３０２より供給される４：４：４のマクロブロック
フォーマットの色差ブロックのデータから減算する。こ
れにより、その差分データは、水平方向の高周波成分を
含むことになる。
【０１１８】この演算器１２５の出力は、ＤＣＴ回路１
２６によりＤＣＴ処理され、量子化回路１２７により量
子化処理された後、可変長符号化回路１２８において可
変長符号化される。そして、図示せぬ送信バッファを介
して合成回路１０５に出力される。これにより、最も高
い解像度を有する色差ブロックＣｂ５，Ｃｒ６，Ｃｂ
７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ１１，Ｃｒ１２の
グループのデータが得られる。
２６によりＤＣＴ処理され、量子化回路１２７により量
子化処理された後、可変長符号化回路１２８において可
変長符号化される。そして、図示せぬ送信バッファを介
して合成回路１０５に出力される。これにより、最も高
い解像度を有する色差ブロックＣｂ５，Ｃｒ６，Ｃｂ
７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ１１，Ｃｒ１２の
グループのデータが得られる。
【０１１９】合成回路１０５は、このようにして、回路
１００が出力する輝度ブロックＹ１乃至Ｙ４と、最も低
い解像度の色差ブロックのデータＣｂ５”，Ｃｒ６”に
より構成されるグループのデータと、回路１０１が出力
する中間の解像度の色差ブロックのデータＣｂ５’，Ｃ
ｒ６’，Ｃｂ７’，Ｃｒ８’により構成されるグループ
のデータ、さらに最も高い解像度の色差ブロックのデー
タＣｂ５，Ｃｒ６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１
０，Ｃｂ１１，Ｃｒ１２により構成されるグループのデ
ータを合成する。
１００が出力する輝度ブロックＹ１乃至Ｙ４と、最も低
い解像度の色差ブロックのデータＣｂ５”，Ｃｒ６”に
より構成されるグループのデータと、回路１０１が出力
する中間の解像度の色差ブロックのデータＣｂ５’，Ｃ
ｒ６’，Ｃｂ７’，Ｃｒ８’により構成されるグループ
のデータ、さらに最も高い解像度の色差ブロックのデー
タＣｂ５，Ｃｒ６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１
０，Ｃｂ１１，Ｃｒ１２により構成されるグループのデ
ータを合成する。
【０１２０】この合成に際して、合成回路１０５は、図
８に示すように、３つのグループのデータの先頭に、そ
れぞれヘッダＨ1乃至ヘッダＨ3を配置する。これによ
り、ヘッダＨ1とＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｃｂ５”，
Ｃｒ６”により構成されるマスタスライスと、ヘッダＨ
2、Ｃｂ５’，Ｃｒ６’Ｃｂ７’，Ｃｒ８’により構成
されるスレーブスライス１と、ヘッダＨ3、Ｃｂ５，Ｃ
ｒ６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ１１，
Ｃｒ１２により構成されるスレーブスライス２を単位と
するビットストリームが構成され、これが伝送路に供給
され、記録媒体３に記録される。
８に示すように、３つのグループのデータの先頭に、そ
れぞれヘッダＨ1乃至ヘッダＨ3を配置する。これによ
り、ヘッダＨ1とＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４，Ｃｂ５”，
Ｃｒ６”により構成されるマスタスライスと、ヘッダＨ
2、Ｃｂ５’，Ｃｒ６’Ｃｂ７’，Ｃｒ８’により構成
されるスレーブスライス１と、ヘッダＨ3、Ｃｂ５，Ｃ
ｒ６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ１１，
Ｃｒ１２により構成されるスレーブスライス２を単位と
するビットストリームが構成され、これが伝送路に供給
され、記録媒体３に記録される。
【０１２１】１フレーム分のデータのマスタスライスの
データが伝送された後、次に１フレーム分のスレーブス
ライス１のデータを伝送し、その次に１フレーム分のス
レーブスライス２のデータを伝送するようにすることも
理論的には可能である。しかしながら、そのようにする
と、リアルタイムで高解像度の色の画像を得ることが困
難になるため、図８に示したように、マスタスライス、
スレーブスライス１およびスレーブスライス２を順次伝
送するようにするのが好ましい。
データが伝送された後、次に１フレーム分のスレーブス
ライス１のデータを伝送し、その次に１フレーム分のス
レーブスライス２のデータを伝送するようにすることも
理論的には可能である。しかしながら、そのようにする
と、リアルタイムで高解像度の色の画像を得ることが困
難になるため、図８に示したように、マスタスライス、
スレーブスライス１およびスレーブスライス２を順次伝
送するようにするのが好ましい。
【０１２２】図８に示すフォーマットに従って、記録媒
体３に記録されたデータは、記録媒体３から再生され、
図１の復号化装置２のデコーダ４０１に入力される。
体３に記録されたデータは、記録媒体３から再生され、
図１の復号化装置２のデコーダ４０１に入力される。
【０１２３】このデコーダ４０１は、例えば図９に示す
ように構成される。この図９において、図２２に示した
場合と対応する部分には同一の符号を付してある。この
実施例においては、記録媒体３（伝送路）より供給され
たデータが受信バッファ８１に供給され、一旦記憶され
た後、分離回路１５０に供給され、輝度ブロックと最も
低い解像度の色差ブロックをグループとするデータと、
中間の解像度の色差ブロックのグループのデータと、最
も高い解像度の色差ブロックのグループのデータとに分
離され、それぞれ回路１６１，１６２または１６３に供
給される。
ように構成される。この図９において、図２２に示した
場合と対応する部分には同一の符号を付してある。この
実施例においては、記録媒体３（伝送路）より供給され
たデータが受信バッファ８１に供給され、一旦記憶され
た後、分離回路１５０に供給され、輝度ブロックと最も
低い解像度の色差ブロックをグループとするデータと、
中間の解像度の色差ブロックのグループのデータと、最
も高い解像度の色差ブロックのグループのデータとに分
離され、それぞれ回路１６１，１６２または１６３に供
給される。
【０１２４】回路１６１は、図２２に示した復号回路９
０と実質的に同一の構成とされている。回路１６１にお
いては、フレームメモリ８６として、ルマフレームメモ
リ８６Ｌとクロマフレームメモリ８６Ｃを、また、動き
補償回路８７として、動き補償回路８７Ｌと動き補償回
路８７Ｃを図示しているが、図２２の復号回路９０にお
いても、図示は省略されているが、これらの回路が内蔵
されている。また、図９のルマフレームメモリ８６Ｌと
クロマフレームメモリ８６Ｃには、図２２に示した前方
予測画像部と後方予測画像部の図示が省略されている
が、いずれもこれらを内蔵しているものである。
０と実質的に同一の構成とされている。回路１６１にお
いては、フレームメモリ８６として、ルマフレームメモ
リ８６Ｌとクロマフレームメモリ８６Ｃを、また、動き
補償回路８７として、動き補償回路８７Ｌと動き補償回
路８７Ｃを図示しているが、図２２の復号回路９０にお
いても、図示は省略されているが、これらの回路が内蔵
されている。また、図９のルマフレームメモリ８６Ｌと
クロマフレームメモリ８６Ｃには、図２２に示した前方
予測画像部と後方予測画像部の図示が省略されている
が、いずれもこれらを内蔵しているものである。
【０１２５】従って、回路１６１においては、図２２に
おいて説明した場合と同様に処理が行われる。ルマフレ
ームメモリ８６Ｌとクロマフレームメモリ８６Ｃの関係
についてだけ説明しておくと、ルマフレームメモリ８６
Ｌには演算器８５が出力した輝度ブロックのデータが記
憶される。そして、この輝度信号に関する動き補償が動
き補償回路８７Ｌにより行われ、演算器８５に出力され
る。これに対して、クロマフレームメモリ８６Ｃには色
差ブロックに関するデータが記憶される。そして動き補
償回路８７Ｃは、動き補償回路８７Ｌにおいて用いる動
きベクトルを水平方向と垂直方向にそれぞれ１／２した
動きベクトルを用いて、クロマフレームメモリ８６Ｃよ
り読み出したデータを動き補償して、演算器８５に出力
する。
おいて説明した場合と同様に処理が行われる。ルマフレ
ームメモリ８６Ｌとクロマフレームメモリ８６Ｃの関係
についてだけ説明しておくと、ルマフレームメモリ８６
Ｌには演算器８５が出力した輝度ブロックのデータが記
憶される。そして、この輝度信号に関する動き補償が動
き補償回路８７Ｌにより行われ、演算器８５に出力され
る。これに対して、クロマフレームメモリ８６Ｃには色
差ブロックに関するデータが記憶される。そして動き補
償回路８７Ｃは、動き補償回路８７Ｌにおいて用いる動
きベクトルを水平方向と垂直方向にそれぞれ１／２した
動きベクトルを用いて、クロマフレームメモリ８６Ｃよ
り読み出したデータを動き補償して、演算器８５に出力
する。
【０１２６】このようにして、回路１６１から４つの輝
度ブロックＹ１乃至Ｙ４と、最も低い解像度の色差信号
のブロックＣｂ５”，Ｃｒ６”により構成される４：
２：０のマクロブロックのデータが、選択回路１６４に
出力される。
度ブロックＹ１乃至Ｙ４と、最も低い解像度の色差信号
のブロックＣｂ５”，Ｃｒ６”により構成される４：
２：０のマクロブロックのデータが、選択回路１６４に
出力される。
【０１２７】一方、分離回路１５０により分離された中
間の解像度を有する色差ブロックのデータは、可変長復
号化回路１５２において可変長復号化され、逆量子化回
路１５３において逆量子化される。そして、さらにＩＤ
ＣＴ回路１５４においてＩＤＣＴ処理された後、演算器
１５５に入力される。
間の解像度を有する色差ブロックのデータは、可変長復
号化回路１５２において可変長復号化され、逆量子化回
路１５３において逆量子化される。そして、さらにＩＤ
ＣＴ回路１５４においてＩＤＣＴ処理された後、演算器
１５５に入力される。
【０１２８】この演算器１５５には、回路１６１の演算
器８５が出力する、より低い解像度の色差ブロックのデ
ータがアップサンプリング回路１５１により垂直方向に
アップサンプリングされて供給されている。即ち、この
信号は、図５の回路１０１のアップサンプリング回路１
１１により生成した予測画像信号に対応する。そこで、
ＩＤＣＴ回路１５４が出力するデータと、アップサンプ
リング回路１５１が出力する予測誤差信号とを演算器１
５５で加算することにより、中間の解像度を有する色差
信号のブロックＣｂ５’，Ｃｒ６’，Ｃｂ７’，Ｃｒ
８’が得られる。この色差信号は、選択回路１６４に供
給される。
器８５が出力する、より低い解像度の色差ブロックのデ
ータがアップサンプリング回路１５１により垂直方向に
アップサンプリングされて供給されている。即ち、この
信号は、図５の回路１０１のアップサンプリング回路１
１１により生成した予測画像信号に対応する。そこで、
ＩＤＣＴ回路１５４が出力するデータと、アップサンプ
リング回路１５１が出力する予測誤差信号とを演算器１
５５で加算することにより、中間の解像度を有する色差
信号のブロックＣｂ５’，Ｃｒ６’，Ｃｂ７’，Ｃｒ
８’が得られる。この色差信号は、選択回路１６４に供
給される。
【０１２９】さらに、分離回路１５０により分離され
た、最も高い解像度を有する色差ブロックＣｂ５，Ｃｒ
６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ１１，Ｃ
ｒ１２のデータは、回路１６３の可変長復号化回路１５
７に供給され、可変長復号化される。可変長復号化回路
１５７より出力された信号は、逆量子化回路１５８によ
り逆量子化され、ＩＤＣＴ回路１５９によりＩＤＣＴ処
理された後、演算器１６０に入力される。
た、最も高い解像度を有する色差ブロックＣｂ５，Ｃｒ
６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ１１，Ｃ
ｒ１２のデータは、回路１６３の可変長復号化回路１５
７に供給され、可変長復号化される。可変長復号化回路
１５７より出力された信号は、逆量子化回路１５８によ
り逆量子化され、ＩＤＣＴ回路１５９によりＩＤＣＴ処
理された後、演算器１６０に入力される。
【０１３０】また、この演算器１６０には、回路１６２
の演算器１５５が出力する中間の解像度の色差信号がア
ップサンプリング回路１５６により水平方向にアップサ
ンプリングされて、予測誤差信号として供給されてい
る。演算器１６０は、この予測誤差信号をＩＤＣＴ回路
１５９の出力と加算し、最も高い解像度の色差信号Ｃｂ
５，Ｃｒ６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ
１１，Ｃｒ１２を復号して、選択回路１６４に出力す
る。
の演算器１５５が出力する中間の解像度の色差信号がア
ップサンプリング回路１５６により水平方向にアップサ
ンプリングされて、予測誤差信号として供給されてい
る。演算器１６０は、この予測誤差信号をＩＤＣＴ回路
１５９の出力と加算し、最も高い解像度の色差信号Ｃｂ
５，Ｃｒ６，Ｃｂ７，Ｃｒ８，Ｃｂ９，Ｃｒ１０，Ｃｂ
１１，Ｃｒ１２を復号して、選択回路１６４に出力す
る。
【０１３１】選択回路１６４は、図１のフォーマット変
換回路４０２に含まれている。この選択回路１６４は、
輝度信号を選択するとともに、３つの解像度の異なる色
差信号のうち、使用者からの指令に対応して、いずれか
１つを選択する。輝度信号は輝度信号フレームメモリ３
４に供給され、色差信号は色差信号フレームメモリ４０
３に供給される。輝度信号フレームメモリ３４より読み
出された輝度信号は、Ｄ／Ａ変換器３６によりＤ／Ａ変
換された後、後処理回路３８に供給される。また、色差
信号フレームメモリ４０３より読み出された色差信号
は、Ｄ／Ａ変換器４０４によりＤ／Ａ変換された後、後
処理回路３８に供給される。Ｄ／Ａ変換器４０４のクロ
ックは、選択した色差信号に対応して変更される。
換回路４０２に含まれている。この選択回路１６４は、
輝度信号を選択するとともに、３つの解像度の異なる色
差信号のうち、使用者からの指令に対応して、いずれか
１つを選択する。輝度信号は輝度信号フレームメモリ３
４に供給され、色差信号は色差信号フレームメモリ４０
３に供給される。輝度信号フレームメモリ３４より読み
出された輝度信号は、Ｄ／Ａ変換器３６によりＤ／Ａ変
換された後、後処理回路３８に供給される。また、色差
信号フレームメモリ４０３より読み出された色差信号
は、Ｄ／Ａ変換器４０４によりＤ／Ａ変換された後、後
処理回路３８に供給される。Ｄ／Ａ変換器４０４のクロ
ックは、選択した色差信号に対応して変更される。
【０１３２】従って、使用者は、必要に応じて３つの階
層の解像度のいずれかを任意に選択して、ディスプレイ
などに表示させることができる。
層の解像度のいずれかを任意に選択して、ディスプレイ
などに表示させることができる。
【０１３３】図１０は、エンコーダ３０３の第２の実施
例を表している。この実施例においては、第１の実施例
（図５）における最も高い解像度の色差信号を処理する
回路１０２が省略され、中間の解像度の色差信号を処理
する回路１０１と、最も低い解像度の色差信号と輝度信
号とを処理する回路１００により構成されている。この
うち、回路１００は、図５における場合と同様の構成と
されている。
例を表している。この実施例においては、第１の実施例
（図５）における最も高い解像度の色差信号を処理する
回路１０２が省略され、中間の解像度の色差信号を処理
する回路１０１と、最も低い解像度の色差信号と輝度信
号とを処理する回路１００により構成されている。この
うち、回路１００は、図５における場合と同様の構成と
されている。
【０１３４】一方、回路１０１は、演算器１１２、ＤＣ
Ｔ回路１１３、量子化回路１１４、可変長符号化回路１
１５に加えて、逆量子化回路１７１、ＩＤＣＴ回路１７
２、演算器１７３、クロマフレームメモリ１７４、動き
補償回路１７５、選択回路１７６を有している。
Ｔ回路１１３、量子化回路１１４、可変長符号化回路１
１５に加えて、逆量子化回路１７１、ＩＤＣＴ回路１７
２、演算器１７３、クロマフレームメモリ１７４、動き
補償回路１７５、選択回路１７６を有している。
【０１３５】即ち、この実施例においては、回路１００
における動作は図５における場合と同様であり、その説
明は省略する。
における動作は図５における場合と同様であり、その説
明は省略する。
【０１３６】回路１０１においては、予測画像信号の生
成の方法が図５における場合と異なっている。即ち、こ
の実施例においては、図５の実施例における場合と同様
に、回路１００の演算器６２が出力する、局部的に復号
された色差信号を、アップサンプリング回路１１１によ
り垂直方向にアップサンプリングすることにより、第１
の予測誤差信号が生成される。
成の方法が図５における場合と異なっている。即ち、こ
の実施例においては、図５の実施例における場合と同様
に、回路１００の演算器６２が出力する、局部的に復号
された色差信号を、アップサンプリング回路１１１によ
り垂直方向にアップサンプリングすることにより、第１
の予測誤差信号が生成される。
【０１３７】また、量子化回路１１４が出力する信号を
逆量子化回路１７１により逆量子化し、ＩＤＣＴ回路１
７２によりＩＤＣＴ処理した後、演算器１７３に入力し
ている。演算器１７３には、選択回路１７６により選択
された予測画像信号が入力されている。
逆量子化回路１７１により逆量子化し、ＩＤＣＴ回路１
７２によりＩＤＣＴ処理した後、演算器１７３に入力し
ている。演算器１７３には、選択回路１７６により選択
された予測画像信号が入力されている。
【０１３８】演算器１７３は、この予測画像信号と、Ｉ
ＤＣＴ回路１７２が出力する信号とを加算し、局部的な
復号を行う。復号された色差信号は、クロマフレームメ
モリ１７４に供給され、記憶される。このクロマフレー
ムメモリ１７４に記憶された色差信号は、動き補償回路
１７５において、動き補償回路６４Ｌにおける場合の動
きベクトルを垂直方向に１／２した動きベクトルを用い
て動き補償が行われ、選択回路１７６に予測画像信号と
して供給される。
ＤＣＴ回路１７２が出力する信号とを加算し、局部的な
復号を行う。復号された色差信号は、クロマフレームメ
モリ１７４に供給され、記憶される。このクロマフレー
ムメモリ１７４に記憶された色差信号は、動き補償回路
１７５において、動き補償回路６４Ｌにおける場合の動
きベクトルを垂直方向に１／２した動きベクトルを用い
て動き補償が行われ、選択回路１７６に予測画像信号と
して供給される。
【０１３９】選択回路１７６は、アップサンプリング回
路１１１が出力する予測画像信号を用いた場合における
予測誤差信号と、動き補償回路１７５が出力した予測画
像信号を用いた場合における予測誤差信号とを比較し、
小さい予測誤差信号に対応する予測画像を選択する。そ
して、選択した予測画像信号は、上述したようにして、
演算器１７３に供給されて局部的な復号に用いられると
ともに、演算器１１２に供給されて、フォーマット変換
回路３０２から供給される、中間の解像度の色差信号を
符号化するための予測画像信号として用いられる。
路１１１が出力する予測画像信号を用いた場合における
予測誤差信号と、動き補償回路１７５が出力した予測画
像信号を用いた場合における予測誤差信号とを比較し、
小さい予測誤差信号に対応する予測画像を選択する。そ
して、選択した予測画像信号は、上述したようにして、
演算器１７３に供給されて局部的な復号に用いられると
ともに、演算器１１２に供給されて、フォーマット変換
回路３０２から供給される、中間の解像度の色差信号を
符号化するための予測画像信号として用いられる。
【０１４０】このように、この実施例においては、回路
１０１において、解像度の低い色差信号の復号画像に対
して、補間回路１４１（図６）などにより構成されるア
ップサンプリング回路１１１（空間フィルタ）を適用し
て、解像度の高い（中間の解像度の）色差信号と同じ解
像度の予測画像を生成するとともに、解像度の高い（中
間の解像度の）色差信号を局所的に復号して予測画像を
生成する。そして、２つの予測画像のうち、予測効率の
良好な方を適用的に選択するようにしている。これによ
り、より効率的にデータを圧縮することが可能となる。
１０１において、解像度の低い色差信号の復号画像に対
して、補間回路１４１（図６）などにより構成されるア
ップサンプリング回路１１１（空間フィルタ）を適用し
て、解像度の高い（中間の解像度の）色差信号と同じ解
像度の予測画像を生成するとともに、解像度の高い（中
間の解像度の）色差信号を局所的に復号して予測画像を
生成する。そして、２つの予測画像のうち、予測効率の
良好な方を適用的に選択するようにしている。これによ
り、より効率的にデータを圧縮することが可能となる。
【０１４１】この実施例においてはまた、選択回路１７
６から、アップサンプリング回路１１１が出力する予測
画像信号と、動き補償回路１７５が出力する予測画像信
号のうち、いずれを選択したかを示すスペース（前者を
選択した場合）／タイム（後者を選択した場合）フラグ
が出力され、これが回路１００と回路１０１が出力する
データとともに合成回路１０５において多重合成され、
伝送される。
６から、アップサンプリング回路１１１が出力する予測
画像信号と、動き補償回路１７５が出力する予測画像信
号のうち、いずれを選択したかを示すスペース（前者を
選択した場合）／タイム（後者を選択した場合）フラグ
が出力され、これが回路１００と回路１０１が出力する
データとともに合成回路１０５において多重合成され、
伝送される。
【０１４２】図１１は、図１０に示すエンコーダ３０３
によりエンコードされたデータと復号するデコーダ４０
１の実施例を示している。この図１１の実施例におい
て、図９に示す実施例と対応する部分には同一の符号を
付してある。この実施例においては、図９における最も
高い解像度の色差信号を処理する回路１６３が省略さ
れ、中間の解像度の色差信号を処理する回路１６２、お
よび低い解像度の色差信号と輝度信号を処理する回路１
６１とにより構成されている。回路１６１の構成は、図
９における場合と同様である。
によりエンコードされたデータと復号するデコーダ４０
１の実施例を示している。この図１１の実施例におい
て、図９に示す実施例と対応する部分には同一の符号を
付してある。この実施例においては、図９における最も
高い解像度の色差信号を処理する回路１６３が省略さ
れ、中間の解像度の色差信号を処理する回路１６２、お
よび低い解像度の色差信号と輝度信号を処理する回路１
６１とにより構成されている。回路１６１の構成は、図
９における場合と同様である。
【０１４３】回路１６２においては、アップサンプリン
グ回路１５１、可変長復号化回路１５２、逆量子化回路
１５３、ＩＤＣＴ回路１５４、演算器１５５の他に、ク
ロマフレームメモリ１８１、動き補償回路１８２、およ
び選択回路１８３が付加されている。
グ回路１５１、可変長復号化回路１５２、逆量子化回路
１５３、ＩＤＣＴ回路１５４、演算器１５５の他に、ク
ロマフレームメモリ１８１、動き補償回路１８２、およ
び選択回路１８３が付加されている。
【０１４４】演算器１５５より出力された、復号された
中間の解像度の色差信号は、クロマフレームメモリ１８
１に供給され、記憶される。そして、動き補償回路１８
２により動き補償回路８７Ｃにおける動きベクトルを垂
直方向に１／２にした動きベクトルを用いて動き補償さ
れ、時間軸方向の予測画像信号として選択回路１８３に
供給される。
中間の解像度の色差信号は、クロマフレームメモリ１８
１に供給され、記憶される。そして、動き補償回路１８
２により動き補償回路８７Ｃにおける動きベクトルを垂
直方向に１／２にした動きベクトルを用いて動き補償さ
れ、時間軸方向の予測画像信号として選択回路１８３に
供給される。
【０１４５】また、この選択回路１８３には、回路１６
１の演算器８５が出力する、より低い解像度の色差信号
をアップサンプリング回路１５１により垂直方向にアッ
プサンプリングし、中間の解像度の色差信号の解像度に
伸長した予測画像信号が供給されている。
１の演算器８５が出力する、より低い解像度の色差信号
をアップサンプリング回路１５１により垂直方向にアッ
プサンプリングし、中間の解像度の色差信号の解像度に
伸長した予測画像信号が供給されている。
【０１４６】分離回路１５０は、受信バッファ８１より
供給された信号から、スペース／タイムフラグを検出
し、これを選択回路１８３に出力する。選択回路１８３
は、スペースフラグが検出されたとき、アップサンプリ
ング回路１５１が出力する予測誤差信号を選択し、タイ
ムフラグが検出されたとき、動き補償回路１８２が出力
する予測誤差信号を選択して、演算器１５５に出力す
る。これにより、中間の解像度の色差信号が適応的に復
号される。
供給された信号から、スペース／タイムフラグを検出
し、これを選択回路１８３に出力する。選択回路１８３
は、スペースフラグが検出されたとき、アップサンプリ
ング回路１５１が出力する予測誤差信号を選択し、タイ
ムフラグが検出されたとき、動き補償回路１８２が出力
する予測誤差信号を選択して、演算器１５５に出力す
る。これにより、中間の解像度の色差信号が適応的に復
号される。
【０１４７】図１２は、エンコーダ３０３の第３の実施
例を示している。この実施例においては、回路１０１の
構成が、図１０に示した第２の実施例の回路１０１を若
干改良した構成とされている。この回路１０１において
は、動き補償回路１７５が出力した予測画像信号が、重
み付け回路１９１により重み付け係数Ｗが乗算された
後、演算器１９３に供給される。また、アップサンプリ
ング回路１１１が出力した予測画像信号が、重み付け回
路１９２により係数（１−Ｗ）が乗算された後、演算器
１９３に供給されている。演算器１９３は、重み付け回
路１９１と１９２より供給された、重み付けされた予測
画像信号を加算する。
例を示している。この実施例においては、回路１０１の
構成が、図１０に示した第２の実施例の回路１０１を若
干改良した構成とされている。この回路１０１において
は、動き補償回路１７５が出力した予測画像信号が、重
み付け回路１９１により重み付け係数Ｗが乗算された
後、演算器１９３に供給される。また、アップサンプリ
ング回路１１１が出力した予測画像信号が、重み付け回
路１９２により係数（１−Ｗ）が乗算された後、演算器
１９３に供給されている。演算器１９３は、重み付け回
路１９１と１９２より供給された、重み付けされた予測
画像信号を加算する。
【０１４８】例えば係数Ｗとして、０，１／４，２／
４，３／４，１が重み付け回路１９１により設定される
とき、重み付け回路１９２においては、係数１，３／
４，２／４，１／４，０が設定される。重み付け回路１
９１と１９２は、入力された予測画像信号にそれぞれ５
種類の係数を乗算して、５種類の予測画像信号を演算器
１９３に出力する。演算器１９３は、５種類の重み付け
された予測画像信号を、それぞれ対応するものどうしを
加算して、５種類の予測画像信号を生成する。そして、
５種類のそれぞれを採用した場合における予測誤差信号
を生成し、この予測誤差信号が最も小さいものを最終的
な予測誤差信号として選択し、演算器１１２と１７３に
出力する。
４，３／４，１が重み付け回路１９１により設定される
とき、重み付け回路１９２においては、係数１，３／
４，２／４，１／４，０が設定される。重み付け回路１
９１と１９２は、入力された予測画像信号にそれぞれ５
種類の係数を乗算して、５種類の予測画像信号を演算器
１９３に出力する。演算器１９３は、５種類の重み付け
された予測画像信号を、それぞれ対応するものどうしを
加算して、５種類の予測画像信号を生成する。そして、
５種類のそれぞれを採用した場合における予測誤差信号
を生成し、この予測誤差信号が最も小さいものを最終的
な予測誤差信号として選択し、演算器１１２と１７３に
出力する。
【０１４９】これにより、より効率的な圧縮が可能とな
る。
る。
【０１５０】尚、この実施例においては、演算器１９３
が最終的に選択した重み付け係数Ｗを合成回路１０５に
出力する。合成回路１０５は、この重み付け係数Ｗを他
の色差信号と多重合成して出力する。
が最終的に選択した重み付け係数Ｗを合成回路１０５に
出力する。合成回路１０５は、この重み付け係数Ｗを他
の色差信号と多重合成して出力する。
【０１５１】図１３は、図１２に示したエンコーダ３０
３によりエンコードした信号をデコードする場合のデコ
ーダ４０１の構成例を示している。この図１３の実施例
は、図１１に示した実施例と基本的に同様の構成とされ
ている。但し、回路１６２の構成が、図１１における場
合を若干改良したものとなっている。
３によりエンコードした信号をデコードする場合のデコ
ーダ４０１の構成例を示している。この図１３の実施例
は、図１１に示した実施例と基本的に同様の構成とされ
ている。但し、回路１６２の構成が、図１１における場
合を若干改良したものとなっている。
【０１５２】図１３の実施例においては、動き補償回路
１８２が出力する予測画像信号が重み付け回路２０１に
おいて係数Ｗで重み付けされた後、演算器２０３に供給
される。また、アップサンプリング回路１５１が出力す
る予測画像信号が、重み付け回路２０２により係数（１
−Ｗ）だけ重み付けされた後、演算器２０３に供給され
ている。この重み付け回路２０１と２０２における重み
付け係数Ｗは、図１２における重み付け回路１９１と１
９２の重み付け係数に対応されている。
１８２が出力する予測画像信号が重み付け回路２０１に
おいて係数Ｗで重み付けされた後、演算器２０３に供給
される。また、アップサンプリング回路１５１が出力す
る予測画像信号が、重み付け回路２０２により係数（１
−Ｗ）だけ重み付けされた後、演算器２０３に供給され
ている。この重み付け回路２０１と２０２における重み
付け係数Ｗは、図１２における重み付け回路１９１と１
９２の重み付け係数に対応されている。
【０１５３】従って、演算器２０３は、重み付け回路２
０１が出力する、５種類の重み付けがなされた予測画像
信号と、重み付け回路２０２が出力する、５種類の重み
付けがなされた予測画像信号との対応するものどうしを
加算する。そして、分離回路１５０が受信バッファ８１
より供給される信号から分離した重み付け係数Ｗに対応
するものを、加算した予測画像信号の中から選択する。
そして、この選択された予測画像信号が演算器１５５に
入力され、中間の解像度を有する色差信号の予測画像信
号として用いられる。
０１が出力する、５種類の重み付けがなされた予測画像
信号と、重み付け回路２０２が出力する、５種類の重み
付けがなされた予測画像信号との対応するものどうしを
加算する。そして、分離回路１５０が受信バッファ８１
より供給される信号から分離した重み付け係数Ｗに対応
するものを、加算した予測画像信号の中から選択する。
そして、この選択された予測画像信号が演算器１５５に
入力され、中間の解像度を有する色差信号の予測画像信
号として用いられる。
【０１５４】尚、以上の実施例においては、ｎ×ｎ（上
記実施例はｎ＝８）画素のブロックのデータを直交変換
するのに、ＤＣＴによりバンド分割を行うようにした
が、例えばＱＭＦなどを用いてサブバンド分割を行うこ
ともできる。また、ウェーブレッド変換によりオクター
ブ分割を行うようにしたり、入力した２次元画像データ
について、所定の変換や分割を行って符号化を行う場合
に適用することが可能である。
記実施例はｎ＝８）画素のブロックのデータを直交変換
するのに、ＤＣＴによりバンド分割を行うようにした
が、例えばＱＭＦなどを用いてサブバンド分割を行うこ
ともできる。また、ウェーブレッド変換によりオクター
ブ分割を行うようにしたり、入力した２次元画像データ
について、所定の変換や分割を行って符号化を行う場合
に適用することが可能である。
【０１５５】さらにまた、符号化されたビデオ信号のビ
ットストリームに対して、符号化されたオーディオ信
号、同期信号を多重化し、さらにエラー訂正用のコード
を付加し、所定の変調を加えて、この変調信号によりレ
ーザ光を変調し、ディスク上にピット、またはマークと
して記録するようにすることができる。また、このディ
スクをマスタディスクとしてスタンパを形成し、このス
タンパより大量の複製ディスク（例えば光ディスク）を
成形することができる。この場合、デコーダは、この複
製ディスクからデータを再生することになる。
ットストリームに対して、符号化されたオーディオ信
号、同期信号を多重化し、さらにエラー訂正用のコード
を付加し、所定の変調を加えて、この変調信号によりレ
ーザ光を変調し、ディスク上にピット、またはマークと
して記録するようにすることができる。また、このディ
スクをマスタディスクとしてスタンパを形成し、このス
タンパより大量の複製ディスク（例えば光ディスク）を
成形することができる。この場合、デコーダは、この複
製ディスクからデータを再生することになる。
【０１５６】
【発明の効果】本発明の画像信号符号化方法、ならびに
画像信号符号化装置によれば、第１の色信号成分を符号
化して第１の符号化色信号を生成し、これを復号して得
られる信号を用いて第２の色信号成分を符号化して、第
２の符号化色信号を生成するようにしたので、解像度の
高い色の画像を圧縮して効率良く伝送することが可能に
なる。
画像信号符号化装置によれば、第１の色信号成分を符号
化して第１の符号化色信号を生成し、これを復号して得
られる信号を用いて第２の色信号成分を符号化して、第
２の符号化色信号を生成するようにしたので、解像度の
高い色の画像を圧縮して効率良く伝送することが可能に
なる。
【０１５７】本発明の画像信号復号化方法、ならびに画
像信号復号化装置によれば、符号化された画像信号か
ら、符号化輝度信号、第１の符号化色信号、および第２
の符号化色信号を分離し、第１の符号化色信号を復号化
して得られる第１の色信号を用いて第２の色信号成分を
生成するようにしたので、より高い解像度の色の画像を
得ることができる。
像信号復号化装置によれば、符号化された画像信号か
ら、符号化輝度信号、第１の符号化色信号、および第２
の符号化色信号を分離し、第１の符号化色信号を復号化
して得られる第１の色信号を用いて第２の色信号成分を
生成するようにしたので、より高い解像度の色の画像を
得ることができる。
【０１５８】
【図１】本発明の画像信号符号化装置および復号化装置
の一実施例の構成を示すブロック図である。
の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のフォーマット変換回路３０２における色
差信号のサンプリングフォーマットを説明する図であ
る。
差信号のサンプリングフォーマットを説明する図であ
る。
【図３】図５のダウンサンプリング回路１０３，１０４
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図４】マクロブロックの構成を示す図である。
【図５】図１におけるエンコーダ３０３の第１の実施例
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図６】図５のアップサンプリング回路１１１，１２４
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６の補間回路１４１の補間動作を説明する図
である。
である。
【図８】図１の記録媒体３の記録フォーマットを説明す
る図である。
る図である。
【図９】図１のデコーダ４０１の第１の実施例の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１０】図１のエンコーダ３０３の第２の実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図１１】図１のデコーダ４０１の第２の実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図１２】図１のエンコーダ３０３の第３の実施例の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図１３】図１のデコーダ４０１の第３の実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図１４】高能率符号化の原理を説明する図である。
【図１５】画像データを圧縮する場合におけるピクチャ
のタイプを説明する図である。
のタイプを説明する図である。
【図１６】動画像信号を符号化する原理を説明する図で
ある。
ある。
【図１７】従来の画像信号符号化装置と復号化装置の構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図１８】図１７におけるフォーマット変換回路１７の
フォーマット変換の動作を説明する図である。
フォーマット変換の動作を説明する図である。
【図１９】図１７におけるエンコーダ１８の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２０】図１９の予測モード切り替え回路５２の動作
を説明する図である。
を説明する図である。
【図２１】図１９のＤＣＴモード切り替え回路５５の動
作を説明する図である。
作を説明する図である。
【図２２】図１７のデコーダ３１の構成例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１ 符号化装置
２ 復号化装置
３ 記録媒体
１２，１３ Ａ／Ｄ変換器
１４ フレームメモリ
１５ 輝度信号フレームメモリ
１６ 色差信号フレームメモリ
１７ フォーマット変換回路
１８ エンコーダ
３１ デコーダ
３２ フォーマット変換回路
３３ フレームメモリ
３４ 輝度信号フレームメモリ
３５ 色差信号フレームメモリ
３６，３７ Ｄ／Ａ変換器
５０ 動きベクトル検出回路
５１ フレームメモリ
５２ 予測モード切り替え回路
５３ 演算部
５４ 予測判定回路
５５ ＤＣＴモード切り替え回路
５６ ＤＣＴ回路
５７ 量子化回路
５８ 可変長符号化回路
５９ 送信バッファ
６０ 逆量子化回路
６１ ＩＤＣＴ回路
６２ 演算器
６３ フレームメモリ
６４ 動き補償回路
８１ 受信バッファ
８２ 可変長復号化回路
８３ 逆量子化回路
８４ ＩＤＣＴ回路
８５ 演算器
８６ フレームメモリ
８７ 動き補償回路
１００，１０１，１０２ 回路
１０３，１０４ ダウンサンプリング回路
１１１，１２４ アップサンプリング回路
１３１ ローパスフィルタ
１３２ 間引き回路
１４１ 補間回路
Claims (30)
- 【請求項１】 画像信号の輝度信号成分と色信号成分を
符号化する画像信号符号化方法において、 上記輝度信号成分を符号化して符号化輝度信号を生成
し、 第１の解像度の第１の色信号成分と、上記第１の解像度
より高い第２の解像度の第２の色信号成分を生成し、 上記第１の色信号成分を可変長符号化して第１の符号化
色信号を生成し、 上記第１の符号化色信号を復号して得られる信号を用い
て、上記第２の色信号成分を可変長符号化して第２の符
号化色信号を生成し、 上記第１の解像度の上記第１の色信号成分に対応する上
記第１の符号化色信号と、上記第１の解像度より高い第
２の解像度の上記第２の色信号成分に対応する上記第２
の符号化色信号を、復号時にいずれか一方を選択できる
ように、１つの上記符号化輝度信号に対して合成するこ
とを特徴とする画像信号符号化方法。 - 【請求項２】 上記第１の符号化色信号を、上記符号化
輝度信号と同一のグループに合成し、 上記第２の符号化色信号を、上記符号化輝度信号とは独
立のグループに合成することを特徴とする請求項１に記
載の画像信号符号化方法。 - 【請求項３】 前記グループは、スライスであることを
特徴とする請求項２に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項４】 所定のマクロブロックの前記第１の符号
化色信号により構成される前記スライスと、対応する前
記マクロブロックの前記第２の符号化色信号により構成
される前記スライスが、順次配置されることを特徴とす
る請求項３に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項５】 上記第１の符号化色信号成分として、
４：２：０フォーマットのマクロブロックの信号を生成
し、上記第２の符号化色信号成分として、４：２：２フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成することを特
徴とする請求項１に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項６】 上記第１の符号化色信号成分として、
４：２：０フォーマットのマクロブロックの信号を生成
し、上記第２の符号化色信号成分として、４：４：４フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成することを特
徴とする請求項１に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項７】 上記第１の符号化色信号成分として、
４：２：２フォーマットのマクロブロックの信号を生成
し、上記第２の符号化色信号成分として、４：４：４フ
ォーマットのマクロブロックの信号を生成することを特
徴とする請求項１に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項８】 上記第２の色信号成分をダウンサンプリ
ングして上記第１の色信号成分を生成することを特徴と
する請求項１に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項９】 上記第１の色信号成分を動きベクトルを
用いて動き補償予測符号化し、 上記動きベクトルに基づいて上記第２の色信号成分を動
き補償予測符号化することを特徴とする請求項１に記載
の画像信号符号化方法。 - 【請求項１０】 上記第１の符号化色信号を復号して得
られる信号と、上記第２の色信号成分の差分を可変長符
号化して上記第２の符号化色信号を生成することを特徴
とする請求項１に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項１１】 符号化された画像信号を復号化する画
像信号復号化方法において、 符号化された画像信号から、符号化輝度信号、第１の解
像度の第１の色信号成分に対応する第１の符号化色信
号、上記第１の解像度より高い第２の解像度の第２の色
信号成分に対応する第２の符号化色信号を分離し、 上記符号化輝度信号を可変長復号化して輝度信号を生成
し、 上記第１の符号化色信号を可変長復号化して、上記第１
の解像度の第１の色信号成分を生成し、 上記第１の色信号成分を利用して、上記第２の符号化色
信号を可変長復号化して、上記第２の解像度の上記第２
の色信号成分を生成し、 上記輝度信号に適用するために、上記第１の色信号成分
と第２の色信号成分のいずれか一方を選択することを特
徴とする画像信号復号化方法。 - 【請求項１２】 上記第１の色信号成分と、上記第２の
符号化色信号を可変長復号化した信号とを加算して、上
記第２の色信号成分を復号化することを特徴とする請求
項１１に記載の画像信号復号化方法。 - 【請求項１３】 上記第１の色信号成分として、４：
２：０フォーマットのマクロブロックの信号を生成し、
上記第２の色信号成分として、４：２：２フォーマット
のマクロブロックの信号を生成することを特徴とする請
求項１２に記載の画像信号復号化方法。 - 【請求項１４】 上記第１の色信号成分として、４：
２：０フォーマットのマクロブロックの信号を生成し、
上記第２の色信号成分として、４：４：４フォーマット
のマクロブロックの信号を生成することを特徴とする請
求項１１に記載の画像信号復号化方法。 - 【請求項１５】 上記第１の色信号成分として、４：
２：２フォーマットのマクロブロックの信号を生成し、
上記第２の色信号成分として、４：４：４フォーマット
のマクロブロックの信号を生成することを特徴とする請
求項１１に記載の画像信号復号化方法。 - 【請求項１６】 画像信号の輝度信号成分と色信号成分
を符号化する画像信号符号化装置において、 上記輝度信号成分を符号化して符号化輝度信号を生成す
る符号化輝度信号生成手段と、 第１の解像度の第１の色信号成分と、上記第１の解像度
より高い第２の解像度の第２の色信号成分を生成する色
信号生成手段と、 上記第１の色信号成分を可変長符号化して第１の符号化
色信号を生成する第１の符号化色信号生成手段と、 上記第１の符号化色信号を復号して得られる信号を用い
て、上記第２の色信号成分を可変長符号化して第２の符
号化色信号を生成する第２の符号化色信号生成手段と、 上記第１の解像度の上記第１の色信号成分に対応する上
記第１の符号化色信号と、上記第１の解像度より高い第
２の解像度の上記第２の色信号成分に対応する上記第２
の符号化色信号を、復号時にいずれか一方を選択できる
ように、１つの上記符号化輝度信号に対して合成する合
成手段とを備えることを特徴とする画像信号符号化装
置。 - 【請求項１７】 上記合成手段は、上記第１の符号化色
信号を、上記符号化輝度信号と同一のグループに合成
し、上記第２の符号化色信号を、上記符号化輝度信号と
は独立のグループに合成することを特徴とする請求項１
６に記載の画像信号符号化装置。 - 【請求項１８】 前記グループは、スライスであること
を特徴とする請求項１７に記載の画像信号符号化装置。 - 【請求項１９】 上記合成手段は、所定のマクロブロッ
クの前記第１の符号化色信号により構成される前記スラ
イスと、対応する前記マクロブロックの前記第２の符号
化色信号により構成される前記スライスを、順次配置す
ることを特徴とする請求項１８に記載の画像信号符号化
装置。 - 【請求項２０】 上記第１の符号化色信号生成手段は、
上記第１の符号化色信号成分として、４：２：０フォー
マットのマクロブロックの信号を生成し、上記第２の符
号化色信号成分として、４：２：２フォーマットのマク
ロブロックの信号を生成することを特徴とする請求項１
６に記載の画像信号符号化装置。 - 【請求項２１】 上記第１の符号化色信号生成手段は、
上記第１の符号化色信号成分として、４：２：０フォー
マットのマクロブロックの信号を生成し、上記第２の符
号化色信号成分として、４：４：４フォーマットのマク
ロブロックの信号を生成することを特徴とする請求項１
６に記載の画像信号符号化装置。 - 【請求項２２】 上記第１の符号化色信号生成手段は、
上記第１の符号化色信号成分として、４：２：２フォー
マットのマクロブロックの信号を生成し、上記第２の符
号化色信号成分として、４：４：４フォーマットのマク
ロブロックの信号を生成することを特徴とする請求項１
６に記載の画像信号符号化装置。 - 【請求項２３】 上記色信号生成手段は、上記第２の色
信号成分をダウンサンプリングして上記第１の色信号成
分を生成することを特徴とする請求項１６に記載の画像
信号符号化装置。 - 【請求項２４】 上記第１の色信号成分を動きベクトル
を用いて動き補償予測符号化する第１の符号化手段と、 上記動きベクトルに基づいて上記第２の色信号成分を動
き補償予測符号化する第２の符号化手段とをさらに備え
ることを特徴とする請求項１６に記載の画像信号符号化
装置。 - 【請求項２５】 上記第２の符号化色信号生成手段は、
上記第１の符号化色信号を復号して得られる信号と、上
記第２の色信号成分との差分を可変長符号化して、上記
第２の符号化色信号を生成することを特徴とする請求項
１６に記載の画像信号符号化装置。 - 【請求項２６】 符号化された画像信号を復号化する画
像信号復号化装置において、 符号化された画像信号から、符号化輝度信号、第１の解
像度の第１の色信号成分に対応する第１の符号化色信
号、上記第１の解像度より高い第２の解像度の第２の色
信号成分に対応する第２の符号化色信号を分離する分離
手段と、 上記符号化輝度信号を可変長復号化して輝度信号を生成
する輝度信号生成手段と、 上記第１の符号化色信号を可変長復号化して、上記第１
の解像度の第１の色信号成分を生成する第１の色信号成
分手段と、 上記第１の色信号成分を利用して、上記第２の符号化色
信号を可変長復号化して、上記第２の解像度の上記第２
の色信号成分を生成する第２の色信号成分手段と、 上記輝度信号に適用するために、上記第１の色信号成分
と第２の色信号成分のいずれか一方を選択する選択手段
とを備えることを特徴とする画像信号復号化装置。 - 【請求項２７】 上記第２の色信号成分生成手段は、上
記第１の色信号成分と、上記第２の符号化色信号を可変
長復号化した信号とを加算して、上記第２の色信号成分
を生成することを特徴とする請求項２６に記載の画像信
号復号化装置。 - 【請求項２８】 上記第１の色信号成分生成手段は、上
記第１の色信号成分として、４：２：０フォーマットの
マクロブロックの信号を生成し、 上記第２の色信号成分生成手段は、上記第２の色信号成
分として、４：２：２フォーマットのマクロブロックの
信号を生成することを特徴とする請求項２６に記載の画
像信号復号化装置。 - 【請求項２９】 上記第１の色信号成分生成手段は、上
記第１の色信号成分として、４：２：０フォーマットの
マクロブロックの信号を生成し、 上記第２の色信号成分生成手段は、上記第２の色信号成
分として、４：４：４フォーマットのマクロブロックの
信号を生成することを特徴とする請求項２６に記載の画
像信号復号化装置。 - 【請求項３０】 上記第１の色信号成分生成手段は、上
記第１の色信号成分として、４：２：２フォーマットの
マクロブロックの信号を生成し、 上記第２の色信号成分生成手段は、上記第２の色信号成
分として、４：４：４フォーマットのマクロブロックの
信号を生成することを特徴とする請求項２６に記載の画
像信号復号化装置。
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