JP2008011117A - 画像符号化におけるインターレース符号化時の参照ピクチャ決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の画像符号化装置では、Ｂピクチャの符号化のときの参照ピクチャは３枚までしか削減しておらず、さらなるメモリ量削減、消費電力削減の達成には不十分であった。また、動きは大きくはないが、同一フレームを構成するトップフィールドとボトムフィールドとの相関が非常に強い映像には従来の動きの大小のみに基づく参照ピクチャの決定は圧縮効率を低下させるという課題がある。
【解決手段】インターレース映像符号化における参照ピクチャを行う方法である。動きが小さい場合には同一パリティのフィールドを参照ピクチャに含める。動きが大きい場合には距離の近いフィールドを参照ピクチャに含める。同一フレームを構成するフィールド間の相関が強い場合には、第２フィールドは第１フィールドを参照ピクチャに含めるという参照ピクチャの選択を行う。
【選択図】図６

Description

本発明は、映像信号の圧縮符号化におけるインターレース符号化時の参照ピクチャ決定方法に関するものであって、映像信号の特徴に応じた参照ピクチャ選択方法を提供し、高能率符号化を維持しつつ、符号化時の処理量やメモリ使用量を削減するものである。

近年、音声、画像、その他の情報を統合的に扱うマルチメディア時代を迎え、従来からの情報メディア、つまり新聞、雑誌、テレビ、ラジオ、電話等の情報を人に伝達する手段がマルチメディアの対象として取り上げられるようになってきた。一般に、マルチメディアとは、文字だけでなく、図形、音声、画像等を同時に関連づけて表した情報伝達媒体をいうが、上記従来の情報メディアをマルチメディアの対象とするためには、その情報をディジタル形式で表すことが必須条件となる。

ところが、上記各情報メディアの情報量をディジタル情報量として見積もってみると、文字の場合の１文字当たりの情報量は１〜２Ｂｙｔｅであるのに対し、音声の場合は１秒当たり６４Ｋｂｉｔｓ（電話品質）、さらに動画については１秒当たり１００Ｍｂｉｔｓ（現行テレビ受信品質）以上の情報量が必要となり、このように膨大な情報量の上記情報メディアをディジタル形式でそのまま扱うことは現実的では無い。例えば、テレビ電話は、６４Ｋｂｐｓ〜１．５Ｍｂｐｓの伝送速度を持つサービス総合ディジタル網（ＩＳＤＮ : Integrated Services Digital Network）によってすでに実用化されているが、テレビやカメラの映像をそのままＩＳＤＮで送ることは不可能である。

そこで、必要となってくるのが情報の圧縮符号化技術である。例えば、テレビ電話の場合は、ＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合 電気通信標準化部門）で勧告されたＨ．２６１やＨ．２６３という圧縮符号化標準が用いられている。また、ＭＰＥＧ-１の圧縮符号化標準を用いることにより、通常の音楽用ＣＤ（Compact Disc）に音声情報と共に画像情報を入れることも可能となる。

ここで、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）標準とは、ＩＳＯ／ＩＥＣ（国際標準化機構 国際電気標準会議）で制定された動画像信号の圧縮方式に関する国際標準である。ＭＰＥＧ-１標準は、動画像信号を１．５Ｍｂｐｓまで、つまりテレビ信号の情報を約１００分の１にまで圧縮する規格である。また、ＭＰＥＧ-１標準では、対象とする品質を伝送速度が主として約１．５Ｍｂｐｓで実現できる程度の中程度の品質としたことから、さらなる高画質化の要求を満たすべく規格化されたＭＰＥＧ-２標準では、動画像信号を２〜１５ＭｂｐｓでＴＶ放送品質を実現する。

さらにその後、ＭＰＥＧ-１、ＭＰＥＧ-２と標準化を進めてきた作業グループ（ISO/IEC JTC1/SC29/WG11）によって、ＭＰＥＧ-１、ＭＰＥＧ-２を上回る圧縮率を達成し、更に物体単位で符号化、復号化および操作を可能とし、マルチメディア時代に必要な新しい機能を実現するＭＰＥＧ-４標準が制定された。ＭＰＥＧ-４標準では、当初、低ビットレートの符号化方法の標準化を目指して進められたが、現在はインターレース画像を含む高ビットレートの、より汎用的な符号化に拡張されている。更に、現在は、ＩＳＯ／ＩＥＣとＩＴＵ−Ｔが共同でより高圧縮率の次世代画像符号化方式として、ＭＰＥＧ-４ ＡＶＣおよびＩＴＵ Ｈ.２６４の標準化がなされた。

一般に動画像の符号化では、時間的および空間的に信号の冗長性を削減することによって情報量の圧縮を行う。そこで時間的な冗長性の削減を目的とする画面間予測符号化では、前方または後方のピクチャを参照してブロック単位で動きの検出および予測画像の作成を行い、得られた予測画像と符号化対象ピクチャとの差分値に対して符号化を行う。ここで、「ピクチャ」とは１枚の画面を表す用語であり、プログレッシブ画像ではフレームを意味し、インターレース画像ではフレーム又はフィールドを意味する。ここで、「インターレース画像」とは、１つのフレームが時刻の異なる２つのフィールドから構成される画像である。二つのフィールドは空間的には行単位に交互に位置をとる。

図７はインターレース信号を説明する図面である。時間的に前にあるフィールドを第１フィールド、時間的に後にあるフィールドを第２フィールドと呼び、図７（ａ）にあるように、第１フィールドが空間的に第１の行に位置し、第２フィールドが空間的に第２の行に位置する場合には、トップフィールドファーストと呼ぶ。図７（ｂ）のように、第１フィールドが空間的に第２の行に位置し、第１フィールドが空間的に第１の行に位置にする場合には、ボトムフィールドファーストと呼ぶ。本明細書における説明ではトップフィールドファーストの図面を用いるが、ボトムフィールドファーストの映像信号にも適用可能である。

インターレース画像の符号化や復号化においては、１つのフレームをフレームのまま処理したり、２つのフィールドとして処理したり、フレーム内のブロック毎にフレーム構造またはフィールド構造で処理したりすることができる。

参照画像を持たず（即ち、他のピクチャを参照せず）画面内予測符号化を行うことによって得られる画像をＩピクチャと呼ぶ。また、前方又は後方の１枚のピクチャのみを参照して画面間予測符号化を行うことによって得られる画像をＰピクチャと呼ぶ。また、同時に２枚のピクチャを参照して画面間予測符号化を行うことによって得られる画像をＢピクチャと呼ぶ。Ｂピクチャは、表示時間が前方又は後方の任意の２枚のピクチャを参照画像として用いる。ここで、表示時間が前方のピクチャを参照する予測を順方向予測、後方のピクチャを参照する予測を逆方向予測、前方もしくは後方から任意の組み合わせのピクチャ２枚を参照する予測を双方向予測と呼ぶ。参照画像（参照ピクチャ）は、符号化および復号化の基本単位であるブロックごとに指定することができるが、これらのピクチャを符号化および復号化する場合の条件として、参照するピクチャが既に符号化および復号化されている必要がある。

図８に、ＭＰＥＧ−２のフィールド構造での双方向予測ピクチャ（Ｂピクチャ）における参照フィールドを示す。ＭＰＥＧ−２の双方向予測ピクチャの参照ピクチャは、時間的に前方及び後方のIまたはPピクチャである。連続するＢフレームの枚数は通常２枚であるのでここでもこの前提で説明する。Ｂフレームが２枚の場合、インターレース符号化をすると、合計４フィールドのＢピクチャからなる。それぞれのＢピクチャの参照についての説明を（ａ）から（ｄ）のそれぞれにおいて説明している。連続する２枚のＢフレームの中の１枚目のＢフレームのトップフィールドのＢピクチャの場合（図８（ａ））では、参照するピクチャは時間的に前方のピクチャでIピクチャまたはPピクチャ（この場合はＩ１とＰ１ｂ）、及び、時間的に後方のピクチャでIピクチャまたはPピクチャ（この場合はＰ２ｔとＰ２ｂ）を参照する。同様にして、１枚目のＢフレームのボトムフィールドの場合、２枚目のＢフレームのトップフィールドの場合、２枚目のＢフレームのボトムフィールドの場合についてをそれぞれ、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８(ｄ)に示している。

図９はＭＰＥＧ−２とＨ．２６４（ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ）の参照ピクチャの相違点を示している。Ｈ．２６４（ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ）の場合には、ＭＰＥＧ−２とは異なりＢピクチャを参照することが可能である。図９（ａ）は、Ｈ．２６４における２枚目のＢフレームのボトムフィールドの参照ピクチャを示している。図９（ｂ）はＢピクチャを参照しないＭＰＥＧ−２における２枚目のＢフレームのボトムフィールドの参照ピクチャを示している。同図からわかるように、Ｂピクチャを参照するほうが、ＩＰピクチャを参照するよりも符号化対象ピクチャと参照ピクチャとの距離が近くなるので、ピクチャ間の相関が強くなり、画面間予測における圧縮効率が向上する。

図１０に、ＭＰＥＧ−２と同様に参照ピクチャを４フィールド参照し、参照可能なＢピクチャを用いる場合のＨ．２６４の参照ピクチャの一例を示している。

ピクチャを１６×１６画素単位に分割した処理単位をマクロブロックと呼ぶが、Ｈ．２６４ではマクロブロックの予測方法がＭＰＥＧ−２と比べて格段に増加している。多数の予測方法の中から最も圧縮率の良い方法を適切に選ぶことが可能であるが、そのための処理量が膨大であるため、ムービーやレコーダなどの実時間処理の必要な商品向けには処理量を削減しなければならないという問題がある。特にムービーや携帯電話などのバッテリー動作機器無形には処理量削減の要求はさらに厳しい。処理量削減の方法は幾つか考えられるが、Ｈ．２６４では参照可能なＢピクチャが使え、画面間の相関が強まっていることから、相対的に相関の小さな参照ピクチャに対する画面予測を行わないという方法が考えられる。

従来、参照ピクチャ数を４枚から３枚へ削減する方法が提案されている（特許文献１参照）。従来技術のなかでは、動きの大小を検出し、動きが大きい場合には時間の近いピクチャを優先し、動きが小さい場合には同一パリティのピクチャを優先するというルールで４枚を３枚に減らしても圧縮効率を落とさないことを示している。

しかしながら従来技術が想定していた以上に電力削減・メモリ量削減への要求は強く、参照ピクチャの枚数を３枚からさらに２枚へと削減する必要がある。従来技術は参照ピクチャ枚数が３枚であることを前提にしており２枚の場合の選択方法は開示されていない。また、一部の映像においては、従来技術で分類した、動きの大きい場合、動きの小さい場合、のいずれにも属さない傾向を示しており、新たな方法が求められている。

図１１は、上記従来の画像符号化装置の一例を示すブロック図である。図１１に示すように、画像符号化装置２００は、符号化ピクチャメモリ１０２、直交変換量子化部１０３、可変長符号化部１０４、逆可変長符号化部１０６、逆量子化・逆直交変換部１０７、参照ピクチャ復号部１０８、参照ピクチャメモリ１０９、画面間予測部１１０を備える。

入力された映像信号１０１は符号化ピクチャメモリにはじめに格納される。双方向予測ピクチャを用いる場合には、符号化するピクチャの順番は表示の順番と数フレームほど入れ替わる場合があるが、この並び替え処理はあらかじめ行われているものとする。画面間予測部１１０において、参照ピクチャメモリ１０９に格納されている参照ピクチャの中から、最も相関の高い参照ピクチャ・及び・位置を探索して求める。探索手法は多くの種類があるが参照ピクチャ枚数が多いほど処理量が多い傾向がある。画面間予測１１０が探索した最も相関の高い画像と入力映像信号１０１との差分をとり、差分信号が直交変換・量子化部１０３へ出力される。差分信号はには直交変換を行い、変換された差分信号をさらに量子化する。量子化された差分信号は可変長符号化部において可変調符号化され、出力ストリーム１０５として出力される。また、ピクチャ間予測では、過去の符号化済みピクチャとの予測であることから、符号化装置において符号化ピクチャの復号し画像信号に戻す必要がある。すなわち、出力ストリームは逆可変長符号化部１０６へ入力され、さらに逆量子化・逆直交変換部へ入力され、差分信号へと戻される。差分信号を参照ピクチャ復号部１０８は、参照ピクチャメモリ１０９に格納された参照ピクチャのうちいずれか（あるいは複数）の時間的に過去の参照ピクチャに加算し参照ピクチャメモリを更新する。

従来技術の符号化装置では、Ｂピクチャの符号化のとき、参照ピクチャメモリ内部には３枚のフィールドピクチャのメモリが格納され、画面間予測部１１０の探索対象となっていた。
特願２００４−３１８４８９、名称：映像信号の予測符号化における参照ピクチャ決定方法、発明者：荒川、角野、柴原

しかしながら、上記従来の画像符号化装置２００では、Ｂピクチャの符号化のときの参照ピクチャは３枚までしか削減しておらず、さらなるメモリ量削減、消費電力削減の達成には不十分であった。また、動きは大きくはないが、同一フレームを構成するトップフィールドとボトムフィールドとの相関が非常に強い映像には従来の動きの大小のみに基づく参照ピクチャの決定は圧縮効率を低下させるという問題もある。

本発明は、上記課題に鑑み、Ｂピクチャの参照ピクチャの枚数を２枚へ削減すること、及び、映像の特徴に応じて、より細かく参照ピクチャ構造を切り替えることにより高圧縮率を維持可能とする参照ピクチャ決定方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る参照ピクチャ選択方法は、[請求項１]に記載しており、具体的な参照ピクチャの決定方法は[請求項２]〜[請求項４]に記載している。

なお、本発明は、上記画像符号化装置における特徴的な構成手段をステップとする画像符号化方法として実現したり、それらステップをパーソナルコンピュータ等に実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのプログラムをＤＶＤ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して広く流通させることができるのは云うまでもない。

さらに、本発明は、上記画像符号化装置の主要な各機能を集積回路化したＬＳＩ等として実現することもできる。

本発明によれば、映像信号の特徴に基づき高圧縮率を維持したまま、参照ピクチャ枚数を２枚以下へと落とすことができる。これにより、参照ピクチャを格納するメモリの要量削減や、参照ピクチャに対する画面間予測の演算量・データ転送量の削減ができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明について、以下の実施の形態および添付の図面を用いて説明を行うが、これは例示を目的としており、本発明はこれらに限定されることを意図しない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像符号化装置１００の一例を示すブロック図である。図１に示すように、画像符号化装置は、符号化ピクチャメモリ１０２、直交変換量子化部１０３、可変長符号化部１０４、逆可変長符号化部１０６、逆量子化・逆直交変換部１０７、参照ピクチャ復号部１０８、参照ピクチャメモリ１０９、画面間予測部１１０を備える。なお、図１において、上記図１１と同じ構成要素については同じ符番を用い、その説明は省略する。本実施の形態において特徴的な構成要素は、参照ピクチャ選択部１１１、参照ピクチャ決定部１１２、映像信号特徴量１１３、フィールド位置情報１１４、制御信号１１５である。

入力映像信号１０１に関する特徴を示す情報である、映像信号特徴量情報１１３とは、例えば、動きが大きい、動きが小さいなどの状態を表す情報である。符号化ピクチャメモリ１０２に格納されている入力映像信号１０１から求めることが可能であるし、画面間予測部１１０の過去の結果を統計処理することで求めることも可能であるし、あるいは、符号化装置１０１の外部から与えることも可能である。本発明では、この動きの大小を示す情報に基づき、参照ピクチャ決定部１１２は、双方向予測ピクチャの参照ピクチャを決定し、参照ピクチャメモリに格納されたピクチャのうちどれを参照するかを示す制御信号１１５を参照ピクチャ選択部１１１へ送る。参照ピクチャ選択部１１１は、制御信号１１５に基づき、選択されたピクチャのみを画面間予測部１１０へと出力する。フィールド位置情報１１４とは、当該符号化ピクチャが表示順で何枚目のＢフレームなのか（Ｐフレームからカウントして）、及び、フレームを構成する第１のフィールドなのか第２のフィールドなのかという情報を示す。

なお、参照ピクチャ選択部１１１と参照ピクチャ決定部１１２は独立の構成要素として説明しているが、両方の機能を備える一つの構成要素であっても良い。

図２は入力映像信号１０１の動きが小さい場合の参照ピクチャの選び方を示している。動きが小さい場合には、符号化ピクチャが第１フィールドの場合には、参照ピクチャも第１フィールドを参照し、符号化ピクチャが第２フィールドの場合には、参照ピクチャも第２フィールドを参照すると、より相関が高いことが多いので、図２のように選択する。

図２（ａ）に示すように、１枚目のＢフレームの第１フィールドＢ１ｔは、時間的前方のフレームの第１フィールドであるＩ１を参照し、時間的後方のフレームの第１フィールドであるＰ２ｔを参照する。なお、時間的後方のＰ２ｔは距離が遠いため、Ｉ１と比べて参照は重要ではない。Ｐ２ｔへの参照を省略し別のピクチャを参照することも可能である。

図２（ｂ）に示すように、１枚目のＢフレームの第２フィールドＢ１ｂは、時間的前方のフレームの第２フィールドであるＰ１ｂを参照し、時間的後方のフレームのＰ２ｂを参照する。同様にＰ２ｂに対する参照は省略することも可能である。

図２（ｃ）に示すように、２枚目のＢフレームの第１フィールドＢ１ｔは、時間的前方のＢ１ｔと、時間的後方のフレームのＰｔ２を参照する。どちらも距離が近いので省略すると圧縮率の低下懸念があるが、ＢピクチャよりＰピクチャの画質が良い場合が多いので、Ｐ２ｔを参照し、Ｂ１ｔへは参照しなことも考えられる。

図２（ｄ）に示すように、２枚目のＢフレームの第２フィールドＢ２ｂは、時間的前方のＢ１ｂと、時間的後方のＰ２ｂを参照する。Ｂｔ２の場合ど同様に、どちらも距離が近いので省略すると圧縮率の低下懸念があるが、ＢピクチャよりＰピクチャの画質が良い場合が多いので、Ｐ２ｂを参照し、Ｂ１ｂへは参照しなことも考えられる。

図３は入力映像信号１０１の動きが大きい場合の参照ピクチャの選び方を示している。動きが大きい場合には、距離が最も近い参照ピクチャを選択することで高い圧縮率を維持できる。Ｈ．２６４の場合には、参照可能なＢピクチャを用いることで、時間的前方の参照ピクチャとの距離は時間的後方の参照ピクチャよりも近くなるので、時間的前方の参照ピクチャの選択が重要である。

図３（ａ）に示すように、１枚目のＢフレームの第１フィールドＢ１ｔは、時間的前方のフレームの第２フィールドであるＰ１ｂを参照する。時間的後方との参照ピクチャとの距離は遠いため相対的に重要度は低いので省略することも可能であるが、時間的後方の参照ピクチャの中では、距離の近いＰ２ｔを参照することが望ましい。

図３（ｂ）に示すように、１枚目のＢフレームの第２フィールドＢ１ｂは、距離が最も近い参照ピクチャである、当該フレームの第１フィールドＢ１ｔを参照する。時間的後方の参照ピクチャは距離が遠いため相対的に重要度は低いので省略することも可能であるが、時間的後方の参照ピクチャの中で距離の近いＰ２ｔを参照することが望ましい。

図３（ｃ）に示すように、２枚目のＢフレームの第１フィールドＢ２ｔは、距離が最も近い参照ピクチャである、時間的前方のフレームの第２フィールドであるＢ１ｂを参照する。参照ピクチャは距離が遠いため相対的に重要度は低いので省略することも可能であるが、時間的後方の参照ピクチャの中で距離の近いＰ２ｔを参照することが望ましい。

図３（ｄ）に示すように、２枚目のＢフレームの第２フィールドＢ２ｂは、距離が最も近い参照ピクチャである、当該フレームの第１フィールドであるＢ２ｔと、時間的後方の第１フィールドであるＰｔ２を参照する。どちらも距離が近いので省略すると圧縮率の低下懸念があるが、ＢピクチャよりＰピクチャの画質が良い場合が多いので、Ｐ２ｔを参照し、Ｂ２ｔへは参照しないことも考えられる。

図４は入力映像信号１０１を３つの特徴で分類したものである。図４（ａ）は動きの小さな絵であり、空間的に隣接する行間の相関は高いが垂直解像度が高い映像信号を示している。図４（ｂ）は動きの大きな絵であり、空間的に隣接する行間の相関よりも、時間距離の近いフィールド間の相関が強い映像信号である。図４（ｃ）は、フレームを構成する第１フィールドと第２フィールドとの相関が非常に強い映像信号を示している。インターレースの映像信号を垂直フィルタをかけてプログレッシブ映像に変換し、それが伝送や蓄積のシステムの都合で再びインターレース信号に変換された場合に図４（ｃ）に示すような特徴を持つ映像信号もある。あるいは、一度符号化された映像信号を復号し再び符号化装置に入力した場合にも、一度目のインターレース符号化の際にデータ量を抑えるための目的で第２フィールドにわりあてるデータ量を抑え、第１フィールドとよく似ているとの特徴を持つ映像信号もある。

図４（ｃ）のような特徴を持つ映像信号に対しては、フレームを構成する第２フィールドは、同じフレームを構成する第１フィールドを参照することが必須になる。フレームを構成する第１フィールドの場合には、前述のように動きの大小に応じて参照ピクチャを決定すればよい。

図５（ａ）及び（ｃ）は、同一フレームを構成するフィールドを参照することができないので、圧縮率への寄与度は相対的には高くない。前述のように動きの大小で参照ピクチャを決定すればよい。

図５（ｂ）は一枚目のＢフレームの第２フィールドは同一フレームを構成する第１フィールドを参照することが非常に重要であることを示している。時間的に後方の参照ピクチャとしてはこの図では、Ｐｔ２を参照しているが、動きの大小に応じて、Ｐ２ｔまたはＰｔｂを参照してもよいし、参照ピクチャ枚数をさらに減らしたいならば、距離が遠いので参照をしなくてもよい。

図５（ｄ）は２枚目のＢフレームの第２フィールドの参照ピクチャを示している。１枚目のＢフレームの場合と同様に、同一フレームを構成する第１フィールドを参照することが非常に重要である。

図６は参照ピクチャ構造を決定するフローの一例を示している。はじめにステップＳ１０１において、フレームを構成するフィールドの相関が強いかを調べる。もし相関が強い場合には、同一フレームを構成する第１フィールドを参照ピクチャに含める。なお参照ピクチャが第１フィールドの場合には、ステップＳ１０３以降の処理を同様に行うことが考えられる。ない、ステップＳ１０３において、動きが大きいかどうかを調べ、動きが大きい場合には、ステップＳ１０４において、最も距離の近いピクチャを参照ピクチャに含める。もしステップＳ１０５において、動きが小さいと判断された場合には、ステップＳ１０５にて、符号化ピクチャ同一のフィールドであって、最も距離の近いピクチャを参照ピクチャに含める。なお、図６では、最初にステップ１０１の処理を行うこととしたが、はじめにステップＳ１０３の動きの大小判定を行う動作としても同等の結果が得られる。図６では映像の特徴に基づいて３種類の参照ピクチャの選び方があること示すことがねらいであり、判定処理Ｓ１０１とＳ１０３の時間の前後関係に前提があるわけではない。

なお、上記実施の形態１の各ブロック図（上記図２および５など）における各構成要素は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い（例えば、メモリ以外の機能ブロックが１チップ化されていても良い。）。

ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

また、各機能ブロックのうち、符号化または復号化の対象となるデータを格納する手段だけ１チップ化せずに別構成としても良い。

なお、本実施の形態では、双方向予測ピクチャとして説明したが、Ｈ．２６４などの双予測ピクチャにも適用可能である。双予測ピクチャとは、２枚の参照画像から予測画像を生成する点は双方向予測ピクチャと同様であるが、双方向だけでなく同一方向（前方或いは後方）の２枚の参照ピクチャを用いた予測が可能な点が異なる。

本発明にかかる画像符号化方法は、高効率に画像データを圧縮する手段を有し、蓄積用途としては画像の長時間の記録に、伝送用途としては少ないデータ量の画像の配信等に有用である。またテレビ電話やテレビ放送の録画などの用途にも応用が可能である。

図１は、発明の参照ピクチャ決定装置を備える画像符号化装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、発明の動きが小さい場合には同一パリティのピクチャを参照ピクチャとして含めることを説明する。 図３は、動きが大きい場合には時間の最も近いピクチャを参照ピクチャとして含める発明の参照ピクチャ選択方法を説明する概念図である。 図４は、映像信号の特徴の分類を説明する図である。 図５は、同一フレームのフィールド間の相関が強い場合には、第２フィールドは第１フィールドを少なくとも参照ピクチャとして含める、発明の参照ピクチャ選択方法を説明する概念図である。 図６は、発明の参照ピクチャ選択方法の動作を説明するフロー図である。 図７は、インターレース信号の概念図である。 図８は、従来のＭＰＥＧ−２の参照ピクチャの概念図である。 図９は、Ｈ．２６４の参照可能なＢピクチャの概念図である。 図１０は、従来のＨ．２６４の参照ピクチャの概念図である。 図１１は、従来の参照ピクチャ決定方法を備える符号化装置のブロック図である。

符号の説明

１００ 従来の画像符号化装置
１０１ 入力映像信号
１０２ 符号化ピクチャメモリ
１０３ 直交変換・量子化部
１０４ 可変長符号化部
１０５ 出力ストリーム
１０６ 逆可変長符号化部
１０７ 逆量子化・逆直交変換部
１０８ 参照ピクチャ復号部
１０９ 参照ピクチャメモリ
１１０ 画面間予測部
２００ （発明の参照ピクチャ決定方法を備える）画像符号化装置
１１１ 参照ピクチャ選択部
１１２ 参照ピクチャ決定部
１１３ 映像信号特徴量
１１４ フィールド位置情報（Ｂ１・Ｂ２、トップ・ボトムの区別）
１１５ 制御信号

Claims (4)

1. 映像信号のフィールド予測符号化における参照ピクチャの決定方法であって、表示順で前方及び表示順で後方を参照するピクチャ（双方向予測ピクチャ）において、映像信号の特徴に応じて、ピクチャ単位に参照ピクチャを決定する、参照ピクチャの決定方法。
2. 前記参照ピクチャの決定方法において、双方向予測ピクチャの空間全体の動きが小さい場合には、当該ピクチャがフレームを構成する第ｎ（ｎは１または２）のフィールドであるならば、表示順で前方及び表示順で後方のそれぞれフレームを構成する第ｎのフィールドを参照することを特徴とする請求項１記載の参照ピクチャの決定方法。
3. 前記参照ピクチャの決定方法において、双方向予測ピクチャの空間全体の動きが大きい場合には、当該ピクチャがフレームを構成する第１のフィールドであるならば、表示順で前方のフレームを構成する第２のフィールドを参照し、当該ピクチャがフレームを構成する第２のフィールドである場合は、当該ピクチャがフレームを構成する第１のフィールドを参照することを特徴とする請求項１記載の参照ピクチャの決定方法。
4. 前記参照ピクチャの決定方法において、当該ピクチャがフレームを構成する第２のフィールドであり、当該ピクチャを含むフレームを構成する第１のフィールドと第２のフィールドとの相関が強い場合には、当該ピクチャは当該ピクチャを含むフレームを構成する第１のフィールドを参照することを特徴とする請求項１記載の参照ピクチャ決定方法。

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