JP3381167B2 - 画像信号の高能率復号化装置及びその方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を直交変換に
よって高能率符号化する画像信号の高能率符号化装置で
符号化された符号化データを復号化する復号化装置及び
その方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像信号を高能率符号化する方式とし
て、例えば、ＭＰＥＧ（Moving PictureExperts Grou
p）による標準化案では、いわゆるディジタルストレー
ジメディア用の画像信号の高能率符号化方式が規定され
ている。ここで、当該方式で対象としているストレージ
メディアは、いわゆるＣＤ（コンパクトディスク）やＤ
ＡＴ（ディジタルオーディオテープレコーダ），ハード
ディスク等のように、連続的な転送速度が約１．５Ｍbi
t/sec 以下のものである。また、これは、直接復号器に
接続されるだけでなく、コンピュータのバス，ＬＡＮ
（ローカル・エリア・ネットワーク），テレコミュニケ
ーション等の伝送媒体を介して接続されることも想定さ
れており、更に、正順再生だけでなく、ランダムアクセ
スや高速再生、逆順再生等のような特殊機能についても
考慮されている。

【０００３】上記ＭＰＥＧによる画像信号の高能率符号
化方式の原理は、以下に示すようなものである。

【０００４】すなわち、この高能率符号化方式では、先
ず、画像間の差分を取ることで時間軸方向の冗長度を落
とし、その後、いわゆる離散コサイン変換（ＤＣＴ）処
理と可変長符号とを使用して空間軸方向の冗長度を落と
すようにしている。

【０００５】先ず、上記時間軸方向の冗長度について以
下に述べる。

【０００６】一般に、連続した動画では、時間的に前後
の画像と、ある注目している画像（すなわちある時刻の
画像）とは良く似ているものである。このため、例えば
図４４に示すように、今から符号化しようとしている画
像と、時間的に前方の画像との差分を取り、その差分を
伝送するようにすれば、時間軸方向の冗長度を減らして
伝送する情報量を少なくすることが可能となる。このよ
うにして符号化される画像は、後述する前方予測符号化
画像（Predictive-coded picture、Ｐピクチャ或いはＰ
フレーム）と呼ばれる。同様に、上記今から符号化しよ
うとしている画像と、時間的に前方或いは後方若しく
は、前方及び後方から作られた補間画像との差分をと
り、それらのうち小さな値の差分を伝送するようにすれ
ば、時間軸方向の冗長度を減らして伝送する情報量を少
なくすることが可能となる。このようにして符号化され
る画像は、後述する両方向予測符号化画像（Bidirectio
nallyPredictive-coded picture、Ｂピクチャ或いはＢ
フレーム）と呼ばれる。なお、この図４４において、図
中Ｉで示す画像は後述する画像内符号化画像（イントラ
符号化画像：Intra-coded picture 、Ｉピクチャ或いは
Ｉフレーム）を示し、図中Ｐで示す画像は上記Ｐピクチ
ャを示し、図中Ｂで示す画像は上記Ｂピクチャを示して
いる。

【０００７】また、各予測画像を作るためには、いわゆ
る動き補償が行われる。

【０００８】すなわちこの動き補償によれば、例えば８
×８画素の単位ブロックにより構成される例えば１６×
１６画素のブロック（以下マクロブロックと呼ぶ）を作
り、前画像の当該マクロブロックの位置の近傍で一番差
分の少ないところを探索し、この探索されたマクロブロ
ックとの差分をとることにより、送らなければならない
データを削減することができる。実際には、例えば、上
記Ｐピクチャ（前方予測符号化画像）では、動き補償後
の予測画と差分をとったものと、当該動き補償後の予測
画と差分をとらないものとのうち、データ量の少ないも
のを上記１６×１６画素のマクロブロック単位で選択し
て符号化する。

【０００９】しかし、上述のような場合、例えば物体が
動いた後ろから出てきた部分（画像）に関しては、多く
のデータを送らなければならない。そこで、例えば上記
Ｂピクチャ（両方向予測符号化画像）では、既に復号化
された動き補償後の時間的に前方或いは後方の画像及
び、その両者を足して作った補間画像と上記今から符号
化しようとしている画像との差分と、当該差分を取らな
いものすなわち今から符号化しようとしている画像の四
者のうち、一番データ量の少ないものが符号化される。

【００１０】次に、上記空間軸方向の冗長度について以
下に述べる。

【００１１】画像データの差分は、そのまま伝送するの
ではなく、上記８×８画素の単位ブロック毎に離散コサ
イン変換（ＤＣＴ）をかける。当該ＤＣＴは、画像を画
素レベルでなく、コサイン関数のどの周波数成分がどれ
だけ含まれているかで表現するものであり、例えば２次
元ＤＣＴにより、８×８画素の単位ブロックのデータ
は、２次元ＤＣＴにより８×８のコサイン関数の成分の
係数ブロックに変換される。例えば、テレビカメラで撮
影したような自然画の画像信号は滑らかな信号になるこ
とが多く、この場合、当該画像信号に対して上記ＤＣＴ
処理を施すことにより効率良くデータ量を落とすことが
できる。

【００１２】すなわち例えば、上述の自然画の画像信号
のような滑らかな信号の場合、上記ＤＣＴをかけること
により、ある係数の回りに大きな値が集中するようにな
る。この係数を量子化すると、上記８×８の係数ブロッ
クは殆どが０になり、大きな係数のみが残るようにな
る。そこで、この８×８の係数ブロックのデータを伝送
する際には、いわゆるジグザグスキャンの順で、非零係
数とその係数の前にどれだけ０が続いたかを示すいわゆ
る０ランを一組としたいわゆるハフマン符号で送るよう
にすることで、伝送量を減らすことが可能となる。ま
た、復号器側では、逆の手順で画像を再構成する。

【００１３】ここで、上述した符号化方式が取り扱うデ
ータの構造を図４５に示す。すなわち、この図４５に示
すデータ構造は、下から順に、ブロック層と、マクロブ
ロック層と、スライス層と、ピクチャ層と、グループオ
ブピクチャ（ＧＯＰ：Groupof Picture）層と、ビデオ
シーケンス層とからなる。以下、この図４５において下
の層から順に説明する。

【００１４】先ず、上記ブロック層において、当該ブロ
ック層のブロックは、輝度又は色差の隣合った８×８の
画素（８ライン×８画素の画素）から構成される。上述
したＤＣＴ（離散コサイン変換）は、この単位ブロック
毎にかけられる。

【００１５】上記マクロブロック層において、当該マク
ロブロック層のマクロブロックは、左右及び上下に隣合
った４つの輝度ブロック（輝度の単位ブロック）Ｙ0 ，
Ｙ1，Ｙ2 ，Ｙ3 と、画像上では上記輝度ブロックと同
じ位置に当たる色差ブロック（色差の単位ブロック）Ｃ
r ，Ｃb との全部で６個のブロックで構成される。これ
らブロックの伝送の順は、Ｙ0 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 ，Ｃ
r ，Ｃb の順である。ここで、当該符号化方式におい
て、予測画（差分をとる基準の画像）に何を用いるか、
或いは差分を送らなくても良いか等は、このマクロブロ
ック単位で判断される。

【００１６】上記スライス層は、画像の走査順に連なる
１つ又は複数のマクロブロックで構成されている。この
スライスの頭（ヘッダ）では、画像内における動きベク
トル及びＤＣ（直流）成分の差分がリセットされ、ま
た、最初のマクロブロックは、画像内での位置を示すデ
ータを持っており、したがってエラーが起こった場合で
も復帰できるようになされている。そのため、上記スラ
イスの長さや始まる位置は任意となり、伝送路のエラー
状態によって変えられるようになっている。

【００１７】上記ピクチャ層において、ピクチャすなわ
ち１枚１枚の画像は、少なくとも１つ又は複数の上記ス
ライスから構成される。そして、それぞれが符号化の方
式にしたがって、上述のようなイントラ符号化画像（Ｉ
ピクチャ或いはＩフレーム），上記前方予測符号化画像
（Ｐピクチャ或いはＰフレーム），両方向予測符号化画
像（Ｂピクチャ或いはＢフレーム），ＤＣイントラ符号
化画像（DC coded (D)picture）の４種類の画像に分類
される。

【００１８】ここで、上記イントラ符号化画像（Ｉピク
チャ）においては、符号化される時に、その画像１枚の
中だけで閉じた情報のみを使用する。したがって、言い
換えれば、復号化する時にＩピクチャ自身の情報のみで
画像が再構成できることになる。実際には、差分を取ら
ずにそのままＤＣＴ処理して符号化を行う。この符号化
方式は、一般的に効率が悪いが、これを随所に入れてお
けば、ランダムアクセスや高速再生が可能となる。

【００１９】上記前方予測符号化画像（Ｐピクチャ）に
おいては、予測画像（差分をとる基準となる画像）とし
て、入力で時間的に前に位置し既に復号化されたＩピク
チャ又はＰピクチャを使用する。実際には、動き補償さ
れた予測画像との差を符号化するのと、差を取らずにそ
のまま符号化する（イントラ符号）のと何れか効率の良
い方を上記マクロブロック単位で選択する。

【００２０】上記両方向予測符号化画像（Ｂピクチャ）
においては、予測画像として時間的に前に位置し既に復
号化されたＩピクチャ又はＰピクチャ及び、その両方か
ら作られた補間画像の３種類を使用する。これにより、
上記３種類の動き補償後の差分の符号化とイントラ符号
との中で一番効率の良いものをマクロブロック単位で選
択できる。

【００２１】上記ＤＣイントラ符号化画像は、ＤＣＴの
ＤＣ係数のみで構成されるイントラ符号化画像であり、
他の３種の画像と同じシーケンスには存在できないもの
である。

【００２２】上記グループオブピクチャ（ＧＯＰ）層
は、１又は複数枚のＩピクチャと、０又は複数枚の非Ｉ
ピクチャとから構成されている。ここで、符号器への入
力順を、例えば、１Ｉ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｐ＊５Ｂ，６
Ｂ，７Ｉ，８Ｂ，９Ｂ，１０Ｉ，１１Ｂ，１２Ｂ，１３
Ｐ，１４Ｂ，１５Ｂ，１６Ｐ＊１７Ｂ，１８Ｂ，１９
Ｉ，２０Ｂ，２１Ｂ，２２Ｐのようにした時、当該符号
器の出力すなわち復号器の入力は、例えば、１Ｉ，４
Ｐ，２Ｂ，３Ｂ＊７Ｉ，５Ｂ，６Ｂ，１０Ｉ，８Ｂ，９
Ｂ，１３Ｐ，１１Ｂ，１２Ｂ，１６Ｐ，１４Ｂ，１５Ｂ
＊１９Ｉ，１７Ｂ，１８Ｂ，２２Ｐ，２０Ｂ，２１Ｂと
なる。このように符号器の中で順序の入れ換えがなされ
るのは、例えば、上記Ｂピクチャを符号化又は復号化す
る場合には、その予測画像となる時間的には後方である
上記Ｉピクチャ又はＰピクチャが先に符号化されていな
くてはならないからである。ここで、上記Ｉピクチャの
間隔（例えば９）及び、Ｉピクチャ又はＢピクチャの間
隔（例えば３）は自由である。また、Ｉピクチャ又はＰ
ピクチャの間隔は、当該グループオブピクチャ層の内部
で変わってもよいものである。なお、グループオブピク
チャ層の切れ目は、上記＊で表されている。また、上記
ＩはＩピクチャ、上記ＰはＰピクチャ、上記ＢはＢピク
チャを示している。

【００２３】上記ビデオシーケンス層は、画像サイズ、
画像レート等が同じ１又は複数のグループオブピクチャ
層から構成される。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、上記
ＭＰＥＧによる高能率符号化方式で標準化された動画像
を伝送する場合には、先ず１枚の画像をピクチャ内で圧
縮した画像が送られ、次にこの画像を動き補償した画像
との差分が伝送される。

【００２５】ところが、上記１枚の画像において、例え
ば、フィールドをピクチャとして処理する場合には、２
フィールドで交互に垂直位置が異なることになるため、
例えば静止画を伝送する時にも差分情報を伝送しなけれ
ばならなくなる。

【００２６】また、例えば、フレームをピクチャとして
処理する場合には、上記フレーム内で例えば動いている
部分についてはいわゆる櫛形にぶれた画像を処理しなけ
ればならなくなる。すなわち、例えば、図４６に示すよ
うに、静止した背景の手前に自動車等の動体ＣＡがある
場合、１フレームを観るとフィールド間で動きがあるた
め、そのような部分は櫛型ＫＳの画像となってしまう。

【００２７】更に、例えば、静止部分や動画部分が混在
した画像を処理する場合には、上記フィールドをピクチ
ャとして処理する場合或いはフレームをピクチャとして
処理する場合のいずれの方法を用いたとしても、ピクチ
ャ内に圧縮効率の悪い部分の画像ができてしまうように
なる。

【００２８】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、フィールド構成の動画につ
いて、動きの少ない画像も動きの多い画像も、また、こ
れら両者が混在した画像であってもフィールド処理或い
はフレーム処理を効率よく行うことのできる画像信号の
高能率符号化装置に対応する復号化装置及びその方法を
提供することを目的とするものである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明は、複数の画素の２次元配列からなる
マクロブロックを単位として、逆直交変換及び参照画像
との加算により復号化を行う画像信号の高能率復号化装
置において、各マクロブロックの復号化手段として、フ
レーム予測又はフィールド予測の何れかの動き補償予測
に応じて、参照画像を選択する手段と、フレーム処理又
はフィールド処理の何れかの逆直交変換を選択する手段
と、１フレーム内の全てのマクロブロックについて、逆
直交変換をフィールド処理で行いかつフィールド参照画
像を選択する第１の制限モードと、１フレーム内の各マ
クロブロック毎に、フィールド処理又はフレーム処理の
何れかの逆直交変換を適応的に選択し、かつフレーム参
照画像又はフィールド参照画像の何れかを選択する第２
のモードとの何れかの制限モードが選択されたかを示す
情報を分離する手段とを有し、上記制限モードを示す情
報が第１の制限モードを示す場合、双方向予測フレーム
の復号において、マクロブロックの第１フィールド、第
２フィールドのそれぞれは、復号された前・後のフレー
ムの第１又は第２フィールドとを参照画像として加算
し、上記制限モードを示す情報が第２の制限モードを示
す場合、該フレームの復号された第１フィールドは第２
フィールドを参照画像として加算しないことを特徴とす
る。

【００３０】

【００３１】

【００３２】また、本発明は、複数の画素の２次元配列
からなるマクロブロックを単位として、逆直交変換及び
参照画像との加算により復号化を行う画像信号の高能率
復号化方法において、各マクロブロックの復号化方法と
して、フレーム予測又はフィールド予測の何れかの動き
補償予測に応じて、参照画像を選択するステップと、フ
レーム処理又はフィールド処理の何れかの逆直交変換を
選択するステップと、１フレーム内の全てのマクロブロ
ックについて、逆直交変換をフィールド処理行いかつフ
ィールド参照画像を選択する第１の制限モードと、１フ
レーム内の各マクロブロック毎に、フィールド処理又は
フレーム処理の何れかの逆直交変換を適応的に選択し、
かつフレーム参照画像又はフィールド参照画像の何れか
を選択する第２のモードとの何れかの制限モードが選択
されたかを示す情報を分離するステップとを有し、上記
制限モードを示す情報が第１の制限モードを示す場合、
双方向予測フレームの復号において、マクロブロックの
第１フィールド、第２フィールドのそれぞれは、復号さ
れた前・後のフレームの第１又は第２フィールドとを参
照画像として加算し、上記制限モードを示す情報が第２
の制限モードを示す場合、該フレームの復号された第１
フィールドは第２フィールドを参照画像として加算しな
いことを特徴とする。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００３４】図１は本発明に係わる画像信号の第１の高
能率符号化装置の実施例１を示す。

【００３５】図１は実施例１を示すものであり、一画面
より小なる画素の２次元配列からなるマクロブロック
（例えばラスタスキャン順の入力画像データの空間配置
における１６×１６の画素を１ブロックとするブロッ
ク）を単位として符号化を行う画像信号の高能率符号化
装置であって、上記１６×１６画素の単位ブロックが複
数個集まったものからなるフレーム（一画面）が複数
枚、原画像としてメモリされているフレームメモリ群１
０と、上記フレーム間及び上記マクロブロック単位で上
記フレームの画素のスキャンの奇数又は偶数で分けたも
のからなるフィールド間の動きベクトルと各画素の絶対
値差分和を検出する動き検出手段であるフレーム動き検
出回路２２及びフィールド動き検出回路２１と、上記マ
クロブロックにおけるフレームを単位として動き補償を
行うフレーム予測モードと上記マクロブロックにおける
フィールドを単位として動き補償を行うフィールド予測
モードとの何れの効率が良いかを上記動き検出手段から
出力される情報により判定し、効率の良い予測モードを
選択する第１のモード選択手段である動き予測モード判
定回路２３及びセレクタ２４と、上記マクロブロックに
おけるフレームを単位として直交変換を行うようにブロ
ック化するフレーム処理モードと上記マクロブロックに
おけるフィールドを単位として直交変換を行うようにブ
ロック化するフィールド処理モードとの何れが直交変換
を行うに際して効率が良いかを上記動き検出手段及び上
記第一のモード選択手段から出力される情報を用いて判
定し、効率の良いブロックかのモードを選択する第二の
モード選択手段であるブロック化モード判定回路２５
と、１フレーム（１画面）について符号化処理のインタ
レースにおける奇数フィールドのスキャンを行う期間の
奇数サイクルか偶数フィールドのスキャンを行う期間の
偶数サイクルかを認識し、該奇数サイクルで上記ブロッ
ク化のモードに対応してブロック化されたマクロブロッ
クを出力するようにフレームメモリ群を制御するアドレ
ス発生手段であるアドレス発生器１１と、上記第一のモ
ード手段で選択された動き予測モード情報と上記第二の
モード選択手段で選択されたブロック化モード情報を受
け取り、該モード情報に対応して動き補償フレーム又は
フィールド間予測を実行する動き補償手段である動き補
償器付フレームメモリ群２０とを備えたものである。

【００３６】先ず、この図１の構成を用いて、実施例１
において符号化処理される画像データの主な流れについ
て説明する。

【００３７】すなわち、この図１において、入力端子１
にはディジタルの画像信号が供給され、上記フレームメ
モリ群１０に格納される。当該フレームメモリ群１０か
らは、上記１６×１６画素の単位マクロブロックのデー
タが後述するアドレス発生器１１に制御されて読み出さ
れ、差分検出器１２に伝送される。当該差分検出器１２
には、後述する動き補償器付フレームメモリ群２０から
の動き補償された画像データも供給され、当該差分検出
器１２でこれらの差分が検出される。

【００３８】上記差分検出器１２の出力は、直交変換
（ＤＣＴ）処理を行うＤＣＴ回路１３に送られる。当該
ＤＣＴ回路１３でＤＣＴ処理されて得られたＤＣＴ係数
データは、量子化器１４に送られる。当該量子化器１４
からの量子化データは、例えばいわゆるハフマン符号化
やランレングス符号化等の可変長符号化処理を行う可変
長符号化回路１５を及びバッファ１６を介して、出力端
子２から符号化データとして出力される。

【００３９】また、上記動き補償器付フレームメモリ群
２０には、上記量子化器１４からの量子化データが、当
該量子化器１４での量子化処理の逆量子化処理を行う逆
量子化器１７と上記ＤＣＴ回路１３でのＤＣＴ処理の逆
ＤＣＴ処理を行う逆ＤＣＴ回路１８とを介し、更に加算
器１９を介したデータが供給されるようになっている。
また、上記加算器１９では、上記逆ＤＣＴ回路１８の出
力と当該動き補償器付フレームメモリ群２０の出力との
加算がなされる。なお、バッファ１６からは、当該バッ
ファ１６のオーバーフロウを防止するための信号が、上
記量子化器１４にフィードバックされるようになってい
る。

【００４０】一方、上記フレームメモリ群１０から上記
マクロブロック単位で出力された画像データは、フレー
ム動き検出回路２２及びフィールド動き検出回路２１に
伝送される。

【００４１】上記フレーム動き検出回路２２は、上記マ
クロブロック単位でフレーム間の動きベクトルと各画素
の絶対値差分和を検出し、これらのデータ（フレーム間
の動きベクトルのデータＦＭMVと絶対値差分和のデータ
ＦＭAD）を出力する。また、上記フィールド動き検出回
路２１は、上記マクロブロック単位でフィールド間の動
きベクトルと各画素の絶対値差分和を検出し、これらの
データ（フィールド間の動きベクトルのデータＦＤMVと
絶対値差分和のデータＦＤAD）を出力する。これら動き
検出回路２１及び２２の各動きベクトルのデータＦＭMV
／ＦＤMVは上記セレクタ２４に伝送され、各絶対値差分
和のデータＦＭAD／ＦＤADは上記動き予測モード判定回
路２３に伝送される。

【００４２】当該動き予測モード判定回路２３は、上記
フレーム動き検出回路２２からの絶対値差分和データＦ
ＭADと上記フィールド動き検出回路２１からの絶対値差
分和データＦＤADとに基づいて、後述する動き補償器付
フレームメモリ群２０での動き予測処理の際に上記フレ
ーム単位で動き予測処理を行うか或いはフィールド単位
で動き予測処理を行うかの判定を行い、いずれか有利な
方（効率の良い方）の処理モードを示すデータを出力す
る。具体的にいうと、この動き予測モード判定回路２３
において、例えば絶対値差分和データＦＭADと絶対値差
分和データＦＤADとの差があるしきい値Ｔ1 よりも大き
い（ＦＭAD−ＦＤAD＞Ｔ1 の時）と判定された場合は、
当該回路２３から上記フィールド単位で動き予測処理を
行う方が効率が良いことを示すデータ（動き予測におけ
るフィールド処理モードのデータＭＰFD）を出力する。
逆に、絶対値差分和データＦＭADと絶対値差分和データ
ＦＤADとの差が上記しきい値Ｔ1 よりも小さいか或いは
等しい（ＦＭAD−ＦＤAD≦Ｔ1 の時）と判定された場合
は、上記フレーム単位で動き予測処理を行う方が効率が
良いことを示すデータ（動き予測におけるフレーム処理
モードのデータＭＰFM）を出力する。これら何れかの動
き予測モードデータＭＰFM／ＭＰFDは、動き補償器付フ
レームメモリ群２０に送られ、これにより、当該フレー
ムメモリ群２０では、フレーム単位或いはフィールド単
位で動き補償を行う。また、これら動き予測モードデー
タＭＰFM／ＭＰFDは、セレクタ２４にも送られる。

【００４３】当該セレクタ２４は、上記動き予測モード
判定回路２３からの動き予測モードデータＭＰFM／ＭＰ
FDに応じて、上記フレーム動き検出回路２２から供給さ
れているフレーム間の動きベクトルのデータＦＭMVと、
上記フィールド動き検出回路２１から供給されているフ
ィールド間の動きベクトルのデータＦＤMVのいずれかを
選択出力する。すなわち、上記動き予測モードデータが
フィールド予測モードを示すデータＭＰFDの時は上記フ
ィールド動き検出回路２１からの動きベクトルデータＦ
ＤMVを選択して出力し、上記動き予測モードデータがフ
レーム予測モードを示すデータＭＰFMの時には上記フレ
ーム動き検出回路２２からの動きベクトルデータＦＭMV
を選択して出力する。当該セレクタ２４で選択された動
きベクトルデータＦＭMV／ＦＤMVは、上記ブロック化モ
ード判定回路２５に送られる。

【００４４】当該ブロック化モード判定回路２５には、
上記フレームメモリ群１０からの出力データと、上記動
き予測モード判定回路２３からの上記処理モードデータ
ＭＰFM／ＭＰFDも供給されるようになっている。当該ブ
ロック化モード判定回路２５では、上記動き予測モード
データＭＰFM／ＭＰFDと上記動きベクトルデータＦＭMV
／ＦＤMVを受け取り、更に、上記フレームメモリ群１０
からの画像を用いて差分画像を作り、当該差分画像に基
づいて、上記フレームメモリ群１０から出力されて上記
ＤＣＴ回路１３でＤＣＴ処理される画像に最も適するブ
ロック化処理のモードを選択する。なお、前記Ｉピクチ
ャ（或いはＩフレーム）の場合は、上記差分画像の代わ
りにフレームメモリ群１０の画像（原画）のデータを用
いる。

【００４５】すなわちここで、上記差分画像の例えばマ
クロブロックが例えば図２に示すようなマクロブロック
であったとする（Ｉピクチャにおいては原画のマクロブ
ロック）。なお、図２において、奇数ライン（ｏ1 ，ｏ
2 ，ｏ3 ，・・・ｏN 、ただしＮはマクロブロックの場
合１６）は実線で示し、偶数ライン（ｅ1 ，ｅ2 ，ｅ3
，・・・ｅN 、ただしＮはマクロブロックの場合１
６）は点線で示している。また、偶数ラインの各ピクセ
ルはｅ(i,j) と表現し、奇数ラインの各ピクセルｏ(i,
j) と表現している。この図２のような差分画像或いは
原画像（Ｉピクチャの画像）において、フィールド単位
の上記差分画像の差分ＥFDは数１の数式で示すことがで
き、フレーム単位の上記差分画像の差分ＥFMは数２の数
式で示すことができる。

【００４６】

【数１】

【００４７】

【数２】

【００４８】上記ブロック化モード判定回路２５におい
ては、具体的に、この数１及び数２の数式を用いてフレ
ームで求めた差分ＥFMとフィールドで求めた差分ＥFDと
の差があるしきい値Ｔ2 よりも大きい（ＥFM−ＥFD＞Ｔ
2 の時）と判定された場合は、上記ＤＣＴ回路１３での
ＤＣＴをフィールド単位で行うことを示すデータ（ブロ
ック化処理におけるフィールド処理モードのデータＭＤ
FD）を出力する。逆に、上記差分ＥFMと上記差分ＥFDと
の差が上記しきい値Ｔ2 よりも小さいか或いは等しい
（ＥFM−ＥFD≦Ｔ2 の時）と判定された場合は、上記Ｄ
ＣＴ回路１３でのＤＣＴを上記フレーム単位で行うこと
を示すデータ（ブロック化処理におけるフレーム処理モ
ードのデータＭＤFM）を出力する。これら何れかのブロ
ック化処理モードデータＭＤFM／ＭＤFDは、上記アドレ
ス発生器１１及び動き補償器付フレームメモリ群２０に
伝送される。さらに、上記動きベクトルデータ（ＦＭMV
／ＦＤMV）と上記ブロック化処理モードデータ（ＭＤFM
／ＭＤFD）と上記予測モードデータ（ＭＰFM／ＭＰFD）
は、上述の可変長符号化回路１５に送られている。

【００４９】上記アドレス発生器１１では、上記フレー
ムメモリ群１０に蓄えられている画像データに対し、例
えば上記マクロブロック単位で上記ＤＣＴにおける処理
モードデータＭＤFM／ＭＤFDに応じてブロック化された
マクロブロックを出力するようにフレームメモリ群を制
御する。すなわち、当該アドレス発生器１１において、
上記ブロック化モードデータがフレーム単位でのＤＣＴ
処理を示すデータＭＤFMの場合は、図３に示すようにイ
ーブンとオッドが交互にスキャンされたマクロブロック
を出力するようにフレームメモリ群を制御する。これに
より、上記ＤＣＴ回路１３に送られるマクロブロックの
単位ブロックは、偶数フィールドと奇数フィールドを合
わせたものとなる。逆に、上記ブロック化モードデータ
がフィールド単位でのＤＣＴ処理を示すデータＭＤFDの
場合は、図４に示すように、イーブンとオッドのスキャ
ンを別々に分けてスキャンされたマクロブロックを出力
するようにフレームメモリ群を制御する。これにより、
上記ＤＣＴ回路１３に送られるマクロブロックの単位ブ
ロックは、偶数フィールドと奇数フィールドが別々に分
けられたものとなる。ただし、ＤＣＴ回路１３では、上
述したように、８×８画素の単位ブロックでＤＣＴ変換
を行う。なお、この図３，図４においては、奇数ライン
は実線で示し、偶数ラインは点線で示している。

【００５０】また、上記動き補償器付フレームメモリ群
２０には、上記動き予測モード判定回路２３からの予測
モードデータＭＰFM／ＭＰFDと、上記ＤＣＴモード判定
回路２５からの処理モードデータＭＤFM／ＭＤFDと、上
記セレクタ２４で選択された動きベクトルデータＦＭMV
／ＦＤMVとが供給されている。したがって、当該動き補
償器付フレームメモリ群２０では、上記動き予測におけ
る予測モードデータＭＰFM／ＭＰFD及びＤＣＴ処理にお
けるブロック化モードデータＭＤFM／ＭＤFDに応じると
共に、上記動きベクトルデータＦＭMV／ＦＤMVを用いた
動き補償が行われる。

【００５１】ここで、図５に、本発明の第２の高能率符
号化装置の実施例２を示す。なお、図５において図１と
同じ番号が付されたブロックは同じ働きをするものであ
る。従って、ここでは図１と異なる番号が付されたブロ
ックについて述べる。

【００５２】すなわち、図５の高能率符号化装置は、図
１の高能率符号化装置と同じ番号が付されたブロック以
外に、動き補償が上記フレーム予測モードで直交変換の
ブロック化が上記フレーム処理モードの場合と、動き補
償が上記フィールド予測モードで直交変換のブロック化
が上記フィールド処理モードの場合との何れの効率が良
いかを上記動き検出手段から出力される情報により判定
し、効率の良い処理モードを選択する処理モード選択手
段であるモード判定回路４３及びセレクタ２４と、１フ
レーム（１画面）について符号化処理のインタレースに
おける奇数フィールドのスキャンを行う期間の奇数サイ
クルか偶数フィールドのスキャンを行う期間の偶数サイ
クルかを認識し、上記モード判定回路４３のモードがフ
ィールド予測・フィールド処理の時のみ上記奇数サイク
ルでマクロブロック分の奇数フィールドを順次１フレー
ム分出力し、次いで上記偶数サイクルでマクロブロック
分の偶数フィールドを順次１フレーム分出力するように
フレームメモリ群を制御するアドレス発生手段であるア
ドレス発生器３１とを備えたものである。

【００５３】尚、実施例２は上記ブロック化のモードと
上記動き補償のモード分けない符号化装置である。勿
論、実施例１と同じブロック図でも良いのだが、実施例
２が実施例１と根本的に異なる点は上述のようにアドレ
ス発生器の動作にある。

【００５４】ところで、図５（実施例２）における上記
モード判定回路４３は、上記フレーム動き検出回路２２
からの絶対値差分和データＦＭADと上記フィールド動き
検出回路２１からの絶対値差分和データＦＤADとに基づ
いて、後述する動き補償器付フレームメモリ群２０での
動き予測処理の際に上記フレーム単位で動き予測処理を
行うか或いはフィールド単位で動き予測処理を行うかの
判定を行うと共に、該判定結果（実施例１の予測モード
データＭＰFM／ＭＰFDに相当する）と、上記動き検出回
路（２１、２２）からの動きベクトルＦＭMV／ＦＤMV
と、更に、上記フレームメモリ群１０からの画像とを用
いて差分画像を作り、当該差分画像に基づいて、上記フ
レームメモリ群１０から出力されて上記ＤＣＴ回路１３
でＤＣＴ処理される画像に最も適するブロック化処理の
モードをも判定する。即ち、当該モード判定回路４３で
は、動き予測がフレーム予測モードでブロック化がフレ
ーム処理モードＰＤFMと動き予測がフィールド予測モー
ドでブロック化がフィールド処理モードＰＤFDの何れが
効率良いかを判定しているのである。言い換えれば、当
該モード判定回路は上記実施例１における上記動き予測
モード判定回路２３と上記ブロック化モード判定回路２
５の機能を合わせたような構成になっている。尚、具体
的なモードの判定は、例えば、実施例１における動き予
測モード及びブロック化モードの判定と同様に行うこと
ができる。

【００５５】また、上記アドレス発生器３１では、上記
フレームメモリ群１０に蓄えられている画像データに対
し、例えば上記マクロブロック単位で上記モードデータ
ＰＤFM／ＰＤFDに応じてブロック化されたマクロブロッ
クを出力するようにフレームメモリ群１０を制御する。
すなわち、当該アドレス発生器３１において、上記モー
ドデータがフレーム単位での符号化処理を示すデータＰ
ＤFMの場合は、上記図３に示すようにイーブンとオッド
が交互にスキャンされたマクロブロックを出力するよう
にフレームメモリ群１０を制御する。これにより、上記
ＤＣＴ回路１３に送られるマクロブロックの単位ブロッ
クは、偶数フィールドと奇数フィールドを合わせたもの
となる。逆に、上記モードデータがフィールド単位での
符号化処理を示すデータＰＤFDの場合は、上記奇数サイ
クルで上記マクロブロック分の奇数フィールドを順次１
フレーム（１画面）分出力し、次いで上記偶数サイクル
で上記マクロブロック分の偶数フィールドを順次１フレ
ーム（１画面）分出力するようフレームメモリ群１０を
制御する。これにより、奇数サイクルでは上記ＤＣＴ回
路１３に送られるマクロブロックの単位ブロックは、奇
数フィールドのみで構成されたマクロブロックとなり、
偶数サイクルでは偶数フィールドのみで構成されたマク
ロブロックとなる。ただし、ＤＣＴ回路１３では、上述
したように、８×８画素の単位ブロックでＤＣＴ変換を
行う。

【００５６】すなわち、上述した本実施例１、２の画像
信号の高能率符号化装置においては、動き予測における
フレーム予測モードとフィールド予測モード、及びＤＣ
Ｔ処理のブロック化におけるフレーム処理モードとフィ
ールド処理モードをマクロブロック単位で切り換えるこ
とができるため、当該マクロブロック単位で最も効率の
良い符号化が可能となっている。

【００５７】本実施例１及び２の符号化装置は、具体的
には、例えばいわゆるディジタルＶＴＲのフォーマット
毎に以下に示すような動き予測及びＤＣＴ変換の処理を
行っている。

【００５８】ここで、図６、図８、図１０においては、
前記Ｉフレーム（Ｉピクチャ）のフレームを構成するフ
ィールドをＩo フィールド（Ｉフレームの奇数フィール
ド），Ｉe フィールド（Ｉフレームの偶数フィールド）
とし、上記Ｐフレーム（Ｐピクチャ）を構成するフィー
ルドをＰo フィールド（奇数フィールド），Ｐe フィー
ルド（偶数フィールド）とし、上記Ｂフレーム（Ｂピク
チャ）を構成するフィールドをＢo フィールド（奇数フ
ィールド），Ｂe フィールド（偶数フィールド）として
いる。

【００５９】また、本実施例１、２においては、前述し
た図３に示すように、ブロック化におけるフレーム処理
モードは奇数フィールドと偶数フィールドとを合わせて
前記マクロブロックを構成（すなわちフレーム毎にマク
ロブロックを構成）してこのマクロブロックを処理単位
とするモードであり、また、前述した図４に示すよう
に、ブロック化におけるフィールド処理モードは、奇数
フィールドと偶数フィールドとで別々にマクロブロック
を構成（すなわちフィールド毎にマクロブロックを構
成）してこのマクロブロックを処理単位とするモードで
ある。したがって、例えば、Ｉフレームでは、上記マク
ロブロック毎にフレーム処理モードと、フィールド処理
モードとが切り換えられることになる。

【００６０】更に、本実施例１、２の高能率符号化装置
においては、１つのフレームについて、符号化の処理が
インターレースにおける奇数フィールドのスキャンを行
う期間のオッドサイクルと、偶数フィールドのスキャン
を行う期間のイーブンサイクルとで分けられている。

【００６１】ところで、上記実施例１の場合、例えば、
いわゆる4:2:0 コンポーネントのディジタルＶＴＲフォ
ーマットを扱う場合は、図７に示すように、上記ブロッ
ク化がフレーム処理モードの時は、奇数フィールド及び
偶数フィールドからなる輝度ブロックＹ0 ，Ｙ1 ，Ｙ2
，Ｙ3 と、奇数フィールドの色差ブロックＣb0，Ｃr1
からなるマクロブロックの各単位ブロックのＤＣＴ処理
が行われる。これに対し、上記ブロック化がフィールド
処理モードの時は、各奇数フィールドの輝度ブロックＹ
02o ，Ｙ13o と各偶数フィールドの輝度ブロックＹ02e
，Ｙ13e 及び上記奇数フィールドの色差ブロックＣb
0，Ｃr1からなるマクロブロックＭＢの各単位ブロック
のＤＣＴ処理が行われる。

【００６２】また、この図７の例の場合の動き予測は、
図８に示すように、上記フレーム予測モードの時はＩフ
レームとＰフレーム間の動き予測ＭＣＰとが可能とな
る。これに対しフィールド予測モードでは、Ｉo フィー
ルドとＰo フィールドとの間の動き予測ＭＣo Ｐo と、
Ｉo フィールドとＰe フィールドとの間の動き予測ＭＣ
o Ｐe と、Ｉe フィールドとＰo フィールドとの間の動
き予測ＭＣe Ｐo と、Ｉe フィールドとＰe フィールド
との間の動き予測ＭＣe Ｐe とが可能となる。すなわ
ち、この図８の場合、動き予測及びブロック化がフレー
ム予測／処理モードとフィールド予測／処理モードとで
独立に存在でき、フレーム予測モードでは動きベクトル
が１つ求められ、フィールド予測モードでは動きベクト
ルが２つ求められる。

【００６３】従って、上述の実施例１においては、例え
ば、Ｉフレームの上記ブロック化がフレーム処理モード
の時は、上記オッドサイクルで、上記Ｉo フィールドと
Ｉeフィールドとが組み合わされて上記マクロブロック
が構成され、例えば上記オッドサイクルで、当該マクロ
ブロック毎にＤＣＴ変換（ただしＤＣＴは８×８の上記
単位ブロック毎になされる），量子化，可変長符号化が
なされる。これに対して、このモードのイーブンサイク
ルでは、何もデータは送らない。

【００６４】また、上記ブロック化がフィールド処理モ
ードの時は、上記オッドサイクルでは上記Ｉo フィール
ドとＩe フィールドとが別々に分かれた形で上記マクロ
ブロックが構成され、当該マクロブロック毎にＤＣＴ変
換（ただしＤＣＴは８×８の上記単位ブロック毎になさ
れる），量子化，可変長符号化がなされる。これに対し
て、このモードのイーブンサイクルでは、図７からも分
かるように何もデータは送らない。

【００６５】上記Ｐフレームの場合は、以下の様な処理
が行われる。例えば、Ｐフレームの上記ブロック化がフ
レーム処理モードで動き予測がフレーム予測モードの時
は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方向の画像
（Ｉフレームの画像）としてフレーム化間の動きベクト
ルＭＶＰを検出し、Ｉo フィールドとＩe フィールドが
交互に組み合わされた上記マクロブロックを予測画像と
して原画像との差分を符号化する。一方、このモードの
上記イーブンサイクルでは、何もデータは送らない。

【００６６】また、Ｐフレームの上記ブロック化がフレ
ーム処理モードで動き予測がフィールド予測モードの時
は、上記オッドサイクルではＩo フィールドとＩe フィ
ールド（又はＰo フィールドとＰe フィールド）をそれ
ぞれ参照画像として、Ｉo フィールドとＰo フィールド
との間の動きベクトルＭＶo Ｐo 、Ｉe フィールドとＰ
o フィールドとの間の動きベクトルＭＶe Ｐo 、Ｉo フ
ィールドとＰe フィールドとの間の動きベクトルＭＶo
Ｐe 、Ｉe フィールドとＰe フィールドとの間の動きベ
クトルＭＶe Ｐe を検出し、奇数フィールドの予測と偶
数フィールドの予測と両方の予測（例えば、偶数フィー
ルドの予測と奇数フィールドの予測の平均）の内、現Ｐ
フレームとの予測誤差が最小となる予測を選択し、Ｉo
フィールドとＩe フィールドが組み合わされた上記マク
ロブロックを予測画像として原画像との差分を符号化す
る。一方、このモードのイーブンサイクルでは何もデー
タは送らない。

【００６７】さらに、Ｐフレームの上記ブロック化がフ
ィールド処理モードで動き予測がフレーム予測モードの
時は、上記オッドサイクルでは参照画像をＩフレームの
画像（又はＰフレームの画像）として、フレーム間の動
きベクトルＭＶＰを検出し、Ｉo フィールドとＩe フィ
ールドが別々に分かれて構成された上記マクロブロック
を予測画像として原画像（Ｐo フィールドとＰe フィー
ルドが別々に分かれて構成されたマクロブロック）との
差分を符号化する。一方、このモードのイーブンサイク
ルでは上記同様何もデータは送らない。

【００６８】また、Ｐフレームの上記ブロック化がフィ
ールド処理モードで動き予測がフィールド予測モードの
時は、上記オッドサイクルではＩo フィールドとＩe フ
ィールド（又はＰo フィールドとＰe フィールド）をそ
れぞれ参照画像として、ＩoフィールドとＰo フィール
ドとの間の動きベクトルＭＶo Ｐo 、Ｉe フィールドと
Ｐo フィールドとの間の動きベクトルＭＶe Ｐo 、Ｉo
フィールドとＰe フィールドとの間の動きベクトルＭＶ
o Ｐe 、Ｉe フィールドとＰe フィールドとの間の動き
ベクトルＭＶe Ｐe を検出し、奇数フィールドの予測と
偶数フィールドの予測と両方の予測（例えば、偶数フィ
ールドの予測と奇数フィールドの予測の平均）の内、現
Ｐフレームとの予測誤差が最小となる予測を選択し、Ｉ
o フィールドとＩe フィールドが別々に分かれて構成さ
れた上記マクロブロックを予測画像として原画像（Ｐo
フィールドとＰe フィールドが別々に分かれて構成され
たマクロブロック）との差分を符号化する。一方、この
モードのイーブンサイクルでは何もデータは送らない。

【００６９】さらに、上記Ｂフレームの場合は以下の様
な処理が行われる。

【００７０】例えば、Ｂフレームの上記ブロック化がフ
レーム処理モードで動き予測がフレーム予測モードの時
は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と後方の画
像としてフレーム間の動きベクトル、即ち、Ｉフレーム
とＢフレームとの間の動きベクトルＦＭＶＢ及びＰフレ
ームとＢフレームとの間の動きベクトルＢＭＶＢを検出
し、前方予測と後方予測と両方向予測（前方予測と後方
予測との平均）との内、現フレームとの予測誤差が最小
となる予測を選択し、奇数フィールドと偶数フィールド
が交互に組み合わされた上記マクロブロックを予測画像
として原画像との差分を符号化する。一方、このモード
のイーブンサイクルでは何もデータは送らない。

【００７１】また、Ｂフレームの上記ブロック化がフレ
ーム処理モードで動き予測がフィールド予測モードの時
は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と後方の画
像としてこれらの画像について、それぞれ奇数フィール
ドの予測と偶数フィールドの予測を行い、それぞれの動
きベクトル、即ち、Ｉo フィールドとＢo フィールドと
の間の動きベクトルＦＭＶo Ｂo 、Ｉe フィールドとＢ
o フィールドとの間の動きベクトルＦＭＶe Ｂo 、Ｉo
フィールドとＢe フィールドとの間の動きベクトルＦＭ
Ｖo Ｂe 、Ｉe フィールドとＢe フィールドとの間の動
きベクトルＦＭＶe Ｂe 、Ｐo フィールドとＢo フィー
ルドとの間の動きベクトルＢＭＶo Ｂo、Ｐe フィール
ドとＢo フィールドとの間の動きベクトルＢＭＶe Ｂo
、Ｐo フィールドとＢe フィールドとの間の動きベク
トルＢＭＶo Ｂe 、Ｐe フィールドとＢe フィールドと
の間の動きベクトルＢＭＶe Ｂe を検出し、それぞれの
ベクトルによる奇数フィールドの予測と偶数フィールド
の予測と両方の予測（例えば、偶数フィールドの予測と
奇数フィールドの予測の平均）の内、現フレームとの予
測誤差が最小となる予測を選択し、Ｉo フィールドとＩ
e フィールド（又はＰo フィールドとＰe フィールド）
が組み合わされた上記マクロブロックを予測画像として
原画像との差分を符号化する。一方、このモードのイー
ブンサイクルでは何もデータは送らない。

【００７２】さらに、Ｂフレームの上記ブロック化がフ
ィールド処理モードで動き予測がフレーム予測モードの
時は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と後方の
画像としてフレーム間の動きベクトル、即ち、Ｉフレー
ムとＢフレームとの間の動きベクトルＦＭＶＢ及びＰフ
レームとＢフレームとの間の動きベクトルＢＭＶＢを検
出し、前方予測と後方予測と両方向予測（前方予測と後
方予測との平均）との内、現フレームとの予測誤差が最
小となる予測を選択し、奇数フィールドと偶数フィール
ドが別々に分かれて構成された上記マクロブロックを予
測画像として原画像との差分を符号化する。一方、この
モードのイーブンサイクルでは何もデータは送らない。

【００７３】また、Ｂフレームの上記ブロック化がフィ
ールド処理モードで動き予測がフィールド予測モードの
時は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方と後方の
画像としてこれらの画像について、それぞれ奇数フィー
ルドの予測と偶数フィールドの予測を行い、それぞれの
動きベクトル、即ち、Ｉo フィールドとＢo フィールド
との間の動きベクトルＦＭＶo Ｂo 、Ｉe フィールドと
Ｂo フィールドとの間の動きベクトルＦＭＶe Ｂo 、Ｉ
o フィールドとＢe フィールドとの間の動きベクトルＦ
ＭＶo Ｂe 、Ｉe フィールドとＢe フィールドとの間の
動きベクトルＦＭＶe Ｂe 、Ｐo フィールドとＢo フィ
ールドとの間の動きベクトルＢＭＶo Ｂo 、Ｐe フィー
ルドとＢo フィールドとの間の動きベクトルＢＭＶe Ｂ
o 、ＰoフィールドとＢe フィールドとの間の動きベク
トルＢＭＶo Ｂe 、Ｐe フィールドとＢe フィールドと
の間の動きベクトルＢＭＶe Ｂe を検出し、それぞれの
ベクトルによる奇数フィールドの予測と偶数フィールド
の予測と両方の予測（例えば、偶数フィールドの予測と
奇数フィールドの予測の平均）の内、現フレームとの予
測誤差が最小となる予測を選択し、Ｉo フィールドとＩ
e フィールド（又はＰo フィールドとＰe フィールド）
が別々に分かれて構成された上記マクロブロックを予測
画像として原画像との差分を符号化する。一方、このモ
ードのイーブンサイクルでは何もデータは送らない。

【００７４】ただし、実施例１の場合、図８からもわか
る様にＩo フィールドとＩe フィールドとの間の動き予
測と、Ｐo フィールドとＰe フィールドとの間の動き予
測と、Ｂo フィールドとＢe フィールドとの間の動き予
測ができない。

【００７５】この場合、実施例２を用いれば、それぞれ
のピクチヤーにおいて、奇数フィールドから偶数フィー
ルドへの予測ができる。即ち、例えば図９に示すよう
に、上記ブロック化がフレーム処理モードの時は、オッ
ドサイクルで、奇数フィールド及び偶数フィールドから
なる輝度ブロックＹ0 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 と、奇数フィ
ールドの色差ブロックＣb0，Ｃr1からなるマクロブロッ
クＭＢの各単位ブロックのＤＣＴ処理を行うようにし、
更に、上記ブロック化がフィールド処理モードの時は、
オッドサイクルで上記奇数フィールドの各輝度ブロック
Ｙ02o ，Ｙ13o と上記奇数フィールドの各色差ブロック
Ｃb0，Ｃr1との各単位ブロックをＤＣＴ処理する。その
後、イーブンサイクルで偶数フィールドの各輝度ブロッ
クＹ02e ，Ｙ13e の各単位ブロックをＤＣＴ処理する。

【００７６】この図９の例の場合の動き予測は、図１０
に示すように、上記図９の各動き予測ＭＶＰ，ＭＣo Ｐ
o ，ＭＣo Ｐe ，ＭＣe Ｐo ，ＭＣe Ｐe の他に、Ｉo
フィールドとＩo フィールドとの間の動き予測ＳＭＣＩ
と、Ｐo フィールドとＰe フィールドとの間の動き予測
ＳＭＣＰが可能となる。

【００７７】従って、実施例２においては、例えば、Ｉ
フレームの上記ブロック化がフレーム処理モードの時
は、上記オッドサイクルで、上記Ｉo フィールドとＩe
フィールドとが組み合わされて上記マクロブロックが構
成され、例えば上記オッドサイクルで、当該マクロブロ
ック毎にＤＣＴ変換（ただしＤＣＴは８×８の上記単位
ブロック毎になされる），量子化，可変長符号化がなさ
れる。これに対して、このモードのイーブンサイクルで
は、何もデータは送らない。また、上記ブロック化がフ
ィールド処理モードの時は、上記オッドサイクルではマ
クロブロックの奇数フィールドのみを同様に符号化す
る。これにより、例えば上記オッドサイクルの終わった
時点では、後述する復号器側では上記Ｉo フィールドの
全面及び、上記フレーム処理モードによるＩe フィール
ドのマクロブロック部分が得られることになる。更に、
Ｉフレームの上記イーブンサイクルでは、上記フィール
ド処理モードによるＩe フィールドのマクロブロックに
ついて、上記Ｉo フィールドを参照画像として動き予測
を行い、その動きベクトルＳＭＶＩ及び予測画像との差
分画像を符号化する。

【００７８】上記Ｐフレームの場合は以下のような処理
が行われる。例えば、上記Ｐフレームの上記ブロック化
がフレーム処理モードで動き予測がフレーム予測モード
の時は、上記オッドサイクルでは参照画像を前方向の画
像（Ｉフレームの画像）としてフレーム間の動きベクト
ルＭＶＰを検出し、Ｉo フィールドとＩe フィールドが
組み合わされた上記マクロブロックを予測画像として原
画像との差分を符号化する。一方、上記同様このモード
の上記イーブンサイクルでは何もデータは送らない。

【００７９】また、上記ブロック化がフィールド処理モ
ードで動き予測がフィールド予測モードの時は、上記オ
ッドサイクルではＩo フィールドとＩe フィールド（ま
たはＰo フィールドとＰe フィールド）をそれぞれ参照
画像像として、Ｉo フィールドとＰo フィールドとの間
の動きベクトルＭＶo Ｐo 及び、Ｉe フィールドとＰo
フィールドとの間の動きベクトルＭＶe Ｐo を検出し、
奇数フィールドの予測と偶数フィールドの予測と両方の
予測（例えば偶数フィールドの予測と奇数フィールドの
予測の平均）の内、現フレームの奇数フィールドとの予
測誤差が最小となる予測を選択し、その予測画像との差
分を符号化する。これに対し、このモードのイーブンサ
イクルでは、フィールド処理モードのマクロブロックに
対し、Ｉo フィールドとＰe フィールドとの間の動きベ
クトルＭＶo Ｐe 及び、Ｉe フィールドとＰe フィール
ドとの間の動きベクトルＭＶe Ｐe 及び、Ｐo フィール
ドとＰe フィールドとの間の動きベクトルＳＭＶＰを検
出し、それぞれのベクトルによる奇数フィールドの予測
と偶数フィールドの予測と現フレームの奇数フィールド
の予測（イーブンサイクルのみ行うＰo フィールドから
の動き予測）とそれらの内から２つの予測の平均による
予測との中から予測誤差が最小となる予測を選択し、そ
の予測画像との差分を符号化する。

【００８０】更に例えば、Ｂフレームの上記ブロック化
がフレーム処理モードで動き予測がフレーム予測モード
の時は、上記オッドサイクルで、参照画像を前方と後方
の画像としてフレーム間の動きベクトルすなわちＩフレ
ームとＢフレームとの間の動きベクトルＦＭＶＢ及びＰ
フレームとＢフレームとの間の動きベクトルＢＭＶＢを
検出し、前方予測と後方予測と両方向予測（前方予測と
後方予測との平均）との内、現フレームとの予測誤差が
最小となる予測を選択し、その予測画像との差分を符号
化する。一方、このモードのイーブンサイクルでは何も
データは送らない。

【００８１】また、上記ブロック化がフィールド処理モ
ードで動き予測がフィールド予測モードの時は、オッド
サイクルで参照画像を前方と後方としてこれら画像につ
いてそれぞれ奇数フィールドの予測と偶数フィールドの
予測を行い、それぞれの動きベクトルすなわちＩo フィ
ールドとＢo フィールドとの間の動きベクトルＦＭＶo
Ｂo ，Ｉe フィールドとＢo フィールドとの間の動きベ
クトルＦＭＶe Ｂo ，Ｐo フィールドとＢo フィールド
との間の動きベクトルＢＭＶo Ｂo ，Ｐe フィールドと
Ｂo フィールドとの間の動きベクトルＢＭＶe Ｂo を検
出する。以下上述と同様にして予測誤差が最小となる予
測を選択し、その予測画像との差分を符号化する。更
に、このモードのイーブンサイクルでは、Ｉo フィール
ドとＢe フィールドとの間の動きベクトルＦＭＶo Ｂe
，Ｉe フィールドとＢe フィールドとの間の動きベク
トルＦＭＶe Ｂe ，Ｐo フィールドとＢe フィールドと
の間の動きベクトルＢＭＶo Ｂe ，Ｐe フィールドとＢ
e フィールドとの間の動きベクトルＢＭＶe Ｂe による
各予測、更に、現フレームの奇数フィールドの予測（す
なわちＢo フィールドＢe フィールドとの間の動きベク
トルＳＭＶＢによる予測）も加えて行い、予測誤差が最
小となる予測を選択し、その予測画像との差分を符号化
する。

【００８２】更に、上述した実施例１において、例え
ば、いわゆる4:2:2 コンポーネントのディジタルＶＴＲ
フォーマットを扱う場合は、図１１に示すように、上記
フレーム処理モードの時は、奇数フィールド及び偶数フ
ィールドからなる輝度ブロックＹ0 ，Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3
及び奇数フィールドと偶数フィールドからなる色差ブロ
ックＣb01 ，Ｃr01 ，Ｃb23 ，Ｃr23 で構成されるマク
ロブロックの各単位ブロックのＤＣＴ処理が行われる。
フィールド処理モードの時は、奇数フィールドの各輝度
ブロックＹ02o ，Ｙ13o 及び各奇数フィールドの色差ブ
ロックＣb0123o，Ｃr0123oと、偶数フィールドの各輝度
ブロックＹ02e ，Ｙ13e 及び各偶数フィールドの色差ブ
ロックＣb0123e，Ｃr0123eからなるマクロブロックの各
単位ブロックのＤＣＴ処理が行われる。

【００８３】また、この図１１の例の場合の動き予測
は、上述した図８に示すようになる。ただし、この図１
１の場合も上述同様に、Ｉo フィールドとＩe フィール
ドとの間の動き予測と、Ｐo フィールドとＰe フィール
ドとの間の動き予測と、Ｂo フィールドとＢe フィール
ドとの間の動き予測ができない。

【００８４】したがって、この場合は上述のように、実
施例２を用いればよい。即ち、例えば、図１２に示すよ
うに、上記ブロック化がフレーム処理モードの時は、オ
ッドサイクルで奇数フィールド及び偶数フィールドから
なる輝度ブロックＹ0 ，Ｙ1，Ｙ2 ，Ｙ3 及び色差ブロ
ックＣb01 ，Ｃr01 ，Ｃb23 ，Ｃr23 からなるマクロブ
ロックの各単位ブロックのＤＣＴ処理を行うようにし、
更に、ブロック化がフィールド処理モードの時は、オッ
ドサイクルで上記奇数フィールドの各輝度ブロックＹ02
o ，Ｙ13o と上記奇数フィールドの各色差ブロックＣb0
123o，Ｃr0123oとの各単位ブロックをＤＣＴ処理する。
その後、イーブンサイクルで偶数フィールドの各輝度ブ
ロックＹ02e ，Ｙ13e 及び偶数フィールドの各色差ブロ
ックＣb0123e，Ｃr0123eの各単位ブロックをＤＣＴ処理
する。

【００８５】この図１２の例の場合の動き予測は、図１
０と同様になる。

【００８６】また更に、上述の実施例１、２において、
上記4:2:2 コンポーネントのディジタルＶＴＲフォーマ
ットを扱う場合は、上述した図１１及び図１２のような
処理の他に、例えば、図１３に示すように、フレームの
動き予測はマクロブロックＭＢ単位で行うが、フィール
ドの動き予測をする場合には、あるマクロブロックＭＢ
(i,j) と、その下に位置するマクロブロックＭＢ(i+1,
j) とを組にして、このマクロブロックの組ＭＢg に対
して奇数フィールドの動き予測と偶数フィールドの動き
予測を行うようにすることも可能である。

【００８７】この図１３の例の場合のフレームの一部の
マクロブロックを抜き出したものを図１４に示す。な
お、図１４の図中矢印方向に処理が進むとする。すなわ
ち、この図１４には、あるマクロブロックＭＢ(i,j) に
対して次のマクロブロックＭＢ(i,j+1) と、それらの下
に位置する（次のラインの）マクロブロックＭＢ(i+1,
j) 及びＭＢ(i+1,j+1) を示している。

【００８８】この図１４に示すようなマクロブロックに
おいて、例えば、フレーム処理モードの場合は、各マク
ロブロックＭＢ(i,j) ，ＭＢ(i,j+1) ，・・・，ＭＢ(i
+1,j) ，ＭＢ(i+1,j+1) ・・・毎に、各輝度ブロックＹ
0 ，Ｙ１及び色差ブロックＣb01 ，Ｃr01 がＤＣＴ処理
される。このため、当該フレーム処理モードの場合は、
各マクロブロックの処理が他のマクロブロックの処理モ
ードに影響されない。

【００８９】これに対し、フィールド処理モードの場合
は、図１５に示すように、上記マクロブロックの組ＭＢ
g に対して、当該マクロブロックの組ＭＢg を構成する
マクロブロックを奇数フィールドのマクロブロックＭＢ
goと偶数フィールドのマクロブロックＭＢgeに分け、上
記奇数フィールドのマクロブロックＭＢgo内の各輝度ブ
ロックＹ0o ，Ｙ1oと色差ブロックＣb01o，Ｃr01oをＤ
ＣＴ処理する。ここで、例えば当該マクロブロックの組
ＭＢg が、上記図１４のマクロブロックＭＢ(i,j) とＭ
Ｂ(i+1,j) とで構成されているとすると、当該マクロブ
ロックＭＢg 内の上記奇数フィールドのマクロブロック
ＭＢgo内の輝度ブロックＹ0o ，Ｙ1oは、上記マクロブ
ロックＭＢ(i,j) の奇数フィールドの輝度ブロックと上
記マクロブロックＭＢ(i+1,j) の奇数フィールドの輝度
ブロックからなるものであり、当該奇数フィールドのマ
クロブロックＭＢgo内の色差ブロックＣb01o，Ｃr01o
は、同じく上記マクロブロックＭＢ(i,j) の奇数フィー
ルドの色差ブロックと上記マクロブロックＭＢ(i+1,j)
の奇数フィールドの色差ブロックからなるものである。
同様なことから、上記偶数フィールドのマクロブロック
ＭＢge内の輝度ブロックＹ0e ，Ｙ1eは、上記マクロブ
ロックＭＢ(i,j) の偶数フィールドの輝度ブロックと上
記マクロブロックＭＢ(i+1,j) の偶数フィールドの輝度
ブロックからなるものであり、当該偶数フィールドのマ
クロブロックＭＢge内の色差ブロックＣb01e，Ｃr01e
は、上記マクロブロックＭＢ(i,j) の偶数フィールドの
色差ブロックと上記マクロブロックＭＢ(i+1,j) の偶数
フィールドの色差ブロックからなるものである。

【００９０】上述したようなことから、動き予測とＤＣ
Ｔ変換の各処理モードとの関係は、以下に述べるように
なる。すなわち、本実施例の符号装置においては、例え
ば上記マクロブロックＭＢ(i,j) について、フレーム処
理モードの動き予測で、フレーム処理モードのＤＣＴ変
換である場合、例えば、前記動き補償器付フレームメモ
リ群２０の中で復号化された画像を参照フレームとし、
この参照フレームから取り出した予測画像と、入力画像
（原画像）との差分をＤＣＴ変換する。そしてそのＤＣ
Ｔ係数とフレーム動きベクトルとを伝送する。

【００９１】また、例えば、上記マクロブロックＭＢ
(i,j) において、フィールド処理モードの動き予測で、
フィールド処理モードのＤＣＴ変換である場合、当該マ
クロブロックＭＢ(i,j) では、奇数フィールドから取り
出した予測画像と奇数フィールドの原画像との差分と、
奇数フィールドの動きベクトルとを符号化する。また、
上記マクロブロックＭＢ(i+1,j) では、偶数フィールド
から取り出した予測画像と偶数フィールドの原画像との
差分と、偶数フィールドの動きベクトルとを符号化す
る。

【００９２】更に、例えば、上記マクロブロックＭＢ
(i,j) において、フィールド処理モードの動き予測で、
フレーム処理モードのＤＣＴ変換である場合、当該マク
ロブロックＭＢ(i,j) では、参照フレームから取り出し
た当該マクロブロックＭＢ(i,j) の位置に対する予測画
像と入力画像とのフレーム差分と、奇数フィールドの動
きベクトルと偶数フィールドの動きベクトルを伝送す
る。また、上記マクロブロックＭＢ(i+1,j) では、参照
フレームから取り出した当該マクロブロックＭＢ(i+1,
j) の位置に対する予測画像と入力画像とのフレーム差
分を伝送する。

【００９３】また更に、例えば、上記マクロブロックＭ
Ｂ(i,j) において、フレーム処理モードの動き予測で、
フィールド処理モードのＤＣＴ変換である場合、当該マ
クロブロックＭＢ(i,j) では、奇数フィールドから取り
出した予測画像と奇数フィールドの原画像との差分と、
当該マクロブロックＭＢ(i,j) のフレーム動きベクトル
と、上記マクロブロックＭＢ(i+1,j) のフレーム動きベ
クトルを伝送する。また、上記マクロブロックＭＢ(i+
1,j) では、奇数フィールドの予測画像と入力画像との
差分を伝送する。

【００９４】ところで、本実施例の符号化装置では、従
来のマクロブロックタイプに拡張ビットを付加して従来
との互換性をとることにより本符号を実現している。

【００９５】すなわち、実施例１の場合、例えばＢフレ
ームにおいて、マクロブロックタイプは上述のように前
予測、後予測、両予測の３つがあるが、前予測について
フィールド予測モードの時は前フレームの奇数フィール
ドと偶数フィールドからの予測の２通りが考えられるの
で、いずれかの予測か認識する拡張ビットを加えること
により本符号を実現している。この場合の予測は２通り
なので、拡張ビットは１つの方向（前、後予測）につい
て、１ビット付加すればよい。例えば、前又は後予測で
奇数フィールドからの予測の場合は、符号１を、偶数フ
ィールドからの予測の場合は、符号０を拡張ビットとし
て従来のマクロブロックタイプに付加すればよいのであ
る。また、両予測では、前又は後予測について両方の拡
張ビットが付加される。

【００９６】尚、フレーム予測モードであれば、拡張ビ
ットは付加せず、従来のビットストリーム（ＭＰＥＧ）
と同じ形式となる。

【００９７】以上のことは、Ｐフレームの場合でも同様
に適用される。

【００９８】次に、実施例２の場合、例えばＢフレーム
において、マクロブロックタイプは、上述のように前予
測、後予測、両予測があるが、前予測についてフィール
ド予測モードの時、奇数フィールドからの予測か、偶数
フィールドからの予測か、自己のフレーム内の奇数フィ
ールドからの予測か認識させる拡張ビットをマクロブロ
ックタイプに付加しなければならない。即ち、前予測の
フィールド予測モードでは、自己フレーム内からの予測
があるので、奇数・偶数を含め、３通りの予測を拡張ビ
ットで表現するためには、１又は２ビットの拡張ビット
が必要となり、後予測のフィールド予測モードでは、奇
数・偶数の２通りのみであるので、常に拡張ビットは１
ビット必要となる。例えば、前予測では、前フレームの
奇数フィールドからの予測の場合は符号１、前フレーム
の偶数フィールドからの予測の場合は符号０１、現フレ
ームの奇数フィールドからの予測の場合は符号１１を付
加し、後予測では、後フレームの奇数フィールドからの
予測の場合は符号１、後フレームの偶数フィールドから
の予測の場合は符号０を、拡張ビットとして従来のマク
ロブロックタイプに付加すればよいのである。

【００９９】尚、フレーム予測モードであれば、拡張ビ
ットは付加せず、従来のビットストリーム（ＭＰＥＧ）
と同じ形式となる。また、両予測では、前又は後予測に
ついて両方の拡張ビットが付加される。

【０１００】以上のことはＰフレームの場合でも同様に
適用される。

【０１０１】さらに、この変形として、上記前予測の場
合の拡張ビットを１ビットに減らすこともできる。即
ち、フィールド予測モードにおけるイーブンサイクルに
おいて、図１６に示すように、時間的及び位置的に一番
離れた前フレームの奇数フィールドからの予測を廃止す
ることにより、前予測を２つに減らし、１ビットの拡張
で前予測モードを伝送できる。具体的には、オッドサイ
クルで前予測では、前フレームの奇数フィールドからの
予測の場合は符号１、前フレームの偶数フィールドから
の予測の場合は符号０、又、イーブンサイクルで前予測
では、現フレームの奇数フィールドからの予測の場合は
符号１、前フレームの偶数フィールドからの予測の場合
は符号０、更に、後予測では、後フレームの奇数フィー
ルドからの予測の場合は符号１、後フレームの偶数フィ
ールドからの予測の場合は符号０を、拡張ビットとして
従来のマクロブロックタイプに付加すればよい。

【０１０２】図１７には、上述した実施例１，２の符号
化装置に対応する画像信号の復号器（第１の復号化装置
及び第２の復号化装置）のブロック図を示す。本実施例
の高能率復号化装置は、再生される画像符号化データと
ヘッダ情報を受信し、復号し、検出動きベクトル情報
と、マクロブロックにおけるフレームを単位とした動き
補償とフィールドを単位とした動き補償の何れか効率が
良いかを示す動き予測モード情報と、マクロブロックに
おけるフレームを単位とした直交変換の際のブロック化
とフィールドを単位とした直交変換の際のブロック化の
何れが効率が良いかを示すブロック化モード情報と、マ
クロブロックのヘッダ情報中のマクロブロック・アドレ
ス・インクリメントとを出力する逆可変長符号化回路５
１と、上記マクロブロック・アドレス・インクリメント
から上記画像復号化データを蓄積するフレームバッファ
６１，６２，６４でのアドレス・インクリメント値を算
出し、各々のマクロブロックの先頭アドレスを求め、該
先頭アドレスを上記フレームバッファ６１，６２，６４
に与えるアドレス発生器８１，８２，８３と、上記先頭
アドレス以外の上記マクロブロックの相対アドレスを上
記フレームバッファ６１，６２，６４に加えてデータを
アクセスし、上記検出動きベクトルと上記動き予測モー
ド情報と上記ブロック化モードを受け取り、これらモー
ド情報に対応した動き補償フレーム又はフィールド間予
測を実行し、動き補償された画像信号を上記フレームバ
ッファ６１，６２，６４に送るように構成した動き補償
回路５９，６０，６３，６５，６６とを備えたものであ
る。

【０１０３】この図１７において、上記実施例１，２の
高能率符号化装置により符号化されたデータは、一旦、
ＣＤ等のストレージメディアに記録される。このＣＤ等
から再生されてきた符号化データは、入力端子５０を介
し、先ず、逆可変長符号化回路５１でシーケンス毎，フ
レームグループ毎，フレーム毎にヘッダ情報等が復号化
される。上記フレームのオッドサイクルでは、スライス
（マクロブロックのグループ）毎にヘッダ情報が復号化
され、量子化幅はこのスライスのヘッダに含まれる。そ
してマクロブロック毎にマクロブロックのアドレスと、
フレーム処理モード／フィールド処理モードと、復号方
式を示すマクロブロックタイプが復号化され、量子化幅
は更新するときに復号化される。

【０１０４】尚、マクロブロックにおけるブロック化が
フレーム処理モードであった場合、オッドサイクルでマ
クロブロック全体を復号し、イーブンサイクルでは何も
復号しない。また、ブロック化がフィールド処理モード
であった場合はマクロブロックの中の奇数フィールドを
含むブロックのみを奇数サイクルで復号し、イーブンサ
イクルで偶数フィールドを含むブロックを復号する。

【０１０５】画像情報は、逆量子化処理を行う逆量子化
器５３と逆ＤＣＴ変換処理を行う逆ＤＣＴ回路５４とを
介して復号化され、マクロブロックタイプにより、差分
画像であるかどうかの判定が行われ、この判定結果に応
じて、加算器５６により（ＭＰＥＧ符号化の非イントラ
／イントラに対応する）参照画像に加算するか或いは加
算しないことを切り換えるモードスイッチ５７を切り換
える。復号化された画像は、Ｉフレーム又はＰフレーム
の場合はフレームバッファ６４又は６１に（Ｉフレー
ム，Ｐフレームを処理する度毎に交互に）入力され、Ｂ
フレームの場合はフレームバッファ６２に入力される。
なお、各フレームバッファは、２つのフィールドバッフ
ァからなり、奇数／偶数フィールド画像は、それぞれの
フィールドバッファにわけて蓄えられる。また、このフ
レームバッファへの書き込みはスイッチ５８の切り換え
により制御される。

【０１０６】このとき、フレームバッファに書き込まれ
るアドレスはアドレス発生器により与えられる。このア
ドレス発生器ではマクロブロックのヘッダ情報の中のマ
クロブロックアドレスインクリメントからフレームバッ
ファでのアドレスインクリメント値を計算し、各々のマ
クロブロックの先頭アドレスを求めている。

【０１０７】更に、量子化幅のデータは、それぞれ１フ
ィールド分メモリ５２に記憶される。この量子化幅デー
タは、逆可変長符号化回路５１の出力に応じて切り換え
られるスイッチ５５を介して、逆量子化器５３に送られ
る。ここで、イーブンサイクルでは、フィールド処理モ
ードで処理されたマクロブロックのみを復号するので、
マクロブロック毎に復号化されるマクロブロックアドレ
スとのマクロブロックタイプとこれが示す予測方式に必
要な動きベクトルが復号され、参照フィールドから動き
補償された画像にさらに伝送されてくる差分画像が加算
され、再生画を得る。

【０１０８】ここで、符号化装置でイーブンサイクルで
偶数フィールドの量子化幅のデータが奇数フィールドと
独立に伝送される符号化方式で有る場合、オッドサイク
ルで伝送された量子化幅のデータを保存する必要がない
ため１フィールド分メモリ５２は必要ではない。

【０１０９】また、上記各フレームバッファ６４，６
２，６１のデータは、各動き補償処理回路６５，６６，
５９，６０，６３により動き補償される。このとき、各
動き補償回路はＤＣＴ処理におけるブロック化モード
（フレーム／フィールド）によりフレームの動き補償／
フィールドの動き補償を切り換える。

【０１１０】これら動き補償された画像は切換選択スイ
ッチ６７，６８，７１の各被選択端子に送られる。これ
ら切換選択スイッチ６７，６８，７１は、マクロブロッ
クタイプの復号方式が示す参照フィールド又はフレーム
が取り出せるように切り換えられるものである。ここ
で、上記切換選択スイッチ７１には、上記切換選択スイ
ッチ６７及び６８の出力を加算器６９で加算した後に割
算器７０で１／２とされた信号と、上記スイッチ６７の
出力とが供給される。当該スイッチ７１の出力は、上記
スイッチ５７に送られる。

【０１１１】更に、各フレームバッファ６４，６１，６
２の出力は、切換選択スイッチ７２を介してディスプレ
イ７３に送られる。当該ディスプレイ７３には、復号さ
れた順番ではなく、再生画像の順で表示されるように切
り換えられた上記切換選択スイッチ７２の出力が供給さ
れる。これにより画像が得られる。

【０１１２】上述したようなことから、例えば、前述し
た図４６に示したように静止した背景の手前で動体ＣＡ
があるものの場合には１フレームを観るとフィールド間
で動きがあるためこのような部分は櫛型ＫＳとなるが、
本実施例装置によれば、このような動く部分は、フィー
ルド処理モードで符号化されるので、フィールド別にさ
れたぶれのない画像として処理でき、オッド／イーブン
間の動き補償により高能率で、高画質の動画が再生でき
る。すなわち、例えば図１８に示すように、オッドサイ
クルの時、動く部分はフィールド処理モードで処理する
と共に静止部分はフレーム処理モードで処理する。な
お、イーブンサイクルで既に画像ができている部分は、
図１９の図中斜線で示す部分となる。この図１９の図中
斜線部分以外はすなわち動く部分は動き補償により復号
化する。

【０１１３】ところで、本実施例においては、イーブン
サイクルではフィールド処理モードで処理されたマクロ
ブロックのみを復号するのでマクロブロックアドレスを
知る必要がある。このマクロブロックアドレスを知る方
法は、２つあり、１つは先に述べたイーブンサイクルの
マクロブロック毎にマクロブロックのアドレスを伝送す
る方法で、もう１つは、オッドサイクルで１フィールド
分フィールド処理モード／フレーム処理モードの情報を
記憶しておき、各処理モードの列からフィールド処理モ
ードになっているマクロブロックのアドレスを換算する
方法である。前者の利点はメモリの追加が必要ないこと
であり、後者の利点は伝送情報が増えないことである。
量子化幅も同様で先に述べたオッドサイクルで１フィー
ルド分記憶する方法を取らずにマクロブロック毎に伝送
することで実現できる。

【０１１４】以上述べたようなことから、本実施例１、
２によれば、１フレームの処理をオッドサイクルとイー
ブンサイクルの２つのサイクルに分け、オッドサイクル
ではマクロブロック単位でフレーム処理モードとフィー
ルド処理モードとを切り換え、フレーム処理では奇数フ
ィールドと偶数フィールドを共に復号化し、フィールド
処理では奇数フィールドのみを復号化し、更にこのサイ
クルでの量子化幅を記憶しておき、次のイーブンサイク
ルではこの記憶した情報を用いてフィールド処理モード
のマクロブロックのみを動き補償して再生画像を復号化
するようにしているため、効率のよい符号化データを伝
送することができる。すなわち、少ない伝送情報で高画
質の動画を再生することが可能となる。

【０１１５】続いて、実施例３から実施例６として、本
発明に係わる画像信号の高能率符号化装置及びこれらに
対応した第３から第６の復号化装置について詳述する。

【０１１６】図２０には実施例３の高能率符号化装置の
ブロック回路図を示すものである。尚、図２０において
図１及び図５と同じ番号が付されたブロックは同じ働き
をするものである。従って、ここでは図１及び図５と異
なる番号が付されたブロックについて述べる。この図２
０の高能率符号化装置は、図１及び図５の高能率符号化
装置と同じ番号が付されたブロック以外に、１フレーム
における全てのマクロブロックで上述のフレーム処理モ
ードにより符号化する処理を禁止した第一の制限モード
と、１フレームにおける全てのマクロブロックで現符号
化中のフレームの奇数フィールドから同フレームの偶数
フィールドを予測する処理を禁止した第２の制限モード
の内、何れか効率の良い制限のモードを選択する制限モ
ード選択手段である符号化処理モード判定回路３４
（ａ）及びセレクタ２４と、１フレーム（１画面）につ
いて第１の制限モードが選択された場合には、全てのマ
クロブロックの奇数フィールド成分を出力し、次いで全
てのマクロブロックの偶数フィールド成分を出力し、ま
た、第２の制限モードが選択された場合には、全てのマ
クロブロックの奇数フィールド及び偶数フィールド成分
双方で構成されたフレームを単位としてマクロブロック
を順次１フレーム分出力するようにフレームメモリ群を
制御するアドレス発生手段であるアドレス発生器３５
（ａ）とを備えたものである。

【０１１７】すなわち、実施例３に示す第３の高能率符
号化装置は、２フィールドから１フレームが構成されて
いる動画像の符号化において、フレーム内の全ブロック
について奇数フィールド（第１フィールド），偶数フィ
ールド（第２フィールド）を分割してブロック化し、第
１フィールドから第２フィールドを動き予測可能とした
符号化手段（第１の制限モード）と、第１フィールド，
第２フィールドを分割する／分割しないをマクロブロッ
ク単位で切り換えてブロック化する符号化手段（第２の
制限モード）とを有し、フレーム毎にこれらの符号化手
段を適応的に切り換えるようにしたものである。更に、
この場合、符号にこれらの符号化手段を示す１ビットの
情報（選択されたモードを示す情報）を付加するもので
ある。

【０１１８】また、図２１には、実施例４の高能率符号
化装置のブロック回路図を示すものである。なお、図２
１において図１及び図５と同じ番号が付されたブロック
は同じ働きをするものである。従って、ここでは図１及
び図５と異なる番号が付されたブロックについて述べ
る。この図２１の高能率符号化装置は、図１及び図５の
高能率符号化装置と同じ番号が付されたブロック以外
に、１スライスにおける全てのマクロブロックで上述の
フレーム処理モードにより符号化する処理を禁止した第
一の制限モードと、１スライスにおける全てのマクロブ
ロックで現符号化中のフレームの奇数フィールドから同
フレームの偶数フィールドを予測する処理を禁止した第
２の制限モードの内、何れか効率の良い制限のモードを
選択する制限モード選択手段である符号化処理モード判
定回路３４（ｂ）及びセレクタ２４と、１スライスにつ
いて第１の制限モードが選択された場合には、全てのマ
クロブロックの奇数フィールド成分を出力し、次いで全
てのマクロブロックの偶数フィールド成分を出力し、ま
た、第２の制限モードが選択された場合には、全てのマ
クロブロックの奇数フィールド及び偶数フィールド成分
双方で構成されたフレームを単位としてマクロブロック
を順次１スライス分出力するようにフレームメモリ群を
制御するアドレス発生手段であるアドレス発生器３５
（ｂ）とを備えたものである。

【０１１９】すなわち、実施例４に示す第４の高能率符
号化装置では、２フィールドから１フレームが構成され
ている動画像の符号化において、スライス内の全ブロッ
クについて奇数フィールド（第１フィールド），偶数フ
ィールド（第２フィールド）を分割してブロック化し、
第１フィールドから第２フィールドを動き予測可能とし
た符号化手段（第１の制限モード）と、第１フィール
ド，第２フィールドを分割する／分割しないをマクロブ
ロック単位で切り換えてブロック化する符号化手段（第
２の制限モード）とを有し、フレーム毎にこれらの符号
化手段を適応的に切り換えるようにしたものである。更
に、この場合、符号にこれらの符号化手段を示す１ビッ
トの情報（選択されたモードを示す情報）を付加するも
のである。

【０１２０】先ず、実施例３，４について図面を参照し
ながらより詳細に説明する。

【０１２１】上記図２０は本発明の実施例３の第３の画
像信号の高能率符号化装置を示すものであり、一画面よ
り小なる複数画素の２次元配列からなるマクロブロック
（例えばラスタスキャン順の入力画像データの空間配置
における１６×１６の画素を１ブロックとするブロッ
ク）を単位として符号化を行う画像信号の高能率符号化
装置である。

【０１２２】この図２０に示す実施例３の第３の画像信
号の高能率符号化装置は、上記１６×１６画素の単位ブ
ロック（マクロブロック）が複数個集まったものからな
るフレーム（一画面）が複数枚原画像としてメモリされ
るフレームメモリ群１０と、上記マクロブロック単位で
フレーム間の動きベクトルと各画素の絶対値差分和を検
出する手段であるフレーム動き検出回路２２及び上記マ
クロブロック単位で上記フレームの画素のスキャンの奇
数又は偶数で分けたものからなるフィールド間の動きベ
クトルと各画素の絶対値差分和を検出するフィールド動
き検出回路２１とからなる動き検出手段を有する。

【０１２３】また、本実施例装置は、上記マクロブロッ
クにおけるフレームを単位として動き補償を行うフレー
ム予測モードと上記マクロブロックにおけるフィールド
を単位として動き補償を行うフィールド予測モードとの
何れが動き補償をするに際して効率が良いかを判定して
効率の良い予測モードを選択する第一のモード選択手段
と、上記マクロブロックにおけるフレームを単位として
直交変換（例えば離散コサイン変換；ＤＣＴ）を行うよ
うにブロック化するフレーム処理モードと上記マクロブ
ロックにおけるフィールドを単位として直交変換を行う
ようにブロック化するフィールド処理モードとの何れが
直交変換を行うに際して効率が良いかを上記動き検出手
段及び上記第一のモード選択手段から出力される情報を
用いて判定して効率の良いブロック化のモードを選択す
る第二のモード選択手段とからなるフレーム／フィール
ドモード判定回路３３を有する。

【０１２４】さらに、本実施例３は、上記動き検出手段
及びフレーム／フィールドモード判定回路３３と共に、
第３の符号化装置では、１フレーム内の各マクロブロッ
ク毎に上記直交変換のブロック化を上記フレーム処理モ
ード又は上記フィールド処理モードに適応的に切り換え
て各モードに基づき各マクロブロックを符号化する第２
の制限モードと、１フレーム内の全てのマクロブロック
の上記直交変換のブロック化を上記フィールド処理モー
ドで行いインタレースにおける奇数フィールドのスキャ
ンを行う期間の奇数サイクル（オッドサイクル）でマク
ロブロックにおける奇数フィールドのみ１フレーム分符
号化し次いでインタレースにおける偶数フィールドのス
キャンを行う期間の偶数サイクル（イーブンサイクル）
でマクロブロックにおける偶数フィールドを１フレーム
分符号化する第１の制限モードとの何れが符号化するに
際して効率が良いかを判定し、効率の良い制限モードを
選択する制限モード選択手段である制限モード判定回路
３４（ａ）を有している。

【０１２５】なお、図２１に示す第４の符号化装置では
この判定回路３４（ｂ）は、１スライス内の各マクロブ
ロック毎に上記直交変換のブロック化を上記フレーム処
理モード又は上記フィールド処理モードに適応的に切り
換えて各モードに基づき各マクロブロックを符号化する
第２の制限モードと、１スライス内の全てのマクロブロ
ックの上記直交変換のブロック化を上記フィールド処理
モードで行いインタレースにおける奇数フィールドのス
キャンを行う期間の奇数サイクル（オッドサイクル）で
マクロブロックにおける奇数フィールドのみ１スライス
分符号化し、次いでインタレースにおける偶数フィール
ドのスキャンを行う期間の偶数サイクル（イーブンサイ
クル）でマクロブロックにおける偶数フィールドを１ス
ライス分符号化する第２の制限モードとの何れが符号化
するに際して効率が良いかを判定し、効率の良い制限モ
ードを選択する制限モード選択手段となっている。

【０１２６】また、図２２は、実施例３の制限モード選
択手段の変形例を示すものであり、第３の符号化装置で
はマクロブロック毎に求めたデータＦＤADとＦＭADにつ
いてそれぞれ、フレーム毎に積算して積算データＳＦＤ
ADとＳＦＭADを求め、オフセット値Ｔとしたとき、積算
データＳＦＤADがＦＭAD＋Ｔより小さくなった場合は第
２の制限モードを、それ以外は第１の制限モードを選択
するようにする。

【０１２７】さらに、第３の符号化装置ではマクロブロ
ック毎に求めたデータＦＤADとＦＭADについてそれぞ
れ、スライス毎に積算して積算データＳＦＤADとＳＦＭ
ADを求め、オフセット値Ｔとしたとき、積算データＳＦ
ＤADがＦＭAD＋Ｔより小さくなった場合、第２の制限モ
ードを、それ以外は第１の制限モードを選択するように
する。

【０１２８】同様に図２３に示すフローチャートは、実
施例３の制限モード選択手段におけるモード判定の変形
例であり、第３の符号化装置では符号化される現フレー
ムの奇数フィールド（第一フィールド）から偶数フィー
ルド（第二フィールド）への動きベクトルを利用して制
限モードを選択する。なお、図２４にはこの奇数フィー
ルドから偶数フィールドへの動きベクトルＭｖ（図２４
では動きベクトルＭｖ1-2 で示す）を示す。

【０１２９】この図２３のフローチャートにおいて、先
ず、ステップＳ２１でこの動きベクトルを、符号化され
るフレーム中の全てのマクロブロックについて求める。
そして、ステップＳ２２でこの動きベクトルの水平
（ｘ）成分、垂直（ｙ）成分の中央値（メディアン）を
求める。ここで、水平成分のメディアンは次のようにし
て計算される。まず、動きベクトルの水平成分を降べき
の順にならべる。そしてその中央のデータの値が水平成
分のメディアンＭｖ＿ｘとなる。同様にして垂直成分の
メディアンＭｖ＿ｙを求める。

【０１３０】このようにして求めたベクトルＭＶ（Ｍｖ
＿ｘ，Ｍｖ＿ｙ）は画面全体の動きを表すパラメータと
なる。ここで画面全体の動きの大きさを表すパラメータ
としてこのベクトルＭＶの大きさｒを導入する。この大
きさｒは、数３の数式(3) によって求められる。

【０１３１】

【数３】

【０１３２】次に、ステップＳ２４では、この大きさｒ
によって制限モードの切り換えを行なう。例えば、動き
の速い画像では第１の制限モード, 動きの少ない画像で
は第２の制限モードが有利であるので、r があるしきい
値以下であれば第２の制限モード、それ以外は第１の制
限モードを選択する。

【０１３３】すなわち、ｒ＜＝threshold の場合はステ
ップＳ２６の第２の制限モード、ｒ＞threshold の場合
はステップＳ２５の第１の制限モードとなる。

【０１３４】なお、第４の符号化装置では同様に符号化
される現フレームの奇数フィールドから偶数フィールド
への動きベクトルから制限モードを選択する。符号化さ
れるスライス内の全てのマクロブロックにわたって、奇
数フィールドから偶数フィールドへの動きベクトルＭｖ
を求め、その水平、垂直成分のメディアン（Ｍｖ＿ｘ，
Ｍｖ＿ｙ）を求める。同様にして上記大きさｒを求め、
この大きさｒがあるしきい値以下である時は第２の制限
モード、それ以外の時は第１の制限モードを選択する。

【０１３５】同様に図２５のフローチャートは、実施例
３の制限モード選択手段におけるモード選択の変形であ
り、第３の符号化装置は符号化される現フレームの奇数
フィールドと偶数フィールドの間の相関を利用して制限
モードを選択する。

【０１３６】すなわち、奇数フィールドと偶数フィール
ドの間の相関はこの図２５に示す方法により行なわれ
る。これはISO/IEC JTC1/SC2/WG11 で現在すすめられて
いる動画像符号化圧縮の国際標準化において、マクロブ
ロックのモードの選択方法として良く知られている方法
である。本実施例ではこれを拡張しフレームの制限モー
ドの選択に採用している。

【０１３７】上記図２５のフローチャートにおいて、先
ず、ステップＳ１でｖａｒ１，ｖａｒ２を求める。そし
て、ステップＳ２でｖａｒ１＞＝ｖａｒ２＋offset を
みたす現フレーム中のマクロブロックの数を求める。こ
れをnum ＿field ＿mbとする。

【０１３８】ここで、ｖａｒ１＞＝ｖａｒ２＋offsetを
満たすマクロブロックはフィールド間の相関が高いた
め、制限モードを第１の制限モードにした方が有利とな
る。したがって、ステップＳ３でnum ＿field ＿mb が
あるしきい値以下の時第２の制限モード、それ以外の時
は第１の制限モードを選択し、再び処理を行なう。

【０１３９】すなわち、num ＿field ＿mb＜＝threshol
d の場合はステップＳ５の第２の制限モード、num ＿fi
eld ＿mb＞threshold の場合はステップＳ４の第１の制
限モードとなる。

【０１４０】なお、第４の符号化装置では、符号化する
スライス中のでｖａｒ１＞＝ｖａｒ２＋offsetを満たす
マクロブロックの数 num＿field ＿mb を同様にして求
め、この値によって制限モードを選択する。num ＿fiel
d ＿mb があるしきい値以下であれば第２の制限モー
ド、それ以外の場合には第１の制限モードを選択し再び
処理を行う。

【０１４１】同様に図２６のフローチャートは実施例３
の制限モード選択手段におけるモード選択の変形であ
り、第３の符号化装置はステップＳ１１で符号化される
現フレーム中の各マクロブロックについてその画像と動
きベクトルが参照するすでに復号されている画像の差分
を計算し、その差分の二乗和を求め、これを利用してス
テップＳ１２で制限モードを選択する。第１、第２の制
限モードでそれぞれ、この差分の二乗和を計算し、その
二乗和の小さい方の制限モード（ステップＳ１３，Ｓ１
４）を選択する。

【０１４２】なお、第４の符号化装置では同様にして、
符号化するスライスにおける差分の二乗和を同様にして
求め、この値の小さい方の制限モードを選択する。

【０１４３】同様に図２７のフローチャートは実施例３
の制限モード選択手段におけるモード選択の変形であ
り、第３の符号化装置は現フレームの奇数フィールドと
偶数フィールドの相関を利用して制限モードの選択を行
なう。先ず、図２７のフローチャートのステップＳ５１
でｖａｒ１，ｖａｒ２を求める。

【０１４４】そして、ステップＳ５２では、それを符号
化する現フレーム中に存在する全てのマクロブロックに
渡って足しあげる。次にステップＳ５３でこのようにし
てもとめた値ｖａｒ１，ｖａｒ２の関係から制限モード
の選択を行なう。すなわちｖａｒ１＞＝ｖａｒ２＋offs
etである場合第１の制限モード（ステップＳ５４）を、
それ以外の場合第２の制限モード（ステップＳ５５）を
選択するようにする。

【０１４５】なお、第４の符号化装置では符号化するス
ライス中に含まれる全てのマクロブロックにわたってｖ
ａｒ１，ｖａｒ２を足しあげＶａｒ１，Ｖａｒ２を求め
る。そしてこのＶａｒ１，Ｖａｒ２の関係から制限モー
ドを選択する。Ｖａｒ１＜＝Ｖａｒ２＋offsetである場
合第１の制限モードを、それ以外の場合第２の制限モー
ドを選択する。

【０１４６】同様に図２８のフローチャートは実施例３
の制限モード選択手段におけるモード選択の変形であ
り、第３の符号化装置は動きベクトルと符号化する現フ
レームの第一フィールドと第二フィールドの相関を利用
して制限モードの選択を行なう。先ず、ステップＳ３１
で求めた各マクロブロックの動きベクトルをステップＳ
３２でそれぞれ単位ベクトル（ｎ＿ｘ[i],ｎ＿ｙ[i] ）
に変換する。動きベクトルを（ｍｖ＿ｘ，ｍｖ＿ｙ）と
すれば、数４の数式(4) 及び数５の数式(5) のようにな
る。

【０１４７】

【数４】

【０１４８】

【数５】

【０１４９】そして、ステップＳ３３でこの全ての単位
ベクトルを足しあげた和ベクトルＳＭＶ（Ｓ＿ｘ，Ｓ＿
ｙ）を求める。ステップＳ３４では数６の数式(6) に示
すように上記和ベクトルＳＭＶの大きさをマクロブロッ
クの数 num＿MBで割った値をＲとする。

【０１５０】

【数６】

【０１５１】この値Ｒはベクトルの異方性を検定する際
に用いられる統計量である。例えば、動きベクトルに異
方性がある場合、すなわち画像全体が大きく動く場合、
値Ｒは大きな値をとる。

【０１５２】この値ＲとステップＳ３５の前述の図２７
のフローチャートで求めるＶａｒ２の関係からステップ
Ｓ３６で制限モードを決定する。例えば、Ｖａｒ２があ
るしきい値以下で、かつＲがあるしきい値以下であれば
第２の制限モード（ステップＳ３８）、それ以外の場合
には第１の制限モード（ステップＳ３７）を選択するよ
うにする。

【０１５３】なお、第４の符号化装置では符号化するス
ライス内で同様にしてＲ、Ｖａｒ２を求め、これにより
制限モードを選択する。Ｖａｒ２があるしきい値以下
で、かつＲが、あるしきい値以下であれば第２の制限モ
ードを、それ以外の場合には第１の制限モードを選択す
る。

【０１５４】またさらに、本実施例装置は、上記奇数サ
イクルか上記偶数サイクルかを認識し、上記制限モード
が第２の制限モードの場合には上記奇数サイクルで上記
直交変換のブロック化のモードに対応してブロック化さ
れたマクロブロックを出力するように上記フレームメモ
リ群１０を制御し、上記制限モードが第１の制限モード
の場合には上記奇数サイクル及び偶数サイクルで上記フ
ィールド処理モードに対応してブロック化されたマクロ
ブロックを出力するように上記フレームメモリ群１０を
制御するアドレス発生器３５と、上記処理モード選択手
段で選択された処理モード情報（フレーム動き予測・フ
レーム直交変換／フィールド動き予測・フィールド処理
モードデータ）とを受け取り、これらモード情報に対応
して動き補償フレーム又はフィールド間予測を実行する
動き補償手段である動き補償器付フレームメモリ群２０
とを備えたものである。

【０１５５】本実施例の符号化装置では、前述した図４
４に示すように、例えば、フレーム内符号化（Ｉフレー
ム或いはＩピクチャ），一方向予測フレーム間符号化
（Ｐフレーム或いはＰピクチャ），双方向ピクチャ間符
号化（Ｂフレーム或いはＢピクチャ）の３通りに符号化
を行うことができる。なお、各ピクチャは、８×８の画
素でブロック化され、２×２ブロック（すなわち１６×
１６の画素）でマクロブロックを構成する。

【０１５６】ここで、実施例３の符号化装置において
は、上述した第一のモード選択手段によって上記フレー
ム予測モードとフィールド予測モードの何れが動き補償
をするに際して効率が良いかを選択し、上記第二のモー
ド選択手段によって上記フレーム処理モードとフィール
ド処理モードの何れが直交変換を行うに際して効率が良
いかを選択することができる。なお、この第一，第二の
モード選択は上述のフレーム／フィールド処理モード判
定回路３３によりなされる。

【０１５７】また、実施例３の符号化装置は、上記処理
モード選択手段によるモード選択処理と共に、各フレー
ムについて２つの制限モードの何れか効率の良い方で符
号化を行うようになされている。すなわち、上述したよ
うに第１の制限モードとしては、１フレーム内の全ての
マクロブロックの直交変換のブロック化を上記フィール
ド処理モードで行い、奇数フィールド（第１フィール
ド）のスキャンを行う期間の奇数サイクルでマクロブロ
ックにおける奇数フィールドのみ１フレーム分符号化
し、次いで偶数フィールド（第２フィールド）のスキャ
ンを行う期間の偶数サイクルでマクロブロックにおける
偶数フィールドを１フレーム分符号化する。更に、上述
したように第２の制限モードとしては、１フレーム内の
各マクロブロック毎に上記フレーム処理モードと上記フ
ィールド処理モードとを適応的に切り換えて各マクロブ
ロックを符号化する。上記制限モード選択手段によって
これら第一，第二の制限モードのうち何れが符号化する
に際して効率が良いかを判定し、効率の良い制限モード
を選択するようにしている。

【０１５８】すなわち、上記第２の制限モードでは、各
フレームを第１フィールド（奇数フィールド）と第２フ
ィールド（偶数フィールド）に分割せずにブロック化し
て符号化するモード（上記フレーム処理モード）と、各
フレームを第１，第２フィールドに分割してフィールド
でブロック化して符号化するモード（上記フィールド処
理モード）とのうち、例えば画像の動きの小さいマクロ
ブロックでは上記フレーム処理モードを用い、逆に例え
ば画像の動きの大きいマクロブロックでは上記フィール
ド処理モードを用いるように適応的に切り換える処理を
行う。

【０１５９】したがって、当該第２の制限モードにおい
て上記フレーム処理モードが選ばれた場合、例えば上記
Ｐ，Ｂフレームの動き予測では、前後のフレームから動
き予測がなされ、この予測画との差分画像が直交変換
（ＤＣＴ）される。また、当該第２の制限モードにおい
て上記フィールド処理モードが選ばれた場合、例えば上
記Ｐ，Ｂフレームの動き予測は、マクロブロックの第１
フィールド，第２フィールドのそれぞれについて前，後
のフレームの第１又は第２フィールドから動き予測さ
れ、この予測画との差分画像がＤＣＴ変換される。この
ようなことから、第２の制限モードは、フレーム内フィ
ールド間予測無しの符号化ということができる。また、
この第２の制限モードでは、上記奇数サイクルで符号化
処理がなされる。なお、この第２の制限モードは、フレ
ーム内フィールド間予測無しの符号化と言うことができ
る。

【０１６０】ここで、上記第２の制限モードにおいて
は、フレーム内の各フィールド間（同一フレーム内の奇
数フィールドと偶数フィールドとの間）の動き予測がで
きないことになる。

【０１６１】したがって、本実施例３の上記第１の制限
モードでは、上述したように、各フレーム内の全てのマ
クロブロックの直交変換のブロック化を上記フィールド
処理モードで行うようにしており、奇数サイクルでマク
ロブロックにおける奇数フィールドのみ１フレーム分符
号化し、次いで偶数サイクルでマクロブロックにおける
偶数フィールドを１フレーム分符号化している。したが
って、この第１の制限モードによれば、奇数フィールド
（第１フィールド）を先に符号化しているので、偶数フ
ィールド（第２フィールド）はこの奇数フィールド（第
１フィールド）からの動き予測が可能となる。なお、こ
のようなことから、上記第１の制限モードは、フレーム
内フィールド間予測有りのフレームの符号化と言うこと
ができる。

【０１６２】再び図２０に戻って、この図２０の構成を
用いて、本実施例３の符号化装置において符号化処理さ
れる画像データの主な流れについて説明する。

【０１６３】すなわち、この図２０において、入力端子
１にはディジタルの画像信号が供給され、上記フレーム
メモリ群１０に格納される。当該フレームメモリ群１０
からは、上記１６×１６画素の単位マクロブロックのデ
ータが後述するアドレス発生器３５により制御されて読
み出され、差分検出器１２に伝送される。当該差分検出
器１２には、後述する動き補償器付フレームメモリ群２
０からの動き補償された画像データも供給され、当該差
分検出器１２でこれらの差分が検出される。

【０１６４】上記差分検出器１２の出力は、直交変換
（ＤＣＴ）処理を行うＤＣＴ回路１３に送られる。当該
ＤＣＴ回路１３でＤＣＴ処理されて得られたＤＣＴ係数
データは、量子化器１４に送られる。当該量子化器１４
からの量子化データは、例えばいわゆるハフマン符号化
やランレングス符号化等の可変長符号化処理を行う可変
長符号化回路１５及びバッファ１６を介して、出力端子
２から符号化データとして出力される。

【０１６５】また、上記動き補償器付フレームメモリ群
２０には、上記量子化器１４からの量子化データが、当
該量子化器１４での量子化処理の逆量子化処理を行う逆
量子化器１７と上記ＤＣＴ回路１３でのＤＣＴ処理の逆
ＤＣＴ処理を行う逆ＤＣＴ回路１８とを介し、更に加算
器１９を介したデータが供給されるようになっている。
上記加算器１９では、上記逆ＤＣＴ回路１８の出力と当
該動き補償器付フレームメモリ群２０の出力との加算が
なされる。なお、バッファ１６からは、当該バッファ１
６のオーバーフロウを防止するための情報が、上記量子
化器１４にフィードバックされるようになっている。

【０１６６】一方、上記フレームメモリ群１０から上記
マクロブロック単位で出力された画像データは、フレー
ム動き検出回路２２及びフィールド動き検出回路２１に
伝送される。

【０１６７】上記フレーム動き検出回路２２は、上記マ
クロブロック単位でフレーム間の動きベクトルと各画素
の絶対値差分和を検出し、これらのデータ（フレーム間
の動きベクトルのデータＦＭMVと絶対値差分和のデータ
ＦＭAD）を出力する。また、上記フィールド動き検出回
路２１は、上記マクロブロック単位でフィールド間の動
きベクトルと各画素の絶対値差分和を検出し、これらの
データ（フィールド間の動きベクトルのデータＦＤMVと
絶対値差分和のデータＦＤAD）を出力する。これら動き
検出回路２１及び２２の各動きベクトルのデータＦＭMV
／ＦＤMVは、上記セレクタ２４に伝送される。

【０１６８】また、上記フィールド動き検出回路２１と
フレーム動き検出回路２２からの各絶対値差分和のデー
タＦＭAD／ＦＤAD及び各動きベクトルのデータＦＭMV／
ＦＤMVは、上記フレーム／フィールドモード判定回路３
３にも送られる。

【０１６９】このフレーム／フィールドモード判定回路
３３は、上記フレーム動き検出回路２２からの絶対値差
分和データＦＭADと上記フィールド動き検出回路２１か
らの絶対値差分和データＦＤADとに基づいて、後述する
動き補償器付フレームメモリ群２０での動き予測処理の
際に上記フレーム単位で動き予測処理を行うか或いはフ
ィールド単位で動き予測処理を行うかの判定を行い、い
ずれか有利な方（効率の良い方）の予測モードを示すデ
ータを出力するようになっている。具体的にいうと、こ
のフレーム／フィールドモード判定回路３３において、
例えば上記絶対値差分和データＦＭADと絶対値差分和デ
ータＦＤADとの差があるしきい値Ｔ1 よりも大きい（Ｆ
ＭAD−ＦＤAD＞Ｔ1 の時）と判定された場合は、当該回
路３３から上記フィールド単位で動き予測処理を行う方
が効率が良いことを示すデータ（動き予測におけるフィ
ールド予測モードのデータＭＰFD）を出力する。逆に、
絶対値差分和データＦＭADと絶対値差分和データＦＤAD
との差が上記しきい値Ｔ1よりも小さいか或いは等しい
（ＦＭAD−ＦＤAD≦Ｔ1 の時）と判定された場合は、上
記フレーム単位で動き予測処理を行う方が効率が良いこ
とを示すデータ（動き予測におけるフレーム予測モード
のデータＭＰFM）を出力する。

【０１７０】これら何れかの予測モードデータＭＰFM／
ＭＰFDは、上記動き補償器付フレームメモリ群２０に送
られる。また、これら予測モードデータＭＰFM／ＭＰFD
は、セレクタ２４にも送られる。

【０１７１】当該セレクタ２４は、上記フレーム／フィ
ールドモード判定回路３３からの予測モードデータＭＰ
FM／ＭＰFDに応じて、上記フレーム動き検出回路２２か
ら供給されているフレーム間の動きベクトルのデータＦ
ＭMVと、上記フィールド動き検出回路２１から供給され
ているフィールド間の動きベクトルのデータＦＤMVのい
ずれかを選択出力する。すなわち、上記予測モードデー
タがフィールド予測モードを示すデータＭＰFDの時は上
記フィールド動き検出回路２１からの動きベクトルデー
タＦＤMVを選択して出力し、上記予測モードデータがフ
レーム予測モードを示すデータＭＰFMの時には上記フレ
ーム動き検出回路２２からの動きベクトルデータＦＭMV
を選択して出力する。当該セレクタ２４で選択された動
きベクトルデータＦＭMV／ＦＤMVは、上記動き補償器付
フレームメモリ群２０に送られるようになっている。こ
れにより、当該フレームメモリ群２０では、上記予測モ
ードデータＭＰFM／ＭＰFDと動きベクトルデータＦＭMV
／ＦＤMVとに基づいて、フレーム単位或いはフィールド
単位で動き補償を行うことが可能となる。

【０１７２】また更に、上記フレーム／フィールドモー
ド判定回路３３には、上記フレームメモリ群１０から読
み出された上記マクロブロック単位の画像データも供給
される。当該フレーム／フィールドモード判定回路３３
では、上記予測モードデータＭＰFM／ＭＰFD及び上記動
きベクトルデータＦＭMV／ＦＤMVと、上記フレームメモ
リ群１０からの画像データとを用いて差分画像を作り、
当該差分画像に基づいて、上記フレームメモリ群１０か
ら出力されて上記ＤＣＴ回路１３でＤＣＴ処理される画
像に最も適する直交変換のブロック化の処理のモード
（上記フレーム処理モード／フィールド処理モード）を
選択する処理も同時に行われるようになっている。な
お、前記Ｉピクチャ（或いはＩフレーム）の場合は、上
記差分画像の代わりにフレームメモリ群１０の画像（原
画）のデータを用いる。

【０１７３】上記フレーム／フィールドモード判定回路
３３においては、具体的に、前述した数１及び数２の数
式(1),(2) を用いてフレームで求めた差分ＥFMとフィー
ルドで求めた差分ＥFDとの差があるしきい値Ｔ2 よりも
大きい（ＥFM−ＥFD＞Ｔ2 の時）と判定された場合は、
上記ＤＣＴ回路１３でのＤＣＴをフィールド単位で行う
ことを示すデータ（直交変換のブロック化処理における
フィールド処理モードのデータＭＤFD）を出力する。逆
に、上記差分ＥFMと上記差分ＥFDとの差が上記しきい値
Ｔ2 よりも小さいか或いは等しい（ＥFM−ＥFD≦Ｔ2 の
時）と判定された場合は、上記ＤＣＴ回路１３でのＤＣ
Ｔを上記フレーム単位で行うことを示すデータ（直交変
換のブロック化処理におけるフレーム処理モードのデー
タＭＤFM）を出力する。

【０１７４】ここで、上記フレーム／フィールドモード
判定回路３３からのフレーム処理モードデータＭＤFM或
いはフィールド処理モードデータＭＤFDの出力は、上記
制限モード判定回路３４からの第１の制限モード或いは
第２の制限モードに対応する符号化モードデータＥＮ１
／ＥＮ２に応じたものとなされる。

【０１７５】当該制限モード判定回路３４は、上記フレ
ームメモリ群１０から読み出された上記マクロブロック
単位の画像データを用いて、上述したように、第１の制
限モードと第２の制限モードの何れが符号化するに際し
て効率が良いかを判定し、当該判定結果に応じた上記符
号化モードデータＥＮ１又はＥＮ２を出力する。具体的
にいうと、当該制限モード判定回路３４では、例えば、
各フレームの奇数フィールド（第１フィールド）と偶数
フィールド（第２フィールド）との間の各画素の絶対値
差分和を演算し、この絶対値差分和の値が例えばあるし
きい値Ｔ0 未満（すなわち画像の動きが小さい場合）な
らば、上記第２の制限モードの符号化を行う方が効率が
良いことを示す制限モードデータＥＮ１を出力し、逆
に、上記絶対値差分和の値が上記しきい値Ｔ0 以上（画
像の動きが大きい場合）ならば、上記第１の制限モード
の符号化を行う方が効率が良いことを示す制限モードデ
ータＥＮ２を出力するものである。

【０１７６】なお、上記制限モード判定回路３４におけ
る判定の際には、上記フィールド動き検出回路２１から
の動きベクトルデータＦＤMVを用いて判定を行うことも
可能である。すなわち、奇数フィールドと偶数フィール
ドとの間の動きベクトルデータＦＤMVがあるしきい値ｔ
0 未満ならば第２の制限モードを選択し、逆に上記しき
い値ｔ0 以上ならば第１の制限モードを選択するような
ことも可能である。

【０１７７】当該制限モード判定回路３４からの上記制
限モードデータＥＮ１／ＥＮ２が、上記フレーム／フィ
ールド処理モード判定回路３３に送られることで、当該
フレーム／フィールドモード判定回路３３からは、上記
符号化モードデータＥＮ１／ＥＮ２に応じたフレーム処
理モードデータＭＤFM或いはフィールド処理モードデー
タＭＤFDが出力されるようになる。

【０１７８】すなわち、上記制限モード判定回路３４か
らの制限モードデータが上記第２の制限モードを示すデ
ータＥＮ１であった場合、上記フレーム／フィールドモ
ード判定回路３３は、１フレーム内の各マクロブロック
毎に上記フレーム処理モード或いはフィールド処理モー
ドが適応的に切り換える処理を行う。したがって、当該
フレーム／フィールド処理モード判定回路３３からは、
当該適応的に切り換えられた上記フレーム処理モードＭ
ＤFM或いはフィールド処理モードデータＭＤFDが出力さ
れるようになる。

【０１７９】これに対し、上記符号化処理モード判定回
路３４からの符号化モードデータが上記第１の制限モー
ドを示すデータＥＮ２であった場合、上記フレーム／フ
ィールド処理モード判定回路３３では、上述したよう
に、１フレーム内の全てのマクロブロックの直交変換の
ブロック化が上記フィールド処理モードで行われる。し
たがって、当該フレーム／フィールド処理モード判定回
路３３からは、上記フィールド処理モードデータＭＤFD
が出力されるようになる。

【０１８０】当該フレーム／フィールド処理モード判定
回路３３から出力されるフレーム／フィールド何れかの
直交変換のブロック化のモードデータＭＤFM／ＭＤFD及
び、上記制限モード判定回路３４からの上記制限モード
データＥＮ１／ＥＮ２は、上記アドレス発生器３５及び
動き補償器付フレームメモリ群２０に伝送される。な
お、上記処理モードデータ（ＭＤFM／ＭＤFD）と上記予
測モードデータ（ＭＰFM／ＭＰFD）と上記符号化モード
データＥＮ１／ＥＮ２と上記動きベクトルデータ（ＦＭ
MV／ＦＤMV）とは、上述の可変長符号化回路１５にも送
られている。

【０１８１】上記アドレス発生器３５は、上記マクロブ
ロック単位で上記処理モードデータＭＤFM／ＭＤFD及び
上記制限モードデータＥＮ１／ＥＮ２に応じてブロック
化されたマクロブロックの画像データを出力するように
フレームメモリ群１０を制御する。すなわち、当該アド
レス発生器３５は、上述したように、例えば上記制限モ
ードデータＥＮ１／ＥＮ２が上記第２の制限モードを示
すデータＥＮ１の場合には上記奇数サイクルで上記直交
変換のブロック化のモード（データＭＤFM／ＭＤFD）に
対応してブロック化されたマクロブロックを出力するよ
うにフレームメモリ群１０を制御し、上記第１の制限モ
ードを示すデータＥＮ２の場合には上記奇数サイクル及
び偶数サイクルで上記フィールド処理モード（データＭ
ＤFD）に対応してブロック化されたマクロブロックを出
力するようにフレームメモリ群１０を制御する。

【０１８２】言い換えれば、例えば、第２の制限モード
が選ばれて上記アドレス発生器３５に上記制限モードデ
ータＥＮ１が供給されている場合において、例えば上記
処理モードデータがフレーム単位でのＤＣＴ処理を示す
データＭＤFMとなっているならば、当該アドレス発生器
３５は前述した図３に示すようにイーブンとオッドが交
互にスキャンされたマクロブロック（奇数フィールドと
偶数フィールドとを合わせたフレーム単位のマクロブロ
ック）を出力するようにフレームメモリ群１０を制御す
る。すなわち、この場合の上記アドレス発生器３４は、
上記図３に示すように、１ライン〜１６ラインからなる
マクロブロックを１ライン〜８ラインと９ライン〜１６
ラインのように分け、この８×８のブロック４個づつ
（マクロブロック）出力されるように上記フレームメモ
リ群１０を制御する。

【０１８３】また、第２の制限モードが選ばれて上記ア
ドレス発生器３５に制限モードデータＥＮ１が供給され
ている場合において、例えば上記処理モードデータがフ
ィールド単位でのＤＣＴ処理を示すデータＭＤFDとなっ
ているならば、上記アドレス発生器３５は前述した図４
に示すようにイーブンとオッドのスキャンを別々に分け
てスキャンされたマクロブロック（奇数フィールドと偶
数フィールドのそれぞれフィールド単位のマクロブロッ
ク）を出力するようにフレームメモリ群１０を制御す
る。すなわち、上記アドレス発生器３４は、上記図４に
示すように、１ライン，３ライン，５ライン，７ライ
ン，９ライン，１１ライン，１３ライン，１５ライン
（奇数フィールド或いは第１フィールドの各ライン）、
２ライン，４ライン，６ライン，８ライン，１０ライ
ン，１２ライン，１４ライン，１６ライン（偶数フィー
ルド或いは第２フィールドの各ライン）のように分割し
て、これら奇数フィールドと偶数フィールドとでそれぞ
れ８×８のブロック２個づつ（マクロブロック）出力さ
れるように上記フレームメモリ群１０を制御する。

【０１８４】また、例えば、第１の符号化処理モードが
選ばれて上記アドレス発生器３５に制限モードデータＥ
Ｎ２が供給されている場合においては、上記アドレス発
生器３５は上述したように上記奇数サイクル及び偶数サ
イクルで上記フィールド処理モードに対応してブロック
化されたマクロブロックを出力するようにフレームメモ
リ群１０を制御する。すなわち、この第１の制限モード
が選ばれている時の上記アドレス発生器３５は、常に８
×８のブロック２個分づつ（ただし後述するように輝度
成分のみ）出力されるように上記フレームメモリ群１０
を制御する。具体的に言うと、当該アドレス発生器３５
は、上記奇数サイクルでは奇数フィールドのみ上記８×
８のブロック２個分のマクロブロックが１フレーム分
（１画面分）出力されるように上記フレームメモリ群１
０を制御し、次いで、上記偶数サイクルでは偶数フィー
ルドのみ上記８×８のブロック２個分のマクロブロック
が１フレーム分（１画面分）出力されるように上記フレ
ームメモリ群１０を制御する。

【０１８５】上述のようにして、アドレス発生器３５に
よって制御されたフレームメモリ群１０から出力された
画像データが、前述のようにＤＣＴ回路１３でＤＣＴ処
理される。すなわち、例えば、上記第２の制限モードが
選ばれてフレーム処理モードが選ばれている場合、当該
ＤＣＴ回路１３では、前述した図３のような８×８画素
の単位ブロックでＤＣＴ変換を行う。また、例えば、上
記第２の制限モードが選ばれフィールド処理モードが選
ばれている場合、上記ＤＣＴ回路１３では、上述した図
４のような８×８画素の単位ブロックでＤＣＴ変換を行
う。上記第１の制限モードが選ばれている場合には、上
述したように、奇数サイクルのとき奇数フィールドのみ
上記８×８のブロックでＤＣＴ変換を行い、偶数サイク
ルのとき偶数フィールドのみ上記８×８のブロックでＤ
ＣＴ変換を行う。

【０１８６】さらに、上記フレーム／フィールドモード
判定回路３３からの予測モードデータＭＰFM／ＭＰFD及
び処理モードデータＭＤFM／ＭＤFDと、上記セレクタ２
４で選択された動きベクトルデータＦＭMV／ＦＤMVと、
上記制限モード判定回路３４からの制限モードデータＥ
Ｎ１／ＥＮ２とは、上記動き補償器付フレームメモリ群
２０にも供給されるようになっている。したがって、当
該動き補償器付フレームメモリ群２０では、上記動き予
測における予測モードデータＭＰFM／ＭＰFD及びＤＣＴ
処理における処理モードデータＭＤFM／ＭＤFD及び符号
化モードデータＥＮ１／ＥＮ２に応じると共に、上記動
きベクトルデータＦＭMV／ＦＤMVを用いた動き補償が行
われる。

【０１８７】上述のようなことから、上記第２の制限モ
ードでかつ上記フレーム処理モードの時の例えば上記
Ｐ，Ｂフレームの動き予測は、図２９に示すように、
前，後のフレームから動き予測される。したがって、上
記ＤＣＴ回路１３では、当該予測画との差分画像がＤＣ
Ｔ変換（８×８画素の単位ブロックでＤＣＴ変換）され
ることになる。なお、図２９には、前フレーム，現フレ
ーム，後フレームを示し、図中矢印は動きベクトルを、
ＭＢはマクロブロックを示している。また、上記第一の
符号化処理モードでかつ上記フィールド処理モードの時
の上記Ｐ，Ｂフレームの動き予測では、図３０に示すよ
うにマクロブロックの奇数フィールドと偶数フィールド
のそれぞれについて前，後のフレームの奇数又は偶数フ
ィールド（第１又は第２フィールド）から動き予測がな
される。したがって、上記ＤＣＴ回路１３では、当該予
測画との差分画像がＤＣＴ変換（８×８画素の単位ブロ
ックでＤＣＴ変換）されることになる。なお、図３０に
は、前フレーム，現フレーム，後フレームのそれぞれの
奇数フィールド及び偶数フィールドを示し、図中矢印は
動きベクトルを、ＭＢはマクロブロックを示している。

【０１８８】さらに、上記第１の制限モードの場合の上
記フィールド処理モードの時の動き予測は、例えば図３
１に示すように、マクロブロックの奇数フィールドと偶
数フィールドのそれぞれについて前，後のフレームの奇
数又は偶数フィールドから動き予測がなされると共に、
各フレーム内の各フィールド間の動き予測も行われる。
したがって、上記ＤＣＴ回路１３では、当該予測画との
差分画像がＤＣＴ変換（８×８画素の単位ブロックでＤ
ＣＴ変換）されることになる。なお、図３１には、前フ
レーム，現フレーム，後フレームのそれぞれの奇数フィ
ールド及び偶数フィールドを示し、図中矢印は動きベク
トルを、ＭＢはマクロブロックを示している。

【０１８９】上述したようなことから、実施例３の画像
信号の高能率符号化装置においては、第１，第２の制限
モード（すなわち画像の動きの大きさ）に応じて、フレ
ーム内のフィールド間予測を行わない符号化とフレーム
内でフィールド間予測を行う符号化とを切り換えている
ため、最も効率の良い符号化が可能となっている。特
に、動きの大きいフレームでは、上記第１の制限モード
が有効となる。

【０１９０】ところで、本実施例３の符号化装置では、
従来のマクロブロックタイプに拡張ビットを付加して従
来との互換性をとることにより本符号を実現している。

【０１９１】すなわち、実施例３の場合も前述同様に、
例えばＢフレームにおいて、マクロブロックタイプは上
述のように前予測、後予測、両予測の３つがあるが、前
予測についてフィールド予測モードの時は前フレームの
奇数フィールドと偶数フィールドからの予測の２通りが
考えられるので、いずれかの予測か認識する拡張ビット
を加えることにより本符号を実現している。この場合の
予測は２通りなので、拡張ビットは１つの方向（前、後
予測）について、１ビット付加すればよい。例えば、前
又は後予測で奇数フィールドからの予測の場合は、符号
“１”を、偶数フィールドからの予測の場合は、符号
“０”を拡張ビットとして従来のマクロブロックタイプ
に付加すればよいのである。また、両予測では、前又は
後予測について両方の拡張ビットが付加される。

【０１９２】なお、フレーム予測モードであれば、拡張
ビットは付加せず、従来のビットストリーム（ＭＰＥ
Ｇ）と同じ形式となる。

【０１９３】以上のことは、Ｐフレームの場合でも同様
に適用される。

【０１９４】次に、前述の実施例と同様に、本実施例３
の場合も、例えばＢフレームにおいて、マクロブロック
タイプは、上述のように前予測、後予測、両予測がある
が、前予測についてフィールド予測モードの時、奇数フ
ィールドからの予測か、偶数フィールドからの予測か、
自己のフレーム内の奇数フィールドからの予測か認識さ
せる拡張ビットをマクロブロックタイプに付加しなけれ
ばならない。すなわち、前予測のフィールド予測モード
では、自己フレーム内からの予測があるので、奇数・偶
数を含め、３通りの予測を拡張ビットで表現するために
は、１又は２ビットの拡張ビットが必要となり、後予測
のフィールド予測モードでは、奇数・偶数の２通りのみ
であるので、常に拡張ビットは１ビット必要となる。

【０１９５】なお、フレームで処理するモードであれ
ば、拡張ビットは付加せず、従来のビットストリーム
（ＭＰＥＧ）と同じ形式となる。また、両予測では、前
又は後予測について両方の拡張ビットが付加される。

【０１９６】以上のことはＰフレームの場合でも同様に
適用される。

【０１９７】さらに、この変形として、上記前予測の場
合の拡張ビットを１ビットに減らすこともできる。即
ち、フィールド予測モードにおけるイーブンサイクルに
おいて、前述の図１６と同様に、時間的及び位置的に一
番離れた前フレームの奇数フィールドからの図中一点鎖
線で示す予測を廃止することにより、前予測を２つに減
らし、１ビットの拡張で前予測モードを伝送できる。

【０１９８】図３２に第２の実施例３の符号化装置の構
成例を示す。なお、この図３２において、上述した図２
０と同様の構成要素には同一の指示符号を付してその詳
細な説明については省略する。

【０１９９】この第２の実施例３の構成は、３パスによ
る符号化装置であり、１フレームを処理するのに３回処
理を行うものである。

【０２００】すなわち、この第２の実施例３において
は、１パス目は固定量子化幅による上記第１の制限モー
ド（フレーム内フィールド間予測有り）の処理を行い、
２パス目は固定量子化幅による上記第２の制限モード
（フレーム内フィールド間予測無し）の処理を行い、３
パス目は上記１パス，２パス目のうちで発生ビット数が
少なかった処理を選択し、量子化幅を制御して処理す
る。

【０２０１】ここで、第２の実施例３においては、上記
フレームメモリ群１０の後段に後述するマクロブロック
化器５５と切換スイッチ５７とフィールドブロック化変
換回路５６と切換スイッチ５８とが挿入接続される。ま
た、フレームメモリ群１０からの画像データは、フレー
ム及びフィールド動き検出を行う動き検出回路５１に送
られる。この動き検出回路５１からの出力は、直交変換
のブロック化及び動き予測のフレーム／フィールドモー
ドを選択する処理モード判定回路５２と前記フレームメ
モリ群２０及び可変長符号化回路１５に送られる。

【０２０２】上記処理モード判定回路５２からの出力モ
ードデータは上記フレームメモリ群２０及び可変長符号
化回路１５に送られ、そのうちのフィールド処理モード
データは２入力ＡＮＤゲート５３の一方の入力端子に送
られる。当該２入力ＡＮＤゲート５３の他方の入力端子
には、インバータ５４を介して上記１パス目，２パス
目，３パス目に応じて切り換えられる切換スイッチ５９
の出力が供給されるようになっている。また、上記２入
力ＡＮＤゲートの出力端子は、上記切換スイッチ５７，
５８の切換制御端子と接続されている。

【０２０３】上記可変長符号化回路１５からは発生ビッ
ト数のデータが出力され、この発生ビット数のデータに
基づいて上記第一，第二の符号化処理モードのうち何れ
か発生ビット数の少ない方のモードを選択する選択回路
（フレーム内フィールド間予測有無判定回路）６０に送
られる。更に、上記バッファ１６からの蓄積量データ
は、上記可変長符号化回路１５と共に、切換スイッチ６
１の一方の被切換端子に供給される。この切換スイッチ
６１の他方の被切換端子には１，２パス目の固定値が供
給される。

【０２０４】このような第２の実施例３において、端子
１に入力された画像は、１度フレームメモリ群１０に保
存され、上記フレームメモリ群１０から必要なフレーム
又はフィールドのデータが呼び出されると共にこれら画
像データを用いて上記動き検出器５１により動きベクト
ルが求められる。上記処理モード判定回路５２では、上
記動き検出器５１からの動き予測残差からマクロブロッ
ク毎にフィールド／フレームのモードの判定を行う。ま
た、フレームメモリ群１０の後段に接続されるマクロブ
ロック化器５５は、上記切換スイッチ５９を介して１パ
ス目，２パス目，３パス目に対応する情報（すなわち上
記第２の制限モード或いは第１の制限モードであるフレ
ーム内フィールド間予測の有り／無しの情報）を受け取
り、この情報として第１の制限モードの情報を受け取っ
た場合には奇数フィールド（第１フィールド）のブロッ
クのみを伝送してから偶数フィールド（第２フィール
ド）を伝送し、フレーム処理モードのブロック化はＯＦ
Ｆにする。また、上記マクロブロック化器５５において
上記第２の制限モードの情報に基づいてマクロブロック
がフレーム処理モードのブロックとされた画像データ
は、動き検出器５１からの残差から上記モード判定回路
５２においてフィールドモードと判定された場合にはフ
ィールドブロック化変換回路５６でフレーム処理モード
のブロックに変換される。

【０２０５】上記１パス目，２パス目でそれぞれ固定の
量子化幅で符号化してゆき、上記選択回路６０でビット
発生量が比べられフレーム内フィールド間予測有り／無
しのうち発生量の少ないモードがフレーム毎に選択さ
れ、３パス目で実際の符号化が行われる。このとき選択
されたモードの情報はフレーム毎に１ビット付加され
る。

【０２０６】図３３には、対応する画像信号の復号器の
ブロック図を示す。この第３の高能率復号化装置は、再
生される画像符号化データ及び検出動きベクトル情報と
処理モード情報と制限モード情報とを含むヘッダ情報を
受信して復号化し、上記復号化された画像復号化データ
と共に上記検出動きベクトル情報と処理モード情報と制
限モード情報とを出力する逆可変長符号化手段と、上記
制限モード情報から上記画像復号化データを蓄積するフ
レームバッファでのアドレス・インクリメント値を算出
し、各々のマクロブロックの先頭アドレスを求め、該先
頭アドレスを上記フレームバッファに与えるアドレス発
生手段と、上記先頭アドレス以外の上記マクロブロック
の相対アドレスを上記フレームバッファに加えてデータ
をアクセスし、上記検出動きベクトル情報と上記処理モ
ード情報と上記制限モード情報とを受け取り、該モード
情報に対応した動き補償を実行し、動き補償された画像
信号を上記フレームバッファに送るように構成した動き
補償手段とを備えたものである。

【０２０７】すなわち、本実施例の高能率復号化装置
は、再生される画像符号化データ及び検出動きベクトル
情報と予測モード情報とブロック化モード情報（処理モ
ード情報）と制限モード情報（制限モードデータ）とを
含むヘッダ情報を受信して復号化し、上記復号化された
画像復号化データと共に上記ヘッダ情報の検出動きベク
トル情報と予測モード情報と処理モード情報と制限モー
ドデータとを出力する逆可変長符号化回路５１と、上記
制限モードデータから上記画像復号化データを蓄積する
フレームバッファ６１，６２，６４でのアドレス・イン
クリメント値を算出し、各々のマクロブロックの先頭ア
ドレスを求め、該先頭アドレスを上記フレームバッファ
６１，６２，６４に与えるアドレス発生器８１，８２，
８３と、上記先頭アドレス以外の上記マクロブロックの
相対アドレスを上記フレームバッファ６１，６２，６４
に加えてデータをアクセスし、上記検出動きベクトルと
上記予測モード情報と上記処理モード情報と上記制限モ
ードデータとを受け取り、これらモード情報に対応した
動き補償フレーム又はフィールド間予測を実行し、動き
補償された画像信号を上記フレームバッファ６１，６
２，６４に送るように構成した動き補償回路５９，６
０，６３，６５，６６とを備えたものである。

【０２０８】この図３３において、前記実施例３の高能
率符号化装置により符号化されたデータは、一旦、ＣＤ
等のストレージメディアに記録される。このＣＤ等から
再生されてきた符号化データは、入力端子５０を介し、
先ず、逆可変長符号化回路５１でシーケンス毎，フレー
ムグループ毎，フレーム毎にヘッダ情報等が復号化され
る。上記フレームのオッドサイクルでは、スライス（マ
クロブロックのグループ）毎にヘッダ情報が復号化さ
れ、量子化幅はこのスライスのヘッダに含まれる。そし
てマクロブロック毎にマクロブロックのアドレスと、フ
レーム／フィールド予測モード及びフレーム／フィール
ド処理モード情報と、符号化処理モードデータと、復号
方式を示すマクロブロックタイプが復号化され、量子化
幅は更新するときに復号化される。

【０２０９】尚、マクロブロックにおけるブロック化が
フレーム処理モードであった場合、オッドサイクルでマ
クロブロック全体を復号し、イーブンサイクルでは何も
復号しない。また、ブロック化がフィールド処理モード
であった場合はマクロブロックの中の奇数フィールドを
含むブロックのみを奇数サイクルで復号し、イーブンサ
イクルで偶数フィールドを含むブロックを復号する。

【０２１０】画像情報は、逆量子化処理を行う逆量子化
器５３と逆ＤＣＴ変換処理を行う逆ＤＣＴ回路５４とを
介して復号化され、マクロブロックタイプにより、差分
画像であるかどうかの判定が行われ、この判定結果に応
じて、加算器５６により（ＭＰＥＧ符号化の非イントラ
／イントラに対応する）参照画像に加算するか或いは加
算しないことを切り換えるモードスイッチ５７を切り換
える。復号化された画像は、Ｉフレーム又はＰフレーム
の場合はフレームバッファ６４又は６１に（Ｉフレー
ム，Ｐフレームを処理する度毎に交互に）入力され、Ｂ
フレームの場合はフレームバッファ６２に入力される。
なお、各フレームバッファは、２つのフィールドバッフ
ァからなり、奇数／偶数フィールド画像は、それぞれの
フィールドバッファにわけて蓄えられる。また、このフ
レームバッファへの書き込みはスイッチ５８の切り換え
により制御される。

【０２１１】このとき、フレームバッファ６１，６２，
６４に書き込まれるアドレスはアドレス発生器８１，８
２，８３により与えられる。このアドレス発生器８１，
８２，８３ではマクロブロックのヘッダ情報の中の符号
化処理モードデータからフレームバッファ６１，６２，
６４でのアドレスインクリメント値を計算し、各々のマ
クロブロックの先頭アドレスを求めている。

【０２１２】更に、量子化幅のデータは、それぞれ１フ
ィールド分メモリ５２に記憶される。この量子化幅デー
タは、逆可変長符号化回路５１の出力に応じて切り換え
られるスイッチ５５を介して、逆量子化器５３に送られ
る。ここで、イーブンサイクルでは、フィールド処理モ
ードで処理されたマクロブロックのみを復号するので、
マクロブロック毎に復号化されるマクロブロックアドレ
スとのマクロブロックタイプとこれが示す予測方式に必
要な動きベクトルが復号され、参照フィールドから動き
補償された画像にさらに伝送されてくる差分画像が加算
され、再生画を得る。

【０２１３】また、上記各フレームバッファ６４，６
２，６１のデータは、各動き補償処理回路６５，６６，
５９，６０，６３により動き補償される。このとき、各
動き補償回路はＤＣＴ処理における処理モード（フレー
ム／フィールド）によりフレームの動き補償／フィール
ドの動き補償を切り換える。

【０２１４】これら動き補償された画像は切換選択スイ
ッチ６７，６８，７１の各被選択端子に送られる。これ
ら切換選択スイッチ６７，６８，７１は、マクロブロッ
クタイプの復号方式が示す参照フィールド又はフレーム
が取り出せるように切り換えられるものである。ここ
で、上記切換選択スイッチ７１には、上記切換選択スイ
ッチ６７及び６８の出力を加算器６９で加算した後に割
算器７０で１／２とされた信号と、上記スイッチ６７の
出力とが供給される。当該スイッチ７１の出力は、上記
スイッチ５７に送られる。

【０２１５】更に、各フレームバッファ６４，６１，６
２の出力は、切換選択スイッチ７２を介してディスプレ
イ７３に送られる。当該ディスプレイ７３には、復号さ
れた順番ではなく、再生画像の順で表示されるように切
り換えられた上記切換選択スイッチ７２の出力が供給さ
れる。これにより画像が得られる。

【０２１６】ところで、本実施例においては、イーブン
サイクルではフィールド処理モードで処理されたマクロ
ブロックのみを復号するのでマクロブロックアドレスを
知る必要がある。このマクロブロックアドレスを知る方
法は、２つあり、１つは先に述べたイーブンサイクルの
マクロブロック毎にマクロブロックのアドレスを伝送す
る方法で、もう１つは、オッドサイクルで１フィールド
分フィールド処理モード／フレーム処理モードの情報を
記憶しておき、各処理モードの列からフィールド処理モ
ードになっているマクロブロックのアドレスを換算する
方法である。前者の利点はメモリの追加が必要ないこと
であり、後者の利点は伝送情報が増えないことである。
量子化幅も同様で先に述べたオッドサイクルで１フィー
ルド分記憶する方法を取らずにマクロブロック毎に伝送
することで実現できる。

【０２１７】次に、図３４に示す第５の符号化装置の利
点について図を使って説明する。なお、図３４において
図１及び図５と同じ番号が付されたブロックは同じ働き
をするものである。従って、ここでは図１及び図５と異
なる番号が付されたブロックについて述べる。

【０２１８】すなわち、図３４の高能率符号化装置は、
図１及び図５の高能率符号化装置と同じ番号が付された
ブロック以外に、１フレームにおける全てのマクロブロ
ックで上述のフレーム処理モードにより符号化する処理
を禁止した第１の制限モードと、１フレームにおける全
てのマクロブロックで現符号化中のフレームの奇数フィ
ールドから同フレームの偶数フィールドを予測する処理
を禁止した第２の制限モードの内、何れか効率の良い制
限のモードを選択する共に、双方向予測フレーム（画
像）、いわゆるＢピクチヤについて、上述の第１の制限
モードのみを選択し、かつ、このＢピクチヤの奇数フィ
ールドから偶数フィールドを予測することを禁止するよ
うにする制限モード選択手段である符号化処理モード判
定回路３４（ｃ）及びセレクタ２４と、１フレームにつ
いて第１の制限モードが選択された場合には、全てのマ
クロブロックの奇数フィールド成分を出力し、次いで全
てのマクロブロックの偶数フィールド成分を出力し、ま
た、第２の制限モードが選択された場合には、全てのマ
クロブロックの奇数フィールド及び偶数フィールド成分
双方で構成されたフレームを単位としてマクロブロック
を順次１スライス分出力するようにフレームメモリ群を
制御するアドレス発生手段であるアドレス発生器３５
（ｃ）とを備えたものである。

【０２１９】ここで、この実施例５の符号化装置におい
て、表示時間での画像の順番を図３５に示すように、Ｂ
０ｏ、Ｂ０ｅ、Ｉ１ｏ、Ｉ１ｅ、Ｂ２ｏ、Ｂ２ｅ、Ｐ３
ｏ、Ｐ３ｅ、Ｂ４ｏ、Ｂ４ｏ、Ｐ５ｏ、Ｐ５ｅ、・・・
・・であるとする。

【０２２０】また、本実施例の符号順（復号順）は、Ｉ
１ｏ、Ｉ１ｅ、Ｂ０ｏ、Ｂ０ｅ、Ｐ３ｏ、Ｐ３ｅ、Ｂ２
ｏ、Ｂ２ｏ、Ｐ５ｏ、Ｐ５ｅ、Ｂ４ｏ、Ｂ４ｅ、・・・
・・の順にである。

【０２２１】ところで、第２の符号化装置による符号を
復号装置によって復号する際、フレームバッファを最大
３フレーム、すなわち６フィールド分持つことで再生可
能である。

【０２２２】さらに、図３６で３フレームのフレームバ
ッファＡ、Ｂ、Ｃを持つ復号装置の動作を説明する。フ
レームバッファの使い方は、ＩフレームまたはＰフレー
ムを複号する際、復号した画像はフレームバッファＡ、
Ｂを交互に切り替えて保存するものとし、表示は現フレ
ームの保存に用いたフレームバッファの反対のフレーム
バッファの内容を奇数フィールド、偶数フィールドの順
で表示する。言い換えれば、フレームバッファＡに画像
を保存する際は、フレームバッファＢの内容を表示し、
フレームバッファＢに画像を保存する際は、フレームバ
ッファＡの内容を表示する。これらは後に復号されるＢ
あるいはＰフレームの動き補償の参照フレームとなるた
めにフレームバッファは２フレーム分保存されなければ
ならない。

【０２２３】Ｂフレームを複号する際、複号した画像は
フレームバッファＣに保存するようにし、表示もフレー
ムバッファＣの内容を奇数フィールド、偶数フィールド
の順で表示する。このような規則にしたがって復号化を
行なうと、時間１ｏで、フレームバッファＡにＩ１ｏの
全成分とＩ１ｅのフレームブロック化フレーム予測モー
ドのマクロブロックの偶数フィールド成分の復号された
画像が保存され、時間１ｅでフレームバッファＡの内容
を参照して動き補償し、Ｉ１ｅのフィールドブロック化
フィールド予測モードのマクロブロックの偶数フィール
ド成分の復号された画像がフレームバッファＡに保存さ
れる。

【０２２４】時間１ｏにおいてはフレームバッファＢの
奇数成分が、時間１ｅにおいてはフレームバッファＢの
偶数成分が、表示される。先行した符号がない場合、こ
の時点でのフレームバッファＢの内容は不定である。

【０２２５】時間２ｏで、フレームバッファＡ、Ｂの画
像を動き補償してＢ０ｏの全成分とＢ０ｅのフレームブ
ロック化フレーム予測モードのマクロブロックの偶数フ
ィールド成分の復号された画像が保存され、時間２ｅで
フレームバッファＡ、Ｂ、Ｃの内容を参照して動き補償
し、Ｂ０ｅのフィールドブロック化フィールド予測モー
ドのマクロブロックの偶数フィールド成分の復号された
画像がフレームバッファＡに保存される。

【０２２６】次いで、時間２ｅでは、フレームバッファ
Ａ、Ｂ、Ｃの画像を動き補償してＢ０ｅのフィールドブ
ロック化フィールド予測モードのマクロブロックの偶数
フィールド成分の復号された画像がフレームバッファＣ
に保存される。

【０２２７】時間２ｏにおいてはフレームバッファＣの
奇数成分が、時間２ｅにおいてはフレームバッファＣの
偶数成分が、表示される。

【０２２８】このときＢ０ｏを表示するときＢフレーム
のオッドサイクルの復号を行なっており、Ｂ０ｏ、Ｂ０
ｅの成分が共に含まれている。したがってこのとき復号
されたＢ０ｅの画像成分は時間的に後に表示するために
保存されなければならない。

【０２２９】上記Ｂ０ｅを表示するときＢフレームは、
イーブンサイクルの復号を行なっており、オッドサイク
ルで復号されなかったＢ０ｅの残りの成分が復号され
る。したがって、このときＢ０ｏからＢ０ｅの画像を動
き補償する必要があるためＢ０ｏの画像も保存されなけ
ればならない。

【０２３０】したがって、Ｂフレームについて１フレー
ム分のフレームバッファが必要となり、第２の符号化装
置による符号を復号するためには合計３フレーム分のバ
ッファが必要となる。

【０２３１】これに対し、第５の符号化装置では図３７
に示すようにＢフレームの符号化モードがフィールド予
測のフィールド構成のブロック化のみが行なわれ、さら
にＢフレームの奇数フィールドから偶数フィールドを予
測することを禁止している。このことから図３５に示す
ように、時間２ｏでＢ０ｏの復号のみがなされ、同時に
Ｂ０ｏを表示し、以後の動き補償にこの画像を用いない
ので保存する必要がない。

【０２３２】時間２ｅについても、Ｂ０ｅの復号のみが
なされ、同時にＢ０ｅを表示しするのでＢ０ｅも保存す
る必要がない。したがって、第５の符号化装置による符
号を復号する復号化装置は上記のフレームバッファＣが
必要ないことになり、２フレーム分すなわち４フィール
ド分のバッファだけの図３８の様な復号装置で復号可能
となり、復号装置の回路規模及び製造コストを削減でき
る。

【０２３３】時間３ｏではフレームバッファＡの画像を
動き補償してフレームバッファＢにＰ３ｏの全成分とＰ
３ｅのフレームブロック化フレーム予測モードのマクロ
ブロックの偶数フィールド成分の復号された画像が保存
され、時間３ｅでフレームバッファＡ、Ｂの内容を参照
して動き補償し、Ｐ３ｅのフィールドブロック化フィー
ルド予測モードのマクロブロックの偶数フィールド成分
の復号された画像がフレームバッファＢに保存される。

【０２３４】次いで、時間３ｅではフレームバッファ
Ａ、Ｂの画像を動き補償してＰ３ｅのフィールドブロッ
ク化フィールド予測モードのマクロブロックの偶数フィ
ールド成分の復号された画像がフレームバッファＢに保
存される。

【０２３５】そして、時間３ｏにおいてはフレームバッ
ファＡの奇数成分が時間３ｅにおいてはフレームバッフ
ァＡの偶数成分が表示される。

【０２３６】以後、同様にして復号と表示が行なわれて
いく。

【０２３７】上記のＧＯＰの構成が図３９に示すよう
に、Ｂ０ｏ、Ｂ０ｅ、Ｂ１ｏ、Ｂ１ｅ、Ｉ２ｏ、Ｉ２
ｅ、Ｂ３ｏ、Ｂ３ｅ、Ｂ４ｏ、Ｂ４ｏ、Ｐ５ｏ、Ｐ５
ｅ、・・・・・の様にＩＰフレーム間あるいはＰＰフレ
ーム間にＢフレームが２枚にする様に復号した場合も上
に述べた手順に従って復号していけば図３８の様に同じ
復号装置で復号することができる。

【０２３８】フレーム間あるいはＰ，Ｐフレーム間にＢ
フレームが２枚以上でも同様である。

【０２３９】次に、第６の符号化装置の利点について図
を使って説明する。この第６の符号化装置の構成は、図
４０に示すようになっている。なお、図４０において図
１及び図５と同じ番号が付されたブロックは同じ働きを
するものである。従って、ここでは図１及び図５と異な
る番号が付されたブロックについて述べる。

【０２４０】すなわち、図４０の高能率符号化装置は、
図１及び図５の高能率符号化装置と同じ番号が付された
ブロック以外に、１フレームにおける全てのマクロブロ
ックで上述のフレーム処理モードにより符号化する処理
を禁止した第１の制限モードと、１フレームにおける全
てのマクロブロックで現符号化中のフレームの奇数フィ
ールドから同フレームの偶数フィールドを予測する処理
を禁止した第２の制限モードの内、何れか効率の良い制
限のモードを選択する共に、双方向予測フレーム（画
像）、いわゆるＢピクチヤについて、上述の第１の制限
モードのみを選択し、かつ、このＢピクチヤの奇数フィ
ールドから偶数フィールドを予測することを禁止するよ
うにし、さらに、Ｂピクチヤについて前方予測の参照フ
レームとなるフレームの奇数フィールドからの予測を禁
止するようにする制限モード選択手段である符号化処理
モード判定回路３４（ｄ）及びセレクタ２４と、１フレ
ームについて第１の制限モードが選択された場合には、
全てのマクロブロックの奇数フィールド成分を出力し、
次いで全てのマクロブロックの偶数フィールド成分を出
力し、また、第２の制限モードが選択された場合には、
全てのマクロブロックの奇数フィールド及び偶数フィー
ルド成分双方で構成されたフレームを単位としてマクロ
ブロックを順次１スライス分出力するようにフレームメ
モリ群を制御するアドレス発生手段であるアドレス発生
器３５（ｄ）とを備えたものである。

【０２４１】ここで、本実施例において、表示時間の画
像の順番は、図４１に示すように、Ｂ０ｏ、Ｂ０ｅ、Ｂ
１ｏ、Ｂ１ｅ、Ｉ２ｏ、Ｉ２ｅ、Ｂ３ｏ、Ｂ３ｅ、Ｂ４
ｏ、Ｂ４ｅ、Ｐ５ｏ、Ｐ５ｅ、・・・・・であるとす
る。

【０２４２】本実施例符号化装置の符号化順は、Ｉ２
ｏ、Ｉ２ｅ、Ｂ０ｏ、Ｂ０ｅ、Ｂ１ｏ、Ｂ１ｅ、Ｐ５
ｏ、Ｐ５ｅ、Ｂ３ｏ、Ｂ３ｅ、Ｂ４ｏ、Ｂ４ｅ、・・・
・・の順に符号化される。

【０２４３】また、図４０に示す第６の符号化装置は、
第５の符号化装置において図４２のようにＢフレームの
奇数フィールドからの前方向予測を禁止したものであ
る。

【０２４４】したがって、予測に必要な画像は後方向予
測のために１フレームすなわち２フィールド分、前方向
予測のために１フィールド分のバッファ、合計３フィー
ルド分のバッファを持つ図４３の様な復号装置によりに
より復号できる。

【０２４５】このことを上記図４１を使って説明する。

【０２４６】フレームバッファの使い方は、Ｉフレーム
またはＰフレームを複号する際、復号した画像はフィー
ルド毎にフィールドバッファＡ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ、
・・・の順でに切り替えて保存するものとし、保存開始
のフィールドバッファがＣのときフィールドバッファＡ
の内容を表示し、保存開始のフィールドバッファがＡの
ときフィールドバッファＢの内容を表示し、保存開始の
フィールドバッファがＢのときフィールドバッファＣの
内容を表示し、Ｂフレームを複号する際については符号
化した画像を保存せず、即座に表示を行なうようにす
る。

【０２４７】この様な手順に基づいて復号していくと以
下のような動作となる。１ｏではフィールドバッファＡ
が保存開始となるので、フィールドバッファＢの内容を
表示する。

【０２４８】また、１ｅではフィールドバッファＢが保
存開始となるのでフィールドバッファＣの内容を表示す
る。尚、先行して復号化された画像が存在しない場合、
このときの表示内容は不定となる。

【０２４９】時間１ｏでＩ２ｏの全てとＩ２ｅのフレー
ム構成ブロック化フレーム予測モードのマクロブロック
の偶数成分が復号され、それぞれフィールドバッファ
Ａ、Ｂに保存される。

【０２５０】時間１ｅでフィールドバッファＡの画像を
動き補償することによってＩ２ｅのフィールドブロック
化フィールド予測モードのマクロブロックの偶数成分が
復号され、フィールドバッファＢに保存される。

【０２５１】時間２ｏでは符号化される画像はＢフレー
ムであるから、フィールドバッファＡ、Ｂ、Ｃの画像を
動き補償してＢ０ｏ復号し、復号された画像は即座に表
示し、画像は保存しない。時間２ｅ、３ｏ、３ｅにおけ
るＢ０ｅ、Ｂ１ｏ、Ｂ１ｅも同様である。

【０２５２】また、４ｏではフィールドバッファＣが保
存開始となるので、フィールドバッファＡの内容を表示
する。４ｅではフィールドバッファＡが保存開始となる
ので、フィールドバッファＢの内容を表示する。

【０２５３】時間４ｏでは、フィールドバッファＡ、Ｂ
の画像を動き補償してＰ３ｏの全てとＰ３ｅのフレーム
構成ブロック化フレーム予測モードのマクロブロックの
偶数成分が復号され、それぞれフィールドバッファＣ、
Ａに保存される。

【０２５４】時間４ｅでフィールドバッファＢ、Ｃ、Ａ
の画像を動き補償することによってＰ３ｅのフィールド
ブロック化フィールド予測モードのマクロブロックの偶
数成分が復号され、フィールドバッファＡに保存され
る。

【０２５５】以上の説明のように、第６の符号化装置で
は３つのフィールドバッファすなわち、１フレーム半分
のフレームバッファで復号が可能となり、復号装置は図
４３の様にバッファが少なくなり、復号装置の回路規模
及び製造コストを削減できる。

【０２５６】ところで、図１等に記載されている送信バ
ッファ１６から出力されたビットストリームは、符号化
されたオーデイオ信号、同期信号等と多重化され、更に
エラー訂正用のコードが付加され、所定の変調が加えら
れた後、レーザ光を介して光デイスクやテープ，半導体
メモリ等の記録媒体に記録される。

【０２５７】また、復号化器には伝送メディアを介して
ビットストリームが入力される。光デイスク等からの伝
送メディアからレーザ光を介して再生された再生データ
は、所定の復調が行われた後、エラー訂正が行われ、更
に、オーディオ信号、同期信号等が多重化されている場
合には、これらの分離が行われる。

【０２５８】なお、ここでは、符号化器から出力された
ビットストリームは、光デイスクに記録される様にした
が、ＩＳＤＮ、衛星通信等の伝送路に送出するようにし
てもよい。

【０２５９】

【発明の効果】本発明に係る高能率復号化装置は、再生
される符号化データとヘッダ情報を受信、復号して、検
出動きベクトル情報、及び１フレーム内の全てのマクロ
ブロックについて、フィールド予測を選択し、かつ直交
変換をフィールド処理で行う符号化処理と１フレーム内
の各マクロブロック毎に、フレーム予測又はフィールド
予測の何れかの動き補償予測を選択し、かつフィールド
処理又はフレーム処理の何れかの直交変換を適応的に選
択して行う符号化処理との何れが効率が良いかを示す制
限モード情報を出力する逆可変長符号化手段と、上記逆
可変長符号化手段が出力した上記検出動きベクトルと上
記制限モード情報に基づいて、該制限モード情報に対応
した動き補償フレーム間予測又は動き補償フィールド間
予測を実行して動き補償された画像信号を出力する動き
補償手段と、を備えており、この高能率復号化装置によ
れば、効率の良い復号化処理が可能となる。

【０２６０】本発明に係る高能率復号化装置は、例え
ば、フィールド構成の動画について、動きの少ない画像
も動きの多い画像も、また、これら両者が混在した画像
であってもフィールド処理或いはフレーム処理を効率よ
く行う高能率符号化装置に対応することで、効率の良い
復号化処理が可能となる。

【０２６１】また、本発明に係る高能率復号化方法は、
再生される符号化データとヘッダ情報を受信、復号し
て、検出動きベクトル情報、及び１フレーム内の全ての
マクロブロックについて、フィールド予測を選択し、か
つ直交変換をフィールド処理で行う符号化処理と１フレ
ーム内の各マクロブロック毎に、フレーム予測又はフィ
ールド予測の何れかの動き補償予測を選択し、かつフィ
ールド処理又はフレーム処理の何れかの直交変換を適応
的に選択して行う符号化処理との何れが効率が良いかを
示す制限モード情報を出力する逆可変長符号化工程と、
上記逆可変長符号化工程にて出力した上記検出動きベク
トルと上記制限モード情報に基づいて、該制限モード情
報に対応した動き補償フレーム間予測又は動き補償フィ
ールド間予測を実行して動き補償された画像信号を出力
する動き補償工程と、を有しており、この高能率復号化
装置によれば、効率の良い復号化処理が可能となる。

【０２６２】本発明に係る高能率復号化方法は、例え
ば、フィールド構成の動画について、動きの少ない画像
も動きの多い画像も、また、これら両者が混在した画像
であってもフィールド処理或いはフレーム処理を効率よ
く行う高能率符号化装置に対応することで、効率の良い
復号化処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像信号の高能率符号化装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図２】マクロブロックを示す図である。

【図３】フレーム処理モードのマクロブロックを示す図
である。

【図４】フィールド処理モードのマクロブロックを示す
図である。

【図５】実施例２の画像信号の高能率符号化装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図６】実施例１、２の符号化装置の符号化処理の様子
を説明するための図である。

【図７】デイジタルＶＴＲの一具体例フオーマツトにお
けるフレーム処理モード／フィールド処理モードのＤＣ
Ｔ処理の単位ブロックを示す図である。

【図８】図７における動き予測の様子を示す図である。

【図９】図７の他の例を示す図である。

【図１０】図９の例における動き予測の様子を示す図で
ある。

【図１１】デイジタルＶＴＲの他の具体例フオーマツト
におけるフレーム処理モード／フィールド処理モードの
ＤＣＴ処理の単位ブロックを示す図である。

【図１２】図１１の他の例を示す図である。

【図１３】マクロブロックの組を示す図である。

【図１４】図１３の例におけるフレーム処理モードでの
処理の様子を説明するための図である。

【図１５】図１３の例におけるフィールド処理モードで
の処理の様子を説明するための図である。

【図１６】実施例２の符号化装置における拡張ビット付
加の変形例（前予測について）を説明するための図であ
る。

【図１７】実施例１，２の符号化装置に対応する復号器
の構成を示すブロック図である。

【図１８】オッドサイクルの画像を示す図である。

【図１９】イーブンサイクルの画像を示す図である。

【図２０】実施例３の画像信号の高能率符号化装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２１】実施例４の画像信号の高能率符号化装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図２２】実施例３の画像信号の高能率符号化装置の変
形例の概略構成を示すブロック図である。

【図２３】実施例３の画像信号の高能率符号化装置にお
ける制限モード選択手段の処理の変形例１を説明するた
めのフローチヤートである。

【図２４】奇数フィールドから偶数フィールドへの動き
ベクトルを示した図である。

【図２５】実施例３の画像信号の高能率符号化装置にお
ける制限モード選択手段の処理の変形例２を説明するた
めのフローチヤートである。

【図２６】実施例３の画像信号の高能率符号化装置にお
ける制限モード選択手段の処理の変形例３を説明するた
めのフローチヤートである。

【図２７】実施例３の画像信号の高能率符号化装置にお
ける制限モード選択手段の処理の変形例４を説明するた
めのフローチヤートである。

【図２８】実施例３の画像信号の高能率符号化装置にお
ける制限モード選択手段の処理の変形例５を説明するた
めのフローチヤートである。

【図２９】第２の制限モードでフレーム処理モードの場
合の動き予測を示す図である。

【図３０】第２の制限モードでフィールド処理モードの
場合の動き予測を示す図である。

【図３１】第１の制限モードの場合の動き予測を示す図
である。

【図３２】第２の実施例３の符号化装置（変形例）の概
略構成を示すブロック図である。

【図３３】第３の復号化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３４】実施例５の画像信号の高能率符号化装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図３５】第５の符号化装置による符号の復号及び表示
手順を示す図である。

【図３６】第２（又は第３）の符号化装置による符号の
復号及び表示手順を示す図である。

【図３７】第５の符号化装置における動き予測の様子を
示す図である。

【図３８】第５の復号化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図３９】第５の符号化装置による符号の復号及び表示
手順を示す図である。

【図４０】実施例６の画像信号の高能率符号化装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図４１】第６の符号化装置による符号の復号及び表示
手順を示す図である。

【図４２】第６の符号化装置における動き予測の様子を
示す図である。

【図４３】第６の復号化装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図４４】各予測画像を説明するための図である。

【図４５】データ構造を示す図である。

【図４６】動く物体のある画像を示す図である。

【符号の説明】

５１ 逆可変長符号化回路、５３ 逆量子化器、５４
ＤＣＴ回路、５５，５８ スイッチ、５６，７０ 加算
器、５７ モードスイッチ、５９，６０，６３，６５，
６６ 動き補償回路、６１，６２，６４、フレームバッ
ファ、６７，６８，７１ 切換選択スイッチ、７０ 割
り算器、８１，８２，８３ アドレス発生器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢ヶ崎 陽一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 藤波 靖 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 鈴木 輝彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 加藤 元樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/24 - 7/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の画素の２次元配列からなるマクロ
   ブロックを単位として、逆直交変換及び参照画像との加
   算により復号化を行う画像信号の高能率復号化装置にお
   いて、 各マクロブロックの復号化手段として、フレーム予測又
   はフィールド予測の何れかの動き補償予測に応じて、参
   照画像を選択する手段と、 フレーム処理又はフィールド処理の何れかの逆直交変換
   を選択する手段と、 １）１フレーム内の全てのマクロブロックについて、逆
   直交変換をフィールド処理で行いかつフィールド参照画
   像を選択する第１の制限モードと、 ２）１フレーム内の各マクロブロック毎に、フィールド
   処理又はフレーム処理の何れかの逆直交変換を適応的に
   選択し、かつフレーム参照画像又はフィールド参照画像
   の何れかを選択する第２のモードとの何れかの制限モー
   ドが選択されたかを示す情報を分離する手段とを有し、 上記制限モードを示す情報が第１の制限モードを示す場
   合、双方向予測フレームの復号において、マクロブロッ
   クの第１フィールド、第２フィールドのそれぞれは、復
   号された前・後のフレームの第１又は第２フィールドと
   を参照画像として加算し、 上記制限モードを示す情報が第２の制限モードを示す場
   合、該フレームの復号された第１フィールドは第２フィ
   ールドを参照画像として加算しない ことを特徴とする画
   像信号の高能率復号化装置。
2. 【請求項２】 複数の画素の２次元配列からなるマクロ
   ブロックを単位として、逆直交変換及び参照画像との加
   算により復号化を行う画像信号の高能率復号化方法にお
   いて、 各マクロブロックの復号化方法として、フレーム予測又
   はフィールド予測の何れかの動き補償予測に応じて、参
   照画像を選択するステップと、 フレーム処理又はフィールド処理の何れかの逆直交変換
   を選択するステップと、 １）１フレーム内の全てのマクロブロックについて、逆
   直交変換をフィールド 処理で行いかつフィールド参照画
   像を選択する第１の制限モードと、 ２）１フレーム内の各マクロブロック毎に、フィールド
   処理又はフレーム処理の何れかの逆直交変換を適応的に
   選択し、かつフレーム参照画像又はフィールド参照画像
   の何れかを選択する第２のモードとの何れかの制限モー
   ドが選択されたかを示す情報を分離するステップとを有
   し、 上記制限モードを示す情報が第１の制限モードを示す場
   合、双方向予測フレームの復号において、マクロブロッ
   クの第１フィールド、第２フィールドのそれぞれは、復
   号された前・後のフレームの第１又は第２フィールドと
   を参照画像として加算し、 上記制限モードを示す情報が第２の制限モードを示す場
   合、該フレームの復号された第１フィールドは第２フィ
   ールドを参照画像として加算しない ことを特徴とする画
   像信号の高能率復号化方法。