JPH1127663A - 符号化画像データの復号・表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細画像の符号化画像データの復号・表示
に際し、メモリの容量を低減するとともに、処理回路の
回路規模を低減して低コスト化する。 【解決手段】 入力符号化データは、可変長復号ユニッ
ト６，ＩＱ・ＩＤＣＴユニット７で復号処理が開始さ
れ、画素削減フィルタ８で図示しない表示装置の水平画
素数以下の水平画素数に制限された後、動き補償ユニッ
ト９で画素シフトフィルタ１０からの参照画像データで
動き補償される。水平画素数が制限されて動き補償され
た復号画像データはメモリ２に格納され、表示画像デー
タとして読み出される。この表示画像データは、走査線
変換フィルタ１３で上記表示装置に合致した走査線数と
走査タイプの画像データに変換され、さらに、水平画素
補間フィルタ１２で、水平画素数が少ないとき、表示装
置の水平画素数に合致するように水平画素補間処理さ
れ、表示ユニット１１を介して表示装置に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＳＯ／ＩＥＣの
国際規格やＭＰＥＧ−２などの規格に基いて高能率符号
化された画像データを復号し、表示させるようにした復
号・表示装置に係り、特に、高精細画像の符号化画像デ
ータに好適な復号・表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、データ量が膨大な画像データを伝
送もしくは記録するに当り、冗長性などを除去してデー
タ圧縮符号化する高能率符号化が用いられるようにな
り、伝送もしくは記録コストの低減が図られている。こ
のような高能率符号化としては、例えば、「テレビジョ
ン学会誌」第４９巻 第４号（１９９５年）pp.４３５−
４６６などで概説されているように、ＩＳＯ／ＳＣ２９
／ＷＧ１１で標準化されたＭＰＥＧ方式がよく知られて
おり、また、特開平８−１８９５３号公報や特開平８−
２３５１４号公報などで、このＭＰＥＧ方式によるＭＰ
ＥＧストリームの復号・表示装置の例が開示されてい
る。

【０００３】ＭＰＥＧ方式に基づく符号化では、画像デ
ータの各フレームを、予測値として参照する参照フレー
ムを持たずに符号化するＩフレーム（Intra Picture）
や過去のフレーム（即ち、表示順で当該フレームよりも
前方に配列されるフレームのみ）を参照フレームとし、
この参照フレームをもとに符号化するＰフレーム（Pred
ictive Picture）、過去のフレームと未来のフレーム
（即ち、表示順で当該フレームよりも後方に配列される
フレームのみ）とを参照フレームとし、これら参照フレ
ームをもとに符号化するＢフレーム（Bidirectional Pi
cture）とに区分される。Ｂフレームの実際の符号化に
際しては、このＢフレームの符号化時点で過去のフレー
ムによる参照フレームと未来のフレームによる参照フレ
ームとが存在していることが必要であり、このため、表
示順に配列されているフレームの順序を巧みに入れ替え
てから符号化がなされる。

【０００４】このため、かかる符号化された画像データ
の復号・表示装置では、フレームの符号化順に送られて
くる符号化画像データが順次復号されるが、復号された
各フレームをもとの表示順に従うように並び替える必要
があり、このため、復号画像データは一旦メモリに蓄え
られる。

【０００５】また、Ｉ，Ｐフレームの復号画像データ
は、その後のＢフレームの復号の参照データとして用い
る必要があり、このため、必ず２フレーム分の画像デー
タを上記のメモリ内に蓄えている必要がある。上記の復
号画像データのフレーム順の並び替えは、この２フレー
ム分のメモリを利用して行なわれる。

【０００６】さらに、画像データは１フレーム単位で符
号化されているために、テレビジョン信号のように、１
フレームがインタレースした２つのフィールドで構成さ
れる場合、たとえＢフレームであっても、復号して直ち
に表示できるわけでなく、復号されたフレームの画像デ
ータはフィールドデータに変換される必要がある。この
ためにも、１フレーム分程度のメモリが必要となる。

【０００７】図１０はＭＰＥＧ方式による画像サイズの
制約と符号化画像データの復号に際しての必要なメモリ
容量を示した図である。

【０００８】同図において、ＭＰＥＧ方式に基いてデー
タ圧縮符号化する画像信号は幾つかのカテゴリに分類さ
れており、特に、メインレベル（ＭＬ）とハイレベル
（ＨＬ）と称する２つのカテゴリは、応用面から特に重
要視されている。

【０００９】メインレベル（ＭＬ）は、水平７２０画素
×垂直４８０走査線×フレーム周波数３０ＨｚのＮＴＳ
Ｃ方式の映像信号に相当するものであり、衛星ディジタ
ル放送に採用されている。また、ハイレベル（ＨＬ）
は、水平１９２０画素×垂直１０８０走査線×フレーム
周波数３０Ｈｚのような高精細画像に対応したものであ
り、高画質な放送サービスを行なうことを目的とした米
国の地上波ディジタル放送に採用が決定している。な
お、この米国の地上波ディジタル放送については、例え
ば、「日経マイクロデバイス」１９９７年５月号 pp.４
７−５３に紹介されている。

【００１０】図１０に示した必要なメモリ容量は、上記
の３フレーム分の容量に加え、復号に際し、符号化画像
データを一時蓄えるためのデータバッファ分を加えて計
算される。この符号化画像データバッファ（ＶＢＶ）の
容量は、メインレベル（ＭＬ）で１，８３５，００８ビ
ットであり、ハイレベル（ＨＬ）で９，７８１，２４８
ビットである。この容量値は、製造者が異なる符号化装
置と復号・表示装置との組み合わせでも適切な符号化・
復号化が保証されるように、必ず守らなくてはならない
必要最小限の容量として、ＭＰＥＧ規格で定められてい
る。

【００１１】また、メモリとしては、１６Ｍビット（＝
２Ｍバイト）の容量のメモリが汎用のメモリチップとし
て様々な分野で利用されており、復号・表示装置を構成
するに際しても、コスト面での優位性から、この汎用メ
モリが使用される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高精細
画像である上記のハイレベル（ＨＬ）に対応した復号・
表示装置では、メモリが１２Ｍバイトも必要であり、さ
らには、１フレーム当り１９２０×１０８０画素もの画
像データをこのメモリに書き込んだり、読み出したりす
る必要があり、このため、このメモリの制御回路も大規
模なものとなる。

【００１３】また、「日経マイクロデバイス」１９９７
年５月号 pp.４７−５３に紹介されているように、符号
化画像データの画像フォーマットは多岐にわたってい
る。従って、特定の表示装置でこれら全ての画像フォー
マットに対応して復号された画像データを表示させるに
は、この表示装置として、これら全ての画像フォーマッ
トが表示できるものを用いるか、復号・表示装置と表示
装置との間にフォーマット変換装置を用いる必要があ
る。

【００１４】このように、ハイレベル（ＨＬ）に対応し
たディジタル放送の実用化にあたっては、装置の規模や
コストなどの面で大きな問題があった。

【００１５】本発明の目的は、かかる問題を解消し、符
号化画像データがハイレベル(ＨＬ)に対応したものであ
っても、規模の拡大を抑えて低コストで復号・表示を可
能とした符号化画像データの復号・表示装置を提供する
ことにある。

【００１６】本発明の他の目的は、さらに、表示装置の
画像フォーマットに応じて表示する画像サイズを任意に
かつ容易に設定することができるようにした符号化画像
データの復号・表示装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、符号化画像データの復号段階で復号する
画像データの水平方向の画素数を低減するものであり、
これにより、復号画像データを格納するメモリ手段の容
量を低減することができる。

【００１８】上記他の目的を達成するために、本発明
は、符号化画像データの復号段階で復号する画像データ
の水平方向の画素数を低減し、復号画像データをメモリ
手段に格納するとともに、該メモリ手段から読み出され
た該復号画像データに対し、表示装置での表示画像フォ
ーマットに合致するように、走査線数の変換や画素補間
を行なうものであり、走査線数変換手段や画素補間手段
をメモリ手段の後段に設けているので、該メモリ手段の
容量を低減しながら、表示手段の表示画像フォーマット
に合致した画像サイズの表示画像データを得ることがで
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は本発明による符号化画像データ
の復号・表示装置の第１の実施形態を示すブロック図で
あって、１は復号・表示演算制御部（以下、デコーダと
いう）、２はメモリ、３は入力バッファメモリ、４は復
号バッファメモリ、５はメモリコントローラ、６は可変
長復号ユニット、７は逆量子化・逆離散コサイン変換
（以下、ＩＱ・ＩＤＣＴという）ユニット、８は画素削
減フィルタ、９は動き補償ユニット、１０は画素シフト
フィルタ、１１は表示ユニット、１２は水平画素補間フ
ィルタ、１３は走査線変換フィルタ、１４はタイミング
発生ユニット、１５はタイミングバス、１６はメモリバ
スである。

【００２０】同図において、符号化画像データは、デコ
ーダ１の入力バッファメモリ３に供給される。このデコ
ーダ１内には、メモリバス１６とタイミングバス１５の
２つのバスが設けられており、入力バッファメモリ３は
入力した符号化画像データを一時蓄え、タイミングバス
１５を介して与えられるタイミング発生ユニット１４か
らの指示タイミングでこの符号化画像データを読み出
し、メモリバス１６を介してメモリコントローラ５に供
給する。メモリコントローラ５は、さらに、この符号化
画像データをメモリ２の符号化画像データバッファ領域
に格納する。

【００２１】タイミング発生ユニット１４は、上記の符
号化画像データのメモリ２への書込タイミングの生成に
加え、復号処理や表示処理に付随する全てのメモリ２へ
のアクセスタイミングや表示用同期信号などを生成す
る。メモリ２へのアクセスタイミングは、上記の符号化
画像データの書込みのほか、メモリバス１６を介した後
述する符号化画像データの読出しや復号画像データの書
込み，参照画像データや表示画像データの読出しを設定
するのであるが、メモリ２へのこれらアクセスを復号処
理及び表示処理に合わせ、かつ互いに競合することな
く、行なわせる。例えば、表示同期信号に基づいて細か
くタイムスロットを定義し、これらのタイムスロットを
上記夫々のアクセスに割り当てることにより、復号処理
及び表示処理が必要なデータを適切なタイミングで得る
ことができる。

【００２２】メモリ２に格納された符号化画像データ
は、メモリコントローラ５によって再び読み出され、メ
モリバス１６を介し、復号バッファメモリ４に供給され
て蓄えられる。復号バッファメモリ４は、一時的に他の
メモリアクセスのためにメモリ２から符号化画像データ
を読み出すことができない状態でも、次段の可変長復号
ユニット６の要求信号req に応じて、常に、符号化画像
データを供給可能とするためのものである。

【００２３】可変長復号ユニット６は、復号バッファメ
モリ４から符号化画像データの供給を受け、可変長符号
化されたこの符号化画像データを可変長復号し、その復
号されて離散コサイン変換係数からなる画像データをＩ
Ｑ・ＩＤＣＴユニット７に供給するとともに、この符号
化画像データから量子化情報や画像サイズ情報，動きベ
クトル情報を抽出し、夫々ＩＱ・ＩＤＣＴユニット７や
動き補償ユニット９，表示ユニット１１に供給する。

【００２４】図２の右側部分に米国での高精細地上波デ
ィジタル放送で定められている画像フォーマット、即
ち、画像サイズ（水平画素数，垂直走査線数，走査方
式，アスペクト比）の例を示している。ここでは、画像
データのサイズは、１フレーム当り、例えば、水平１９
２０画素（有効分）×垂直１０８０走査線（有効分）
（１９２０（Ｈ）×１０８０（Ｖ）という。以下同様）
を最大としており、この実施形態では、そのいずれの画
像サイズの符号化画像データも復号可能とするものであ
る。上記画像サイズ情報は入力される符号化画像データ
のかかる画像サイズを表わなものであって、後述するよ
うに、画素削減フィルタ８や走査線変換フィルタ１３，
水平画素補間フィルタ１２による画像サイズの変換に際
しての指標として用いられる。

【００２５】ＩＱ・ＩＤＣＴユニット７では、供給され
た離散コサイン変換係数の画像データが量子化情報に基
づいて逆量子化演算され、さらに、逆離散コサイン変換
されて、動き補償前の画像データが得られる。

【００２６】一方、メモリ２は、図１０で示した１９２
０(Ｈ)×１０８０(Ｖ)のハイレベル(ＨＬ)に対応した１
２Ｍバイトもの容量を備えるものではなく、例えば、１
２８０(Ｈ)×１０８０(Ｖ)に対応した８Ｍバイトに削減
させた容量を備えさせているに過ぎない。

【００２７】画像削減フィルタ８は、メモリ２が備えて
いる容量よりも大きな画像サイズの画像データを復号す
る場合、上記のＩＱ・ＩＤＣＴユニット７で得られた動
き補償前の画像データの水平方向の画像サイズ(水平画
素数)を削減するフィルタとして動作する。これによ
り、画像サイズが低減されてメモリ２の容量の削減を可
能とするとともに、メモリ２で読み書きする画素データ
の総数を低減し、メモリコントローラ５の回路規模を小
さくさせる。

【００２８】動き補償ユニット９は、画素削減フィルタ
８で画像サイズ(即ち、水平画素数)が削減された画像デ
ータを受け取り、これに動きベクトル情報に基いて動き
補償を行なって復号された画像データを得るものであ
り、これをメモリ２に設けられた３つのフレームメモリ
に順次書き込む。これら３つのフレームメモリのうちの
２つは、参照フレームメモリとして、符号化されたＩフ
レームやＰフレームの復号画像データを専用に格納す
る。これら２つのフレームメモリは、ＩフレームやＰフ
レームにかかわらず、時間的な順序で交互にかかるフレ
ームの読み書きを行なう。残りの１つのフレームメモリ
はＢフレーム専用である(なお、このフレームメモリ
を、以下、Ｂフレームメモリという）。

【００２９】動き補償を行なうに際し、動き補償ユニッ
ト９は、上記の水平画素数が削減された画像データに加
算する参照画像データを、メモリコントローラ５を介し
て、メモリ２から読み出す。Ｐフレームに対する参照画
像データは、１つ前のＩもしくはＰフレームの復号画像
データであり、上記の２つの参照フレームメモリのうち
のＩもしくはＰフレームの復号画像データの書込みを行
なわない方の参照フレームメモリから読み出す。また、
Ｂフレームに対しては、２つの参照フレームメモリから
ＩもしくはＰフレームの参照画像データを読み出す。

【００３０】また、これら参照画像データの読出しに際
し、参照フレームメモリ内のどの位置の画像データを読
み出すかを決定するのが動きベクトル情報である。符号
化画像データから抽出される動きベクトルは、符号化さ
れている画像サイズに対応して、その整数画素の精度及
び１/２画素の精度で与えられているが、メモリ２に
は、既に水平画素数が削減された状態で参照画像データ
が格納されており、動き補償ユニット９は、水平画素数
の削減レシオを換算した動きベクトル値をメモリコント
ローラ５に供給することにより、位置関係の概ね正しい
参照画像データの読出しを可能としている。

【００３１】画素シフトフィルタ１０は、画像削減フィ
ルタ８からの動き補償前の画像データとメモリ２から読
み出す参照画像データとが動きベクトルで与えられる正
確な位置関係となるように、メモリ２から読み出した参
照画像データを水平方向に位置シフトさせるフィルタで
あり、動き補償ユニット９は、この位置シフトされた参
照画像データを画像削減フィルタ８からの画像データに
加算して復号画像データを得るものである。この復号画
像データは一旦メモリ２に格納され、タイミング発生ユ
ニット１４で設定されるタイミングで表示画像データと
して読み出される。

【００３２】ところで、この実施形態では、先に説明し
たように、図２に示すような種々の画像サイズの符号化
画像データを復号可能であるが、デコーダ１に接続され
る表示装置は、種々のタイプのうちの１つのものであ
る。このため、メモリ２から読み出されるこの表示画像
データは、その画像サイズが接続された表示装置の表示
画像フォーマットに一致しないタイプのものであると
き、その画像サイズの変換が必要となる。この実施形態
では、この画像サイズの変換を、画素削減フィルタ８に
加え、走査線変換フィルタ１３と水平画素補間フィルタ
１２とで行なうものである。

【００３３】図２は、また、デコーダ１に接続した表示
装置を１２８０(Ｈ)×７２０(Ｖ)のプログレッシブスキ
ャンタイプでアスペクト比１６：９の表示装置として、
図示される様々な画像フォーマットをこの表示装置に対
応させたときの図１における画素削減フィルタ８の画素
数削減比，走査線変換フィルタ１３の走査線変換比及び
水平画素補間フィルタ１２の画素補間比の具体的な数値
例を示している。

【００３４】同図において、例えば、符号化画像データ
が１９２０(Ｈ)×１０８０(Ｖ)のインタレーススキャン
タイプの画像データを符号化したものである場合、画素
削減フィルタ８により、水平方向の画像サイズ（画素
数）をこのタイプの表示装置に一致させることができる
が、画素削減フィルタ８は、垂直方向の走査線数の削減
は行なっていないため、垂直方向の画素サイズ（走査線
数）をこの表示装置に一致させることができない。画素
削減フィルタ８が垂直方向の走査線数の削減を行なわな
いのは、符号化画像データがインタレーススキャンに対
応してものである場合、フィールドタイプの動きベクト
ルとフレームタイプの動きベクトルが混在するためであ
る。

【００３５】そこで、メモリ２，表示ユニット１１間に
走査線変換フィルタ１３を設けており、これにより、垂
直方向１０８０走査線のインタレーススキャンタイプの
画像データを７２０走査線のプログレッシブスキャンタ
イプに変換するために、１フィールド当り５４０走査線
を４／３倍して７２０走査線に変換する。

【００３６】また、上記表示装置の垂直方向の走査線数
７２０よりも少ない走査線数の、例えば、７２０(Ｈ)×
４８０(Ｖ)のインタレーススキャンタイプの画像データ
の場合には、その各フィールドからプログレッシブスキ
ャンタイプの１２８０(Ｈ)×７２０(Ｖ)の１画面を形成
するものであるから、走査線変換フィルタ１３でインタ
レーススキャンの１フィールド当り２４０走査線が、図
２に示すように、３逓倍されて７２０走査線になる。

【００３７】また、メモリ２と表示ユニット１１との間
に水平画素補間フィルタ１２が設けられており、表示画
像データの水平方向の画素数を表示装置のそれに合わせ
るようにしている。例えば、７２０(Ｈ)×４８０(Ｖ)の
インタレーススキャンタイプの画像データのように、デ
コーダ１に接続される１２８０(Ｈ)×７２０(Ｖ)のプロ
グレッシブスキャンタイプの表示装置よりも水平画素数
が少ない画像データに対しては、この水平画素補間フィ
ルタ１２が、水平方向の画素補間(水平７２０画素から
水平１２８０画素への変換)を行ない、この表示装置の
タイプとデコーダ１から出力される画像データのタイプ
とを一致させる。例えば、この７２０(Ｈ)×４８０(Ｖ)
のインタレーススキャンタイプの画像データの場合、こ
の画素補間処理により、水平方向の画素数が１６/９倍
される。

【００３８】なお、図２での１２８０(Ｈ)×７２０
(Ｖ)，プログレッシブスキャンタイプ，アスペクト比で
ある画像データを復号し、また、デコーダ１に接続され
る表示装置がこれと同じタイプの１２８０(Ｈ)×７２０
(Ｖ)のプログレッシブスキャンタイプである場合には、
画素削減フィルタ８や走査線変換フィルタ１３，水平画
素補間フィルタ１２は、その機能を停止し、入力をその
まま出力する。

【００３９】また、図２において、「−」で示した欄は
夫々、対応する画素数削減，走査線変換，水平画素補間
の処理を行なわないことを示している。また、アスペク
ト比４：３の画像データを表示させる上記の表示装置で
表示させる場合には、１６：９のアスペクト比の画面の
中心に表示させる、いわゆるサイドパネル表示を行なわ
せている。

【００４０】表示ユニット１１は、上記のようにして、
水平画素数や走査線数がデコーダ１に接続される図示し
ない表示装置のタイプに合わせられた表示画像データが
供給され、これをタイミング発生ユニット１４から供給
される表示用同期信号に合わせて整列し、デコーダ１の
出力画像データとしてこの表示装置に出力する。

【００４１】次に、デコーダ１に接続される表示装置
を、上記のように、１２８０(Ｈ)×７２０(Ｖ)のプログ
レッシブタイプでアスペクト比１６：９とし、また、デ
コーダ１で復号される画像データが図２に示す１９２０
(Ｈ)×１０８０(Ｖ)のインタレースタイプでアスペクト
比１６：９の画像データであるとして、図１における各
部の具体例とその動作を説明する。但し、画素シフトフ
ィルタ１０や走査線変換フィルタ１３，水平画素補間フ
ィルタ１２のフィルタ係数値を適宜切り替え設定するこ
とにより、他のタイプの表示装置や他のタイブの画像デ
ータにも対応可能であることはいうまでもない。

【００４２】図３は図１における画素削減フィルタ８の
具体例についての説明図であって、同図(ａ)はその動作
原理を示す図、同図(ｂ)はその回路構成を示すブロック
図、同図(ｃ)はその動作を示すタイミング図である。

【００４３】ここでは、水平方向の画素数を１９２０画
素から１２８０画素に変換する場合を例にとって説明し
ているが、後述する画素シフトフィルタ１０や走査線変
換フィルタ１３，水平画素補間フィルタ１２も、同様
に、フィルタ係数値を適切に選ぶことにより、例示した
もの以外にも対応可能である。

【００４４】図３（ａ）において、上段のａ₀,ａ₁,ａ₂,
……は水平方向１９２０画素の場合の画素系列（１９２
０画素系列という。以下同様）の順次の画素を、中段の
数値はフィルタ係数値を、下段のｂ₀,ｂ₁,ｂ₂,……は１
２８０画素系列の順次の画素を夫々示しており、画素削
減比を２/３とする。従って、基本的には、１９２０画
素系列の１.５画素毎に１個ずつ１２８０画素系列の画
素を生成することになる。このために、画素削減フィル
タ８は、図中矢印で示される方向に１９２０画素系列の
各画素にフィルタ係数値を重みとして乗算し、１２８０
画素系列の画素に集まる矢印全部の重み付けされた画素
を加算する。

【００４５】具体的には、１９２０画素系列を３画素ず
つにグループ化し、これらグループ毎に夫々の画素に重
み付けして加算することにより、１２８０画素系列の１
つおきの画素とし、また、１９２０画素系列の隣り合う
２つのグループ間で先行するグループの最後の画素とこ
れに続くグループの先頭の画素とを夫々重み付けして加
算し、１２８０画素系列の他の１つおきの画素とするも
のである。

【００４６】いま、１９２０画素系列の１つおきのｉ番
目(但し、ｉ＝１，２，３，……)のグループについて、
このグループでの画素を先頭からａ_3i-4,ａ_3i-3,ａ_3i-2
とすると、このグループ内において、 （１/８)×ａ_3i-4＋(３/４)×ａ_3i-3＋(１/８)×ａ_3i-2 の演算を行ない、これを１２８０画素系列の１つおきに
配列される(２ｉ−１)番目の画素ｂ_2i-2とする。１９２
０画素系列の次の（ｉ＋１）番目のグループの画素は先
頭からａ_3i-1，ａ_3i，ａ_3i+1であるから、ｉ番目のグル
ープの最後の画素ａ_3i-2と次の(ｉ＋１)番目のグループ
の先頭の画素ａ_3i-1とについて、 (１/２)×ａ_3i-2＋(１/２)×ａ_3i-1 の演算を行ない、これを１２８０画素系列の他の１つお
きに配列される２ｉ番目の画素ｂ_2i-1とする。例えば、
１２８０画素系列の１番目の画素ｂ₀は、ｉ＝１とし
て、 （１/８)×ａ_-1＋(３/４)×ａ₀＋(１/８)×ａ₁ ……（１） の演算で求められ、また、次の２番目の画素ｂ₁は、同
じくｉ＝１として、 (１/２)×ａ₁＋(１/２)×ａ₂ ……（２） の演算で求められる。このようにして、１９２０画素系
列の３画素毎に１２８０画素系列の２画素が生成され、
従って、水平方向の画素数が２／３となる。

【００４７】次に、図３（ｂ）により、かかる画素数削
減を行なう画素削減フィルタ８の一具体例を説明し、そ
の動作を図３（ｃ）により説明する。但し、図３（ｂ）
において、８ａ，８ｂは遅延回路、８ｃ〜８ｅは乗算
器、８ｄは加算器、８ｇはフリップフロップ回路、８ｈ
は係数メモリ部である。なお、図３（ｃ）において、図
３（ｂ）に対応するデータには同一符号を付けている。

【００４８】以下では、動き補償前の画像データが画素
ａ_-1，ａ₀，ａ₁からなる最初のグループから入力される
ものとして、この具体例の動作を説明する。

【００４９】図３（ｂ）,（ｃ）において、ＩＱ・ＩＤＣ
Ｔユニット７（図１）から１９２０画素系列の動き補償
前の画像データ（これは、図３（ａ）での１９２０画素
系列の画像データに対応するものであって、以下、入力
画像データという）Ａが復号クロックφに位相同期して
入力され、遅延回路８ａでこの復号クロックφの周期
（＝入力画像データａの画素周期）分遅延され、さら
に、遅延回路８ｂで復号クロックφの１周期分遅延され
る。そして、入力画像データＡは乗算器８ｃに、遅延回
路８ａからの遅延画像データＡ_D は乗算器８ｄに、遅延
回路８ｂからの遅延画像データＡ_2Dは乗算器８ｅに夫々
供給される。

【００５０】一方、係数メモリ部８ｈには、上記のフィ
ルタ係数値１/８，３/４，１/２及び０が格納されてお
り、復号クロックφに位相同期して入力される位置情報
Ｐ₁に応じたフィルタ係数値がこの復号クロックφに同
期して読み出され、乗算器８ｃ，８ｄ，８ｅに供給され
る。この位置情報Ｐ₁は、図３(ａ)で説明したように入
力画像データＡを３画素毎にグループ化した場合、各グ
ループについて、先頭の画素ａ_-1,ａ₂,ａ₅,……を表わ
す位置情報Ｐ_os1と最後の画素ａ₁,ａ₄,ａ₇,……を表わ
す位置情報Ｐ_os0とからなり、かかる先頭の画素が入力
されるときには位置情報Ｐ_os1が、最後の画素が入力さ
れるときには位置情報Ｐ_os0が夫々入力される。

【００５１】そこで、いま、入力画像データＡの最初の
グループの最後の画素ａ₁が入力されたとすると、遅延
画素データＡ_2Dでのそのグループの先頭の画素ａ_-1が乗
算器８ｅに、遅延画素データＡ_D での２番目の画素ａ₀
が乗算器８ｄに、最後の画素ａ₁が乗算器８ｃに夫々同
時に供給される。このときには、位置情報Ｐ_os1が係数
メモリ部８ｈに供給されるが、係数メモリ部８ｈでは、
この位置情報Ｐ_os1によって１/８と３/４のフィルタ係
数値が読み出され、１/８のフィルタ係数値が乗算器８
ｃ,８ｅに、また、フィルタ係数値３/４が乗算器８ｄに
夫々供給される。これにより、乗算器８ｃからは（１/
８)×ａ₁が、乗算器８ｄからは (３/４)×ａ₀が、乗算
器８ｅからは(１/８)×ａ_-1が夫々得られる。これら乗
算値は加算器８ｆで加算され、上記式(１)で示す１２８
０画素系列の最初の画素ｂ₀が得られる。

【００５２】次に、入力画像データＡの次のグループの
最初の画素ａ₂が入力されると、乗算器８ｃにこの画素
ａ₂が、乗算器８ｄに１つ前のグループの最後の画素ａ₁
が、乗算器８ｅにさらにその１つ前の画素ａ₀が夫々供
給される。このときには、係数メモリ部８ｈに上記の位
置情報Ｐ_os0が供給され、これによって１/２と０のフィ
ルタ係数値が読み出され、１/２のフィルタ係数値が乗
算器８ｃ,８ｄに、０のフィルタ係数値が乗算器８ｅに
夫々供給される。これにより、乗算器８ｃからは(１/
２)×ａ₂が、乗算器８ｄからは(１/２)×ａ₁が、乗算器
８ｅからは０×ａ_-1が夫々得られる。これら乗算値は加
算器８ｆで加算され、上記式(２)で示す１２８０画素系
列の２番目の画素ｂ₁ が得られる。

【００５３】次いで、入力画像データＡの次の画素ａ₃
が入力されると、乗算器８ｃにこの画素ａ₃ が、乗算器
８ｄに１つ前の画素ａ₂ が、乗算器８ｅにさらに１つ前
の画素ａ₁が夫々供給される。このときには、係数メモ
リ部８ｈに位置情報Ｐ₁が供給されず、これにより、０
のフィルタ係数値が読み出されて乗算器８ｃ,８ｄ,８ｅ
に夫々供給される。このため、乗算器８ｃ,８ｄ,８ｅの
乗算値は全て０となり、加算器８ｆからは画素が得られ
ない。

【００５４】以上の３つの動作が１９２０画素系列の画
素が入力する毎に順に繰り返され、これにより、順次生
成された画素からなる１２８０画素系列の画像データ
ｂ'がフィルタ出力として得られることになる。なお、
この１２８０画素系列では、上記のように、２画素毎に
１画素分の空白が生ずる。この画像データｂ’は、復号
クロックφに対して位相がずれており、このため、フリ
ップフロップ回路８ｇによって復号クロックφに位相同
期させる。そして、このフリップフロップ回路８ｇから
の画像データｂが、図１において、画像削減フィルタ８
の出力として動き補償ユニット９に供給される。

【００５５】なお、上記の復号クロックφは１９２０画
素系列の画像データａに対応したクロックであり、ま
た、クロックの共有化による回路構成の簡素化を図るた
め、上記のように、画素数が削減された１２８０画素系
列の画像データｂもこの復号クロックφにタイミングを
合わさせている。従って、乗算器８ｃ〜８ｅなどによる
フィルタ計算はこの復号クロックφの３クロックに２回
行なえばよく、これに合わせて、位置情報Ｐ₁やフィル
タ出力ｂ'，画素削減データｂも２クロック期間は確定
したデータとなるが、残り１クロック期間は「don't ca
re」(図中×印）でよい。

【００５６】図４は図１における画素シフトフィルタ１
０の一具体例の説明図であって、同図（ａ）はその動作
原理を示す図、同図（ｂ）はその具体例を示すブロック
図、同図（ｃ）はその動作を示すタイミング図である。

【００５７】この画素シフトフィルタ１０には、動き補
償ユニット９で画素削減フィルタ８からの画素数削減さ
れた画像データＢの動き補償しようとする単位領域とし
てのマクロブロックに動きベクトルによって対応付けら
れる参照画像データのマクロブロックがメモリ２の参照
フレームメモリから読み出されて供給され、この参照画
像データのマクロブロックが画像データＢの上記マクロ
ブロックと精度良く合致するように、動きベクトルを目
安にして、この参照画像データのマクロブロックを水平
方向にシフトするものである。

【００５８】なお、ここでは、図３で説明した画素削減
フィルタ８と同様、１９２０画素系列を１２８０画素系
列に画像データの画素数削減した場合を例にして説明し
ている。この場合、メモリ２から読み出される参照画像
データも１２８０画素系列の画像データである。しか
し、それ以外についても、フィルタ係数値を適切に選ぶ
ことにより対応可能である。

【００５９】ここで、上記の動きベクトルは、１９２０
画素系列の画像データに対して１/２画素の精度を有し
ているが、画像データを１９２０画素系列から１２８０
画素系列に画素数削減したことにより、１２８０画素系
列の画像データに対しては、この画素数削減率(＝２/
３）に応じて換算されたものである。そこで、１９２０
画素系列の画像データに対して１/２画素の精度を有し
ているということは、１２８０画素系列の画像データに
対しては１/３画素の精度を有していることになる。

【００６０】この場合、動き補償ユニット９で動き補償
しようとするマクロブロックとメモリ２からこれに対応
して読み出された参照画像データのマクロブロックとの
間には、画素位置のずれ状態として３通りあり、図４
（ａ）には、これらに対する画素シフト処理を夫々位
置：１，位置：２，位置：３として示している。なお、
ここで、黒丸は、１９２０画素系列の画像データの２つ
の画素ａ₀',ａ₁'とかかる画素間の中間位置にある仮想
画素とを示しており、白丸は、この１９２０画素系列の
画像データを図３で説明した画素数削減処理によって得
られる１２８０画素系列の画像データのマクロブロック
に対応するメモリ２から読み出された参照画像データの
マクロブロックの２つの画素ｂ₀',ｂ₁'を示している。

【００６１】図４（ａ）において、位置：１は、メモリ
２から読み出された参照画像データのマクロブロックと
画素削減フィルタ８から動き補償ユニット９に供給され
る画素数削減された画像データＢの動き補償すべきマク
ロブロックとで、それらの画素の位置が一致する場合を
示すものであり、この場合には、参照画像データの画素
ｂ₀',ｂ₁',……に夫々１のフィルタ係数値が乗算され、
シフトされた画素ｃ₀，ｃ₁，……として動き補償ユニッ
ト９に供給される。

【００６２】位置：２は、動きベクトルが、１９２０画
素系列の画像データでみたとき、メモリ２から読み出さ
れる参照画像データのマクロブロックが動き補償される
マクロブロックに対して１/２画素分ずれていることを
示す場合である。この場合には、動き補償ユニット９で
の画素数削減された画像データの動き補償すべきマクロ
ブロックに対し、メモリ２から読み出された参照画像デ
ータのマクロブロックが、１２８０画素系列の画像デー
タにおいて、１/３画素分ずれていることになる。従っ
て、参照画像データのマクロブロックの各画素ｂ₀',
ｂ₁',……毎にそれから１/３画素分遅れた画素を生成す
るのであるが、図示する画素ｂ₀',ｂ₁'の間の画素ｃ₀を
生成する場合を例にすると、先行する画素ｂ₀'に２/３
のフィルタ係数値を、また、次の画素ｂ₁’にフィルタ
係数値１/３を夫々乗算し、夫々の乗算値を加算して１/
３画素分シフトした画素ｃ₀を得る。従って、この画素
ｃ₀は、 ｃ₀＝（２/３)×ｂ₀'＋（１/３)×ｂ₁' である。

【００６３】位置：３は、動きベクトルが、１９２０画
素系列の画像データでみたとき、メモリ２から読み出さ
れる参照画像データのマクロブロックが動き補償される
マクロブロックに対して１画素分ずれていることを示す
場合である。この場合には、動き補償ユニット９での画
素数削減された画像データの動き補償すべきマクロブロ
ックに対し、メモリ２から読み出された参照画像データ
のマクロブロックが、１２８０画素系列の画像データに
おいて、２/３画素分ずれていることになる。従って、
参照画像データのマクロブロックの各画素ｂ₀',ｂ₁',…
…毎にそれから２/３画素分遅れた画素を生成するので
あるが、図示する画素ｂ₀',ｂ₁'の間の画素ｃ₀を生成す
る場合を例にすると、先行する画素ｂ₀'に１/３のフィ
ルタ係数値を、また、画素ｂ₁'にフィルタ係数値２/３
を夫々乗算し、夫々の乗算値を加算して２/３画素分シ
フトした画素ｃ₀を得る。従って、この画素ｃ₀は、 ｃ₀＝（１/３)×ｂ₀'＋（２/３)×ｂ₁' である。

【００６４】このようにして、画素シフトフィルタ１０
では、動き補償ユニット９での動き補償前の１２８０画
素系列の画像データの動き補償すべきマクロブロック
に、これに対してメモリ２から読み出される１２８０画
素系列の参照画像データのマクロブロックを、画素毎の
タイミングで、一致させることができる。

【００６５】なお、図３に示した画像削減フィルタ８で
は、復号クロックφ毎にフィルタ係数値が異なるもので
あったが、この画素シフトフィルタ１０では、同じマク
ロブロックでは動きベクトルが同じであるから、同じマ
クロブロック内では、使用するフィルタ係数値は同じで
ある。勿論、位置：１，２，３に応じてフィルタ係数値
が異なることはいうまでもない。

【００６６】次に、図４(ｂ)により、かかる画素シフト
処理を行なう画素シフトフィルタ８の一具体例を説明
し、かつその動作を図４(ｃ)により説明する。但し、図
４(ｂ)において、１０ａは遅延回路、１０ｂ，１０ｃは
乗算器、１０ｄは加算器、１０ｅはフリップフロップ回
路、１０ｆは係数メモリ部である。なお、図４(ｃ)にお
いて、図４(ｂ)に対応するデータには同一符号を付けて
いる。

【００６７】以下では、参照画像データＢ”が画素
ｂ₀’，ｂ₁’，ｂ₂’，……の順に入力されるものとす
るが、図３（ｂ）,（ｃ）で説明したように、画素数削
減された１２８０画素系列の画像データは、２画素おき
に１画素分の空白期間がある。ここでは、この空白期間
にその直後の同じ画素が繰り返されるようにしている。
従って、ここでは、ｂ₀’，ｂ₁’，ｂ₂’，ｂ₂’，
ｂ₃’，ｂ₄’，ｂ₄’，……の順にメモリ２から読み出
された参照画像データＢ”のマクロブロックの画素が画
素シフトフィルタ１０に入力されるものとする。

【００６８】図４（ｂ）,（ｃ）において、参照画像デ
ータＢ”のマクロブロックの画素が復号クロックφに同
期して順次入力され、乗算器１０ｂに供給されるととも
に、遅延回路１０ａで復号クロックφの１周期分遅延さ
れて乗算器１０ｃに供給される。また、この参照画像デ
ータＢ"の画素の入力毎に、換算された動きベクトルに
応じた位置情報Ｐ₂が係数メモリ部１０ｆに供給され
る。

【００６９】ここで、係数メモリ部１０ｆには、図４
（ａ）に示したようなフィルタ係数値１，１／３，２／
３及び０が格納されており、図４（ａ）に示した位置：
１，２，３に応じて位置情報Ｐ₂の値Ｐ_osが異なること
により、この値Ｐ_osに応じたフィルタ係数値が読み出さ
れる。

【００７０】いま、図４（ａ）での位置：１の場合に
は、このときの位置情報Ｐ₂の値Ｐ_osにより、係数メモ
リ部１０ｆから０と１のフィルタ係数値が読み出され、
この０のフィルタ係数値は乗算器１０ｃに、このマクロ
ブロックの期間、常時供給される。従って、この乗算器
１０ｃからは画素が出力されない。また、乗算器１０ｂ
には、この１のフィルタ係数値が供給されるのである
が、上記の同じ画素が再度供給されるときには、０のフ
ィルタ係数値が供給される。このため、入力される画像
データＢ”の画素列が遅延乗算器１０ｂを介して出力さ
れるが、この画像データＢ”での繰り返される画素
ｂ₂’，ｂ₄’，……の１つずつが取り除かれる。この乗
算器１０ｂの出力画像データは加算器１０ｄを介し、フ
ィルタ出力Ｃ’としてフリップフロップ回路１０ｅに供
給され、復号クロックφに位相同期した画素シフトデー
タＣが得られる。

【００７１】図４（ａ）での位置：２の場合には、位置
情報Ｐ₂ の値Ｐ_os により、係数メモリ部１０ｆから２/
３，１/３及び０のフィルタ係数が読み出される。そし
て、２/３のフィルタ係数値が乗算器１０ｃに、１/３の
フィルタ係数値が乗算器１０ｂに夫々供給されるが、同
じ画素が再度入力されるときには、乗算器１０ｂ，１０
ｃに０のフィルタ係数値が供給され、それらの出力を０
とする。これにより、乗算器１０ｃに画素ｂ₀’が、乗
算器１０ｂに画素ｂ₁’が夫々供給されると、夫々から
(２/３)×ｂ₀’，(１/３)×ｂ₁’の乗算値が出力され、
これらが加算器１０ｄで加算される。また、次の復号ク
ロックφの周期で乗算器１０ｃに画素ｂ₁’が、乗算器
１０ｂに画素ｂ₂’が夫々供給されると、夫々から(２/
３)×ｂ₁’，(１/３)×ｂ₂’の乗算値が出力され、これ
らが加算器１０ｄで加算される。そして、さらに次の復
号クロックφの周期では、乗算器１０ｂに同じ画素
ｂ₂’が繰り返し供給され、また、乗算器１０ｃにもこ
れと同じ画素ｂ₂’が供給される。このときには、これ
ら乗算器１０ｂ，１０ｃに０のフィルタ係数値が供給さ
れることになり、従って、乗算器１０ｂ，１０ｃからは
出力が得られず、空白期間となる。

【００７２】以下同様にして、２画素期間上記の乗算，
加算の演算が行なわれて次の１画素期間が空白期間とな
る動作が繰り返され、加算器１０ｄからは、このように
２画素期間おきに１画素分の空白期間となるフィルタ出
力Ｃ’が得られる。このフィルタ出力Ｃ’がフリップフ
ロップ回路１０ｅで復号クロックφと位相同期化され、
画素シフトデータＣとして動き補償ユニット９に供給さ
れる。

【００７３】図４(ａ)での位置：３の場合では、図４
(ａ)での位置：２の場合とは逆に、乗算器１０ｂに２/
３のフィルタ係数値が供給され、乗算器１０ｃに１/３
のフィルタ係数値が供給されるが、この点を除いて、こ
の位置：２の場合と同様である。

【００７４】このようにして、この画素シフトフィルタ
１０では、動き補償ユニット９での動き補償前の１２８
０画素系列の画像データの動き補償すべきマクロブロッ
クに画素毎のタイミングで一致した１２８０画素系列の
参照画像データのマクロブロックが得られる。

【００７５】図５は図１における走査線変換フィルタ１
３の一具体例の説明図であって、同図(ａ)はその原理
図、同図(ｂ)はその回路構成を示すブロック図である。

【００７６】この具体例は、１０８０走査線でインタレ
ーススキャンタイプに対応したものを、７２０走査線で
ノンインタレーススキャンであるのプログレッシブスキ
ャンタイプに対応したものに変換するものとし、インタ
レーススキャンの各フィールドを夫々プログレッシブス
キャンでの１画面とするものであるから、走査線数を７
２０/(１０８０÷２)＝４/３倍にすることになる。従っ
て、インタレーススキャンの各フィールド毎に、３走査
線からプログレッシブスキャンでの４走査線を形成する
ことになる。

【００７７】図５（ａ）には、インタレーススキャンで
の第１，第２フィールド毎に走査線変換を示しており、
夫々において、Ｈ₁，Ｈ₂，Ｈ₃，……は夫々インタレー
ススキャンの第１のフィールドでの走査線を、Ｈ₁’，
Ｈ₂’，Ｈ₃’，……は夫々インタレーススキャンの第１
のフィールドでの走査線を、ｈ₁，ｈ₂，ｈ₃，……はイ
ンタレーススキャンでの第１フィールドの走査線から生
成されるプログレッシブスキャンの走査線を、ｈ₁’，
ｈ₂’，ｈ₃’，……はインタレーススキャンでの第２フ
ィールドの走査線から生成されるプログレッシブスキャ
ンの走査線を夫々示している。

【００７８】また、インタレーススキャンでの１フィー
ルドの５４０走査線がプログレッシブスキャンでの１画
面の７２０走査線に変換されるものであるから、プログ
レッシブスキャンの画面での走査線間隔はインタレース
スキャンの１フィールド画面での走査線間隔の２/３倍
となる。また、インタレーススキャンでは、第２フィー
ルドの走査線は、第１フィールドの走査線の間に位置し
ている。従って、図５（ａ）においては、破線で示すよ
うに、インタレーススキャンでの走査線の間を４等分し
て示している。

【００７９】まず、図５（ａ）での第１フィールドにつ
いて、図５（ｂ）に示す具体例の動作を説明する。但
し、図５（ｂ）において、１３ａ，１３ｂは乗算器、１
３ｃは加算器、１３ｄはフリップフロップ回路、１３ｅ
は係数メモリ部である。

【００８０】乗算器１３ａにインタレーススキャンタイ
プの画像データＤ₁が、乗算器１３ｂにこれを１走査線
期間遅延した同じ画像データＤ₂が夫々供給される。ま
た、係数メモリ部１３ｅには、３/４，１/２，１/４の
４種類のフィルタ係数値が格納されており、画像データ
Ｄ₁の１走査線期間のデータが入力される毎に供給され
る位置情報Ｐ₃の値Ｐ_os0，Ｐ_os1，Ｐ_os2，Ｐ_os3に応じ
たフィルタ係数値が読み出され、乗算器１３ａ，１３ｂ
に供給される。

【００８１】ここで、インタレーススキャンの第１のフ
ィールドの場合、位置情報Ｐ₃が値Ｐ_os0であるときに
は、係数メモリ部１３ｅから１/２のフィルタ係数値が
読み出され、乗算器１３ａ，１３ｂに供給される。位置
情報Ｐ₃が値Ｐ_os1のときには、係数メモリ部１３ｅから
１/４，３/４のフィルタ係数値が読み出され、１/４の
フィルタ係数値が乗算器１３ｂに、３/４のフィルタ係
数値が乗算器１３ａに夫々供給される。位置情報Ｐ₃が
値Ｐ_os2のときには、係数メモリ部１３ｅから１/２のフ
ィルタ係数値が読み出され、乗算器１３ａ，１３ｂに供
給される。位置情報Ｐ₃が値Ｐ_os3のときには、係数メモ
リ部１３ｅから３/４，１/４のフィルタ係数値が読み出
され、３/４ のフィルタ係数値が乗算器１３ａに、１/
４のフィルタ係数値が乗算器１３ｂに夫々供給される。

【００８２】また、図３及び図４で説明したように、１
９２０画素系列から１２８０画素系列に画像データが画
素数削減処理されたときには、３画素期間中（復号クロ
ックφの３周期中）２つの画素期間に夫々画素が存在
し、残りの１画素期間は空白期間となっていた。この場
合、１走査線の時間長は１９２０画素系列での１走査線
の時間長と等しく、そこでの画素数が２/３倍となって
いる。このようにして動き補償ユニット９から得られる
１２８０（Ｈ）×１０８０（Ｖ）の復号画像データはメ
モリ２に書き込まれ、また、表示のために読み出される
が、このとき、上記の３画素期間中１画素期間の余白期
間は書き込まれないようにする。そして、これを読み出
すときには、各走査線毎に画素が、上記の空白期間を生
じさせることなく、連続して読み出すようにする。この
ため、メモリ２から読み出される表示用の画像データで
は、１走査線の時間幅が１９２０画素系列の場合の２／
３倍となる。従って、このように読み出される１２８０
画素系列の画像データの４走査線期間の時間幅が１９２
０画素系列の画像データの３走査線期間の時間幅に等し
くなり、走査線変換回路１３で走査線数を１フィールド
５４０本から１画面７２０本と４／３倍に変換するため
に、メモリ２から１２８０画素系列の画像データを上記
のように読み出すときに、３走査線分読み出す毎に最後
の走査線をさらに１回繰り返し読み出すようにする。

【００８３】そこで、図５（ａ）の第１フィールドにお
いて、走査線Ｈ₁の画像データが２回繰り返し読み出さ
れ、次に走査線Ｈ₂，Ｈ₃の画像データを読み出される
と、走査線Ｈ₄の画像データが２回繰り返し読み出さ
れ、さらに、図示しないが、走査線Ｈ₅，Ｈ₆の画像デー
タが読み出されると、その次の走査線Ｈ₇の画像データ
が２回繰り返し読み出される。以下同様に読み出しが行
なわれる。

【００８４】図５（ｂ）において、このようにメモリ２
から読み出された１２８０画素系列の画像データＤ₁が
乗算器１３ａに供給され、これより１走査線期間遅延さ
れた遅延画像データＤ₂が乗算器１３ｂに供給される。
メモリ２から走査線Ｈ₁の画像データが２回続けて読み
出されたときには、乗算器１３ａ，１３ｂに同じ走査線
Ｈ₁の画像データＤ₁，遅延画像データＤ₂が供給される
ことになり、このときには、供給される位置情報Ｐ₃の
値はＰ_os0であり、係数メモリ部１３ｅから１/２のフィ
ルタ係数値が読み出されて乗算器１３ａ，１３ｂに供給
される。従って、乗算器１３ａ，１３ｂから夫々(１/
２)×Ｈ₁が出力され、加算器１３ｃで加算されて２×
(１/２)×Ｈ₁＝１×Ｈ₁が得られる。これがフリップフ
ロップ回路１３ｄで復号クロックφと同期化され、走査
線変換画素データＥの走査線ｈ₁として出力される。こ
の場合には、走査線Ｈ₁の入力画像データが１のフィル
タ係数値で変換されたことになる。

【００８５】次に、走査線Ｈ₂の画像データがメモリ２
から読み出され、画像データＤ₁として乗算器１３ａに
供給されると、乗算器１３ｂには、走査線Ｈ₁の画像デ
ータが遅延画像データＤ₂として供給されることにな
る。このとき、位置情報Ｐ₃の値はＰ_os1であって、これ
によって係数メモリ部１３ｅから１/４，３/４のフィル
タ係数値が読み出され、１/４の係数値は乗算器１３ｂ
に、３/４のフィルタ係数値は乗算器１３ａに夫々供給
される。そこで、乗算器１３ａからは(３/４)×Ｈ₂が、
乗算器１３ｂからは(１/４)×Ｈ₁が夫々出力され、これ
らが加算器１３ｃで加算されて(３/４)×Ｈ₂＋(１/４)
×Ｈ₁が得られる。この加算器１３ｃの出力はフリップ
フロップ回路１３ｄで復号クロックφと位相同期化さ
れ、走査線変換画素データＥの走査線ｈ₂ として出力さ
れる。

【００８６】このようにして得られた走査線ｈ₂ は、も
との走査線Ｈ₁ ,Ｈ₂間でその間隔の３/４だけ走査線Ｈ₁
から離れた位置での情報をもつ画素列からなるものとな
る。

【００８７】次に、走査線Ｈ₃の画像データがメモリ２
から読み出され、画像データＤ₁として乗算器１３ａに
供給されると、乗算器１３ｂには、走査線Ｈ₃の画像デ
ータが遅延画像データＤ₂として供給されることにな
る。このとき、位置情報Ｐ₃の値はＰ_os2であり、これに
よって係数メモリ部１３ｅから１/２のフィルタ係数値
が読み出され、乗算器１３ａ，１３ｂに夫々供給され
る。そこで、乗算器１３ａからは(１/２)×Ｈ₃が、乗算
器１３ｂからは(１/２)×Ｈ₂が夫々出力され、これらが
加算器１３ｃで加算されて(１/２)×Ｈ₃＋(１/２)×Ｈ₂
が得られる。この加算器１３ｃの出力はフリップフロッ
プ回路１３ｄで復号クロックφと位相同期化され、走査
線変換画素データＥの走査線ｈ₃ として出力される。

【００８８】このようにして得られた走査線ｈ₃ は、も
との走査線Ｈ₂と走査線Ｈ₃との中間位置での情報をもつ
画素列からなるものとなる。

【００８９】次に、走査線Ｈ₄の画像データがメモリ２
から読み出され、画像データＤ₁として乗算器１３ａに
供給されると、乗算器１３ｂには、走査線Ｈ₃の画像デ
ータが遅延画像データＤ₂として供給されることにな
る。このとき、位置情報Ｐ₃の値はＰ_os3であり、これに
よって係数メモリ部１３ｅから１/４，３/４のフィルタ
係数値が読み出され、１/４の係数値は乗算器１３ａ
に、３/４のフィルタ係数値は乗算器１３ｂに夫々供給
される。そこで、乗算器１３ａからは(１/４)×Ｈ₄が、
乗算器１３ｂからは(３/４)×Ｈ₃が夫々出力され、これ
らが加算器１３ｃで加算されて(３/４)×Ｈ₃＋(１/４)
×Ｈ₄が得られる。この加算器１３ｃの出力はフリップ
フロップ回路１３ｄで復号クロックφと位相同期化さ
れ、走査線変換画素データＥの走査線ｈ₄ として出力さ
れる。

【００９０】このようにして得られた走査線ｈ₄ は、も
との走査線Ｈ₃ ,Ｈ₄間でその間隔の１/４だけ走査線Ｈ₃
から離れた位置での情報をもつ画素列からなるものとな
る。

【００９１】次に、走査線Ｈ₁と同様に、同じ走査線Ｈ₄
の画像データがメモリ２から再度読み出され、画像デー
タＤ₁として乗算器１３ａに供給される。このとき、乗
算器１３ｂには、同じ走査線Ｈ₄の画像データが遅延画
像データＤ₂として供給されることになる。このときの
位置情報Ｐ₃の値はＰ_os0であり、これによって係数メモ
リ部１３ｅから１/２のフィルタ係数値が読み出されて
乗算器１３ａ，１３ｂに供給される。そこで、乗算器１
３ａ,１３ｂからは夫々(１/２)×Ｈ₄が出力され、これ
らが加算器１３ｃで加算されて２×(１/２)×Ｈ₄＝１×
Ｈ₄が得られる。即ち、走査線Ｈ₄の画像データに１の変
換係数が乗算された画像データが得られる。この加算器
１３ｃの出力はフリップフロップ回路１３ｄで復号クロ
ックφと位相同期化され、走査線変換画素データＥの走
査線ｈ₅ として出力される。

【００９２】このようにして得られた走査線ｈ₅は、も
との走査線Ｈ₄と同じ情報をもつ画素列からなるものと
なる。

【００９３】以下同様の変換処理が繰り返され、これに
より、入力される画像データＤ₁の３走査線毎に走査線
変換画素データＥの４走査線が形成され（図５（ａ）の
第１フィールドの図示した部分について示すと、走査線
Ｈ₁〜Ｈ₃に対し、走査線ｈ₁〜ｈ₄ が生成される）、従
って、走査線数５４０本の第１フィールドが走査線数７
２０本のフレームに変換されることになる。

【００９４】以上は図５(ａ)に示す第１フィールドにつ
いてであったが、次に、図５(ｂ)に示す第２フィールド
の走査数変換について説明する。

【００９５】インタレーススキャンの場合、第２フイー
ルドの走査線Ｈ₁',Ｈ₂',Ｈ₃',……は、図示するよう
に、第１フィールドの走査線Ｈ₁，Ｈ₂，Ｈ₃，……夫々
の間の中間に位置する。プログレッシブスキャンでは、
各フィールド毎に画面上での走査線の位置が一致しなけ
ればならないから、第２フィールドの走査線Ｈ₁',Ｈ₂',
Ｈ₃'，……からも、上記のようにして第１フィールドの
走査線Ｈ₁，Ｈ₂，Ｈ₃，……から得られた走査線ｈ₁ ,ｈ
₂ ,ｈ₃ ,……と画面上での位置が一致する走査線 ｈ₁',
ｈ₂',ｈ₃',…… が得なければならない。

【００９６】まず、メモリ２から最初の走査線Ｈ₁'の画
像データが読み出され、画像データＤ₁として乗算器１
３ａに供給されると、このときの位置情報Ｐ₃の値がＰ
_os2であることから、係数メモリ部１３ｅから１/２の変
換係数が読み出され、乗算器１３ａ，１３ｂに供給され
る。これにより、乗算器１３ａから(１/２)×Ｈ₁’が出
力され、加算器１３ｃに供給される。このとき、走査線
Ｈ₁’の前に仮想的な走査線があるものとし、この仮想
走査線の画像データが遅延画像データＤ₂として乗算器
１３ｂに供給され、１/２のフィルタ係数値が乗算され
て加算器１３ｃに供給される。加算器１３ｃの出力はフ
リップフロップ回路１３ｄで復号クロックφと同期化さ
れ、これにより、走査線変換画素データＥの最初の走査
線ｈ₁’が得られる。

【００９７】この走査線ｈ₁’は上記の仮想走査線と走
査線Ｈ₁’との中間の情報をもつ画素列からなり、従っ
て、第１フィールドで得られる走査線ｈ₁と画面上で位
置が一致する。なお、この仮想走査線とは、走査線
Ｈ₁’がメモリ２から読み出されて乗算器１３ａに供給
されるときに乗算器１３ｂに供給されるものであり、実
際には、この走査線Ｈ₁’よりも前にある走査線ではな
いため、得られる走査線ｈ₁’は正しい情報をもつもの
ではないが、この走査線ｈ₁’は画面上での上端部に位
置されるので、その表示情報が目立つことがない。

【００９８】次に、走査線Ｈ₂'の画像データがメモリ２
から読み出され、画像データＤ₁として乗算器１３ａに
供給されると、乗算器１３ｂには、走査線Ｈ₁'の画像デ
ータが遅延画像データＤ₂として供給されることにな
る。このとき、位置情報Ｐ₃の値はＰ_os3であり、これに
よって係数メモリ部１３ｅから１/４，３/４のフィルタ
係数値が読み出され、１/４の係数値は乗算器１３ａ
に、３/４のフィルタ係数値は乗算器１３ｂに夫々供給
される。そこで、乗算器１３ａからは(１/４)×Ｈ₂’
が、乗算器１３ｂからは(３/４)×Ｈ₁’が夫々出力さ
れ、これらが加算器１３ｃで加算されて(３/４)×Ｈ₁'
＋(１/４)×Ｈ₂'が得られる。この加算器１３ｃの出力
はフリップフロップ回路１３ｄで復号クロックφと位相
同期化され、走査線変換画素データＥの走査線ｈ₂'とし
て出力される。

【００９９】このようにして得られた走査線ｈ₂’は、
もとの走査線Ｈ₁’，Ｈ₂’間でその間隔の１/４だけ走
査線Ｈ₁'から離れた位置での情報をもつ画素列からなる
が、走査線Ｈ₁’は第１フィールドの走査線Ｈ₁,Ｈ₂間の
中間に位置し、また、これらから得られた走査線ｈ₂は
走査線Ｈ₁,Ｈ₂間でその間隔の１/４だけ走査線Ｈ₂から
離れた位置にあるから、走査線ｈ₂’は走査線ｈ₂と画面
上での位置が一致することになる。

【０１００】次に、同じ走査線Ｈ₂'の画像データがメモ
リ２から再度読み出され、画像データＤ₁として乗算器
１３ａに供給される。このとき、乗算器１３ｂには、同
じ走査線Ｈ₂'の画像データが遅延画像データＤ₂として
供給されることになる。このとき、位置情報Ｐ₃の値は
Ｐ_os0であり、これによって係数メモリ部１３ｅから１/
２のフィルタ係数値が読み出され、乗算器１３ａ，１３
ｂに供給される。そこで、乗算器１３ａ，１３ｂからは
夫々(１/２)×Ｈ₂'が出力され、これらが加算器１３ｃ
で加算されて２×(１/２)×Ｈ₂'＝１×Ｈ₂'が得られ
る。即ち、走査線Ｈ₂'の画像データに１の変換係数が乗
算された画像データが得られる。この加算器１３ｃの出
力はフリップフロップ回路１３ｄで復号クロックφと位
相同期化され、走査線変換画素データＥの走査線ｈ₃'と
して出力される。

【０１０１】このようにして得られた走査線ｈ₃'は、も
との走査線Ｈ₂'と同じ情報をもつ画素列からなるもので
あり、この走査線Ｈ₂'は第１フィールドの走査線Ｈ₂，
Ｈ₃間の中間位置にあって、これらから形成される走査
線ｈ₃と画面上で同じ位置にあるから、走査線ｈ₃'，ｈ₃
は画面上で同じ位置にあることになる。

【０１０２】次に、走査線Ｈ₃'の画像データがメモリ２
から読み出され、画像データＤ₁として乗算器１３ａに
供給されると、乗算器１３ｂには、走査線Ｈ₂'の画像デ
ータが遅延画像データＤ₂として供給されることにな
る。このとき、位置情報Ｐ₃の値はＰ_os1であり、これに
よって係数メモリ部１３ｅから１/４,３/４のフィルタ
係数値が読み出され、１/４の係数値は乗算器１３ｂ
に、３/４のフィルタ係数値は乗算器１３ａに夫々供給
される。そこで、乗算器１３ａからは(３/４)×Ｈ₃'
が、乗算器１３ｂからは(１/４)×Ｈ₂'が夫々出力さ
れ、これらが加算器１３ｃで加算されて(３/４)×Ｈ₃'
＋(１/４)×Ｈ₂'が得られる。この加算器１３ｃの出力
はフリップフロップ回路１３ｄで復号クロックφと位相
同期化され、走査線変換画素データＥの走査線ｈ₄'とし
て出力される。

【０１０３】このようにして得られた走査線ｈ₄'は、も
との走査線Ｈ₂'，Ｈ₃'間でその間隔の１/４だけ走査線
Ｈ₃'から離れた位置での情報をもつ画素列からなるが、
走査線Ｈ₂'は第１フィールドの走査線Ｈ₂ ,Ｈ₃間の中間
に、走査線Ｈ₃'は第１フィールドの走査線Ｈ₃ ,Ｈ₄間の
中間に夫々位置し、また、走査線Ｈ₃ ,Ｈ₄から得られた
走査線ｈ₄は走査線Ｈ₃ ,Ｈ₄間でその間隔の１/４だけ走
査線Ｈ₃から離れた位置にあるから、走査線ｈ₄'は走査
線ｈ₄と画面上で位置が一致することになる。

【０１０４】次に、走査線Ｈ₄'の画像データがメモリ２
から読み出され、画像データＤ₁として乗算器１３ａに
供給されると、乗算器１３ｂには、走査線Ｈ₃'の画像デ
ータが遅延画像データＤ₂として供給されることにな
る。このとき、位置情報Ｐ₃の値はＰ_os2であり、これに
よって係数メモリ部１３ｅから１/２のフィルタ係数値
が読み出され、乗算器１３ａ，１３ｂに夫々供給され
る。そこで、乗算器１３ａからは(１/２)×Ｈ₄'が、乗
算器１３ｂからは(１/２)×Ｈ₃'が夫々出力され、これ
らが加算器１３ｃで加算されて(１/２)×Ｈ₄'＋(１/２)
×Ｈ₃'が得られる。この加算器１３ｃの出力はフリップ
フロップ回路１３ｄで復号クロックφと位相同期化さ
れ、走査線変換画素データＥの走査線ｈ₅'として出力さ
れる。

【０１０５】このようにして得られた走査線ｈ₅'は、も
との走査線Ｈ₃'，Ｈ₄'間の中間位置での情報をもつ画素
列からなるが、走査線Ｈ₃'，Ｈ₄’の中間位置に第１フ
ィールドの走査線Ｈ₄が位置し、また、この走査線Ｈ₄と
同じ位置にこれから得られた走査線ｈ₅があるから、走
査線ｈ₅'は走査線ｈ₅と画面上で位置が一致することに
なる。

【０１０６】この走査線ｈ₅'の生成処理は最初の走査線
Ｈ₁'がメモリ２から読み出されて乗算器１３ａに供給さ
れたときと同様の処理であり、以下、以上の変換処理が
繰り返される。このようにして、第２フィールドにおい
ても、メモリ２から読み出される画像データの３走査線
毎に４走査線が形成され、しかも、形成される走査線は
第１フィールドで得られる走査線と画面上で位置が一致
する。従って、７２０走査線でプログレッシブスキャン
タイプの画像データが得られることになる。

【０１０７】図６は図１における水平画素補間フィルタ
１２の一具体例の説明図であり、同図（ａ）はその原理
図、同図（ｂ）はその構成を示すブロック図、同図
（ｃ）はその動作を示すタイミング図である。

【０１０８】上記のような１９２０(Ｈ)×１０８０(Ｖ)
でインタレーススキャンタイプの画像データを画素削減
フィルタ８と走査線変換フィルタ１３とで画像サイズの
変換を行なった場合、デコーダ１に接続される上記の１
２８０(Ｈ)×７２０(Ｖ)でプログレッシブスキャンタイ
プの表示装置に対しては、水平画素の補間処理は必要で
はなく、水平画素補間フィルタ１２は走査線変換フィル
タ１３からの表示画像データをそのまま表示ユニット１
１に供給する。そこで、この具体例では、走査線変換フ
ィルタ１３から供給される画像データが７２０画素系列
であるとし、これを１２８０画素系列の画像データに変
換する場合を例にとって説明する。

【０１０９】例えば、復号画像データが図２に示す７２
０(Ｈ)×４８０(Ｖ)でインタレーススキャンタイプの画
像データである場合、画素削減フィルタ８では水平方向
の画素数の削減は行なわれず（この場合には、図３(ｂ)
において、例えば、乗算器８ｃに１のフィルタ係数が、
また、乗算器８ｄ，８ｅに夫々０のフィルタ係数値が供
給される）、また、走査線変換フィルタ１３では、各フ
ィールド毎に、２４０走査線が３逓倍されて７２０走査
線となる（この場合、隣接する走査線間に２つの走査線
が形成されるのであるが、これら２つの走査線は、これ
らを挟む２つの走査線から、１/３，２/３のフィルタ係
数値をもって形成される）。このように画像サイズが変
換された表示画像データが水平画素補間フィルタ１２に
供給される。この場合、この水平画素補間フィルタ１２
では、水平方向の画素数を７２０画素から１２８０画素
に変換するので、図２に示すように、水平補間比は１６
/９である。

【０１１０】このように、水平補間比が１６/９の場
合、７２０画素系列の９画素当り１２８０画素系列の１
６画素を形成することになるが、 １６/６＝（１８−２）/９＝２−（２/９） であることから、７２０画素系列で９画素を単位とし
て、その単位において、１画素当り１２８０画素系列の
画素を２個ずつ形成すると２画素多く形成されてしまう
ことになる。従って、７２０画素系列での９画素の単位
において、そのうちの７画素については、１画素当り１
２８０画素系列の画素を２個ずつ形成し、残りの２画素
については、１画素当り１２８０画素系列の画素を１個
ずつ形成するようにする。

【０１１１】図６（ａ）はこのように７２０画素系列を
１２８０画素系列に変換する場合の原理を示しており、
ａ₀，ａ₁，ａ₂，……は入力される７２０画素系列の順
次の画素を、ｂ₀，ｂ₁，ｂ₂，……はこの具体例で生成
される１２８０画素系列の順次の画素を表わしている。
ここで、水平補間比が１６/９ということは、また、７
２０画素系列の画素間隔をΔＴとすると、１２８０画素
系列の画素間隔がこの画素間隔ΔＴの９/１６倍である
ということである。なお、図面の都合上、７２０画素系
列では、画素ａ₀〜ａ₅ しか示していない。

【０１１２】そこで、破線で図示するように、７２０画
素系列の画素ａ₀，ａ₁，ａ₂，……の夫々の画素間ΔＴ
を１６個の区間に等分し、その９区間毎に１２８０画素
系列の画素ｂ₀，ｂ₁，ｂ₂，……が存在するように画素
補間すればよい。その補間方法としては、図５で説明し
た走査線数変換と同様に、隣接画素に補間する画素に対
する位置関係に応じたフィルタ係数値を用いて演算処理
する方法を用いることができる。

【０１１３】そこで、図６(ａ)において、７２０画素系
列の画素ａ₀を１２８０画素系列の画素ｂ₀としたとき、
画素ａ₀,ａ₁間の画素ｂ₀から間隔(９/１６)×ΔＴ離れ
た時点で次の画素ｂ₁が形成されることになるから、７/
１６，９/１６のフィルタ係数値を用い、(７/１６)×ａ
₀＋(９/１６)×ａ₁としてこの画素ｂ₁を得る。次の画素
ｂ₂は、この画素ｂ₁から間隔(９/１６)×ΔＴ離れた時
点で形成されなければならないから、画素ａ₁，ａ₂間で
この画素ａ₁から(２/１６)×ΔＴ離れた位置にある。従
って、２/１６，１４/１６のフィルタ係数値を用い、
(１４/１６)×ａ₁＋(２/１６)×ａ₂としてこの画素ｂ₂
を得ることができる。

【０１１４】以下同様にして、７２０画素系列の画素に
対し、形成する１２８０画素系列の画素の位置関係に応
じたフィルタ係数値を用いることにより、７２０画素系
列の順次の画素が得られる。この場合、フィルタ係数値
としては、１/１６,２/１６,３/１６,……,１６/１６
（＝１）の１６通りが必要となる。

【０１１５】また、画素ａ₀〜ａ₇の８個の画素は、７２
０画素系列での隣り合う２つの画素間に２個ずつ形成さ
れるものであり、これは、上記の７２０画素系列での画
素１個当り２個ずつ１２８０画素系列の画素が形成され
ることに相当する。これに対し、７２０画素系列での画
素ａ₄ ,ａ₅ 間には、１２８０画素系列の画素が画素ｂ₈
と１個しか形成されない。これは、上記の７２０画素系
列での画素１個当り１２８０画素系列の画素が１個形成
されることに相当する。図６(ａ)の場合、図示しない
が、７２０画素系列での画素ａ₈,ａ₉間でも、１２８０
画素系列の画素が画素ｂ₁₅と１個だけ形成される。

【０１１６】次に、かかる補間動作を行なう水平画素補
間フィルタ１２の一具体例を図６（ｂ），（ｃ）により
説明する。但し、１２ａは遅延回路、１２ｂ，１２ｃは
乗算器、１２ｄは加算器、１２ｅはフリップフロップ回
路、１２ｆは係数メモリ部である。

【０１１７】走査線変換フィルタ１３の出力が画像デー
タＦとして入力し、乗算器１２ｂに供給されるととも
に、遅延回路１２ａでクロックφ₁の１周期分遅延さ
れ、遅延画像データＦ_D として乗算器１２ｃに供給され
る。

【０１１８】ここで、この入力画像データＦについて説
明する。

【０１１９】いま、図６(ａ)に示すように画素補間処理
を行なうものとすると、７２０画素系列での隣り合う２
つの画素から１２８０画素系列の２つの画素を形成する
のであるから、乗算器１２ｂ，１２ｃに同時に供給され
る２つの画素の同じ組み合わせが少なくとも２回続けて
現われなければならない。例えば、乗算器１２ｂに画素
ａ₂が供給され、これと同時に乗算器１２ｃに画素ａ₁が
供給されたとすると、次のクロックφ₁のタイミング
で、乗算器１２ｃの画素ａ₂が供給されるが、これと同
時に、乗算器１２ｂに画素ａ₁が供給されなければなら
ない。つまり、このように画素データＦが供給されるも
のとすると、その画素配列はａ₁,ａ₂,ａ₁となり、この
ように、メモリ２から読み出されることになる。これ
が、画素ａ₁，ａ₂間の画素ｂ₂,ｂ₃を形成するのに用い
るものである。

【０１２０】また、この続きをみると、さらに次のクロ
ックφ₁のタイミングでは、乗算器１２ｃに画素ａ₁が供
給されるが、次の画素ａ₂，ａ₃間の画素を形成するため
に画素ａ₂が必要であり、このため、この画素ａ₂がメモ
リ２から読み出されて乗算器１２ｂに供給されることに
なる。但し、このときには、１２８０画素系列の画素を
形成する必要がない。そして、さらに次のクロックφ₁
のタイミングで、乗算器１２ｃに画素ａ₂が供給され、
これと同時に次の画素ａ₃が乗算器１２ｂに供給される
ようにする。これによって次の画素ａ₂，ａ₃間での１２
８０画素系列の画素の形成処理に移るようにする。

【０１２１】以上のことからして、入力される画素デー
タＦとしては、２つの画素を組としてこの組が２回ずつ
画素配列となっており、従って、１２８０画素系列での
１６個の画素を形成する上記単位となる７２０画素系列
の９個の画素ａ₀〜ａ₉の入力順を示すと、次の表１に示
すようになる。

【０１２２】

【表１】

【０１２３】読出しが２度繰り返される組となる２つの
画素を下線，上線で示しており、このような画素配列の
画像データが図６(ｂ),(ｃ)での画像データＦである。
図６(ｃ)では、この表１で示す画素列のうちの画素ａ₃
までを示している。また、遅延回路１２ａはかかる画像
データＦをクロックφ₁の１周期分遅延し、図６(ｃ)で
一部示す遅延画像データＦ_Dが得られて乗算器１２ｃに
供給される。

【０１２４】ここで、メモリ２から７２０画素系列の画
素ａ₀〜ａ₉を読み出すのに、上記表１に示すように、７
２０画素系列の画素ａ₀〜ａ₉の９画素期間に２４個の画
素を読み出すことになる。従って、この場合の読出しク
ロックの周波数は、書込みクロック（この場合、７２０
画素系列の画素に同期したその復号クロックφ）の周波
数の２４／９＝８／３倍である。従って、このクロック
は、７２０×８／３＝１９２０画素系列での復号クロッ
クφに等しい周波数であり、これが図６(ｂ)，(ｃ)にお
けるクロックφ₁ である。

【０１２５】図６(ｂ),(ｃ)において、係数メモリ部１
２ｆには、０のフィルタ係数と上記の１６通りのフィル
タ係数値が格納されている。いま、上記表１の順に７２
０画素系列の画素がクロックφ₁に同期して入力される
ものとすると、まず、入力画素データＦが画素ａ₀であ
るとき、この画素ａ₀は乗算器１２ｂに供給される。こ
れと同時に、乗算器１２ｃには、１つ前の画素ａ_-1が供
給される。このときには、位置情報Ｐ₄は供給されず、
係数メモリ部１２ｆからは０のフィルタ係数が出力され
て乗算器１２ｂ,１２ｃに供給される。従って、これら
乗算器１２ｂ,１２ｃの出力は０である。

【０１２６】次のクロックφ₁のタイミングで入力画素
データＦとして画素ａ₁が入力され、乗算器１２ｂに供
給されると、乗算器１２ｃに画素ａ₀が供給される。こ
のときの位置情報Ｐ₄の値Ｐ_os0により、係数メモリ部１
２ｆから１(＝１６/１６)と０のフィルタ係数値が読み
出され、１のフィルタ係数値が乗算器１２ｃに、０のフ
ィルタ係数値が乗算器１２ｂに夫々供給される。従っ
て、乗算器１２ｃから画素ａ₀が出力され、加算器１２
ｄを介し、さらに、フリップフロップ回路１２ｅでクロ
ックφ₁と同期化されて、水平補間画素データＧとし
て、この場合、１２８０画素系列の画素ｂ₀として出力
される。

【０１２７】次のクロックφ₁のタイミングで入力画素
データＦとして画素ａ₀が再び入力され、乗算器１２ｂ
に供給されると、乗算器１２ｃに画素ａ₁が供給され
る。このときの位置情報Ｐ₄の値Ｐ_os1により、係数メモ
リ部１２ｆから７/１６，９/１６のフィルタ係数値が読
み出され、７/１６のフィルタ係数値が乗算器１２ｂ
に、９/１６のフィルタ係数値が乗算器１２ｃに夫々供
給される。従って、乗算器１２ｂから(７/１６)×ａ
₀が、乗算器１２ｃから(９/１６)×ａ₁が夫々出力さ
れ、これらが加算器１２ｄで加算されてフィルタ出力
Ｇ’となる。このフィルタ出力Ｇ'は、さらに、フリッ
プフロップ回路１２ｅでクロックφ₁と同期化されて、
水平補間画素データＧとして、この場合、１２８０画素
系列の画素ｂ₁として出力される。

【０１２８】次のクロックφ₁のタイミングで入力画素
データＦとして画素ａ₁が再び入力され、乗算器１２ｂ
に供給されると、乗算器１２ｃに画素ａ₀が供給され
る。このとき、位置情報Ｐ₄は供給されず、係数メモリ
部１２ｆからは０のフィルタ係数値が読み出されて乗算
器１２ｂ，１２ｃに夫々供給される。従って、乗算器１
２ｂ，１２ｃの出力は０であり、水平補間画素データＧ
は出力されない。

【０１２９】以上は図６（ａ）における画素ａ₀，ａ₁が
繰り返し入力されることによる画素ｂ₀，ｂ₁の形成処理
であり、画素ａ₁，ａ₂、画素ａ₂，ａ₃、画素ａ₃，ａ₄に
ついても、フィルタ係数値が図６（ａ）に示すように異
なるだけで、夫々毎に１２８０画素系列の画素が２つず
つ形成される。

【０１３０】入力画素データＦとして、画素ａ₄の次に
画素ａ₅が乗算器１２ｂに供給されると、乗算器１２ｃ
に画素ａ₄が供給される。このときの位置情報Ｐ₄の値Ｐ
_os8(図示せず）により、係数メモリ部１２ｆから１/２
(＝８/１６)のフィルタ係数値が読み出され、乗算器１
２ｂ，１２ｃに夫々供給される。このため、乗算器１２
ｂからは(１/２)×ａ₅が、乗算器１２ｃからは(１/２)
×ａ₄が夫々出力され、乗算器１２ｄで加算されてフィ
ルタ出力Ｇ'となる。このフィルタ出力Ｇ'は、さらに、
フリップフロップ回路１２ｅでクロックφ₁と同期化さ
れて、水平補間画素データＧとして、この場合、１２８
０画素系列の画素ｂ₈として出力される。

【０１３１】次のクロックφ₁では、入力画素データＦ
として画素ａ₆(図示せず)が乗算器１２ｂに供給され、
これと同時に、乗算器１２ｃに画素ａ₅が供給される。
このときの位置情報Ｐ₄の値Ｐ_os9により、１５/１６,１
/１６のフィルタ係数値( 図示せず）が読み出され、こ
の１５/１６のフィルタ係数値が乗算器１２ｃに、１/１
６のフィルタ係数値が乗算器１２ｂに夫々供給される。
これにより、乗算器１２ｂからは(１/１６)×ａ₆が、乗
算器１２ｃからは(１５/１６)×ａ₅が夫々出力され、乗
算器１２ｄで加算されてフィルタ出力Ｇ’となる。この
フィルタ出力Ｇ’は、さらに、フリップフロップ回路１
２ｅでクロックφ₁と同期化されて、水平補間画素デー
タＧとして、この場合、１２８０画素系列の画素ｂ₉と
して出力される。

【０１３２】次のクロックφ₁では、入力画素データＦ
として画素ａ₅（図示せず）が再び乗算器１２ｂに供給
され、これと同時に、乗算器１２ｃに画素ａ₆が供給さ
れる。このときの位置情報Ｐ₄の値Ｐ_os10により、１０/
１６，６/１６のフィルタ係数値（図示せず）が読み出
され、この１０/１６のフィルタ係数値が乗算器１２ｃ
に、６/１６のフィルタ係数値が乗算器１２ｂに夫々供
給される。これにより、乗算器１２ｂからは(６/１６)
×ａ₅が、乗算器１２ｃからは(１０/１６)×ａ₆が夫々
出力され、乗算器１２ｄで加算されてフィルタ出力Ｇ’
となる。このフィルタ出力Ｇ'は、さらに、フリップフ
ロップ回路１２ｅでクロックφ₁と同期化されて、水平
補間画素データＧとして、この場合、１２８０画素系列
の画素ｂ₁₀として出力される。

【０１３３】次のクロックφ₁では、入力画素データＦ
として画素ａ₆(図示せず)が再び乗算器１２ｂに供給さ
れ、これと同時に、乗算器１２ｃに画素ａ₅が供給され
るが、このときには、係数メモリ部１２ｆから乗算器１
２ｂ，１２ｃに０のフィルタ係数値が供給され、従っ
て、水平補間画素データＧは出力されない。

【０１３４】以上のことから、画素ｂ₈，ｂ₉，ｂ₁₀はク
ロックφ１毎に続けて得られることになる。これは、画
素ｂ₈が画素ａ₄，ａ₅間で形成された唯１つの画素であ
ることにより、上記表１に示したように、これら画素ａ
₄，ａ₅が繰り返されないことによるものである。

【０１３５】これ以降は、上記の７２０画素系列の２つ
の画素間に２個ずつ１２８０画素系列の画素が形成され
るのと同様であり、その後、画素ａ₉が画素データＦと
して乗算器１２ｂに供給されると、画素ａ₉と画素ａ₈と
から１/２のフィルタ係数値を用いて１つの画素ｂ₁₅が
形成される。

【０１３６】このようにして、１２８０画素系列の画素
データが得られるが、この得られた画素データの１６個
の画素ｂ₀〜ｂ₁₅ の配列をクロックφ₁ のタイミングで
示すと、次の表２で示すようになる。

【０１３７】

【表２】

【０１３８】ここで、□はクロックφ₁ の１周期の空白
期間であり、図６（ｃ）の水平補間画素データＧでの×
で示す期間に相当するものである。

【０１３９】以上のようにして、１２８０(Ｈ)×７２０
(Ｖ)の表示装置よりも水平画素数が少ない７２０画素系
列の画像データを、１２８０画素系列の画像データに変
換することができる。

【０１４０】なお、図２に示した６４０画素系列の復号
画像データを１２８０画素系列の表示装置で表示させる
場合には、水平補間比が１２８０／６４０＝２である。
この場合には、６４０画素系列の画素１個当り１２８０
画素系列の画素２個を形成することになる。従って、こ
の場合の水平画素補間を図６（ｂ）で示す具体例で行な
う場合には、例えば、この６４０画素系列の各画素に同
期した復号クロックφの２倍の周波数のものを上記クロ
ックφ₁とし、このクロックφ₁でメモリ２から６４０画
素系列の各画素を２回ずつ繰り返し読み出し、これを乗
算器１２ｂ，１２ｃに供給するとともに、これら乗算器
１２ｂ，１２ｃに１/２のフィルタ係数値を供給するよ
うにすればよい。

【０１４１】以上は、図２に示した各画像サイズの符号
化データを復号し、１２８０(Ｈ)×７２０(Ｖ)でプログ
レッシブスキャンタイプの、かつアスペクト比１６：９
の表示装置で表示させる場合の画像サイズの変換につい
てのものであったが、図７は図２に示したのと同じ符号
化データを復号し、７２０(Ｈ)×４８０(Ｖ)でプログレ
ッシブスキャンタイプの、かつアスペクト比１６：９の
表示装置で表示させる場合の画像サイズの変換について
示したものである。

【０１４２】この場合には、表示装置よりも水平画素数
が多い１９２０画素系列，１２８０画素系列の符号化デ
ータについては、画素削減フィルタ８により、図７に示
す画素削減率で水平画素数の削減を行ない、表示装置よ
りも水平画素数が少ない６４０画素系列の符号化データ
については、水平画素補間フィルタ１２により、図７に
示す水平補間比に応じて水平画素数の補間を行なう。ま
た、表示装置よりとは異なる走査線数の符号化データに
ついては、走査線変換フィルタ１３により、図７に示す
走査線変換比に応じて走査線数の変換を行なう。

【０１４３】このように、いずれの画像サイズの符号化
データについても、これが復号してメモリ２に格納する
ときには、このメモリ２に格納する前に画素削減フィル
タ８で処理されるので、水平方向の画素数は７２０以下
であり、従って、メモリ２に格納させる画像サイズは１
フレーム当り最大７２０（Ｈ）×１０８０（Ｖ）であ
り、そのメモリ容量としては、６Ｍバイトとさらに低減
されることになる。

【０１４４】なお、この場合、表示装置のアスペクト比
は１６：９であるから、アスペクト比４：３の符号化デ
ータについては、この表示装置で画面の両側で非表示部
が生ずるようなサイドパネル表示を行なう。

【０１４５】また、図８は図２に示したのと同じ符号化
データを復号し、７２０(Ｈ)×４８０(Ｖ)でインタレー
ススキャンタイプの、かつアスペクト比４：３の表示装
置で表示させる場合の画像サイズの変換について示した
ものである。

【０１４６】この場合でも、符号化データの水平画素
数，走査線数に応じて表示装置に合うように画素数削減
や水平画素補間，走査線数変換を行なうが、さらに、プ
ログレッシブタイプの符号化データは、復号後、走査線
変換フィルタ１３により、インタレーススキャンタイプ
への変換も行なう。

【０１４７】このインタレーススキャンタイプへの変換
は、プログレッシブスキャンタイプの画像データの順次
のフレームをインタレーススキャンタイプの第１のフィ
ールド，第２のフィールドと交互に変換するものである
が、その変換は、要するに、図５（ａ）とは逆の変換に
なる。

【０１４８】この場合も、図７の場合と同様、メモリ２
での１フレーム当りのメモリ容量を低減することができ
る。

【０１４９】また、この場合、表示装置のアスペクト比
は４：３であるから、アスペクト比１６：９の符号化デ
ータについては、この表示装置で画面の上下で非表示部
が生ずるようなレターボックス表示を行なう。

【０１５０】なお、以上の説明において、上記の画素削
減フィルタ８や画素シフトフィルタ１０，走査線変換フ
ィルタ１３，水平画素補間フィルタ１２の具体例は、い
ずれも回路構成の簡単なものである。しかし、回路構成
が簡単なフィルタは、フィルタの遮断特性が緩やかであ
り、このため、折り返し歪みの残余による画質劣化が一
部発生する可能性がある。これを避けるためには、回路
構成が複雑になるが、トレードオフとして、より高次の
フィルタ構成とすることも可能である。

【０１５１】また、逆に、上記各フィルタの回路構成を
より簡単にすることも可能である。具体的には、図６に
示した水平画素補間フィルタ１２の具体例において、上
記のように、水平補間比を１６／９としたとき、フィル
タ計算の種類としては、１２８０画素系列の画素データ
の位置が７２０画素系列の画素間を１６等分したいずれ
かの位置に相当する分を準備するのではなく、例えば、
８等分の位置に近似したり、４等分の位置に近似させる
ようにしてもよく、これにより、フィルタの計算の種類
は夫々８種類，４種類に限定できて回路規模を縮小する
ことができる。このようなことは、変換比が複雑になり
やすい６４０(Ｈ)×４８０(Ｖ)の画像サイズの画像デー
タに対する水平画素補間フィルタ１２の簡易化にも適用
できる。

【０１５２】図９は本発明による符号化画像データの復
号・表示装置の第２の実施形態を示すブロック図であっ
て、１７はフィルタ係数値設定バスであり、図１に対応
する部分には同位置符号を付けて重複する説明を省略す
る。

【０１５３】図１に示した第１の実施形態は、各フィル
タ８,１０,１２,１３のフィルタ係数値は、これに接続
される表示装置のタイプによって決められたものであ
り、従って、接続される表示装置は決まったタイプのも
のだけであった。これに対し、この第２の実施形態は、
異なるタイプの表示装置を接続することができ、この接
続される表示装置のタイプに応じて、各フィルタ８,１
０,１２,１３のフィルタ係数値を適宜選択できるように
したものである。

【０１５４】同図において、図示しないが、ＭＰＵ(マ
イクロプロセッサユニット)が設けられており、このＭ
ＰＵは、接続された図示しない表示装置のタイプを表わ
すディスプレイ情報を取り込むとともに、可変長復号ユ
ニット６で符号化データから分離されたこの符号化デー
タの画像サイズ情報も取り込んで、これらから画素削減
フィルタ８や画素シフトフィルタ１０，走査線変換フィ
ルタ１３，水平画素補間フィルタ１２のフィルタ係数値
を決定し、フィルタ係数設定バス１７を介して夫々画素
削減フィルタ８の係数メモリ部８ｈ(図３(ｂ))や画素シ
フトフィルタ１０の係数メモリ部１０ｆ(図４(ｂ))，走
査線変換フィルタ１３の係数メモリ部１３ｅ(図５
(ｂ))，水平画素補間フィルタ１２の係数メモリ部１２
ｆ(図６(ｂ)）に格納する。

【０１５５】また、この変形例として、画像サイズ情報
の出力線とフィルタ係数設定バス１７とを統合したＭＰ
Ｕバスを用い、これを直接ＭＰＵに接続する構成として
もよい。

【０１５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用する表示装置の解像度が低い場合には、それに応じ
てメモリの容量やメモリコントロール回路の規模を低減
して高精細画像の符号化データの復号及び表示が可能と
なる。

【０１５７】また、本発明によると、使用する表示装置
に応じてメモリの容量を決定させるハードウェアスケー
ラブルな高精細画像の符号化データの復号及び表示も可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による符号化画像データの復号・表示装
置の第１の実施形態を示すブロック図である。

【図２】図１に示した実施形態で１２８０(Ｈ)×７２０
(Ｖ)のプログレッシブスキャンタイプの表示装置を用い
た場合の各画像サイズの復号画像データに対する画素削
減比，走査線変換比及び水平画素補間比の一具体例を示
す図である。

【図３】図１における画素削減フィルタの一具体例の説
明図である。

【図４】図１における画素シフトフィルタの一具体例の
説明図である。

【図５】図１における走査線変換フィルタの一具体例の
説明図である。

【図６】図１における水平画素補間フィルタの一具体例
の説明図である。

【図７】図１に示した実施形態で７２０(Ｈ)×４８０
(Ｖ)のプログレッシブスキャンタイプの表示装置を用い
た場合の各画像サイズの復号画像データに対する画素削
減比，走査線変換比及び水平画素補間比の一具体例を示
す図である。

【図８】図１に示した実施形態で７２０(Ｈ)×４８０
(Ｖ)のインタレーススキャンタイプの表示装置を用いた
場合の各画像サイズの復号画像データに対する画素削減
比，走査線変換比及び水平画素補間比の一具体例を示す
図である。

【図９】本発明による符号化画像データの復号・表示装
置の第２の実施形態を示すブロック図である。

【図１０】ＭＰＥＧ−２画像符号化規格におけるカテゴ
リ制約の説明図である。

【符号の説明】

１ 復号・表示演算制御部(デコーダ) ２ メモリ ５ メモリコントローラ ６ 可変長復号ユニット ７ ＩＱ・ＩＤＣＴユニット ８ 画素削減フィルタ ８ａ，８ｂ 遅延回路 ８ｃ，８ｄ，８ｅ 乗算器 ８ｆ 加算器 ８ｇ フリップフロップ回路 ８ｈ 係数メモリ部 ９ 動き補償ユニット １０ 画素シフトフィルタ １０ａ 遅延回路 １０ｂ，１０ｃ 乗算器 １０ｄ 加算器 １０ｅ フリップフロップ回路 １０ｆ 係数メモリ部 １１ 表示ユニット １２ 水平画素補間フィルタ １２ａ 遅延回路 １２ｂ，１２ｃ 乗算器 １２ｄ 加算器 １２ｅ フリップフロップ回路 １２ｆ 係数メモリ部 １３ 走査線変換フィルタ １３ａ，１３ｂ 乗算器 １３ｃ 加算器 １３ｄ フリップフロップ回路 １３ｅ 係数メモリ部 １４ タイミング発生ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 圭介 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高能率符号化手段によって符号化して得
   られる符号化画像データを復号してメモリ手段に格納
   し、該メモリ手段から復号された該画像データを読出し
   て表示する符号化画像データの復号・表示装置におい
   て、 符号化画像データの復号処理段階で該画像データの水平
   方向の画素数を低減する画素低減手段を設け、 画素数低減された復号画像データを該メモリ手段に格納
   するようにしたことを特徴とする符号化画像データの復
   号・表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の符号化画像データの復
   号・表示装置において、 前記画素削減手段は、前記復号画像データの表示手段で
   の水平方向の画素数よりも大きい水平方向の画素数の前
   記符号化画像データに対し、画素数の削減を行なうこと
   を特徴とする符号化画像データの復号・表示装置。
3. 【請求項３】 可変長復号手段と画像データ逆変換手段
   と動き補償手段と参照画像データの位置シフト手段とか
   らなり、高能率符号化手段によって符号化して得られた
   符号化画像データを復号する復号処理手段と、該復号手
   段で得られた復号画像データを格納するメモリ手段と、
   該メモリ手段から該復号画像データを読み出し、表示の
   ための処理を行なって表示手段に供給する表示処理手段
   とを備えた符号化画像データの復号・表示装置におい
   て、 該復号処理手段に、復号処理される画像データの水平方
   向の画素数を削減する画素削減手段を設けるとともに、 該表示処理手段に、該復号画像データを該表示装置での
   走査線数に合致する走査線数の画像データに変換する走
   査線変換手段と、該復号画像データを該表示手段での水
   平方向の画素数に合致する画素数の画像データに変換す
   る画素補間手段とを設けたことを特徴とする符号化画像
   データの復号・表示装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の符号化画像データの復
   号・表示装置において、 前記画素削減手段は、前記画像データ逆変換手段と前記
   動き補償手段との間に設けられ、前記画像データ逆変換
   手段の出力画像データの水平方向の画素数の削減を行な
   い、画素数削減された該画像データを前記動き補償手段
   に供給することを特徴とする符号化画像データの復号・
   表示装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載の符号化画像デ
   ータの復号・表示装置において、 前記画素削減手段は、前記表示手段での水平方向の画素
   数よりも大きい水平方向の画素数の前記符号化画像デー
   タに対し、画素数の削減を行ない、 前記画素補間手段は、前記表示手段での水平方向の画素
   数よりも小さい水平方向の画素数の前記復号画像データ
   に対し、画素補間を行ない、 前記走査線変換手段は、前記表示手段での走査線吸うと
   ことなる走査線数の前記復号データに対し、走査線数の
   変換処理を行なうことを特徴とする符号化画像データの
   復号・表示装置。
6. 【請求項６】 請求項３，４または５に記載の符号化画
   像データの復号・表示装置において、 前記画素削減手段，前記位置シフト手段，前記走査線変
   換手段及び前記画素補間手段は、共通のクロックで動作
   することを特徴とする符号化画像データの復号・表示装
   置。
7. 【請求項７】 請求項３，４，５または６に記載の符号
   化画像データの復号・表示装置において、 前記可変長復号手段で前記符号化画像データから抽出さ
   れる画像サイズ情報と前記表示手段の画像表示仕様とか
   ら、前記画素削減手段，前記位置シフト手段，前記走査
   線変換手段及び前記画素補間手段夫々の動作パラメータ
   を設定する手段を設けたことを特徴とする符号化画像デ
   ータの復号・表示装置。