(57)【要約】【課題】階層符号化を行う場合に、２つの階層の各々においてインタレース画像データを扱うことができる符号化装置を提供する。【解決手段】階層化回路１０において、符号化対象のプログレッシブ画像データＳ９をインタレース画像データＳ１０＿１とＳ１０＿２とに分離する。下位レイヤ符号化回路１２において、インタレース画像データＳ１０＿２を符号化して下位符号化データＳ１２を生成する。上位レイヤ符号化回路１４は、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを基に、インタレース画像データＳ１０＿１を符号化して上位符号化データＳ１４を生成する。【選択図】図２
2011142698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化装置であって、
前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の符号化手段と、
前記第１の符号化手段が前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、
前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第２の符号化手段と、
を有する符号化装置。
【請求項２】
前記第１の符号化手段および前記第２の符号化手段は、それぞれ前記符号化としてイントラ符号化を行う
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記第１の符号化手段は、前記一方のフィールドデータを符号化した後に復号して再構成画像データを生成し、当該再構成画像データを前記第１の予測画像データとして前記変換手段に出力する
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記第２の符号化手段は、
前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、
動き予測・補償によって生成した予測画像データと、
前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、
前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、
前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を符号化する
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記複数のピクチャデータの各々を、前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとに分離する分離手段
をさらに有する請求項１に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記分離手段は、連続したピクチャデータの一方のトップフィールドデータを前記第１の符号化手段に符号化させ、他方のトップフィールドデータを前記第２の符号化手段に符号化させる
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記第１の符号化手段および前記第２の符号化手段の各々は、連続した２つのピクチャデータの一方のトップフィールドデータと、他方のボトムフィールドデータとで構成されるフレームデータを符号化する
請求項６に記載の符号化装置。
【請求項８】
前記第１の符号化手段が符号化したフィールドデータと、前記第２の符号化手段が符号化したフィールドデータとを多重化する多重化手段
をさらに有する請求項１に記載の符号化装置。
【請求項９】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化方法であって、
前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の工程と、
前記第１の工程で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、
前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の工程と、
を有する符号化方法。
【請求項１０】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の手順と、
前記第１の手順で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、
前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の手順と、
を前記コンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号装置であって、
前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の復号手段と、
前記第１の復号手段が復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、
前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第２の復号手段と、
を有する復号装置。
【請求項１２】
前記第１の復号手段および前記第２の復号手段は、それぞれ前記復号としてイントラ復号を行う
請求項１１に記載の復号装置。
【請求項１３】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号方法であって、
前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の工程と、
前記第１の工程の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、
前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の工程と、
を有する復号方法。
【請求項１４】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の手順と、
前記第１の手順の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、
前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の手順と、
を前記コンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データを符号化する符号化装置、符号化方法およびプログラムと、画像データを復号する復号装置、復号方法およびプログラムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像データをデジタルとして取り扱い、その際、効率の高い情報の伝送、蓄積を目的とし、画像情報特有の冗長性を利用して、離散コサイン変換等の直交変換と動き補償により圧縮するＭＰＥＧ(Moving Picture Experts Group)に続いて、より圧縮率が高いＨ．２６４／ＡＶＣ(Advanced Video Coding)などの符号化方式に準拠した符号化装置および復号装置が、放送局などの情報配信、及び一般家庭における情報受信の双方において普及しつつある。
【０００３】
また、現在、このＨ．２６４／ＡＶＣをベースにスケーラビリティの機能を拡張したＳＶＣ(Scalable Video Coding)という標準化が行われている。ＳＶＣの現在の仕様は、ＪＳＭ(Joint Scalable Video Model)にまとめられている。
ＳＶＣの符号化装置では、入力画像は、画像階層化回路により、例えば、上位レイヤおよび下位レイヤの２つの階層に分離される。その後、上位レイヤ符号化回路で上位レイヤを符号化し、下位レイヤ符号化回路が下位レイヤを符号化する。そして、符号化した上位レイヤと下位レイヤとを多重化して伝送する。
下位レイヤはベースレイヤとも呼ばれ、画質の低い階層である。下位レイヤのビットストリームのみを復号した場合、比較的画質の低い画像が復号される。しかし、下位レイヤは画質としてより重要な情報を含んでいる。
上位レイヤは、エンハンスメントレイヤとも呼ばれ、画質を改善し、高画質な画像を復号するための階層である。下位レイヤのビットストリームに追加して上位レイヤのビットストリームを復号した場合、より高画質な画像を復号することが可能である。
上述した符号化装置では、上位レイヤ符号化回路において、イントラ符号化を行う場合に、下位レイヤ符号化回路で符号化した後に復号した復号画像を予測画像として用いることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来の階層符号化を行う符号化装置では、上位レイヤとしてプログレッシブ画像データを符号化し、インタレース画像データは符号化できない。
しかしながら、上位レイヤにおいても、インタレース画像データを扱いたいという要請がある。
また、上述した符号化装置で階層符号化された画像データを復号する復号装置においても同様な要請がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、階層符号化を行う場合に、２つの階層の各々においてインタレース画像データを扱うことができる符号化装置、符号化方法およびプログラムを提供することを目的とする。
また、本発明は、上述した２つの階層でインタレース画像データを符号化した場合に、それらを復号できる復号装置、復号方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するため、第１の観点の発明の符号化装置は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化装置であって、前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の符号化手段と、前記第１の符号化手段が前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第２の符号化手段とを有する。
【０００７】
第２の観点の発明の符号化方法は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化方法であって、前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の工程と、前記第１の工程で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の工程とを有する。
【０００８】
第３の観点のプログラムは、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化するコンピュータが実行するプログラムであって、前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の手順と、前記第１の手順で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の手順とを前記コンピュータに実行させる。
【０００９】
第４の観点の発明の復号装置は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号装置であって、前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の復号手段と、前記第１の復号手段が復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第２の復号手段とを有する。
【００１０】
第５の観点の発明の復号方法は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号方法であって、前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の工程と、前記第１の工程の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の工程とを有する。
【００１１】
第６の観点の発明のプログラムは、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号するコンピュータが実行するプログラムであって、前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の手順と、前記第１の手順の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の手順とを前記コンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、階層符号化を行う場合に、２つの階層の各々においてインタレース画像データを扱うことができる符号化装置、符号化方法およびプログラムを提供することができる。
また、本発明によれば、上述した２つの階層でインタレース画像データを符号化した場合に、それらを復号できる復号装置、復号方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明は、本発明の実施形態の通信システムの構成図である。
【図２】図２は、図１に示す符号化装置の機能ブロック図である。
【図３】図３は、図２に示す階層化回路１０の処理を説明するための図である。
【図４】図４は、図２に示す階層化回路１０の処理を説明するための図である。
【図５】図５は、図２に示す階層化回路１０の処理を説明するための図である。
【図６】図６は、図２に示す下位レイヤ符号化回路の機能ブロック図である。
【図７】図７は、図６に示す変換回路の処理を説明するための図である。
【図８】図８は、図２に示す上位レイヤ符号化回路の機能ブロック図である。
【図９】図９は、図１に示す復号装置の機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、図９に示す下位レイヤ復号回路の機能ブロック図である。
【図１１】図１１は、図９に示す上位レイヤ復号回路の機能ブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の通信システムについて説明する。
先ず、本実施形態の構成と本発明の構成との関係を説明する。
符号化装置２が第１の観点の発明の符号化装置の一例であり、符号化装置２の機能を図１２に示すプログラムＰＲＧで記述した場合にプログラムＰＲＧが第３の観点の発明のプログラムの一例である。
図２に示す下位レイヤ符号化回路１２が第１の観点の発明の第１の符号化手段の一例であり、変換回路１３が変換手段の一例であり、上位レイヤ符号化回路１４が第２の符号化手段の一例である。
また、階層化回路１０が本発明の分離手段の一例である。
【００１５】
復号装置３が第４の観点の発明の復号装置の一例であり、復号装置３の機能を図１２に示すプログラムＰＲＧで記述した場合にプログラムＰＲＧが第６の観点の発明のプログラムの一例である。
図９に示す下位レイヤ復号回路５３が第４の観点の発明の第１の復号手段の一例であり、変換回路５４が変換手段の一例であり、上位レイヤ復号回路５５が第２の復号手段の一例である。
【００１６】
図１は、本実施形態の通信システム１の概念図である。
図１に示すように、通信システム１は、送信側に設けられた符号化装置２と、受信側に設けられた復号装置３とを有する。
【００１７】
本実施形態では、符号化装置２が、図５等に示すように、動き予測・補償回路４３が、参照画像データＲＥＦと、処理対象の画像データとを基に、重み付けのパラメータを算出し、そのパラメータを基に、明示的な重み付け予測を行うことを特徴としている。
この重み付け予測では、パラメータを基に調整した参照画像データを基に、予測画像データＰＩを生成する。
【００１８】
通信システム１では、送信側の符号化装置２において、離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換などの直交変換と動き補償によって圧縮したフレーム画像データ（ビットストリーム）を生成し、当該フレーム画像データを変調した後に、衛星放送波、ケーブルＴＶ網、電話回線網、携帯電話回線網などの伝送媒体を介して送信する。
受信側では、復号装置３において受信した画像信号を復調した後に、上記変調時の直交変換の逆変換と動き補償によって伸張したフレーム画像データを生成して利用する。
なお、上記伝送媒体は、光ディスク、磁気ディスクおよび半導体メモリなどの記録媒体であってもよい。
【００１９】
本実施形態では、図９に示すように、階層化回路１０において、符号化対象のプログレッシブ画像データ（プログレッシブ信号）Ｓ９をインタレース画像データＳ１０＿１とＳ１０＿２とに分離する。
そして、下位レイヤ符号化回路１２において、インタレース画像データＳ１０＿２を符号化して下位符号化データＳ１２を生成する。
また、変換回路１３において、下位レイヤ符号化回路１２が生成した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥを補間処理して、インタレース画像データＳ１０＿１に走査位置を一致させた下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを生成し、これを上位レイヤ符号化回路１４に出力する。
上位レイヤ符号化回路１４は、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを基に、インタレース画像データＳ１０＿１を符号化して上位符号化データＳ１４を生成する。
【００２０】
<符号化装置２＞
以下、図１に示す符号化装置２について説明する。
図２は、図１に示す符号化装置２の全体構成図である。
図２に示すように、符号化装置２は、例えば、階層化回路１０、遅延回路１１、下位レイヤ符号化回路１２、変換回路１３、上位レイヤ符号化回路１４および多重化回路１５を有する。
［階層化回路１０］
階層化回路１０は、符号化対象のプログレッシブ画像データ（プログレッシブ信号）Ｓ９を入力し、プログレッシブ画像データＳ９を構成する複数のフレームデータ（ピクチャデータ）の各々をトップフィールドデータとボトムフィールドデータとに分離する。
プログレッシブ画像データＳ９は、例えば、６０フレーム／ｓｅｃである。
そして、階層化回路１０は、上記分離したトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを、トップフィールドデータを遅延回路１１と下位レイヤ符号化回路１２に交互に出力する。
すなわち、階層化回路１０は、図４に示すように、プログレッシブ画像データＳ９を構成する最初のフレームデータ１ＦＬをトップフィールドデータ１Ｔとボトムフィールドデータ１Ｂとに分離し、トップフィールドデータ１Ｔを遅延回路１１に書き込み、ボトムフィールドデータ１Ｂを下位レイヤ符号化回路１２に出力する。
次に、階層化回路１０は、図５に示すように、次のフレームデータ２ＦＬをトップフィールドデータ２Ｔとボトムフィールドデータ２Ｂとに分離し、トップフィールドデータ２Ｔを下位レイヤ符号化回路１２に出力し、ボトムフィールドデータ２Ｂを遅延回路１１に書き込む。
【００２１】
本実施形態では、階層化回路１０から遅延回路１１に書き込まれるフィールドデータをインタレース画像データＳ１０＿１とし、階層化回路１０から下位レイヤ符号化回路１２に出力されるフィールドデータをインタレース画像データＳ１０＿２とする。
【００２２】
また、階層化回路１０は、トップフィールドデータおよびボトムフィールドデータ各々に対応付けて、そのフィールドがトップフィールドであるか否かを示す属性データＥｉｓＴｏｐと、そのフィールドの時刻を示す属性データＥＴｉｍｅとを遅延回路１１に書き込む。
また、階層化回路１０は、トップフィールドデータおよびボトムフィールドデータ各々に対応付けて、そのフィールドがトップフィールドであるか否かを示す属性データＢｉｓＴｏｐと、そのフィールドの時刻を示す属性データＢＴｉｍｅとを下位レイヤ符号化回路１２に出力する。
【００２３】
［遅延回路１１］
遅延回路１１は、階層化回路１０から入力したトップフィールドデータおよびボトムフィールドデータを上位フィールドデータＵ＿ＦＩとして、例えば、下位レイヤ符号化回路１２および変換回路１３における処理時間だけ遅延して上位レイヤ符号化回路１４に出力する。
また、遅延回路１１は、上位フィールドデータＵ＿ＦＩの属性データＥｉｓＴｏｐ，ＥＴｉｍｅを、例えば、下位レイヤ符号化回路１２および変換回路１３における処理時間だけ遅延して上位レイヤ符号化回路１４に出力する。
【００２４】
［下位レイヤ符号化回路１２］
下位レイヤ符号化回路１２は、階層化回路１０から入力したトップフィールドデータおよびボトムフィールドデータを符号化する。
下位レイヤ符号化回路１２は、遅延回路１１および下位レイヤ符号化回路１２から入力したフィールドデータを１フレームデータとするインタレース画像データを符号化する。
当該インタレース画像データは、例えば、３０フレーム／秒である。
【００２５】
図６は、図２に示す下位レイヤ符号化回路１２の構成図である。
図６に示すように、下位レイヤ符号化回路１２は、例えば、画面並べ替え回路２３、演算回路３１、直交変換回路３２、量子化回路３３、レート制御回路３４、可逆符号化回路３５、バッファメモリ３６、逆量子化回路３７、逆直交変換回路３８、加算回路３９、デブロックフィルタ４０、フレームメモリ４１、イントラ予測回路４２、並びに動き予測・補償回路４３を有する。
【００２６】
画面並べ替え回路２３は、図２に示す階層化回路１０から入力したインタレース画像データＳ１０＿２のフィールドデータをピクチャタイプＩ，Ｐ，ＢからなるＧＯＰ(Group Of Pictures)構造に応じて、符号化する順番に並べ替えて、演算回路３１、イントラ予測回路４２および動き予測・補償回路４３に出力する。
演算回路３１は、画面並べ替え回路２３から入力した符号化対象のフィールドデータあるいはフレームデータと、イントラ予測回路４２あるいは動き予測・補償回路４３から入力した予測画像データＰＩとの差分を示す画像データを生成し、これを直交変換回路３２に出力する。
直交変換回路３２は、演算回路３１から入力した画像データに離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）やカルーネン・レーベ変換などの直交変換を施して変換係数を示す画像データ（例えばＤＣＴ係数）を生成し、これを量子化回路３３に出力する。
【００２７】
量子化回路３３は、直交変換回路３２から入力した画像データ（量子化前の変換係数）を、レート制御回路３４から入力した量子化スケールＱＳを基に量子化して量子化後の変換係数を示す画像データを生成し、これを可逆符号化回路３５および逆量子化回路３７に出力する。
レート制御回路３４は、例えば、バッファメモリ３６から読み出した画像データを基に量子化スケールＱＳを生成し、これを量子化回路３３に出力する。
可逆符号化回路３５は、量子化回路３３から入力した画像データを可変長符号化した画像データをバッファ３６に格納する。
このとき、可逆符号化回路３５は、階層化回路１０から入力した属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅをヘッダデータなどに格納する。
属性データＢｉｓＴｏｐは、例えば、ビットストリーム中のピクチャータイミングＳＥＩ内のdpd_output_delayとして格納される。
また、属性データＢＴｉｍｅは、ＳＥＩ内のpic_structとして格納される。
また、可逆符号化回路３５は、動き予測・補償回路４３から入力した動きベクトルＭＶあるいはその差分動きベクトル、参照画像データの識別データ、並びにイントラ予測回路４２から入力したイントラ予測モードをヘッダデータなどに格納する。
【００２８】
バッファメモリ３６に格納された画像データは、下位符号化データＳ１２として図２に示す多重化回路１５に読み出される。
逆量子化回路３７は、量子化回路３３の量子化に対応した逆量子化処理を、量子化回路３３からの画像データに施して、それによって得られたデータを生成し、これを逆直交変換回路３８に出力する。
逆直交変換回路３８は、逆量子化回路３７から入力したデータに、直交変換回路３２における直交変換の逆変換を施して生成した画像データを加算回路３９に出力する。
加算回路３９は、逆直交変換回路３８から入力した（デコードされた）画像データと、イントラ予測回路４２あるいは動き予測・補償回路４３から入力した予測画像データＰＩとを加算して参照（再構成）ピクチャデータを生成し、これをデブロックフィルタ４０に出力する。
【００２９】
デブロックフィルタ４０は、加算回路３９から入力した参照ピクチャデータのブロック歪みを除去してフレームメモリ４１に書き込む。
フレームメモリ４１に書き込まれた参照ピクチャデータは、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥとしてフレームメモリ４１から読み出されて図２に示す変換回路１３に出力される。
イントラ予測回路４２は、イントラ符号化するマクロブロックにおいて、残差が最小となるイントラ予測のモードおよび予測ブロックのブロックサイズを決定する。
イントラ予測回路４２は、ブロックサイズとして、４ｘ４および１６ｘ１６画素を用いる。
イントラ予測回路４２は、イントラ予測が選択された場合に、イントラ予測による予測画像データＰＩを演算回路３１および加算回路３９に出力する。
【００３０】
動き予測・補償回路４３は、既に符号化後に局所復号されてフレームメモリ４１に記憶されている参照ピクチャデータＲＥＦを基に動き予測を行い、残差を最小にする動きベクトルおよび動く補償のブロックサイズを決定する。
動き予測・補償回路４３は、ブロックサイズとして、１６ｘ１６、１６ｘ８、８ｘ１６、８ｘ８、８ｘ４、４ｘ８および４ｘ４画素を用いる。
動き予測・補償回路４３は、インター予測が選択された場合に、インター予測による予測画像データＰＩを演算回路３１および加算回路３９に出力する。
【００３１】
［変換回路１３］
次に、図２に示す変換回路１３について説明する。
上位レイヤ符号化回路１４が遅延回路１１から入力した上位フィールドデータＵ＿ＦＩ（遅延回路１１から読み出されたインタレース画像データＳ１０＿１）と、下位レイヤ符号化回路１２が変換回路１３に出力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥとが同時刻のフィールドデータであり、何れか一方がトップフィールドデータであり、他方がボトムフィールドデータであるという条件を満たす場合には、それらの走査位置が異なる。
そのため、変換回路１３は、遅延回路１１から入力した属性データＥｉｓＴｏｐ，ＥＴｉｍｅと、下位レイヤ符号化回路１２から入力した属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅとを基に、上記条件を満たすか否かを判断し、条件を満たすと判断すると、下位レイヤ符号化回路１２から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥに補間処理を施して、上記走査位置が一致した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを生成し、これを上位レイヤ符号化回路１４に出力する。
例えば、変換回路１３は、図７に示すトップフィールドデータ２Ｔを垂直方向に補間処理した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥａを生成し、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥから、上位レイヤ符号化回路１４で符号化される図３に示すボトムフィールドデータ２Ｂの走査位置に対応するラインデータを抽出して下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを生成し、これを上位レイヤ符号化回路１４に出力する。
【００３２】
また、変換回路１３は、下位レイヤ符号化回路１２から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥに対応する属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅを上位レイヤ符号化回路１４に出力する。
【００３３】
変換回路１３は、上位レイヤと下位レイヤが同じ時刻で、両方とも同じくトップ（またはボトム）フィールドである場合（ＢＴｉｍｅとＥＴｉｍｅが同じ時刻でＢｉｓＴｏｐとＥｉｓＴｏｐが同じ値の場合）、下位レイヤ符号化回路１２から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥをそのまま下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂとして上位レイヤ符号化回路１４に出力する。
【００３４】
［上位レイヤ符号化回路１４］
図８は、図２に示す上位レイヤ符号化回路１４の構成図である。
図８に示すように、上位レイヤ符号化回路１４は、例えば、画面並べ替え回路１２３、演算回路１３１、直交変換回路１３２、量子化回路１３３、レート制御回路１３４、可逆符号化回路１３５、バッファメモリ１３６、逆量子化回路１３７、逆直交変換回路１３８、加算回路１３９、デブロックフィルタ１４０、フレームメモリ１４１、イントラ予測回路１４２、並びに動き予測・補償回路１４３を有する。
【００３５】
画面並べ替え回路１２３は、図２に示す遅延回路１１から読み出したインタレース画像データＳ１０＿１のフィールドデータＵ＿ＦＩをピクチャタイプＩ，Ｐ，ＢからなるＧＯＰ構造に応じて、符号化する順番に並べ替えて、演算回路１３１、イントラ予測回路１４２および動き予測・補償回路１４３に出力する。
演算回路１３１は、画面並べ替え回路１２３から入力した符号化対象のフィールドデータあるいはフレームデータと、イントラ予測回路１４２、動き予測・補償回路１４３あるいは下位レイヤ予測回路１４５から入力した予測画像データＰＩとの差分を示す画像データを生成し、これを直交変換回路１３２に出力する。
直交変換回路１３２は、演算回路１３１から入力した画像データに離散コサイン変換やカルーネン・レーベ変換などの直交変換を施して変換係数を示す画像データ（例えばＤＣＴ係数）を生成し、これを量子化回路１３３に出力する。
【００３６】
量子化回路１３３は、直交変換回路１３２から入力した画像データ（量子化前の変換係数）を、レート制御回路１３４から入力した量子化スケールＱＳを基に量子化して量子化後の変換係数を示す画像データを生成し、これを可逆符号化回路１３５および逆量子化回路１３７に出力する。
レート制御回路１３４は、例えば、バッファメモリ１３６から読み出した画像データを基に量子化スケールＱＳを生成し、これを量子化回路１３３に出力する。
可逆符号化回路１３５は、量子化回路１３３から入力した画像データを可変長符号化した画像データをバッファ１３６に格納する。
このとき、可逆符号化回路１３５は、階層化回路１０から入力した属性データＥｉｓＴｏｐ，ＥＴｉｍｅをヘッダデータなどに格納する。
また、可逆符号化回路１３５は、動き予測・補償回路１４３から入力した動きベクトルＭＶあるいはその差分動きベクトル、参照画像データの識別データ、並びにイントラ予測回路１４２から入力したイントラ予測モードをヘッダデータなどに格納する。
【００３７】
バッファメモリ１３６に格納された画像データは、上位符号化データＳ１４として図２に示す多重化回路１５に読み出される。
逆量子化回路１３７は、量子化回路１３３の量子化に対応した逆量子化処理を、量子化回路１３３からの画像データに施して、それによって得られたデータを生成し、これを逆直交変換回路１３８に出力する。
逆直交変換回路１３８は、逆量子化回路１３７から入力したデータに、直交変換回路１３２における直交変換の逆変換を施して生成した画像データを加算回路１３９に出力する。
加算回路１３９は、逆直交変換回路１３８から入力した（デコードされた）画像データと、イントラ予測回路１４２あるいは動き予測・補償回路１４３から入力した予測画像データＰＩとを加算して参照（再構成）ピクチャデータを生成し、これをデブロックフィルタ１４０に出力する。
【００３８】
デブロックフィルタ１４０は、加算回路１３９から入力した参照ピクチャデータのブロック歪みを除去してフレームメモリ１４１に書き込む。
イントラ予測回路１４２は、イントラ符号化するマクロブロックにおいて、残差が最小となるイントラ予測のモードおよび予測ブロックのブロックサイズを決定する。
イントラ予測回路１４２は、ブロックサイズとして、４ｘ４および１６ｘ１６画素を用いる。
イントラ予測回路１４２は、イントラ予測が選択された場合に、イントラ予測による予測画像データＰＩを演算回路１３１および加算回路１３９に出力する。
【００３９】
動き予測・補償回路１４３は、既に符号化後に局所復号されてフレームメモリ１３１に記憶されている参照ピクチャデータＲＥＦを基に動き予測を行い、残差を最小にする動きベクトルおよび動く補償のブロックサイズを決定する。
動き予測・補償回路１４３は、ブロックサイズとして、１６ｘ１６、１６ｘ８、８ｘ１６、８ｘ８、８ｘ４、４ｘ８および４ｘ４画素を用いる。
動き予測・補償回路１４３は、インター予測が選択された場合に、インター予測による予測画像データＰＩを演算回路１３１および加算回路１３９に出力する。
【００４０】
下位レイヤ予測回路１４５は、図２に示す変換回路１３から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを基にイントラ予測を行い、予測画像データＰＩを生成する。
このとき、下位レイヤ予測回路１４５は、変換回路１３から入力した属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅを基に、イントラ予測に用いる下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを特定する。
【００４１】
そして、イントラ予測回路１４２、動き予測・補償回路１４３および下位レイヤ予測回路１４５が生成した予測画像データＰＩのうち、符号化対象の画像データとの差分が最小となる予測画像データＰＩが選択されて演算回路１３１に出力される。
【００４２】
［多重化回路１５］
多重化回路１５は、下位レイヤ符号化回路１２から入力した下位符号化データＳ１２と、上位レイヤ符号化回路１４から入力した上位符号化データＳ１４とを多重化して符号化データＳ２を生成する。
【００４３】
［符号化装置２の動作例］
以下、図２に示す符号化装置２の動作例を説明する。
階層化回路１０は、符号化対象のプログレッシブ画像データ（プログレッシブ信号）Ｓ９を入力し、プログレッシブ画像データＳ９を構成する複数のフレームデータの各々をトップフィールドデータとボトムフィールドデータとに分離する。
そして、階層化回路１０は、図３に示すように、上記分離したトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを、トップフィールドデータを遅延回路１１と下位レイヤ符号化回路１２に交互に出力する。
これにより、図３に示すように、インタレース画像データＳ１０＿１が、遅延回路１１に書き込まれた後に、下位レイヤ符号化回路１２および変換回路１３の処理時間だけ遅延して上位レイヤ符号化回路１４に出力される。
また、階層化回路１０から下位レイヤ符号化回路１２にインタレース画像データＳ１０＿２が出力される。
【００４４】
そして、下位レイヤ符号化回路１２において、インタレース画像データＳ１０＿２が符号化され、下位符号化データＳ１２が多重化回路１５に出力される。
また、下位レイヤ符号化回路１２において、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥが生成され、これがインタレース画像データＳ１０＿１と走査位置が一致するように変換回路１３において補間処理されて下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂが生成される。
【００４５】
そして、上位レイヤ符号化回路１４が、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥｂを基に、インタレース画像データＳ１０＿１（フィールドデータＵ＿ＦＩ）をイントラ符号化して上位符号化データＳ１４を生成する。
【００４６】
そして、多重化回路１５は、下位レイヤ符号化回路１２から入力した下位符号化データＳ１２と、上位レイヤ符号化回路１４から入力した上位符号化データＳ１４とを多重化して符号化データＳ２を生成する。
【００４７】
＜復号装置３＞
図９は、図１に示す復号装置３の構成図である。
図９に示すように、復号装置３は、例えば、分離回路５１、遅延回路５２、下位レイヤ復号回路５３、変換回路５４、上位レイヤ復号回路５５および再構成回路５６を有する。
【００４８】
［分離回路５１］
分離回路５１は、符号化装置２が生成した上述した符号化データＳ２を入力し、これを下位符号化データＳ１２と上位符号化データＳ１４とに分離し、下位符号化データＳ１２を下位レイヤ復号回路５３に出力し、上位符号化データＳ１４を遅延回路５２に書き込む。
【００４９】
［遅延回路５２］
遅延回路５２は、分離回路５１から入力した上位符号化データＳ１４を、下位レイヤ復号回路５３および変換回路５４における処理時間だけ遅延して上位レイヤ復号回路５５に出力する。
【００５０】
［下位レイヤ復号回路５３］
図１０は、図９に示す下位レイヤ復号回路５３の構成図である。
図１０に示すように、下位レイヤ復号回路５３は、例えば、蓄積バッファ６０、可逆復号回路６１、逆量子化回路６２、逆直交変換回路６３、加算回路６４、デブロックフィルタ６５、フレームメモリ６６、画面並べ替えバッファ６７、イントラ予測回路６９、動き予測・補償回路７０を有する。
【００５１】
蓄積バッファ６０には、分離回路５１から入力した下位符号化データＳ１２が書き込まれる。
【００５２】
可逆復号回路６１は、下位符号化データＳ１２内の処理対象のマクロブロックＭＢがインター符号化されていると判断した場合には、そのヘッダ部に書き込まれている動きベクトルを復号して動き予測・補償回路７０に出力する。
可逆復号回路６１は、下位符号化データＳ１２内の処理対象のマクロブロックＭＢがイントラ符号化されていると判断した場合には、そのヘッダ部に書き込まれているイントラ予測モード情報を復号してイントラ予測回路６９に出力する。
また、可逆復号回路６１は、下位符号化データＳ１２を復号して逆量子化回路６２に出力する。
また、可逆復号回路６１は、下位符号化データＳ１２のヘッダデータに含まれる属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅを、フレームメモリ６６および画面並べ替えバッファ６７に書き込むと共に、図９に示す変換回路５４に出力する。
【００５３】
逆量子化回路６２は、可逆復号回路６１で復号された画像データ（直交変換係数）を、可逆復号回路６１から入力した量子化パラメータＱＰを基に逆量子化して逆直交変換回路６３に出力する。
【００５４】
逆直交変換回路６３は、逆量子化回路６２から入力した画像データ（直交変換係数）に４ｘ４の逆直交変換処理を施して差分画像データを生成し、それを加算回路６４に出力する。
【００５５】
加算回路６４は、動き予測・補償回路７０あるいはイントラ予測回路６９らの予測画像データＰＩと、逆直交変換回路６３からの差分画像データとを加算して画像データを生成し、これをデブロックフィルタ６５に出力する。
【００５６】
デブロックフィルタ６５は、加算回路６４から入力した画像データにデブロックフィルタ処理を施して、処理後の復号画像データをフレームメモリ６６および画面並べ替えバッファ６７に書き込む。
【００５７】
フレームメモリ６６に記憶された復号画像データは、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１として図９に示す変換回路５４に読み出される。
【００５８】
イントラ予測回路６９は、可逆復号回路６１から入力したイントラ予測モードと、フレームメモリ６６から読み出した復号画像データとを基に予測画像データＰＩを生成し、これを加算回路６４に出力する。
【００５９】
動き予測・補償回路７０は、フレームメモリ６６から読み出した復号画像データと、可逆復号回路６１から入力した動きベクトルとを基に、予測画像データＰＩを生成し、これを加算回路６４に出力する。
【００６０】
画面並べ替えバッファ６７は、デブロックフィルタ６５から書き込まれた復号画像データを記憶する。
画面並べ替えバッファ６７に記憶された復号画像データは、表示順に、下位復号画像データＳ５３として図９に示す再構成回路５６に読み出される。
【００６１】
［変換回路５４］
次に、図９に示す変換回路５４について説明する。
上位レイヤ復号回路５５が遅延回路５２から入力した上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩ（遅延回路５２から読み出された上位符号化データＳ１４）と、下位レイヤ復号回路５３が変換回路５４に出力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１とが同時刻のフィールドデータであり、何れか一方がトップフィールドデータであり、他方がボトムフィールドデータであるという条件を満たす場合には、それらの走査位置が異なる。
そのため、変換回路５４は、遅延回路５２から入力した上位符号化データＳ１４内の属性データＥｉｓＴｏｐ，ＥＴｉｍｅと、下位レイヤ復号回路５３から入力した属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅとを基に、上記条件を満たすか否かを判断し、条件を満たすと判断すると、下位レイヤ復号回路５３から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１に補間処理を施して下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ａを生成する。
そして、変換回路５４は、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ａから、上位レイヤ復号回路５５で復号される上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩの走査位置に対応するラインデータを抽出して下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ｂを生成し、これを上位レイヤ復号回路５５に出力する。
【００６２】
また、変換回路１３は、下位レイヤ復号回路５３から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１に対応する属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅを上位レイヤ復号回路５５に出力する。
【００６３】
変換回路５４は、上位レイヤと下位レイヤが同じ時刻で、両方とも同じくトップ（またはボトム）フィールドである場合（ＢＴｉｍｅとＥＴｉｍｅが同じ時刻でＢｉｓＴｏｐとＥｉｓＴｏｐが同じ値の場合）、下位レイヤ復号回路５３から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１をそのまま下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ｂとして上位レイヤ復号回路５５に出力する。
【００６４】
［上位レイヤ復号回路５５］
図１１は、図９に示す上位レイヤ復号回路５５の構成図である。
図１１に示すように、上位レイヤ復号回路５５は、例えば、蓄積バッファ１６０、可逆復号回路１６１、逆量子化回路１６２、逆直交変換回路１６３、加算回路１６４、デブロックフィルタ１６５、フレームメモリ１６６、画面並べ替えバッファ１６７、イントラ予測回路１６９、動き予測・補償回路１７０および下位レイヤ予測回路１７１を有する。
【００６５】
蓄積バッファ１６０には、遅延回路５２から読み出された上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩが書き込まれる。
【００６６】
可逆復号回路１６１は、上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩ内の処理対象のマクロブロックＭＢがインター符号化されていると判断した場合には、そのヘッダ部に書き込まれている動きベクトルを復号して動き予測・補償回路１７０に出力する。
可逆復号回路１６１は、上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩ内の処理対象のマクロブロックＭＢがイントラ符号化されていると判断した場合には、そのヘッダ部に書き込まれているイントラ予測モード情報を復号してイントラ予測回路１６９に出力する。
可逆復号回路１６１は、ヘッダ部を基に上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩが下位レイヤイントラ予測されていると判断した場合には、そのヘッダ部に書き込まれているイントラ予測モード情報を復号してイントラ予測回路１６９に出力する。
また、可逆復号回路１６１は、上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩを復号して逆量子化回路１６２に出力する。
また、可逆復号回路１６１は、上位符号化フィールドデータＵ＿ＥＦＩのヘッダデータに含まれる属性データＥｉｓＴｏｐ，ＥＴｉｍｅを、変換回路５４、再構成回路５６および下位レイヤ予測回路１７１に出力する。
【００６７】
逆量子化回路１６２は、可逆復号回路１６１で復号された画像データ（直交変換係数）を、可逆復号回路１６１から入力した量子化パラメータＱＰを基に逆量子化して逆直交変換回路１６３に出力する。
【００６８】
逆直交変換回路１６３は、逆量子化回路１６２から入力した画像データ（直交変換係数）に４ｘ４の逆直交変換処理を施して差分画像データを生成し、それを加算回路１６４に出力する。
【００６９】
加算回路１６４は、動き予測・補償回路１７０、イントラ予測回路１６９あるいは下位レイヤ予測回路１７１らの予測画像データＰＩと、逆直交変換回路１６３からの差分画像データとを加算して画像データを生成し、これをデブロックフィルタ１６５に出力する。
【００７０】
デブロックフィルタ１６５は、加算回路１６４から入力した画像データにデブロックフィルタ処理を施して、処理後の復号画像データをフレームメモリ１６６および画面並べ替えバッファ１６７に書き込む。
【００７１】
イントラ予測回路１６９は、通常のイントラ予測が指定されている場合に、可逆復号回路１６１から入力したイントラ予測モードと、フレームメモリ１６６から読み出した復号画像データとを基に予測画像データＰＩを生成し、これを加算回路１６４に出力する。
【００７２】
動き予測・補償回路１７０は、インター予測が指定されている場合に、フレームメモリ１６６から読み出した復号画像データと、可逆復号回路１６１から入力した動きベクトルとを基に、予測画像データＰＩを生成し、これを加算回路１６４に出力する。
【００７３】
下位レイヤ予測回路１７１は、下位レイヤイントラ予測が指定されている場合に、可逆復号回路１６１から入力したイントラ予測モードと、変換回路５４から入力した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ｂとを基に、フレームメモリ１６６から読み出した復号画像データとを用いて予測画像データＰＩを生成し、これを加算回路１６４に出力する。
このとき、下位レイヤ予測回路１７１は、例えば、可逆復号回路１６１から入力した属性データＥｉｓＴｏｐ，ＥＴｉｍｅと、変換回路５４から入力した属性データＢｉｓＴｏｐ，ＢＴｉｍｅとを基に、フレームメモリ１６６から読み出した復号画像データに対応した下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ｂとを選択して用いる。
【００７４】
画面並べ替えバッファ１６７は、デブロックフィルタ１６５から書き込まれた復号画像データを記憶する。
画面並べ替えバッファ１６７に記憶された復号画像データは、表示順に、上位復号画像データＳ５５として図９に示す再構成回路５６に読み出される。
【００７５】
［再構成回路５６］
再構成回路５６は、上位レイヤ復号回路５５から入力した上位復号画像データＳ５５と下位レイヤ復号回路５３から入力した下位復号画像データＳ５３とを再構成してプログレッシブ画像データＳ５６を生成する。
【００７６】
［図９に示す復号装置３の動作例］
分離回路５１は、符号化装置２が生成した上述した符号化データＳ２を入力し、これを下位符号化データＳ１２と上位符号化データＳ１４とに分離し、下位符号化データＳ１２を下位レイヤ復号回路５３に出力し、上位符号化データＳ１４を遅延回路５２に書き込む。
そして、遅延回路５２は、分離回路５１から入力した上位符号化データＳ１４を、下位レイヤ復号回路５３および変換回路５４における処理時間だけ遅延して上位レイヤ復号回路５５に出力する。
【００７７】
そして、下位レイヤ復号回路５３において、下位符号化データＳ１２が復号され、下位復号画像データＳ５３を生成し、これを再構成回路５６に出力する。
また、下位レイヤ復号回路５３において、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１が生成され、変換回路５４に出力される。
【００７８】
そして、変換回路５４において、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１が、上位フィールド画像データＵ＿ＥＦＩと走査位置が一致するように補間処理されて下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ｂが生成される。
そして、上位レイヤ復号回路５５が、下位予測画像データＬ＿ＰＲＥ１ｂを基に、上位フィールド画像データＵ＿ＥＦＩをイントラ復号して上位復号画像データＳ５５を生成し、これを再構成回路５６に出力する。
そして、再構成回路５６において、上位レイヤ復号回路５５から入力した上位復号画像データＳ５５と下位レイヤ復号回路５３から入力した下位復号画像データＳ５３とを再構成してプログレッシブ画像データＳ５６を生成する。
【００７９】
以上説明したように、符号化装置２によれば、図２に示す下位レイヤ符号化回路１２および上位レイヤ符号化回路１４の各々においてインタレース画像データを符号化できる。
また、復号装置３によれば、図９に示す下位レイヤ復号回路５３および上位レイヤ復号回路５５の各々においてインタレース画像データを復号できる。
すなわち、本実施形態によれば、階層符号化の各階層においてインタレース画像データを扱うことができる。
また、本実施形態によれば、階層符号化された画像データを復号する場合に、各階層においてインタレース画像データを扱うことができる。＾
【００８０】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
例えば、上述した符号化装置２あるいは復号装置３の機能の全部あるいは一部を、図１２に示すように、メモリ２５２に記憶されたプログラムＰＲＧの記述に従ってＣＰＵ(Central Processing Unit)などの処理回路２５３が実行してもよい。
この場合に、インターフェース２５１を介して、符号化対象あるいは復号対象の画像データが入力され、その処理結果が出力される。
【符号の説明】
【００８１】
１…通信システム、２…符号化装置、３…復号装置、１０…階層化回路、１１…遅延回路、１２…下位レイヤ符号化回路、１３…変換回路、１４…上位レイヤ符号化回路、１５…多重化回路、２３，１２３…画面並べ替え回路、３１，１３１…演算回路、３２，１３２…直交変換回路、３３，１３３…量子化回路、３４，１３４…レート制御回路、３５，１３５…可逆符号化回路、３６，１３６…バッファメモリ、３７，１３７…逆量子化回路、３８，１３８…逆直交変換回路、３９，１３９…加算回路、４０，１４０…デブロックフィルタ、４１，１４１…フレームメモリ、４２，１４２…イントラ予測回路、４３，１４３…動き予測・補償回路、５１…分離回路、５２…遅延回路、５３…下位レイヤ復号回路、５４…変換回路、５５…上位レイヤ復号回路、５６…再構成回路、６０，１６０…蓄積バッファ、６１，１６１…可逆復号回路、６２，１６２…逆量子化回路、６３，１６３…逆直交変換回路、６４，１６４…加算回路、６５，１６５…デブロックフィルタ、６６，１６６…フレームメモリ、６７，１６７…画面並べ替えバッファ、６９，１６９…イントラ予測回路、７０，１７０…動き予測・補償回路
【図１】
2011142698.tif 000003
【図２】
2011142698.tif 000004
【図３】
2011142698.tif 000005
【図４】
2011142698.tif 000006
【図５】
2011142698.tif 000007
【図６】
2011142698.tif 000008
【図７】
2011142698.tif 000009
【図８】
2011142698.tif 000010
【図９】
2011142698.tif 000011
【図１０】
2011142698.tif 000012
【図１１】
2011142698.tif 000013
【図１２】
2011142698.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月25日(2011.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化装置であって、
前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の符号化手段と、
前記第１の符号化手段が前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、
前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第２の符号化手段と、
を有し、
前記第２の符号化手段は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を符号化する
符号化装置。
【請求項２】
前記第１の符号化手段および前記第２の符号化手段は、それぞれ前記符号化としてイントラ符号化を行う
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記第１の符号化手段は、前記一方のフィールドデータを符号化した後に復号して再構成画像データを生成し、当該再構成画像データを前記第１の予測画像データとして前記変換手段に出力する
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記複数のピクチャデータの各々を、前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとに分離する分離手段
をさらに有する請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記分離手段は、連続したピクチャデータの一方のトップフィールドデータを前記第１の符号化手段に符号化させ、他方のトップフィールドデータを前記第２の符号化手段に符号化させる
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項６】
前記第１の符号化手段および前記第２の符号化手段の各々は、連続した２つのピクチャデータの一方のトップフィールドデータと、他方のボトムフィールドデータとで構成されるフレームデータを符号化する
請求項５に記載の符号化装置。
【請求項７】
前記第１の符号化手段が符号化したフィールドデータと、前記第２の符号化手段が符号化したフィールドデータとを多重化する多重化手段
をさらに有する請求項１に記載の符号化装置。
【請求項８】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化方法であって、
前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の工程と、
前記第１の工程で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、
前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の工程と、
を有し、
前記第３の工程は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を符号化する
符号化方法。
【請求項９】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の手順と、
前記第１の手順で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、
前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の手順と、
を前記コンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第３の手順は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を符号化する
プログラム。
【請求項１０】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号装置であって、
前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の復号手段と、
前記第１の復号手段が復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、
前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第２の復号手段と、
を有し、
前記第２の復号手段は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を復号する
復号装置。
【請求項１１】
前記第１の復号手段および前記第２の復号手段は、それぞれ前記復号としてイントラ復号を行う
請求項１０に記載の復号装置。
【請求項１２】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号方法であって、
前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の工程と、
前記第１の工程の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、
前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の工程と、
を有し、
前記第３の工程は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を復号する
復号方法。
【請求項１３】
動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の手順と、
前記第１の手順の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、
前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の手順と、
を前記コンピュータに実行させるプログラムであって、
前記第３の手順は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を復号する
プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、第１の発明の符号化装置は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化装置であって、前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の符号化手段と、前記第１の符号化手段が前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第２の符号化手段と、を有し、前記第２の符号化手段は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を符号化する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
第２の発明の符号化方法は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化する符号化方法であって、前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の工程と、前記第１の工程で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の工程と、を有し、前記第３の工程は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を符号化する
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第３の発明のプログラムは、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されたトップフィールドデータとボトムフィールドデータとを階層符号化するコンピュータが実行するプログラムであって、前記ピクチャデータから分離された前記トップフィールドデータと前記ボトムフィールドデータとの２つのフィールドデータのうち一方のフィールドデータを符号化する第１の手順と、前記第１の手順で前記一方のフィールドデータを符号化して生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つのフィールドデータのうち他方のフィールドデータを符号化する第３の手順と、を前記コンピュータに実行させるプログラムであって、前記第３の手順は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を符号化する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第４の発明の復号装置は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号装置であって、前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の復号手段と、前記第１の復号手段が復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する変換手段と、前記変換手段が生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第２の復号手段と、を有し、前記第２の復号手段は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を復号する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第５の発明の復号方法は、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号する復号方法であって、前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の工程と、前記第１の工程の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の工程と、前記第２の工程で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の工程と、を有し、前記第３の工程は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を復号する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第６の発明のプログラムは、動画像を構成する複数のピクチャデータの各々から分離されて２つのフィールドデータを階層符号化して得られた２つの符号化フィールドデータを復号するコンピュータが実行するプログラムであって、前記２つの符号化フィールドデータのうち一方の符号化フィールドデータを復号する第１の手順と、前記第１の手順の復号により生成した第１の予測画像データを補間処理して、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータの走査位置の第２の予測画像データを生成する第２の手順と、前記第２の手順で生成した前記第２の予測画像データを基に、前記２つの符号化フィールドデータのうち他方の符号化フィールドデータを復号する第３の手順と、を前記コンピュータに実行させるプログラムであって、前記第３の手順は、前記他方のフィールドデータを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データと、動き予測・補償によって生成した予測画像データと、前記第２の予測画像データを用いたイントラ予測によって生成した予測画像データとのうち、前記他方のフィールドデータとの間の差分を最小にする予測画像データを選択し、前記他方のフィールドデータと、前記予測画像データとの差分を復号する。