(57)【要約】【課題】適応的にフィールド構造又はフレーム構造の符号化を行う所定の符号化方式で符号化された画像データの高速再生を簡易な構成で可能とする画像復号化装置及び方法を提案する。【解決手段】高速再生モード時には、フレーム構造の符号化方式により符号化されたフレーム内符号化画像又は当該フレーム内符号化画像における一方のフィールドの符号化画像データ、及びフィールド構造の符号化方式により符号化されたフィールド内符号化画像の符号化画像データに対してのみ復号化処理を施すようにした。【選択図】        図６
2004328634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
適応的にフィールド構造又はフレーム構造の符号化を行う所定の符号化方式で符号化された画像データでなる符号化画像データを復号化処理する画像復号化装置において、
上記符号化画像データに対して上記復号化処理を施す復号化処理手段と、
上記復号化処理手段を制御する制御手段と
を具え、
上記制御手段は、
高速再生モード時、上記フレーム構造の符号化方式により上記符号化されたフレーム内符号化画像又は当該フレーム内符号化画像における一方のフィールドの上記符号化画像データ、及び上記フィールド構造の符号化方式により上記符号化されたフィールド内符号化画像の上記符号化画像データに対してのみ上記復号化処理を施すように、上記復号化処理手段を制御する
ことを特徴とする画像復号化装置。
【請求項２】
上記符号化画像データを上記復号化処理することにより得られた復号画像データに対して所定のフィルタ処理を施すフィルタ手段を具え、
上記制御手段は、
上記高速再生モード時、当該復号画像データに対して上記フィルタ処理を施さないように、上記フィルタ手段を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像復号化装置。
【請求項３】
上記フィルタ処理は、ブロックノイズを低減するデブロックフィルタ処理である
ことを特徴とする請求項２に記載の画像復号化装置。
【請求項４】
上記符号化画像データを上記復号化処理することにより得られた復号画像データを一方のフィールドとし、当該復号画像データを他方のフィールドにコピーするようにして復号画像の画像データを生成するフィールド／フレーム変換手段
を具えることを特徴とする請求項１に記載の画像復号化装置。
【請求項５】
適応的にフィールド構造又はフレーム構造の符号化を行う所定の符号化方式で符号化された画像データでなる符号化画像データを復号化処理する画像復号化方法において、
高速再生モード時には、上記フレーム構造の符号化方式により上記符号化されたフレーム内符号化画像又は当該フレーム内符号化画像における一方のフィールドの上記符号化画像データ、及び上記フィールド構造の符号化方式により上記符号化されたフィールド内符号化画像の上記符号化画像データに対してのみ上記復号化処理を施す
ことを特徴とする画像復号化方法。
【請求項６】
通常再生モード時には、上記符号化画像データを上記復号化処理することにより得られた復号画像データに対して所定のフィルタ処理を施し、上記高速再生モード時には、当該復号画像データに対して上記フィルタ処理を施さない
ことを特徴とする請求項５に記載の画像復号化方法。
【請求項７】
上記フィルタ処理は、ブロックノイズを低減するデブロックフィルタ処理である
ことを特徴とする請求項６に記載の画像復号化方法。
【請求項８】
上記符号化画像データを上記復号化処理することにより得られた復号画像データを第１フィールドとし、当該復号画像データを第２フィールドにコピーするようにして復号画像の画像データを生成する
ことを特徴とする請求項５に記載の画像復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像復号化装置及び方法に関し、例えばＪＶＴ（Ｊｏｉｎｔ  Ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ−Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｏｄｉｎｇ）符号化方式に準拠した画像復号化装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）などの効率の高い情報の伝送及び蓄積を目的とする画像符号化方式に準拠した画像処理装置が、放送局などの情報配信側と、一般家庭などの情報受信側との双方において普及しつつある。
【０００３】
特に、ＭＰＥＧ２（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−２）方式は、汎用の画像符号化方式として定義されており、飛越し走査（インタレース）フォーマット及び順次走査（ノンインタレース）フォーマットの双方、並びに標準解像度の画像フォーマット及び高精細の画像フォーマットの全てを網羅している点で、現在ではプロフェッショナル用途及びコンシューマ用途の各種アプリケーションに広く用いられている。
【０００４】
そしてこのＭＰＥＧ２方式によれば、例えば標準解像度（７２０×４８０画素）の飛び越し走査フォーマットの画像であれば４〜８〔Ｍｂｐｓ〕、高解像度（１９２０×１０８８画素）の飛び越し走査フォーマットの画像であれば１８〜２２〔Ｍｂｐｓ〕程度のビットレートでの伝送が可能となる。
【０００５】
一方、近年では携帯電話機などの携帯端末装置の普及等により一段と圧縮率の高い符号化方式が要求されており、これに対応すべく新たな画像符号化方式としてＭＰＥＧ４方式が１９９８年１２月にＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−２として国際規格に承認された。
【０００６】
さらに、近年、テレビジョン会議用の画像符号化を目的として、Ｈ．２６Ｌ（ＩＴＵ−Ｔ  Ｑ６／１６  ＶＣＥＧ）という画像符号化方式の規格化が進んでいる。Ｈ．２６Ｌは、ＭＰＥＧ２方式やＭＰＥＧ４方式といった従来の符号化方式に比べて、その符号化及び復号化により多くの演算量が要求されるものの、より高い符号化効率を実現できることが知られている。
【０００７】
また、現在、このＨ．２６Ｌをベースとして、Ｈ．２６Ｌではサポートされていない機能をも取り入れ、より高い符号化効率を実現する画像符号化方式であるＪＶＴ符号化方式の標準化も進められている（例えば非特許文献１参照）。
【０００８】
【非特許文献１】
ＤＲＡＦＴ  ＩＳＯ／ＩＥＣ  １／４  ４９６−１０：２００２（Ｅ）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなＪＶＴ符号化方式で圧縮符号化された画像データ（以下、これをＪＶＴ符号化画像データと呼ぶ）を復号化する際、図８に示すように、Ｉピクチャ（イントラ符号化画像）１Ｉ、Ｐピクチャ（フレーム間順方向予測符号化画像）１Ｐ及びＢピクチャ（双方向予測符号化画像）１Ｂのうち、Ｉピクチャ１Ｉの画像データについてのみ再生処理（復号化処理）するようにすれば、Ｐピクチャ１ＰやＢピクチャ１Ｂの再生処理時に必要となる動き補償処理を省略して、高速再生を行い得るものと考えられる。
【００１０】
しかしながらＪＶＴ符号化方式では、ブロック分割符号化方式に特有のブロックノイズを低減することを目的として、復号化された画像のブロック境界にフィルタ処理（以下、これをデブロックフィルタ処理と呼ぶ）を施すことが規定されている。そして、このデブロックフィルタ処理には膨大な演算を必要とするため、現在の技術ではＩピクチャ１Ｉのみの再生処理であっても未だ十分な程度の高速再生を行い得ない問題がある。
【００１１】
一方、ＪＶＴ符号化方式においては、符号化対象の画像が飛越し走査フォーマットである場合における符号化モードとして、図９（Ａ）に示すようなフレーム又は図９（Ｂ）に示すようなフィールド（第１及び第２フィールド）を符号化単位とするピクチャレベルでの符号化モードと、図１０に示すような上下に隣接する２つのマクロブロック２からなるマクロブロックペア（ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ  ｐａｉｒ）３を符号化単位とするマクロブロックレベルでの符号化モードとが規定されている。
【００１２】
因みに、図９（Ｂ）に示すフィールドを符号化単位とするフィールド構造の符号化モードの場合には、ＪＶＴ符号化画像データのスライスヘッダに含まれるｆｉｅｌｄ＿ｐｉｃ＿ｆｌａｇの値が「１」にセットされ、図９（Ａ）に示すフレーム２を符号化単位とするフレーム構造の符号化モードの場合には、当該ｆｉｅｌｄ＿ｐｉｃ＿ｆｌａｇの値が「０」にセットされると共にシーケンスパラメータセット（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ  Ｓｅｔ）に含まれるｍｂ＿ａｄｐｔｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｌａｇの値が「０」にセットされる。また図１０に示すマクロブロックペア５を符号化単位とする符号化モードの場合には、スライスヘッダのｆｉｅｌｄ＿ｐｉｃ＿ｆｌａｇの値が「０」にセットされると共にシーケンスパラメータセットのｍｂ＿ａｄｐｔｉｖｅ＿ｆｒａｍｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｆｌａｇの値が「０」にセットされる。
【００１３】
またＪＶＴ符号化方式では、動き量の大きな飛越し走査フォーマットの画像に対してはフレーム構造の符号化処理よりもフィールド構造の符号化処理のほうが効率良く符号化できる場合があることを考慮して、符号化対象の画像が飛越し走査フォーマットである場合には、これらフレーム構造の符号化とフィールド構造の符号化とをピクチャ単位で適応的に切り替えることが認められている。
【００１４】
さらにＪＶＴ符号化方式では、符号化対象の画像が飛越し走査フォーマットである場合において符号化単位としてフィールド構造を適用したときには、図１１に示すように、Ｉピクチャ１Ｉの第１フィールドをフィールド内で完結するように符号化（以下、これをフィールド内符号化と呼ぶ）（Ｉフィールド）し、第２フィールドを時間的に前方向のフィールド画像を参照して符号化（Ｐフィールド）することも認められている。
【００１５】
従って、このように第１及び第２フィールドがそれぞれＩフィールド又はＰフィールドとして符号化されたＩピクチャ１Ｉを復号化するに際しては、第２フィールド（Ｐフィールド）の復号化処理のために予め対応する参照画像を復号化する必要がある。
【００１６】
この場合において、ＪＶＴ符号化方式では、図１２に示すように、符号化時における動き補償処理時の参照画像として対象フレーム画像の前後の２以上のフレーム画像を用いることができるマルチプルリファレンスフレーム（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｆｒａｍｅ）機能がサポートされている。
【００１７】
このため、図１３に示すように、第２フィールドがＰフィールドであるＩピクチャを復号化するに際して、当該Ｐフィールドが当該Ｉピクチャ以外の他のＰピクチャ１ＰやＢピクチャ１Ｂのフィールド画像を参照画像としている場合には、当該Ｐピクチャ１ＰやＢピクチャ１Ｂの復号化処理をも必要となる。
【００１８】
このようにＪＶＴ符号化方式では、符号化対象の画像が飛越し走査フォーマットである場合、Ｉピクチャ１Ｉのみに対する再生処理では復号画像が得られないことがあり、このため上述のようにＩピクチャ１Ｉのみの再生処理による高速再生を行うことが困難な問題があった。
【００１９】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成で高速再生を行い得る画像復号化装置及び方法を提案しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、画像復号化装置において、符号化画像データに対して復号化処理を施す復号化処理手段と、当該復号化処理手段を制御する制御手段とを設け、当該制御手段が、フレーム構造の符号化方式により符号化されたフレーム内符号化画像又は当該フレーム内符号化画像における一方の符号化画像データ、及びフィールド構造の符号化方式により符号化されたフィールド内符号化画像の符号化画像データに対してのみ復号化処理を施すように、上記復号化処理手段を制御するようにした。
【００２１】
この結果この画像復号化装置では、煩雑な動き補償処理を行うことなく、フレーム内符号化画像及びフィールド内符号化画像のみを順次復号化することができる。
【００２２】
また本発明においては、画像復号化方法において、高速再生モード時には、フレーム構造の符号化方式により符号化されたフレーム内符号化画像又は当該フレーム内符号化画像における一方のフィールドの符号化画像データ、及びフィールド構造の符号化方式により符号化されたフィールド内符号化画像の符号化画像データに対してのみ復号化処理を施すようにした。
【００２３】
この結果この画像復号化方法によれば、煩雑な動き補償処理を行うことなく、フレーム内符号化画像及びフィールド内符号化画像のみを順次復号化することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００２５】
（１）デブロックフィルタ処理
ここでは、まず上述のＪＶＴ符号化方式において採用されている上述のデブロックフィルタ処理について説明する。
【００２６】
デブロックフィルタ処理は、ブロック分割符号化方式に特有のブロックノイズを低減することを目的として、復号画像における隣接する４×４ブロックの各境界（以下、これをブロック境界と呼ぶ）にフィルタを施すフィルタ処理である。ＪＶＴ符号化方式においては、復号画像が出力画像として用いられるだけでなく、そのフレーム以降の参照画像としても用いられるため、このような復号画像に対するデブロックフィルタ処理によって、参照画像がブロックノイズのない滑らかな画像となり、符号化効率や主観画質を向上させることができる。
【００２７】
このデブロックフィルタ処理では、ブロック境界に適用するフィルタの強度をＢｏｕｎｄａｒｙ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（以下、これをフィルタ強度Ｂｓと呼ぶ）として定義することにより、ブロック境界毎に最も適した強度のフィルタをかけることが可能である。このフィルタ強度Ｂｓの値は、そのブロック境界にデブロックフィルタをかけるかどうかの判定と、デブロックフィルタをかけた際の画素値変動の最大値を定義するために参照される。
【００２８】
各ブロック境界におけるフィルタリングによって修正される画素は、最大で境界に隣接する２画素とその隣の画素の最大４画素である。４画素のうちどの画素がフィルタリングで修正されるかは、フィルタ強度Ｂｓの値と画素そのもののなだらかさを閾値として決定される。基本的には、隣接画素の差が小さい場合（なだらか又は明確にエッジではない場合）にフィルタリングにより、かかる４画素の値が修正される。
【００２９】
この場合、修正される４画素の全てが直接フィルタリング処理されるのではなく、元の画素値からの差分値が計算され加算される。特にブロック境界に隣接する２画素には同じ絶対値の値が加算される。この際の差分絶対値の取り得る最大値は量子化パラメータＱＰ及びフィルタ強度Ｂｓの各値をもとに、所定のテーブルから検索される。量子化パラメータＱＰとフィルタ強度Ｂｓが大きい程、大きい差分値を許すことになる。
【００３０】
フィルタ強度Ｂｓの値が４、すなわちブロック境界がマクロブロック同士の境界（以下、これをマクロブロック境界と呼ぶ）で、かつ少なくとも１方の４×４ブロックがイントラブロックの場合、ブロック境界が顕著に現れる可能性があるため、より強力な５タップフィルタが適用される。
【００３１】
この場合のデブロックフィルタ処理は、復号画像に対する条件付きの処理であり、マクロブロック単位で実施される。具体的には、図１に示すように、１６×１６画素からなるマクロブロック１０内の３本の垂直境界１１１〜１１３に水平フィルタをかけ、次に３本の水平境界１２１〜１２３に垂直フィルタをかけ、最後にマクロブロック１０の左と上のマクロブロック境界１１０、１２０にそれぞれフィルタ処理を適用する。画像の縁には適用しない。
【００３２】
そしてこの際に、隣接する４×４ブロック１３毎のブロック境界に適用されるフィルタ強度Ｂｓを図２に示すＢｓ決定処理手順ＲＴ１に従って決定される。具体的には、まず対象とするブロック境界を挟んで隣接する２つの４×４ブロック１３のいずれか一方がイントラブロックであるか否が判断され（ステップＳＰ１）、肯定結果が得られた場合にはさらにその２つの４×４ブロック１３のブロック境界がマクロブロック境界であるか否かが判断される（ステップＳＰ２）。そしてこの境界がマクロブロック境界である場合にはフィルタ強度Ｂｓが「４」に決定され（ステップＳＰ３）、当該境界がマクロブロック境界でない場合にはフィルタ強度Ｂｓが「３」に決定される（ステップＳＰ４）。
【００３３】
一方、対象とするブロック境界を挟んで隣接する２つの４×４ブロック１３のいずれもがイントラブロックでない場合には、いずれかの４×４ブロック１３に直交変換係数があるか否かが判断され（ステップＳＰ５）、肯定結果が得られた場合にはフィルタ強度Ｂｓが「２」に決定される（ステップＳＰ８）。
【００３４】
これに対していずれの４×４ブロック１３にも直交変換係数がない場合には、かかる２つの４×４ブロック１３の各参照画像が同じであるか、又はこの２つの４×４ブロック１３（例えばブロックｐ及びブロックｑとする）の各動きベクトルのｘ方向成分（Ｖ（ｐ，ｘ）、Ｖ（ｑ，ｘ））の差分の絶対値（｜Ｖ（ｐ，ｘ）−Ｖ（ｑ，ｘ）｜）が１画素以上あるか、若しくはこの２つの４×４ブロック１３の各動きベクトルのｙ方向成分（Ｖ（ｐ，ｙ）、Ｖ（ｑ，ｙ））の差分の絶対値（｜Ｖ（ｐ，ｙ）−Ｖ（ｑ，ｙ）｜）が１画素以上あるかが判断される（ステップＳＰ７）。
【００３５】
そしてこれら３つの条件のいずれかを満たすときには、フィルタ強度Ｂｓが「１」に決定され（ステップＳＰ８）、満たさないときにはフィルタ強度Ｂｓが「０」に決定される（ステップＳＰ９）。
【００３６】
なお、図１において破線で示す色差信号のマクロブロック１３内における各ブロック境界に適用されるフィルタ強度Ｂｓは、対応する輝度信号のマクロブロック１０における対応するブロック境界のフィルタ強度Ｂｓに対して決定した値を用いる。
【００３７】
図３に４×４ブロック１３同士のブロック境界とフィルタリングに用いられる周辺８画素ｐ０〜ｐ３、ｑ０〜ｑ３を示す。この図３は水平フィルタリングの際の場合を図示したものであるが、垂直フィルタリングに関しても同様である。ブロック境界１５に隣接する画素はｐ０、ｑ０であり、デブロックフィルタ処理で修正される画素は最大でｐ１、ｐ０、ｑ０、ｑ１の４画素である。デブロックフィルタ処理は、フィルタ強度Ｂｓが「０」でなく、かつ次式
【００３８】
【数１】
2004328634.tif 000003
【００３９】
の条件を満たすときにのみ実施される。
【００４０】
ここで、この（１）式におけるαとβは、図４に示すように、量子化パラメータＱＰの値の依存する閾値であり、この量子化パラメータＱＰが大きくなる程、α、βは緩くなる。具体的には、αはブロック境界に隣接する画素値変動に対応する閾値であり、βは各４×４ブロック１３内の画素値変動に対応する閾値である。換言すれば、（１）式は、画素値の変化が小さい領域についてはデブロックフィルタ処理を施し、画素値の変化が大きい領域については本来エッジ部であると判断してデブロックフィルタ処理を施さないということを意味している。
【００４１】
なお、隣接する４×４ブロック１３の量子化パラメータＱＰが異なる場合には、その平均ＱＰａｖを参照する。
【００４２】
一方、（１）式を満たす場合には、画素ｐ０及び画素ｑ０に対し、デブロックフィルタ処理後のこれら画素ｐ０及び画素ｑ０の画素値をそれぞれＰ０、Ｑ０として、次式
【００４３】
【数２】
2004328634.tif 000004
【００４４】
【数３】
2004328634.tif 000005
【００４５】
【数４】
2004328634.tif 000006
【００４６】
を満たすようにデブロックフィルタ処理が施される。
【００４７】
ここで、（２）式及び（３）式におけるｃｌｉｐ１は［０，２５５］のクリッピングを意味する。つまり（２）式〜（４）式は、ブロック境界１５（図３）に隣接する画素ｐ０及び画素ｑ０に対して同じ値Δを加減するというフィルタ処理を意味する。
【００４８】
ｃｌｉｐ３は［−Ｃ，＋Ｃ］でクリッピングすることを意味する。（３）式により、値Δはクリッピング値−Ｃ、Ｃを最小又は最大値とした画素ｐ０及び画素ｑ０の増減値ということである。この際のクリッピング値Ｃは、上述した量子化パラメータＱＰの平均値ＱＰａｖとフィルタ強度Ｂｓにより決まる値である。
【００４９】
次に、これら画素ｐ０及び画素ｑ０を介して対峙する画素ｐ１及び画素ｑ１に対してフィルタ処理を実施するかどうかの判定とその処理について説明する。このフィルタ処理は色差成分には適用されない。すなわち、色差に対しては境界に隣接した画素値のみが修正され得る。
【００５０】
画素ｐ１に対するフィルタ処理は、４×４ブロック１３のアクティビティパラメータａｐが、次式
【００５１】
【数５】
2004328634.tif 000007
【００５２】
を満たすときに実施される。
【００５３】
実際上、アクティビティパラメータａｐが閾値β未満であることによりこの（５）式の条件が満たされるときには、画素ｐ１に対して次式
【００５４】
【数６】
2004328634.tif 000008
【００５５】
のフィルタ処理が施される。このフィルタ処理も画素ｐ０及び画素ｑ０の場合と同様に、クリッピング値−Ｃ０、ＣＯでクリッピングされた差分値を元の画素値に加算している。
【００５６】
同様に、画素ｑ１に対するフィルタ処理は、４×４ブロック１３のアクティビティパラメータａｑが、次式
【００５７】
【数７】
2004328634.tif 000009
【００５８】
の条件を満たすときに実施される。このとき画素ｑ１に対して次式
【００５９】
【数８】
2004328634.tif 000010
【００６０】
のフィルタ処理が施される。
【００６１】
ここで、クリッピング値Ｃ０は図５のように定義され、上述した量子化パラメータＱＰの平均値ＱＰａｖとフィルタ強度Ｂｓに依存する値である。簡単に説明すると、量子化パラメータＱＰが大きく、かつフィルタ強度Ｂｓが大きくなるにつれて元の画素値よりも大きい画素値変動を許すということである。
【００６２】
なお、（２）式におけるクリッピング値Ｃは、（８）式に示すフィルタ処理が実施される毎にクリッピング値Ｃ０に「１」を加算して作られる値である。従って、（５）式及び（６）式の両方が満たされる場合にはＣ＝Ｃ０＋２となる。
【００６３】
Ｂｓ＝４（ブロック境界がマクロブロック境界で、かつ当該ブロック境界を挟んで対峙する２つのブロックのいずれか一方がイントラブロック）、かつａｐ＜β（アクティビティパラメータａｐが閾値β未満）が満たされる場合、このブロック境界にはブロックノイズが顕著に表れるため、次式
【００６４】
【数９】
2004328634.tif 000011
【００６５】
【数１０】
2004328634.tif 000012
【００６６】
で定義する強力なフィルタ処理を適用する。
【００６７】
加えて、輝度成分に対しては、更にもう１画素多く次式
【００６８】
【数１１】
2004328634.tif 000013
【００６９】
で与えられるフィルタ処理を施す。
【００７０】
もし、ａｐ＜βを満たさない場合は、ブロック境界１５（図３）の隣接画素ｐ０、ｑ０に対してのみ次式
【００７１】
【数１２】
2004328634.tif 000014
【００７２】
で与えられるフィルタ処理を適用する。
【００７３】
ブロック境界１５の右側に存在する４×４ブロック１３（図１）の画素ｑ１〜ｑ３に対しても同様の処理が行われる。
【００７４】
これに対してａｑ＜βを満たす場合には、次式
【００７５】
【数１３】
2004328634.tif 000015
【００７６】
【数１４】
2004328634.tif 000016
【００７７】
で与えられるフィルタ処理を適用する。
【００７８】
加えて輝度成分に対して、
【００７９】
【数１５】
2004328634.tif 000017
【００８０】
で与えられるフィルタ処理を適用する。
【００８１】
さらにａｑ＜βを満たさない場合には、次式
【００８２】
【数１６】
2004328634.tif 000018
【００８３】
で与えられるフィルタ処理を適用する。
【００８４】
（２）本実施の形態による復号化装置の構成
次に、本実施の形態による復号化装置について説明する。
【００８５】
図１において、２０は全体として本実施の形態によるＪＶＴ符号化方式に準拠した復号化装置を示し、外部から与えられるＪＶＴ符号化方式で圧縮符号化された画像データ（以下、これをＪＶＴ符号化画像データと呼ぶ）Ｄ１を順次蓄積バッファ２１に蓄積する。
【００８６】
この蓄積バッファ２１に蓄積されたＪＶＴ符号化画像データＤ１は、スキップ部２２により読み出される。この際スキップ部２２は、高速再生制御部２３の制御のもとに、ユーザが入力部２４を介して再生モードとして通常再生モードを選択しているときには、かかる蓄積バッファ２１に蓄積された全てのＪＶＴ符号化画像データＤ１を順次読み出し、これを読出しＪＶＴ符号化画像データＤ２として可逆復号化部２５に送出する。
【００８７】
可逆復号化部２５は、供給される読出しＪＶＴ符号化画像データＤ２に対して、当該読出しＪＶＴ符号化画像データＤ２のフォーマットに応じた所定の可変長復号化処理及び算術復号化処理を施し、かくして得られた量子化された変換係数を量子化変換係数データＤ３として逆量子化部２６に送出する。
【００８８】
この際、可逆復号化部２５は、復号化対象の画像がイントラ符号化されたもの（Ｉピクチャ又はＩフィールド）である場合には、当該画像の読出しＪＶＴ符号化画像データＤ２のヘッダ部に格納されたイントラ予測モード情報Ｄ４をも復号化し、これをイントラ予測部２７に送出する。これに対して可逆復号化部２５は、復号対象の画像がインター符号化されたもの（Ｐピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐフィールド又はＢフィールド）である場合には、当該画像の読出しＪＶＴ符号化画像データＤ２のヘッダ部に格納された動きベクトル情報Ｄ５をも復号化し、これを動き予測・補償部２８に送出する。
【００８９】
逆量子化部２６は、供給される量子化変換係数データＤ３に対して所定の逆量子化処理を施し、得られた離散コサイン変換及びカルーネン・レーベ変換等の直交変換処理が施された変換係数を変換係数データＤ６として逆直交変換部２９に送出する。また逆直交変換部２９は、供給される変換係数データＤ６に対して所定の４次の逆直交変換処理を施し、得られた差分画像データＤ７を加算器３０に送出する。
【００９０】
このとき加算器３０には、復号化対象の画像がイントラ符号化されたものである場合には、後述のようにイントラ予測部２７において生成された予測画像の画像データ（以下、これを予測画像データと呼ぶ）Ｄ８が与えられる。かくしてこのとき加算器３０は、かかる逆直交変換部２９からの差分画像データＤ７と、イントラ予測部２７からの予測画像データＤ８とを順次加算し、得られた復号化されたＩピクチャ又はＩフィールドの画像データを復号画像データＤ１０としてデブロックフィルタ部３１に送出する。
【００９１】
これに対して復号化対象の画像がインター符号化されたものである場合、加算器３０には、後述のように動き予測・補償部２８において生成された参照画像の画像データ（以下、これを参照画像データと呼ぶ）Ｄ８が与えられる。かくしてこのとき加算器３０は、かかる逆直交変換部２９からの差分画像データＤ７と、動き予測・補償部２８からの参照画像データＤ９とを順次加算し、得られた復号化されたＰピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐフィールド又はＢフィールドの画像データを復号画像データＤ１０としてデブロックフィルタ部３１に送出する。
【００９２】
デブロックフィルタ部３１は、高速再生制御部２３の制御のもとに、通常再生モード時には、供給される復号画像データＤ１０に対して上述のようなデブロックフィルタ処理を順次施し、かくして得られたブロック歪が除去された復号画像の画像データをフィルタリング復号画像データＤ１１としてフレームメモリ３２に格納する。
【００９３】
そしてこのフレームメモリ３２に格納されたフィルタリング復号画像データＤ１１は、この後画像並替えバッファ３３を介してＪＶＴ符号化前の順序にフレーム単位又はフィールド単位で並べ替えられて読み出され、通常再生モード時には、この後高速再生制御部２３の制御のもとに、ディジタル／アナログ変換回路３４においてアナログ変換されて再生画像信号Ｓ１として外部出力される。
【００９４】
このときイントラ予測部２７は、可逆復号化部２５からイントラ予測モード情報Ｄ４が与えられた場合には、当該イントラ予測モード情報Ｄ４と、このフレームメモリ３２に格納されているフィルタリング復号画像データＤ１１とに基づいて、そのとき復号化対象となっているイントラ符号化された画像の予測画像の画像データを生成し、これを予測画像データＤ８として上述のように加算器３０に送出する。
【００９５】
またこのとき動き予測・補償部２８は、可逆復号化部２５から動きベクトル情報Ｄ５が与えられた場合には、当該動きベクトル情報Ｄ５と、そのときフレームメモリ３２に格納されているフィルタリング復号画像データＤ１１とに基づいて参照画像の画像データを生成し、これを参照画像データＤ９として上述のように加算器３０に送出する。
【００９６】
そしてこのフレームメモリ３２に格納されたフィルタリング復号画像データＤ１１は、この後画像並替えバッファ３３を介してＪＶＴ符号化前の画像順序に並べ替えてフレーム単位又はフィールド単位で読み出され、通常再生モード時には、この後高速再生制御部２３の制御のもとに、ディジタル／アナログ変換回路３４においてアナログ変換されて再生画像信号Ｓ１として外部出力される。
【００９７】
このようにして復号化装置２０は、通常再生モードが選択されたときには、供給されるＪＶＴ符号化画像データＤ１を通常再生する。
【００９８】
これに対して復号化装置２０においては、ユーザが入力部２４を介して再生モードとして高速再生モードを選択している場合には、これに応じた高速再生制御部２３の制御のもとに、蓄積バッファ２１に蓄積されたＪＶＴ符号化画像データＤ１のうち、フレーム構造の符号化方式により符号化されたＩフレーム（Ｉピクチャ）のＪＶＴ符号化画像データＤ１、フィールド構造の符号化方式により符号がされたＩフィールドのＪＶＴ符号化画像データＤ１を残して、これ以外の符号化画像（Ｐピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐフィールド画像及びＢフィールド画像）のＪＶＴ符号化画像データＤ１を蓄積バッファ２１から削除する。
【００９９】
具体的には、スキップ部２２は、上述のようにフレーム構造の符号化方式により符号化された画像のＪＶＴ符号化画像データＤ１ではスライスヘッダに含まれるｆｉｅｌｄ＿ｐｉｃ＿ｆｌａｇの値が「０」であり、フィールド構造の符号化が適用された画像のＪＶＴ符号化画像データＤ１では当該ｆｉｅｌｄ＿ｐｉｃ＿ｆｌａｇの値が「１」であることから、当該ｆｉｅｌｄ＿ｐｉｃ＿ｆｌａｇの値が「０」の画像についてはＩピクチャのＪＶＴ符号化画像データＤ１、当該ｆｉｅｌｄ＿ｐｉｃ＿ｆｌａｇの値が「１」の画像についてはＩフィールドの画像のＪＶＴ符号化画像データＤ１以外のＪＶＴ符号化画像データＤ１を蓄積バッファ２１から削除することとなる。
【０１００】
そしてスキップ部２２は、この結果として蓄積バッファ２１に残ったフレーム構造のＩピクチャのＪＶＴ符号化画像データＤ１及びフィールド構造のＩフィールドのＪＶＴ符号化画像データＤ１を蓄積バッファ２１から順次読み出し、これを読出しＪＶＴ符号化画像データＤ２として可逆復号化部２５に送出する。
【０１０１】
この結果、この読出しＪＶＴ符号化画像データＤ２が可逆復号化部２５、逆量子化部２６、逆直交変換部２９及び加算器３０において上述の通常再生モード時の場合と同様に順次処理され、かくして得られた復号化されたＩピクチャ又はＩフィールドの復号画像データＤ１０がデブロックフィルタ部３１に与えられる。
【０１０２】
このときデブロックフィルタ部３１は、高速再生制御部２３の制御のもとに、供給される復号画像データＤ１０に対してデブロックフィルタ処理を施すことなく、これをそのままフィルタリング復号画像データＤ１１としてフレームメモリ３２に格納する。
【０１０３】
そしてこのフレームメモリ３２に格納されたフィルタリング復号画像データＤ１１は、この後上述のようにイントラ予測部２７及び動き予測・補償部２８におけるイントラ予測画像データＤ８又は参照画像データＤ９の生成に利用される一方、所定のタイミングでフレームメモリ３２から読み出されて画像並替えバッファ３３に与えられて蓄積される。
【０１０４】
またこの画像並替えバッファ３３に蓄積されたフィルタリング復号画像データＤ１１は、高速再生モード時、高速再生制御部２３の制御のもとに、フィールド／フレーム変換部３５によりＪＶＴ符号化前の画像順序に並べ替えてフレーム単位又はフィールド単位で読み出される。
【０１０５】
そしてフィールド／フレーム変換部３５は、高速再生モード時、高速再生制御部２３の制御のもとに、この画像並替えバッファ３３から読み出したフィルタリング復号画像データＤ１１が図７（Ａ）に示すようなフレーム構造のＩピクチャのものである場合には、図７（Ｂ）に示すように、第２フィールドのフィルタリング復号画像データＤ１１を削除し、図７（Ｃ）に示すように、当該第２フィールドの各ラインのフィルタリング復号画像データＤ１１として第１フィールドにおける１つ上のラインのフィルタリング復号画像データＤ１１をコピーした画像データを生成し、これをフィールド／フレーム変換画像データＤ１２としてディジタル／アナログ変換回路３４に送出する。この結果、高速再生モード時には、高速再生制御部２３の制御のもとに、このフィールド／フレーム変換画像データＤ１２がディジタル／アナログ変換回路３４においてアナログ変換されて再生画像信号Ｓ１として外部出力される。
【０１０６】
これに対してフィールド／フレーム変換部３５は、高速再生モード時、画像並替えバッファ３３から読み出したフィルタリング復号画像データＤ１１が図７（Ｂ）に示すようなフィールド構造のＩフィールドのものである場合には、図７（Ｃ）に示すように、第２フィールドの各ラインのフィルタリング復号画像データＤ１１として第１フィールドにおける１つ上のラインのフィルタリング復号画像データＤ１１をコピーした画像データを生成し、これをフィールド／フレーム変換画像データＤ１２としてディジタル／アナログ変換回路３４に送出する。この結果、高速再生モード時には、高速再生制御部２３の制御のもとに、このフィールド／フレーム変換画像データＤ１２がディジタル／アナログ変換回路３４おいてアナログ変換されて再生画像信号Ｓ１として外部出力される。
【０１０７】
このようにしてこの復号化装置２０においては、高速再生モードが選択されたときには、フレーム構造の符号化が適用された画像についてはＩピクチャのみ、フィールド構造の符号化が適用された画像についてはＩフィールドについてのみ復号化するようにして、供給されるＪＶＴ符号化画像データＤ１を高速再生するようになされている。
【０１０８】
（３）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、復号化装置２０は、高速再生モード時、飛越し走査フォーマットの画像に関し、フレーム構造の符号化が適用された画像についてはＩピクチャのみ、フィールド構造の符号化が適用された画像についてはＩフィールドのみをデブロックフィルタ処理を省略して復号化する。
【０１０９】
従って、この復号化装置２０では、高速再生モード時、Ｐピクチャ、Ｂピクチャ、Ｐフィールド又はＢフィールドの復号化に必要となる動き補償処理等の煩雑な処理を必要とせず、またデブロックフィルタ処理に必要とされる時間を低減させることができ、この結果として簡易な構成でＪＶＴ符号化画像データＤ１を高速再生することができる。
【０１１０】
またこの場合において、この復号化装置２０では、フィールド構造の符号化が適用されたＩピクチャのＩフィールド（第１フィールド）のみを復号化処理した場合には、これを第２フィールドにコピーするようにして当該Ｉピクチャの再生画像を生成する一方、これと対応させてフレーム構造の符号化が適用されたＩピクチャを復号化処理した場合にも、第１フィールドを第２フィールドにコピーするようにして当該Ｉピクチャの再生画像を生成するようにしているため、フレーム構造の符号化が適用されたＩピクチャの画質と、フィールド構造の符号化が適用されたＩピクチャの画質とを同じ画質にすることができる。
【０１１１】
従って、この復号化装置２０では、高速再生モード時に、画質の良いフレーム構造の符号化が適用されたＩピクチャの復号画像と、画質の悪いフィールド構造の符号化が適用されたＩピクチャの復号画像とが入り乱れて表示されることに起因する高速再生画像の乱れを未然にかつ効果的に防止することができる。
【０１１２】
なお、上述のようにＩピクチャ又はＩフィールド画像を再生するに際して第１フィールドを第２フィールドにコピーするようにして再生画像を生成する場合、垂直方向の解像度は半分に失われるが、高速再生時にはこの解像度の損失は人間の目では認識し難く特に問題は生じない。
【０１１３】
以上の構成によれば、高速再生モード時、飛越し走査フォーマットの画像に関し、フレーム構造の符号化が適用された画像についてはＩピクチャのみ、フィールド構造の符号化が適用された画像についてはＩフィールドのみをデブロックフィルタ処理を省略して復号化するようにしたことにより、動き補償処理等の煩雑な処理を必要とせず、またデブロックフィルタ処理に必要とされる時間を低減させることができ、かくして簡易な構成でＪＶＴ符号化画像データＤ１を高速再生し得る復号化装置を実現できる。
【０１１４】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明をＪＶＴ符号化方式に準拠した復号化装置２０に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、適応的にフィールド構造又はフレーム構造の符号化を行う所定の符号化方式で符号化された画像データでなる符号化画像データを復号化処理するこの他種々の復号化装置に広く適用することができる。
【０１１５】
この場合において、上述の実施の形態においては、符号化画像データ（ＪＶＴ符号化画像データＤ１）に対して復号化処理を行う復号化手段を、スキップ部２２、可逆復号化部２５、逆量子化部２６、逆直交変換部２９、加算器３０、イントラ予測部２７及び動き予測・補償部２８により構成するようにした場合について述べたが、当該復号化手段の構成としては、本発明が適用される復号化装置が準拠する符号化方式に応じた構成とするようにすれば良い。
【０１１６】
またこの場合において、上述の実施の形態においては、復号化対象の符号化画像データがＪＶＴ符号化方式で符号化されているため、復号化された画像データに対して所定のフィルタ処理を施すフィルタ手段がデブロックフィルタ処理を施す場合について述べたが、本発明はこれに限らず、本発明を他の符号化方式で符号化された画像データを復号化する復号化装置に適用する場合にあって、復号化された画像データに対して施すフィルタ処理の演算量が膨大で処理に時間を要するときには、上述の実施の形態のように高速再生モード時に当該フィルタ処理を施さないようにフィルタ手段を制御するようにしても良い。
【０１１７】
さらに上述の実施の形態においては、スキップ部２２、可逆復号化部２５、逆量子化部２６、逆直交変換部２９、加算器３０、イントラ予測部２７及び動き予測・補償部２８からなる復号化手段が、当該復号化手段を制御する制御手段としての高速再生制御部２３の制御のもとに、蓄積バッファ２１に蓄積されたＪＶＴ符号化画像データＤ１のうち、フレーム構造のＩピクチャ及びフィールド構造のＩフィールドについてのみ復号化するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フレーム構造のＩピクチャに代えて、当該Ｉピクチャの第１及び第２フィールドのいずれか一方のみを復号化するようにしても良い。この場合には、スキップ部２２がＰピクチャ等のＪＶＴ符号化画像データＤ１を蓄積バッファ２１から削除する際に、これと併せて当該Ｉピクチャの一方のフィールドのいずれか一方のＪＶＴ符号化画像データＤ１をも削除するようにすれば良い。
【０１１８】
またこの場合には、フィールド画像の画像データからフレーム画像の画像データを生成するフィールド／フレーム変換手段としてのフィールド／フレーム変換部３５が、フレーム構造のＩピクチャの復号された第１又は第２フィールドのフィルタリング復号画像データＤ１１を一方のフィールドとし、当該フィルタリング復号画像データＤ１１を他方のフィールドにコピーするようにして復号画像の画像データを生成するようにすれば良い。
【０１１９】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、適応的にフィールド構造又はフレーム構造の符号化を行う所定の符号化方式で符号化された画像データでなる符号化画像データを復号化処理する画像復号化装置において、符号化画像データに対して復号化処理を施す復号化処理手段と、当該復号化処理手段を制御する制御手段とを設け、当該制御手段が、フレーム構造の符号化方式により符号化されたフレーム内符号化画像又は当該フレーム内符号化画像における一方の符号化画像データ、及びフィールド構造の符号化方式により符号化されたフィールド内符号化画像の符号化画像データに対してのみ復号化処理を施すように、上記復号化処理手段を制御するようにしたことにより、煩雑な動き補償処理を行うことなく、フレーム内符号化画像及びフィールド内符号化画像のみを順次復号化することができ、かくして簡易な構成で高速再生を行い得る画像復号化装置を実現できる。
【０１２０】
また本発明によれば、適応的にフィールド構造又はフレーム構造の符号化を行う所定の符号化方式で符号化された画像データでなる符号化画像データを復号化処理する画像復号化方法において、高速再生モード時には、フレーム構造の符号化方式により符号化されたフレーム内符号化画像又は当該フレーム内符号化画像における一方のフィールドの符号化画像データ、及びフィールド構造の符号化方式により符号化されたフィールド内符号化画像の符号化画像データに対してのみ復号化処理を施すようにしたことにより、煩雑な動き補償処理を行うことなく、フレーム内符号化画像及びフィールド内符号化画像のみを順次復号化することができ、かくして簡易な構成で高速再生を行い得る画像復号化方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デブロックフィルタ処理の説明に供する概念図である。
【図２】Ｂｓ決定処理手順を示すフローチャートである。
【図３】デブロックフィルタ処理の説明に供する概念図である。
【図４】量子化パラメータの平均値と閾値との関係を示す図表である。
【図５】量子化パラメータの平均値及びフィルタ強度と、クリッピング値との関係を示す図表である。
【図６】本実施の形態による復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図７】フィールド／フレーム変換部における処理の説明に供する概念図である。
【図８】ＪＶＴ符号化方式により符号化されたピクチャタイプの並びを示す概念図である。
【図９】ピクチャレベルでの符号化モードの説明に供する概念図である。
【図１０】マクロブロックレベルでの符号化モードの説明に供する概念図である。
【図１１】飛越し走査フォーマット画像の符号化の説明に供する概念図である。
【図１２】マルチリファレンスフレーム機能の説明に供する概念図である。
【図１３】マルチリファレンスフレーム機能における参照画像の説明に供する概念図である。
【符号の説明】
２０……復号化装置、２２……スキップ部、２３……高速再生制御部、２５……可逆復号化部、２６……逆量子化部、２９……逆直交変換部、３０……加算器、３１……デブロックフィルタ部、３２……フレームメモリ、２７……イントラ予測部、２８……動き予測・補償部、３３……画面並び替えバッファ、３４……ディジタル／アナログ変換部、３５……フィールド／フレーム変換部、Ｄ１……ＪＶＴ符号化画像データ、Ｄ２……読出しＪＶＴ符号化画像データ、Ｄ１０……復号画像データ、Ｄ１１……フィルタリング復号画像データ、Ｄ１２……フィールド／フレーム変換画像データ、Ｓ１……再生画像信号。
【図１】
2004328634.tif 000019
【図２】
2004328634.tif 000020
【図３】
2004328634.tif 000021
【図４】
2004328634.tif 000022
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004328634.tif 000025
【図８】
2004328634.tif 000026
【図９】
2004328634.tif 000027
【図１０】
2004328634.tif 000028
【図１１】
2004328634.tif 000029
【図１２】
2004328634.tif 000030
【図１３】
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