JP2000333203A - 圧縮符号化方法、圧縮復号化方法、圧縮符号化装置及び圧縮復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４：１：１コンポーネントフォーマットの画
像信号を、ＭＰＥＧ符号化器で４：２：０コンポーネン
トフォーマットの符号化信号にする場合、４：１：０画
像信号と同じフォーマットと等価となってしまう。 【解決手段】 ４：１：１画像信号を、ＭＰＥＧ符号化
器で符号化する場合、４：１：１画像信号の、４で割り
切れる画素番号で、４で割ったときに２又は３余るライ
ン番号に存在する色差信号の各画素は、矢印２１、２２
で示すように、すべて４で割り切れるか４で割ったとき
に１余るライン番号の、色差信号が存在しない画素位置
にシフトする画素置き換えを行う。この画素置き換えを
行った画像信号をＭＰＥＧ符号化器で符号化すると、
４：２：０符号化信号として取り出される。復号化側で
上記の画素置き換えと逆の画素置き換えを行うことによ
り、もとの４：１：１画像信号に復号できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧縮符号化方法、圧
縮復号化方法、圧縮符号化装置及び圧縮復号化装置に係
り、特にコンポーネントビデオ信号のフォーマットを変
更して高画質に圧縮符号化し、またこれを圧縮復号化し
得る圧縮符号化方法、圧縮復号化方法、圧縮符号化装置
及び圧縮復号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２種類の色差信号の各標本化周波数を、
それぞれ輝度信号のそれの１／２とした４：２：２コン
ポーネント符号化方式のディジタル動画像信号（以下、
４：２：２画像信号という）を、２種類の色差信号の各
標本化周波数は、それぞれ輝度信号のそれの１／２であ
るが、線順次で色差信号を伝送する４：２：０コンポー
ネント符号化方式のディジタル動画像信号（以下、４：
２：０画像信号という）へ仕様変換し、４：２：０画像
信号と動画像の圧縮符号化に必要な付加情報をデータ圧
縮部へ転送する場合に、バスライン制御を複雑化させな
い画像圧縮符号化装置が、従来より知られている（特開
平８−４６５１９号公報）。

【０００３】この従来の画像圧縮符号化装置では、公知
のＤ１フォーマットでの記録再生を行うＤ１−ＶＴＲに
より再生された４：２：２画像信号を仕様変換回路で
４：２：０画像信号へ変換した後、フレームメモリに書
き込む一方、付加情報検出部に供給して動画像の圧縮符
号化に必要となる付加情報（動きベクトル情報や動き補
償予測に必要となるモード判定情報）を検出する。マル
チプレクサは、上記のフレームメモリからの４：２：０
画像信号を奇数フィールドと偶数フィールドで交互に出
力するが、奇数フィールドでは輝度信号画素と色差信号
画素とが１画素毎に交互に配列され、偶数フィールドで
は輝度信号と付加情報検出部からの付加情報とが１画素
毎に交互に配列されたデータ列として取り出してデータ
圧縮部へ転送する。データ圧縮部ではデマルチプレクサ
で４：２：０画像信号と付加情報を分離し、付加情報を
用いて４：２：０画像信号を圧縮符号化する。

【０００４】この従来の画像圧縮符号化装置では４：
２：２画像信号フォーマットを４：２：０に変換した場
合の、一画面の色差信号画素データが半分に減少した部
分を効果的に利用して、ＭＰＥＧなどの４：２：０画像
を圧縮符号化する際に必要なパラメータ情報を多重化し
ている。

【０００５】次に、ここで使用されている圧縮方式ＭＰ
ＥＧについて説明する。ＭＰＥＧは１９８８年、ＩＳＯ
／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２（国際標準化機構／国際電
気標準化会合同技術委員会１／専門部会２、現在のＳＣ
２９）に設立された動画像符号化標準を検討する組織の
名称（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ
Ｇｒｏｕｐ）の略称である。ＭＰＥＧ１（ＭＰＥＧフ
ェーズ１）は１．５Ｍｂｐｓ程度の蓄積メディアを対象
とした標準で、静止画符号化を目的としたＪＰＥＧと、
サービス統合ディジタル網（ＩＳＤＮ）のテレビ会議や
テレビ電話の低転送レート用の動画像圧縮を目的とした
Ｈ．２６１（ＣＣＩＴＴ ＳＧＸＶ、現在のＩＴＵ−Ｔ
ＳＧ１５で標準化）の基本的な技術を受け継ぎ、蓄積
メディア用に新しい技術を導入したものである。これら
は１９９３年８月、ＩＳＯ／ＩＥＣ １１１７２として
成立している。ＭＰＥＧ２（ＭＰＥＧフェ−ズ２）は、
通信や放送などの多様なアプリケーションに対応できる
ように、汎用標準を目的として、１９９４年１１月ＩＳ
Ｏ／ＩＥＣ １３８１８、Ｈ．２６２として成立してい
る。

【０００６】ＭＰＥＧの入力画像のフォーマットは、Ｍ
ＰＥＧ１とＭＰＥＧ２のＭＰ＠ＭＬという一般的に使用
されているプロファイルでは基本的に４：２：０であ
る。ＩＴＵ−Ｒ勧告６０１で規定されている４：２：２
コンポーネントフォーマットは、画面上に模式的に表し
た場合、図１４（Ａ）に白四角で示す輝度信号の画素に
対し、黒丸で示す色差信号の画素が水平方向において１
／２倍になっているのに対し、上記のＭＰＥＧ２の４：
２：０コンポーネントフォーマットは、図１４（Ｂ）に
示すように、白四角で示す輝度信号の画素に対し、黒丸
で示す色差信号の画素が垂直方向及び水平方向のそれぞ
れにおいて１／２倍になっている。なお、図１４におい
て、画素位置は位相を示している。

【０００７】また、ＭＰＥＧ１の４：２：０コンポーネ
ントフォーマットは、４：２：２コンポーネントフォー
マットに対して、図１４（Ｃ）に示すように、白四角で
示す輝度信号の画素に対し、黒丸で示す色差信号の画素
が垂直方向及び水平方向のそれぞれにおいて１／２倍に
なっている点はＭＰＥＧ２の４：２：０コンポーネント
フォーマットと同様であるが、ＭＰＥＧ２の４：２：０
コンポーネントフォーマットとは色差信号の画素位置
（位相）が異なる。

【０００８】いずれにしても４：２：０コンポーネント
信号は、４：２：２コンポーネント信号に対して垂直解
像度が半分になり、ディジタルデータの色の画素数も半
分になっていることに変わりはない。周知のように、人
間の目は輝度に比べて、色の解像度の認識力が小さいと
いう実験結果に基づいて、ＭＰＥＧ符号化の入力時点で
色差信号の画素数を間引いているのである。

【０００９】ＭＰＥＧの符号化部分は幾つかの技術を組
み合わせて作成されている。図１５はＭＰＥＧによる画
像圧縮符号化装置の一例のブロック図を示す。同図にお
いて、入力画像は動き補償予測器１で復号化され、この
動き補償予測画像と入力画像の差分を減算回路２でとる
ことで時間冗長部分を削減する。予測の方向は、過去、
未来、両方からの３モード存在する。また、これらは１
６画素×１６画素のＭＢ（マクロブロック）ごとに切り
替えて使用できる。予測方向は入力画像に与えられたピ
クチャタイプによって決定される。ピクチャタイプはＰ
ピクチャとＢピクチャとＩピクチャがある。過去からの
予測と、予測をしないでそのＭＢを独立で符号化する２
モード存在するのがＰピクチャである。また、未来から
の予測、過去からの予測、両方からの予測、独立で符号
化する４モード存在するのがＢピクチャである。そして
全てのＭＢが独立で符号化するのがＩピクチャである。

【００１０】動き補償（ＭＣ：Motion Compensation）
は、動き領域をＭＢごとにパターンマッチングを行って
ハーフペル精度で動きベクトルを検出し、動き分だけシ
フトしてから予測する。動きベクトルは水平方向と垂直
方向が存在し、何処からの予測かを示すＭＣモードと共
に、ＭＢの付加情報として伝送される。Ｉピクチャから
次のＩピクチャの前のピクチャまでをＧＯＰ（Group Of
Picture）といい、蓄積メディアなどで使用される場合
には、一般に約１５ピクチャ程度が使用される。

【００１１】減算回路２より取り出された差分画像信号
は、ＤＣＴ器３において直交変換が行われる。離散コサ
イン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）とは
余弦関数を積分核とした積分変換を有限空間への離散変
換する直交変換である。ＭＰＥＧではＭＢを４分割した
８×８のＤＣＴブロックに対して、２次元ＤＣＴを行
う。一般にビデオ信号は低域成分が多く高域成分が少な
いため、ＤＣＴを行うと係数が低域に集中する。

【００１２】ＤＣＴされた画像データ（ＤＣＴ係数）
は、量子化器４で量子化が行われる。この量子化は量子
化マトリックスという８×８の２次元周波数を視覚特性
で重み付けした値と、その全体をスカラー倍する量子化
スケールという値で乗算した値を量子化値として、ＤＣ
Ｔ係数をその量子化値で除算する。デコーダで逆量子化
するときは量子化値で乗算することにより、元のＤＣＴ
係数に近似している値を得ることになる。

【００１３】量子化されたデータはＶＬＣ器５で可変長
符号化される。量子化された値のうち直流（ＤＣ）成分
は予測符号化の一つであるＤＰＣＭ（Differencial Pul
se Code Modulation）を使用する。また交流（ＡＣ）成
分は低域から高域にジクザグスキャンを行い、ゼロのラ
ン長および有効係数値を１つの事象とし、出現確率の高
いものから符号長の短い符号を割り当てていくハフマン
符号化が行われる。可変長符号化されたデータは一時バ
ッファ６に蓄えられ、所定の転送レートで符号化データ
として出力される。

【００１４】また、その出力されるデータのマクロブロ
ック毎の発生符号量は、符号量制御器７に供給され、目
標符号量に対する発生符号量との誤差符号量を量子化器
４にフイードバックして量子化スケールを調整すること
で符号量制御される。量子化された画像データは逆量子
化器８にて逆量子化、逆ＤＣＴ器９にて逆ＤＣＴされた
後、加算回路１０を通して画像メモリ１１に一時蓄えら
れたのち、動き補償予測器１において、差分画像を計算
するためのリファレンスの復号化画像として使用され
る。動き補償予測器１の出力信号は減算回路２と加算回
路１０に入力される。

【００１５】バッファ６より出力される符号化ビットス
トリームは、ビデオの場合１ピクチャごとに可変長の符
号量をもっている。これはＭＰＥＧがＤＣＴ、量子化、
ハフマン符号化という情報変換を用いている理由と同時
に、画質向上のためにピクチャごとに配分する符号量は
適応的に変更する必要性がある。動き補償予測を行って
いるので、あるときは入力画像そのままを符号化し、あ
るときは予測画像の差分である差分画像を符号化するな
ど符号化画像自体のエントロピーも大きく変化するため
である。この場合多くはその画像のエントロピー比率に
配分しつつ、バッファの制限を守りながら符号量制御さ
れる。このバッファの制限は、復号装置側のバッファが
オーバーフローもアンダーフローも発生しないように符
号化することであり、ＭＰＥＧでＶＢＶ（Video Buffer
ing Verifier）として規定されている。

【００１６】図１６はＭＰＥＧにより圧縮符号化された
符号化データの復号化装置の一例のブロック図を示す。
同図において、ＭＰＥＧにより圧縮符号化された符号化
データは、ＶＬＤ器１５で可変長復号されてから逆量子
化器１６で量子化幅と乗算されることにより、元のＤＣ
Ｔ係数に近似した値とされた後、逆ＤＣＴ器１７に供給
されて逆ＤＣＴされることにより局部復号化される。

【００１７】また、逆量子化器１６より取り出された動
きベクトルと予測モードは、動き補償予測器１８に画像
メモリ２０よりの復号化データと共に供給され、これよ
り動き補償予測化した画像データを出力させる。加算器
１９は逆ＤＣＴ器１７からのデータと動き補償予測器１
８よりの動き補償予測化した画像データとを加算するこ
とにより、符号化装置に入力された画像データと等価な
画像データを復号し、復号化データとして画像メモリ２
０に供給する一方、外部へ出力する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図１５に示した従来の
ＭＰＥＧ方式に準拠した画像圧縮符号化装置では、前述
したように、４：２：０フォーマットで圧縮符号化され
る。一方、家庭用ディジタルＶＴＲの代表的なものにＤ
ＶＣ（Digital Video Cassette）がある。ＤＶＣはＭＰ
ＥＧとは違った圧縮方式であり、現行方式用のＳＤ規格
とＨＤＴＶ用のＨＤ規格とがあり、ＳＤ方式では、入力
画像フォーマットがＮＴＳＣにおいては４：１：１コン
ポーネントフォーマットとなっている。４：１：１コン
ポーネントフォーマットは、４：２：２コンポーネント
フォーマットに対して、図１４（Ｄ）に示すように、白
四角で示す輝度信号の画素に対し、黒丸で示す色差信号
の画素が水平方向において１／２倍（入力画像の１／４
倍）になっていて、垂直方向は同じである。

【００１９】ここで、４：２：２画像信号がＤＶＣに記
録され、さらにＤＶＣから出力されてＭＰＥＧ符号化を
用いているアプリケーションにコピーする場合を考え
る。ＤＶＣにより符号化された画像データを復号する
と、ＤＶＣフォーマットが４：１：１である理由から、
色差信号の画素間隔は輝度信号の画素間隔に対して、水
平方向に１／４になっている。この信号を４：２：０フ
ォーマットのＭＰＥＧ符号化で再度符号化する場合、
４：１：１画像信号の垂直方向をさらに１／２にしてし
まい、画素数は４：２：０画像信号と同じ色差信号画素
数が存在しているにもかかわらず、４：１：０画像信号
と同じ色差信号帯域、すなわち、色差信号の画素数は輝
度信号の画素数に対して、水平方向に１／４に、垂直方
向は１／２となった信号フォーマットと等価となってし
まう。

【００２０】これは４：２：２画像信号の画素数概念図
を図１７（Ａ）に、４：２：０画像信号の画素数概念図
を同図（Ｂ）に、４：１：１画像信号の画素数概念図を
同図（Ｃ）に示すと、４：１：１画像信号をＭＰＥＧ符
号化装置で再度符号化した画像信号は、４：２：２画像
信号に比べて、４：１：１画像信号と４：２：０画像信
号の色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）の水平、垂直双方の悪い条
件を持ちあわせた、図１７（Ｄ）に示すような４：１：
０画像信号の画素数しか持っていない画像と、同じ帯域
になっていることを意味する。このように、従来は色差
信号フォーマットの違ったフォーマットの符号化を行う
ことで、色差信号の劣化を顕著にしてしまうことが問題
である。

【００２１】なお、特開平８−４６５１９号公報に記載
されている従来の画像圧縮符号化装置は、４：２：２画
像信号フォーマットを４：２：０画像信号フォーマット
に変換した場合の、一画面の色差信号画素データが半分
に減少した部分を効果的に利用して、ＭＰＥＧなどの
４：２：０画像信号を圧縮符号化する際に必要なパラメ
ータ情報を多重化することで、システムとして必要な付
加情報をデータ圧縮部へ転送する場合に、バスライン制
御を複雑化させないなどの効果はあるものの、この従来
装置では、画像の色差信号の劣化を軽減するための手段
に関しては何ら開示されていない。

【００２２】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
コンポーネントフォーマットを変更して圧縮符号化した
場合の画像符号化データの色差信号の劣化を軽減し得る
圧縮符号化方法、圧縮復号化方法、圧縮符号化装置及び
圧縮復号化装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の圧縮符号化方法は、画像信号を第１のコン
ポーネントフォーマットで圧縮符号化して出力する圧縮
符号化方法において、第２のコンポーネントフォーマッ
トの入力画像信号中の色差信号の画素位置を、第１のコ
ンポーネントフォーマットの画像信号中の色差信号の画
素位置と等価な画素位置へ置き換える画素置き換えを行
ってから、入力画像信号の圧縮符号化を行うことを特徴
とする。

【００２４】また、本発明の圧縮符号化方法は、上記の
目的を達成するため、画像信号を第１のコンポーネント
フォーマットで圧縮符号化して出力する圧縮符号化方法
において、第２のコンポーネントフォーマットの入力画
像信号の所定のエリア毎にフレーム相関とフィールド相
関のどちらが高いか判定し、フレーム相関の方が高いと
きには第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信
号中の色差信号の画素位置を、第１のコンポーネントフ
ォーマットの画像信号中の一つのフレームの色差信号の
画素位置と等価な画素位置へ置き換えるフレーム内での
画素置き換えを行い、フィールド相関の方が高いときに
は第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号中
の色差信号の画素位置を、第１のコンポーネントフォー
マットの画像信号中の各フィールドの色差信号の画素位
置と等価な画素位置へ置き換えるフィールド内での画素
置き換えを行ってから、入力画像信号の圧縮符号化を行
うことを特徴とする。

【００２５】ここで、画像信号をＭＰＥＧ方式により第
１のコンポーネントフォーマットで圧縮符号化して出力
する圧縮符号化方法においては、上記の画素置き換えを
行ってから、入力画像信号に対して、フレーム相関とフ
ィールド相関のうち高い方の相関に応じてＭＰＥＧ方式
の圧縮符号化を行うようにしてもよい。この場合は、画
素置き換え後のピクチャの垂直方向の相関が高くなる。

【００２６】ここで、上記の第１のコンポーネントフォ
ーマットは４：２：０コンポーネントフォーマットであ
り、第２のコンポーネントフォーマットは４：１：１コ
ンポーネントフォーマットであり、入力画像信号をＭＰ
ＥＧ方式に準拠した圧縮符号化を行うことを特徴とす
る。

【００２７】また、上記の第１のコンポーネントフォー
マットは４：１：１コンポーネントフォーマットであ
り、第２のコンポーネントフォーマットは４：２：０コ
ンポーネントフォーマットであり、入力画像信号をＤＶ
Ｃに準拠した圧縮符号化を行うことを特徴とする。

【００２８】また、上記の目的を達成するため、本発明
の圧縮復号化方法は、画像信号を第１のコンポーネント
フォーマットで圧縮符号化する符号化装置に、第２のコ
ンポーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号
の画素位置を、第１のコンポーネントフォーマットの画
像信号中の色差信号の画素位置と等価な画素位置へ置き
換える画素置き換えを行ってから入力して得られた圧縮
符号化信号を受け、第１のコンポーネントフォーマット
で圧縮復号化する圧縮復号化方法であって、圧縮復号化
された復号信号を受け、第１のコンポーネントフォーマ
ットの復号信号中の色差信号の画素位置を、第２のコン
ポーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号の
画素位置と同じ画素位置へ置き換える画素置き換えを行
った復号信号を出力する。

【００２９】また、上記の目的を達成するため、本発明
の圧縮符号化装置は、画像信号を第１のコンポーネント
フォーマットで圧縮符号化して出力する圧縮符号化装置
において、第２のコンポーネントフォーマットの入力画
像信号中の色差信号の画素位置を、第１のコンポーネン
トフォーマットの画像信号中の色差信号の画素位置と等
価な画素位置へ置き換える画素置き換え器と、画素置き
換え器の出力画像信号を第１のコンポーネントフォーマ
ットで圧縮符号化する符号化器と、符号化器の出力符号
化信号中に、画素置き換えを行ったことを示す識別コー
ドを多重して出力する多重手段とを有することを特徴と
する。

【００３０】また、上記の本発明の圧縮符号化装置にお
いて、第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信
号の所定のエリア毎にフレーム相関とフィールド相関の
どちらが高いか判定する相関判定部を設け、この相関判
定部の判定結果に基づいて、上記の画素置き換え器の画
素置き換えを、相関の高い方のピクチャ内で行うように
してもよい。

【００３１】更に、上記の目的を達成するため、本発明
の圧縮復号化装置は、画像信号を第１のコンポーネント
フォーマットで圧縮符号化する符号化装置に、第２のコ
ンポーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号
の画素位置を、第１のコンポーネントフォーマットの画
像信号中の色差信号の画素位置と等価な画素位置へ置き
換える画素置き換えを行ってから入力して得られた圧縮
符号化信号を受け、第１のコンポーネントフォーマット
で圧縮復号化する復号化器と、復号化器の出力復号信号
を受け、第１のコンポーネントフォーマットの復号信号
中の色差信号の画素位置を、第２のコンポーネントフォ
ーマットの入力画像信号中の色差信号の画素位置と同じ
画素位置へ置き換えて、符号化装置に入力された画像信
号と同じ画像信号を出力する画素置き換え器とを有する
ことを特徴とする。

【００３２】更に、上記の目的を達成するため、本発明
の圧縮復号化装置は、圧縮符号化信号をフィールド相関
とフレーム相関のうちどちらの相関により圧縮符号化し
たかを示す識別情報と共に受け、第１のコンポーネント
フォーマットで圧縮復号化する圧縮復号化する復号化器
と、復号化器の出力復号信号と識別情報とを受け、入力
された復号信号が識別情報によりフレーム内の画素置き
換えを行って得られたと判定したときは、第１のコンポ
ーネントフォーマットの復号信号中の色差信号の画素位
置を、第２のコンポーネントフォーマットの画像信号中
の一つのフレームの色差信号の画素位置と等価な画素位
置へ置き換えるフレーム内での画素置き換えを行い、フ
ィールド内の画素置き換えを行って得られたと判定した
ときは、第１のコンポーネントフォーマットの復号信号
中の色差信号の画素位置を、第２のコンポーネントフォ
ーマットの画像信号中の一つのフィールドの色差信号の
画素位置と等価な画素位置へ置き換えるフィールド内で
の画素置き換えを行う画素置き換え器とを有する構成と
したものである。

【００３３】本発明では、第２のコンポーネントフォー
マットの入力画像信号が、ＤＶＣなど４：１：１コンポ
ーネントフォーマットであり、これをＭＰＥＧのような
４：２：０コンポーネントフォーマットに再符号化し直
す場合、等価的に４：１：０の信号の画素数しか持って
いない画像と同じ帯域になってしまうことなく、ＭＰＥ
Ｇ出力画像信号の帯域を４：１：１コンポーネントフォ
ーマットと同じ垂直方向の帯域特性をほとんど保持して
再生することができる。

【００３４】また、色差信号画素の置き換えをもフレー
ム相関及びフィールド相関のうち相関の高い方のピクチ
ャで行うことで、置き換え後のピクチャの垂直方向の相
関が高くできる。

【００３５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面と共に説明する。まず、図１７を用いて本発明
の概念を説明する。図１７の画素数概念図では、面積が
一画面当たりの画素数を示しており、４：２：２（コン
ポーネントフォーマット）画像信号では、図１７（Ａ）
に示すように、一画面の色差信号Ｃｂ及びＣｒの各画素
数が輝度信号Ｙの画素数と比較して、水平方向に対して
１／２になっていて垂直方向は同じである。また、４：
２：０画像信号では、図１７（Ｂ）に示すように、一画
面の色差信号Ｃｂ、Ｃｒの各画素数が輝度信号Ｙの画素
数と比較して水平方向に対して１／２、垂直方向にも１
／２となっている。

【００３６】また、４：１：１画像信号では、図１７
（Ｃ）に示すように、一画面の色差信号Ｃｂ、Ｃｒの各
画素数が輝度信号Ｙの画素数と比較して、水平方向に対
して１／４となっていて垂直方向は同じである。更に、
４：１：０画像信号では、図１７（Ｄ）に示すように、
一画面の色差信号Ｃｂ、Ｃｒの各画素数が輝度信号Ｙの
画素数と比較して水平方向に対して１／４、垂直方向に
も１／４となっている。

【００３７】従って、図１７（Ｂ）及び（Ｃ）から分か
るように、４：２：０画像信号と４：１：１画像信号の
色差信号（Ｃｂ、Ｃｒ）の画素数（面積）はそれぞれ等
しい。本実施の形態はこのことに着目して、画素の置き
換えを行い、４：１：１コンポーネントフォーマットの
色差信号を、あたかも４：２：０コンポーネントフォー
マットの色差信号であったかのようにして変換するよう
にしたものである。

【００３８】すなわち、前述したように、もとの圧縮符
号化画像データが４：１：１コンポーネントフォーマッ
トの画像信号であって、それを４：２：０コンポーネン
トフォーマットの画像信号にする場合、単純に変換する
と、４：１：１画像信号の色差信号の垂直方向の画素数
をさらに１／２にしてしまい、画素数は４：２：０画像
信号と同じ色差信号画素数が存在しているにもかかわら
ず、４：１：０画像信号と同じ、２つの色差信号の各画
素数は輝度信号の画素数に対して、水平方向に１／４
に、垂直方向は１／２となった信号フォーマットと等価
となってしまう。

【００３９】そこで、この実施の形態では、これを避け
るために、画素の置き換えを行い、４：１：１画像信号
中の色差信号をあたかも４：２：０画像信号中の色差信
号であったかのようにして変換する。これは実際の画像
の位相を無視したやり方であるが、出力する場合に必ず
この逆変換を行えば位相は戻る。また、圧縮を伴うの
で、符号化劣化が波及する可能性もあるが、劣化を最小
限に抑えるべく、符号化レートを高くしてやることで、
十分回避できる。

【００４０】例えば、ＤＶＣが約２５Ｍｂｐｓで４：
１：１コンポーネントフォーマットであるので、この出
力圧縮符号化画像データを４：２：０コンポーネントフ
ォーマットのＭＰＥＧ２圧縮を用いたＤＶＤで約８Ｍｂ
ｐｓなどで記録する場合、本実施の形態を使用しなけれ
ばどんなに符号化レートを高くして符号化しても、フォ
ーマット上４：１：０コンポーネントフォーマットの帯
域となり、垂直方向の解像度が約半分になってしまう。
また、動画の場合にはフィールド処理を行って、フィー
ルドで垂直方向の画素数を半分にするために、動画帯域
での垂直解像度特性は１／４になってしまう。しかし、
本発明を用いることにより、一般的な画像であれば、Ｍ
ＰＥＧ２圧縮で符号化レート８Ｍｂｐｓでは符号化劣化
は殆ど発生しない。従って、本発明の画素の置き換えを
逆の手順で戻すことにより、４：１：１画像信号の垂直
方向解像度を保ったまま、復号化することが可能とな
る。

【００４１】次に、４：１：１コンポーネントフォーマ
ットの色差信号を４：２：０コンポーネントフォーマッ
トの色差信号に変換する方法（以下、これを「色差信号
４１１／４２０画素置き換え方法」という）について、
具体的に説明する。色差信号４１１／４２０画素置き換
え方法は、大きく分けて、フレームピクチャ内で置き換
える方法とフィールドピクチャ内で置き換える方法の２
種類がある。

【００４２】図１（Ａ）及び（Ｂ）は本発明になる画像
圧縮符号化方法の第１及び第２の実施の形態の説明図
で、いずれもフィールドピクチャ内での色差信号４１１
／４２０画素置き換え方法を示す。図１（Ａ）及び
（Ｂ）は、いずれも４：１：１画像信号の画面上での画
素位置を示しており、白四角が輝度信号の画素、黒丸が
色差信号の画素を示し、灰色の丸印が輝度信号のみが存
在する画素位置に置き換えられた後の色差信号の画素を
示す。実際の４：１：１画像信号は、画面上には例えば
３６０画素（水平方向に０から３５９）×４８０ライン
（垂直方向に０から４７９）存在しているところを、図
１では８画素×８ラインの部分を表わしている（後述の
図２も同様）。

【００４３】図１（Ａ）の色差信号画素置き換え方法
は、０からカウントした画素番号が４で割り切れるとき
であってライン番号が４で割って２余る、第１フィール
ドの画素位置の色差信号の画素は、右へ２画素分、上へ
２画素分シフトするように置き換え、また、画素番号が
４で割り切れるときであって、ライン番号が４で割って
３余る、第２フィールドの画素位置の色差信号の画素
は、右へ２画素分、上へ２画素分シフトする方法である
（ただし、画素番号０は４で割り切れるものとする）。

【００４４】従って、例えば第１フィールドの画素番号
０で垂直方向３番目（ライン番号２）の色差信号は、図
１（Ａ）に矢印２１で示すように、画素番号が４で割り
切れ、かつ、ライン番号が４で割って２余る画素位置に
あるので、右へ２画素分、上へ２画素分シフトされて画
素番号２、ライン番号０の画素位置にシフトされる。同
様に、例えば第２フィールドの画素番号０で垂直方向４
番目（ライン番号３）の色差信号は、図１（Ａ）に矢印
２２で示すように、画素番号が４で割り切れ、かつ、ラ
イン番号が４で割って３余る画素位置にあるので、右へ
２画素分、上へ２画素分シフトされて画素番号２、ライ
ン番号１の画素位置にシフトされる。

【００４５】この画素置き換え方法によって、４：１：
１画像信号の、４で割り切れる画素番号で、４で割った
ときに２又は３余るライン番号に存在する色差信号の各
画素は、すべて４で割り切れるか４で割ったときに１余
るライン番号の、色差信号が存在しない画素位置にシフ
トされることとなり、結果として４：２：０画像信号の
色差信号の画素位置と等価な画素配列に置き換えられ
る。

【００４６】また、図１（Ｂ）の色差信号画素置き換え
方法は、０からカウントした画素番号が８で割り切れる
ときであってライン番号が４で割って２余る、第１フィ
ールドの画素位置にある色差信号の画素は、右へ２画素
分、上へ２画素分シフトするように置き換え、また、画
素番号が８で割ったときに４余り、ライン番号が４で割
り切れる、第１フィールドの画素位置にある色差信号の
画素は、右ヘ２画素分シフトし、次に、２つ下の画素を
カレントの位置へ（上へ）２画素分シフトする。また、
画素番号が８で割りきれるときであって、ライン番号が
４で割って３余る、第２フィールドの画素位置にある色
差信号の画素は、右へ２画素分、上へ２画素分シフトす
る。また、画素番号が８で割ったときに４余り、ライン
番号が４で割って１余る、第２フィールドの画素位置に
ある色差信号の画素は、右ヘ２画素分シフトし、次に、
２つ下の画素をカレントの位置へ（上へ）２画素分シフ
トする方法である（ただし、０は４で割り切れるものと
する）。

【００４７】従って、例えば画素番号４で垂直方向１番
目（ライン番号０）の色差信号は、画素番号が８で割り
切れ、かつ、ライン番号が４で割り切れる、第１フィー
ルドの画素位置にあるので、図１（Ｂ）に矢印２３で示
すように、右ヘ２画素分シフトされて本来、色差信号画
素が存在しない画素番号６でライン番号０の位置に置き
換えられ、続いて、画素番号４、ライン番号０の画素の
２つ下の画素番号４、ライン番号２の第１フィールドの
色差信号の画素を、図１（Ｂ）に矢印２４で示すように
シフトして、色差信号画素が存在しなくなったカレント
の位置の画素番号４、ライン番号０の画素位置にシフト
する。また、画素番号が８で割り切れ、かつ、ライン番
号が４で割って２又は３余る位置にある色差信号画素
は、図１（Ａ）と同様にしてシフトされる。この画素置
き換え方法によって、図１（Ｂ）に示すように、４：
１：１画像信号が４：２：０画像信号の色差信号の画素
位置と等価な画素配列に置き換えられる。

【００４８】図２（Ａ）及び（Ｂ）は本発明になる画像
圧縮符号化方法の第３及び第４の実施の形態の説明図
で、いずれもフレームピクチャ内での色差信号４１１／
４２０画素置き換え方法を示す。図２（Ａ）及び（Ｂ）
は、いずれも４：１：１画像信号の画面上での画素位置
を示しており、白四角が輝度信号の画素、黒丸が色差信
号の画素を示し、灰色の丸印が色差信号の画素が存在し
ない画素位置に置き換えられた色差信号の画素を示す。

【００４９】図２（Ａ）の色差信号画素置き換え方法
は、０からカウントした画素番号が４で割り切れるとき
であってライン番号が２で割って１又は３余る画素位置
にある色差信号の画素は、右へ２画素分、上へ１画素分
シフトするように置き換える方法である（ただし、画素
番号０は４で割り切れるものとする）。従って、例えば
画素番号０で垂直方向２番目（ライン番号１）の色差信
号は、図２（Ａ）に矢印２６で示すように、画素番号が
４で割り切れ、かつ、ライン番号が２で割って１余る画
素位置にあるので、右へ２画素分、上へ１画素分シフト
されて画素番号２、ライン番号０の画素位置にシフトさ
れる。同様に、例えば画素番号０で垂直方向４番目（ラ
イン番号３）の色差信号は、図２（Ａ）に矢印２７で示
すように、画素番号が４で割り切れ、かつ、ライン番号
が２で割って１余る画素位置にあるので、右へ２画素
分、上へ１画素分シフトされて画素番号２、ライン番号
２の画素位置にシフトされる。

【００５０】この画素置き換え方法によって、４で割り
切れる画素番号で、４で割ったときに１又は３余るライ
ン番号に存在する色差信号の各画素は、すべて４で割っ
たときに２余る画素番号で、２で割り切れるライン番号
の、色差信号が存在しない画素位置にシフトされること
となり、結果として４：２：０画像信号の色差信号の画
素位置と等価な画素配列となる。

【００５１】また、図２（Ｂ）の色差信号画素置き換え
方法は、０からカウントした画素番号が８で割り切れる
画素位置にあり、ライン番号が４で割ったときに１又は
３余る画素位置にある色差信号の画素は、右へ２画素
分、上へ１画素分シフトするように置き換え、また、画
素番号が８で割ったときに４余り、ライン番号が２で割
り切れる画素位置にある色差信号の画素は、右ヘ２画素
分シフトし、次に、１つ下の画素をカレントの位置へ
（上へ）１画素分シフトする方法である（ただし、０は
８で割り切れるものとする）。

【００５２】従って、例えば画素番号４で垂直方向１番
目（ライン番号０）の色差信号は、画素番号が８で割っ
て４余り、かつ、ライン番号が２で割り切れる画素位置
にあるので、図２（Ｂ）に矢印２８で示すように、右ヘ
２画素分シフトされて本来、色差信号画素が存在しない
画素番号６でライン番号０の位置に置き換えられ、続い
て、画素番号４、ライン番号０の画素の１つ下の画素番
号４、ライン番号１の色差信号の画素を、図２（Ｂ）に
矢印２９で示すようにシフトして、色差信号画素が存在
しなくなったカレントの位置の画素番号４、ライン番号
０の画素位置にシフトする。また、画素番号が８で割り
切れ、かつ、ライン番号が２で割って１余る位置にある
色差信号画素は、図２（Ａ）と同様にしてシフトされ
る。この画素置き換え方法によって、図２（Ｂ）に示す
ように、４：１：１画像信号の色差信号が、４：２：０
画像信号の色差信号の画素位置と等価な画素配列とな
る。

【００５３】次に、４：２：０コンポーネントフォーマ
ットの色差信号を４：１：１コンポーネントフォーマッ
トの色差信号に変換する方法（以下、これを「色差信号
４２０／４１１画素置き換え方法」という）について、
具体的に説明する。色差信号４２０／４１１画素置き換
え方法は、上記の色差信号４１１／４２０画素置き換え
方法の逆の操作を行うものであり、この方法も大きく分
けて、フレームピクチャ内で置き換える方法とフィール
ドピクチャ内で置き換える方法の２種類がある。

【００５４】図３（Ａ）及び（Ｂ）は本発明になる画像
圧縮復号化方法の第１及び第２の実施の形態の説明図
で、いずれもフィールドピクチャ内での色差信号４２０
／４１１画素置き換え方法を示す。図３（Ａ）及び
（Ｂ）は、いずれも４：２：０画像信号の画面上での画
素位置を示しており、白四角が輝度信号の画素、黒丸が
色差信号の画素を示し、灰色の丸印が置き換え後の色差
信号の画素を示す。実際の４：２：０画像信号は、画面
上には例えば３６０画素（水平方向に０から３５９）×
４８０ライン（垂直方向に０から４７９）存在している
ところを、図３では４画素×８ラインの部分を表わして
いる（後述の図４も同様）。

【００５５】図３（Ａ）の色差信号画素置き換え方法
は、０からカウントした画素番号が４で割って２余ると
きであって、ライン番号が４で割り切れる第１フィール
ドの色差信号の画素は、左へ２画素分、下へ２画素分シ
フトするように置き換え、また、画素番号が４で割って
２余るときであって、ライン番号が４で割って１余ると
きは、左へ２画素分、下へ２画素分シフトする方法であ
る（ただし、画素番号０は４で割り切れるものとす
る）。

【００５６】従って、例えば画素番号２で垂直方向１番
目（ライン番号０）の色差信号は、画素番号が４で割っ
て２余り、かつ、ライン番号が４で割り切れる画素位置
にあるので、図３（Ａ）に矢印３１で示すように、左へ
２画素分、下へ２画素分シフトされて画素番号０、ライ
ン番号２の画素位置にシフトされる。同様に、例えば画
素番号２で垂直方向２番目（ライン番号１）の色差信号
は、図３（Ａ）に矢印３２で示すように、画素番号が４
で割って２余り、かつ、ライン番号が４で割って１余る
画素位置にあるので、左へ２画素分、下へ２画素分シフ
トされて画素番号０、ライン番号３の画素位置にシフト
される。この画素置き換え方法によって、図１（Ａ）の
方法によって置き換えられた４：２：０画像信号の色差
信号が、４：１：１画像信号の色差信号の画素位置と等
価な画素配列に置き換えられる。

【００５７】また、図３（Ｂ）の色差信号画素置き換え
方法は、０からカウントした画素番号が８で割って２余
るときであってライン番号が４で割り切れるときには、
左へ２画素分、下へ２画素分シフトするように置き換
え、また、画素番号が８で割って４余るときであって、
ライン番号が４で割り切れるときは、下ヘ２画素分シフ
トし、次に、２つ右の画素をカレントの位置へ（左へ）
１画素分シフトする。また、画素番号が８で割って２余
るときであって、ライン番号が４で割って１余るときに
は、左へ２画素分、下へ２画素分シフトする。また、画
素番号が８で割って４余るときであって、ライン番号が
４で割って１余るときは、下ヘ２画素分シフトし、次
に、２つ右の画素をカレントの位置へ（左へ）２画素分
シフトする方法である（ただし、０は４で割り切れるも
のとする）。

【００５８】従って、例えば画素番号４で垂直方向１番
目（ライン番号０）の色差信号は、画素番号が８で割っ
て４余り、かつ、ライン番号が４で割り切れる画素位置
にあるので、図３（Ｂ）に矢印３３で示すように、下ヘ
２画素分シフトされて本来、色差信号画素が存在しない
画素番号４でライン番号２の位置に置き換えられ、続い
て、画素番号４、ライン番号０の画素の２つ右の画素番
号６、ライン番号０の色差信号の画素を、図３（Ｂ）に
矢印３４で示すようにシフトして、色差信号画素が存在
しなくなったカレントの位置の画素番号４、ライン番号
０の画素位置にシフトする。また、画素番号が８で割っ
て２余り、かつ、ライン番号が４で割り切れるか、１余
る位置にある色差信号画素は、図３（Ａ）と同様にして
シフトされる。この画素置き換え方法によって、図１
（Ｂ）の方法によって画素が置き換えられた４：２：０
画像信号の色差信号が、図３（Ｂ）に示すように、４：
１：１画像信号の色差信号の画素位置と等価な画素配列
に置き換えられる。

【００５９】図４（Ａ）及び（Ｂ）は本発明になる画像
圧縮復号化方法の第３及び第４の実施の形態の説明図
で、いずれもフレームピクチャ内での色差信号４２０／
４１１画素置き換え方法を示す。図４（Ａ）及び（Ｂ）
は、いずれも４：２：０画像信号の画面上での画素位置
を示しており、白四角が輝度信号の画素、黒丸が色差信
号の画素を示し、灰色の丸印が置き換え後の色差信号の
画素を示す。

【００６０】図４（Ａ）の色差信号画素置き換え方法
は、０からカウントした画素番号が４で割って２余ると
きであって、ライン番号が２で割り切れるときには、左
へ２画素分、下へ１画素分シフトするように置き換える
方法である（ただし、画素番号０は２で割り切れるもの
とする）。

【００６１】従って、例えば画素番号２で垂直方向１番
目（ライン番号０）の色差信号は、画素番号が４で割っ
て２余り、かつ、ライン番号が２で割り切れる画素位置
にあるので、図４（Ａ）に矢印３６で示すように、左へ
２画素分、下へ１画素分シフトされて画素番号０、ライ
ン番号１の画素位置にシフトされる。同様に、例えば画
素番号２で垂直方向３番目（ライン番号２）の色差信号
は、画素番号が４で割って２余り、かつ、ライン番号が
２で割り切れる画素位置にあるので、図４（Ａ）に矢印
３７で示すように、左へ２画素分、下へ１画素分シフト
されて画素番号０、ライン番号３の画素位置にシフトさ
れる。この画素置き換え方法によって、図２（Ａ）の方
法により画素が置き換えられた４：２：０画像信号の色
差信号が、４：１：１画像信号の色差信号の画素位置と
等価な画素配列に置き換えられる。

【００６２】また、図４（Ｂ）の色差信号画素置き換え
方法は、０からカウントした画素番号が８で割って２余
るときであって、ライン番号が２で割り切れるときに
は、左へ２画素分、下へ１画素分シフトするように置き
換え、また、画素番号が８で割って４余るときであっ
て、ライン番号が２で割り切れるときは、下ヘ１画素分
シフトし、次に、２つ右の画素をカレントの位置へ（左
へ）２画素分シフトする方法である（ただし、０は２で
割り切れるものとする）。

【００６３】従って、例えば画素番号４で垂直方向１番
目（ライン番号０）の色差信号は、画素番号が８で割っ
て４余り、かつ、ライン番号が２で割り切れる画素位置
にあるので、図４（Ｂ）に矢印３８で示すように、下ヘ
１画素分シフトされて本来、色差信号画素が存在しない
画素番号４でライン番号１の位置に置き換えられ、続い
て、画素番号４、ライン番号０の画素の２つ右の画素番
号６、ライン番号０の色差信号の画素を、図４（Ｂ）に
矢印３９で示すようにシフトして、色差信号画素が存在
しなくなったカレントの位置の画素番号４、ライン番号
０の画素位置にシフトする。また、画素番号が８で割っ
て２余り、かつ、ライン番号が２で割り切れる位置にあ
る色差信号画素は、図４（Ａ）と同様にしてシフトされ
る。この画素置き換え方法によって、図２（Ｂ）の方法
によって画素が置き換えられた４：２：０画像信号の色
差信号が、図４（Ｂ）に示すように、４：１：１画像信
号の色差信号の画素位置と等価な画素配列となる。

【００６４】なお、上記の説明では、便宜上、画像圧縮
符号化では色差信号４１１／４２０画素置き換えをし、
画像圧縮復号化では色差信号４２０／４１１画素置き換
えをするものとして説明したが、その逆（つまり、画像
圧縮復号化で色差信号４１１／４２０画素置き換え、画
像圧縮符号化で色差信号４２０／４１１画素置き換え）
としてもよいことは勿論である。

【００６５】次に、本発明になる圧縮符号化装置及び圧
縮復号化装置の各実施の形態について、図面と共に説明
する。図５は本発明になる圧縮符号化装置の第１の実施
の形態のブロック図を示す。同図において、４：１：１
画像信号は、色差信号４１１／４２０フォーマット変換
器４１と、色差信号４１１／４２０画素置き換え器４２
にそれぞれ入力される。

【００６６】色差信号４１１／４２０フォーマット変換
器４１は、入力された４：１：１画像信号の水平方向を
オーバーサンプリングして水平画素数を２倍にする。ま
た垂直方向には帯域を１／２にするフィルタリングを施
してから、サンプリング数を半分にする。色差信号４１
１／４２０画素置き換え器４２は、前記図１（Ａ）及び
（Ｂ）、図２（Ａ）及び（Ｂ）と共に説明した色差信号
４１１／４２０画素置き換え方法のうち、いずれか任意
に設定した、あるいは予め定められた一つの方法により
色差信号４１１／４２０画素置き換えをする。

【００６７】この色差信号４１１／４２０画素置き換え
器４２は、例えば入力された４：１：１画像信号から色
差信号を分離してメモリにアドレス制御器の制御の下に
順次に書き込み、前記図１、図２と共に説明した色差信
号４１１／４２０画素置き換え方法を実現するようなア
ドレス順で、メモリから記憶色差信号データを読み出し
て再度メモリに書き込み、その後そのメモリから読み出
した色差信号データを入力４：１：１画像信号から分離
した輝度信号データに合成して出力する構成である。

【００６８】色差信号４１１／４２０フォーマット変換
器４１と、色差信号４１１／４２０画素置き換え器４２
の各出力画像信号は、スイッチ回路（Ｓ／Ｗ）４４にそ
れぞれ供給され、ここでユーザーインターフェース４３
からのスイッチング信号により、ユーザーにより指定さ
れた方の方式の画像信号が選択される。この場合、後述
する本発明の復号化装置を使用して復号する場合には、
色差信号４１１／４２０画素置き換え器４２からの等価
的に４：２：０コンポーネントフォーマットとされた、
４：２：０画像信号が選択されるように、Ｓ／Ｗ４４が
切り替えられる。これに対し、本発明による画素置き換
え手段を有しない既存の復号化装置で圧縮符号化したデ
ィジタル信号を復号させる場合は、色差信号４１１／４
２０フォーマット変換器４１から取り出された、帯域的
に４：１：０コンポーネントフォーマットとされた画像
信号が選択されるように、Ｓ／Ｗ４４が切り替えられ
る。

【００６９】Ｓ／Ｗ４４により選択された画像信号はＭ
ＰＥＧ符号化器４５に入力され、４：２：０コンポーネ
ントフォーマットのＭＰＥＧ方式に準拠した圧縮符号化
がなされる。このＭＰＥＧ符号化器４５は、図１５に示
した公知の構成である。このＭＰＥＧ符号化器４５の入
力画像信号は、本来は４：１：１コンポーネントフォー
マットであるが、色差信号４１１／４２０画素置き換え
器４２で画素置き換えがなされている場合は、色差信号
に関してはあたかも４：２：０コンポーネントフォーマ
ットの色差信号であったかのように変換されているの
で、従来のように符号化によって４：１：０画像信号の
ようになることはなく、４：２：０画像信号として取り
出される。ＭＰＥＧ符号化器４５により符号化されて取
り出されたビットストリームは、バッファメモリ及びフ
ォーマッタ４６に供給される。

【００７０】一方、同期制御部４７は所定の期間のタイ
マを持ち、同期信号発生器４８に所定の期間ごとにトリ
ガー信号を出力する。この所定の期間は例えばＮＴＳＣ
方式画像信号の１フレーム期間である１／２９．９７秒
などに選定される。同期信号発生部４８は、同期制御部
４７からのトリガー信号の入力を検出すると、最初のＭ
ＰＥＧのシンタックスで映像音声とは関係ないデータを
埋め込むことのできるエリアとして設定されている、ｕ
ｓｅｒ＿ｄａｔａなどの所定のエリア内で本実施の形態
の識別コードの存在を示す、予め一意に識別可能な固定
パターンの同期信号を発生する。

【００７１】例えば、ＭＰＥＧ１のビデオストリームピ
クチャレイヤは、図１２に示すように定められていて、
スライスレイヤの手前で、ユーザデータスタートコード
（ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅ）を送っ
た後に、ユーザデータ（ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ）を８ビッ
ト単位で伝送することができるような仕組みが定義され
ている。また、ＭＰＥＧ２などのトランスポートストリ
ームのシステムレイヤにも、図１３に示すように、トラ
ンスポート・プライベート・データ・フラグ（ｔｒａｎ
ｓｐｏｒｔ＿ｐｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｆｌａｇ）に１
を立てると、プライベートデータ（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄ
ａｔａ）が存在することを明示でき、データ長もトラン
スポートパケットをはみ出さないという制限のもとで、
トランスポート・プライベート・データ・レングス（ｔ
ｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｌｅｎ
ｇｔｈ）に設定したデータ長のプライベートデータ（ｐ
ｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ）を送信することができるよう
に定められている。

【００７２】これ以外にも、ＭＰＥＧシステムでユーザ
固有のデータを伝送する方法は、ストリームｉｄ（ｓｔ
ｒｅａｍ＿ｉｄ）にプライベートストリーム（ｐｒｉｖ
ａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍ）を設定して専用のパケットを宣
言することで送信するなど、仕組みは幾つか定義されて
おり、本実施の形態で同期信号や識別コードを符号化デ
ータに多重して伝送する目的においては、それらのどの
仕組みを用いても構わない。

【００７３】ここでは、ＭＰＥＧ１ビデオのｕｓｅｒ＿
ｄａｔａを用いるものとすると、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿
ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅはスライスレイヤの手前で０ｘ０
００００１Ｂ２と定義されている。そのコードを送った
後にユーザデータエリア内で後述する識別コードの存在
を示す、予め一意に識別可能な同期信号を送信する。こ
の同期信号は、ＭＰＥＧ規格とは別に定めた値（例え
ば、０ｘ０ｆ０ｆ０ｆ０ｆ２４２８ｆｄａａ）に設定さ
れており、この同期信号の後に後述する識別コードが多
重されている位置を復号化装置側に特定させる目的を持
つ。具体的には、上記の同期信号の発生タイミングは、
バッファメモリ及びフォーマッタ４６に、ＭＰＥＧ符号
化器４５から入力されるＭＰＥＧのストリームを観測し
ながら、所定のｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリアを特定し、そ
の後にｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅを発
生し、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリアであることを宣言して
からとなる。

【００７４】図５に示す同期信号発生部４８は、また同
期信号を発生したことを示す信号を識別コード発生部４
９に出力する。識別コード発生部４９は、同期信号の後
のタイミングで、バッファメモリ及びフォーマッタ４６
の入力画像信号が色差信号４１１／４２０フォーマット
変換器４１で処理されたものなのか、色差信号４１１／
４２０画素置き換え器４２で処理されたものなのかを示
す値の識別コードを発生して、バッファメモリ及びフォ
ーマッタ４６に供給する。

【００７５】識別コードの値は、ユーザインタフェース
４３から同期信号発生部４８を介して入力される信号に
基づいて定められ、例えば識別コードとして１バイトを
用意して、０ｘ０１であれば色差信号４１１／４２０画
素置き換え器４２で処理されたことを示し、０ｘ００で
あれば色差信号４１１／４２０フォーマット変換器４１
で処理されたことを示す。バッファメモリ及びフォーマ
ッタ４６は、記録媒体５１のフォーマットに準じたデー
タ配置を行った圧縮符号化画像データや同期信号及び識
別コードからなるディジタル信号をデータ記録部５０に
出力し、これにより、磁気テープ、光ディスクその他の
記録媒体５１に記録させる。

【００７６】なお、色差信号４１１／４２０画素置き換
え器４２が、図１及び図２と共に示した４種類の色差信
号４１１／４２０画素置き換え方法のうち、２種類以上
の色差信号４１１／４２０画素置き換え方法を選択でき
る構成である場合は、どの種類の色差信号４１１／４２
０画素置き換え方法を用いたかを示す情報も識別コード
に含める。

【００７７】次に、本発明を実現するための好適な復号
化装置例について説明する。図６は本発明になる圧縮復
号化装置の第１の実施の形態のブロック図を示す。同図
において、図５の画像圧縮符号化装置により記録された
記録媒体５１から読み出されたディジタル信号は、バッ
ファメモリ５２に一時蓄積された後、同期信号検出部５
３、識別コード検出部５４及びＭＰＥＧ復号化器５５に
それぞれ供給される。同期信号検出部５３は、ＭＰＥＧ
のストリームを観測しながら、所定のｕｓｅｒ＿ｄａｔ
ａエリアを特定し、その後にｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔ
ａｒｔ＿ｃｏｄｅを検出して、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリ
アであることを確認した後で、固定パターンの同期信号
を検出する。

【００７８】識別コード検出部５４は、同期信号を検出
した時点で同期信号検出部５３から出力されるトリガー
信号を受け、同期信号に同期して所定エリアに多重され
ている識別コードを再生ディジタル信号中から検出し、
色差信号生成方法判定部５６に送信する。色差信号生成
方法判定部５６は、再生ディジタル信号が図５の色差信
号４１１／４２０フォーマット変換器４１で処理された
ものなのか、色差信号４１１／４２０画素置き換え器４
２で処理されたものなのかを入力識別コードから判定
し、その判定結果に応じてスイッチ回路（Ｓ／Ｗ）５７
をスイッチング制御すると共に、その判定結果を色差信
号出力フォーマット変換器５９に供給する。

【００７９】すなわち、色差信号生成方法判定部５６
は、色差信号４１１／４２０画素置き換え器４２で処理
されたと判定した場合には、図１６に示した公知の構成
のＭＰＥＧ復号化器５５により復号化された画像データ
を、色差信号４２０／４１１画素置き換え器５８へ供給
し、また、色差信号４１１／４２０フォーマット変換器
４１で処理されたと判定した場合には、ＭＰＥＧ復号化
器５５により復号化された画像データを直接、色差信号
出力フォーマット変換器５９に供給するように、スイッ
チ回路（Ｓ／Ｗ）５７をスイッチング制御する。

【００８０】色差信号４２０／４１１画素置き換え器５
８は、前記図３（Ａ）及び（Ｂ）、図４（Ａ）及び
（Ｂ）と共に説明した色差信号４２０／４１１画素置き
換え方法のうち、記録媒体５１に記録された画像信号で
採用された色差信号４１１／４２０画素置き換え方法に
対応した、所定の一つの方法により色差信号４２０／４
１１画素置き換えをして、圧縮符号化装置に入力された
元の画像信号と同じ４：１：１画像信号に戻されて出力
する。

【００８１】すなわち、図５の圧縮符号化装置の色差信
号４１１／４２０画素置き換え器４２により、４：１：
１画像信号の色差信号については、４：２：０画像信号
の色差信号配列と等価的にされ、４：１：１画像信号中
の色差信号をあたかも４：２：０画像信号中の色差信号
であったかのようにして、ＭＰＥＧ符号化器４５で符号
化した信号の復号信号がＭＰＥＧ復号化器５５から出力
される場合は、その復号信号の色差信号に関しては本来
の画像の位相とは異なっているので、色差信号４１１／
４２０画素置き換え器４２で行った色差信号４１１／４
２０画素置き換え方法と逆の色差信号４２０／４１１画
素置き換えをして、色差信号の位相を元に戻す必要があ
る。

【００８２】そのため、色差信号４１１／４２０画素置
き換え器４２で図１（Ａ）の色差信号４１１／４２０画
素置き換え方法を行った場合は、色差信号４２０／４１
１画素置き換え器５８は、図３（Ａ）の色差信号４２０
／４１１画素置き換え方法を行う必要があり、同様に、
色差信号４１１／４２０画素置き換え方法が図１
（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）の場合は、それぞれ対
応する図３（Ｂ）、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示した色
差信号４１１／４２０画素置き換え方法を行う必要があ
る。

【００８３】色差信号出力フォーマット変換器５９は、
色差信号生成方法判定部５６からの判定結果に基づい
て、色差信号４２０／４１１画素置き換え器５８により
圧縮符号化装置に入力された画像信号と同じ４：１：１
画像信号に戻された画像信号が入力されたと検出したと
きは、その４：１：１画像信号を水平方向に２倍のオー
バーサンプルをして４：２：２画像信号に変換して出力
する。一方、色差信号出力フォーマット変換器５９は、
色差信号生成方法判定部５６からの判定結果に基づい
て、ＭＰＥＧ復号化器５５から出力された画像信号がそ
のまま入力されたと検出したときは、その画像信号を垂
直方向に２倍にオーバーサンプルして出力する。

【００８４】従って、色差信号出力フォーマット変換器
５９にＭＰＥＧ復号化器５５からスイッチ回路５７を通
して直接に入力される画像信号が、４：２：０画像信号
であれば４：２：２画像信号として色差信号出力フォー
マット変換器５９から出力され、他方、４：１：１画像
信号をＭＰＥＧ符号化した信号をＭＰＥＧ復号化器５５
で復号した４：１：０画像信号であれば、４：１：０画
像信号のまま出力されることとなる。

【００８５】次に、本発明装置の第２の実施の形態につ
いて説明する。図７は本発明になる圧縮符号化装置の第
２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図５と同
一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
上記の第１の実施の形態では、画面全体においてフレー
ムピクチャ内での色差信号画素の置き換え、又はフィー
ルドピクチャ内での色差信号画素の置き換えを固定的に
行うこととして説明したが、この実施の形態では、フレ
ーム／フィールド相関判定部６１を用いて自動で切り替
えるようにしたものである。

【００８６】すなわち、４：１：１画像信号は図７のフ
レーム／フィールド相関判定部６１に供給され、ここで
所定のエリアごとにフレーム／フィールド相関の判定が
行われ、フィールドの相関が大きいとの判定結果が得ら
れた場合は、図１（Ａ）、（Ｂ）のようにフィールドピ
クチャ内で色差信号の画素を置き換え、フレーム相関が
大きいとの判定結果が得られた場合は、図２（Ａ）、
（Ｂ）のようにフレームピクチャ内で色差信号の画素を
置き換えるように、色差信号４１１／４２０画素書き換
え器４２を判定結果に応じて制御して、４：２：０画像
信号に変換させる。

【００８７】また、フレーム／フィールド相関判定部６
１からの判定結果が識別コード発生部６２に供給され、
フィールドピクチャ内で色差信号の画素を置き換えた
か、フレームピクチャ内で色差信号の画素を置き換えた
かを識別コードの中のもう１ビットを用いて指定する。

【００８８】フレーム／フィールド相関判定部６１によ
る相関判定は、例えば図１８の特定エリア８１の画像デ
ータ内において、８２で示すように１ラインの画像デー
タと１ライン下の画像データとの第１の差分和（上下の
２つの画素間の差の値を１ライン分の画素について加算
した値）を計算し、同様に８３で示すように２ライン下
の画素との第２の差分和を計算し、どちらか差分和の小
さかったほうが相関が大きいと判定する方法が考えられ
る。図１８では第１の差分和がフレーム相関の大きさを
示しており、第２の差分和がフィールド相関の大きさを
示している。

【００８９】図８は本発明になる圧縮符号化装置の第３
の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図５、図７
と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略す
る。この実施の形態は、図７の第２の実施の形態におけ
るフレーム／フィールド相関判定部６１の判定結果を識
別コード発生部６２（４９）ではなく、ＭＰＥＧ符号化
器６４に供給し、ＭＰＥＧで用いられているマクロブロ
ック（１６画素×１６ライン）に、フレーム／フィール
ド相関判定結果を用いるようにしたものである。ＭＰＥ
Ｇ符号化器６４は、このフレーム／フィールド判断結果
を受け、図１５に示したＤＣＴ器３が入力結果に基づい
てフレーム／フィールドのどちらかで行い、また、動き
補償予測器１がフレーム／フィールドのどちらかの動き
補償予測を行う。

【００９０】これにより、この実施の形態では、マクロ
ブロック単位でフレームもしくはフィールド相関の大小
を判断している判断結果に、あわせて色差信号画素の置
き換え方法をフレームもしくはフィールド内のピクチャ
で行うことで、置き換え後のピクチャの垂直方向の相関
が高くなり、ＭＰＥＧ圧縮の符号化効率が高まる。従っ
て、同じ符号化レ−トで符号化した場合、相対的に高画
質で符号化することが可能となる。

【００９１】判定結果は図１９に示したＭＰＥＧ２のビ
デオシンタックスのマクロブロックレイヤであるＤＣＴ
をフレーム／フィールドのどちらで行ったかを示すモー
ド（ＭＰＥＧ２のビデオ符号化シンタックスにおけるｄ
ｃｔ＿ｔｙｐｅ１ビット ０のときがフレーム、１のと
きがフィールド）、あるいはフレーム／フィールドの動
き補償モード（ＭＰＥＧ２のビデオ符号化シンタックス
におけるFrame_motion_type２ビットが01のときがフィ
ールド、10のときがフレーム）をリンクして使うこと
で、あえて送信しなくても済む。

【００９２】図９は本発明になる圧縮復号化装置の第２
の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図６と同一
構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。こ
の第２の実施の形態は、図８に示した圧縮符号化装置に
対応した実施の形態で、バッファメモリ５２からの再生
ディジタル信号がＭＰＥＧ復号化器６８に供給されて、
復号化されると共に、その際のＤＣＴモード信号が色差
信号４２０／４１１画素置き換え器６９に供給される。

【００９３】色差信号４２０／４１１画素置き換え器６
９は、ＤＣＴモードがフィールドモードの場合、フィー
ルドの相関が大きく、入力画像信号はフィールドピクチ
ャ内で色差信号４１１／４２０画素書き換えが行われて
いると考えられるので、図３（Ａ）又は同図（Ｂ）に示
したようにフィールドピクチャ内で色差信号４２０／４
１１画素置き換えを行い、ＤＣＴモードがフレームモー
ドの場合は、フレームの相関が大きく、フレームピクチ
ャ内で色差信号４１１／４２０画素書き換えが行われて
いると考えられるので、図４（Ａ）又は同図（Ｂ）に示
したようにフレームピクチャ内で色差信号４２０／４１
１画素置き換えを行う。

【００９４】図１０は本発明になる圧縮符号化装置の第
４の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図５と同
一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施の形態は、４：２：０画像信号中の色差信号を
４：１：１画像信号に置き換えて符号化する構成とした
ものである。すなわち、図１０において、４：２：０画
像信号は、色差信号４２０／４１１フォーマット変換器
７１及び色差信号４２０／４１１画素置き換え器７２に
それぞれ供給される。

【００９５】色差信号４２０／４１１フォーマット変換
器７１は、入力された４：２：０画像信号の水平画素数
を半分にし、垂直方向には２倍にオーバーサンプルす
る。色差信号４２０／４１１画素置き換え器７２は、前
記図３（Ａ）及び（Ｂ）、図４（Ａ）及び（Ｂ）と共に
説明した色差信号４２０／４１１画素置き換え方法のう
ち、いずれか任意に設定した、又は予め定められた一つ
の方法により色差信号４２０／４１１画素置き換えをす
る。

【００９６】色差信号４２０／４１１フォーマット変換
器７１と、色差信号４２０／４１１画素置き換え器７２
の各出力画像信号は、スイッチ回路（Ｓ／Ｗ）４４にそ
れぞれ供給され、ここでユーザーインターフェース４３
からのスイッチング信号により、ユーザーにより指定さ
れた方の方式の画像信号が選択される。スイッチ回路４
４により選択された４：１：１画像信号は、ＤＶＣ符号
化器７３に供給され、ここでＤＶＣ規格に準拠した４：
１：１コンポーネントフォーマットでの符号化が行われ
た後、バッファメモリ及びフォーマッタ７４に供給され
る。この実施の形態では、ＭＰＥＧデータをＤＶＣフォ
ーマットとして符号化したときに、４：２：０コンポー
ネントフォーマットと同じ水平方向の帯域特性を保持し
て再生することができる。

【００９７】図１１は本発明になる圧縮復号化装置の第
３の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図６と同
一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
この第３の実施の形態は、図１０に示した圧縮符号化装
置に対応した実施の形態で、バッファメモリ５２から取
り出された４：１：１画像信号をＤＶＣ復号化器７６で
復号化した後スイッチ回路５７に供給される。

【００９８】色差信号４１１／４２０画素置き換え器７
７は、スイッチ回路５７から入力された４：１：１画像
信号を、前記図１（Ａ）、（Ｂ）及び図２（Ａ）及び
（Ｂ）と共に説明した色差信号４１１／４２０画素置き
換え方法のうち、符号化装置側に対応した一つの方法に
より色差信号４１１／４２０画素置き換えを行う。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号が、
ＤＶＣなど４：１：１コンポーネントフォーマットであ
り、これをＭＰＥＧのような４：２：０コンポーネント
フォーマットに再符号化し直す場合、等価的に４：１：
０の信号の画素数しか持っていない画像と同じ帯域にな
ってしまうことなく、ＭＰＥＧ出力画像信号の帯域を
４：１：１コンポーネントフォーマットと同じ垂直方向
の帯域特性をほとんど保持して再生することができる。

【０１００】また、本発明によれば、ＭＰＥＧなど４：
２：０コンポーネントフォーマットを変更して４：１：
１コンポーネントフォーマットのＤＶＣ符号化を用いて
いるアプリケーションに符号化し直す場合、等価的に
４：１：０画像信号の画素数しか持っていない画像と同
じ帯域になってしまうことなく、ＤＶＣ出力画像信号の
帯域を４：２：０コンポーネントフォーマットと同じ水
平方向の帯域特性を保持して再生することができる。

【０１０１】更に、本発明によれば、フレーム相関とフ
ィールド相関のうち、相関の大きな方のピクチャ内での
色差信号の画素置き換えを行うようにしているため、圧
縮符号化効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像圧縮符号化方法の第１及び第２の
実施の形態における色差信号画素置き換え方法の説明図
である。

【図２】本発明の画像圧縮符号化方法の第３及び第４の
実施の形態における色差信号画素置き換え方法の説明図
である。

【図３】本発明の画像圧縮復号化方法の第１及び第２の
実施の形態における色差信号画素置き換え方法の説明図
である。

【図４】本発明の画像圧縮復号化方法の第３及び第４の
実施の形態における色差信号画素置き換え方法の説明図
である。

【図５】本発明の圧縮符号化装置の第１の実施の形態の
ブロック図である。

【図６】本発明の圧縮復号化装置の第１の実施の形態の
ブロック図である。

【図７】本発明の圧縮符号化装置の第２の実施の形態の
ブロック図である。

【図８】本発明の圧縮符号化装置の第３の実施の形態の
ブロック図である。

【図９】本発明の圧縮復号化装置の第２の実施の形態の
ブロック図である。

【図１０】本発明の圧縮符号化装置の第４の実施の形態
のブロック図である。

【図１１】本発明の圧縮復号化装置の第３の実施の形態
のブロック図である。

【図１２】ＭＰＥＧ１ビデオストリームピクチャレイヤ
の一部を示す表である。

【図１３】ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのシス
テムレイヤの一部を示す表である。

【図１４】４：２：２画像信号、ＭＰＥＧ２の画像信
号、ＭＰＥＧ１の画像信号及び４：１：１画像信号の輝
度信号と色差信号の各画素位置を説明する図である。

【図１５】ＭＰＥＧ符号化器の一例のブロック図であ
る。

【図１６】ＭＰＥＧ復号化器の一例のブロック図であ
る。

【図１７】４：２：２画像信号、４：２：０画像信号、
４：１：１画像信号及び４：１：０画像信号の各画素数
概念図である。

【図１８】フレーム相関とフィード相関の判定の説明図
である。

【図１９】ＭＰＥＧ２のビデオシンタックスのマクロブ
ロックレイヤを示す図である。

【符号の説明】

４１ 色差信号４１１／４２０フォーマット変換器 ４２ 色差信号４１１／４２０画素置き換え器 ４３ ユーザーインタフェース ４４、５７ スイッチ回路（Ｓ／Ｗ） ４５、６４ ＭＰＥＧ符号化器 ４６、７４ バッファメモリ及びフォーマッタ ４７ 同期制御部 ４８ 同期信号発生部 ４９、６２ 識別コード発生部 ５０ データ記録部 ５１ 記録媒体 ５２ バッファメモリ ５３ 同期信号検出部 ５４ 識別コード検出部 ５５、６８ ＭＰＥＧ復号化器 ５６ 色差信号生成方法判別部 ５８ 色差信号４２０／４１１画素置き換え器 ５９、７８ 色差信号出力フォーマット変換器 ６１ フレーム／フィールド相関判定部 ７１ 色差信号４２０／４１１フォーマット変換器 ７２ 色差信号４２０／４１１画素置き換え器 ７３ ＤＶＣ符号化器 ７７ 色差信号４１１／４２０画素置き換え器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C055 AA01 BA01 EA02 EA04 FA22 GA09 HA31 5C057 AA06 AA08 BB01 DA03 EA02 EA06 EA07 EB11 EL01 EM09 GL00 GM08 5C059 KK02 MA00 MA23 MC38 ME01 PP16 SS11 UA02 UA05 UA33

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号を第１のコンポーネントフォー
   マットで圧縮符号化して出力する圧縮符号化方法におい
   て、 第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号中の
   色差信号の画素位置を、前記第１のコンポーネントフォ
   ーマットの画像信号中の色差信号の画素位置と等価な画
   素位置へ置き換える画素置き換えを行ってから、前記入
   力画像信号の圧縮符号化を行うことを特徴とする圧縮符
   号化方法。
2. 【請求項２】 画像信号を第１のコンポーネントフォー
   マットで圧縮符号化して出力する圧縮符号化方法におい
   て、 第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号の所
   定のエリア毎にフレーム相関とフィールド相関のどちら
   が高いか判定し、フレーム相関の方が高いときには前記
   第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号中の
   色差信号の画素位置を、前記第１のコンポーネントフォ
   ーマットの画像信号中の一つのフレームの色差信号の画
   素位置と等価な画素位置へ置き換えるフレーム内での画
   素置き換えを行い、フィールド相関の方が高いときには
   前記第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号
   中の色差信号の画素位置を、前記第１のコンポーネント
   フォーマットの画像信号中の各フィールドの色差信号の
   画素位置と等価な画素位置へ置き換えるフィールド内で
   の画素置き換えを行ってから、前記入力画像信号の圧縮
   符号化を行うことを特徴とする圧縮符号化方法。
3. 【請求項３】 画像信号をＭＰＥＧ方式により第１のコ
   ンポーネントフォーマットで圧縮符号化して出力する圧
   縮符号化方法において、 第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号の所
   定のエリア毎にフレーム相関とフィールド相関のどちら
   が高いか判定し、フレーム相関の方が高いときには前記
   第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号中の
   色差信号の画素位置を、前記第１のコンポーネントフォ
   ーマットの画像信号中の一つのフレームの色差信号の画
   素位置と等価な画素位置へ置き換えるフレーム内での画
   素置き換えを行い、フィールド相関の方が高いときには
   前記第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号
   中の色差信号の画素位置を、前記第１のコンポーネント
   フォーマットの画像信号中の各フィールドの色差信号の
   画素位置と等価な画素位置へ置き換えるフィールド内で
   の画素置き換えを行ってから、前記入力画像信号に対し
   て、前記フレーム相関とフィールド相関のうち高い方の
   相関に応じて前記ＭＰＥＧ方式の圧縮符号化を行うこと
   を特徴とする圧縮符号化方法。
4. 【請求項４】 前記第１のコンポーネントフォーマット
   は４：２：０コンポーネントフォーマットであり、前記
   第２のコンポーネントフォーマットは４：１：１コンポ
   ーネントフォーマットであり、前記入力画像信号をＭＰ
   ＥＧ方式に準拠した圧縮符号化を行うことを特徴とする
   請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の圧縮符号化方
   法。
5. 【請求項５】 前記第１のコンポーネントフォーマット
   は４：１：１コンポーネントフォーマットであり、前記
   第２のコンポーネントフォーマットは４：２：０コンポ
   ーネントフォーマットであり、前記入力画像信号をＤＶ
   Ｃに準拠した圧縮符号化を行うことを特徴とする請求項
   １乃至３のうちいずれか一項記載の圧縮符号化方法。
6. 【請求項６】 前記ＭＰＥＧ方式の圧縮符号化を前記フ
   レーム相関とフィールド相関のうち高い方の相関に応じ
   て行うと共に、どちらの相関により圧縮符号化したかを
   示す識別情報を、前記ＭＰＥＧ方式に規定された動き補
   償モード又はＤＣＴモードと共用することを特徴とする
   請求項３記載の圧縮符号化方法。
7. 【請求項７】 画像信号を第１のコンポーネントフォー
   マットで圧縮符号化する符号化装置に、第２のコンポー
   ネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号の画素
   位置を、前記第１のコンポーネントフォーマットの画像
   信号中の色差信号の画素位置と等価な画素位置へ置き換
   える画素置き換えを行ってから入力して得られた圧縮符
   号化信号を受け、前記第１のコンポーネントフォーマッ
   トで圧縮復号化する圧縮復号化方法であって、 前記圧縮復号化された復号信号を受け、前記第１のコン
   ポーネントフォーマットの復号信号中の色差信号の画素
   位置を、前記第２のコンポーネントフォーマットの入力
   画像信号中の色差信号の画素位置と同じ画素位置へ置き
   換える画素置き換えを行うことを特徴とする圧縮復号化
   方法。
8. 【請求項８】 画像信号を第１のコンポーネントフォー
   マットで圧縮符号化する符号化装置に、第２のコンポー
   ネントフォーマットの入力画像信号の所定のエリア毎に
   フレーム相関とフィールド相関のどちらが高いか判定
   し、フレーム相関の方が高いときには前記第２のコンポ
   ーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号の画
   素位置を、前記第１のコンポーネントフォーマットの画
   像信号中の一つのフレームの色差信号の画素位置と等価
   な画素位置へ置き換えるフレーム内での画素置き換えを
   行い、フィールド相関の方が高いときには前記第２のコ
   ンポーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号
   の画素位置を、前記第１のコンポーネントフォーマット
   の画像信号中の各フィールドの色差信号の画素位置と等
   価な画素位置へ置き換えるフィールド内での画素置き換
   えを行ってから入力して得られた圧縮符号化信号とどち
   らの相関により圧縮符号化したかを示す識別情報と共に
   受け、前記第１のコンポーネントフォーマットで圧縮復
   号化する圧縮復号化方法であって、 前記圧縮復号化された復号信号と前記識別情報とを受
   け、入力された前記復号信号が前記識別情報によりフレ
   ーム内の画素置き換えを行って得られたと判定したとき
   は、前記第１のコンポーネントフォーマットの復号信号
   中の色差信号の画素位置を、前記第２のコンポーネント
   フォーマットの画像信号中の一つのフレームの色差信号
   の画素位置と等価な画素位置へ置き換えるフレーム内で
   の画素置き換えを行い、フィールド内の画素置き換えを
   行って得られたと判定したときは、前記第１のコンポー
   ネントフォーマットの復号信号中の色差信号の画素位置
   を、前記第２のコンポーネントフォーマットの画像信号
   中の一つのフィールドの色差信号の画素位置と等価な画
   素位置へ置き換えるフィールド内での画素置き換えを行
   うことを特徴とする圧縮復号化方法。
9. 【請求項９】 画像信号を第１のコンポーネントフォー
   マットで圧縮符号化して出力する圧縮符号化装置におい
   て、 第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号中の
   色差信号の画素位置を、前記第１のコンポーネントフォ
   ーマットの画像信号中の色差信号の画素位置と等価な画
   素位置へ置き換える画素置き換え器と、 前記画素置き換え器の出力画像信号を前記第１のコンポ
   ーネントフォーマットで圧縮符号化する符号化器と、 前記符号化器の出力符号化信号中に、前記画素置き換え
   を行ったことを示す識別コードを多重して出力する多重
   手段とを有することを特徴とする圧縮符号化装置。
10. 【請求項１０】 画像信号を第１のコンポーネントフォ
    ーマットで圧縮符号化して出力する圧縮符号化装置にお
    いて、 第２のコンポーネントフォーマットの入力画像信号の所
    定のエリア毎にフレーム相関とフィールド相関のどちら
    が高いか判定する相関判定部と、 前記相関判定部の判定結果に基づき、フレーム相関の方
    が高いときには前記第２のコンポーネントフォーマット
    の入力画像信号中の色差信号の画素位置を、前記第１の
    コンポーネントフォーマットの画像信号中の一つのフレ
    ームの色差信号の画素位置と等価な画素位置へ置き換え
    るフレーム内での画素置き換えを行い、フィールド相関
    の方が高いときには前記第２のコンポーネントフォーマ
    ットの入力画像信号中の色差信号の画素位置を、前記第
    １のコンポーネントフォーマットの画像信号中の各フィ
    ールドの色差信号の画素位置と等価な画素位置へ置き換
    えるフィールド内での画素置き換えを行う画素置き換え
    器と、 前記画素置き換え器の出力画像信号を前記第１のコンポ
    ーネントフォーマットで圧縮符号化する符号化器と、 前記符号化器の出力符号化信号中に、前記画素置き換え
    を行ったことを示す識別コードを多重して出力する多重
    手段とを有することを特徴とする圧縮符号化装置。
11. 【請求項１１】 前記符号化器は、ＭＰＥＧ方式に基づ
    く圧縮符号化を行うと共に、前記相関判定部の判定結果
    に基づき、前記入力画像信号に対して、前記フレーム相
    関とフィールド相関のうち高い方の相関に応じて前記Ｍ
    ＰＥＧ方式の圧縮符号化を行うことを特徴とする請求項
    １０記載の圧縮符号化装置。
12. 【請求項１２】 画像信号を第１のコンポーネントフォ
    ーマットで圧縮符号化する符号化装置に、第２のコンポ
    ーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号の画
    素位置を、前記第１のコンポーネントフォーマットの画
    像信号中の色差信号の画素位置と等価な画素位置へ置き
    換える画素置き換えを行ってから入力して得られた圧縮
    符号化信号を受け、前記第１のコンポーネントフォーマ
    ットで圧縮復号化する復号化器と、 前記復号化器の出力復号信号を受け、前記第１のコンポ
    ーネントフォーマットの復号信号中の色差信号の画素位
    置を、前記第２のコンポーネントフォーマットの入力画
    像信号中の色差信号の画素位置と同じ画素位置へ置き換
    えて、前記符号化装置に入力された画像信号と同じ画像
    信号を出力する画素置き換え器とを有することを特徴と
    する圧縮復号化装置。
13. 【請求項１３】 画像信号を第１のコンポーネントフォ
    ーマットで圧縮符号化する符号化装置に、第２のコンポ
    ーネントフォーマットの入力画像信号の所定のエリア毎
    にフレーム相関とフィールド相関のどちらが高いか判定
    し、フレーム相関の方が高いときには前記第２のコンポ
    ーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号の画
    素位置を、前記第１のコンポーネントフォーマットの画
    像信号中の一つのフレームの色差信号の画素位置と等価
    な画素位置へ置き換えるフレーム内での画素置き換えを
    行い、フィールド相関の方が高いときには前記第２のコ
    ンポーネントフォーマットの入力画像信号中の色差信号
    の画素位置を、前記第１のコンポーネントフォーマット
    の画像信号中の各フィールドの色差信号の画素位置と等
    価な画素位置へ置き換えるフィールド内での画素置き換
    えを行ってから入力して得られた圧縮符号化信号とどち
    らの相関により圧縮符号化したかを示す識別情報と共に
    受け、前記第１のコンポーネントフォーマットで圧縮復
    号化する圧縮復号化する復号化器と、 前記復号化器の出力復号信号と前記識別情報とを受け、
    入力された前記復号信号が前記識別情報によりフレーム
    内の画素置き換えを行って得られたと判定したときは、
    前記第１のコンポーネントフォーマットの復号信号中の
    色差信号の画素位置を、前記第２のコンポーネントフォ
    ーマットの画像信号中の一つのフレームの色差信号の画
    素位置と等価な画素位置へ置き換えるフレーム内での画
    素置き換えを行い、フィールド内の画素置き換えを行っ
    て得られたと判定したときは、前記第１のコンポーネン
    トフォーマットの復号信号中の色差信号の画素位置を、
    前記第２のコンポーネントフォーマットの画像信号中の
    一つのフィールドの色差信号の画素位置と等価な画素位
    置へ置き換えるフィールド内での画素置き換えを行う画
    素置き換え器とを有することを特徴とする圧縮復号化装
    置。
14. 【請求項１４】 前記復号化器は、ＭＰＥＧ方式に基づ
    く圧縮復号化を行うと共に、前記識別情報に基づき、前
    記入力圧縮符号化信号に対して、前記フレーム相関とフ
    ィールド相関のうち高い方の相関に応じて前記ＭＰＥＧ
    方式の圧縮復号化を行うことを特徴とする請求項１３記
    載の圧縮復号化装置。