JPH06181569A - 画像符号化及び復号化方法又は装置、及び画像記録媒体 - Google Patents

画像符号化及び復号化方法又は装置、及び画像記録媒体

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JPH06181569A
JPH06181569A JP33314292A JP33314292A JPH06181569A JP H06181569 A JPH06181569 A JP H06181569A JP 33314292 A JP33314292 A JP 33314292A JP 33314292 A JP33314292 A JP 33314292A JP H06181569 A JPH06181569 A JP H06181569A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 フィールドメモリ群１１からの画像信号Ｓ１
と動き補償回路１８からの信号Ｓ３との差分を取る差分
器１３と、この差分信号Ｓ２をＤＣＴ変換すると共に量
子化する差分信号符号化器１４と、この符号化信号Ｓ４
を逆量子化及び逆ＤＣＴ変換する差分信号復号化器１５
と、得られたブロック再生差分信号Ｓ５に動き補償回路
１８からの予測画像（信号Ｓ３）を加算する加算回路１
６と、符号化信号Ｓ４と共に現在のＧＯＰに属するＰピ
クチャの符号化の際に過去のＧＯＰに属する復号化画像
を用いて符号化を行っているか否かを示すランダムアク
セス可能指示フラグＳ９を可変長符号化する可変長符号
化器１９とを有する。 【効果】 対応する画像復号化装置では、ＧＯＰへのラ
ンダムアクセスが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光ディスクや磁
気テープ等の蓄積系動画像メディアを用いた情報記録装
置及び情報再生装置、又は、例えばいわゆるテレビ会議
システム、動画電話システム、放送用機器等の情報伝送
装置／受信装置に適用して好適な画像符号化及び復号化
方法又は装置、及び画像記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の動き補償予測符号化及びその復号
化方法について、その代表的なものにＩＳＯ−ＩＥＣ／
ＪＴＣ１／ＳＣ２／ＷＧ１１（通称ＭＰＥＧ：Moving P
ictureExperts Groupという）において決められた蓄積
用動画像符号化の標準方式（通称ＭＰＥＧ１という）が
ある。
【０００３】このＭＰＥＧ１では、ある単位の動画像を
まとめてＧＯＰ(Group Of Picture)と呼ぶ。図６にはＧ
ＯＰの構成例を示す。この図６において、ＧＯＰ内のピ
クチャは、Ｉピクチャ（イントラ符号化画像：Intra-co
ded picture ），Ｐピクチャ（前方予測符号化画像：Pr
edictive-coded picture），Ｂピクチャ（両方向予測符
号化画像：Bidirectionally Predictive-coded pictur
e）の３種類が存在する。ここで、Ｉピクチャは、フレ
ーム内符号化ピクチャである。Ｐピクチャはフレーム間
予測符号化ピクチャであり、最近の過去の復号再生され
たＩピクチャまたはＰピクチャから動き予測されて、こ
の時の予測誤差が符号化される。Ｂピクチャは、双方向
予測符号化ピクチャであり、過去の再生ピクチャと未来
の再生ピクチャの両方から動き予測されて、この時の予
測誤差が符号化される。ＧＯＰは、１又は複数枚のＩピ
クチヤと、０又は複数枚の非Ｉピクチヤとから構成され
る。なお、この図６において、Ｉピクチャは図中Ｉで示
し、Ｐピクチャは図中Ｐで示し、Ｂピクチャは図中Ｂで
示す。さらに、図６において、各ピクチャ間を結ぶ矢印
は、動き予測の方向を示している。
【０００４】また、ＭＰＥＧ１では、ＧＯＰ単位でのラ
ンダムアクセス（途中からの再生）を可能とするため
に、図７に示すように、各ＧＯＰ（ＧＯＰ１，ＧＯＰ
２，ＧＯＰ３，・・・，ＧＯＰＮ）には、それぞれＧＯ
Ｐヘッダ（ＧＯＰヘッダ１，ＧＯＰヘッダ２，ＧＯＰヘ
ッダ３，・・・，ＧＯＰヘッダＮ）が付加される。した
がって、画像復号化装置は、供給された符号化情報（入
力ビットストリーム）の中から指定されたＧＯＰのＧＯ
Ｐスタートコードを検出し、そのＧＯＰの先頭のＩピク
チャから復号を開始することにより、動画像シーケンス
の途中からの再生を可能としている。
【０００５】ここで、上記ＧＯＰヘッダには、クローズ
ドＧＯＰ（Closed GOP）フラグと、（ブロークンリンク
（Broken Link ）フラグという２つのフラグが付加され
ている。
【０００６】クローズドＧＯＰフラグは、符号化時に立
てられるフラグであり、ＧＯＰの最初の数枚の（図６の
場合には２フレームの）Ｂピクチャの予測時に、過去の
ＧＯＰに属するＰピクチャ（図６の場合には斜線で示し
たＰピクチャ）からの予測を使用していないことを示す
フラグである。クローズドＧＯＰフラグが立っているＧ
ＯＰは、完全に独立したＧＯＰとなる。
【０００７】また、ブロークンリンクフラグは、クロー
ズドＧＯＰでないビットストリームを編集により切りと
ってつなぎ合わせた場合に立てるフラグである。したが
って、画像復号化装置は、ブロークンリンクフラグが立
っているＧＯＰでは先頭の数枚のＢピクチャの表示はで
きないことを認識する。
【０００８】これら２つのフラグはＧＯＰの先頭の数枚
のＢピクチャに関係するものであり、指定されたＧＯＰ
からのランダムアクセス（途中からの再生）の時は、最
悪の場合で先頭のＢピクチャを表示できないことがある
が、Ｉピクチャ以降の再生は可能である。
【０００９】なお、ＧＯＰに関する詳細なビットストリ
ームのコードや文法については、ＭＰＥＧ１の規格書に
書かれている。
【００１０】ところで、近年、ＭＰＥＧ１の後を受けた
ＭＰＥＧ２において、テレビジョン方式のＮＴＳＣやＰ
ＡＬのようなインタレース画像を符号化する方式が検討
されている。ＭＰＥＧ２では、符号化するピクチャの処
理単位をフレームまたはフィールドで適応的に切り替え
ることを行い、過去の復号再生された複数のフレームや
フィールドを得ることを行う。
【００１１】このＭＰＥＧ２でのＧＯＰ内のピクチャ
は、ＭＰＥＧ１と同様にＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピ
クチャの３種類が存在し、それぞれのピクチャはフレー
ムまたはフィールド構成であることが許されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ここで、ＭＰＥＧ２に
おいて、ＧＯＰ単位でのランダムアクセスを行なう場合
で、ＧＯＰの先頭のＩピクチャがフィールド構造である
場合には、次のような問題が生じる。
【００１３】すなわち、図８に示すように、例えば、現
在の符号化対象としてのピクチャｐ１３がフィールド構
造である場合、過去の復号再生された２つのフィールド
すなわちフィールドｐ０６及びフィールドｉ１２からの
動き予測を適用できるが、この時、フィールドｐ０６か
らの予測を用いている場合にはＧＯＰ１の独立性はなく
なり、ＧＯＰ１へのランダムアクセスはできないことに
なる。なぜならば、ＧＯＰ１へランダムアクセスをした
時、フィールドｐ１３の再生に必要である動き補償時に
参照すべきフィールドｐ０６が再生されていないからで
ある。なお、図８の図中ｉはＩピクチャ、ｐはＰピクチ
ャ、ｂはＢピクチャである。また、図中の点線の斜線は
ＧＯＰの切れ目を示している。
【００１４】そこで、本発明は、以上の点に着目してな
されたものであり、ＧＯＰに属するＰピクチャを符号化
する際に、そのＧＯＰへのランダムアクセスが可能かど
うかを認識することができるか、或いは、すべてのＧＯ
Ｐへのランダムアクセスを可能とすることができる画像
符号化及び復号化方法又は装置、及び画像記録媒体を提
供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の画像符号化及び
復号化方法又は装置、及び画像記録媒体は、上述の目的
を達成するために提案されたものであり、先ず、本発明
の画像符号化方法は、原画像と過去の復号化画像との差
分信号を符号化する画像符号化方法であって、現在の所
定の画像単位に属するＰピクチャ（前方予測符号化画
像）の符号化の際に、過去の所定の画像単位に属する復
号化画像を用いて符号化を行っているか否かを示すフラ
グを、上記所定の画像単位のヘッダに設けたものであ
る。さらに、本発明の画像符号化方法においては、現在
の所定の画像単位に属するＰピクチャを符号化する際
に、上記現在の所定の画像単位に属する復号化画像のみ
から予測を行うようにもしている。
【００１６】また、本発明の画像符号化装置は、入力画
像を記憶する記憶手段と、上記記憶手段から出力された
画像信号と復号化画像との差分信号を形成する差分手段
と、上記差分信号を所定の変換係数に変換する変換手段
と、上記変換係数を量子化して量子化係数を出力する量
子化手段と、上記量子化係数を逆量子化して逆量子化係
数を出力する逆量子化手段と、上記逆量子化係数を逆変
換して復号化画像信号を形成する逆変換手段と、上記復
号化画像信号に予測画像を加算する加算手段と、上記量
子化係数及び現在の所定の画像単位に属するＰピクチャ
の符号化の際に過去の所定の画像単位に属する復号化画
像を用いて符号化を行っているか否かを示すフラグを可
変長符号化する可変長符号化手段とを有するものであ
る。
【００１７】さらに、本発明の画像記録媒体は、上記本
発明の画像符号化方法とこの方法に基づく画像符号化装
置によって形成された符号化データを記録したものであ
る。
【００１８】次に、本発明の画像復号化方法は、原画像
と過去の復号化画像との差分信号を符号化することによ
り生成された符号化データを復号化する画像復号化方法
であって、所定の画像単位に属するＰピクチャの符号化
がそれよりも過去の所定の画像単位に属する復号化画像
を用いて行われたか否かを示すフラグを当該所定の画像
単位のヘッダから検出し、当該ヘッダに基づいて現在の
所定の画像単位のＰピクチャが過去の所定の画像単位に
属する復号化画像を用いて符号化されているか否かを判
定するものである。
【００１９】また、本発明の画像復号化装置は、入力ビ
ットストリームから所定の画像単位に付加されたヘッダ
情報を検出し、上記所定の画像単位がランダムアクセス
可能であるか否かを判定するヘッダ検出手段と、上記ヘ
ッダ検出手段によりランダムアクセスが可能であると判
定されたときに上記入力ビットストリームが供給される
可変長復号化手段と、上記可変長復号化手段の出力を逆
量子化して逆量子化係数を出力する逆量子化手段と、上
記逆量子化係数を逆変換して復号化差分信号を形成する
逆変換手段と、上記復号化差分信号に復号化画像信号を
加算する加算手段とを有するものである。
【００２０】なお、本発明の画像符号化及び復号化方法
又は装置、及び画像記録媒体における上記所定の画像単
位としては、複数枚の画像をまとめたＧＯＰ単位を用い
ることができる。
【００２１】すなわち、本発明の画像符号化及び復号化
装置は、動画像の動き補償予測符号化で過去の復号再生
された複数枚のフレームやフィールドを得る手段を有す
る動画像符号化及び復号化装置であって、符号化装置側
では、ＧＯＰに属するＰピクチャを符号化する際に、過
去のＧＯＰに属するピクチャからの予測を使用している
かいないかを示すフラグをＧＯＰヘッダに付加すること
により、そのＧＯＰへのランダムアクセス（途中からの
再生）が可能であるかどうかを指示することを可能と
し、復号化装置側では、ＧＯＰに属するＰピクチャを復
号化する際に、過去のＧＯＰに属するピクチャからの予
測を使用しているかいないかを示すフラグをＧＯＰヘッ
ダで受けとることにより、そのＧＯＰへのランダムアク
セスが可能であるかどうかを認識することを可能とする
ものである。
【００２２】また、本発明の画像符号化及び復号化装置
は、ＧＯＰに属するＰピクチャを符号化する際に、過去
のＧＯＰに属するピクチャからの予測を常に禁止するこ
とにより、すべてのＧＯＰへのランダムアクセスをも可
能とする。
【００２３】
【作用】本発明によれば、画像符号化側で、所定の画像
単位（ＧＯＰ）に属する前方予測符号化画像（Ｐピクチ
ャ）を符号化する際に、過去のＧＯＰに属するピクチャ
からの予測を使用しているかいないかを示すフラグをＧ
ＯＰヘッダに付加することにより、画像復号化側では、
そのＧＯＰへのランダムアクセスが可能かどうかを認識
することができるようになる。また、ＧＯＰに属するＰ
ピクチャを符号化する際に、過去のＧＯＰに属するＰピ
クチャからの予測を常に禁止することにより、全てのＧ
ＯＰへのランダムアクセスを可能とすることができるよ
うになる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
【００２５】本発明実施例の画像符号化方法は、原画像
と過去の復号化画像との差分信号を符号化すると共に前
述したＭＰＥＧ２が適用される画像符号化方法であっ
て、現在のＧＯＰに属するＰピクチャの符号化の際に、
過去のＧＯＰに属する復号化画像を用いて符号化を行っ
ているか否かを示すフラグとしてのランダムアクセス可
能指示フラグを、上記ＧＯＰのヘッダに設けた（付加し
た）ものである。さらに、本発明実施例の画像符号化方
法においては、現在のＧＯＰに属するＰピクチャを符号
化する際に、上記現在のＧＯＰに属する復号化画像のみ
から予測を行うようにもしている。言い換えれば、過去
のＧＯＰに属するピクチャからの予測を常に禁止するよ
うにしている。
【００２６】すなわち、本実施例の画像符号化方法が適
用される本発明実施例の画像符号化装置は、図１に示す
ように、動画像入力端子１０を介して供給された入力画
像を記憶する記憶手段としてのフィールドメモリ群１１
と、上記フィールドメモリ群１１から出力された画像信
号（ブロック画像信号Ｓ１）と後述する動き補償回路１
８からの復号化画像（ブロック画像信号Ｓ３）との差分
信号（ブロック差分信号Ｓ２）を形成する差分手段とし
ての差分器１３と、上記ブロック差分信号Ｓ２を所定の
変換係数（後述するＤＣＴ係数）に変換する変換手段及
び当該変換係数を量子化して量子化係数を出力する量子
化手段を含む差分信号符号化器１４と、上記量子化係数
（符号化信号Ｓ４）を逆量子化して逆量子化係数を出力
する逆量子化手段及び当該逆量子化係数を逆変換して復
号化画像信号（ブロック再生差分信号Ｓ５）を形成する
逆変換手段を含む差分信号復号化器１５と、上記ブロッ
ク再生差分信号Ｓ５に後述する動き補償回路１８からの
予測画像（ブロック画像信号Ｓ３）を加算する加算回路
１６と、上記量子化係数（符号化信号Ｓ４）と共に現在
のＧＯＰに属するＰピクチャの符号化の際に過去のＧＯ
Ｐに属する復号化画像を用いて符号化を行っているか否
かを示すフラグ（ランダムアクセス可能指示フラグＳ
９）を可変長符号化する可変長符号化器１９とを有する
ものである。
【００２７】先ず、この図１に示す本実施例の画像符号
化装置（すなわちＭＰＥＧ２が適用される動き補償予測
符号化装置）から詳細に説明する。
【００２８】この図１において、動画像入力端子１０よ
り入力された画像信号は、上記フィールドメモリ群１１
へ供給されて記憶される。この記憶された画像信号は、
フィールド単位で動き予測回路１２と動き補償回路１８
に送られる。
【００２９】また、動き予測回路１２は、このフィール
ドメモリ群１１に記憶された画像信号に対して、現在の
符号化対象（現在のフィールド）である画像中の画素の
動き予測を、過去の画像（過去のフィールド）と未来の
画像（未来のフィールド）を参照して行なう。ここで、
当該動き予測は、現在の符号化対象である画像中の例え
ば１６×１６画素からなるブロックの画素信号と、参照
される過去の画像又は未来の画像とのブロックマッチン
グにより行われる。さらに、当該動き予測回路１２は、
上記ブロックマッチングでの予測誤差が最小である場合
の参照画像中のブロック位置を、動きベクトルＳ７とし
て動き補償回路１８に供給する。
【００３０】当該動き補償回路１８は、後述する既に復
号再生された画像が蓄えられているフィールドメモリ群
１７から、上記動きベクトルＳ７で指定されたアドレス
に位置するブロック画像信号Ｓ３の出力を指示する。ま
た、この動き補償回路１８からのブロック画像信号Ｓ３
の出力は、適応的な動作となっており、ブロック単位で
以下の４種類のモードから最適なものに切り替えること
が可能である。
【００３１】すなわち、この４種類のモードは、第１に
過去の再生画像からの動き補償モードと、第２に未来の
再生画像からの動き補償モードと、第３に過去未来の両
再生画像からの動き補償モード（過去の再生画像からの
参照ブロックと未来の再生画像からの参照ブロックを１
画素毎に線形演算（例えば平均値計算）をする。）と、
第４に動き補償なしのモード（すなわち画像内符号化モ
ードである。）とからなる。
【００３２】当該動き補償回路１８におけるこれらのモ
ードの切り替えの際には、例えば上記４種類のモードで
出力されるそれぞれのブロック画素信号と現在の符号化
対象のブロック画素信号との１画素毎の差分値の絶対値
の総和が最小であるモードが選択される。このモードの
切り替えにより選択されたモードは、動き補償モード信
号Ｓ８として出力される。
【００３３】一方、上記フィールドメモリ群１１から供
給される現在の符号化対象のブロック画素信号Ｓ１と、
上述したような動き補償回路１８を介して上記フィール
メモリ群１７から供給されるブロック画素信号Ｓ３と
は、上記差分器１３にて１画素毎の差分値が計算され、
その結果のブロック差分信号Ｓ２が差分信号符号化器１
４に送られる。
【００３４】当該差分信号符号化器１４では、上記ブロ
ック差分信号Ｓ２を所定の変換係数に変換すると共に当
該変換係数を量子化して符号化信号Ｓ４を出力する
【００３５】この符号化信号Ｓ４は、上述した動き予測
回路１２からの上記動きベクトルＳ７と上記上記動き補
償回路１８からの動き補償モードＳ８と共に、可変長符
号化器１９にてハフマン符号等の可変長符号化が施さ
れ、出力端子２０からビットストリームとして出力され
る。
【００３６】また、上記符号化信号Ｓ４は、差分信号復
号化器１５にも供給される。当該差分信号符号化器１５
では、上記符号化信号Ｓ４を逆量子化し、その逆量子化
係数に対してさらに上記所定の変換係数への変換に対応
する逆変換を行って復号化してブロック再生差分信号Ｓ
５を形成する。
【００３７】なお、上記差分信号符号化器１４の具体的
な構成としては、上記ブロック差分信号Ｓ２を所定の変
換係数としてのディスクリートコサイン変換によるＤＣ
Ｔ係数に変換するディスクリートコサイン変換器（ＤＣ
Ｔ）と、その出力係数（ＤＣＴ係数）を量子化する量子
化器とからなる構成を適用できる。したがって、この場
合の上記差分信号復号化器１５の具体的な構成として
は、逆量子化器と上記ＤＣＴ係数を逆変換する逆ディス
クリートコサイン変換器（ＩＤＣＴ）からなる構成を適
用することになる。
【００３８】当該差分信号復号化器１５からのブロック
再生差分信号Ｓ５は、加算回路１６に送られる。当該加
算回路１６では、当該ブロック再生差分信号Ｓ５と上記
動き補償回路１８から出力される前記ブロック画像信号
Ｓ３とが１画素毎に加算され、その結果として、当該加
算回路１６からはブロック再生信号Ｓ６が得られる。当
該ブロック再生信号Ｓ６は、上記フィールドメモリ群１
７の中の指定されたフィールドメモリへ格納される。
【００３９】以上が、本実施例の画像符号化装置（動き
補償予測符号化装置）の基本構成及び動作である。
【００４０】ここで、本実施例装置へ入力される動画像
は、前記ＧＯＰ(Group Of Picture)でなる動画像単位が
適用されている。
【００４１】以下、当該ＧＯＰのピクチャ構成が、図２
のＸに示すＧＯＰ１の構成である場合の動き補償予測の
処理について説明する。なお、図２のＹは動き補償予測
の第１段目の処理を、図２のＺは動き補償予測の第２段
目の処理を示す。また、各ピクチャは、フレームまたは
フィールドで構成され、Ｉピクチャは図中ｉで示し、Ｐ
ピクチャは図中ｐで示し、Ｂピクチャは図中ｂで示す。
これらＩピクチャ，Ｐピクチャ，Ｂピクチャの定義は前
述と同じである。さらに、図中の各ピクチャ間を結ぶ矢
印は動き予測の方向を示し、図中の点線の斜線はＧＯＰ
の切れ目を示している。
【００４２】先ず、図２のＹに示す動き補償予測の第１
段目の処理では、例えば、数枚のＢピクチャを飛び越し
て過去の再生画像であるＩピクチャまたはＰピクチャか
らの予測を行う。次の図２のＺに示す第２段目の処理で
は、上記第１段目の処理で既に符号化されたものを再生
した前後のＩピクチャ又はＰピクチャを参照して、それ
らの間には挟まれたＢピクチャの予測符号化を行なう。
【００４３】具体的に言うと、これら図２のＧＯＰ１の
場合、上記第１段目の処理におけるピクチャｐ１３の動
き予測時及び動き補償時には、例えばピクチャｉ１２と
ピクチャｐ０３が参照される。ピクチャｐ０３は、過去
のＧＯＰ０に属するピクチャである。
【００４４】このとき、ＧＯＰ１へのランダムアクセス
（途中からの再生）を可能にしたいと考える場合は、ピ
クチャｐ０３の参照を禁止する。また、ＧＯＰ１へのラ
ンダムアクセスを不要と考える場合は、ピクチャｐ０３
の参照を使用する。なお、ピクチャｐ０３の参照を使用
する場合は、画質を重視する場合である。
【００４５】また、別のＧＯＰ構成の例として、図３の
Ｘに示すのＧＯＰ１の場合、例えば、図３のＹに示す第
１段目の処理におけるピクチャｐ１５の動き予測時及び
動き補償時には、ピクチャｉ１２とピクチャｐ０３が参
照される。ピクチャｐ０３は、過去のＧＯＰ０に属する
ピクチャである。なお、この図３においても、図３のＺ
は第２段目の処理を示し、また上述同様にＩピクチャは
図中ｉで示し、Ｐピクチャは図中ｐで示し、Ｂピクチャ
は図中ｂで示す。また、図中の各ピクチャ間を結ぶ矢印
は動き予測の方向を示し、図中の点線の斜線はＧＯＰの
切れ目を示している。
【００４６】この時に、ＧＯＰ１へのランダムアクセス
（途中からの再生）を可能にしたいと考える場合は、ピ
クチャｐ０３の参照を禁止する。また、ＧＯＰ１へのラ
ンダムアクセスを不要と考える場合は、ピクチャｐ０３
の参照を使用する。ピクチャｐ０３の参照を使用する場
合は、画質を重視する場合である。
【００４７】上記図２や図３のようなＧＯＰ単位で動画
像が入力される場合の本実施例の画像符号装置の構成及
び動作について説明する。
【００４８】図１に戻って、端子２１からＧＯＰスター
ト指示信号Ｓ１０が入力されると、ＧＯＰスタートコー
ドと共に、端子２４を介して供給される上記ＧＯＰへの
ランダムアクセスを可能にするかどうかの条件により予
め決められたランダムアクセス可能指示フラグＳ９が、
上記ＧＯＰスタート指示信号Ｓ１０に応じて切り替えら
れるスイッチ２３を介して可変長符号化器１９へ入力さ
れる。
【００４９】したがって、この場合の当該可変長符号化
器１９では、上述したような動きベクトルＳ７と動き補
償モード信号Ｓ８と符号化信号Ｓ４と共に、上記ランダ
ムアクセス可能指示フラグＳ９も可変長符号化し、得ら
れたビットストリームを出力する。
【００５０】なお、この時のＧＯＰレイヤーでのビット
ストリームシンタクス（ビットストリーム構成法）を図
４に示す。
【００５１】この図４において、前述したＭＰＥＧ１で
のシンタクス（構成法）を基本とし、"closed ＿predic
tion＿flag" にて、上記ランダムアクセス可能指示フラ
グＳ９を出力する。また、"reserved ＿bits" は、grou
p ＿extenstion＿dataが８ビット単位であるので、７ビ
ットの無意味なビットの付加が必要となるために存在す
る。その他のコードについてはＭＰＥＧ１の規格書に詳
細が書かれている。
【００５２】再び図１において、端子２１にＧＯＰスタ
ート指示信号が入力されると、ピクチャカウンタ２２が
リセットされる。当該ピクチャカウンタ２２は、フィー
ルドメモリ群１１から出力されるＩピクチャまたはＰピ
クチャをカウントするものである。
【００５３】そして、当該ピクチャカウンタ２２におい
てカウント数が例えば「２」となった時、上記動き補償
回路１８に対してフラグ信号Ｓ１１が立てられる。この
時、当該動き補償回路１８は、現在符号化を行うＰピク
チャが、特別なＰピクチャであること、言い換えれば１
つ前のＧＯＰのピクチャを参照画像とするＰピクチャで
あること、すなわち図２でのピクチャｐ１３、図３での
ピクチャｐ１５であることを認識する。
【００５４】またこの時、動き補償回路１８では、上記
ランダムアクセス可能指示フラグＳ９に従って、過去の
ＧＯＰに属するＰピクチャからの予測が可能であるかど
うかが切り替えられる。
【００５５】なお、全てのＧＯＰへのランダムアクセス
を可能とするために、常に過去のＧＯＰに属するＰピク
チャからの予測を禁止する場合もある。この場合、ラン
ダムアクセス可能指示フラグＳ９は、ＧＯＰヘッダに付
加する必要がないため、可変長符号化器１９からは出力
されない。
【００５６】以上が、本実施例の画像符号化装置につい
ての説明である。
【００５７】次に、本発明実施例の画像復号化方法は、
原画像と過去の復号化画像との差分信号を符号化するこ
とにより生成された符号化データを復号化する画像復号
化方法であって、ＧＯＰに属するＰピクチャの符号化が
それよりも過去のＧＯＰに属する復号化画像を用いて符
号化されたものか否かを示すフラグ（ランダムアクセス
可能指示フラグ）を当該ＧＯＰのヘッダから検出し、現
在のＧＯＰのＰピクチャが、過去のＧＯＰに属する復号
化画像を用いて符号化されているか否かを判定するもの
である。
【００５８】すなわち、本実施例の画像復号化方法が適
用される本発明実施例の画像復号化装置は、図５に示す
ように、端子３０を介して供給される主に符号化された
差分信号からなる入力ビットストリーム（上記図１の端
子２０からの出力と対応するビットストリーム）からＧ
ＯＰに付加されたヘッダ情報を検出し、さらにこのヘッ
ダ情報内のランダムアクセス可能指示フラグＳ２６を検
出することで当該ＧＯＰがランダムアクセス可能である
か否かを判定するヘッダ検出器３７と、上記ヘッダ検出
器３７によりランダムアクセスが可能であると判定され
たときに上記入力ビットストリームが供給される可変長
符号の復号化手段及び当該復号化手段の出力を逆量子化
して逆量子化係数を出力する逆量子化手段を含む可変長
復号器３１と、当該可変長復号器３１からの上記逆量子
化係数を逆変換して復号化差分信号（ブロック再生信号
Ｓ２１）を形成する逆変換手段としての差分信号復号器
３２と、当該差分信号復号器３２からのブロック再生信
号Ｓ２１に後述する復号化画像信号（動き補償回路３４
からのブロック画像信号Ｓ２２）を加算する加算回路３
３とを有するものである。
【００５９】以下、この図５に示す本実施例の画像復号
化装置側でランダムアクセスを行う場合について説明す
る。当該復号化装置では、上記ＧＯＰヘッダ検出器３７
において、上記端子３０を介した入力ビットストリーム
から、先ず指定されたＧＯＰのＧＯＰヘッダを検索し、
そこに付加されている図１のランダムアクセス可能指示
フラグＳ９に対応するランダムアクセス可能指示フラグ
Ｓ２６を調べる。
【００６０】当該ランダムアクセス可能指示フラグＳ２
６からランダムアクセス不可能と判定された場合は、指
定されたＧＯＰに時間的に最も近いランダムアクセス可
能なＧＯＰの検索をし続ける。
【００６１】ここで、このランダムアクセス可能指示フ
ラグＳ２６からランダムアクセス可能と判断される場合
は、先に示した図２や図３のＧＯＰ１の様なＧＯＰ構造
の場合において、ＧＯＰに属するＰピクチャを符号化す
る際に過去のＧＯＰに属するピクチャからの予測を使用
していないということが認識される。
【００６２】この場合、入力ビットストリームが上記ラ
ンダムアクセス可能指示フラグＳ２６に応じて切り替え
られるスイッチ３８を介して、上記可変長復号器３１に
供給される。当該可変長復号器３１では、前記図１の画
像符号化装置における符号化差分信号Ｓ４，動きベクト
ルＳ７，動き補償モード信号Ｓ９にそれぞれ対応する符
号化差分信号Ｓ２０，動きベクトルＳ２４，動き補償モ
ード信号Ｓ２５が復号される。
【００６３】上記符号化差分信号Ｓ２０は、次の差分信
号復号器３２へ送られ、ここで復号され、前記図１の符
号化信号Ｓ４に対応するブロック再生差分信号Ｓ２１と
なる。
【００６４】なお、当該差分信号復号器３２の構成とし
ては、前述した画像符号化装置に合わせて、逆量子化器
と逆ディスクリートコサイン変換器からなる構成を適用
する。ただし、画像符号化装置側と整合がとれていれ
ば、その他の構成を適用することも可能である。
【００６５】上記ブロック再生差分信号Ｓ２１は、加算
回路３３に送られる。当該加算回路３３では、上記可変
長復号器３１からの上記動きベクトルＳ２４，動き補償
モード信号Ｓ２５と、後述のフィールドメモリ群３５か
らの出力とに基づいて動き補償回路３４で形成されるブ
ロック画像信号Ｓ２２と、上記ブロック再生差分信号Ｓ
２１とが、１画素毎に加算され、その結果として、ブロ
ック再生信号Ｓ２３が得られる。ブロック再生信号Ｓ２
３は、フィールドメモリ群３５に送られ、この内の指定
されたフィールドメモリへ格納される。
【００６６】フィールドメモリ群３５に蓄えられた再生
画像は、その後、出力端子３６から出力されて、例えば
画像表示系に送られる。
【００６７】以上のようにして、本実施例での画像復号
化装置（動き補償予測復号化装置）においてＧＯＰ単位
でのランダムアクセスが行なわれるようになる。
【００６８】なお、全てのＧＯＰへのランダムアクセス
を可能とするために、常に過去のＧＯＰに属するＰピク
チャからの予測が禁止されている場合は、上記スイッチ
３８は常に閉じられていることとなる。
【００６９】また、上述した実施例においては、上記Ｐ
ピクチャが前のＧＯＰに属するピクチャを用いて予測を
行っているか否かの情報として、前記図４で示したよう
に、extension ＿start ＿codeの後に"closed ＿predic
tion flag" 及び"reserved＿bits" を設けるようにし
たが、closed＿gop を兼用するようにしても良い。
【００７０】さらに、図示は省略するが、上述したよう
な画像符号化装置において形成された符号化データ等
を、画像記録媒体としての例えばいわゆる光磁気ディス
クや磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ、ＩＣカー
ド等に記憶し、上述した画像復号化装置においてこれら
画像記録媒体からデータを読み出すようにすることがで
きる。
【００７１】
【発明の効果】本発明においては、画像符号化側で、所
定の画像単位（ＧＯＰ）に属する前方予測符号化画像
（Ｐピクチャ）を符号化する際に、過去のＧＯＰに属す
るピクチャからの予測を使用しているかいないかを示す
フラグをＧＯＰヘッダに付加することにより、そのＧＯ
Ｐへのランダムアクセス（途中からの再生）が可能であ
るかどうかを指示することを可能となる。また、画像復
号化側では、ＧＯＰに属するＰピクチャを復号化する際
に、過去のＧＯＰに属するピクチャからの予測を使用し
ているかいないかを示すフラグをＧＯＰヘッダで受けと
ることにより、そのＧＯＰへのランダムアクセスが可能
であるかどうかを認識することが可能となる。
【００７２】また、本発明の画像符号化及び復号化方法
又は装置によれば、ＧＯＰに属するＰピクチャを符号化
する際に、現在のＧＯＰに属する復号化画像のみから予
測を行うこと、言い換えれば、過去のＧＯＰに属するピ
クチャからの予測を常に禁止することにより、全てのＧ
ＯＰへのランダムアクセスをも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の画像符号化装置の概略構成を示すブ
ロック回路図である。
【図２】本実施例における予測の一例を説明するための
図である。
【図３】本実施例における予測の他の例を説明するため
の図である。
【図４】ＧＯＰレイヤーでのビットストリームシンタク
スを示す図である。
【図５】本実施例の画像復号化装置の概略構成を示すブ
ロック回路図である。
【図６】ＧＯＰ内のピクチャタイプの並びの例を示す図
である。
【図７】ＧＯＰヘッダを説明するための図である。
【図８】ピクチャ構造をフィールドとした時のＧＯＰ内
のピクチャタイプの並びの例を説明するための図であ
る。
【符号の説明】 １１，１７，３５・・・・フィールドメモリ群 １２・・・・・・・・・・動き予測回路 １３・・・・・・・・・・差分器 １４・・・・・・・・・・差分信号符号化器 １５・・・・・・・・・・差分信号復号化器 １６，３３・・・・・・・加算回路 １８，３４・・・・・・・動き補償回路 １９・・・・・・・・・・可変長符号化器 ２２・・・・・・・・・・ピクチャカウンタ ２３，３８・・・・・・・スイッチ ３１・・・・・・・・・・可変長復号器 ３２・・・・・・・・・・差分信号復号器 ３７・・・・・・・・・・ヘッダ検出器 Ｓ１，Ｓ３，Ｓ２２・・・ブロック画像信号 Ｓ２・・・・・・・・・・ブロック差分信号 Ｓ４・・・・・・・・・・符号化信号 Ｓ５，Ｓ２１・・・・・・ブロック再生差分信号 Ｓ６，Ｓ２３・・・・・・ブロック再生信号 Ｓ７，Ｓ２４・・・・・・動きベクトル Ｓ８，Ｓ２５・・・・・・動き補償モード信号 Ｓ９，Ｓ２６・・・・・・ランダムアクセス可能指示フ
ラグ Ｓ１０・・・・・・・・・ＧＯＰスタート指示信号 Ｓ１１・・・・・・・・・フラグ信号 Ｓ２０・・・・・・・・・符号化差分信号

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原画像と過去の復号化画像との差分信号
    を符号化する画像符号化方法において、 現在の所定の画像単位に属する前方予測符号化画像の符
    号化の際に過去の所定の画像単位に属する復号化画像を
    用いて符号化を行っているか否かを示すフラグを、上記
    所定の画像単位のヘッダに設けたことを特徴とする画像
    符号化方法。
  2. 【請求項２】 原画像と過去の復号化画像との差分信号
    を符号化する画像符号化方法において、 現在の所定の画像単位に属する前方予測符号化画像を符
    号化する際に、上記現在の所定の画像単位に属する復号
    化画像のみから予測を行うことを特徴とする画像符号化
    方法。
  3. 【請求項３】 上記所定の画像単位は、複数枚の画像を
    まとめたＧＯＰ単位とすることを特徴とする請求項１又
    は２記載の画像符号化方法。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の画像符号化方法に
    よって形成された符号化データを記録したことを特徴と
    する画像記録媒体。
  5. 【請求項５】 原画像と過去の復号化画像との差分信号
    を符号化することにより生成された符号化データを復号
    化する画像復号化方法において、 所定の画像単位に属する前方予測符号化画像の符号化が
    それよりも過去の所定の画像単位に属する復号化画像を
    用いて行われたか否かを示すフラグを当該所定の画像単
    位のヘッダから検出し、当該ヘッダに基づいて現在の所
    定の画像単位の前方予測符号化画像が過去の所定の画像
    単位に属する復号化画像を用いて符号化されているか否
    かを判定することを特徴とする画像復号化方法。
  6. 【請求項６】 上記所定の画像単位は、複数枚の画像を
    まとめたＧＯＰ単位とすることを特徴とする請求項５記
    載の画像復号化方法。
  7. 【請求項７】 入力画像を記憶する記憶手段と、 上記記憶手段から出力された画像信号と復号化画像との
    差分信号を形成する差分手段と、 上記差分信号を所定の変換係数に変換する変換手段と、 上記変換係数を量子化して量子化係数を出力する量子化
    手段と、 上記量子化係数を逆量子化して逆量子化係数を出力する
    逆量子化手段と、 上記逆量子化係数を逆変換して復号化画像信号を形成す
    る逆変換手段と、 上記復号化画像信号に予測画像を加算する加算手段と、 上記量子化係数及び現在の所定の画像単位に属する前方
    予測符号化画像の符号化の際に過去の所定の画像単位に
    属する復号化画像を用いて符号化を行っているか否かを
    示すフラグを可変長符号化する可変長符号化手段とを有
    することを特徴とする画像符号化装置。
  8. 【請求項８】 上記所定の画像単位は、複数枚の画像を
    まとめたＧＯＰ単位とすることを特徴とする請求項７記
    載の画像符号化装置。
  9. 【請求項９】 入力ビットストリームから所定の画像単
    位に付加されたヘッダ情報を検出し、上記所定の画像単
    位がランダムアクセス可能であるか否かを判定するヘッ
    ダ検出手段と、 上記ヘッダ検出手段によりランダムアクセスが可能であ
    ると判定されたときに上記入力ビットストリームが供給
    される可変長復号化手段と、 上記可変長復号化手段の出力を逆量子化して逆量子化係
    数を出力する逆量子化手段と、 上記逆量子化係数を逆変換して復号化差分信号を形成す
    る逆変換手段と、 上記復号化差分信号に復号化画像信号を加算する加算手
    段とを有することを特徴とする画像復号化装置。
  10. 【請求項１０】 上記所定の画像単位は、複数の画像を
    まとめたＧＯＰ単位とすることを特徴とする請求項９記
    載の画像復号化装置。
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