【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオ信号の符号化及び復号、より詳細には、広いレンジの解像度を持つイメージが符号化された信号から復号できるような方法にてビデオ信号を符号化することに関する。

【０００２】ビデオ信号の生成、伝送及び再生の質を向上させるための世界的な努力が進行中であるが、これは向上された品質のビデオシステムに対する非常に大きな商業上の需要が予測されるためである。 これら努力には、少なくとも一部、ビデオイメージを電気信号に変換するために使用される空間及び時間サンプリング速度を増加させ、イメージをこれを表わす電気信号に変換するときの解像度を増加させる努力が含まれる。 この解像度の増加は結果としてイメージに関するより多くのデータが任意の期間内において生成、処理、及び伝送されなければならないことを意味する。

【０００３】ビデオイメージ、例えば、テレビカメラの視野内でのビデオイメージは所定の速度にて走査され、
各々が通常画素（picture element 、“pel ”）と呼ばれるイメージの所定の領域の特性を表わす一連の電気信号に変換される。 時間の所定の瞬間において一緒にとられた複数の画素は時間のその瞬間におけるイメージの本質を表わす静止画（つまり、フレーム）となるものを形成する。 この方法にて生成されるビデオ信号の品質の向上は、少なくとも一部、ある与えられたイメージフレームを表わすためのより多くの数のより小さなサイズの画素の使用、及び単位時間当りのより多くのイメージの再生を伴う。 各ビデオフレームに対する画素の数及びフレームが生成される速度が増加すると、ある期間内において生成、伝送及び受信されるべきビデオデータの量の増加が見られる。 より低い品質のイメージに対して使用されるのと同一のビット数及びビット速度を使用してより高い品質のビデオイメージを伝送することを試みる複数のデータ圧縮スキームが提案されている。 モーションピクチャエクスパートグループフェーズ１（Motion Pictu
re Experts Group Phase １、“ＭＰＥＧ−１”）標準は一つのこのようなスキームに対する特定のシンタックス及び復号プロセスを提供する。 この標準は１９９１年２月に発行された国際標準機構 （International Standa
rds Organization、“ＩＳＯ”） 委員会草案 （Committe
e Draft ）１１１７２−２による『最高約１．５Ｍビット／秒までのデジタルメモリ媒体に対する動画及び関連する音響の符号化（Coding of Moving Pictures and As
sociated Audio for Digital Storage Media at up to
about 1.5 Mbit/s）』において規定されている。

【０００４】単一の伝送された高解像度のビデオ信号から一つ或はそれ以上のより低い解像度のイメージを得ることが要求される場合がある。 例えば、高品質テレビ（high-definition television、“ＨＤＴＶ”）及び通常のテレビ受信機の両方に同時に伝送されるビデオ信号はＨＤＴＶ受信機には非常に高い程度の解像度を持つイメージを提供し、通常の受信機にはより低い程度の解像度を持つイメージを提供しなければならない。 同様に、
ウインド方式のコンピュータ画面上に表示されるビデオ信号に必要とされるイメージ解像度の程度はイメージがその中に表示される特定の窓（ウインドウ）のサイズとともに変化しなければならない。 それから様々な解像度のイメージが派生できるビデオ信号を提供するための一つの方法はビデオシーケンスのセット独立した複製を同時に伝送する方法であり、ここでは各複製が異なるレベルの解像度での再生のためにスケーリングされる“シミュルカスティング（simulcasting）”と呼ばれるこのアプローチは単純ではあるが、複数の独立したビデオイメージの伝送を収容するためにバンド幅の増加を要求する。 よりバンド幅効率の良い代替はスケーラブルビデオ（scalable video）である。 スケーラブルビデオは解像度レベルの範囲が受信機の所で採用される特定の信号復号スキームに基づいて符号化されたビデオ信号から派生できるにビデオ信号が符号化され、結果としてのビットシーケンスが分割される技法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】残念なことに、スケーラブルビデオの符号化及び復号は殆どのビデオ標準の制約を満たすような方法では提供されてない。 ＭＰＥＧ−
１標準符号化の一つの特定の制約はスケーラブル符号化及び復号を助ける準備に欠けることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題がスケーラブルビデオ信号（scalable video signal ）の伝送、受信、格納、或は検索を助ける新規の適応ビデオ符号化及び復号技法を採用する本発明の原理に従って解決される。 本発明はこのスケーリングが空間及び周波数領域の両方において遂行できるようにする。 本発明の一つの特定の実施例においては、ビデオ信号の適応的符号化は前に復号されたイメージからの複数の予測間での選択、及び復号されたより低い解像度のイメージのアップサンプリング（up-sampling ）から得られるコンパティブルな空間領域予測の選択に基づいて遂行される。 復号されたより低い解像度のイメージは現在の時間基準に対応し、
これらより低い解像度のイメージの少なくとも一つが一つ以上の周波数領域スケール内で符号化される。 本発明のさらにもう一つの実施例においては、一つのより低い解像度の信号がＭＰＥＧ−１標準を採用することにより（任意の他の低い解像度の信号への参照なしに）符号化されるが、ここでは結果としてのビット流が二つ或はそれ以上の周波数スケールビット流に分割されるように修正される。 これらビット流から復号されたイメージがより高い解像度層の空間予測に採用される。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一例に従うビデオ信号符号化／復号システムを示す略ブロック図である。 このシステムは奇数フィールドに対して３つの層の空間解像度、そして偶数フィールドに対して２つの層の空間解像度を持つデジタルビデオ信号のフィールドを符号化及び復号することを助ける。 信号の符号化は機能ブロック１００内において遂行され、信号の復号は機能ブロック１０１内において遂行される。 層１はｆ−スケール４周波数スケーリングにて符号化されたＳＩＦ奇数フィールドに対応するビット流から構成される。 奇数フィールドについては、層２はｆ−スケール８周波数スケーリングにて符号化されたＳＩＦ奇数フィールドに対応するビット流から構成される。 偶数フィールドについては、層２及び３のみが符号化される。 偶数フィールドに対する層２は適応二重／単一フィールドモーション補償予測（motion com
pensated predictions）を使用して符号化されたＳＩＦ
偶数フィールドから構成される。 層３は前に符号化されたピクチャからの時間予測（temporal prediction ）、
及び（符号化されているＣＣＩＲ−６０１フィールドが奇数の場合のように）ｆ−スケール８奇数フィールド、
或は（符号化されているＣＣＩＲ−６０１フィールドが偶数の場合のように）ＳＩＦ偶数フィールドを挿間することによって得られる現時間基準（current temporal r
eference）に対応する空間予測（spatial prediction）
の適応的選択を使用することによって符号化される。 層２の符号化の場合のように、層３は適応二重／単一フィールドモーション補償予測を使用して符号化される（空間挿間層２のイメージ；つまり奇数フィールドに対するｆ−スケール８奇数イメージ、及び偶数フィールドに対するＳＩＦ偶数イメージを対応するパリティのＣＣＩＲ
−６０１フィールドに対する空間予測として使用することができる。 ）

【０００８】図１に示されるように、ＣＣＩＲ−６０１
デジタルビデオ信号はライン１０２を介して機能ブロック１００に入力される。 デジタルビデオ信号はビデオイメージの空間及び時間サンプルであり、イメージフィールドを走査し、所定のポイントにおけるこのイメージフィールドの様々な特性に関連する電気信号を生成することによって生成される。 走査動作において決定されるこれら特性は電気信号に変換され、デジタル化される。 ビデオ入力信号は一連のデジタル語から構成され、これらの各々は通常画素と呼ばれるイメージフィールドの小さな領域に対する時間の特定の瞬間における幾つかの情報を表わす。 時間の特定の瞬間におけるこのイメージに対するデジタル表現の一つの完全なセットはフレームと呼ばれる。 各フレームはイメージ内の奇数及び偶数の番号の水平ラインを表わす二つの織り成されたフィールド（interlaced fields ）から成るものと見なされる。

【０００９】本発明によって符号化及び復号されるデジタルビデオ信号はモノクロビデオ信号であることも或はカラービデオ信号であることもある。 モノクロビデオ信号の場合は、各フレームは一つのビデオイメージを構成する画素の二次元配列の輝度或は強度のセットのデジタル表現から成る。 カラービデオ信号の場合は、各ピクチャは輝度要素ばかりでなく、カラー要素も含む。 例えば、ＣＣＩＲ−６０１４：２：２勧告においては、カラービデオ信号ピクチャ（つまり、イメージの時間サンプル）は７２０水平画素ｘ４８０ラインの明るさフレーム（luminance frame ）Ｙ及び各々３６０水平画素ｘ４８
０ラインの１／２解像度における二つの色彩フレーム（chrominance frames）、Ｃｂ及びＣｒから構成される。 これらピクチャのシーケンスは２９．９７ピクチャ／秒の速度にて伝送される。 明るさ或は輝度フレームは二つの成分ＣＣＩＲ−６０１フィールドの織り成された合体（interlaced union）として形成され、一方、ＣＣ
ＩＲ−６０１ ４：２：０フレームは対応する４：２：
２ ＣＣＩＲ−６０１色彩フレームをフィルタリング及びサブサンプリング（sub-sampling）することによって派生される。 ４：２：２はそれぞれＹ、Ｃｂ、及びＣｒ
の４対２対２サンプリング比を持つＣＣＩＲ−６０１ビデオに対する標準サンプリング構造である。 本発明の特定の例を説明する目的に対しては、以下の説明はライン１０２を介して受信されるデジタルビデオ信号がＣＣＩ
Ｒ−６０１ ４：２：０解像度に従うものと想定される。 当業者においては、本発明の原理は他のタイプのビデオ信号、例えば、ＨＤＴＶビデオ信号にも適用できることが理解できるものである。

【００１０】図１に示される本発明の例を説明するのを助けるために幾つかの用語を定義すべきである。 典型的なブロックは隣接する画素の８−水平ロウｘ８−垂直カラム配列である。 ブロックは一群の明るさデータであることも、或は一群の色彩データであることもある。 典型的なマクロブロック（macroblock）は４つの隣接する８
ｘ８明るさデータブロック及びこれら４つの明るさデータブロックによって表わされるイメージの領域に対応する２つの８ｘ８色彩データブロックから構成される。 スライス（slice ）はピクチャの左端から開始してピクチャの右端にて終端するマクロブロックの一つの水平ロウである。 明るさフレーム（luminance frame ）は２つのＣＣＩＲ−６０１明るさフィールドの織り成された合体として形成される。 一つのフィールドは画素の偶数番号のロウから構成され、他方のフィールドは画素の奇数番号の水平ロウから構成される。

【００１１】図１に示される本発明の例においては、複数のピクチャタイプが符号化及び復号される。 より詳細には、Ｉ−ピクチャ、Ｐ−ピクチャ、及びＢ−ピクチャが符号化及び復号される。 Ｉ−ピクチャ、つまりイントラ符号化ピクチャ（intra-coded picture ）は任意の他のピクチャとの参照なしに符号化及び復号される（つまり、時間予測が要求されない）ピクチャである。 Ｐ−ピクチャ、つまり予測ピクチャは前のピクチャの観点から（つまり、前に復号されたＩ−或はＰ−ピクチャからの時間予測の観点から）符号化される。 モーション補償（motion compensation ）がＰ−ピクチャを生成するために使用されることがある。 Ｂ−ピクチャ或、つまり双方向予測ピクチャ（bidirectionally predicted pictur
e ）は前に復号されたＩ−或はＰ−ピクチャ及び将来に復号される（future decoded）Ｐ−或はＩ−ピクチャの特性の観点から符号化されるピクチャである。 Ｐ−ピクチャの場合のように、Ｂ−ピクチャもモーション補償を使用して符号化される。 適当な状況においては、Ｐ−ピクチャ及びＢ−ピクチャはＩ−ピクチャのブロックが符号化されるのと同一な様式にて、つまり、他のピクチャに参照することなく符号化された（“イントラコーディング”された）それらの幾つかのブロックを持つ。

【００１２】図２には奇数フィールドのみのマクロブロックに対するＭＰＥＧ−１タイプ予測オプションを解説するピクチャグループ（Group-of-Picture、ＧＯＰ）の構造が示される。 偶数フィールドが完全を期すために描かれているが、これらは予測のためには使用されない。
Ｉ−ピクチャ（Ｉ ₀ ）フィールドは時間予測を要求しない。 Ｐ−ピクチャフィールドは前に復号されたＩ−或はＰ−ピクチャフィールドからの時間予測を要求する。 この例においては、Ｐ ₆はＩ ₀から予測される。 Ｂ−ピクチャは前のＩ−或はＰ−ピクチャフィールド及び次のＰ
−或はＩ−ピクチャフィールドから双方向的に予測される。 Ｂ ₂及びＢ ₄は両方ともＩ ₀及びＰ ₆から双方向的に予測される。 ここに説明される符号化／復号システムにおいては、ＭＰＥＧ−１予測がＳＩＦ奇数フィールドのマクロブロックに適用される。

【００１３】図２Ｂは偶数フィールドのマクロブロックに対する単一フィールド予測オプションのＧＯＰ構造を示す。 Ｐ−ピクチャのマクロブロックは符号化されたＩ
−或はＰ−ピクチャフィールドに属する直前に復号された奇数フィールド、或は直前に復号された偶数フィールドのいずれかより良好な予測を与える方から予測される。 この例においては、Ｂ ₃のマクロブロックは前向予測（forward prediction）に対してはＩ ₀或はＰ ₁を参照し、後ろ向予測（backward prediction ）に対してはＰ ₆或はＰ ₇を参照する。

【００１４】図２ＣのＧＯＰ構造は偶数フィールドのマクロブロックに対する二重フィールド予測オプションを示す。 Ｐ−ピクチャのマクロブロックは直前に復号された奇数及び偶数フィールドの両方を参照する。 使用される予測はこれら参照されたフィールドの両方から得られた予測の平均である。 この例においては、Ｐ ₇マクロブロックはＰ ₁及びＰ ₆の両方を参照し、これら参照されたフィールドから行なわれた予測の平均を使用する。 Ｂ
−ピクチャのマクロブロックは前方向或は後ろ方向のいずれかで予測されるが、但し、両方向ではない。 これらは符号化されたＩ−或はＰ−ピクチャに属する直前に復号された奇数及び偶数のフィールド、或はすぐ次に復号される奇数或は偶数のフィールドのいずれかを参照する。

【００１５】図１に示されるように、ライン１０２上に受信されるＣＣＩＲ−６０１デジタルフィールドは層１
及び２を符号化するためにＳＩＦデシメータ（decimato
r ）１０３によってＳＩＦフィールドにデシメート（de
cimate）される。 このようなデシメータは当分野において周知である。 デシメートされたビデオはデシメータ１
０３によってスイッチ１０４に出力されるが、このスイッチはＳＩＦデシメートされた奇数フィールドをライン１０５に向け、ＳＩＦデシメートされた偶数フィールドをライン１０６に向ける。 ＳＩＦ奇数フィールドは奇数フィールド周波数選択可能ＳＩＦ符号器（“ＳＩＦ周波数符号器”）１０７に向けられ、ここでこれらはｆ−スケール４符号化、及びｆ−スケール８符号化される。 最も単純なケースにおいては、このＳＩＦ周波数符号器は周波数スケーリングを遂行するために修正されたＭＰＥ
Ｇ−１符号器である。 これらｆ−スケール符号化されたフィールドの各々に対応するビット流は次にビデオマルチプレクサ１０８に送られる（符号化されたｆ−スケール４ビット流は最初のビデオ層に対応し、符号化されたｆ−スケール８ビット流は第二のビデオ層に対応する）。 ＳＩＦ周波数符号器１０７はまた復号された奇数信号を偶数フィールドＳＩＦ符号器１０９及びスイッチ１１０にそれぞれライン１１１及び１１２を介して出力する。 偶数フィールドＳＩＦ符号器１０９はＳＩＦ偶数フィールドを（第二のビデオ層に対応する）ビット流に符号化するが、これはビデオマルチプレクサ１０８に出力される。 偶数フィールドＳＩＦ符号器１０９はまた復号されたＳＩＦ偶数信号をライン１１３を介してスイッチ１１０に出力する。 フィールド構造ＣＣＩＲ−６０１
符号器１１４はライン１０２を介して受信されたデジタルビデオ信号のＣＣＩＲ−６０１フィールドを時間及び空間ピクチャ予測間の適応的な選択を行なって符号化する。 スイッチ１１０は復号された奇数のフィールド、或は復号された偶数のフィールドのいずれかが水平挿間器１１５に入力されるようにする（奇数ＣＣＩＲ−６０１
フィールドが符号化されているときは復号された奇数フィールドが選択され、偶数ＣＣＩＲ−６０１フィールドが符号化されているときは復号された偶数フィールドが選択される）。 こうして選択された復号フィールドは水平挿間器１１５によってＣＣＩＲ−６０１フィールド解像度にアップサンプリング（upsample）され、ライン１
１６を介してフィールド構造ＣＣＩＲ−６０１符号器１
１４に出力され、ここでこれは第三のビデオ層の空間予測を得るために使用される。 結果としての符号化された（第三のビデオ層に対応する）ビット流はフィールド構造ＣＣＩＲ−６０１符号器１１４によってビデオマルチプレクサ１０８に出力される。

【００１６】ビデオマルチプレクサ１０８は符号化されたビット流を単一のビット流にマルチプレックスする。
この単一ビット流はビデオデマルチプレクサ１１７に伝送され、ここでこれは個々のビット流にデマルチプレックスされる。 奇数フィールドを復号する場合は、周波数スケール４ＳＩＦ奇数復号器（“ｆ−スケール４復号器”）１１８は第一のビデオ層のｆ−スケール４符号化された奇数フィールドに対応するビット流を復号し、こうしてｆ−スケール４ＳＩＦ奇数フィールドビデオ信号を再生するが、これはライン１１９及びスイッチ１２０
に出力される。 スイッチ１２０はｆ−スケール４復号器１１８の出力が出力ライン１２１に到達できるようにするために奇数フィールドが復号されているとき閉じる。
周波数スケール８ＳＩＦ奇数復号器（“ｆ−スケール８
復号器”）１２２はｆ−スケール８符号化された奇数フィールドに対応する第二のビデオ層ビット流を（部分的に復号されたｆ−スケール４データの観点から）復号し、ｆ−スケール８ＳＩＦ奇数フィールドビデオ信号を再生するが、これはライン１２３、１２４、及び１２５
上に出力される。 偶数フィールドＳＩＦ復号器１２６は符号化されたＳＩＦ偶数フィールドに対応するビット流を（ｆ−スケール８復号器１２２によって復号されたＳ
ＩＦ奇数フィールドに基づくオプションの予測を使用して）復号する。 これはライン１２７及び１２８上に出力されるＳＩＦ偶数フィールドビデオ信号を生ずる。 偶数フィールドが復号されているか或は奇数フィールドが復号されているかによって、スイッチ１２９はライン１３
０上への出力のためにライン１２５上のｆ−スケール８
奇数フィールド、或はライン１２７上のＳＩＦ偶数フィールドのいずれかを選択する。 偶数のフィールドが復号されているときは、スイッチ１２０は、ｆ−スケール４
偶数フィールドが存在しないために開かれる。 フィールド構造化ＣＣＩＲ−６０１復号器１３１は第三のビデオ層に対応するビット流を（層２からの挿間され復号されたＳＩＦ奇数或は偶数フィールドに基づくオプションとしての空間予測を使用して）復号することによりＣＣＩ
Ｒ−６０１ビデオ信号を再生するが、これはライン１３
２上に出力される。 スイッチ１３３は復号された奇数のｆ−スケール８フィールド、或は復号された偶数フィールドが水平挿間器１３４に出力されるようにする（奇数ＣＣＩＲ−６０１フィールドが復号されているときは奇数ＣＣＩＲ−６０１フィールドが選択され、偶数ＣＣＩ
Ｒ−６０１フィールドが復号されているときは偶数フィールドが選択される）。 こうして選択されたフィールドは水平挿間器１３４によってＣＣＩＲ−６０１解像度にアップサンプリングされ、フィールド構造ＣＣＩＲ−６
０１復号器１３１入力され、ここでこれは第三のビデオ層の空間予測を得るために使用される。

【００１７】図１の機能ブロック１００内で遂行される符号化において使用されるスライス構造の代表が図３Ａ
に示される。 入力ピクチャのスライスマルチプレキシングは奇数フィールドから開始され、偶数フィールドがこれに続く。 各フィールド内においては、任意の与えられたＳＩＦ／ＣＣＩＲ−６０１スライスペアの両方のスライスともピクチャの同一ストリップに属する。 より低い解像度層のスライスがより高い解像度層のスライスの前にマルチプレックスされる。 全てのスライスは一つ或は複数のマクロブロックから構成され、一方、マクロブロックは画素のブロックから構成される。 図３Ｂは機能ブロック１００内で遂行された符号化の結果として出力されるビット流のスライスマルチプレキシング構造を示す。 このマルチプレキシング構造は、各ＳＩＦ奇数入力スライスがｆ−スケール４及びｆ−スケール８ビット流スライスを生成することを除いて図３Ａのそれと基本的に同一である。 これは結果として、各奇数フィールドに対してｆ−スケール４、ｆ−スケール８、及びＣＣＩＲ
−６０１のスライス比となる。 簡単な復号を助けるために異なる層のスライスもマルチプレックスされる。 これらスライスはより高い解像度層を復号するために必要とされるより低い解像度層からの全ての情報がより高い解像度層の復号の開始の前に利用できるようになるように配列される。 従って、より低い層の圧縮されたスライスが最初にマルチプレックスされる。 図３Ｂにおいては、
ｆ−スケール４スライスが最初に提供され、次にｆ−スケール８スライスが続き、次にＣＣＩＲ−６０１奇数スライスが提供される。 ｆ−スケール４、ｆ−スケール８、及びＣＣＩＲ−６０１奇数スライスのこのパターンが奇数フィールドが終了するまで反復される。 偶数フィールド符号器（図３Ｂ）は周波数スケーリングを持たないことに注意する。

【００１８】図１Ａは様々なビデオ層の符号化を達成するために３つの別個の符号器が使用されるところを示すが、本発明の特定の実現においては、３つの層の全てに対する符号化が単一の適応符号器内で達成される。 図４
はこのような適応ピクチャ符号器の一例の内部アーキテクチュアの略ブロック図を示す。 この符号器は異なるタイプの符号化を区別して遂行しなければならないため、
この中の幾つかのアナライザ及びサブシステムは任意の時間において遂行されている特定のタイプの符号化の関数として起動及び停止されなければならない。 この起動／停止動作（enabling/disabling）はモードコントローラによって生成される制御信号の関数として遂行される。 図５に示されるモードコントローラ５００は図４の復号器に対する動作のモードを制御する信号を生成する。 モードコントローラ５００は（図５に示されてない）事前にプログラムされた情報及び処理されているピクチャのタイプに従って特定のスライス配列が実現されるようにするための入力信号を生成する独立にランするプロセッサからの入力信号を受信する。 モードコントローラ５００に提供されるこれら入力にはピクチャがフレーム構造にされているか或はフィールド構造にされているかを識別するpicture structure 信号；Ｉ−ピクチャであるか、Ｐ−ピクチャであるか、或はＢ−ピクチャであるかを識別するpicture type信号；使用されるスライスのマルチプレキシング構造を識別するslice mux orde
r 信号；処理されているスライスのカウントを提供する
slice number信号；及び使用されるべき周波数スケーリングのモードを識別するfscal modes（ｆ−スケール４
或はｆ−スケール８）信号が含まれる。 モードコントローラ５００の出力はsif slice 信号（現在のスライスがＳＩＦフィールドからの場合は“１”）；sif even sl
ice 信号（現在のスライスがＳＩＦ偶数フィールドからのときは“１”）；sif odd slice 信号（現在のスライスがＳＩＦ奇数フィールドからのときは“１”）；ccir
compat slice 信号（現在のスライスがＣＣＩＲ−６
０１解像度を持ちコンパティブル予測を使用する場合は“１”）；fscale8 firstnz 信号（周波数スケール−８
層の最初のゼロでない係数が利用できるようになったとき“１”）；en fscale信号（周波数スケーリングが起動されるべきであるとき“１”）；fscale8 slice 信号（現在のスライスがｆ−スケール８解像度であるとき“１”）；fscale4 slice 信号（現在のスライスがｆ−
スケール４解像度であるとき“１”）；coeff subset信号（異なる周波数層が周波数係数のディスジョイントセット（disjoint set）を含む場合“１”；skip overhe
ad信号（モーションベクトル及びインタ／イントラなどのようなオーバヘッドがビット流内にマルチプレックスされる必要がないときは“１”；及び（インタ／イントラ、空間／時間予測、及び二重／単一フィールド予測アナライザに対応する）バイパス制御信号dis inter 、di
s spatial 、及びdis dualを含む２レベル（“０”或は“１”）制御信号を提供する。

【００１９】図４の符号器内に使用されるインタ／イントラ、空間／時間予測、及び二重／単一フィールドモーション補償予測（“二重／単一フィールドＭＣＰ”）アナライザ（並びに以下に説明される他の符号器及び復号器内に使用されるこれらアナライザ）は全て図６Ａに図解されるアナライザ６００と同一の基本コンフィギュレーションを持つ。 アナライザ６００は入力としてライン６０１上の基準信号、ライン６０２上の第一の入力信号（“入力１”）、ライン６０３上の第二の入力信号（“入力２”）、及びライン６０４上のバイパス信号を受ける。 基準信号は常にアナライザがそのなかに位置する特定の符号器に入力される元のビデオ信号である。 基準信号と入力１信号との間の差を示す信号が差分要素（differencingelement）６０５によって出力される。
同様に、基準信号と入力２信号との間の差を示す信号が差分要素６０６によって出力される。 差分要素６０５及び６０６によって出力されたこれら信号内のエネルギがそれぞれ総和要素（summing element ）６０７及び６０
８によって計算される。 このエネルギ総和は二乗の総和或は絶対値基準の総和を使用する任意の適当な方法にて達成できる。 このエネルギ総和は次に比較器６０９に供給される。 総和要素６０７からの入力が総和要素６０８
からの入力より小さいかこれと等しい場合は、比較器６
０９の出力は“１”となる。 総和要素６０７からの入力が総和要素６０８からの入力より大きな場合は、比較器６０９の出力は“０”となる。 ただし、ライン６０４上に入力されたバイパス信号入力が“１”にセットされている場合は、比較器出力はバイパスされ、アナライザ６
００の出力は“０”にされる。 図６Ｂは以下に説明される符号器内で使用される様々なタイプのアナライザに対する入力１、入力２、バイパス制御、及び出力信号を示すテーブルである。

【００２０】ＳＩＦ奇数フィールド（層１）はＭＰＥＧ
−１標準符号化方法と非常に類似する方法にて符号化される。 ＳＩＦデシメータ１０３（図１）によって出力されるＳＩＦ奇数フィールドのマクロブロックはライン４
０１を介して図４の適応ピクチャ符号器によって受信される。 周波数スケール符号化が空間或は二重フィールド予測を使用しないために、モードコントローラ５００は
dis spatial 信号及びdis dual信号の両方を“１”にセットする。 これは結果として空間／時間予測アナライザ４０２、及び二重／単一フィールドＭＣＰアナライザ４
０３を不能にするが、これは結果として、コンパティビリティ信号（“s t comp”）を“０”にセットし、また二重／単一フィールドモーション補償信号（"dual sing
le field mc”）を“０”にセットする。sif slice 信号、及びen fscale信号は“１”にセットされ、一方、
ccir compat slice 信号はモードコントローラ５００
によって“０”にセットされる。 それぞれこれら信号は、スイッチ４０４を閉じ、スイッチ４０５、４０６、
４０７、及び４０８を閉じ、そしてスイッチ４０９を開く。

【００２１】現在のピクチャがＩ−ピクチャである場合は、モードコントローラ５００は“１”のdis inter バイパス制御信号を出力し、こうして、インタ／イントラアナライザ４１０をこれが“０”のインタ／イントラ信号を出力するように不能にする。 この結果として、スイッチ４１１は開かれた状態にとどまり、このために、差分器（differencer ）４１２はその負の入力の所にゼロの予測信号を受信する。 結果として、ライン４０１上の入力ビデオ信号は差分器４１２を通過して変えられないままｆ−スケール８離散コサンイ変換回路（f-scale 8
discrete cosine transform circuit 、“ＤＣＴ−
８”）４１３に送られる。現在のピクチャがＩ−ピクチャでない場合は、インタ／イントラアナライザ４１０は不能にされず、インタコーディング（inter-coding）予測エラー分散及びイントラコーディング（intra-codin
g）分散を計算するために使用される。 図６Ｂに示されるように、イントラコーディング分散は（図４内のライン４０１上に受信される）元のビデオ信号と元のビデオ信号の平均エネルギ（平均エネルギは図４の平均コンピュータ４１４によって計算される）を表わす信号との間の差の二乗を計算することによって計算される。 インタコーティング予測エラー分散は元のビデオ信号とライン４１５（図４）を介して受信されるインタ予測信号との間の差の二乗を計算することによって計算される。 インタ／イントラ信号はこれら計算された分散のどちらかより小さなエネルギを表わす方を選択するように生成される。 結果としてのインタ／イントラ信号はスイッチ４１
１を制御し、差分器４１２がライン４０１上のビデオ信号からこれがＤＣＴ−８ ４１３にパスされる前に何を引くべきかを決定する。

【００２２】ＤＣＴ−８ ４１３は現在のマクロブロックの各８ｘ８ブロックについて離散コサンイ変換を遂行する。 係数スプリッタ４１６はＤＣＴ−８係数を二つのディスジョイントグループ（disjoint group）；つまり、ｆ−スケール４符号化に対する一つのグループとｆ
−スケール８符号化において使用される可能性を持つもう一つのグループに分割する。 （モードコントローラ５
００によって生成される）coeff subset信号はｆ−スケール８符号化のために使用される係数がｆ−スケール４
係数を除く係数のサブセットのみを含むか（coeff subs
et =“１”）、ｆ−スケール４係数を含むｆ−スケール８係数の全セットを含む（coeff subset =“０”）かを決定する。 coeff subset =“１”のときは、スイッチ４
１７は開かれ、スイッチ４１８がライン４２１に接続され、こうして係数のサブセット（ｆ−スケール４係数は除かれる）はＤＣＴ−８ ４１３によって空間／ｆ−スケール８前方向量子化器（“ｆ−スケール８前方向量子化器”）４１９にパスされる。 しかし、coeff subset =
“０”のときは、ＤＣＴ−８ ４１３からの係数は差分器４２０にもパスされ、ここで逆量子化（de-quantize
d）されたｆ−スケール４係数がｆ−スケール８係数のｆ−スケール４サブセットを予測するために使用される。

【００２３】ＤＣＴ−８ ４１３からの係数の符号化は
coeff subset =“１”の場合は以下のように遂行される。 これら係数は係数スプリッタ４１６によってｆ−スケール８係数（ライン４２１）及びｆ−スケール４係数（ライン４２２）のディスジョイントセットに分割される。 ｆ−スケール８係数はｆ−スケール８前方向量子化器４１９にパスされるが、この量子化器は各係数を現在のマクロブロックがイントラコーティングされているか、或はインタコーティングされているか、並びにquan
t parmtr信号、及びquant delt信号に基づいて量子化する。 （符号化されているマクロブロックの粗さを制御する）量子化パラメータ信号は量子化器アダプタ４２３に送られる入力信号の特性、及びバッファ４２４の満杯の程度の観点から、並びに符号化統計プロセッサ４２５によってコンパイルされる符号化統計の観点から決定される。 quant delta 信号はｆ−スケール８符号化に対する
quant parmtr信号を修正するために使用される。 量子化されたｆ−スケール８係数は空間／ｆ−スケール８前方向スキャナ（“ｆ−スケール８前方向スキャナ”）４２
６によって事前に決定された順番に前方向に走査され、
個々のゼロでないＤＣＴ係数に対応するラン／レベルが計算される。 これは可変／固定語長ｆ−スケール８符号器及びオーバヘッドマルチプレクサ（“Ｖ／ＦＷＬ ｆ
−スケール８符号器”）４２７による係数の符号化を助ける。Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール８符号器４２７に入力されるように示されるskip overhead信号はｆ−スケール８を符号化しているとき、オーバヘッド情報のマルチプレキシングをこの情報がｆ−スケール４ビット流から派生できるために抑止するために使用されるコマンド信号である。 Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール８符号器４２７の出力はスイッチ４２８にパスされる。 係数スプリッタ４
１６によって出力されたｆ−スケール４係数出力はｆ−
スケール４前方向量子化器４２８にパスされるが、これは各係数を現在のブロックがイントラコーティングされているか或はインタコーティングされているか、及びqu
ant parmtr信号に基づいて量子化する。 量子化されたｆ
−スケール４係数はｆ−スケール４前方向スキャナ４２
９によって所定の順番でスキャンされ、個々のゼロでないＤＣＴ係数に対応するラン／レベルが計算される。 これは可変／固定語長ｆ−スケール４符号器及びオーバヘッドマルチプレクサ（“Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール４符号器”）４３０による係数の符号化を助ける。 Ｖ／ＦＷ
Ｌｆ−スケール４符号器４３０はまたｆ−スケール８前方向スキャナ４２６からｆ−スケール８層の最初のゼロでない係数に対応するラン／；レベル事象信号を受信する。 このラン／レベル信号はスイッチ４３２（coeff su
bset＝“１”の場合は閉じられる）及びスイッチ４３３
（fscale8 firstnz ＝“１”のときは閉じられる）を介してＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール４符号器４３０にパスされる。 これらのスイッチの状態によって、Ｖ／ＦＷＬ
ｆ−スケール４符号器４３０はｆ−スケール８係数をｆ
−スケール４ビット流の最後の係数としてマルチプレックスし、これが遂行されたことを示すためにskip firs
tnz 信号を生成するか、或はｆ−スケール４ブロックに対するブロック終端（end-of-block、“ＥＯＢ”）信号を送る。 Ｖ／ＦＷＬｆ−スケール４符号器４３０の出力はスイッチ４３１にパスされる。

【００２４】coeff subset＝“０”の場合は、ＤＣＴ−
８ ４２３からの係数の符号化は以下のように行なわれる。 ＤＣＴ−８ ｆ−スケール４係数はライン４２２上に係数スプリッタ４１６によって出力される。 ｆ−スケール４係数の符号化はcoeff subset＝“１”の場合と同一であるが、但し、最初のゼロでないｆ−スケール８係数はスイッチ４３２が開いているためにｆ−スケール４
ビット流内にマルチプレックスされない。 ｆ−スケール８前方向量子化器４１９は差分器４２０から入力係数を受信する。 差分器４２０の出力はｆ−スケール４前方向量子化器４２８及びｆ−スケール４前方向スキャナ４２
９によって量子化及びスキャンされたｆ−スケール４係数の再生表現からｆ−スケール４係数サブセットを差分処理したＤＣＴ−８係数である。 これら係数はｆ−スケール４逆スキャナ４３４及びｆ−スケール４逆量子化器４３５（これらはｆ−スケール４前方向スキャナ４２９
及びｆ−スケール４前方向量子化器４２８の逆機能を遂行する）によって再生され、スイッチ４３６を介して差分器４２０にパスされる。 coeff subset＝“１”のケースと同様に、ｆ−スケール８前方向量子化器４１９によって出力される係数はｆ−スケール８前方向スキャナ４
２６及びＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール８符号器４２７にパスされる。

【００２５】符号化された変換係数（encoded transfor
m coefficients）を伝送するのに加えて、Ｖ／ＦＷＬ
ｆ−スケール８符号器４２７及びＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール４符号器４３０はまたquant parmtr信号、quant de
lta 信号、inter/intra 信号、モーションベクトル、pi
cture type信号、空間／時間予測アナライザ４０２によって出力されたs t comp信号、dual/single field mc信号、sif slice 信号、及びccir compt slice 信号を含む複数の制御信号及びオーバヘッドデータを符号化し、
出力ビット流内に伝送する。 Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール４及びｆ−スケール８符号器はコーティング統計プロセッサ４２５にコーティング統計情報を提供する。

【００２６】スイッチ４２８及び４３１はそれぞれＶ／
ＦＷＬ ｆ−スケール８符号器４２７及びＶ／ＦＷＬ
ｆ−スケール４符号器４３０の出力を受信する。 これらスイッチの各々は出力を圧縮ｆ−スケール４／ｆ−スケール８スライスメモリ（“圧縮スライスメモリ”）４３
７にパスする。 圧縮スライスメモリ４３７の内容は任意の与えられたスライスの処理が完了したときバッファ４
２４にパスされる。 バッファ４２４は受信されたビット流をビデオマルチプレクサ１０８（図１）によって受け入れられるための適当な速度にて出力する。

【００２７】図４の適応ピクチャ符号器内において、Ｓ
ＩＦ奇数ｆ−スケール８スライスは空間／ｆ−スケール８逆スキャナ（“ｆ−スケール８逆スキャナ”）４３８
及び空間／ｆ−スケール８逆量子化器（“ｆ−スケール逆量子化器”）４３９に送られ；ＳＩＦ奇数ｆ−スケール４スライスはｆ−スケール４逆スキャナ４３４及びｆ
−スケール４逆量子化器４３５に送られる。 coeff subs
et＝“１”の場合は、これらｆ−スケール８及びｆ−スケール４逆量子化された係数サブセットは係数併合器（coefficient merger）４４０によって併合されるが、
併合器の出力はｆ−スケール８逆離散コサイン変換回路（f-scale 8 inverse discrete cosine transform circ
uit 、“ＩＤＣＴ−８”）に送られる。 coeff subset＝
“０”の場合は、ｆ−スケール４逆量子化された係数は総和要素４４２によってスイッチ４０６及び４４４を閉じるときセットされたｆ−スケール８内の対応する逆量子化された差係数に加えられる。 総和要素４４２の出力はＩＤＣＴ−８ ４４１にパスされる。 ＩＤＣＴ４４１
はＤＣＴ−８ ４１３の逆機能を遂行し、復号された信号を出力する。

【００２８】復号された信号は総和要素４４３によって（差分器４１２の負の入力の所に存在する）予測信号に加えられる。 結果としての信号は（それがＩ−或はＰ−
ピクチャである場合は）write nextスイッチ４４５を介して次ピクチャメモリ（nextpicture store）４４４
に、またスイッチ４０４を介して再生ＳＩＦ１スライスメモリ（“再生スライスメモリ”）４４６に書き込まれる。 この信号はccir compat slice 信号の“０”の結果としてスイッチ４０９が開くために水平挿間器４４７
には到達しない。 Ｉ−或はＰ−ピクチャの符号化の前に、次ピクチャメモリ４４４の内容がwrite previous
（“write prev”）スイッチ４４９を介して前ピクチャメモリ（previous picture store）４４８に転送される。

【００２９】write nextスイッチ４４５及びwrite prev
スイッチ４４９の状態は読出し／書込みコントローラ７
００（図７）によって制御される。 モードコントローラ５００と同様に、読出し／書込みコントローラ７００は独立してランするプロセッサ（図７には示されない）からの入力信号を受信する。 読出し／書込みコントローラ７００に提供される入力信号には、picture structure
信号；slice mux order 信号、slice number信号、及び
fscal mode信号（これらの全ては既に説明済み）が含まれる。 読出し／書込みコントローラ７００の出力は前ピクチャメモリ及び次ピクチャメモリ（図４の４４７及び４４４）への書き込みを起動するwrite prev及びwrite n
ext信号；再生された奇数ビデオを前ピクチャメモリ及び次ピクチャメモリ（図４）に格納することを許すreco
n odd write 及びrecon ccir write 信号；再生されたビデオを前ピクチャメモリ及び次ピクチャメモリ（図４）から読み出すことを許すrecon odd read及びrecon
ccir read信号（図４）；及び圧縮されたｆ−スケール４及びｆ−スケール８データを圧縮スライスメモリ４３
７（図４）に書き込む或はこれから読み出すことを許す
compr fscale4 read及びcompr fscale4 write 信号を含む双レベル（“０”或は“１”）制御信号を提供する。
これら“recon ”信号の全ては事象のタイミングに関連し、復号器の所で生成できる。

【００３０】図８はピクチャメモリ（８００）の略ブロック図を示すが、このようなメモリの一つは前のピクチャを格納するために使用され、もう一つは図４の適応ピクチャ符号化器内の次のピクチャを格納するために使用される。 示されるように、ピクチャメモリ８００はＣＣ
ＩＲ−６０１奇数及び偶数フィールドのための別個のメモリ（８０１、８０２）、並びにＳＩＦ奇数及び偶数フィールドのための別個のメモリ（８０３、８０４）を含む。 ピクチャメモリ８００は読出し／書込みコントローラ７００によって生成された読出し／書込み信号に応答してピクチャの格納及び検索が許されるように構成される。

【００３１】図９は圧縮メモリ４３７の構成を示す略ブロック図である。 示されるように、ピクチャメモリ４３
７はｆ−スケール４及びｆ−スケール８スライスに対する別個のメモリ（９０１、９０２）を含む。 圧縮スラスイメモリ４３７は読出し／書込みコントローラ７００によって生成された読出し／書込み信号に応答してピクチャの格納及び検索が許されるように構成される。

【００３２】図４の適応ピクチャ符号器によって処理されている現在のピクチャがＰ−或はＢ−ピクチャであるときは、モーション推定器４５０はライン４０１上に入力された奇数フィールドのマクロブロックと次ピクチャメモリ４４４及び前ピクチャメモリ４４８内の復号された基準奇数フィールドのイメージとの間の最良の一致を見つけることによってモーションベクトルを生成する。
ＭＰＥＧ−ｌ符号化と非常に類似するこの符号化はＳＩ
Ｆ奇数フィールドに対して使用されるために、単一フィールドのモーションベクトルのみが必要である。 これらモーションベクトルは二重／単一フィールドモーション補償予測器（“二重／単一フィールドＭＣ予測器”）４
５１に送られるが、予測器４５１はライン４０１上のビデオの予測を受信されたモーションベクトル、次ピクチャメモリ４４４及び前ピクチャメモリ４４８の内容、並びにpicture type信号に基づいて計算する。 この予測は二重／単一フィールドＭＣ予測器によってライン４５２
上に出力され、（dual/single field mc信号及びs t co
mp信号が“０”にセットされているために）スイッチ４
５４及び４５５を介してスイッチ４１１にパスされる。
これによってＳＩＦ奇数スライスのｆ−スケール４及びｆ−スケール８符号化は完結する。

【００３３】図３Ａに示されるように、符号化されるべき次のスライスはＣＣＩＲ−６０１奇数スライスである。 ＣＣＩＲ−６０１層を符号化するためには、全てのモードが利用可能であり、全てのアナライザが使用される（つまり、モードコントローラ５００によって生成された全ての“dis ”信号が“０”にセットされる）。モードコントローラ５００によって生成されたccir comp
at slice 信号が“１”にセットされ、モードコントローラ５００によって生成されたsif slice 信号、en fs
cale信号、coeff subset信号、及びsif odd slice 信号が“０”にセットされる。 ＣＣＩＲ−６０１奇数スライスを表わすマクロブロックがライン４０１を介して受信される。 前に説明された符号化スキームと同様に、差分器４１２は予測エラーのマクロブロックを出力する。 各予測エラーマクロブロック内の各８ｘ８ブロックはＤＣ
Ｔ−８４１３によって８ｘ８マトリックスの変換係数（transform coefficients）に変換される。 これら係数は次に、ｆ−スケール８前方向量子化器４１９及びｆ−
スケール８前方向スキャナ４２６によって量子化され、
前方向に走査される。 これらは次にＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール−８符号器４２７、バッファ４２４、及びビデオマルチプレクサ１０８（図１）にパスされるが、これらはｆ−スケール８奇数符号化に対して前に説明されたように動作する。 ｆ−スケール４符号化と関連する回路は該当するスイッチを開くことによってこのプロセスの際には基本的に切断される。

【００３４】符号器のローカル復号ループにおいては、
前方向スキャナの出力は量子化された予測エラー信号を再生するためにｆ−スケール８逆スキャナ４３８、ｆ−
スケール８逆量子化器４３９、及びＩＤＣＴ−８ ４４
１によって逆走査、逆量子化及び逆変換される。 この復号されたエラー信号は再生６０１信号を生成するために総和要素４４３によって（差分器４４２の負の入力の所に存在する）予測信号に加えられる。 この再生された信号は（これがＩ−或はＰ−ピクチャである場合は）次ピクチャメモリ４４４内に保存される。

【００３５】このマクロブロックに対する予測信号は以下の動作のシーケンスを通じて得られる。 モーション推定器４５０が最初にライン４０１上のＣＣＩＲ−６０１
の入力マクロブロックを前ピクチャメモリ４４８及び次ピクチャメモリ４４３内の復号された基準ＣＣＩＲ−６
０１イメージと比較する。 picture type信号によってこれがＩ−ピクチャであることが示される場合は、モーション推定は遂行されない。 モーション推定器４５０は二つのセットのモーションベクトル、つまり、二重フィールド予測モードに対するベクトル及び単一フィールド予測モードに対するベクトルを計算する。 これらモーションベクトルは二重／単一フィールドＭＣ予測器４５１に送られるが、予測器４５１はこれらベクトルに基づいて（ライン４５２上の出力、及びライン４５３上の出力の）両方のケースに対する予測を計算する。 二重／単一フィールドＭＣＰ分析器４０３は二つの予測を比較し、
より低い予測エラーを与える一つを選択する。 二重／単一フィールドＭＣＰ分析器４０３によってdual/single
field mc信号がスイッチ４５４に出力されるが、これは最小の予測エラーを与える二重／単一フィールドＭＣ予測器４５１の出力に向けられる。 ccir compat slice
信号が“１”にセットされているために、再生スライスメモリ４４６は現在のＳＩＦスライスを（図１の水平挿間器１１５に対応する）水平挿間器４４７に出力する。
空間／時間予測分析器４０２は挿間されたＳＩＦ信号（空間予測）を二重／単一フィールドＭＣ予測器４５１
の出力（時間予測）と比較し、どちらの信号が入力ビデオのより良好な推定を与えるかを決定する。 空間／時間予測分析器４０２はインタ／イントラ分析器４１０にパスされるべき空間或は時間予測の最良の選択ができるようにコンパティビリティ（compatibility ）信号（s t
comp）を出力する。 インタ／イントラ分析器４１０はイントラコーティング或はインタコーティングのどちらが使用されるべきかをライン４０１上の信号の分散とスイッチ４５５から受信された予測信号を使用して計算されたインタ予測信号の分散とを比較することによって決定する。 インタ／イントラ信号はイントラコーティングが選択された場合はスイッチ４１１を開き、インタ予測が選択された場合はこれを閉じる。 こうしてＣＣＩＲ−６
０１奇数スライスを符号化するためのループが完結する。

【００３６】ＳＩＦ奇数スライス及びＣＣＩＲ−６０１
奇数スライスの交互の符号化が奇数フィールドが完了するまで継続される。 次にＳＩＦ偶数スライス及びＣＣＩ
Ｒ−６０１偶数スライスの符号化が遂行される。 ＳＩＦ
偶数スライスの符号化は、ＣＣＩＲ−６０１の符号化と類似するが、ＳＩＦ偶数スライス符号化ではモードコントローラ５００によって生成されるccir compat slic
e 信号が“０”にセットされ、モードコントローラ５０
０によって生成されるdis spatial 信号が“１”にセットされることが異なり、これはスイッチ４０９を開き、
空間／時間予測分析器を不能にする。

【００３７】図３Ｂに示されるように、ＳＩＦ偶数スライスが符号化された後にＣＣＩＲ−６０１偶数スライスが符号化される。 この符号化はＣＣＩＲ−６０１奇数スライスの符号化と類似するが、再生スライスメモリ４４
６内に格納された再生ＳＩＦ偶数スライスが挿間され、
空間予測として使用される。 ＳＩＦ偶数スライス及びＣ
ＣＩＲ−６０１偶数スライスの交互の符号化が偶数フィールドが完了するまで継続される。

【００３８】上に説明のように、奇数フィールドの際はビデオマルチプレクサ１０８（図１）はｆ−スケール４
奇数、ｆ−スケール８偶数、及びＣＣＩＲ−６０１奇数スライスと関連するビット流を受信し；一方、偶数フィールドの際はこれはＳＩＦ偶数、及びＣＣＩＲ−６０１
偶数スライスを受信する（図３Ｂ参照）。 ビデオマルチプレクサ１０８はこれら受信された信号をマルチプレックスし、これらをビデオデマルチプレクサ１１７（図１）に送信し、ここでこれらはデマルチプレックスされ、奇数フィールドの場合は復号器１１８、１２２、１
２６及び１３１（図１）にパスされ、そして偶数フィールドの場合は復号器１２６及び１３１（図１）にパスされる。

【００３９】図１０は図４の符号器によって符号化されたｆ−スケール４奇数フィールドの復号を助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアの略ブロック図を示す。 ｆ−スケール４奇数ビデオフィールドを表わす符号化された係数を含むビット流がビデオデマルチプレクサ１１７（図１）からバッファ１００１に送られる。 このビット流はまたＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール４符号器４３
０（図４）によって伝送された制御信号及びオーバヘッドデータを含む。 バッファ１００はこの信号をスライス識別器１００２にパスするが、識別器はこのビット流を（ｆ−スケール４奇数フィールドスライスを表わす）fs
cale4 slice start codeが存在しないか走査する。 このコードが検出されるとこれに応答してスイッチ１００３
を閉じる“１”のfscale4 slice 信号が生成され、このビット流が可変／固定語長ｆ−スケール４復号器及びオーバヘッドデマルチプレクサ（“Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール４復号器”）１００４に入力される。 Ｖ／ＦＷＬ
ｆ−スケール４復号器１００４はスイッチ１００５を開くことによってｆ−スケール４ビット流とマルチプレックスされる可能性を持つ（含蓄的にＥＯＢを表わす）全ての復号されたＦ−スケール８係数データを破棄する。
Ｖ／ＦＷＬ復号器１００４はモーション補償予測器１０
０６に送られるpicture type信号；モーションベクトルスケーラ１００７に送られるモーションベクトル；スイッチ１００８及びｆ−スケール４逆量子化器１００９に送られるinter/intra 信号；及びｆ−スケール４逆量子化器１００９に送られるquant parmtr信号を含むビット流内の制御信号及びオーバヘッドデータを復号する。 Ｖ
／ＦＷＬ復号器は符号化されたビデオ信号の係数に関連するデータをｆ−スケール４逆スキャナ１０１０に出力するが、このスキャナはこれら係数を再配列し、これらをｆ−スケール４逆量子化器１００９にパスする。 受信された制御信号に基づき、ｆ−スケール４逆量子化器１
００９はｆ−スケール４前方向量子化器４２８（図４）
によって遂行される動作の逆を行なう。 逆量子化器１０
０９の出力はｆ−スケール４逆離散コサイン変換回路（“ＩＤＣＴ−４”）１０１１によって逆方向に変換され、総和要素１０１２によってスイッチ１００８から受信される予測信号に加えられる。 総和要素１０１２の出力は再生されたｆ−スケール４奇数スライスのマクロブロックである。 この再生されたマクロブロックはまたこれがＩ−或はＰ−ピクチャである場合は、次ピクチャメモリ１０１３内にも格納される。 wite nextスイッチ１
０１４は現在のフィールドがpicture type信号からＩ−
或はＰ−ピクチャであると決定された場合に閉じられる。 Ｉ−或はＰ−ピクチャの復号の前に、次ピクチャメモリ１０１３の内容がwrite pre スイッチ１０１６が閉じられたとき前ピクチャメモリ１０１５内に転送される。

【００４０】モーション補償予測器１００６は現信号の予測をpicture type信号、次ピクチャメモリ１０１３及び前ピクチャメモリ１０１５、並びに受信されたモーションベクトルに基づいて計算する。 Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール４復号器１００４によって復号されモーションベクトルスケーラ１００７に送られるモーションベクトルは元はｆ−スケール８に対して計算されたものであり、
これらがモーション補償予測器１００６によって使用される前に（各スケールに対して独立したモーションベクトルが送信されない限り）モーションベクトルスケーラによってｆ−スケール４復号のためにスケールダウン（scale down）されなければならない。 モーション補償予測器１００６によって出力された予測信号は、復号されている現ピクチャがインタコーティングされている場合（インタ／イントラ信号が“１”にセットされ、スイッチ１００８が閉じられている場合）は、総和要素１０
１２を通過するｆ−スケール４奇数スライスのマクロブロックに加えられる。 然しながら、復号されている現ピクチャがイントラコーティングされている場合（インタ／イントラ信号が“０”にセットされており、スイッチ１００８が開いている場合）は、ゼロの信号が総和要素１０１２を通過する再生されたｆ−スケール４奇数スライスのマクロブロックに加えられる。

【００４１】図１１は図４によって符号化されたｆ−スケール８奇数フィールドビデオ信号を復号することを助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアの略ブロック図を示す。 最も単純なケースにおいては、この復号器は周波数スケールを復号するように修正されたＭＰＥＧ
−１復号器であり得る。 図１１に示される一般的ケースにおいては、この復号器は共有モーション補償回路を持つ二つのループを持つが、一つはｆ−スケール４を復号するために専用に使用され、もう一つはｆ−スケール４
内に提供される情報の助けをかりてｆ−スケール８を復号するために専用に使用される。 復号のためにｆ−スケール４のみが選択された場合は、この回路のｆ−スケール部分はアイドルに留まる。 そうでない場合は、両方のループが同時に復号を行なう。 ｆ−スケール４ループは逆量子化（dequantized ）された係数のみを生成すればよく、復号されたｆ−スケール４ビデオを生成する必要はない。 入りビット流はバッファ１１０１及びスライス識別器１１０２を通過する。 スライス識別器１１０２は
fscale8 start code及び／或はfscale4 start code信号が存在しないかビット流を走査する。 fscale8 start co
de信号が発見されると、スライス識別器１１０２はfsca
le8 slice 信号を（ｆ−スケール８奇数ビット流を示す）“１”にセットし、これに応答しスイッチ１１０３
を閉じ、ビット流をＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール８復号器１１０４に入力する。 fscale4 start code信号が発見された場合は、スライス識別器１１０２はfscale4 slice
信号を（ｆ−スケール４奇数ビット流を表わす）“１”
にセットし、これに応答して、スイッチ１１０５を閉じ、ビット流をＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール４復号器１１
０６に入力する。 （Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール４復号器１１０６、ｆ−スケール４逆スキャナ１１０７、ｆ−スケール４逆量子化器１１０８、ＩＤＣＴ−４ １１０
９、スイッチ１１１０及び１１１１、総和要素１１１
２、モーションベクトルスケーラ１１１３、及びモーション補償回路を含む）ｆ−スケール４復号回路は図１０
の復号器と同様に機能し、ここに説明する必要はない。

【００４２】Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール８復号器１１０
４はモーション補償予測器１１１４に送られるpicture
type信号；スイッチ１１１５及びｆ−スケール８逆量子化器１１１６に送られるインタ／イントラ信号；ｆ−スケール８逆量子化器１１１６に送られるquant-parmtr及びquant delt信号；及びスイッチ１１１７、１１１８、
１１１９及び１１２０を制御するcoeff subset信号を含むビット流内の制御信号及びオーバヘッドデータを復号する。 Ｖ／ＦＷＬ ｆ−スケール８復号器は符号化されたｆ−スケール８ビデオ信号の係数関連データをｆ−スケール８逆スキャナに出力するが、スキャナ１１２１は係数を再配列し、これらをｆ−スケール８逆量子化器１
１１６にパスする。 受信された制御信号に基づいて、ｆ
−スケール８逆量子化器１１１６はｆ−スケール８前方向量子化器４１９（図４）の反対の動作を遂行する。 ｆ
−スケール８係数が係数の全セットを含む場合（つまり、これらがｆ−スケール４に対応する差係数を含み、
coeff subset＝“０”の場合）は、ｆ−スケール４逆量子化された係数はスイッチ１１１８及び１１１９が閉じたとき総和要素１１２２によって適当なｆ−スケール８
逆量子化された係数に加えられる。 総和要素１１２２の出力はスイッチ１１１７を介してＩＤＣＴ−８１１２３
に供給される。 ｆ−スケール４及びｆ−スケール８係数がディスジョイントセットを含む（coeff subset＝
“１”）場合は、これら逆量子化された係数は係数併合器１１２４内で互いに併合された後にＩＤＣＴ−８ １
１２３に送られる。 ｆ−スケール８復号が選択された場合は、ｆ−スケール４係数データのそれ以上の復号は遂行されず、そうでない場合は、ＩＤＣＴ−４ １１０９
は図１０の復号器と同様の方法にてｆ−スケール４係数データの復号を継続する。 ＩＤＣＴ−８ １１２３の出力は総和要素１１２４によってスイッチ１１１５から受信された予測信号に加えられる。 総和要素１１２４の出力は再生されたｆ−スケール８奇数スライスのマクロブロックである。 ｆ−スケール８復号が遂行されている場合は、“０”のfscale4 decode信号が復号器の所で生成されるが、これはスイッチ１１２６をそれがＩ−或はＰ
−ピクチャである場合、再生されたｆ−スケール８マクロブロックが次ピクチャメモリ１１２７内に格納できるようにする。 現在のフィールドがpicture type信号からＩ−或はＰ−ピクチャであると決定された場合は、writ
e nextスイッチ１１２８が閉じられる。 Ｉ−或はＰ−ピクチャを復号する前に、次ピクチャメモリ１１２７の内容がwrite-prevスイッチ１１３０が閉じられたとき前ピクチャメモリ１１２９に転送される。

【００４３】モーション補償予測器１１１４は現信号の予測をpicture type信号、次ピクチャメモリ１１２７及び前ピクチャメモリ１１２９の内容、及びスイッチ１１
３１を介してＶ／ＦＷＬ ｆ−スケール４復号器１１０
６から受信されるモーションベクトルに基づいて計算する。 モーション補償予測器１１１４から出力される予測信号は復号されている現ピクチャがインタコーティングされている場合（インタ／イントラ信号が“１”にセットされ、スイッチ１１１５が閉じられ；fscale code＝
“０”であり、スイッチ１１３２が閉じられている場合）は総和要素１１２４を通過するｆ−スケール８奇数スライスのマクロブロックに加えられる。 しかし、復号されている現在のｆ−スケール８ピクチャがイントラコーティングされている場合（インタ／イントラ信号が“０”にセットされ、スイッチ１１１５が開かれ；fsca
le4 code＝“０”であり、スイッチ１１３２が“０”にセットされている場合）は、ゼロの信号が総和要素１１
２４を通過する再生されたｆ−スケール奇数スライスのマクロブロックに加えられる。

【００４４】図１２はＳＩＦ偶数フィールド、周波数スケール−８及び周波数スケール−４層を復号する能力を持つ復号器を持つ。 復号のためのあるスケールが選択される度に、全てのそれより低い層もまた復号されなければならない。 （Ｖ／ＦＷＬｆ−スケール４復号器１２０
１、ｆ−スケール４逆スキャナ１２０２、ｆ−スケール４逆量子化器１２０３、ＩＤＣＴ−４ １２０４、総和要素１２０５、モーションベクトルスケール１２０６、
及びモーション補償回路を含む）ｆ−スケール４復号回路は図１０の復号器と同様に動作し、ここでは説明されない。 同様に、（Ｖ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１２０７、空間／ｆ−スケール８逆スキャナ１２０
８、空間／ｆ−スケール８逆量子化器１２０９、総和要素１２１０及び１２１１、ＩＤＣＴ−８ １２１２、係数併合器１２１３、及びモーション補償回路を含む）ｆ
−スケール８復号回路は図１１のｆ−スケール８復号回路と同様に動作し、ここでｆ−スケール８復号との関連で説明はしない。

【００４５】ＳＩＦ偶数層の復号においては、ビデオデマルチプレクサ１１７（図１）からの入りビット流はバッファ１２１４及びスライス識別器１２１５を通過する。 スライス識別器１２１５はfscale8 start code、fs
cale4 start code、及びsif even slice start codeが存在しないかビット流を走査する。 sif even slice st
art codeが見つかった場合、スライス識別器１２１５は
sif even slice 信号を（sif 偶数ビット流を示す）
“１”にセットする。 この信号が“１”であるのに応答して、スイッチ１２１６がＯＲ−ゲート１２１７からの信号によって閉じられ、このビット流がＶ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１２０７に入力される。 Ｖ／Ｆ
ＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１２０７は二重／単一モーション補償予測器（“二重／単一フィールドＭＣ予測器”）１２１８に送られるpicture type信号；スイッチ１２１９に送られるモーションベクトル；スイッチ１
２２０及び空間／ｆ−スケール８逆量子化器１２０９を制御するinter/intra 信号；空間／ｆ−スケール８逆量子化器１２０９に送られるquant parmtr及びquant delt
a 信号；スイッチ１２２１及び１２２２を制御するdual
/single field mc信号；スイッチ１２２３、１２２４及び１２２５を制御するcoeff subset信号；スイッチ１２
２６及び１２２７を制御するen fscale信号；次ピクチャメモリ１２８及び前ピクチャメモリ１２２９に送られるrecon odd write 、recon odd read recon ccir wr
ite 、及びrecon ccir read信号を含むビット流内の制御信号及びオーバヘッドデータを復号する。 信号en fs
cale及びcoeff subsetは偶数ＳＩＦフィールドを復号するためには“０”にセットされる。

【００４６】ＳＩＦ偶数スライスのマクロブロックに対しては、Ｖ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１２０
７は符号化されたＳＩＦ偶数ビデオの係数に関連するデータを空間／ｆ−スケール８逆スキャナ１２０８、空間／ｆ−スケール８逆量子化器１２０９に出力する。 coef
f subsetが“０”であるため、空間／ｆ−スケール８逆量子化器１２０９の出力は総和要素１２１０にパスされるが、しかしこれは、スイッチ１２２７が開いているため（en fscale＝“０”）、総和要素１２１０をそのまま修正されずに通過する。 総和要素１２１０の出力はスイッチ１２２４を介してＩＤＣＴ−８１２１２にパスされる。 ＩＤＣＴ−８ １２１２の出力は総和要素１２１
１によってスイッチ１２２０から受信された予測信号に加えられる。 結果としての復号されたＳＩＦ偶数スライスのマクロブロックはこれがＩ−或はＰ−ピクチャである場合は、write nextスイッチ１２３０を介して次ピクチャメモリ１２２８内に書き込まれる。 Ｉ−或はＰ−ピクチャの復号の前に、次ピクチャメモリ１２２８の内容がwrite prevスイッチ１２３１を閉じることによって前ピクチャメモリ１２２９に転送される。 dual/single fi
eld mc信号はＶ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１
２０７によって出力されたモーションベクトルを選択されたモードに対する予測を計算する二重／単一フィールドＭＣ予測器１２１８の適当な入力に向ける。 インタコーティングされたピクチャが復号されているときは、スイッチ１２２０は予測データを総和要素１２１１にパスし、ここでこれはＩＤＣＴ−８ １２１２の出力信号に加えられる。 一方、復号されている現在のピクチャがインテラコーティングされている（インタ／イントラ信号が“０”にセットされ、スイッチ１２２０が開かれている）場合は、ゼロの信号が総和要素１２１１を通過する復号されたマクロブロックに加えられる。

【００４７】図１３は図４の符号器によって符号化された高解像度デジタルビデオ信号の復号を助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアの略ブロック図である。
この復号器はＣＣＩＲ−６０１奇数、ＣＣＩＲ−６０１
偶数、ＳＩＦ偶数、ｆ−スケール８及びｆ−スケール４
フィールドを復号することができる。 （Ｖ／ＦＷＬｆ−
スケール４復号器１３０１、ｆ−スケール４逆スキャナ１３０２、ｆ−スケール４逆量子化器１３０３、ＩＤＣ
Ｔ−４ １３０４、総和要素１３０５、モーションベクトルスケーラ１３０６、及びモーション補償回路を含む）ｆ−スケール４復号回路は図１０の復号器と同様に機能し、ここでは説明されない。 同様に、（Ｖ／ＦＷＬ
空間／ｆ−スケール８復号器１３０７、空間／ｆ−スケール８逆スキャナ１３０８、空間／ｆ−スケール８逆量子化器１３０９、総和要素１３１０及び１３１１、ＩＤ
ＣＴ−８ １３１２、係数併合器１３１３、及びモーション補償回路を含む）ｆ−スケール８／ＳＩＦ偶数復号回路は図１１のｆ−スケール８復号回路と同様に動作し、ここでＳＩＦ偶数復号のｆ−スケール８との関連では説明されない。 但し、図１３の復号器内のｆ−スケール８及びＳＩＦ偶数スライスの復号には一つの相違点がある。 総和要素１３１１によって出力される復号されたｆ−スケール８及びＳＩＦ偶数スライス出力はスイッチ１３１５が閉じている場合、再生ＳＩＦスライスメモリ１３１４内に格納される。 これはオプションの空間予測が対応するＣＣＩＲ奇数及び偶数スライスに対して遂行されることを可能にする。

【００４８】入りビット流はバッファ１３１６及びスライス識別子１３１７を通過する。 スライス識別子１３１
７はccir slice start codeが存在しないかビット流を走査し、これが発見された場合、ccir slice 信号を（ＣＣＩＲ−６０１奇数或は偶数スライスを示す）
“１”にセットする。 この信号が“１”であるのに応答して、スイッチ１３１８がＯＲ−ゲート１３１９からの信号によって閉じられ、ビット流がＶ／ＦＷＬ空間／Ｆ
ＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１３０７に入力される。 Ｖ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１３０７は二重／単一モーション補償予測器（“二重／単一フィールドＭＣ予測器”）１３２０に送られるpicture type信号；スイッチ１３２１に送られるモーションベクトル；
スイッチ１３２２及び空間／ｆ−スケール８逆量子化器１３０９を制御するインタ／イントラ信号；空間／ｆ−
スケール８逆量子化器１３０９に送られるquant parmtr
信号；スイッチ１３２３及び１３２４を制御するdual/s
ingle field mc信号；スイッチ１３２５を制御するs t
comp信号；スイッチ１３２６、１３２７及び１３２８を制御するcoeff subset信号；スイッチ１３２９及び１３
３０を制御するen fscale信号；スイッチ１３３１を制御するccir compat slice 信号；スイッチ１３１５を制御するsif slice 信号；及び次ピクチャメモリ１３３
２及び前ピクチャメモリ１３３３に送られるrecon odd
write 、recon odd read recon ccir write、及びrec
on ccir read信号を含むビット流内の制御信号及びオーバヘッドデータを復号する。 信号en fscale、coeff
subsetはＣＣＩＲ−６０１スライスの復号に対しては“０”にセットされる。

【００４９】ＣＣＩＲ−６０１スライスのマクロブロックに対しては、Ｖ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１３０７は符号化されたＣＣＩＲ−６０１ビデオの係数と関連するデータを空間／ｆ−スケール８逆スキャナ１
３０８、空間／ｆ−スケール８逆量子化器１３０９に出力する。 coeff subsetが“０”にセットされているため、空間／ｆ−スケール８逆量子化器１３０９の出力は総和要素１３１０にパスされる。 ただし、これは、スイッチ１３３０が開いているために（en fscale＝
“０”）、総和要素１３１０をそのまま変えられることなく通過する。 総和要素１３１０の出力はスイッチ１３
２７を介してＩＤＣＴ−８ １３１２にパスされる。 Ｉ
ＤＣＴ−８ １３１２の出力は総和要素１３１１によってスイッチ１３２２から受信された予測信号に加えられる。 結果としての復号されたＣＣＩＲ−６０１スライスのマクロブロックはそれがＩ−或はＰ−ピクチャである場合は、write nextスイッチ１３３４を介して次ピクチャメモリ１３３２内に書き込まれる。 Ｉ−或はＰ−ピクチャの復号の前に、次ピクチャメモリ１３３５の内容が
write prevスイッチ１３３５を閉じることを介して前ピクチャメモリ１３３３内に転送される。 dual/single fi
eld mc信号はＶ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１
３０７によって出力されたモーションベクトルを選択されたモードに対する予測を計算する二重／単一フィールドＭＣ予測器１３２０の適当な入力に向ける。 スイッチ１３３１は（“１”のccir compat slice 信号によって示される）空間予測を使用する全てのＣＣＩＲ−６０
１スライスに対して閉じられる。 スイッチ１３３１が閉じられると、再生スライスメモリ１３１４内のＳＩＦスライスが水平挿間器１３３６によって挿間され、スイッチ１３２５にパスされる。 スイッチ１３２５は挿間された再生ＳＩＦスライスから構成される空間予測或は二重／単一フィールドＭＣ予測器１３２０によって出力された時間予測のいずれかが（Ｖ／ＦＷＬ空間／ｆ−スケール８復号器１３０７によって復号されるs t comp信号に依存して）現在のＣＣＩＲ−６０１信号に対して使用できるようにする。 ccir compt slice 信号はＣＣＩＲ−
６０１奇数及び偶数スライスの両方がオプションの空間予測を採用するためにＣＣＩＲ−６０１スライスに対して常に“１”である。 インタコーティングされたピクチャが復号されている場合は、スイッチ１３２２は予測データを総和要素１３１１にパスし、ここでこれはＩＤＣ
Ｔ−８１３１２によって出力された信号に加えられる。
ただし、復号されている現在のピクチャがイントラコーティングされている場合（インタ／イントラ信号が“０”にセットされ、スイッチ１３２２が開いている場合）は、ゼロの信号が総和要素１３１１を通過する再生マクロブロックに加えられる。 こうして、ＣＣＩＲ−６
０１フィールド復号ループが完結する。

【００５０】図１４には本発明の第二の例に従うビデオ信号符号化／復号システムが示される。 このシステムは奇数フィールドに対する空間解像度の３つの層、及び偶数フィールドに対する一つの層を持つデジタルビデオ信号のフィールド符号化及び復号を可能にする。 信号の符号化は機能ブロック１４００内において遂行され、信号の復号は機能ブロック１４０１内において遂行される。
層１はｆ−スケール４ビット流に符号化されたＳＩＦ奇数フィールドから構成される。 層２はｆ−スケール８ビット流に符号化されたＳＩＦ奇数フィールドから構成される。 奇数フィールドに関しては、層３は前に符号化されたピクチャからの空間予測とｆ−スケール８奇数フィールドを挿間することによって得られた現在の時間基準に対応する空間予測の適応的な選択を使用して符号化されたＣＣＩＲ−６０１奇数フィールドに構造化されたピクチャから構成される。 偶数のフィールドに関しては、
前に符号化されたピクチャからの時間予測を使用して符号化されたＣＣＩＲ−６０１偶数フィールドに構造化されたピクチャから構成される一つの層（層３）のみが存在する。

【００５１】図１４に示されるように、ライン１４０２
上に受信されるデジタルビデオ信号はスイッチ１４０３
に向けられるが、これは奇数フィールドをデシメータ１
４０４に向ける。 デシメートされたＳＩＦ奇数フィールドはデシメータ１４０４によって奇数フィールド周波数選択可能ＳＩＦ符号器（“ＳＩＦ周波数符号器”）１４
０５に出力され、ここでこれらはｆ−スケール４符号化、及びｆ−スケール８符号化される。 最も単純なケースにおいては、このＳＩＦ周波数符号器は周波数スケーリングを遂行するように修正されたＭＰＥＧ−符号器であり得る。 各ｆ−スケールされたフィールドに対応するビット流は次にビデオマルチプレクサ１４０６に送られる（符号化されたｆ−スケール４ビット流は第一のビデオ層に対応し、符号化されたｆ−スケール８ビット流は第二のビデオ層に対応する）。 ＳＩＦ周波数符号器１４
０５は復号されたＳＩＦ奇数信号をスイッチ１４０７に出力する。 スイッチ１４０７は復号された奇数フィールドが奇数ＣＣＩＲ−６０１フィールドが符号化されているときは水平挿間器１４０８に入力されるようにする。
復号された奇数フィールドは水平挿間器１４０８によってＣＣＩＲ−６０１解像度にアップサンプリングされ、
ライン１４０９を介して出力される。 スイッチ１４１０
はこうしてアップサンプリングされた奇数フィールドが（奇数フィールドが復号されているとき）フィールド構造化ＣＣＩＲ−６０１符号器１４１１にパスされるようにし、符号器１４１１内においてこれは第三のビデオ層の空間予測を得るために使用される。 （第三のビデオ層に対応する）結果としてのビット流はフィールド構造化ＣＣＩＲ−６０１符号器１４１１によってビデオマルチプレクサ１４０６に出力される。

【００５２】ビデオマルチプレクサ１４０６は符号化されたビット流を単一のビット流にマルチプレックスする。 この単一ビット流はビデオデマルチプレクサ１４１
２に送られ、ここでこれは個々のビット流にデマルチプレックスされる。 周波数スケール４ＳＩＦ奇数復号器（“ｆ−スケール４復号器”）１４１３は第一のビデオ層のｆ−スケール４符号化された奇数フィールドに対応するビット流を復号し、こうして復号された信号をライン１４１４及びスイッチ１４１５に出力する。 スイッチ１４１５はｆ−スケール４復号器１４１３の出力が出力ライン１４１６に到達できるようにするために奇数フィールドが復号されているとき閉じる。 周波数スケール８
ＳＩＦ奇数復号器（“ｆ−スケール８復号器”）１４１
９は第二のビデオ層のｆ−スケール８符号化された奇数フィールドに対応するビット流を復号し、こうしてｆ−
スケールＳＩＦ奇数フィールドのビデオ信号を再生するが、これはライン１４２０及び１４２１上に出力される。 奇数フィールドが復号されているときは、スイッチ１４２２が閉じ、ｆ−スケール８奇数フィールドのライン１４２３上への出力が許される。 フィールド構造化Ｃ
ＣＩＲ−６０１復号器１４２４は第三のビデオ層に対応するビット流を（奇数フィールドが復号されている場合は層２からの挿間され復号されたＳＩＦ奇数フィールドに基づいてオプションとしての空間予測を採用して）復号してＣＣＩＲ−６０１ビデオ信号を再生するが、これはライン１３２上に出力される。 スイッチ１４２５は奇数のＣＣＩＲ−６０１フィールドが復号されている場合は復号された奇数ｆ−スケール８フィールドが水平挿間器１４２６に入力されることを許す。 このｆ−スケール８フィールドは水平挿間器１４２６によってＣＣＩＲ−
６０１フィールド解像度にアップサンプリングされ、ライン１４２７を介して出力される。 奇数フィールドが復号されているときは、スイッチ１４２８が閉じ、アップサンプリングされた奇数フィールドがフィールド構造化ＣＣＩＲ−６０１復号器１４２４にパスされ、ここでこれは第三のビデオ層の空間予測を得るために使用される。 偶数フィールドが復号されているときは、このような空間予測がパスすることは許されない（スイッチ１４
２８は開いたままにとどまる）。

【００５３】図１の機能ブロック内で遂行される符号化に使用されるスライス構造の代表が図１５Ａに示される。 入力ピクチャのスライスマルチプレキシングは奇数フィールドから開始され、これに偶数フィールドが続く。 各奇数フィールド内においては、任意の与えられたＳＩＦ／ＣＣＩＲ−６０１スライスのペアの両方のスライスはピクチャの同一ストリップに属する。 より低い解像度層（ＳＩＦ奇数）のスライスはより高い解像度層のスライスの前にマルチプレックスされる。 各偶数フィールド内においては、全てのスライスはＣＣＩＲ−６０１
解像度である。 全てのスライスは一つ或は複数のマクロブロックから構成され、一方、一つのマクロブロックは画素のブロックから構成される。 図１５Ｂは機能ブロック１４００内で遂行される符号化の結果としてのビット流出力のスライスマルチプレキシング構造を示す。 このマルチプレキシング構造は基本的には図１５Ａのそれと各ＳＩＦ奇数入力スライスがｆ−スケール４及びｆ−スケール８ビット流スライスを生成することを除いて同一である。 これは結果として、３つの奇数フィールド：つまり、ｆ−スケール４、ｆ−スケール８、及びＣＣＩＲ
−６０１を与える。 復号を助けるために異なる層のスライスがマルチプレックスされる。 これらスライスはより高い解像度層を復号するために必要とされるより低い解像度層からの全ての情報が高解像度層の復号を開始する前に入手できるように配列される。 従って、より低い層の圧縮されたスライスが最初にマルチプレックスされる。 偶数フィールド符号器の出力（図１５Ｂ）は周波数スケールを持たないことに注意する。

【００５４】図１４は様々なビデオ層の符号化を達成するために採用される二つの別個の符号器を示すが、本発明の特定の実施例においては、３つの全ての層に対する符号化が単一の適応符号器内で遂行される。 このような適応符号器の一例が図４に示される。 奇数フィールドのｆ−スケール４、ｆ−スケール８、及びＣＣＩＲ−６０
１符号化は図４に対して説明されるのと同一方法にて遂行される。 偶数フィールドに対するＣＣＩＲ−６０１層の符号化は図４に説明されるのと類似する方法にて遂行される。 ただし、ＳＩＦ偶数スライスが入手できないため、ＣＣＩＲ−６０１偶数スライスは空間予測なしに符号化される。

【００５５】図１６はピクチャメモリ（１６００）の略ブロック図を示すが、このようなメモリの一つは前のピクチャを格納するために使用され、もう一つは図１４の機能ブロック１４００内で遂行される符号化を助ける適応ピクチャ符号器内で次のピクチャを格納するために使用される。 示されるように、ピクチャメモリ１６００はＣＣＩＲ−６０１奇数及び偶数フィールドに対する別個のメモリ（１６０１、１６０２）、並びにＳＩＦ奇数フィールドに対する別個のメモリ（１６０３）を含むる。

【００５６】上に説明の発明はビデオ信号の符号化及び復号を複数の層の解像度を提供するビデオ信号の伝送、
受信、格納、或は検索ができるような方法にて行なうための実用的な方法を提供する。 説明の特定の方法は単に本発明の原理を解説するものであり、そして、様々な修正が当業者においては本発明の範囲及び精神から逸脱することなく可能であり、本発明は請求項によってのみ限定されることが理解できるものである。 このような修正としては、３つの解像度層以上を巻き込む符号化及び復号スキーム、或は本発明の原理をコード斬新（つまり、
織り込みなしの）ビデオ（例えば、ＨＤＴＶ標準として提案されているようなビデオ）に空間／周波数スケール可能な方法にて適用するスキームが含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例に従うデジタルビデオ信号の３−
層空間／周波数スケールラブル、及び２−層空間スケーラブル符号化及び復号を助けるビデオ符号化／復号システムを略ブロック図形式にて図解する。

【図２】奇数フィールドのマクロブロックに対して使用されるＭＰＥＧ−１タイプ予測を示すピクチャ群の構造を図解する。

【図２Ｂ】本発明の一例に従う偶数フィールドのマクロブロックに対して使用される単一フィールド予測を示すピクチャ群の構造を図解する。

【図２Ｃ】本発明の一例に従う偶数フィールドのマクロブロックに対して使用される二重フィールド予測を示すピクチャ群の構造を図解する。

【図３】Ａは図１に示されるデジタルビデオ符号化システムに入力されるビデオデータスライスの構造を絵図的に示す。 Ｂは図１に示される本発明の一例に従って遂行される符号化の結果として出力されるビット流スライスの構造を絵図的に示す。

【図４】図１に示される本発明の一例に従う符号化を助けるピクチャ符号器の内部構造を略ブロック図形式にて示す。

【図５】図４の符号器に対するモードコントローラを略ブロック図形式にて示す。

【図６Ａ】図４のピクチャ符号器内で使用されるアナライザの基本アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図６Ｂ】図６Ａのアナライザに対する基準信号、入力信号、バイパス制御信号、及び出力信号を示すテーブルである。

【図７】図４の符号器に対する読出し／書込みコントローラを略ブロック図形式にて示す。

【図８】図４の符号器内のピクチャメモリの内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図９】図４の符号器内の圧縮スライスメモリの内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１０】図１に示される本発明の一例に従う４ｘ４ブロック（“ｆ−スケール４”）に周波数スケールされた奇数デジタルビデオ信号ビット流の復号を助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１１】図１に示される本発明の一例に従う両方とも８ｘ８ブロック（“ｆ−スケール８”）に周波数スケールされた奇数デジタル信号ビット流を復号するのを助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１２】図１に示される本発明の実施例に従うＳＩＦ
偶数デジタルビデオ信号の復号を助けるピクチャ復号器の内部構造を略ブロック図形式にて示す。

【図１３】図１に示される本発明の一例に従うＣＣＩＲ
−６０１奇数、及びＣＣＩＲ−６０１偶数デジタルビデオ信号の復号を助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１４】 本発明の第二の例に従うビデオ信号符号化／復号システムを略ブロック図形式にて図解する。

【図１５】Ａは図１４に示されるデジタルビデオ符号化システムに入力されるビデオデータスライスの構造を絵図表現にて示す。 Ｂは図１４に示される本発明の一例に従って遂行される符号化の結果として出力されるビット流スライスの構造を絵図的に示す。

【図１６】図１４の符号器内のピクチャメモリの内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【符号の説明】

１００、１０１ 機能ブロック １０８ ビデオマルチプレクサ １１７ ビデオデマルチプレクサ

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【手続補正書】

【提出日】平成６年５月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例に従うデジタルビデオ信号の３−
層空間／周波数スケールラブル、及び２−層空間スケーラブル符号化及び復号を助けるビデオ符号化／復号システムを略ブロック図形式にて図解する。

【図２Ａ】奇数フィールドのマクロブロックに対して使用されるＭＰＥＧ−１タイプ予測を示すピクチャ群の構造を図解する。

【図２Ｂ】本発明の一例に従う偶数フィールドのマクロブロックに対して使用される単一フィールド予測を示すピクチャ群の構造を図解する。

【図２Ｃ】本発明の一例に従う偶数フィールドのマクロブロックに対して使用される二重フィールド予測を示すピクチャ群の構造を図解する。

【図３】Ａは図１に示されるデジタルビデオ符号化システムに入力されるビデオデータスライスの構造を絵図的に示す。 Ｂは図１に示される本発明の一例に従って遂行される符号化の結果として出力されるビット流スライスの構造を絵図的に示す。

【図４】図１に示される本発明の一例に従う符号化を助けるピクチャ符号器の内部構造を略ブロック図形式にて示す。

【図５】図４の符号器に対するモードコントローラを略ブロック図形式にて示す。

【図６Ａ】図４のピクチャ符号器内で使用されるアナライザの基本アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図６Ｂ】図６Ａのアナライザに対する基準信号、入力信号、バイパス制御信号、及び出力信号を示すテーブルである。

【図７】図４の符号器に対する読出し／書込みコントローラを略ブロック図形式にて示す。

【図８】図４の符号器内のピクチャメモリの内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図９】図４の符号器内の圧縮スライスメモリの内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１０】図１に示される本発明の一例に従う４ｘ４ブロック（“ｆ−スケール４”）に周波数スケールされた奇数デジタルビデオ信号ビット流の復号を助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１１】図１に示される本発明の一例に従う両方とも８ｘ８ブロック（“ｆ−スケール８”）に周波数スケールされた奇数デジタル信号ビット流を符号するのを助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１２】図１に示される本発明の実施例に従うＳＩＦ
偶数デジタルビデオ信号の復号を助けるピクチャ復号器の内部構造を略ブロック図形式にて示す。

【図１３】図１に示される本発明の一例に従うＣＣＩＲ
−６０１奇数、及びＣＣＩＲ−６０１偶数デジタルビデオ信号の復号を助けるピクチャ復号器の内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【図１４】本発明の第二の例に従うビデオ信号符号化／
復号システムを略ブロック図形式にて図解する。

【図１５】Ａは図１４に示されるデジタルビデオ符号化システムに入力されるビデオデータスライスの構造を絵図表現にて示す。 Ｂは図１４に示される本発明の一例に従って遂行される符号化の結果として出力されるビット流スライスの構造を絵図的に示す。

【図１６】図１４の符号器内のピクチャメモリの内部アーキテクチュアを略ブロック図形式にて示す。

【符号の説明】 １００、１０１ 機能ブロック １０８ ビデオマルチプレクサ １１７ ビデオデマルチプレクサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 593127669 ベル コミュニュケーションズ リサー チ，インコーポレーテッド アメリカ合衆国 07039 ニュージャーシ ィ，リヴィングトン，ウエスト マウント プリーザント アヴェニュー 290 (72)発明者 アタル プリ アメリカ合衆国 10463 ニューヨーク, リヴァーデール，ナンバー１エー，ワルド アヴェニュー 3660 (72)発明者 アンドリア ハフォーン ワン アメリカ合衆国 07960 ニュージャーシ ィ，モリスタウン，ナンバー15−５ビー, ワシントン アヴェニュー １