JPH08237612A - 動画像処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、冗長画像が一定周期であるいは不規
則に含まれる動画像を処理できるような動画像処理方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明に係る動画像処理方法は、複数のフ
ィールド画像からなり、所定の画像レートで入力された
ディジタル動画像信号に所定の画像処理を施して伝送す
る動画像処理方法であって、入力ディジタル動画像信号
から冗長フィールド画像を検出し、検出された冗長フィ
ールドを除去する。冗長フィールドが除去されたフィー
ルド画像列から所定の画像処理が施されるべきフレーム
を構成するトップフィールドとボトムフィールドとの組
合せを判定し、判定結果を出力する。冗長フィールドが
除去されたフィールド画像列に所定の信号を挿入して入
力ディジタル動画像信号と同一の画像レートを有する処
理画像信号を生成する。判定結果に従って処理画像信号
に対して所定の画像処理を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冗長画像が含まれ
る動画像を処理する動画像処理方法に関し、特に、映画
のフィルムのような原画像ソースを光学／電気変換して
得られた動画像信号を処理するための動画像処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】動画像を扱う複数の装置を接続し、動画
像処理システムを組む場合において、動画像の同期を取
る必要がある。一般にシステムの１の装置を基準とし、
他の装置は追従させられる。この基準になる装置はマス
タと呼ばれ、他はスレーブと呼ばれる。通常、マスタは
動画像の供給源であるビデオカメラ、ＶＴＲ、ビデオデ
ィスク、又はコンピュータである。これに対して、スレ
ーブは、供給された動画像を処理する符号化装置（エン
コーダ）、ＶＴＲ、又はモニタ装置である。

【０００３】マスタから供給された同期信号は、システ
ムの位相ロックループ（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）
の基準クロックとして用いられる。

【０００４】具体的な動画像符号化システムの一例を図
１６に示す。

【０００５】この動画像符号化システムは、符号化器１
０１のクロック、局所復号器１０２のクロック、表示ク
ロックといった多くのクロックを有するが、この中で、
動画像の供給源である画像入力装置１０のディジタルＶ
ＴＲ１００から供給されるフレーム同期信号Ｓ２をマス
タ・クロックとしている。

【０００６】ここで動画像符号化とは、動画像のディジ
タル伝送の際に、伝送コストの低減のために必須とされ
ている技術である。

【０００７】例えば、画像処理部２０は、符号化器１０
１と局所復号器１０２よりなり、いわゆるＭＰＥＧ２
（ISO/IEC 13818-2）などで広く知られている動き補償
予測とＤＣＴを組み合わせたハイブリッド符号化方法を
用いている。

【０００８】ここで入力画像Ｓ１は、例えば図１７に示
すように、３０フレーム／秒（６０フィールド／秒）や
２５フレーム／秒（５０フィールド／秒）などのレート
で与えられる。

【０００９】図中、網線で示したフィールドがトップフ
ィールド（top field）又は奇数フィールド（odd fiel
d）であり、斜線で示したフィールドがボトムフィール
ド（bottom field）又は偶数フィールド（even field）
である。この例では、必ず１フレームは一対のフィール
ドで構成される。したがって、フレーム同期信号Ｓ２
は、それぞれのフレームと合致して、供給される。この
場合、すべての入力画像は、図１６の画像処理部２０に
て符号化され、符号化器１０１は、フレーム同期信号Ｓ
２にロックして動作する。

【００１０】このように、入力画像Ｓ１に冗長なフィー
ルドが含まれない場合には、フレーム同期信号Ｓ２を利
用することで、動画像符号化システムは破綻を来すこと
なく動作をしていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで図１６におい
て、入力画像Ｓ１に冗長画像が含まれる場合がある。

【００１２】この冗長画像とは、例えば映画フィルムを
光学／電気変換してＶＴＲに記録したような動画像に含
まれる。すなわち、原画像ソースとしての映画フィルム
のコマ数が毎秒２４コマであるのに対して、ＮＴＳＣの
テレビジョン方式では、毎秒３０フレーム（６０フィー
ルド）である。そこで不足する毎秒６フレーム（１２フ
ィールド）を補償するために、２コマについて１フィー
ルドの割合で同一フィールドを繰り返すことで、２コマ
を５フィールドとし、２４コマを６０フィールドすなわ
ち３０フレームに変換している。この方法は、３：２プ
ルダウンと呼ばれ、詳細は後述する。この繰り返された
フィールドは先のフィールドと同一であり、冗長画像と
なる。

【００１３】動画像符号化システムでは、冗長画像を検
出し、これを符号化しないことで、データを削減する。
したがって、図１６の例において、図示しないものの、
符号化器１０１では、その前処理において、冗長画像の
検出を行い、ただ単に冗長画像について符号化を行わな
いようにしている。

【００１４】このような処理がなされる場合について、
具体例を図１８に示す。

【００１５】この例では、冗長画像は白抜きのフィール
ドで示され、符号化されない。

【００１６】ここで、白抜きのフィールドが奇数フィー
ルドの場合には直前の奇数フィールドと同じであり、白
抜きのフィールドが偶数フィールドの場合には直前の偶
数フィールドと同じである。したがって、前処理で５フ
ィールド毎に１フィールドを除去し、その上で連続する
２フィールドから新しい入力フレームを作っている。

【００１７】この結果、次段の画像処理装置へ入力され
るフレームのタイミングは、タイミングパルスＳ３で示
すように、フレーム同期信号Ｓ２と非同期的となり、フ
レーム同期信号Ｓ２とロックしなくなる。そのため、フ
レーム同期信号Ｓ２を画像処理システムで利用する図１
６の動画像符号化システムでは、フレーム同期信号Ｓ２
を、画像処理部２０等で使用することができない。

【００１８】また、図１７の通常の動画像のほかに、図
１８の冗長画像を含む動画像をも扱う場合、画像処理部
２０は、前処理する場合としない場合等で処理の複雑さ
が増すことになる。

【００１９】さらに、編集作業の結果、冗長画像が不規
則に含まれるようになった動画像では、フレームのタイ
ミングはより複雑に不規則に変化する場合も考えられ
る。そのような全てのタイミングに対応する画像処理装
置は知られておらず、また作ることは困難であった。

【００２０】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであり、冗長画像が一定周期であるいは不規則に含
まれる動画像を処理できるような動画像処理方法を提供
することを目的とする。

【００２１】また、本発明は、画像入力装置から供給さ
れる画像同期入力をマスタ・クロックとする動画像処理
システムにおいて、画像入力装置から供給される原入力
動画像の中から冗長画像を取り除くなどの前処理のため
に、次段の画像処理装置へ入力される画像列が、図１８
に示すように、原入力動画像の同期入力にロック(lock)
しない場合でも、原入力動画像の同期入力を、画像処理
システムのマスタ・クロックにして、画像処理及び処理
画像を出力できるための技術を提供することを目的とす
る。

【００２２】すなわち、入力フレーム（又はフィール
ド）同期信号を符号化器でも使えるようにするための技
術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】本発明に係る動画像処理
方法は、複数のフィールド画像からなり、所定の画像レ
ートで入力されたディジタル動画像信号に所定の画像処
理を施して、伝送する動画像処理方法であって、入力デ
ィジタル動画像信号から冗長フィールド画像を検出する
第１のステップと、複数のフィールド画像から検出され
た冗長フィールドを除去する第２のステップと、冗長フ
ィールドが除去されたフィールド画像列から所定の画像
処理が施されるべきフレームを構成するトップフィール
ドとボトムフィールドとの組合せを判定し、判定結果を
出力する第３のステップと、冗長フィールドが除去され
たフィールド画像列に所定の信号を挿入して入力ディジ
タル動画像信号と同一の画像レートを有する処理画像信
号を生成する第４のステップと、出力された判定結果に
従って処理画像信号に対して所定の画像処理を施す第５
のステップとを有することにより、上述の課題を解決す
る。

【００２４】ここで、所定の画像処理を施す際に用いら
れるサイド情報を処理画像信号に付加する第６のステッ
プを有することが好ましい。

【００２５】また、入力ディジタル動画像信号は、原画
像の１画面を２フィールド又は３フィールドで読み出し
て画像レートを変更する３：２プルダウン処理により生
成された信号である。

【００２６】さらに、入力ディジタル動画像信号が、原
画像の１画面を２フィールド又は３フィールドで読み出
して画像レートを変更する３：２プルダウン処理により
生成された信号であるとき、サイド情報は、原画像を処
理する際に、トップフィールド及びボトムフィールドの
うち、どちらが先に読み出されたかを示す第１のフラグ
と、原画像の１画面が３フィールド又は２フィールドの
どちらの画像レートで読み出されたかを示す第２のフラ
グと、処理画像信号のうち、どの画像信号が挿入された
所定の信号であるか否かを示す第３のフラグを有するこ
とにより、上述の課題を解決する。

【００２７】なお、第６のステップにおいて、所定の画
像処理は圧縮符号化処理であり、第３のフラグが付加さ
れた処理画像信号に対して圧縮符号化処理は行われな
い。

【００２８】また、第１のステップにおいて、冗長フィ
ールドは入力ディジタル動画像信号のフィールド間相関
度を計算することにより検出される。

【００２９】さらに、処理画像信号に挿入される所定の
信号は、画像信号として意味の無い無効信号である。

【００３０】また、本発明による動画像処理方法は、複
数のフィールド画像からなり、所定の画像レートのディ
ジタル動画像信号から冗長フィールドが除去され、前記
冗長フィールドが除去されたディジタル動画像信号に前
記冗長フィールド分の予め決められた無効信号を挿入
し、さらに画像処理を制御するためのサイド情報を付加
して生成された処理画像信号から前記冗長フィールドを
含むディジタル動画像信号を復元する動画像処理方法で
あって、処理画像信号からサイド情報を分離する第１の
ステップと、サイド情報を用いて、処理画像信号から無
効信号を除去する第２のステップと、無効信号が除去さ
れた画像信号列の一部の画像信号を繰り返すことにより
冗長フィールドを生成して所定の画像レートのディジタ
ル動画像信号を復元する第３のステップを有する。

【００３１】本発明に係る動画像信号処理方法によれ
ば、入力されたディジタル動画像信号より、冗長フィー
ルドを検出し、冗長フィールドを除いた画像列から、圧
縮符号化処理されるべきフレームをつくるトップフィー
ルドとボトムフィールドの組合せを判定し、フレーム画
像をつくり、このフレーム画像列に所定の信号を挿入し
て、処理画像信号を作ることにより、冗長画像が一定周
期であるいは不規則に含まれる動画像を、画像同期信号
に同期のとられた新たな画像列信号とすることができ
る。

【００３２】この場合、上記の処理画像列に画像処理の
ためのサイド情報を付加することにより、画像符号化装
置側で、このサイド情報に基づいて正確な処理を行うこ
とができる。

【００３３】また、上記入力ディジタル動画像信号が原
画像の１画面、例えば映画フィルムの１コマを２フィー
ルド又は３フィールドで読み出す３：２プルダウン法に
より読み出された信号であるとき、上記サイド情報とし
て、上記原画像を読み出す際にトップフィールドが最初
に読み出されたか、ボトムフィールドが先に読み出され
たかを示す第１のフラグ、すなわちtop_field_firstフ
ラグと、上記原画像の１画面が３フィールドで読み出さ
れたか、２フィールドで読み出されたかを示す第２のフ
ラグ、すなわちrepeat_first_fieldフラグと、上記所定
の信号としての無効信号であるか否かを示す第３のフラ
グとを含むことにより、正確な処理が行える。

【００３４】この場合、上記の処理画像信号を動画像符
号化するとき、上記無効信号に対しては、圧縮符号化処
理をしないことができるので、効率の良い画像符号化が
できる。

【００３５】上記冗長フィールド検出手段は、上記入力
ディジタル動画像信号が、原画像の１画面、例えば映画
フィルムの１コマを２フィールド又は３フィールドで読
み出す３：２プルダウン法により読み出された信号であ
る場合には、上記入力ディジタル動画像信号の現在のフ
ィールドと２フィールド遅延信号とのフィールド間相関
度を計算し、さらに、上記入力ディジタル動画像信号の
入力されるフィールド数をカウントし、冗長フィールド
検出時に零クリアされるフィールドカウンタと、このフ
ィールドカウンタからのカウント値が５以上の奇数であ
るか否かを判断する比較手段とを有し、この比較手段か
らの出力と上記フィールド間相関度とに基づいて冗長フ
ィールドを検出することが好ましく、これによって確実
な冗長フィールドの検出が行える。

【００３６】

【発明の実施の形態】本発明に係る動画像処理方法が適
用された動画像処理システムについて、図１を参照しな
がら説明する。

【００３７】この図１には、いわゆる３：２プルダウン
によりフレームレートを３０Ｈｚとしたフィルムソース
のビデオ信号を原入力動画像信号とした場合の動画像符
号化装置を含む動画像処理システムの例を示している。

【００３８】ここで３：２プルダウンについて簡単に説
明する。映画などのフィルムソースをインタレースビデ
オ信号に変換する場合、３：２プルダウンという手法が
広く用いられている。すなわち、フィルムは毎秒２４コ
マであるのに対し、インタレースビデオ信号が３０フレ
ーム／秒（６０フィールド／秒）である場合、３：２プ
ルダウンにより、フィールド数の変換を行う。

【００３９】すなわち、図２に示すように、フィルムの
連続した２コマ、例えばコマＭＦ１、ＭＦ２の内の最初
のコマＭＦ１をビデオの２フィールドで読み出し、次の
コマＭＦ２は３フィールドで読み出すという方法を用い
る。

【００４０】また、逆３：２プルダウンは、３０フレー
ム／秒のインタレースビデオ信号から、３フィールドで
読み出されたコマを検出し、冗長な繰り返しフィールド
を取り除き、理想的には２４フレーム／秒のプログレッ
シブフレームを作り出す操作である。理想的には冗長フ
ィールドは、５フィールド周期で現れる。

【００４１】図１に示す動画像処理システムにおいて、
画像入力装置であるディジタルＶＴＲ２０１からは、ト
ップフィールド（top_field）が先に入力される３０フ
レーム／秒（６０フィールド／秒）のインタレースビデ
オ信号が、入力動画像信号Ｓ１００として供給される。

【００４２】ここで、入力動画像信号Ｓ１００が、フィ
ルムソースを３：２プルダウンにより変換した動画像で
ある場合は、３：２プルダウンソース入力フラグＳ１１
５が立てられ、切換スイッチ２０９、２１０、２１１、
２１２が、オン（on）の側へ接続される。３：２プルダ
ウンで変換されたものでない動画像の場合、これらの切
換スイッチは、オフ（off）の側へ接続される。オフ（o
ff）の側へ接続された場合、システム構成は基本的に、
従来例と同じとなる。以下の説明では、上述の切換スイ
ッチがオン（on）側へ接続された場合、すなわち冗長画
像を含む入力動画像である場合について、説明を進め
る。

【００４３】まず切換スイッチ２０９がオン（on）側へ
接続されたとき、入力動画像信号Ｓ１００は前処理器２
０２で処理されて、動画像信号Ｓ１０３となる。

【００４４】この前処理器２０２での処理について、図
３を参照しながらさらに詳細に説明する。

【００４５】端子３０１から入力された６０Ｈzビデオ
フィールドの上記入力動画像信号（以下、フィールド画
像信号ともいう。）Ｓ１００は、遅延器３０２から出力
される２フィールド遅れのフィールド画像信号Ｓ２００
との２フィールド間の相関度が計算される。ここでは、
その計算として、差分化器３０３において１画素毎に差
分値が計算される。１画素毎に計算される差分値Ｓ２０
１はその絶対値Ｓ２０２が絶対値器３０４で計算され、
その１フィールドあたりの累積和が累積器３０５で計算
される。この累積値Ｓ２０３が、適当な値に定められて
いる閾値Ｓ２０４と比較器３０６で比較され、閾値より
も小となる場合には、フラグＳ２０５が立てられる。な
お、この方法に限らず、フィールド画像信号Ｓ１００と
フィールド画像信号Ｓ２００の２フィールド間の相関度
が計算できる手段であれば、適用可能である。

【００４６】一方、フィールド画像信号Ｓ１００の同期
入力Ｓ１０５が、端子３０８からフィールドカウンタ３
０９へ入力されている。すなわち、フィールドカウンタ
３０９は、前処理器２０２へ入力されるフィールド数を
数え上げる。そしてＳ２０６で示されるカウント値ｊが
５以上の奇数であるとき、比較器３１０がフラグＳ２１
１を立てる。フラグＳ２１１とフラグＳ２０５が共に立
っているとき、ＡＮＤ演算器３１１からの出力である冗
長フィールド検出フラグＳ２１２が立ち上がる、すなわ
ち、現在入力されたフィールド画像信号Ｓ１００は３：
２プルダウンによって重複している冗長フィールドであ
ると判断される。冗長フィールド検出フラグＳ２１２が
立ち上がると、フィールドカウンタ３０９は零にクリア
される。冗長フィールドと判定されたフィールドの画像
信号は、入力動画像信号の中から取り除かれ、符号化さ
れない。

【００４７】なお、比較器３１０での判定基準を「カウ
ント値ｊが５以上の奇数」としている理由は、以下に示
す理由のために逆３：２プルダウンが常に規則的に動作
することが保証されないからである。

【００４８】すなわち第１に、３：２プルダウン後のビ
デオ編集などにより、５フィールド周期で冗長フィール
ドが現れるパターンが保証されなくなる。

【００４９】また第２に、３：２プルダウン時に、時間
軸方向、すなわちフィールド間、フレーム間で平滑化フ
ィルタが適用されるために、絵柄によっては、冗長フィ
ールドが検出されにくくなる。例えば、実際には冗長フ
ィールドであっても、図３の比較器３０６でフラグＳ２
０５が立たないことがある。

【００５０】３：２プルダウンのパターンが保証されな
い場合でも、比較器３１０では、冗長フィールドの判定
を連続して続けることが可能となる。

【００５１】このように実際には、逆３：２プルダウン
が規則的に行われるとは限らないため、入力動画像信号
Ｓ１００の中から冗長フィールドを取り除いた後の動画
像のフレームレートは、２４Ｈｚから３０Ｈｚの間で変
動する。この周期は、同期入力Ｓ１０５にロックしない
ので、本実施例では、前処理として、入力フィールドの
順序を並び換え、さらに無効フレームを挿入することに
より、同期入力にロックする新しい入力画像列を作り出
し、次段の符号化器２０３へ入力する。

【００５２】次にそのフィールド並び換え及び無効フレ
ームの挿入する方法について、図３を用いて説明する。
ここでは、冗長フィールド検出フラグＳ２１２に基づい
て、出力フィールドコントローラ３１２が、遅延器３０
２から出力される２フィールド（１フレーム）遅れのフ
ィールド画像信号Ｓ２００、４フィールド遅れのフィー
ルド画像信号Ｓ２０８、及び無効フィールド画像信号Ｓ
２０９の３つの信号を、切換スイッチ３１６で切り換え
ている。

【００５３】冗長フィールドが検出された位置情報に基
づいて、入力画像の表示パターンをtop_field_first、r
epeat_first_fieldの２つのフラグにより、図２に示す
ように４通りに分類する。ここで、top_field_firstフ
ラグは、フィルムのある１コマを３：２プルダウンした
ときに、トップフィールド（top_field）が最初に読み
出されたかどうかを表す。repeat_first_fieldフラグ
は、フィルムの１コマが３フィールドで読み出されたか
どうかを表す。top_field_firstフラグ、repeat_first_
fieldフラグは、出力フィールドコントローラ３１２で
発生され、そのときの少なくとも過去の２表示パターン
の情報は内部に記憶されている。

【００５４】出力フィールドコントローラ３１２で行わ
れるtop_field_firstフラグ、repeat_first_fieldフラ
グを求めるアルゴリズムのフローチャートを図４に示
す。ここでｆｐは、入力フィールド画像信号Ｓ１００の
入力後からの通しの番号を表し、ｆｐに対する加算は、
フィールド画像信号Ｓ１００の時間が未来へ進んでいく
ことを表す。例えば、ｆｐ＝ｆｐ＋２は、フィールド画
像信号Ｓ１００の時間が２フィールド未来へ進んだこ
と、すなわちフィールド画像信号Ｓ１００の入力が２フ
ィールド進むことを表す。

【００５５】図４のフローチャートの各工程（ステッ
プ）を説明する。動作開始（ステップ１０００）した
後、最初のフィールドが入力され（ステップ１００
１）、そのフィールドのパリティがトップフィールド
（top_field）かボトムフィールド（bottom_field）か
調べられ（ステップ１００２）、それぞれの処理へ分岐
する（ステップ１００４又は１０１０）。

【００５６】ステップ１００２でＹｅｓと判別された場
合、すなわち最初のフィールドがトップフィールド（to
p_field）である場合、２フィールド未来のフィールド
へ進み（ステップ１００４）、冗長フィールドであるか
どうか調べられる（ステップ１００５）。すなわちこれ
は、図３の冗長フィールド検出フラグＳ２１２が立つか
どうかの判定である。冗長フィールドである場合は、現
在のフィールドを含めて、それ以前３フィールドの表示
パターンは、上記各フラグのtop_field_first＝１、rep
eat_first_field＝１である。

【００５７】冗長フィールドの位置detected_fp＝fpで
ある（ステップ１００６）。そして、フィールド画像信
号Ｓ１００の時間が１フィールド進められる（ステップ
１００７）。次の処理としては、ボトムフィールド（bo
ttom_field）の場合の工程（ステップ１０１０）へ移
る。一方、上記ステップ１００５で冗長フィールドでな
いと判別された場合は、現在のフィールドを含めない
で、その前２フィールドの表示パターンは、各フラグto
p_field_first＝１、repeat_first_field＝０である
（ステップ１００８）。次の処理は、上記トップフィー
ルド（top_field）の場合の工程（ステップ１００４）
へ移る。

【００５８】先の分岐（ステップ１００２）でＮｏと判
別された場合、すなわち最初のフィールドがボトムフィ
ールド（bottom_field）の場合、２フィールド未来のフ
ィールドへ進み（ステップ１０１０）、冗長フィールド
であるかどうか調べられる（ステップ１０１１）。すな
わちこれは、図３の冗長フィールド検出フラグＳ２１２
が立つかどうかの判定である。

【００５９】冗長フィールドである場合は、現在のフィ
ールドを含めて、それ以前３フィールドの表示パターン
は、各フラグtop_field_first＝０、repeat_first_fiel
d＝１であり、冗長フィールドの位置detected_fp＝fpで
ある（ステップ１０１２）。そして、フィールド画像信
号Ｓ１００の時間が１フィールド進められる（ステップ
１０１３）。次の処理は、上記トップフィールド（top_
field）の場合のステップ１００４へ移る。一方、冗長
フィールドでない場合は、現在のフィールドを含めない
で、その前２フィールドの表示パターンは、各フラグto
p_field_first＝０、repeat_first_field＝０である
（ステップ１０１４）。次の処理は、上記ボトムフィー
ルド（bottom_field）の場合のステップ１０１０へ移
る。

【００６０】以上のようにして、出力フィールドコント
ローラ３１２では、各フラグtop_field_first、repeat_
first_fieldがセットされる。

【００６１】次に、出力フィールドコントローラ３１２
の動作の具体例について、図５を参照しながら説明す
る。

【００６２】図中、“Ａ”、“Ｂ”などの大文字は、ト
ップフィールド（top field）を表し、“ａ”、“ｂ”
などの小文字は、ボトムフィールド（bottom field）を
表す。また、“｜”の間隔は入力フレーム周期である。
上記冗長フィールドは、“＊”の位置で検出されたとす
る。

【００６３】この図５の具体例において、Ｓ１００の最
初のフィールド“Ａ”が入力され(fp=1)、これはトップ
フィールド（top_field）であることがわかる（ステッ
プ１０００〜１００４）。２フィールド未来(fp=3)のフ
ィールド“Ｂ”は、冗長フィールドと判定されない（ス
テップ１００４〜１００８）。その次の２フィールド未
来(fp=5)のフィールド“Ｂ”は、冗長フィールドと判定
され、（ステップ１００５〜１００６）、時間が１フィ
ールド進む(fp=6)（ステップ１００７）。その次の２フ
ィールド未来(fp=8)のフィールド“ｄ”は、冗長フィー
ルドと判定されない（ステップ１０１０〜１０１４）。
その次の２フィールド未来(fp=10)のフィールド“ｄ”
は、冗長フィールドと判定される（ステップ１０１０〜
１０１２）。以上の処理で、表示パターンは、次のよう
にセットされる。

【００６４】 fp=1〜2 : top_field_first=1、repeat_first_field=0 fp=3〜5 : top_field_first=1、repeat_first_field=1 fp=6〜7 : top_field_first=0、repeat_first_field=0 fp=8〜10 : top_field_first=0、repeat_first_field=1 次に、出力Ｓ２１０について説明する。

【００６５】切換スイッチ３１６の出力Ｓ２１０は、入
力フィールド画像信号Ｓ１００に対して、４フィールド
（２フレーム）遅れで始まる。この出力Ｓ２１０は、出
力フィールドコントローラ３１２にセットされている各
フラグtop_field_first、repeat_first_fieldに基づい
て、出力フィールドコントローラ３１２が切換制御信号
Ｓ２０７を切換スイッチ３１６に送ることにより、以下
の（１）から（４）のようにして制御される。

【００６６】（１）top_field_first=1、repeat_first_
field=0の場合 ４フィールド遅れのフィールド画像信号Ｓ２０８が、順
に２フィールド出力される。図５の例では、Ｓ２０８の
１番目のフレーム｜Ａ ａ｜。

【００６７】（２）top_field_first=1、repeat_first_
field=1の場合 ４フィールド遅れのフィールド画像信号Ｓ２０８が、順
に２フィールド出力される。図５の例では、Ｓ２０８の
２番目のフレーム｜Ｂ ｂ｜。３番目の入力フレームの
トップフィールド（top_field）“Ｂ”は、冗長フィー
ルドであるので除去される、すなわち出力されない。

【００６８】（３）top_field_first=0、repeat_first_
field=0の場合 ２フィールド遅れのフィールド画像信号Ｓ２００が出力
され、次に４フィールド遅れのフィールド画像信号Ｓ２
０８が出力される。図５の例では、冗長フィールドであ
るので除去されたＳ２０８の３番目のフレームのトップ
フィールド（top_field）“Ｂ”の位置に、フィールド
画像信号Ｓ２００が出力される（Ｓ２０８の４番目のフ
レームのトップフィールド（top_field）“Ｃ”が前詰
めされて出力される）。次に、Ｓ２０８の３番目の入力
フレームのボトムフィールド（bottom_field）“ｃ”が
出力される。Ｓ１００では、ボトムフィールド（bottom
_field）“ｃ”の方が、トップフィールド（top_fiel
d）“Ｃ”よりも時間的に前にあり、しかもこの２フィ
ールドはフレームを作っていないが、出力Ｓ２１０では
トップフィールド（top_field）が前に来て、出力フレ
ーム｜Ｃ ｃ｜を作るようになる。

【００６９】（４）top_field_first=0、repeat_first_
field=1の場合 ２枚の無効フィールド（１枚の無効フレーム）が出力さ
れる。次に、４フィールド遅れのフィールド画像信号Ｓ
２０８が、順に２フィールド出力される。図５の例で
は、ボトムフィールド（bottom_field）で冗長フィール
ドが検出された場合、例えばＳ１００の５番目のフレー
ムのボトムフィールド（bottom_field）“ｄ”の場合、
出力Ｓ２１０としては、２枚の無効フィールドが出力さ
れる。これを図５では、｜ｘ｜で図示している。その次
に、Ｓ２０８から｜Ｄ ｄ｜が出力される。

【００７０】以上の（１）から（４）のようにして、出
力フィールドコントローラ３１２は切換スイッチ３１６
を切り換え、出力Ｓ２１０の制御を行う。図５の「フィ
ールド遅延量」の欄に、出力Ｓ２１０のそれぞれのフィ
ールドのフィールド画像信号Ｓ１００に比較しての遅延
量を示す。値４、値２、ｘの場合は、それぞれＳ２０８
からの出力、Ｓ２００からの出力、無効フィールドの出
力であることを表す。

【００７１】出力Ｓ２１０の連続する２フィールドを出
力フレームとし、それぞれのフレームに対し、フレーム
ヘッダ多重化器３１３にて、フレームヘッダ情報を付加
し、端子３１４から動画像信号Ｓ１０３として出力され
る。ヘッダの内容は、top_field_firstフラグ、repeat_
first_fieldフラグ、無効フレームフラグ（図中ではdis
abled_frame_flagと示す）を含む。それぞれのフレーム
に付加されるヘッダ情報の具体例を、図５の「top_fiel
d_firstフラグ、repeat_first_fieldフラグ」の欄に示
す。

【００７２】出力Ｓ２１０および動画像信号Ｓ１０３の
それぞれの出力フレームは、トップフィールド（top_fi
eld）が先に出力され、そのフレーム周期は、同期入力
信号Ｓ１０５のフレーム周期とロックしている。

【００７３】なお、上記の説明では、フレーム同期信号
に同期する様に無効フレームを挿入するようにしている
が、フィールド同期信号に同期するように無効フィール
ドを挿入しても良い。この場合は、フィールドレートが
６０Ｈｚになっていれば２枚の無効フィールドの挿入位
置はどこでも良く、２枚のフィールドが連続して挿入さ
れなくても良い。

【００７４】ところで、図１の切換スイッチ２０９、２
１０がオフのときは、フィールド画像信号Ｓ１００は、
３：２プルダウンされていない普通のトップフィールド
（top_field）が先に入力されるインタレースビデオ信
号である。

【００７５】この場合、フレームヘッダはデフォルトの
内容となり、常に、top_field_first=1、repeat_first_
field=0、disabled_frame_flag=0である。

【００７６】図１の切換スイッチ２０９、２１０のオン
/オフに関係なく、フィールド画像信号Ｓ１００および
動画像信号Ｓ１０３は、同期入力Ｓ１０５をマスタ・ク
ロックとして動作する符号化器２０３への入力Ｓ１０４
として問題がない。

【００７７】入力Ｓ１０４は、動画像符号化システムの
コア部分である符号化器２０３、局所復号器２０５で種
々の処理がされる。ここで、入力Ｓ１０４のそれぞれの
フレームヘッダで無効フレームと指示されているフレー
ム対しては、有効な画像処理はされない。ここでの処理
についての具体例は、後述する。

【００７８】次に局所復号器２０５からの出力である局
所復号出力Ｓ１０９を画像出力装置２０７へ出力する方
法を説明する。局所復号出力Ｓ１０９が入力される後処
理器２０６について、図６を参照しながら説明する。

【００７９】図６において、端子４００から入力された
局所復号出力Ｓ１０９は、フレームヘッダ分離器４０１
でそれぞれのフレームのヘッダ内容Ｓ３０３が読み出さ
れ、このヘッダ内容Ｓ３０３は出力フィールドコントロ
ーラ４０３へ入力される。出力フィールドコントローラ
４０３には、ヘッダ内容Ｓ３０３の少なくとも過去の１
表示パターンの情報は記憶される。ヘッダ内容Ｓ３０３
は、各フラグtop_field_first、repeat_first_field、d
isabled_frame_flagを含む。

【００８０】ところで、図１の切換スイッチ２１１、２
１２がオフのときは、Ｓ１１１は、３：２プルダウンさ
れていない普通のトップフィールド（top_field）が先
に入力されるインタレースビデオ信号である。

【００８１】この場合、フレームヘッダはデフォルトの
内容となり、常に、top_field_first=1、repeat_first_
field=0、disabled_frame_flag=0である。

【００８２】図６の出力フィールドコントローラ４０３
は、上記フレームヘッダ内容に基づいて、現在の入力フ
ィールド画像信号Ｓ３００、遅延器４０２から出力され
る２フィールド（１フレーム）遅れのフィールド画像信
号Ｓ３０１、及び４フィールド（２フレーム）遅れのフ
ィールド画像信号Ｓ３０２の３つの信号を、切換スイッ
チ４０４で切り換えている。

【００８３】次に、上記後処理器２０６の動作、特に図
６の出力フィールドコントローラ４０３の動作の具体例
について、図７を参照しながら説明する。

【００８４】この図７中の各符号は上記図５の場合と同
様であり、“Ａ”、“Ｂ”などの大文字は、トップフィ
ールド（top field）を表し、“ａ”、“ｂ”などの小
文字は、ボトムフィールド（bottom field）を表す。ま
た、“｜”の間隔は入力フレーム周期である。

【００８５】画像出力Ｓ１１０は、入力フィールド画像
信号Ｓ３００に対して、２フィールド（１フレーム）遅
れで始まる。出力は、出力フィールドコントローラ４０
３にセットされているtop_field_first、repeat_first_
field、disabled_frame_flagに基づいて、以下の（１）
から（５）のようにして制御される。

【００８６】（１）top_field_first=1、repeat_first_
field=0、disabled_frame_flag=0の場合 １フレーム遅れのフィールド画像信号Ｓ３０１が、順に
２フィールド出力される。図７の例では、Ｓ３０１の１
番目のフレーム｜Ａ ａ｜。

【００８７】（２）top_field_first=1、repeat_first_
field=1、disabled_frame_flag=0の場合 １フレーム遅れのフィールド画像信号Ｓ３０１が、順に
２フィールド出力される。次に、２フレーム遅れのフィ
ールド画像信号Ｓ３０２が１フィールド出力される。図
７の例では、Ｓ３０１の２番目のフレーム｜Ｂ ｂ｜が
出力され、次いでＳ３０２の２番目のフレームのトップ
フィールド（top_field）“Ｂ”が出力される。

【００８８】（３）top_field_first=0、repeat_first_
field=0、disabled_frame_flag=0の場合 １フレーム遅れのフィールド画像信号Ｓ３０１が１フィ
ールド出力され、次いで２フレーム遅れのフィールド画
像信号Ｓ３０２が出力される。図７の例では、Ｓ３０１
の３番目のフレームのボトムフィールド（bottom_fiel
d）“ｃ”が出力され、次いでＳ３０２の３番目のフレ
ームのトップフィールド（top_field）“Ｃ”が出力さ
れる。

【００８９】（４）disabled_frame_flag=1の場合 何も出力されない。

【００９０】（５）top_field_first=0、repeat_first_
field=1、disabled_frame_flag=0の場合 現在の入力フィールド画像信号Ｓ３００が１フィールド
出力され、次いで１フレーム遅れのフィールド画像信号
Ｓ３０１が、順に２フィールド出力される。

【００９１】以上の（１）から（５）のようにして、出
力フィールドコントローラ４０３は切換スイッチ４０４
を切り換え、画像出力Ｓ１１０の制御をする。図７の
「フィールド遅延量」の欄に、画像出力Ｓ１１０のそれ
ぞれのフィールドの局所復号出力Ｓ１０９に比較しての
遅延量を示す。値４、値２、値０の場合は、それぞれＳ
３０２からの出力、Ｓ３０１からの出力、Ｓ３００から
の出力であることを表す。

【００９２】次に、再び図１に戻って、局所復号器２０
５から切換スイッチ２１１を介し、必要に応じて後処理
器２０６で処理され、切換スイッチ２１２を介して得ら
れた出力Ｓ１１２は、画像表示装置であるモニタ２０７
で表示することができる。

【００９３】以上のようにして、図１に示す本発明の動
画像処理システムの動画像の入出力部は動作する。

【００９４】なお、以上の説明では、符号化器へ入力さ
れる画像信号へ挿入する無効信号として無効フレームを
挿入し、フレームヘッダ情報に無効フレームフラグを付
加する場合を説明したが、これに限らず、無効信号の単
位としては、フィールドやマクロブロックや画素として
もよく、この場合、それぞれの単位に無効信号を示すフ
ラグをサイド情報として付加することになる。

【００９５】また、その場合、以上の説明では、入力画
像の同期入力の周期として、１フレーム時間である場合
を説明したが、これに限らず、１フィールド時間や１画
素時間としても適用可能となる。

【００９６】なお、以上の説明では、画像入力装置２０
１及び符号化器２０３が、トップフィールドが先に入力
されるインタレースビデオ信号に対応している装置であ
る場合を説明したが、逆に画像入力装置２０１及び符号
化器２０３が、ボトムフィールドが先に入力されるイン
タレースビデオ信号に対応している装置である場合も同
様に説明できる。その場合は、以上の説明で出てきたト
ップフィールド（top_field:奇数フィールド）とボトム
フィールド（bottom_field：偶数フィールド）の順序を
入れ換えれば良い。

【００９７】例えば、出力Ｓ２１０、フィールド画像信
号Ｓ３００は、bottom_field_firstフラグが先に入力さ
れるインタレースビデオ信号となる。

【００９８】次に、図１の動画像符号化システムのコア
部分である動画像符号化装置を構成する符号化器２０
３、局所復号器２０５での処理について、説明する。

【００９９】動画像符号化装置は、いわゆるＭＰＥＧ２
（ISO/IEC 13818-2）などで広く知られている動き補償
予測符号化とＤＣＴを組み合わせたハイブリッド符号化
方法を用いている。ＭＰＥＧ２では、各フレームの画像
を、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ又はＢピクチャの３種類の
ピクチャのいずれかのピクチャとし、画像信号を圧縮符
号化するようにしている。

【０１００】すなわち、例えば図８に示すように、フレ
ームＦ１乃至Ｆ１７までの１７フレームの画像信号をグ
ループ・オブ・ピクチャとし、処理の１単位とする。例
えば、その先頭のフレームＦ１の画像信号はＩピクチャ
として符号化し、第２番目のフレームＦ２はＢピクチャ
として、また第３番目のフレームＦ３はＰピクチャとし
て、それぞれ処理する。以下、第４番目以降のフレーム
Ｆ４乃至Ｆ１７は、Ｂピクチャ又はＰピクチャとして交
互に処理する。

【０１０１】Ｉピクチャの画像信号としては、その１フ
レーム分の画像信号をそのまま伝送する。これに対し
て、Ｐピクチャの画像信号としては、基本的には、図８
（Ａ）に示すように、それより時間的に過去にあるＩピ
クチャ又はＰピクチャの画像信号からの差分を伝送す
る。さらにＢピクチャの画像信号としては、基本的に
は、図８（Ｂ）に示すように、時間的に過去にあるフレ
ーム及び未来にあるフレームの両方の平均値からの差分
を求め、その差分を伝送する。

【０１０２】図９は、このようにして、動画像信号を符
号化する方法の原理を示している。同図に示すように、
最初のフレームＦ１はＩピクチャとして処理されるた
め、そのまま伝送データＦ１Ｘとして伝送路に送出され
る（画像内符号化）。これに対して、第２のフレームＦ
２は、Ｂピクチャとして処理されるため、時間的に過去
にあるフレームＦ１と、時間的に未来にあるフレームＦ
３の平均値との差分が演算され、その差分が伝送データ
Ｆ２Ｘとして伝送される。

【０１０３】ただし、このＢピクチャとしての処理は、
さらに細かく説明すると、４種類存在する。その第１の
処理は、元のフレームＦ２のデータをそのまま伝送デー
タＦ２Ｘとして伝送するものであり（ＳＰ１）（イント
ラ符号化）、Ｉピクチャにおける場合と同様の処理とな
る。第２の処理は、時間的に未来のフレームＦ３からの
差分を演算し、その差分（ＳＰ２）を伝送するものであ
る（後方予測符号化）。第３の処理は、時間的に過去の
フレームＦ１との差分（ＳＰ３）を伝送するものである
（前方予測符号化）。さらに第４の処理は、時間的に過
去のフレームＦ１と未来のフレームＦ３の平均値との差
分（ＳＰ４）を生成し、これを伝送データＦ２Ｘとして
伝送するものである（両方向予測符号化）。

【０１０４】この４つの方法のうち、伝送データが最も
少なくなる方法が採用される。

【０１０５】なお、差分データを伝送するとき、差分を
演算する対象となるフレームの画像（予測画像）との間
の動きベクトルｘ１（フレームＦ１とフレームＦ２の間
の動きベクトル）（前方予測の場合）、若しくは動きベ
クトルｘ２（フレームＦ３とフレームＦ２の間の動きベ
クトル）（後方予測の場合）、又は動きベクトルｘ１と
ｘ２の両方（両方向予測の場合）が、差分データと共に
伝送される。

【０１０６】また、ＰピクチャのフレームＦ３は、時間
的に過去にあるフレームＦ１を予測画像として、このフ
レームとの差分（ＳＰ３）と、動きベクトルｘ３が演算
され、これが伝送データＦ３Ｘとして伝送される（前方
予測符号化）。あるいはまた、元のフレームＦ３のデー
タがそのまま伝送データＦ３Ｘとして伝送される（ＳＰ
１）（イントラ符号化）。いずれの方法により伝送され
るかは、Ｂピクチャにおける場合と同様に、伝送データ
がより少なくなる方が選択される。

【０１０７】次に図１０を参照して、動画像符号化装置
の構成例について説明する。なお、図示されていない
が、本符号化装置は図１で示した画像同期入力Ｓ１０５
にロックして動作している。

【０１０８】端子７４からは、フレームヘッダ付きの入
力フレームＳ１０４が、入力されており、また、端子７
５からは、画像入力装置から入力される入力動画像が
３：２プルダウンされたフィルムソースであるかどうか
を示す３：２プルダウンソース入力フラグＳ１１５が入
力される。

【０１０９】入力画像Ｓ１０４は、画像符号化タイプ指
定・画像符号化順序並び替え器７０へ入力される。ここ
では、まずシーケンシャルに入力される各フレームの画
像を、Ｉ、Ｐ、Ｂのいずれのピクチャとして処理するか
を指定する。例えば、図８に示したように、フレームＦ
１乃至Ｆ１７により構成されるグループ・オブ・ピクチ
ャが、Ｉ、Ｂ、Ｐ、Ｂ、Ｐ、・・・Ｂ、Ｐとして処理さ
れる。指定された画像符号化タイプは、各フレームのヘ
ッダに書き込まれる。

【０１１０】次に、指定された画像符号化タイプに従っ
て、符号化される順番に入力画像を並び換える。これ
は、Ｂピクチャは、後方予測を伴うため、後方予測画像
としてのＩピクチャ又はＰピクチャが先に用意されてい
ないと、復号することができないからである。そのた
め、Ｂピクチャを符号化する前に、それより未来にある
Ｉピクチャ又はＰピクチャを先に符号化しなければなら
ない。したがって、例えば、図８に示したように、画像
符号化タイプを指定した場合は、画像の順番をフレーム
Ｆ１、Ｆ３、Ｆ２、Ｆ５、Ｆ４・・・と並び換える。

【０１１１】入力画像列Ｓ１０４の中に、無効フレーム
（フレームヘッダdisabled_frame_flagにより指示され
る）が含まれる場合における画像符号化タイプ指定・画
像符号化順序並び替え器７０での入力画像列Ｓ１０４の
取扱いについて説明する。

【０１１２】このとき図１１に示すように、フレームＦ
１〜Ｆ１３からなる入力画像列Ｓ１０４が入力されると
する。ここで、"Ｘ"は、無効フレームを表す。このと
き、無効フレームは無視して、Ｓ５０１のように順次、
画像符号化タイプを指定する。Ｓ５０１の数字は、画像
符号化タイプの指定の順序を表す。次に、画像符号化タ
イプに従って、符号化される順番に画像を並び換える。
このとき、無効フレーム”Ｘ”は、Ｂピクチャと見なさ
れる。したがって、Ｓ５０１は、Ｓ５０２に示すよう
に、並び換えられる。この例では、Ｓ５０２はＳ１０４
に対して、２フレーム遅延で開始する。

【０１１３】並び換えられた画像信号Ｓ５０２は、スキ
ャンコンバータ７１に入力される。ここでは、ラスタス
キャンで入力される画像信号を、ブロックフォーマット
の信号に変換する。すなわち、図１２に示すように、ラ
スタスキャンで入力される画像信号は、１ライン当たり
ＨドットのラインがＶライン集められたフレームフォー
マットのデータとされている。スキャンコンバータ７１
は、この１フレームの信号を、１６ラインを単位として
Ｍ個のスライスに区分する。そして、各スライスは、Ｍ
個のマクロブロックに分割される。各マクロブロック
は、１６×１６個の画素（ドット）に対応する輝度信号
により構成され、この輝度信号は、さらに８×８ドット
を単位とするブロックＹ［１］乃至Ｙ［４］に区分され
る。そして、この１６×１６ドットの輝度信号には、８
×８ドットのＣｂ信号と、８×８ドットのＣｒ信号が対
応される。

【０１１４】また一方で、現在符号化されるフレームの
画像信号Ｓ５０２の動き予測を行うため、その参照画像
信号Ｓ５０４が動きベクトル検出回路５０へ入力され
る。動きベクトル検出回路５０は、画像符号化タイプ指
定器７０からの指示に従って、各フレームの画像信号
（データ）を、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、又はＢピクチ
ャとして処理する。Ｉピクチャとして処理されるフレー
ム（例えばフレームＦ１）の画像データは、動きベクト
ル検出回路５０からフレームメモリ５１の前方原画像部
５１ａに転送、記憶され、Ｂピクチャとして処理される
フレーム（例えばフレームＦ２）の画像データは、参照
原画像部５１ｂに転送、記憶され、Ｐピクチャとして処
理されるフレーム（例えばフレームＦ３）の画像データ
は、後方原画像部５１ｃに転送、記憶される。

【０１１５】また、次のタイミングにおいて、さらにＢ
ピクチャ（フレームＦ４）又はＰピクチャ（フレームＦ
５）として処理すべきフレームの画像データが入力され
たとき、それまで後方原画像部５１ｃに記憶されていた
最初のＰピクチャ（フレームＦ３）の画像データが、前
方原画像部５１ａに転送され、次のＢピクチャ（フレー
ムＦ４）の画像データが、参照原画像部５１ｂに記憶
（上書き）され、次のＰピクチャ（フレームＦ５）の画
像データが、後方原画像部５１ｃに記憶（上書き）され
る。このような動作が順次繰り返される。

【０１１６】なお、画像信号Ｓ５０２のフレームが無効
フレームである場合、動きベクトル検出回路５０は、何
も処理をしないで、１フレーム時間待機する。

【０１１７】スキャンコンバータ７１から読み出された
マクロブロックは、予測モード切り替え回路５２におい
て、フレーム予測モード処理、又はフィールド予測モー
ド処理が行われる。さらにまた予測判定回路５４の制御
の下に、演算部５３において、画像内予測、前方予測、
後方予測、又は両方向予測の演算が行われる。これらの
処理のうち、いずれの処理を行うかは、予測誤差信号
（処理の対象とされている参照画像と、これに対する予
測画像との差分）に対応して決定される。このため、動
きベクトル検出回路５０は、この判定に用いられる予測
誤差信号の絶対値和（自乗和でもよい）を生成する。

【０１１８】ここで、予測モード切り替え回路５２にお
けるフレーム予測モードとフィールド予測モードについ
て説明する。

【０１１９】フレーム予測モードが設定された場合にお
いては、予測モード切り替え回路５２は、スキャンコン
バータ７１より供給される４個の輝度ブロックＹ［１］
乃至Ｙ［４］を、そのまま後段の演算部５３に出力す
る。すなわち、この場合においては、図１３（Ａ）に示
すように、各輝度ブロックにトップフィールドのライン
のデータと、ボトムフィールドのラインのデータとが混
在した状態となっている。このフレーム予測モードにお
いては、４個の輝度ブロック（マクロブロック）を単位
として予測が行われ、４個の輝度ブロックに対して１個
の動きベクトルが対応される。

【０１２０】これに対して、予測モード切り替え回路５
２は、フィールド予測モードにおいては、図１３（Ａ）
に示す構成でスキャンコンバータ７１より入力される信
号を、図１３（Ｂ）に示すように、４個の輝度ブロック
のうち、輝度ブロックＹ［１］とＹ［２］を、トップフ
ィールドのラインのドットによりのみ構成させ、他の２
個の輝度ブロックＹ［３］とＹ［４］を、ボトムフィー
ルドのラインのデータにより構成させて、演算部５３に
出力する。この場合においては、２個の輝度ブロックＹ
［１］とＹ［２］に対して、１個の動きベクトルが対応
され、他の２個の輝度ブロックＹ［３］とＹ［４］に対
して、他の１個の動きベクトルが対応される。

【０１２１】色差信号は、フレーム予測モードの場合、
図１３（Ａ）に示すように、トップフィールドのライン
のデータとボトムフィールドのラインのデータとが混在
する状態で、演算部５３に供給される。また、フィール
ド予測モードの場合、図１３（Ｂ）に示すように、各色
差ブロックＣｂ、Ｃｒの上半分（４ライン）が、輝度ブ
ロックＹ［１］、Ｙ［２］に対応するトップフィールド
の色差信号とされ、下半分（４ライン）が、輝度ブロッ
クＹ［３］、Ｙ［４］に対応するボトムフィールドの色
差信号とされる。

【０１２２】動きベクトル検出回路５０は、フレーム予
測モードにおける予測誤差の絶対値和と、フィールド予
測モードにおける予測誤差の絶対値和とを予測モード切
り替え回路５２に出力する。予測モード切り替え回路５
２は、フレーム予測モードとフィールド予測モードにお
ける予測誤差の絶対値和を比較し、その値が小さい予測
モードに対応する処理を施して、データを演算部５３に
出力する。

【０１２３】なお、３：２プルダウンソース入力フラグ
Ｓ１１５が立っている場合、入力フレームＳ１０４はプ
ログレッシブ構造となるので、予測モードは、フレーム
予測モードに固定される。

【０１２４】動きベクトル検出回路５０は、次のように
して、予測判定回路５４において、画像内予測、前方予
測、後方予測、又は両方向予測のいずれの予測を行うか
を決定するための予測誤差の絶対値和を生成する。

【０１２５】すなわち、画像内予測の予測誤差の絶対値
和として、参照画像のマクロブロックの信号Ａijと、マ
クロブロックの信号Ａijの平均値Ａavとの差の絶対値の
和Σ｜Ａij−Ａav｜を求める。また、前方予測の予測誤
差の絶対値和として、入力マクロブロックの信号Ａij
と、予測画像のマクロブロックの信号Ｂijの差の絶対値
の和Σ｜Ａij−Ｂij｜を求める。また、後方予測と両方
向予測の予測誤差の絶対値和も、前方予測における場合
と同様に（その予測画像を前方予測における場合と異な
る予測画像に変更して）求める。

【０１２６】これらの絶対値和は、予測判定回路５４に
供給される。予測判定回路５４は、前方予測、後方予測
及び両方向予測の予測誤差の絶対値和のうち、最も小さ
いものをインター予測の予測誤差の絶対値和として選択
する。さらに、このインター予測の予測誤差の絶対値和
と、画像内予測の予測誤差の絶対値和とを比較し、その
小さい方を選択し、この選択した絶対値和に対応するモ
ードを予測モードとして選択する。すなわち、画像内予
測の予測誤差の絶対値和の方が小さければ、画像内予測
モードが設定される。インター予測の予測誤差の絶対値
和の方が小さければ、前方予測、後方予測又は両方向予
測モードのうち、対応する絶対値和が最も小さかったモ
ードが設定される。

【０１２７】このように、動きベクトル検出回路５０
は、４つの予測モードのうち、予測判定回路５４により
選択された予測モードに対応する予測画像と参照画像の
間の動きベクトルを検出し、可変長符号化回路５８と動
き補償回路６４に出力する。上述したように、この動き
ベクトルとしては、対応する予測誤差の絶対値和が最小
となるものが選択される。

【０１２８】Ｉピクチャとして処理すべきフレームの画
像が入力されたとき、予測モードとして、フレーム内予
測モード（動き補償予測符号化を行わないモード）を設
定し、演算部５３の切換スイッチ５３ｄを接点ａ側に切
り換える。これにより、Ｉピクチャの画像データがＤＣ
Ｔモード切り替え回路５５に入力される。

【０１２９】このＤＣＴモード切り替え回路５５は、図
１４（Ａ）又は（Ｂ）に示すように、４個の輝度ブロッ
クのデータを、トップフィールドのラインとボトムフィ
ールドのラインが混在する状態（フレームＤＣＴモー
ド）、又は、分離された状態（フィールドＤＣＴモー
ド）、のいずれかの状態にして、ＤＣＴ回路５６に出力
する。

【０１３０】すなわち、ＤＣＴモード切り替え回路５５
は、トップフィールドとボトムフィールドのデータを混
在してＤＣＴ処理した場合における符号化効率と、分離
した状態においてＤＣＴ処理した場合の符号化効率とを
比較し、符号化効率の良好なモードを選択する。

【０１３１】例えば、入力された信号を、図１４（Ａ）
に示すように、トップフィールドとボトムフィールドの
ラインが混在する構成とし、上下に隣接するトップフィ
ールドのラインの信号とボトムフィールドのラインの信
号の差を演算し、さらにその絶対値の和（又は自乗和）
を求める。また、入力された信号を、図１４（Ｂ）に示
すように、トップフィールドとボトムフィールドのライ
ンが分離した構成とし、上下に隣接するトップフィール
ドのライン同士の信号の差と、ボトムフィールドのライ
ン同士の信号の差を演算し、それぞれの絶対値の和（又
は自乗和）を求める。さらに、両者（絶対値和）を比較
し、小さい値に対応するＤＣＴモードを設定する。すな
わち、前者の方が小さければ、フレームＤＣＴモードを
設定し、後者の方が小さければ、フィールドＤＣＴモー
ドを設定する。

【０１３２】そして、選択したＤＣＴモードに対応する
構成のデータをＤＣＴ回路５６に出力すると共に、選択
したＤＣＴモードを示すＤＣＴフラグを、可変長符号化
回路５８と動き補償回路６４に出力する。

【０１３３】なお、３：２プルダウンソース入力フラグ
Ｓ１１５が立っている場合、入力フレームＳ１０４は、
プログレッシブ構造となるのでＤＣＴモードは、フレー
ムＤＣＴモードに固定される。

【０１３４】予測モード切り替え回路５２における予測
モード（図１３）と、このＤＣＴモード切り替え回路５
５におけるＤＣＴモード（図１４）を比較して明らかな
ように、輝度ブロックに関しては、両者の各モードにお
けるデータ構造は実質的に同一である。

【０１３５】ＤＣＴモード切り替え回路５５より出力さ
れたＩピクチャの画像データは、ＤＣＴ回路５６に入力
され、ＤＣＴ（離散コサイン変換）処理され、ＤＣＴ係
数に変換される。このＤＣＴ係数は、量子化回路５７に
入力され、送信バッファ５９のデータ蓄積量（バッファ
蓄積量）に対応した量子化ステップで量子化された後、
可変長符号化回路５８に入力される。

【０１３６】可変長符号化回路５８は、フレームヘッダ
の情報から画像符号化タイプ、top_field_first、repea
t_first_fieldを伝送する。また、可変長符号化回路５
８は、量子化回路５７より供給される量子化ステップ
（スケール）に対応して、量子化回路５７より供給され
る画像データ（いまの場合、Ｉピクチャのデータ）を、
例えばハフマン符号などの可変長符号に変換し、送信バ
ッファ５９に出力する。

【０１３７】また、可変長符号化回路５８には、量子化
回路５７より量子化ステップ（スケール）、予測判定回
路５４より予測モード（画像内予測、前方予測、後方予
測、又は両方向予測のいずれが設定されたかを示すモー
ド）、動きベクトル検出回路５０より動きベクトル、予
測モード切り替え回路５２より予測フラグ（フレーム予
測モード又はフィールド予測モードのいずれが設定され
たかを示すフラグ）、及びＤＣＴモード切り替え回路５
５が出力するＤＣＴフラグ（フレームＤＣＴモード又は
フィールドＤＣＴモードのいずれが設定されたかを示す
フラグ）が入力されており、これらも可変長符号化され
る。

【０１３８】ただし、３：２プルダウンソース入力フラ
グＳ１１５が立っている場合、予測フラグ、ＤＣＴフラ
グは両方ともフレームモードの固定値であるので、可変
長符号化回路５８から出力されない。そのかわり、３：
２プルダウンソース入力フラグＳ１１５が立っていると
いう情報（入力フレームがプログレッシブ構造であると
いう情報）を伝送する。

【０１３９】送信バッファ５９は、入力されたデータを
一時蓄積し、蓄積量に対応する量子化信号を量子化回路
５７に出力する。

【０１４０】送信バッファ５９は、そのデータ残量が許
容上限値まで増量すると、量子化制御信号によって量子
化回路５７の量子化スケールを大きくすることにより、
量子化データのデータ量を低下させる。また、これとは
逆に、データ残量が許容下限値まで減少すると、送信バ
ッファ５９は、量子化制御信号によって量子化回路５７
の量子化スケールを小さくすることにより、量子化デー
タのデータ量を増大させる。このようにして、送信バッ
ファ５９のオーバーフロー又はアンダーフローが防止さ
れる。

【０１４１】そして、送信バッファ５９に蓄積されたデ
ータは、所定のタイミングで読み出され、伝送路に出力
される。

【０１４２】一方、量子化回路５７より出力されたＩピ
クチャのデータは、逆量子化回路６０に入力され、量子
化回路５７より供給される量子化ステップに対応して逆
量子化される。逆量子化回路６０の出力は、ＩＤＣＴ
（逆ＤＣＴ）回路６１に入力され、逆ＤＣＴ処理された
後、演算器６２を介してフレームメモリ６３の前方予測
画像部６３ａに供給され、記憶される。

【０１４３】次に、スキャンコンバータ７１からＰピク
チャとして処理すべきフレームの画像が入力されたと
き、上述した場合と同様に、動きベクトル検出回路５０
からマクロブロック単位でのフレーム間差分（予測誤
差）の絶対値和が、予測モード切り替え回路５２と予測
判定回路５４に供給される。そして、マクロブロックの
予測誤差の絶対値和に対応して、フレーム／フィールド
予測モード、又は画像内予測モード、前方予測モードを
設定する。

【０１４４】演算部５３はフレーム内予測モードが設定
されたとき、切換スイッチ５３ｄを上述したように接点
ａ側に切り換える。したがって、このデータは、Ｉピク
チャのデータと同様に、ＤＣＴモード切り替え回路５
５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回
路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に伝送され
る。また、このデータは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ
回路６１、演算器６２を介してフレームメモリ６３の後
方予測画像部６３ｂに供給され、記憶される。

【０１４５】前方予測モードのとき、切換スイッチ５３
ｄが接点ｂに切り換えられると共に、フレームメモリ６
３の前方予測画像部６３ａに記憶されている画像信号
（いまの場合Ｉピクチャの画像）データが読み出され、
動き補償回路６４により、動きベクトル検出回路５０が
出力する動きベクトルに対応して動き補償される。

【０１４６】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ａに供給される。演算器５３ａ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された参照画
像のマクロブロックのデータから、動き補償回路６４よ
り供給されたこのマクロブロックに対応する予測画像デ
ータを減算し、その差分（予測誤差）を出力する。この
差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５５、ＤＣＴ
回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５８、送
信バッファ５９を介して伝送路に送出される。また、こ
の差分データは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回路６１
により局所的に復号され、演算器６２に入力される。

【０１４７】ただし、３：２プルダウンソース入力フラ
グＳ１１５が立っている場合、予測フラグ、ＤＣＴフラ
グは両方ともフレームモードの固定値であるので、可変
長符号化回路５８から出力されない。そのかわり、３：
２プルダウンソース入力フラグＳ１１５が立っていると
いう情報（入力フレームがプログレッシブ構造であると
いう情報）を伝送する。

【０１４８】この演算器６２にはまた、演算器５３ａに
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器６２は、ＩＤＣＴ回路６１が出力する
差分データに、動き補償回路６４が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、局所復号したＰピクチャ
の画像データが得られる。このＰピクチャの画像データ
は、フレームメモリ６３の後方予測画像部６３ｂに供給
され、記憶される。

【０１４９】次に、スキャンコンバータ７１からＢピク
チャとして処理すべきフレームの画像が入力されたと
き、上述した場合と同様に、動きベクトル検出回路５０
からマクロブロック単位でのフレーム間差分（予測誤
差）の絶対値和が、予測モード切り替え回路５２と予測
判定回路５４に供給される。そして、マクロブロック単
位でのフレーム間差分の絶対値和の大きさに対応して、
フレーム／フィールドモードを設定し、また、予測モー
ドをフレーム内予測モード、前方予測モード、後方予測
モード、又は両方向予測モードのいずれかに設定する。

【０１５０】上述したように、フレーム内予測モード、
前方予測モードのとき、切換スイッチ５３ｄは、それぞ
れ接点ａ、ｂに切り換えられる。このとき、Ｐピクチャ
における場合と同様の処理が行われ、データが伝送され
る。

【０１５１】これに対して、後方予測モード、両方向予
測モードが設定されたとき、切換スイッチ５３ｄは、そ
れぞれ接点ｃ、ｄにそれぞれ切り換えられる。

【０１５２】切換スイッチ５３ｄが接点ｃに切り換えら
れている後方予測モードのとき、後方予測画像部６３ｂ
に記憶されている画像（いまの場合、Ｐピクチャの画
像）データが読み出され、動き補償回路６４により、動
きベクトル検出回路５０が出力する動きベクトルに対応
して動き補償される。

【０１５３】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ｂに供給される。演算器５３ｂ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された入力マ
クロブロックのデータから、動き補償回路６４より供給
された予測画像データを減算し、その差分を出力する。
この差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路５５、Ｄ
ＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化回路５
８、送信バッファ５９を介して伝送路に送出される。ま
た、この差分データは、逆量子化回路６０、ＩＤＣＴ回
路６１により局所的に復号され、演算器６２に入力され
る。

【０１５４】この演算器６２にはまた、演算器５３ｂに
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器６２は、ＩＤＣＴ回路６１が出力する
差分データに、動き補償回路６４が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、局所復号したＢピクチャ
の画像データが得られる。

【０１５５】切換スイッチ５３ｄが接点ｄに切り換えら
れている両方向予測モードのとき、前方予測画像部６３
ａに記憶されている画像（いまの場合、Ｉピクチャの画
像）データと、後方予測画像部６３ｂに記憶されている
画像（いまの場合、Ｐピクチャの画像）データが読み出
され、動き補償回路６４により、動きベクトル検出回路
５０が出力する動きベクトルに対応して動き補償され
る。

【０１５６】動き補償回路６４より出力された予測画像
データは、演算器５３ｃに供給される。演算器５３ｃ
は、予測モード切り替え回路５２より供給された入力マ
クロブロックのデータから、動き補償回路６４より供給
された予測画像データの平均値を減算し、その差分を出
力する。この差分データは、ＤＣＴモード切り替え回路
５５、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５７、可変長符号化
回路５８、送信バッファ５９を介して伝送路に送出され
る。また、この差分データは、逆量子化回路６０、ＩＤ
ＣＴ回路６１により局所的に復号され、演算器６２に入
力される。

【０１５７】この演算器６２にはまた、演算器５３ｃに
供給されている予測画像データと同一のデータが供給さ
れている。演算器６２は、ＩＤＣＴ回路６１が出力する
差分データに、動き補償回路６４が出力する予測画像デ
ータを加算する。これにより、局所復号したＢピクチャ
の画像データが得られる。

【０１５８】３：２プルダウンソース入力フラグＳ１１
５が立っている場合、予測フラグ、ＤＣＴフラグは両方
ともフレームモードの固定値であるので、可変長符号化
回路５８から出力されない。そのかわり、３：２プルダ
ウンソース入力フラグＳ１１５が立っているという情報
（入力フレームがプログレッシブ構造であるという情
報）を伝送する。

【０１５９】Ｂピクチャは、他の画像の予測画像とされ
ることがないため、フレームメモリ６３には記憶されな
い。

【０１６０】なお、フレームメモリ６３において、前方
予測画像部６３ａと後方予測画像部６３ｂは、必要に応
じてバンク切換が行われ、所定の参照画像に対して、一
方又は他方に記憶されているものを、前方予測画像ある
いは後方予測画像として切り換えて出力することができ
る。

【０１６１】以上においては、輝度ブロックを中心とし
て説明をしたが、色差ブロックについても同様に、図１
３および図１４に示すマクロブロックを単位として処理
され、伝送される。なお、色差ブロックを処理する場合
の動きベクトルは、対応する輝度ブロックの動きベクト
ルを垂直方向と水平方向に、それぞれ１／２にしたもの
が用いられる。

【０１６２】スキャンコンバータ７１から無効フレーム
が入力されたときは、ＤＣＴ回路５６、量子化回路５
７、逆量子化回路６０、逆ＤＣＴ回路６１、動き補償回
路６４は、何も処理をしないで、演算器６２からは無意
味なデータが出力される。このとき、フレームメモリ６
３へは何も書き込まれない。この間、可変長符号化回路
５８からは、ビットストリームは何も出力されない。

【０１６３】上述してきたＩ、Ｐ、Ｂピクチャの符号化
及び無効フレームが入力された場合において、演算器６
２にて局所復号された画像データは、スキャンコンバー
タ７２へ入力される。ここでは、マクロブロックで入力
される画像を、ラスタスキャンの画像へ変換する。ラス
タスキャン画像信号Ｓ５０５は、画像表示順序並び替え
器７３へ入力される。画像表示順序並び替え器７３から
の出力の具体例を図１５に示す。ここでは、画像符号化
タイプに基づいて、（１）から（３）のような規則で入
力画像の表示順序を並び換える。

【０１６４】（１）最初に入力されるＩピクチャは、画
像表示順序並び替え器７３の中に記憶される。

【０１６５】（２）次に入力された画像が、Ｂピクチャ
又は無効フレームである場合は、その画像が即、出力さ
れる。又は、次に入力された画像が、Ｉピクチャ又はＰ
ピクチャである場合は、画像表示順序並び替え器７３の
中に記憶されているＩピクチャ又はＰピクチャが出力さ
れる。そして、現在入力されたＩピクチャ又はＰピクチ
ャが、新たに画像表示順序並び替え器７３の中に記憶さ
れる。

【０１６６】（３）上記（２）へ戻る。

【０１６７】以上（１）から（３）のようにして、局所
復号出力Ｓ１０９は画像表示順序並び替え器７３から出
力される。

【０１６８】局所復号出力Ｓ１０９は、先に図１で説明
したようにして後処理器２０６を介して画像出力装置で
あるモニタ２０７へ出力される。

【０１６９】

【発明の効果】本発明に係る動画像処理方法によれば、
複数のフィールド画像からなり、所定の画像レートで入
力されたディジタル動画像信号に所定の画像処理を施
し、伝送する動画像処理方法であって、入力ディジタル
動画像信号から冗長フィールド画像を検出し、複数のフ
ィールド画像から検出された冗長フィールドを除去し、
冗長フィールドが除去されたフィールド画像列から所定
の画像処理が施されるべきフレームを構成するトップフ
ィールドとボトムフィールドとの組合せを判定し、判定
結果を出力し、冗長フィールドが除去されたフィールド
画像列に所定の信号を挿入して入力ディジタル画像信号
と同一の画像レートを有する処理画像信号を生成し、判
定結果に従って処理画像信号に対して所定の画像処理を
施すことにより、冗長画像が一定周期であるいは不規則
に含まれる動画像を、入力画像同期信号に同期のとられ
た新たな画像列信号とし、画像処理することができる。

【０１７０】この場合、前記所定の画像処理を前記処理
画像信号に施す際に用いられるサイド情報を前記処理画
像信号に付加することにより、画像符号器側でサイド情
報に基づいて正確な画像処理を行うことができる。

【０１７１】また、入力ディジタル動画像信号が、原画
像の１画面を２フィールド又は３フィールドで読み出し
て画像レートを変更する３：２プルダウン処理により生
成された信号であるとき、前記サイド情報が、原画像を
処理する際に、前記トップフィールド及び前記ボトムフ
ィールドのうち、どちらが先に読み出されたかを示す第
１のフラグと、原画像の１画面が３フィールド又は２フ
ィールドのどちらの画像レートで読み出されたかを示す
第２のフラグと、処理画像信号のうち、どの画像信号が
前記挿入された所定の信号であるか否かを示す第３のフ
ラグを有することにより、正確な画像処理が行える。

【０１７２】また、挿入される所定の信号は、画像信号
として意味の無い無効信号であり、この無効信号に対し
ては符号化器側での圧縮符号化処理を行わないことがあ
るので、効率の良い画像処理が行える。

【０１７３】さらに、入力ディジタル動画像信号が、原
画像の１画面を２フィールド又は３フィールドで読み出
して画像レートを変更する３：２プルダウン処理により
生成された信号であり、入力ディジタル動画像信号の現
在のフィールドの画像信号と２フィールド分遅延された
画像信号とのフィールド間相関度が計算され、さらに、
入力ディジタル動画像信号の入力フィールド数をカウン
トし、このカウント値が所定値であるかを判定し、この
判定の結果とフィールド間相関度とから冗長フィールド
が検出されるので、確実な冗長フィールドの検出が行え
る。

【０１７４】また、本発明に係る動画像処理方法によれ
ば、複数のフィールド画像からなる、所定の画像レート
のディジタル動画像信号から冗長フィールドが除去さ
れ、冗長フィールドが除去されたディジタル動画像信号
に冗長フィールド分の予め決められた無効信号を挿入
し、さらに画像処理を制御するためのサイド情報を付加
して生成された処理画像信号から冗長フィールドを含む
ディジタル動画像信号を復元する動画像処理方法であっ
て、処理画像信号からサイド情報を分離し、このサイド
情報を用いて、処理画像信号から無効信号を除去し、無
効信号が除去された画像信号列の一部の画像信号を繰り
返すことにより冗長フィールドを生成して所定の画像レ
ートのディジタル動画像信号を復元することにより、簡
単に表示用のディジタル動画像信号を得ることができ
る。

【０１７５】なお、画像入力装置から供給される画像同
期入力をマスタ・クロックとする動画像処理システムに
おいて、画像入力装置から供給される原入力動画像の中
から冗長画像を取り除く、などの前処理のために、次段
の画像処理装置Ａへ入力されるべき処理画像列Ｂが、画
像入力装置から供給される画像同期入力にロックしない
場合に、画像同期入力にロック(lock)する新しい処理画
像列Ｃを作り直してから、画像処理装置Ａへ入力するこ
とができるため、常に、画像入力装置から供給される画
像同期入力を、画像処理装置のマスタ・クロックとする
ことができ、また、画像処理システムのコア部分である
画像処理装置については、通常の入力画像列が画像同期
入力にロックする場合に比べて、特に変更を必要としな
いので、画像処理装置の複雑さを増すことがない、等
の、実用上優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動画像処理方法の一実施例が適用
された動画像処理システムの一例を示すブロック図であ
る。

【図２】映画フィルムソースの１コマを２フィールド又
は３フィールドで読み出す３：２プルダウン法を説明す
るための図である。

【図３】前処理器の具体例を示すブロック回路図であ
る。

【図４】前処理器の動作の一例を説明するためのフロー
チャートである。

【図５】前処理器の動作の一例を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図６】後処理器の具体例を示すブロック回路図であ
る。

【図７】後処理器の動作の一例を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図８】ピクチャのタイプを説明するための図である。

【図９】動画像符号化方法の一例の原理を示す図であ
る。

【図１０】動画像符号化のためのエンコーダの一例を示
すブロック回路図である。

【図１１】画像符号化タイプ指定・画像符号化順序並び
換え動作を説明するための図である。

【図１２】画像データの構造を示す図である。

【図１３】フレーム／フィールド予測モードを説明する
ための図である。

【図１４】フレーム／フィールドＤＣＴモードを説明す
るための図である。

【図１５】画像表示順序並び換え動作を説明するための
図である。

【図１６】従来の動画像符号化システムの一例を示すブ
ロック図である。

【図１７】フレーム同期を説明するための図である。

【図１８】３：２プルダウンされた信号より冗長フィー
ルドを除去する動作を説明するための図である。

【符号の説明】

２０２ 前処理器 ２０３ 符号化器 ２０５ 局所復号器 ２０６ 後処理器 ２０９、２１０、２１１、２１２ 切換スイッチ ３０２ 遅延器 ３０５ 累積器 ３０６ 比較器 ３０７ 閾値メモリ ３０９ フィールドカウンタ ３１０ 比較器 ３１１ ＡＮＤ演算器 ３１２ 出力フィールドコントローラ ３１３ フレームヘッダ多重化器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 和徳 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のフィールド画像からなり、所定の
   画像レートで入力されたディジタル動画像信号に所定の
   画像処理を施して、伝送する動画像処理方法であって、 前記入力ディジタル動画像信号から冗長フィールド画像
   を検出する第１のステップと、 前記複数のフィールド画像から前記検出された冗長フィ
   ールドを除去する第２のステップと、 前記冗長フィールドが除去されたフィールド画像列から
   前記所定の画像処理が施されるべきフレームを構成する
   トップフィールドとボトムフィールドとの組合せを判定
   し、判定結果を出力する第３のステップと、 前記冗長フィールドが除去されたフィールド画像列に所
   定の信号を挿入して前記入力ディジタル動画像信号と同
   一の画像レートを有する処理画像信号を生成する第４の
   ステップと、 前記判定結果に従って前記処理画像信号に対して前記所
   定の画像処理を施す第５のステップと、 を有することを特徴とする動画像処理方法。
2. 【請求項２】 前記所定の画像処理を前記処理画像信号
   に施す際に用いられるサイド情報を前記処理画像信号に
   付加する第６のステップ、 を有することを特徴とする請求項１記載の動画像処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記入力ディジタル動画像信号は、原画
   像の１画面を２フィールド又は３フィールドで読み出し
   て画像レートを変更する３：２プルダウン処理により生
   成された信号であることを特徴とする請求項１記載の動
   画像処理方法。
4. 【請求項４】 前記入力ディジタル動画像信号が、原画
   像の１画面を２フィールド又は３フィールドで読み出し
   て画像レートを変更する３：２プルダウン処理により生
   成された信号であるとき、 前記サイド情報は、 前記原画像を処理する際に、前記トップフィールド及び
   前記ボトムフィールドのうち、どちらが先に読み出され
   たかを示す第１のフラグと、 前記原画像の１画面が３フィールド又は２フィールドの
   どちらの画像レートで読み出されたかを示す第２のフラ
   グと、 前記処理画像信号のうち、どの画像信号が前記挿入され
   た所定の信号であるか否かを示す第３のフラグと、 からなることを特徴とする請求項２記載の動画像処理方
   法。
5. 【請求項５】 前記所定の画像処理は、圧縮符号化処理
   であり、 前記第３のフラグが付加された処理画像信号に対して
   は、前記圧縮符号化処理は行われないことを特徴とする
   請求項４記載の動画像処理方法。
6. 【請求項６】 前記第１のステップにおいて、前記冗長
   フィールドを、前記入力ディジタル動画像信号のフィー
   ルド間相関度を計算することにより、検出することを特
   徴とする請求項１記載の動画像処理方法。
7. 【請求項７】 前記入力ディジタル動画像信号が、原画
   像の１画面を２フィールド又は３フィールドで読み出し
   て画像レートを変更する３：２プルダウン処理により生
   成された信号であり、 前記第１のステップにおいて、前記冗長フィールドを、
   前記入力ディジタル動画像信号の現在のフィールドの画
   像信号と２フィールド分遅延された画像信号とのフィー
   ルド間相関度を計算することにより、検出することを特
   徴とする請求項６記載の動画像処理方法。
8. 【請求項８】 前記第１のステップにおいて、さらに、
   前記入力ディジタル動画像信号の入力フィールド数をカ
   ウントし、このカウント値が所定値であるかを判定し、
   この判定の結果と前記フィールド間相関度とから前記冗
   長フィールドを検出することを特徴とする請求項７記載
   の動画像処理方法。
9. 【請求項９】 前記処理画像信号に挿入される所定の信
   号は、画像信号として意味の無い無効信号であることを
   特徴とする請求項４記載の動画像処理方法。
10. 【請求項１０】 複数のフィールド画像からなり、所定
    の画像レートのディジタル動画像信号から冗長フィール
    ドが除去され、前記冗長フィールドが除去されたディジ
    タル動画像信号に前記冗長フィールド分の予め決められ
    た無効信号を挿入し、さらに画像処理を制御するための
    サイド情報を付加して生成された処理画像信号から前記
    冗長フィールドを含むディジタル動画像信号を復元する
    動画像処理方法であって、 前記処理画像信号から前記サイド情報を分離する第１の
    ステップと、 前記サイド情報を用いて、前記処理画像信号から前記無
    効信号を除去する第２のステップと、 前記無効信号が除去された画像信号列の一部の画像信号
    を繰り返すことにより、前記冗長フィールドを生成して
    前記所定の画像レートのディジタル動画像信号を復元す
    る第３のステップと、 を有することを特徴とする動画像処理方法。
11. 【請求項１１】 前記第３のステップでは、前記無効信
    号が除去された画像信号列の１画面を２フィールド又は
    ３フィールドで読み出して画像レートを変更する３：２
    プルダウン処理が行われることを特徴とする請求項１０
    記載の動画像処理方法。
12. 【請求項１２】 前記サイド情報は、 前記ディジタル動画像信号を復元する際に、１画面を構
    成するトップフィールド及びボトムフィールドのうち、
    どちらが先に読み出されるかを示す第１のフラグと、 前記処理画像信号の１画面が３フィールド又は２フィー
    ルドのどちらの画像レートで読み出されるかを示す第２
    のフラグと、 前記処理画像信号のうち、どの画像信号が前記挿入され
    た無効信号であるか否かを示す第３のフラグと、 からなることを特徴とする請求項１１記載の動画像処理
    方法。