[发明专利]图象信号数据结构、图象编码方法及译码方法

说明书

本申请是申请号为98121454.1，申请日为1998年10月30日，发明名称为“图象信号数据结构、图象编码方法及译码方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及图象信号数据结构、图象编码方法以及图象译码方法，尤其涉及，包含与包括对应于图象的各帧的译码处理以及图象显示处理在内的再生处理的定时有关的再生定时数据的图象信号结构；包含该再生定时数据的图象编码信号的生成(编码处理)；以及该图象编码信号的译码处理。

进而，本发明涉及，生成上述图象编码信号的图象编码装置以及进行上述译码处理的图象译码装置；存储上述数据结构的图象编码信号的数据存储载体；以及为了用计算机实现进行上述编码处理以及译码处理的装置而存储有图象处理程序的数据存储载体。

背景技术

近年来，我们迎来了综合使用声音、图象及其它数据的多媒体时代，可以将以往的通过信息媒体即报纸、杂志、电视、收音机、电话等传递信息的方法，作为多媒体的对象进行处理。一般来说，所谓多媒体，是不只是表现文字，而且要同时表现与之建立关联的图形、声音、特别是图象等，但为了把上述以往的信息载体作为多媒体的对象，必须将其信息以数字形式表示。

可是，如果将上述各信息载体所具有的信息量作为数字信息量估算的话，相对于在文字的情况下每1字的信息量是1~2字节，在声音的情况下每1秒是64kb(电话通话质量)，而对于活动图象就得需要每1秒钟100Mb(现行电视播放质量)以上的信息量，因而，在上述电视等的信息载体中直接以数字形式使用该巨大的信息是不现实的。例如，电视电话已经由具有64kb~1.5Mb传输速率的综合服务数字网(ISDN：IntegratedServices Digital Network)实现，但直接用ISDN传送电视摄象机的图象是不可能的。

其中，所需要的是信息的压缩技术，例如，对于电视电话来说，可以采用以ITU-T(国际电信联合·电信标准化部门)国际标准化后的H.261标准的活动图象压缩技术。另外，如果采用MPEG1标准的信息压缩技术，则可以在普通的音乐CD(激光盘)中将图象信息与音乐信号一同记录。

在此，所谓MPEG(Moving Picture Experts Group)，是涉及与活动图象相对应的图象信号的压缩、解压缩技术的国际标准，MPEG1是将活动图象数据压缩至1.5Mb，亦即将电视信号的信息压缩至约100分之1的标准。另外，由于以MPEG1标准为对象的传输速率主要被限制在约1.5Mb，因此在为了完成更高画质的要求而被标准化的MPEG2中，活动图象数据被压缩到2~15Mb。

在与这种目前已经实用化的MPEG1、2的标准对应的图象信号压缩解压缩技术中，由于作为基本上与各帧对应的图象显示定时的间隔(也就是帧速率)只采用固定帧速率，所以帧速率只有几种，因此在MPEG2中，根据和编码数据一同传送来的标志(frame rate code，帧速率编码)，参照图13所示的表，从多种帧速率(frame rate value)中选择由上述标志指定的帧速率。

可是，现在，用ISO(国际标准化机构)具体地说是推进MPEG1、MPEG2和标准化的工作小组(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11)正在进行作为最新的图象编码方式的MPEG4的标准化工作。这种MPEG4使采用物体单位的编码处理和信号操作成为可能，从而实现为多媒体时代所必需的新功能。MPEG4最初是以低位速率的图象处理的标准化为目的，但现在其标准化的对象还包含与隔行图象对应的高位速率的图象处理，并扩充到更通用的图象处理。

如果在MPEG4中，在视频目标层(相当于MPEG2的视频顺序)的开头也追加和MPEG2的表(参照图13)同样的表，则可以用该表表现帧速率。但是，在MPEG4中，因为可以将从低位速率的图象信号到高位速率的高画质的图象信号的很宽范围的图象信号作为处理对象，所以所需要的帧速率无数，因此，在MPEG4中的实际问题是，用表进行帧速率的判断是困难的。

其中，在MPEG4中，为了和也可以说是无数的固定帧速率对应，并且为了和对于各帧来说图象显示定时和译码处理的定时的间隔是可变的图象对应，采用了其中包含被插入每帧中的各帧的显示时刻数据的数据结构。

图14展示常规的图象编码信号200的数据结构的一个例子。