(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクト形状を示す二値画像を複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在するマクロブロックを符号化する符号化装置において、
前記分割されたマクロブロックの二値画像情報を受け取り、当該マクロブロックについてオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素の出現頻度を求め、出現頻度の低い画素を劣勢シンボルとし出現頻度の高い画素を優勢シンボルとし、劣勢シンボルが領域内画素又は領域外画素のいずれに対応するかを指示する劣勢シンボル情報を出力すると共に、当該マクロブロックの二値画像情報を、劣勢シンボルと優勢シンボルとにより表されたビットパターンとして出力する手段と、
前記マクロブロックのビットパターンを複数の小ブロックに分割して小ブロックのビットパターンを生成する手段と、
前記劣勢シンボル情報及び分割された小ブロックのビットパターンを受け取り、前記劣勢シンボル情報を用いて分割された各小ブロックが劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果をブロックマップ情報として出力すると共に、ビットパターンについては劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンだけを出力する手段と、
前記出力された劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンを受け取り、各小ブロックのビットパターンについて領域内画素と領域外画素の出現頻度をそれぞれ求め、新たな劣勢シンボル情報を出力すると共に、出現頻度が反転している場合当該小ブロックの二値画像情報を劣勢シンボルと優勢シンボルとが入れ換えられたビットパターンとして出力し、出現頻度が反転していない場合前記受け取ったビットパターンをそのまま出力する手段と、
前記出力された小ブロックのビットパターンを水平方向又は垂直方向の画素ラインに分割して画素ラインのビットパターンを生成する手段と、
前記新たな劣勢シンボル情報及び分割された画素ラインのビットパターンを受け取り、前記新たな劣勢シンボル情報を用いて各画素ラインのビットパターンが劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果を画素ラインマップ情報として出力すると共に、ビットパターンについては劣勢シンボルを含む画素ラインのビットパターンだけを出力する手段と、
出力された劣勢シンボルを含む画素ラインについて、画素ライン単位で符号化を行う符号化手段とを具えることを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
オブジェクト形状を示す二値画像を複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在するマクロブロックを符号化する符号化装置において、
前記分割されたマクロブロックの二値画像情報を受け取り、当該マクロブロックについてオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素の出現頻度を求め、出現頻度の低い画素を劣勢シンボルとし出現頻度の高い画素を優勢シンボルとし、劣勢シンボルが領域内画素又は領域外画素のいずれに対応するかを指示する劣勢シンボル情報を出力すると共に、当該マクロブロックの二値画像情報を、劣勢シンボルと優勢シンボルにより表されたビットパターンとして出力する手段と、
前記マクロブロックのビットパターンを複数の小ブロックに分割して小ブロックのビットパターンを生成する手段と、
前記劣勢シンボル情報及び分割された小ブロックのビットパターンを受け取り、前記劣勢シンボル情報を用いて分割された各小ブロックが劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果をブロックマップ情報として出力すると共に、ビットパターンについては劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンだけを出力する手段と、
前記出力された劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンを受け取り、各小ブロックのビットパターンについて、領域内画素と領域外画素の出現頻度をそれぞれ求め、新たな劣勢シンボル情報を出力すると共に、出現頻度が反転している場合当該小ブロックの二値画像情報を劣勢シンボルと優勢シンボルとが入れ換えられたビットパターンとして出力し、出現頻度が反転していない場合前記受け取ったビットパターンをそのまま出力する手段と、
前記新たな劣勢シンボル情報及び出力されたビットパターンを受け取り、受け取った小ブロックのビットパターンを水平方向又は垂直方向にライン分割した際劣勢シンボルを含む画素ライン数が少ない方向を画素ライン方向として選択するライン方向判定手段と、
前記出力された小ブロックのビットパターンを、選択した画素ライン方向に分割して画素ラインのビットパターンを生成する手段と、
前記新たな劣勢シンボル情報及び分割された画素ラインのビットパターンを受け取り、前記新たな劣勢シンボル情報を用いて各画素ラインのビットパターンが劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果を画素ラインマップ情報として出力すると共に、ビットパターンについては劣勢シンボルを含む画素ラインのビットパターンだけを出力する手段と、
前記出力された劣勢シンボルを含む画素ラインについて、画素ライン単位で符号化を行う符号化手段とを具えることを特徴とする符号化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の符号化装置において、さらに、前記画素ラインのビットパターンを符号化する際、画素の配列順序を並び替える並び替え処理を実行する手段を有し、並び替えられたビットパターンについて符号化処理を実行することを特徴とする符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オブジェクト形状を示す二値画像を複数の矩形ブロックに分割し、分割した矩形ブロック単位で符号化するオブジェクト形状符号化装置に係り、特に、オブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在する矩形ブロックを符号化するオブジェクト形状符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、MPEG−4 映像符号化規格（ISO/IEC 14496-2 : “Information technology-Generic coding of audio-visual objects-Part2:Visual”）に代表されるオブジェクトベース符号化が注目されている。オブジェクトベース符号化とは、画面を人物などの前景や背景のオブジェクト画像に分割し、各オブジェクト画像毎に符号化を行う方式である。オブジェクトベース符号化は、MPEG-2映像符号化規格（ISO/IEC 13818-2:“Information technology-Generic coding of moving pictures and associated audio information: Video”）のような画面単位の符号化方式よりも高い符号化効率が実現できるほか、オブジェクト単位の合成による映像制作を可能にする。
【０００３】
オブジェクト画像は、テクスチャ画像とオブジェクト形状の情報とから構成されている。従って、オブジェクトベース符号化では、テクスチヤ符号化と形状符号化とが行われる。形状情報には、形状領域のみを示す二値形状情報と、オブジェクトの透明度をもつ多値形状情報とがあるが、本発明は前者に関するものである。
【０００４】
以下に、二値形状符号化の従来の方法について説明する。
オブジェクトの形状を表す方法には、オブジェクトの形状に属するか否かを示す二値のビットパターン画像で表す方法と輪郭だけを表す方法とがある。従って、オブジェクト形状の符号化装置も、二値のビットパターン画像を符号化するものと輪郭情報を符号化するものとに二分できる。
【０００５】
二値のビットパターン画像を符号化する方法は、画像の走査順序で二値情報の符号化を行う。代表的な符号化方法としてJBIG規格（ISO/IEC 11544:“Progressive Bi-1evel Compression”）と MMR（Modified Modified Read）と呼ばれる符号化規格（ITU-T T.6:“Facsimile coding schemes and coding control functions for Group 4 facsimile apparatus ”）がある。このうち、前者のJBIG規格は、走査傾序で二値情報を階層的に符号化するものである。また、後者のMMR は、走査順序で二値の画素値が変化する位置を符号化するものである。この２通りの符号化方法はいずれも可逆符号化方法である。
【０００６】
一方、輪郭情報を符号化する方法は、輪郭を構成する点の順序で符号化を行う。これには、輪郭を構成する点の方向を符号化する方法や、輪郭線を構成する点の座標を可逆符号化する方法がある。このなかのチェーン符号化（長尾真：「ディジタル画像処理」、近代科学社、pp. 384-385,1978）は、輪郭を構成する点の連結方向に１から８までの整数値を割り当て、可逆的に符号化する。また、チエーン符号化を用いて階層符号化を行う方法も報告されている（金子透：「チエーン符号列により記述される線図形の階層的符号化法」、信学論文誌、Vol.J69-D,No.5,1986 ）。
【０００７】
そのほかにも、輪郭情報を符号化する方法には、輪郭線をスプライン関数を用いて近似する方法（Myron Flickner,et al.:“Periodic Quasi-Orthogonal Spline Bases and Applications to Least-Squares Curve Fitting of Digital Images”,IEEE Transaction on Image Processing,vol.5 No.1,pp.71-88,Jan.1996)、ウェーブレツト記述子を用いる方法 (George Muller, et al. ：“Progressive Transmission of Line Drawings Using the Wavelet Transform ”,IEEE Transaction on Image Processing,vol.5 No.4,pp.666-672,April 1996) 、あるいは輪郭方向ベクトルｎウェーブレツト記述子を用いた方法（特開平 11-255420号公報）などがある。
以上説明した従来の二値形状符号化方法は、すべてオブジェクト形状をフレーム単位で符号化する方法である。
【０００８】
しかし、現在、テクスチャ符号化方法に関しては、画像を複数の矩形ブロックに分割し、分割した各矩形ブロック単位で符号化処理を行うのが一般的である。矩形ブロックのテクスチヤ信号のうち、形状情報で示されたオブジェクト領域部分が有意な情報となる。この場合、テクスチャ符号化との処理の整合性を考慮し、形状符号化においても画像を矩形ブロックに分割し、矩形ブロック単位で符号化を行う方法もある。
【０００９】
一方、MPEG−4 の二値形状符号化は、形状領域内画素と形状領域外画素とからなる二値形状画像を１６×１６画素の矩形ブロック（以下、マクロブロックとも呼ぶ）に分割して、ブロック単位で符号化する方式である。また、MPEG−4 では、フレーム内符号化とフレーム間符号化の両者に対応しているが、ここでは、フレーム内符号化についてのみ説明する。
【００１０】
フレーム内符号化では、矩形ブロックの画素が全て形状領域内画素の状態、全て形状領域外画素の状態、および形状領域内画素と形状領域外画素が混在する状態の３つの状態によって符号化のモードが選択される。このうち、全て形状領域内画素の状態と全て形状領域外画素の状態のときは符号化モードのみを伝送し、個々の画素は符号化しない。形状領域内画素と形状領域外画素が混在する場合にのみ算術符号化により個々の画素に符号語を割り当てる。
【００１１】
算術符号化は、シンボルの生起確率の偏りを利用して情報源を削減する可変長符号化方法の一種であり、シンボルの系列の生起確率に応じて確率数直線を区間分割し、分割された区間内の位置を示す２進小数値をその系列に対する符号とする（原島博監修：「画像情報圧縮」オーム社、pp．153 −161 ，1992．7 ）。算術符号化では、シンボルの系列の生起確率に基づく確率数直線の区間分割を算術演算により逐次的に構成していくことができ、シンボル系列のエントロピー限界に近い圧縮効率が可能である。その反面、生起確率の計算には高精度の演算が必要となる。
【００１２】
また、算術符号化と同様に、シンボルの生起確率の偏りを利用して情報源を削減する可変長符号化方式として、ハフマン符号化が知られている（安田浩、渡辺裕：「ディジタル画像圧縮の基礎」、日経ＢＰ出版センター、pp．32−35，1996）。ハフマン符号化では、入力シンボル１個に対して１個の符号語が割り当てられる。また、ハフマン符号は、メモリに蓄積された符号語テーブルからシンボルに対する符号語を読み出すだけであり、符号化装置を小さな装置規模で構築できる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、MPEG−4 の算術符号化では、１６×１６画素のマクロブロックを入力とし、 256画素のシンボルの確率区分分割を逐次行っている。一般に、大きなブロックを処理に用いると符号化効率はよいが、多くの演算量やメモリ量を必要とする。そのため、このことは、HDTV画像のように情報量が多い画像をリアルタイムで符号化する装置の開発を難しくするひとつの要因になっている。
【００１４】
また、演算量やメモリ量を軽減するには、単に入力データを小さな単位で符号化するだけの方法も考えられる。しかし、ハードウェアを用いてリアルタイム処理を行うため、小さな単位で符号割り当てを行うと、データ内の相関を十分に利用することができない。この問題を解決するためには、符号割り当て処理のハードウェア規模を小さく抑えながらも、効率のよい符号化を行う符号化装置の実現が望まれる。
【００１５】
本発明の目的は、オブジェクト形状を示す二値画像を複数の矩形ブロックに分割し、分割した矩形ブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在する矩形ブロックを符号化するオブジェクト形状符号化装置において、特に、符号割り当て処理のハードウェア規模を小さく抑えながらも、効率のよい符号化を行う符号化装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明オブジェクト形状符号化装置は、オブジェクト形状を示す二値画像を複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在するマクロブロックを符号化する符号化装置において、前記分割されたマクロブロックの二値画素情報を受け取り、当該マクロブロックについて領域内画素と領域外画素の出現頻度を求め、出現頻度の低い画素を劣勢シンボルとし出現頻度の高い画素を優勢シンボルとし、劣勢シンボルが領域内画素又は領域外画素のいずれに対応するかを指示する劣勢シンボル情報、及び当該マクロブロックを劣勢シンボルと優勢シンボルにより表示したビットパターンを出力する手段と、前記マクロブロックのビットパターンを複数の小ブロックに分割して小ブロックのビットパターンを生成する手段と、前記小ブロックのビットパターンが劣勢シンボルを含むか否かを判定し、その判定結果をブロックマップ情報として出力すると共に劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンを出力する手段と、前記出力された劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンを水平方向又は垂直方向の画素ラインに分割して画素ラインのビットパターンを生成する手段と、前記画素ラインのビットパターンが劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果を画素ラインマップ情報として出力すると共に劣勢シンボルを含む画素ラインのビットパターンを出力する手段と、前記劣勢シンボルを含む画素ラインについて、画素ライン単位で符号化を行う符号化手段とを具えることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明オブジェクト形状符号化装置は、オブジェクト形状を示す二値画像を複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在するマクロブロックを符号化する符号化装置において、前記分割されたマクロブロックの二値画素情報を受け取り、当該マクロブロックについて領域内画素と領域外画素の出現頻度を求め、出現頻度の低い画素を劣勢シンボルとし出現頻度の高い画素を優勢シンボルとし、劣勢シンボルが領域内画素又は領域外画素のいずれに対応するかを指示する劣勢シンボル情報を出力すると共に、当該マクロブロックを劣勢シンボルと優勢シンボルにより表示したビットパターンを出力する手段と、前記マクロブロックのビットパターンを複数の小ブロックに分割して小ブロックのビットパターンを生成する手段と、前記分割された小ブロックが劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果をブロックマップ情報として出力すると共に、劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンを出力する手段と、前記出力された劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンについて、領域内画素と領域外画素の出現頻度を求め、出現頻度の低い画素を新たな劣勢シンボルとし出現頻度の高い画素を新たな優勢シンボルとし、前記新たな劣勢シンボルが領域内画素か領域外画素かのいずれであるかを指示する新たな劣勢シンボル情報を出力すると共に、当該小ブロックを前記新たな劣勢シンボルと前記新たな優勢シンボルにより表示したビットパターンを出力する手段と、前記出力された新たな劣勢シンボルにより表示した小ブロックのビットパターンを水平方向又は垂直方向の画素ラインに分割して画素ラインのビットパターンを生成する手段と、前記画素ラインのビットパターンが前記新たな劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果を画素ラインマップ情報として出力すると共に前記新たな劣勢シンボルを含む画素ラインのビットパターンを出力する手段と、前記新たな劣勢シンボルを含む画素ラインについて、画素ライン単位で符号化を行う符号化手段とを具えることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明オブジェクト形状符号化装置は、オブジェクト形状を示す二値画像を複数のマクロブロックに分割し、分割したマクロブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在するマクロブロックを符号化する符号化装置において、前記分割されたマクロブロックの二値画素情報を受け取り、当該マクロブロックについて領域内画素と領域外画素の出現頻度を求め、出現頻度の低い画素を劣勢シンボルとし出現頻度の高い画素を優勢シンボルとし、劣勢シンボルが領域内画素又は領域外画素のいずれに対応するかを指示する劣勢シンボル情報を出力すると共に、当該マクロブロックを劣勢シンボルと優勢シンボルにより表示したビットパターンを出力する手段と、前記マクロブロックのビットパターンを複数の小ブロックに分割して小ブロックのビットパターンを生成する手段と、前記分割された小ブロックが劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果をブロックマップ情報として出力すると共に、劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンを出力する手段と、前記出力された劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンについて、領域内画素と領域外画素の出現頻度を求め、出現頻度の低い画素を新たな劣勢シンボルとし出現頻度の高い画素を新たな優勢シンボルとし、前記新たな劣勢シンボルが領域内画素か領域外画素かを指示する新たな劣勢シンボル情報を出力すると共に、当該小ブロックを前記新たな劣勢シンボルと前記新たな優勢シンボルにより表示したビットパターンを出力する手段と、前記小ブロックの前記新たな劣勢シンボル情報及びビットパターンを受け取り、受け取った小ブロックのビットパターンを水平方向又は垂直方向にライン分割した際前記新たな劣勢シンボルを含む画素ライン数が少ない方向を画素ライン方向として選択するライン方向判定手段と、前記出力された劣勢シンボルを含む小ブロックのビットパターンを前記選択された画素ライン方向に分割して画素ラインのビットパターンを生成する手段と、前記画素ラインのビットパターンが前記新たな劣勢シンボルを含むか否か判定し、その判定結果を画素ラインマップ情報として出力すると共に前記新たな劣勢シンボルを含む画素ラインのビットパターンを出力する手段と、前記新たな劣勢シンボルを含む画素ラインについて、画素ライン単位で符号化を行う符号化手段とを具えることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明オブジェクト形状符号化装置においては、オブジェクト形状を示す二値画像を複数の矩形ブロックに分割し、該分割した矩形ブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在する矩形ブロックを符号化するオブジェクト形状符号化装置において、前記分割した矩形ブロック内の各画素ラインに劣勢シンボルが存在するか否かを示す画素ラインマップ情報を生成し、該生成した画素ラインマップ情報により劣勢シンボルが存在すると記された画素ラインに対してのみ劣勢シンボルのビットパターンを符号化するように構成することもできる。
【００２０】
また、本発明オブジェクト形状符号化装置においては、オブジェクト形状を示す二値画像を複数の矩形ブロックに分割し、該分割した矩形ブロック単位でオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在する矩形ブロックを符号化するオブジェクト形状符号化装置において、前記矩形ブロックまたは該矩形ブロックをさらに分割した小ブロック内において分解された画素ライン内の劣勢シンボルのビットパターンを符号化するにあたり、あらかじめ定めた方法によって画素の並び順序を並び換える処理を施し、並び換え情報と並び換え後のビットパターンの符号化データを出力するように構成することもできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の実施の形態を説明するに先立ち、本発明の原理について簡単に説明する。
また、以下の説明においては、オブジェクト形状の領域内画素と領域外画素のうち、マクロブロック内で出現頻度の低い方の画素を劣勢シンボル、出現頻度の高い方の画素を優勢シンボルと定義する。
【００２２】
オブジェクト形状を示す画素は画素間相関が比較的高く、劣勢シンボルあるいは優勢シンボルは集中していることが多い。また、優勢シンボルが劣勢シンボルより多く存在するので、細分化したデータの全てが優勢シンボルという場合も存在する。そこで、本発明では、細分化データ内に１つ以上の劣勢シンボルが存在するか、あるいは細分化データ内の全てが優勢シンボルかという情報（以下、マップ情報と呼ぶ）を伝送することで構造化表現を行う。マップ情報による構造化表現を用いると、優勢シンボルのみの細分化データを符号化する必要がなくなり、符号化の高効率化が図られる。
【００２３】
また、本発明では、マクロブロックをあらかじめ定めた方法によって複数の小ブロックに分割し、さらには小ブロックを水平または垂直方向の画素ライン（画素列）に分割することで、２段階のデータ細分化を行う。細分化の各段階において、各細分化データに対応するマップ情報を伝送する。なお、第１段階で優勢シンボルのみの細分化データの場合は、第２段階の細分化は行わない。
【００２４】
画素ラインに細分化したビットパターンに対し、可変長符号化を用いて符号語を割り当てる。その際、本発明では、劣勢シンボルを画素ラインの先頭に配置するなど、あらかじめ定めた方法により画素を並び換えた後、並び換え後のビットパターンを符号化・伝送する。この場合、並び換え情報の伝送が別途必要となるが、並び換えにより可変長符号化が高効率化され、全体として符号化効率が向上する。
【００２５】
このように、本発明では、構造化表現を用いて形状データの細分化を行い、符号語を割り当てるようにしているから、まず、データを細分化することで符号化処理の簡易化を可能にし、そのうえで、構造化表現を用いることによる符号化の高効率化を達成している。
【００２６】
図１は、本発明オブジェクト形状符号化装置の一実施形態を示している。
図１において、１は劣勢シンボル導出部、２は小ブロック生成部、３はブロックマップ検出部、４は画素ライン方向判定部、５は画素ライン生成部、６はライン内画素並び換え処理部、７は画素ラインマップ符号化部、および８は画素ライン符号化部である。
【００２７】
動作につき説明する。
本発明装置の入力信号であるオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素が混在する矩形のマクロブロックは劣勢シンボル導出部１に入力され、それら領域内画素または領域外画素のうち、マクロブロック内で出現頻度の低い方と定義されている劣勢シンボルと、出現頻度の高い方と定義されている優勢シンボルの２状態で画素を記したマクロブロックのビットパターンが出力される。また、この劣勢シンボル導出部１からは、図１に示すように、劣勢シンボル情報が符号化データとともに伝送される。
【００２８】
なお、本発明装置に入力されるマクロブロックの各画素はオブジェクト形状の領域内画素と領域外画素の２状態であるが、以下の説明においては、ブロックおよび画素ラインは劣勢シンボルと優勢シンボルの２状態のビットパターンを表すものとする。
【００２９】
劣勢シンボル導出部１から出力されたマクロブロックのビットパターンは小ブロック生成部２に入力され、マクロブロックを分割して生成される複数の小ブロックのビットパターンが出力される。マクロブロックから小ブロックヘの分割方法は、本発明の範囲外ではあるが、例えば、図２に示すように、劣勢シンボルと優勢シンボルが混在するマクロブロックを水平、垂直にそれぞれ２分して、４つの小ブロックを生成するなどの方法がある。
【００３０】
小ブロック生成部２から出力された複数の小ブロックのビットパターンはブロックマップ検出部３に入力され、各小ブロック中に劣勢シンボルが存在するか否かを示すブロックマップ情報が出力され、符号化データとともに伝送される。このとき、小ブロック中に劣勢シンボルが存在するときには、同時に小ブロックのビットパターンも出力される。
【００３１】
図３は、小ブロツク毎に劣勢シンボルを再設定する部分を含む本発明オブジェクト形状符号化装置の他の実施形態を示している。
図３に示す構成のものと図１に示す構成のものとでは、図３では、図１に示すものにおいてブロックマップ検出部３と画素ライン方向判定部４との間に小ブロック内劣勢シンボル導出部９が新たに介挿されたことである。その他の構成については、図１に示すものと同じであるので、図１におけると同一の構成要素には同一の符号を付して示し、その説明は省略する。
この小ブロツク内劣勢シンボル導出部９は、ブロックマップ検出部３から出力されたブロックマップ情報をその入力信号とし、小ブロツク内での劣勢シンボル情報と、小ブロツク内で劣勢シンボル情報と優勢シンボル情報の２状態で示される小ブロックのビットパターンとを出力して画素ライン方向判定部４に送る。
【００３２】
ここでは、小ブロック内劣勢シンボル導出部９の動作を、図２に示す４つの小ブロックに分割したマクロブロックの場合を例にとって説明する。
図２中の小ブロックＢ１とＢ４に関しては、小ブロック内での劣勢シンボルとマクロブロックでの劣勢シンボルとが一致しているので、小ブロック内での劣勢シンボル情報と当該小ブロック内劣勢シンボル導出部９に入力した小ブロックのビットパターンをそのまま出力する。一方、小ブロックＢ３では、小ブロック内の劣勢シンボルがマクロブロックでの優勢シンボルとなっている。従って、小ブロック内での劣勢シンボル情報を出力するとともに、小ブロックＢ３内の劣勢シンボルと優勢シンボルを入れ換えたビットパターンを出力する。
【００３３】
このブロックマップ検出部３から出力されたブロックマップ情報は画素ライン方向判定部４に入力され、水平または垂直のいずれかの画素ライン方向を示す情報が出力され、符号化データとともに伝送される。このとき、画素ライン方向を示す情報の数はマクロブロック当たり１情報としても、または、小ブロック当たり１情報としてもよい。
【００３４】
上記において、水平、垂直いずれの画素ライン方向を示す情報を出力するかの判定基準は、本発明の範囲外ではあるが、本実施形態では劣勢シンボルが出現するライン数とし、ライン数が少なくなる方向を示す情報を選択するものとする。例えば、一例として、図４に示すような小ブロックのビットパターンの場合、水平方向の画素ラインで劣勢シンボルを含むものは５本、垂直方向では劣勢シンボルを含むものは８本（全部）となるため、ライン数が少なくなる水平方向が選択される。
【００３５】
画素ライン方向判定部４から出力された小ブロックのビットパターンと画素ライン方向を示す情報は、画素ライン生成部５に入力され、小ブロックを画素ラインに分割して生成された複数の画素ラインのビットパターンが出力される。この出力された複数の画素ラインのビットパターンはライン内画素並び換え処理部６に入力され、画素並び換え情報とその情報に従って画素を並び換えた画素ラインのビットパターンが出力される。ここで、画素並び換え情報は符号化データとともに伝送される。また、画素並び換え情報の数はマクロブロック当たり１情報としても、または、小ブロック当たり１情報としてもよい。
【００３６】
ここで、ライン内画素並び換え処理部６における並び換え処理について説明する。
本実施形態では、並び換え処理として画素ラインのビットパターンを巡回させる処理を行い、巡回移動量を並び換え情報として用いている。これにつき、図４および図５を用いて説明する。
いま、図４に示す小ブロック（Ｙｌ〜Ｙ８で示される水平方向の各画素ライン）のビットパターンがライン内画素並び換え処理部６に入力されたものとする。水平方向の画素ラインに対して、右方向に３サンプルの巡回操作を行い、列の順序を（垂直方向の画素ラインＸ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８）から（垂直方向の画素ラインＸ３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８，Ｘ１，Ｘ２）に並び換えると、図５に示すビットパターンが得られる。図５のＬｌ〜Ｌ８で示される各水平方向の画素ラインは、それぞれ図４のＹｌ〜Ｙ８で示される各水平方向の画素ラインに対応している。
【００３７】
図５においては、劣勢シンボルは各水平画素ラインの左方に集中している。このように、本実施形態では、画素ラインの前方（すなわち、画素ラインが水平方向の画素ラインのときは左方、垂直方向の画素ラインのときは上方）に劣勢シンボルが集中する状況を想定して可変長符号を構成するものとする。この並び換え処理により、符号化の所要符号量が減少する場合には、並び換え情報として３サンプル移動したことを示す巡回移動量「３」を符号化データとともに伝送し、また、図５に示す並び換え処理後のビットパターンを画素ラインマップ部７に出力する。
【００３８】
また、上記の並び換え処理を行うと符号化の所要符号量が増加する場合には、並び換え処理を行わず、並び換え情報として巡回移動量「０」を符号化データとともに伝送し、また、入力信号そのままの図４に示すビットパターンを画素ラインマップ部７に出力する。
【００３９】
画素ラインマップ符号化部７には、上述のライン内画素並び換え処理部６からの複数の画素ラインのビットパターンが入力され、当該回路から劣勢シンボルが出現する画素ラインを示す画素ラインマップ情報が出力される。そして、劣勢シンボルが出現する画素ラインに対しては、画素ラインのビットパターンも出力される。ここで、画素ラインマップ情報は、劣勢シンボルが出現するか否かを示す１ビットの情報がライン数だけ連なる情報である。これをハフマン符号等の可変長符号を用いて符号化して伝送する。
【００４０】
ここで、画素ラインマップ符号化部７における本実施形態での処理について説明する。
いま、図５にＬｌ〜Ｌ８で示される水平方向の画素ラインのビットパターンが画素ラインマップ符号化部７に入力されたものとする。図６に示すＭｌ〜Ｍ８は、図５の各水平方向の画素ラインＬｌ〜Ｌ８に対する画素ラインマップ情報を示している。本実施形態では、図６のＭｌ〜Ｍ３によって、Ｌｌ〜Ｌ３の各画素ラインが全て優勢シンボルのみであることが示され、また、図６のＭ４〜Ｍ８によって、Ｌ４〜Ｌ８までの各画素ラインに劣勢シンボルが存在することが示されている。以上から、本実施形態では、画素ラインマップ符号化部７は図６で示す画素ラインマップ情報と、劣勢シンボルが存在する水平方向の画素ライン（図５のＬ４〜Ｌ８）のビットパターンを出力する。
【００４１】
最後に、この画素ラインマップ情報と、劣勢シンボルが存在する水平方向の画素ラインのビットパターンが画素ライン符号化部８に入力され、当該回路においてビットパターンに対する符号割り当てが行われ、得られた符号化データが復号化側に向けて送出される。
【００４２】
以上の説明から、本実施形態の装置に、図４に示す小ブロックのオブジェクト形状が入力した場合、図６に示すＭ４〜Ｍ８までのラインビットパターンに対して符号割り当てが行われることが理解されよう。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、オブジクト形状の領域内画素と領域外画素とが混在する二値形状矩形ブロックを簡易にかつ効率的に符号化することが可能となる。
また、本発明によれば、オブジェクト形状を符号化するに際して、データ細分化による効率低下を回避しながらも符号化処理を軽減することができ、ＨＤＴＶサイズの形状画像をリアルタイムで符号化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明オブジェクト形状符号化装置の一実施形態を示している。
【図２】  劣勢シンボルと優勢シンボルが混在するマクロブロックを小ブロックに分割する方法の一例を示している。
【図３】  本発明オブジェクト形状符号化装置の他の実施形態を示している。
【図４】  劣勢シンボルと優勢シンボルが混在する小ブロックのビットパターンの一例を示している。
【図５】  図２に示すビットパターンの小ブロックに対して、水平方向のライン内画素並び換え処理を行って得られたビットパターンを示している。
【図６】  図３に示す各水平方向の画素ラインに対する画素ラインマップ情報を示している。
【符号の説明】
１  劣勢シンボル導出部
２  小ブロック生成部
３  ブロックマップ検出部
４  画素ライン方向判定部
５  画素ライン生成部
６  ライン内画素並び換え処理部
７  画素ラインマップ符号化部
８  画素ライン符号化部
９  小ブロック内劣勢シンボル導出部
【図１】
0003636983.tif 000002
【図２】
0003636983.tif 000003
【図３】
0003636983.tif 000004
【図４】
0003636983.tif 000005
【図５】
0003636983.tif 000006
【図６】
0003636983.tif 000007