(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現フレーム及び前フレームに基づいて現フレーム内のＭ×Ｎ画素よりなる２値アルファブロック（ＢＡＢ: Binary Alpha Block）を適応的に符号化するための２値形状信号符号化装置であって、現フレーム及び前フレームは複数個のＢＡＢを有し、各々のフレームは上部及び下部フィールドを有し、各々のＢＡＢは上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドを有し、各々の２値画素は背景または物体画素を表す２値のいずれかを有し、Ｍ、Ｎは各々正の整数であり、
前記現フレーム内の個々のＢＡＢ内の全ての２値画素が背景画素である場合または物体画素である場合（即ち、第１条件が成り立つ場合）、当該ＢＡＢをＢＡＢ単位で符号化（プログレッシブ符号化）することを決定し、前記第１条件が満たされず、かつ上部ＢＡＢフィールドまたは下部ＢＡＢフィールドのいずれかの全ての２値画素が物体画素である場合または背景画素である（即ち、第２条件が成立する）場合、当該ＢＡＢをＢＡＢフィールド単位で符号化（インタレース符号化）することを決定する第１の決定手段と、
前記上部ＢＡＢフィールドを伝達するとともに、前上部フィールド内の上部ＢＡＢフィールドの中に、前記上部ＢＡＢフィールドと同一なものが第１の予測された上部ＢＡＢフィールドとして検出される場合、前記第１の予測された上部ＢＡＢフィールドと前記上部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第１上部ＢＡＢフィールド動きベクトル（ＭＶ）を供給する手段と、
前記下部ＢＡＢフィールドを伝達するとともに、前下部フィールド内の下部ＢＡＢフィールドの中に、前記下部ＢＡＢフィールドと同一のものが第１の予測された下部ＢＡＢフィールドとして検出される場合、前記第１の予測された下部ＢＡＢフィールドと前記下部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第１下部ＢＡＢフィールドＭＶを供給する手段と、
前記第１条件及び第２条件が両方とも満たされない第３条件の下で、前記第１の下部ＢＡＢフィールドＭＶと前記第１の上部ＢＡＢフィールドＭＶが同一の場合、前記上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドを合わせてＢＡＢ単位で符号化（プログレッシブ符号化）することを決定する第２の決定手段とを含むことを特徴とする２値形状信号符号化装置。
【請求項２】
前記第２の決定手段は、前記第１の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の第１の上部ＢＡＢフィールドＭＶが存在する場合、前記第１の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の前記第１の上部ＢＡＢフィールドＭＶを第１ＭＶとして出力すると同時に、前記第１ＭＶが存在することを示すモード信号ＦＲ-Ｎ１を生成し、前記第１ＭＶが存在しない場合は前記上部ＢＡＢフィールド及び前記下部ＢＡＢフィールドを出力することを特徴とする請求項１に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項３】
前記前下部フィールド内の下部ＢＡＢフィールドの中に、前記上部ＢＡＢフィールドと同一のものが第２の予測された上部ＢＡＢフィールドとして検出される場合、前記第２の予測された上部ＢＡＢフィールドと前記上部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第２上部ＢＡＢフィールドＭＶを供給する手段と、
前記前上部フィールド内の上部ＢＡＢフィールドの中に、前記下部ＢＡＢフィールドと同一のものが第２の予測された下部ＢＡＢフィールドとして検出される場合、前記第２の予測された下部ＢＡＢフィールドと前記下部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第２下部ＢＡＢフィールドＭＶを供給する手段と、
前記第３条件の下で、前記第２の下部ＢＡＢフィールドＭＶと前記第２の上部ＢＡＢフィールドＭＶが同一の場合、前記下部ＢＡＢフィールド及び上部ＢＡＢフィールドを合わせてＢＡＢ単位で符号化（プログレッシブ符号化）することを決定する第３の決定手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項４】
前記第３の決定手段は前記第２の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の第２の上部ＢＡＢフィールドＭＶが存在する場合、前記上部ＢＡＢフィールド及び前記下部ＢＡＢフィールドをＢＡＢ単位で符号化することを決定し、前記第２の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の前記第２の上部ＢＡＢフィールドＭＶを第２ＭＶとして出力するとともに、前記第２ＭＶが存在することを示すモード信号ＦＲ-Ｎ２を生成し、前記第２ＭＶが存在しない場合は、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶ、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶが存在するか否かをチェックして、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶも、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶも存在しない場合、上部ＢＡＢフィールドと前記下部ＢＡＢフィールドとを結合して生成されるＢＡＢを出力し、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶ、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶのうち少なくとも１つが存在する場合は、前記ＢＡＢをＢＡＢフィールド単位に符号化することを決定して前記上部ＢＡＢフィールドと前記下部ＢＡＢフィールドを出力し、このとき第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶが存在する、または２つのＭＶのうち第１上部ＢＡＢフィールドＭＶのみが存在する場合は、前記第１上部ＢＡＢフィールドＭＶを制御信号ＣＴ１と共に供給し、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶのうち第２上部ＢＡＢフィールドＭＶのみが存在する場合は、第２上部ＢＡＢフィールドＭＶを制御信号ＣＴ２と共に供給し、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶが存在する場合、または前記第１下部ＢＡＢフィールドＭＶのみが存在する場合は、前記第１下部ＢＡＢフィールドＭＶを制御信号ＣＢ１と共に供給し、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶのうち第２下部ＢＡＢフィールドＭＶのみが存在する場合は、第２下部ＢＡＢフィールドＭＶを制御信号ＣＢ２と共に供給することを特徴とする請求項３に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項５】
前記第１の決定手段が、前記ＢＡＢ内の全ての２値画素が背景画素である場合、モード信号ＦＲ-３を生成し、前記ＢＡＢ内の全ての２値画素が物体画素である場合、モード信号ＦＲ-４を生成し、前記第２条件が成り立つ場合において、前記上部ＢＡＢフィールド内の全ての２値画素が背景画素である場合モード信号Ｔ-３を生成し、前記上部ＢＡＢフィールド内の全ての２値画素が物体画素である場合モード信号Ｔ-４を生成し、前記下部ＢＡＢフィールド内の全ての２値画素が背景画素である場合モード信号Ｂ-３を生成し、前記下部ＢＡＢフィールド内の全ての２値画素が物体画素である場合モード信号Ｂ-４を生成することを特徴とする請求項４に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項６】
モード信号Ｔ-３及びＴ-４を符号化して、符号化されたモード信号［Ｔ-３］及び［Ｔ-４］を符号化された上部ＢＡＢフィールドとして供給し、またモード信号Ｂ-３及びＢ-４を符号化して、符号化されたモード信号［Ｂ-３］及び［Ｂ-４］を符号化された下部ＢＡＢフィールドとして供給し、前記制御信号ＣＴ１または前記制御信号ＣＴ２に応答して上部ＢＡＢフィールドを符号化して符号化された上部ＢＡＢフィールドを生成し、前記制御信号ＣＢ１または前記制御信号ＣＢ２に応答して下部ＢＡＢフィールドを符号化して符号化された下部ＢＡＢフィールドを生成し、前記モード信号ＣＴ１とＣＴ２の何れも生成されないときに前記モード信号Ｔ−３とＴ−４が何れも生成されない場合、上部ＢＡＢフィールドの２値画素データをイントラコンテキストベース算術符号化（ＣＡＥ: Context based Arithmetic Encoding）法またはインターＣＡＥ法のうち予め定められた一方を用いて符号化して、符号化された上部ＢＡＢフィールド２値画素データを生成すると同時に、前記上部ＢＡＢフィールドに対する符号化されたモード信号を生成した後、前記符号化された上部ＢＡＢフィールド２値画素データと対応する前記符号化されたモード信号とを結合して符号化された上部ＢＡＢフィールドとして生成し、また前記モード信号Ｂ-３及びＢ-４、前記制御信号ＣＢ１及びＣＢ２の何れも生成されない場合、下部ＢＡＢフィールドの２値画素データをイントラＣＡＥ法またはインターＣＡＥ法のうち前記予め定められた一方を用いて符号化して、符号化された下部ＢＡＢフィールド２値画素データを生成すると同時に対応する符号化されたモード信号を生成し、前記符号化された下部ＢＡＢフィールド２値画素データと前記対応する符号化されたモード信号とを結合して、符号化された下部ＢＡＢフィールドを生成するＢＡＢフィールド符号化手段を更に有することを特徴とする請求項５に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項７】
前記ＢＡＢフィールド符号化手段が、前記制御信号ＣＴ１に応答して上部ＢＡＢフィールドに対する予め定められた動きベクトル予測値（ＭＶＰs: Motion Vector Predictor for shape）と、入力された前記第１上部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、前記上部ＢＡＢフィールドに対する動きベクトル差分（ＭＶＤs: Motion Vector Difference for shape）が「０」であるか否かをチェックして、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＴＴ-１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＴＴ−２を生成し、その後前記モード信号ＴＴ-１を符号化して符号化されたモード信号［ＴＴ-１］を符号化された上部ＢＡＢフィールドとして供給するか、あるいは前記ＭＶＤｓと前記モード信号ＴＴ-２を符号化して符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＴＴ-２］を各々生成した後、前記符号化されたＭＶＤsと前記符号化されたモード信号［ＴＴ-２］とを結合して、符号化された上部ＢＡＢフィールドとして供給し、また前記制御信号ＣＴ２に応答して、前記上部ＢＡＢフィールドに対する前記予め定められたＭＶＰsと入力された第２上部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、上部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックしてＭＶＤsが「０」である場合はモード信号ＢＴ-１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＢＴ-２を生成し、その後、前記モード信号ＢＴ-１を符号化して符号化されたモード信号［ＢＴ-１］を符号化された上部ＢＡＢフィールドとして供給するか、あるいは前記上部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤsと前記モード信号ＢＴ-２を符号化して符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＢＴ-２］を各々生成した後、前記符号化されたＭＶＤsと前記符号化されたモード信号［ＢＴ-２］とを結合して、符号化された上部ＢＡＢフィールドとして供給することを特徴とする請求項６に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項８】
前記ＢＡＢフィールド符号化手段が、前記制御信号ＣＢ１に応答して、下部ＢＡＢフィールドに対する予め定められた動きベクトル予測値（ＭＶＰs: Motion Vector Predictor for shape）と入力された第１下部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、下部ＢＡＢフィールドに対する動きベクトル差分（ＭＶＤs: Motion Vector Difference for shape）が「０」であるか否かをチェックし、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＢＢ-１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＢＢ-２を生成し、その後、前記モード信号ＢＢ-１を符号化して符号化されたモード信号［ＢＢ-１］を前記符号化された下部ＢＡＢフィールドとして供給するか、あるいは前記下部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤｓ及び前記モード信号ＢＢ-２を符号化して符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＢＢ-２］を各々生成した後、前記符号化されたＭＶＤsと前記符号化されたモード信号［ＢＢ-２］とを結合して符号化された下部ＢＡＢフィールドとして供給し、また前記制御信号ＣＢ２に応答して前記下部ＢＡＢフィールドに対する前記予め定められたＭＶＰsと入力された第２下部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、下部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックして、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＴＢ-１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＴＢ-２を生成し、その後、前記モード信号ＴＢ-１を符号化して前記符号化されたモード信号［ＴＢ-１］を符号化された下部ＢＡＢフィールドとして供給するか、あるいは前記下部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤsと前記モード信号ＴＢ-２を符号化して符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＴＢ-２］を各々生成した後、前記符号化されたＭＶＤsと前記符号化されたモード信号［ＴＢ-２］とを結合して符号化された下部ＢＡＢフィールドとして供給することを特徴とする請求項７に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項９】
前記モード信号ＦＲ-３及びＦＲ-４を符号化して、符号化されたモード信号［ＦＲ-３］及び［ＦＲ-４］を符号化されたＢＡＢとして供給し、前記モード信号ＦＲ-Ｎ１と前記モード信号ＦＲ-Ｎ２のいずれかが入力されると、前記ＢＡＢに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックして、その結果に基づいて符号化されたＢＡＢを供給し、前記モード信号ＦＲ-３及びＦＲ-４の何れも生成されず且つ前記モード信号ＦＲ-Ｎ１及びＦＲ-Ｎ２の何れも入力されない場合は、入力された前記ＢＡＢの画素データをイントラＣＡＥ法及びインターＣＡＥ法のうち前記予め定められた一方を用いて符号化し、符号化されたＢＡＢ２値画素データを生成するとともに、前記ＢＡＢに対応するモード信号を符号化して符号化された対応するモード信号を生成した後、前記符号化されたＢＡＢ２値画素データと前記符号化された対応するモード信号とを結合して、符号化されたＢＡＢを生成し、上部ＢＡＢフィールドと下部ＢＡＢフィールドとに分けて出力するＢＡＢフレーム符号化手段を更に有することを特徴とする請求項８に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項１０】
前記ＢＡＢフレーム符号化手段が、前記ＢＡＢに対してモード信号ＦＲ-Ｎ１が入力される場合、前記ＢＡＢに対する予め定められたＭＶＰｓに基づいて前記ＢＡＢに対するＭＶＤｓが「０」であるか否かをチェックし、前記ＭＶＤｓが「０」であればモード信号ＦＲ−１を生成し、前記ＭＶＤｓが「０」でなければモード信号ＦＲ−２を生成し、その後前記モード信号ＦＲ−１を符号化して符号化されたモード信号［ＦＲ−１］を符号化されたＢＡＢとして供給するか、あるいは前記ＢＡＢに対するＭＶＤｓ及びモード信号ＦＲ−２を各々符号化して符号化されたＭＶＤｓと符号化されたモード信号［ＦＲ−２］を生成した後、前記符号化されたＭＶＤｓと前記符号化されたモード信号［ＦＲ−２］を結合して符号化されたＢＡＢとして供給し、また前記モード信号ＦＲ−Ｎ２が入力される場合、前記ＢＡＢに対する予め定められたＭＶＰｓに基づいて前記ＢＡＢに対するＭＶＤｓが「０」であるか否かをチェックし、前記ＭＶＤｓ「０」であればモード信号ＦＲ−１′を生成し、前記ＭＶＤｓが「０」でなければモード信号ＦＲ−２′を生成し、その後前記モード信号ＦＲ−１′を符号化して符号化されたモード信号  ［ＦＲ−１′］を符号化されたＢＡＢとして供給するか、あるいは前記ＢＡＢに対するＭＶＤｓ  及び前記モード信号ＦＲ−２′を各々符号化して符号化されたＭＶＤｓ  及び符号化されたモード信号［ＦＲ−２′］を生成した後、前記符号化されたＭＶＤｓ  と前記符号化されたモード信号［ＦＲ−２′］を結合して符号化されたＢＡＢとして出力することを特徴とする請求項９に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項１１】
前記上部ＢＡＢフィールドの２値画素データをイントラＣＡＥ法及びインターＣＡＥ法のうち予め定められた一方を用いて符号化して符号化された上部ＢＡＢフィールド２値画素データを生成すると同時に、前記上部ＢＡＢフィールドに対する符号化された対応するモード信号を生成し、前記符号化された上部ＢＡＢフィールド２値画素データ及び前記対応する符号化されたモード信号を結合して符号化された上部ＢＡＢフィールドを生成し、前記下部ＢＡＢフィールドの２値画素データをイントラＣＡＥ法及びインターＣＡＥ法のうち前記予め定められた一方を用いて符号化して符号化された下部ＢＡＢフィールド２値画素データを生成すると同時に、前記下部ＢＡＢフィールドに対する符号化された対応する符号化されたモード信号を生成し、前記符号化された下部ＢＡＢフィールド２値画素データと前記符号化された対応するモード信号とを結合して符号化された下部ＢＡＢフィールドを生成し、前記符号化された上部ＢＡＢフィールドと前記符号化された下部ＢＡＢフィールドとを結合してフォーマッティングされた符号化されたＢＡＢを生成する手段と、前記符号化されたＢＡＢに対する第１データビット及び前記フォーマッティングされた符号化されたＢＡＢに対する第２データビットを計算して第１データビット数及び第２データビット数を生成する手段と、前記第１データビット数と前記第２データビット数とを比較して、前記第１データビット数が前記第２データビット数より小さい場合、第１選択信号を供給し、前記第１データビット数が前記第２データビット数以上の場合は、第２選択信号を供給する手段と、前記第１選択信号に応答して、前記符号化されたＢＡＢを選択された符号化されたＢＡＢとして選択し、前記第２選択信号に応答して、前記フォーマッティングされた符号化されたＢＡＢを選択された符号化ＢＡＢとして選択する手段とを更に有することを特徴とする請求項１０に記載の２値形状信号符号化装置。
【請求項１２】
前記現フレーム及び前記前フレームが、現ビデオ物体平面（ＶＯＰ, Video Object Plane）及び前ＶＯＰに各々置き換えられることを特徴とする請求項１１に記載の２値形状信号符号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２値形状信号（Binary Shape Signal）を適応的に符号化するための２値形状信号符号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、テレビ電話及び電子会議のようなディジタルビデオシステムでは、映像フレーム信号は「画素」と呼ばれる一連のディジタルデータからなっているため、各映像フレーム信号を表現するのには大量のディジタルデータが必要である。
【０００３】
しかしながら、通常の伝送チャネル上の利用可能な周波数帯域幅は制限されているので、そのチャネルを通じて大量のディジタルデータを伝送するためには、特に、テレビ電話及び電子会議のような低ビットレートの映像信号符号化器（エンコーダ）の場合、様々なデータ圧縮技法を用いて伝送すべきデータの量を圧縮するか減らさなければならない。
【０００４】
低ビットレートの映像信号符号化システムにおいて、映像信号を符号化する方法の１つにいわゆる物体指向分析／合成符号化技法（Object-Oriented Analysis-Synthesis coding technique）がある。この物体指向分析／合成符号化技法によれば、入力映像信号は複数の物体（オブジェクト）に分けられ、各物体の動き、輪郭線及び画素データを規定する３つの組よりなるパラメータが異なる符号化チャネルを通じて取り扱われる。
【０００５】
そのような物体指向分析／合成符号化技法の一例として、所謂、ＭＰＥＧ-４（Moving Picture Experts Group phase 4）があるが、このＭＰＥＧ-４は低ビットレート通信、対話式マルチメディア（例えば、ゲーム、対話式テレビ、等々）及び領域監視用機器のような応用分野においてコンテンツベースのインタラクティビティ、符号化効率の改善及び／または汎用アクセシビリティを可能とする視聴覚（オーディオービジュアル）符号化標準を提供するべく設計されている。
【０００６】
ＭＰＥＧ-４によれば、入力ビデオ映像は複数のビデオ物体平面（ＶＯＰ, Video Object Plane）に分けられる。これらのＶＯＰは、使用者がアクセスして操作することのできるビットストリーム内のエンティティ（entity）に対応する。ＶＯＰを物体に対応させることが可能であり、このときＶＯＰは幅及び高さが各物体を取り囲む1６画素（マクロブロックの大きさ）の最小倍数になる四角形で表すことができる。よって、符号化部はＶＯＰ単位、即ち、物体単位で入力ビデオ映像を取り扱うことになる。
【０００７】
ＭＰＥＧ−４におけるＶＯＰは、輝度及びクロミナンスデータからなるカラー情報と形状情報とを含む。形状情報は、輝度データと関連し、例えば、２値マスク（binary mask）によって表される。２値マスクにおいて、一方の２値の値（例えば、０）は物体の外にある画素（背景画素）を、他方の２値の値（例えば、２５５）は物体の内部にある（物体画素）を示すのに用いられる。
【０００８】
フレームまたはＶＯＰ内の物体の形状及び位置を表す２値形状信号は、２値マスクとして表現され、複数の２値アルファブロック（Binary Alpha Block: ＢＡＢ）に分けることができる。ここで、各ＢＡＢは、例えば、１６×１６個の２値画素からなるブロックによって表される。
【０００９】
ＢＡＢを符号化するためには、従来のコンテクストベース算術符号化（Context-based Arithmetic Encoding：CAE）法のようなビットマップベース形状符号化（Bit-map-based shape Encoding）法が用いられる。詳述すると、イントラモードでは、現フレーム（または、ＶＯＰ）内のＢＡＢは、イントラＣＡＥ法により符号化され、符号化ＢＡＢを発生するが、このときＢＡＢのある２値画素のコンテクスト値（context value）は、フレーム（または、ＶＯＰ）内のその２値画素を取囲む２値画素のコンテクスト値を用いて求められる。
【００１０】
インタモードでは、現フレーム（または、ＶＯＰ）内のＢＡＢは、インタＣＡＥ法またはイントラＣＡＥ法のいずれかにより符号化されて符号化ＢＡＢを発生する。インタＣＡＥ法では、ＢＡＢのある２値画素のコンテクスト値は、現フレーム（または、ＶＯＰ）内のその２値画素を取囲む２値画素のコンテクスト値及び前フレーム（またはＶＯＰ）内の２値画素のコンテクスト値を用いて求められる。(「ＭＰＥＧ−４ Video Verification Model Version 7.0、International Organization for Standardization、Coding of Moving and Associated Audio Information、ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642、Bristol、1997年４月、28〜30頁」参照）。
【００１１】
一方、符号化効率を向上させるために、例えば、従来のＣＡＥ法によると、ＢＡＢ内の全ての２値画素値を符号化して符号化された２値画素値を復号器へ伝送する代わりにＢＡＢに対する符号化の条件を表す（または特徴付ける）モード信号を符号化して、符号化された当該モード信号を伝送するということがなされる。
【００１２】
例えば、ＢＡＢの符号化において、各々のＢＡＢに対して次の表１に示すような７個の互いに異なるモードのうちの１つを表すモード信号を与え、これを符号化して符号化されたモード信号として伝送する。
【００１３】
【表１】
0003974244.tif 000002
【００１４】
表１の７個のモード信号について説明すると、これらのモード信号は、ＢＡＢに対する動きベクトル差分（ＭＶＤs: Motion Vector Difference for shape）が「０」であり、且つＢＡＢ内の２値画素値の符号化がなされなかったことを表す第１モード信号（ここで、ＭＶＤsはＢＡＢの動きベクトル（ＭＶ: Motion Vector）とＢＡＢに対する動きベクトル予測値（ＭＶＰs: Motion Vector Predictor for shape）との間の差を表す）と、ＢＡＢに対するＭＶＤsが「０」でなく、且つＢＡＢ内の２値画素値の符号化がなされなかったことを表す第２モード信号と、ＢＡＢ内の全ての２値画素値が背景画素であることを表す第３モード信号と、ＢＡＢ内の全ての２値画素が物体画素であることを表す第４モード信号と、ＢＡＢ内の２値画素値がイントラＣＡＥ符号化されたことを表す第５モード信号と、ＢＡＢに対するＭＶＤsが「０」であり、且つＢＡＢ内の２値画素値がインターＣＡＥ符号化されたことを表す第６モード信号と、ＢＡＢに対するＭＶＤsが「０」でなく、ＢＡＢ内の２値画素値がインターＣＡＥ符号化されたことを表す第７モード信号とを含む（「ＭＰＥＧ−４ Video Verification Model Version 7.0,International Organization for Standardization, Coding of Moving and Associated Audio Information, ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642, Bristol, April, 1997, pp 20−２1」参照）。
【００１５】
上記のような従来のモード符号化方法を用いている従来の２値形状信号符号化方法は、基本的にプログレッシブ符号化（Progressive Coding）法である。即ち、従来の２値形状信号符号化方法においては、フィールド単位の動きベクトル推定技法を用いて行われるインタレース符号化（Interlaced Coding）技法は用いられなかった。従って、フレーム間の時間的及び／または空間的相関度がフィールド間の時間的及び／または空間的相関度より低い場合でもインタレース符号化技法は用いられず、符号化効率を向上させるのに限界があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主な目的は、２値形状信号に対してプログレッシブ符号化及びインタレース符号化を適応的に行うことによって、２値形状信号を適応的に符号化するための２値形状信号符号化装置を提供して符号化効率を向上させることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、現フレーム及び前フレームに基づいて現フレーム内のＭ×Ｎ画素よりなる２値アルファブロック（ＢＡＢ: Binary Alpha Block）を適応的に符号化するための２値形状信号符号化装置であって、現フレーム及び前フレームは複数個のＢＡＢを有し、各々のフレームは上部及び下部フィールドを有し、各々のＢＡＢは上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドを有し、各々の２値画素は背景または物体画素を表す２値のいずれかを有し、Ｍ、Ｎは各々正の整数であり、前記現フレーム内のＢＡＢ内の全ての２値画素が背景画素である場合または物体画素である場合（即ち、第１条件が成り立つ場合）、現フレーム内のＢＡＢをＢＡＢ単位で符号化することを決定し、前記第１条件が満たされないときは、上部ＢＡＢフィールドまたは下部ＢＡＢフィールドのいずれかの全ての２値画素が物体画素である場合または背景画素である（即ち、第２条件が成立する）場合、ＢＡＢをＢＡＢフィールド単位で符号化することを決定し、前記第１条件及び第２条件が両方とも満たされない第３条件の下では上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドを出力する決定手段と、前記上部ＢＡＢフィールドを伝達するとともに、前上部フィールド内の上部ＢＡＢフィールドの中に、前記上部ＢＡＢフィールドと同一なものが第１の予測された上部ＢＡＢフィールドとして検出される場合、前記第１の予測された上部ＢＡＢフィールドと前記上部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第１上部ＢＡＢフィールド動きベクトルを供給する手段と、前記下部ＢＡＢフィールドを伝達するとともに、前下部フィールド内の下部ＢＡＢフィールドの中に、前記下部ＢＡＢフィールドと同一のものが第１の予測された下部ＢＡＢフィールドとして検出される場合、前記第１の予測された下部ＢＡＢフィールドと前記下部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第１下部ＢＡＢフィールド動きベクトルを供給する手段とを含むことを特徴とする２値形状信号符号化装置が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の好適な一実施例による２値形状信号符号化装置を示す。また図３に、本発明による２値形状信号符号化装置を説明するのに用いられる前上部フィールド３０５及び前下部フィールド３１０を有する前フレーム３００と、上部フィールド３２５と、下部フィールド３３０とを備える現フレーム３２０を示す。
【００１９】
図１に示したのは、本発明の好適実施例による、現フレーム及び前フレームに基づいて現フレーム内のＭ×Ｎ画素よりなる２値アルファブロック（ＢＡＢ: Binary Alpha Block）を符号化するための２値形状信号符号化装置１００である。ここで、現フレーム及び前フレームは複数個のＢＡＢを有し、各々のフレームは上部フィールド及び下部フィールドを備え、各々のＢＡＢは上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドを有し、各々の２値画素は背景画素及び物体画素を表す２値のいずれかを有し、Ｍ及びＮは各々正の整数である。Ｍ及びＮは、代表的には各々「１６」である。ここで、上部フィールドはフレームの偶数番目のラインのみを有する偶数のフィールドを表し、下部フィールドはフレームの奇数番目のラインのみを有する奇数のフィールドを表す。ここで、フレームの各ラインは一連の画素値を有する。
【００２０】
装置１００は、第１決定部１１０、第１ＢＡＢフィールド動き推定（ＭＥ: Motion Estimation）部１２０、第２決定部１３０、第２ＢＡＢフィールドＭＥ部１４０、第３決定部１６０、ＢＡＢフィールド符号化部１７０、ＢＡＢフレーム符号化部１８０、第４決定部１９０、及びマルチプレクサ（ＭＵＸ）１９６を有する。第１ＢＡＢフィールドＭＥ部１２０は、第１上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２１及び第１下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２２を備える。第２ＢＡＢフィールドＭＥ部１４０は、第２上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４２を備える。また、第４決定部１９０は、ＢＡＢフィールド符号化部１９２、データビット計算部１９３、比較部１９４、及び選択部１９５を備える（図２参照）。
【００２１】
前フレーム及び現フレームは、各々、現ビデオ物体平面（ＶＯＰ: Video Object Plane）及び前ＶＯＰに置き換えることができることに注目されたい。説明の便宜上、現フレーム及び前フレームに基づいて現フレーム内のＢＡＢを適応的に符号化する場合について、図１〜図３を参照しながら２値形状信号符号化装置１００の説明を行う。
【００２２】
最初、インターモードにおいて、現フレーム内のＢＡＢがラインＬ５を通じて第１決定部１１０に入力される。また、前上部フィールドがラインＬ１を通じて第１上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４２に入力され、前下部フィールドがラインＬ２を通じて第１下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２２及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４１に入力される。
【００２３】
第１決定部１１０は、ＢＡＢ内の全ての２値画素が背景画素である場合、または物体画素である場合（即ち、第１条件が成り立つ場合）、現フレーム内のＢＡＢをＢＡＢ単位で符号化することを決定し、第１条件が満たされないときは、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドの一方の全ての２値画素が物体画素である場合または背景画素である場合のうちのいずれかが成立する（第２条件）場合、ＢＡＢをＢＡＢフィールド単位で符号化することを決定する。また、第１決定部１１０は、第１条件も第２条件もどちらも満たされない第３条件の下では上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをラインＬ１１及びラインＬ１２を通じて第１ＢＡＢフィールドＭＥ部１２０に供給する。
【００２４】
より詳しく説明すると、第１決定部１１０は、ＢＡＢ内の全ての２値画素が背景画素である（この場合は、ＢＡＢはALL_0として特徴付けられる）か、または物体画素である（この場合は、ＢＡＢはALL_255として特徴づけられる）場合、ＢＡＢをＢＡＢ単位に符号化することを決定し、ＢＡＢがALL_0として特徴付けられる場合はモード信号ＦＲ-３を発生し、ＢＡＢがALL_255として特徴付けられる場合はモード信号ＦＲ-４を発生する。そうして、第１決定部１１０は、モード信号ＦＲ-３またはＦＲ-４をラインＬ１０を通じてＢＡＢフレーム符号化部１８０に供給する。
【００２５】
以後の説明では、便宜上、あるＢＡＢフィールド（即ち上部ＢＡＢフィールドまたは下部ＢＡＢフィールド）内の全ての２値画素が背景画素である場合、そのＢＡＢフィールドはALL_0として特徴付けられ、物体画素である場合は、そのＢＡＢフィールドはALL_255として特徴付けられるものとする。ＢＡＢ（またはＢＡＢフィールド）がALL_0として（または、ALL_255として）特徴付けられるか否かの判定は、本分野では公知の従来方法を用いて行うことができる。
【００２６】
ＢＡＢがALL_0としても、ALL_255としても特徴付けられない場合に、上部ＢＡＢフィールドがALL_0またはAll_255として特徴づけられると、第１決定部１１０はＢＡＢをＢＡＢフィールド単位に符号化することを決定し、上部ＢＡＢフィールドがALL_0として特徴付けられる場合はＴ-３モード信号を発生し、上部ＢＡＢフィールドがALL_255として特徴付けられる場合はＴ-４モード信号を発生する。その後、第１決定部１１０は、モード信号Ｔ-３またはＴ-４をラインＬ７を通じてＢＡＢフィールド符号化部１７０に供給する。
【００２７】
また、第１決定部１１０は、下部ＢＡＢフィールドがALL_0及びALL_255のいずれかとして特徴付けられる場合も、ＢＡＢフィールド単位に符号化することを決定し、下部ＢＡＢフィールドがALL_0として特徴づけられる場合はＢ-３モード信号を発生し、下部ＢＡＢフィールドがALL_255として特徴付けられる場合はＢ-４モード信号を発生する。その後、第１決定部１１０は、モード信号Ｂ-３またはＢ-４をラインＬ７を通じてＢＡＢフィールド符号化部１７０に供給する。
【００２８】
モード信号ＦＲ−３、ＦＲ−４、Ｔ−３、Ｔ−４、Ｂ−３、Ｂ−４のうちの何れも発生しない場合、第１決定部１１０は、上部ＢＡＢフィールド及び下部フィールドを各々ラインＬ１１及びラインＬ１２を通じて第１上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２１及び第１下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２２に供給する。
【００２９】
第１上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２１は、上部ＢＡＢフィールドをラインＬ１３を通じて第２決定部１３０及び第３決定部１６０に供給した後、例えば３２５のような上部フィールド内の上部ＢＡＢフィールドに対して、例えば３０５のような前上部フィールドに基づいて（図３に示されている経路ＴＴ）、第１上部ＢＡＢフィールドＭＥを行う。また、第１下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２２は第１下部ＢＡＢフィールドをラインＬ１４を通じて第２決定部１３０及び第３決定部１６０に供給した後、例えば３３０のような下部フィールド内の下部ＢＡＢフィールドに対して、例えば３１０のような前下部フィールドに基づいて、図３に示されている経路ＢＢに沿って、第１下部ＢＡＢフィールドＭＥを行う。
【００３０】
より詳しく説明すると、ラインＬ１１を通じて入力された上部ＢＡＢフィールドと同一なものが前上部フィールド内の前上部ＢＡＢフィールドの中に第１の予測された上部ＢＡＢフィールドとして検出される場合（この場合、その上部ＢＡＢフィールドはNO_UPDATEとして特徴付けられる）、第１上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２１は予測された上部ＢＡＢフィールドと入力された上部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第１上部ＢＡＢフィールド動きベクトル（ＭＶ: Motion Vector）をラインＬ１３を通じて第２決定部１３０及び第３決定部１６０に供給する。
【００３１】
また、前下部フィールド内の下部ＢＡＢフィールドの中に、ラインＬ１２を通じて入力された下部ＢＡＢフィールドと同一のものが第１の予測された下部ＢＡＢフィールドとして検出される場合（この場合、その下部ＢＡＢフィールドはNO_UPDATEとして特徴付けられる）、第１下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１２２は第１の予測された下部ＢＡＢフィールドと上記入力された下部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第１下部ＢＡＢフィールドＭＶをラインＬ１４を通じて第２決定部１３０及び第３決定部１６０に供給する。
【００３２】
第２決定部１３０は第１の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の第１の上部ＢＡＢフィールドＭＶが存在する場合（この場合、各々の上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドは、MV_IDENTICALとして特徴付けられる）、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをＢＡＢ毎に符号化することを決定する。
【００３３】
更に詳しく説明すると、上部ＢＡＢフィールドがNO_UPDATE及びMV_IDENTICALとして特徴付けられる場合、第２決定部１３０は第１の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の第１の上部ＢＡＢフィールドＭＶを第１ＭＶとして出力する。また同時に、第２決定部１３０は、第１ＭＶが存在することを示すモード信号ＦＲ-Ｎ１を生成する。その後、第２決定部１３０は、第１ＭＶ及びモード信号ＦＲ-Ｎ１をラインＬ１５を通じてＢＡＢフレーム符号化部１８０に供給する。
【００３４】
第１ＭＶが存在しない場合、第２決定部１３０は現フレーム内のＢＡＢの上部ＢＡＢフィールドをラインＬ１７を通じて第２上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４１に供給し、現フレーム内のＢＡＢの下部ＢＡＢフィールドをラインＬ１８を通じて第２下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４２に供給する。
【００３５】
第２上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４１は、例えば３２５のような上部フィールド内の上部ＢＡＢフィールドに対して、例えば３１０のような前下部フィールドに基づいて、図３に示されている経路ＢＴに沿って第２上部ＢＡＢフィールドＭＥを行う。また、第２下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４２は、例えば３３０のような下部フィールド内の下部ＢＡＢフィールドに対して、例えば３００のような前上部フィールドに基づいて、図３に示されている経路ＴＢに沿って第２下部ＢＡＢフィールドＭＥを行う。
【００３６】
より詳しく説明すると、前下部フィールド内の下部ＢＡＢフィールドの中に、ラインＬ１７を通じて入力された上部ＢＡＢフィールドと同一のものが第２の予測された上部ＢＡＢフィールドとして検出される場合（この場合、上部ＢＡＢフィールドは、NO_UPDATEとして特徴づけられる）、第２上部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４１は第２の予測された上部ＢＡＢフィールドと前記入力された上部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第２上部ＢＡＢフィールドＭＶをラインＬ１９を通じて第３決定部１６０に供給する。
【００３７】
また、前上部フィールド内の上部ＢＡＢフィールドの中に、ラインＬ１８を通じて入力された下部ＢＡＢフィールドと同一のものが第２の予測された下部ＢＡＢフィールドとして検出される場合（この場合、下部ＢＡＢフィールドは、NO_UPDATEとして特徴付けられる）、第２下部ＢＡＢフィールドＭＥ部１４２は第２の予測された下部ＢＡＢフィールドと上記入力された下部ＢＡＢフィールドとの間の変位を表す第２下部ＢＡＢフィールドＭＶをラインＬ２０を通じて第３決定部１６０に供給する。
【００３８】
第３決定部１６０は、第２の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の第２の上部ＢＡＢフィールドＭＶが存在する場合（この場合、上部ＢＡＢフィールド及び下部フィールドは、各々、MV_IDENTICALとして特徴付けられる）、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをＢＡＢ毎に符号化することを決定する。
【００３９】
更に詳細に説明すると、上部ＢＡＢフィールドがNO_UPDATE及びMV_IDENTICALとして特徴付けられる場合、第３決定部１６０は、第２の下部ＢＡＢフィールドＭＶと同一の第２の上部ＢＡＢフィールドＭＶを第２ＭＶとして出力する。また同時に、第３決定部１６０は、第２ＭＶ及び第２ＭＶが存在することを示すモード信号ＦＲ-Ｎ２をラインＬ２１を通じてＢＡＢフレーム符号化部１８０に供給する。
【００４０】
第２ＭＶが存在しない場合、第３決定部１６０は、そこに入力された第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶ、及び第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶが存在するか否かをチェックする。第１上部ＢＡＢフィールドＭＶも、第２上部ＢＡＢフィールドＭＶも存在せず（この場合、上部ＢＡＢフィールドは、UPDATEとして特徴づけられる）、且つ第１下部ＢＡＢフィールドＭＶも、第２下部ＢＡＢフィールドＭＶも存在しない（この場合、下部ＢＡＢフィールドはUPDATEとして特徴付けられる）場合、第３決定部１６０は、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドを従来のＢＡＢフレーム符号化法、またはフレーム単位ＭＥ法を用いたＢＡＢ符号化法を用いることによって、ＢＡＢ単位で符号化することを決定する。この場合、第３決定部１６０は、上部ＢＡＢフィールドと下部ＢＡＢフィールドとを結合してできるＢＡＢをラインＬ２２を通じてＢＡＢフレーム符号化部１８０に供給する。
【００４１】
なお、第３決定部１６０は、そこに入力された第２ＭＶがない場合において、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶと第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶの少なくとも一つが存在する場合、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをフィールドベースＭＥ技法に基づいたＢＡＢフィールド符号化法を用いてＢＡＢフィールド単位に符号化することを決定する。この場合、第３決定部１６０は、現フレーム内のＢＡＢの上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをラインＬ２３を通じてＢＡＢフィールド符号化部１７０に供給する。
【００４２】
更に、第３決定部１６０は、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶが入力される場合、または２つのＭＶのうち第１上部ＢＡＢフィールドのみが入力される場合、制御信号ＣＴ１生成して、これを第１上部ＢＡＢフィールドＭＶと共にＢＡＢフィールド符号化部１７０に供給する。また、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶのうち第２上部ＢＡＢフィールドＭＶのみが入力されると、第３決定部１６０は制御信号ＣＴ２を生成して、これを第２上部ＢＡＢフィールドＭＶと共にＢＡＢフィールド符号化部１７０に供給する。
【００４３】
また、第３決定部１６０は、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶが入力される場合、または２つのＭＶのうち第１下部ＢＡＢフィールドＭＶのみが入力される場合、第１下部ＢＡＢフィールドＭＶを制御信号ＣＢ１と共にＢＡＢフィールド符号化部１７０に供給する。また、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶのうち第２下部ＢＡＢフィールドＭＶのみが入力されると、第３決定部１６０は制御信号ＣＢ２を生成し、これを第２下部ＢＡＢフィールドＭＶと共にＢＡＢフィールド符号化部１７０に供給する。
【００４４】
ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、モード信号Ｔ−３及びＴ−４が入力されると、それらを符号化して、符号化されたモード信号［Ｔ−３］及び［Ｔ−４］を符号化された上部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。またモード信号Ｂ−３及びＢ−４が入力されると、モード信号Ｂ−３及びＢ−４を符号化して、符号化されたモード信号［Ｂ−３］及び［Ｂ−４］を符号化された下部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００４５】
また、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、制御信号ＣＴ１に応答して、上部ＢＡＢフィールドに対する予め定められた動きベクトル予測値（ＭＶＰs: Motion Vector Predictor for shape）と、入力された第１上部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、上部ＢＡＢフィールドに対する動きベクトル差分（ＭＶＤs: Motion Vector Difference for shape）が「０」であるか否かを検討して、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＴＴ−１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＴＴ−２を生成する。
【００４６】
そうして、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、モード信号ＴＴ−１を符号化して、符号化されたモード信号［ＴＴ−１］を符号化された上部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給するか、あるいは上部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤs及びモード信号ＴＴ−２を符号化して、符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＴＴ−２］を各々生成した後、符号化されたＭＶＤsと符号化された［ＴＴ−２］とを結合して、符号化された上部ＢＡＢフィールドとしてラインL２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００４７】
さらに、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、制御信号ＣＴ２に応答して、上部ＢＡＢフィールドに対する予め定められたＭＶＰsと入力された第２上部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、上部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックして、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＢＴ−１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＢＴ−２を生成する。
【００４８】
そうして、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、モード信号ＢＴ−１を符号化して、符号化されたモード信号［ＢＴ−１］を符号化された上部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給するか、あるいは上部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤs及びモード信号ＢＴ−２を符号化して符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＢＴ−２］を各々生成した後、符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＢＴ−２］とを結合して、符号化された上部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００４９】
さらに、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、制御信号ＣＢ１に応答して、下部ＢＡＢフィールドに対する予め定められたＭＶＰsと、入力された第１下部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、下部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックして、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＢＢ−１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＢＢ−２を生成する。
【００５０】
そうして、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、モード信号ＢＢ−１を符号化して、符号化されたモード信号［ＢＢ−１］を符号化された下部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給するか、あるいは下部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤs及びモード信号ＢＢ−２を符号化して、符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＢＢ−２］とを各々生成した後、符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＢＢ−２］とを結合して、符号化された下部ＢＡＢフィールドとしてラインL２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００５１】
同様に、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、制御信号ＣＢ２に応答して、下部ＢＡＢフィールドに対する予め定められたＭＶＰsと入力された第２下部ＢＡＢフィールドＭＶとに基づいて、下部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックして、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＴＢ−１を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＴＢ−２を生成する。
【００５２】
そうして、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、モード信号ＴＢ−１を符号化して、前記符号化されたモード信号［ＴＢ−１］を符号化された下部フィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給するか、あるいは下部ＢＡＢフィールドに対するＭＶＤs及びモード信号ＴＢ−２を符号化して、符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＴＢ−２］を各々生成した後、符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＴＢ−２］とを結合して、符号化された下部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００５３】
モード信号Ｔ−３及びＴ−４、制御信号ＣＴ１及びＣＴ２の何れも生成されない場合、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、上部ＢＡＢフィールドをイントラコンテキストベース算術符号化（ＣＡＥ: Context based Arithmetic Encoding）法及びインターＣＡＥ法のうち予め定められた一方の方法を用いて符号化して、符号化された上部ＢＡＢフィールド２値画素データを生成すると同時に、上部ＢＡＢフィールドに対するモード信号を生成し、これを符号化して、符号化されたモード信号を生成する。その後、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、符号化された上部ＢＡＢフィールド２値画素データと対応する符号化されたモード信号とを結合して、符号化された上部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００５４】
モード信号Ｂ−３及びＢ−４、制御信号ＣＢ１及びＣＢ２の何れも生成されない場合、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、下部ＢＡＢフィールドをイントラＣＡＥ方法及びインターＣＡＥ方法のうち予め定められた一方の方法を用いて符号化して、符号化された下部ＢＡＢフィールド２値画素データを生成すると同時に、下部ＢＡＢフィールドに対するモード信号を生成し、このモード信号を符号化されたモード信号に符号化する。その後、ＢＡＢフィールド符号化部１７０は、符号化された下部ＢＡＢフィールド２値画素データと対応する符号化されたモード信号とを結合して、符号化された下部ＢＡＢフィールドとしてラインＬ２４を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００５５】
一方、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、モード信号ＦＲ−３及びＦＲ−４がラインＬ１０を通じて入力されると、モード信号ＦＲ−３及びＦＲ−４を符号化して、各号化されたモード信号［ＦＲ−３］及び［ＦＲ−４］を符号化されたＢＡＢとしてラインＬ２５を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００５６】
また、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、モード信号ＦＲ-Ｎ１がラインＬ１５を通じて入力される場合、ＢＡＢに対する予め定められたＭＶＰs及び入力された第１ＭＶに基づいて、ＢＡＢに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックして、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＦＲ−１を生成し、そうでなければモード信号ＦＲ−２を生成する。
【００５７】
その後、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、モード信号ＦＲ−１を符号化して、符号化されたモード信号 ［ＦＲ−１］を符号化されたＢＡＢとしてラインＬ２５を通じてＭＵＸ１９６に供給するか、あるいはＢＡＢに対するＭＶＤsとモード信号ＦＲ−２を符号化して、符号化されたＭＶＤsと符号化されたモード信号［ＦＲ−２］を各々生成した後、符号化されたＭＶＤsと符号化された［ＦＲ−２］とを結合して、符号化されたＢＡＢとしてラインＬ２５を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００５８】
モード信号ＦＲ-Ｎ２がラインＬ２１を通じて入力される場合も、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、ＢＡＢに対する予め定められたＭＶＰs及び入力された第２ＭＶに基づいて、ＢＡＢに対するＭＶＤsが「０」であるか否かをチェックし、ＭＶＤsが「０」であればモード信号ＦＲ−１′を生成し、ＭＶＤsが「０」でなければモード信号ＦＲ−２′を生成する。
【００５９】
そうして、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、モード信号ＦＲ−１′を符号化して、符号化されたモード信号 ［ＦＲ−１′］を符号化されたＢＡＢとしてラインＬ２５を通じてＭＵＸ１９６に供給するか、あるいはＢＡＢに対するＭＶＤs とモード信号ＦＲ−２′を符号化して、符号化されたＭＶＤs と符号化されたモード信号［ＦＲ−２′］を各々生成した後、符号化されたＭＶＤs と符号化された［ＦＲ−２′］とを結合して、符号化されたＢＡＢとしてラインＬ２５を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００６０】
ここで、ＢＡＢフレーム符号化部１８０において、ＢＡＢがラインＬ１５及びラインＬ２１のいずれかを通じて入力される場合、ＢＡＢの上部ＢＡＢフィールドに対する予め定められたＭＶＰs及びＢＡＢの下部ＢＡＢフィールドに対する予め定められたＭＶＰsは予め定められた法則に基づいて同一となるように設定されるべきであることに注意されたい。
【００６１】
モード信号ＦＲ−３、ＦＲ−４、ＦＲ−１、ＦＲ−２、ＦＲ−１′及びＦＲ−２′の何れも生成されない場合、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、ラインＬ２２を通じてそこに入力されたＢＡＢをイントラＣＡＥ法及びインターＣＡＥ法のうち予め定められた一方の方法を用いて符号化して（この場合、ＢＡＢはINTRA CAEまたはINTER CAEとして特徴づけられる）符号化されたＢＡＢ２値画素データを生成すると同時に、前記ＢＡＢに対するモード信号を生成し、このモード信号を符号化して、符号化されたモード信号を生成する。その後、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、符号化されたＢＡＢ２値画素データと対応する符号化されたモード信号とを結合して、符号化されたＢＡＢとしてラインＬ２６を介して第４決定部１９０に供給する。同時に、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、ＢＡＢを上部ＢＡＢフィールドと下部ＢＡＢフィールドに分けて上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをラインＬ２７を通じて第４決定部１９０に供給する。
【００６２】
図２は、図１に示されている第４決定部の詳細ブロック図である。第４決定部１９０内のＢＡＢフィールド符号化部１９２は、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをＢＡＢフィールド符号化部１７０において行われるのと同じ方式でＢＡＢフィールド符号化して、符号化された上部ＢＡＢフィールドと、符号化された下部ＢＡＢフィールドとを各々生成した後、符号化された上部ＢＡＢフィールドと符号化された下部ＢＡＢフィールドとを結合して、フォーマッティングされた符号化されたＢＡＢを生成する。その後、ＢＡＢフィールド符号化部１９２は、フォーマッティングされた符号化されたＢＡＢをラインＬ２８を通じてデータビット計算部１９３及び選択部１９５に供給する。
【００６３】
一方、ＢＡＢフレーム符号化部１８０で符号化されたＢＡＢは、ラインＬ２６を通じてデータビット計算部１９３及び選択部１９５に伝達される。データビット計算部１９３は、符号化されたＢＡＢに対する第１データビット及びフォーマッティングされた符号化されたＢＡＢに対する第２データビットを計算して、第１データビット数及び第２データビット数を比較部１９４に供給する。
【００６４】
比較部１９４は、第１データビット数と第２データビット数とを比較して、第１データビット数が第２データビット数より小さい場合、第１選択信号をラインＬ２９を通じて選択部１９５に供給し、そうでない場合、即ち第１データビット数が第２データビット数以上の場合は、第２選択信号をラインＬ２９を通じて選択部１９５に供給する。
【００６５】
選択部１９５は、第１選択信号に応答して、符号化されたＢＡＢを選択された符号化されたＢＡＢとして選択し、第２選択信号に応答して、フォーマッティングされた符号化されたＢＡＢを選択された符号化ＢＡＢとして選択し、選択された符号化されたＢＡＢをラインＬ３０を通じてＭＵＸ１９６に伝達する。
【００６６】
ＭＵＸ１９６は、そこに入力された符号化されたＢＡＢ、符号化された上部ＢＡＢフィールド、符号化された下部フィールド及び符号化された選択されたＢＡＢをマルチプレクシング（multiplexing）して、マルチプレクシングされたデータを伝送のために伝送器（図示せず）へ送る。
【００６７】
以上、本発明による２値形状信号符号化装置１００の説明をインターモードの場合に対して行った。イントラモードの場合は、装置１００内の第１決定部１１０、ＢＡＢフレーム符号化部１８０、第４決定部１９０、及びＭＵＸ１９６のみが、後述する点に関して若干異なった動作をする。
【００６８】
即ち、第１決定部１１０は、モード信号ＦＲ−３及びモード信号ＦＲ−４の何れも生成されない場合、ラインＬ５を通じて入力されたＢＡＢをラインＬ１０を通じてＢＡＢフレーム符号化部１８０に供給し、ＢＡＢフレーム符号化部１８０は、ＢＡＢをイントラＣＡＥ方法を用いて符号化して、符号化されたＢＡＢをラインＬ２５を通じてＭＵＸ１９６に供給する。
【００６９】
図４及び図５は、本発明の好適な一実施例による２値形状信号を適応的に符号化するための方法を説明するための流れ図である。以下、図４及び図５を参照しながら、本発明による２値形状信号符号化方法について装置１００の説明時に定義した用語を用いて簡略に説明する。
【００７０】
本発明によると、現フレーム及び前フレームに基づいて、現フレーム内のＭ×Ｎ画素（Ｍ及びＮは各々正の整数）よりなるＢＡＢを符号化するための２値形状信号符号化方法が提供される。ここで、現フレーム及び前フレームは複数個のＢＡＢを有し、各々のフレームは上部及び下部フィールドを備え、各々のＢＡＢは上部ＢＡＢフィールド及び下部フィールドを有し、各々の２値画素は背景及び物体画素を表す２値のいずれかを有する。
【００７１】
最初、インターモードにおいて、ステップＳＴ１において現フレーム内のＢＡＢがALL_0またはALL_255として特徴付けられると、ステップＳＴ１３に進む。しかし、ステップＳＴ１においてＢＡＢがALL_0にも、ALL_255にも特徴付けられない場合は、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドが生成され、ステップＳＴ２に進む。
【００７２】
ステップＳＴ２において上部ＢＡＢフィールドまたは下部ＢＡＢフィールドが、ALL_0またはALL_255として特徴付けられる場合は、ステップＳＴ１５に進む。しかし、ステップＳＴ２において上部ＢＡＢフィールド及び下部フィールドＢＡＢフィールドの何れもALL_0またはALL_255として特徴付けられなかった場合は、ステップＳＴ３に進む。
【００７３】
ステップＳＴ３では、第１上部ＢＡＢフィールド動き推定（ＭＥ）及び第１下部ＢＡＢフィールドＭＥを含む第１ＢＡＢフィールドＭＥが行われる。第１上部ＢＡＢフィールドＭＥにおいて上部ＢＡＢフィールドがNO_UPDATEとして特徴付けられる場合、第１上部ＢＡＢフィールド動きベクトル（ＭＶ）が生成される。また、第１下部ＢＡＢフィールドＭＥでは下部ＢＡＢフィールドがNO_UPDATEとして特徴づけられる場合、第１下部ＢＡＢフィールドＭＶが生成される。その後、プロセスは、ステップＳＴ５に進む。
【００７４】
ステップＳＴ５において、上部ＢＡＢフィールドが、NO_UPDATE且つMV_IDENTICALとして特徴付けられる場合、第１ＭＶが生成される。同時に、第１ＭＶが生成されたことを示すモード信号ＦＲ-Ｎ１が生成される。その後、プロセスはステップＳＴ１３に進む。しかし、ステップＳＴ５において第１ＭＶが生成されない場合は、ステップＳＴ７に進む。
【００７５】
ステップＳＴ７では、第２上部ＢＡＢフィールドＭＥ及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＥを含む第２ＢＡＢフィールドＭＥが行われる。第２上部ＢＡＢフィールドＭＥにおいて上部ＢＡＢフィールドがNO_UPDATEとして特徴付けられると、第２上部ＢＡＢフィールドＭＶが生成される。また、第２下部ＢＡＢフィールドＭＥにおいて下部ＢＡＢフィールドがNO_UPDATEとして特徴付けられると、第２下部ＢＡＢフィールドＭＶが生成される。その後、プロセスは、ステップＳＴ９に進む。
【００７６】
ステップＳＴ９において、上部ＢＡＢフィールドがNO_UPDATE且つMV_IDENTICALとして特徴付けられる場合は、ＢＡＢはＢＡＢ単位に符号化されることが決定され、第２ＭＶが生成される。また同時に、第２ＭＶが生成されたことを示すモード信号ＦＲ-Ｎ２が生成される。その後、プロセスは、ステップＳＴ１３に進む。しかし、ステップＳＴ９において第２ＭＶが生成されない場合は、ステップＳＴ１１に進む。
【００７７】
ステップＳＴ１１では、第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶ、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶが存在するか否かをチェックし、それらが一つも存在しない場合、即ち第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶ、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドが全部UPDATEとして特徴付けられる場合には、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをＢＡＢフレーム符号化法を用いて符号化することが決定される。この場合、上部ＢＡＢフィールドと下部ＢＡＢフィールドとを結合してＢＡＢを形成し、プロセスはステップＳＴ１３に進む。
【００７８】
しかし、ステップＳＴ１１において第１及び第２上部ＢＡＢフィールドＭＶ、第１及び第２下部ＢＡＢフィールドＭＶのうち、少なくとも一つが存在する場合、即ち上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドのうち、少なくとも一つがNO_UPDATEと特徴付けられる場合には、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドをＢＡＢフィールド符号化法を用いて符号化することが決定され、その後、プロセスはステップＳＴ１５に進む。
【００７９】
ステップＳＴ１５では、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドに対するＢＡＢフィールド符号化が行われる。そうしてプロセスは終了する。ＢＡＢフィールド符号化に対する詳細な説明は装置１００内のＢＡＢフィールド符号化部１７０に対する説明において行ったので、ここでは省略する。
【００８０】
一方、ステップＳＴ１３においては、ＢＡＢフィールドに対するＢＡＢフレーム符号化が行われる。その後、プロセスは、ステップＳＴ１７に進む。ＢＡＢフレーム符号化に対する詳細な説明は装置１００内のＢＡＢフレーム符号化部１８０に対する説明において行ったので、ここでは省略する。
【００８１】
ステップＳＴ１７においてＢＡＢがINTRA CAEまたはINTER CAEとして特徴付けられる場合、プロセスはステップＳＴ１９に進み、そうでない場合は、プロセスは終了する。
【００８２】
ステップＳＴ１９において、ＢＡＢは上部ＢＡＢ及び下部ＢＡＢフィールドに分けられ、上部ＢＡＢフィールド及び下部ＢＡＢフィールドは、ステップＳＴ１５において行われるのと同様にしてＢＡＢフィールド符号化され、符号化された上部ＢＡＢフィールド及び符号化された下部ＢＡＢフィールドが生成される。また、符号化された上部ＢＡＢフィールドと符号化された下部ＢＡＢフィールドは結合され、フォーマッティングされた符号化されたＢＡＢとなる。その後、プロセスは、ステップＳＴ２１に進む。
【００８３】
ステップＳＴ２１では、符号化されたＢＡＢに対する第１データビット及びフォーマッティングされた符号化されたＢＡＢに対する第２データビットを計算して、第１データビット数及び第２データビット数を生成する。その後、プロセスは、ステップＳＴ２３に進む。
【００８４】
ステップＳＴ２３においては、第１データビット数及び第２データビット数が比較される。第１データビット数が第２データビット数未満である場合、符号化されたＢＡＢが選択された符号化されたＢＡＢとして選択され、そうでない場合は、フォーマッティングされた符号化されたＢＡＢが選択された符号化されたＢＡＢとして選択される。その後、プロセスは終了する。
【００８５】
上記において、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱することなく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００８６】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、２値形状信号符号化装置において、現フレーム（または、ＶＯＰ）内のＢＡＢは、ＢＡＢ間の相関度がフィールド間の相関度より高ければ、ＢＡＢ単位の符号化（プログレッシブ符号化）技法を用いて符号化され、そうでない場合は、ＢＡＢフィールド単位の符号化（インタレース符号化）技法を用いて符号化され、それによって符号化効率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例による２値形状信号符号化装置を示す図面である。
【図２】図１に示されている第４決定部の詳細ブロック図である。
【図３】本発明による２値形状信号符号化装置を説明するために用いられる前上部フィールドと前下部フィールドを有する前フレーム及び上部フィールドと下部フィールドを有する現フレームを示す図面である。
【図４】本発明の好適な一実施例による２値形状信号の適応的な符号化方法を説明するために用いられる流れ図である。
【図５】本発明の好適な一実施例による２値形状信号の適応的な符号化方法を説明するために用いられる流れ図である。
【符号の説明】
１１０  第１決定部
１２０  第１ＢＡＢフィールド動き推定部
１２１  第１上部ＢＡＢフィールド動き推定部
１２２  第１下部ＢＡＢフィールド動き推定部
１３０  第２決定部
１４０  第２ＢＡＢフィールド動き推定部
１４１  第２上部ＢＡＢフィールド動き推定部
１４２  第２下部ＢＡＢフィールド動き推定部
１６０  第３決定部
１７０  ＢＡＢフィールド符号化部
１８０  ＢＡＢフレーム符号化部
１９０  第４決定部
１９２  ＢＡＢフィールド符号化部
１９３  データビット計算部
１９４  比較部
１９５  選択部
１９６  マルチプレクサ（ＭＵＸ）
３００  前フレーム
３０５  前上部フィールド
３１０  前下部フィールド
３２０  現フレーム
３２５  上部フィールド
３３０  下部フィールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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