JPH10234046A - エラー帯を用いた輪郭線符号化方法 - Google Patents
エラー帯を用いた輪郭線符号化方法Info
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- JPH10234046A JPH10234046A JP9194264A JP19426497A JPH10234046A JP H10234046 A JPH10234046 A JP H10234046A JP 9194264 A JP9194264 A JP 9194264A JP 19426497 A JP19426497 A JP 19426497A JP H10234046 A JPH10234046 A JP H10234046A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/527—Global motion vector estimation
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/537—Motion estimation other than block-based
- H04N19/543—Motion estimation other than block-based using regions
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/20—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video object coding
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- Signal Processing (AREA)
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 客体志向ビデオ符号化のための輪郭線符号化
方法及び輪郭線動き情報伝送方法を提供する。 【解決手段】 基準映像に対する現在映像内の客体の動
き補償を行い、動き補償された映像を得る段階（ａ）
と、段階（ａ）において動き補償された映像に入ってい
る客体の輪郭線と現在映像内の客体の輪郭線とを比較
し、現在映像内の客体の全体輪郭線を広域動き補償（Ｇ
ＭＣ）セグメントと広域動き補償失敗（ＧＭＦ）セグメ
ントに区分する段階（ｂ）と、段階（ｂ）の各ＧＭＦセ
グメントをローカル動き補償（ＬＭＣ）セグメント及び
ローカル動き補償失敗（ＬＭＦ）セグメントに区分する
段階（ｃ）と、ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメント
を動き補償符号化し、ＬＭＦセグメントを各ＬＭＦセグ
メントを構成する画素情報のみ用いて符号化する段階
（ｄ）とを含む。これにより、動き補償符号化のための
効率的な符号化がなされる。
方法及び輪郭線動き情報伝送方法を提供する。 【解決手段】 基準映像に対する現在映像内の客体の動
き補償を行い、動き補償された映像を得る段階（ａ）
と、段階（ａ）において動き補償された映像に入ってい
る客体の輪郭線と現在映像内の客体の輪郭線とを比較
し、現在映像内の客体の全体輪郭線を広域動き補償（Ｇ
ＭＣ）セグメントと広域動き補償失敗（ＧＭＦ）セグメ
ントに区分する段階（ｂ）と、段階（ｂ）の各ＧＭＦセ
グメントをローカル動き補償（ＬＭＣ）セグメント及び
ローカル動き補償失敗（ＬＭＦ）セグメントに区分する
段階（ｃ）と、ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメント
を動き補償符号化し、ＬＭＦセグメントを各ＬＭＦセグ
メントを構成する画素情報のみ用いて符号化する段階
（ｄ）とを含む。これにより、動き補償符号化のための
効率的な符号化がなされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は対象志向(object-or
iented) ビデオ符号化のための輪郭線符号化方法及び輪
郭線動き情報伝送方法に関する。
iented) ビデオ符号化のための輪郭線符号化方法及び輪
郭線動き情報伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】低ビット率のデータ伝送を必要とするシ
ステムは動き映像を用いるために映像情報を高い比率に
圧縮する。このため、既存のブロック基盤映像符号化技
法の代わりに映像を領域に分割して領域別に動き推定動
作と符号化動作を行う領域基盤動き映像符号化技法が提
案された。領域基盤動き映像符号化器は領域分割情報を
符号化するアルゴリズムによりその性能が大きく左右さ
れる。従って、効率よく輪郭線を符号化する技法が必要
である。
ステムは動き映像を用いるために映像情報を高い比率に
圧縮する。このため、既存のブロック基盤映像符号化技
法の代わりに映像を領域に分割して領域別に動き推定動
作と符号化動作を行う領域基盤動き映像符号化技法が提
案された。領域基盤動き映像符号化器は領域分割情報を
符号化するアルゴリズムによりその性能が大きく左右さ
れる。従って、効率よく輪郭線を符号化する技法が必要
である。
【０００３】領域基盤動き補償を示す図１を参照する
に、以前フレーム内の客体を用いて動き補償を行う場
合、客体に対する動き推定の不正確さまたは変形により
動き軌跡に沿って客体の周りに動き補償エラーが発生す
る。大きい動き補償エラーを有した領域を動き補償失敗
領域（以下、ＭＦ領域と称する）と定義すれば、ＭＦ領
域は現在客体と動き補償された客体との間の不一致領域
となる。図１において、ＭＦ領域は現在客体の周りの黒
い部分で示され、現在客体の周りの輪郭線は太い線で示
した。
に、以前フレーム内の客体を用いて動き補償を行う場
合、客体に対する動き推定の不正確さまたは変形により
動き軌跡に沿って客体の周りに動き補償エラーが発生す
る。大きい動き補償エラーを有した領域を動き補償失敗
領域（以下、ＭＦ領域と称する）と定義すれば、ＭＦ領
域は現在客体と動き補償された客体との間の不一致領域
となる。図１において、ＭＦ領域は現在客体の周りの黒
い部分で示され、現在客体の周りの輪郭線は太い線で示
した。
【０００４】一般に、領域基盤動き映像符号化に関連し
た符号器及び復号器は以前フレーム内の客体の輪郭線に
対する情報を予めわかっている。従って、現在フレーム
内の輪郭線は動き補償を用いることにより効率よく符号
化されうる。動き補償を用いる場合、現在フレーム内の
客体の輪郭線に入っている輪郭画素のうちＭＦ領域に当
たる輪郭画素のみ伝送を必要とする。これはその他の輪
郭線は動き補償された以前フレーム内の客体の輪郭線か
ら推定できるからである。
た符号器及び復号器は以前フレーム内の客体の輪郭線に
対する情報を予めわかっている。従って、現在フレーム
内の輪郭線は動き補償を用いることにより効率よく符号
化されうる。動き補償を用いる場合、現在フレーム内の
客体の輪郭線に入っている輪郭画素のうちＭＦ領域に当
たる輪郭画素のみ伝送を必要とする。これはその他の輪
郭線は動き補償された以前フレーム内の客体の輪郭線か
ら推定できるからである。
【０００５】Special Issue of Signal Processing: Im
age Communication on Coding techniques for Very Lo
w Bit-rate Video,Vol. ７，No. ４〜６，pp. ２７９〜
２９６，Nov.１９９５に記載されたＣ．Ｇｕ及びＭ．Ｋ
ｕｎｔによる“Contour simplification and motion co
mpensated coding”とのタイトルの参照［１］は時間相
関性を活用するビデオ符号化のための予測輪郭線符号化
技法を開示する。この参照［１］の開示によれば、各客
体に対する動き補償以後、動き補償失敗（ＭＦ）領域内
の輪郭線画素は従来のチェーン符号化技法により符号化
されて伝送される。
age Communication on Coding techniques for Very Lo
w Bit-rate Video,Vol. ７，No. ４〜６，pp. ２７９〜
２９６，Nov.１９９５に記載されたＣ．Ｇｕ及びＭ．Ｋ
ｕｎｔによる“Contour simplification and motion co
mpensated coding”とのタイトルの参照［１］は時間相
関性を活用するビデオ符号化のための予測輪郭線符号化
技法を開示する。この参照［１］の開示によれば、各客
体に対する動き補償以後、動き補償失敗（ＭＦ）領域内
の輪郭線画素は従来のチェーン符号化技法により符号化
されて伝送される。
【０００６】しかし、ＭＦ領域は一般に疎らに孤立され
た方式に分布されるので、それぞれの孤立された輪郭線
をチェーン符号と表現するには多くのオーバヘッドが要
求される。さらに、動き補償が客体基盤下で行われるの
で、客体内で小さいローカル動きのある領域さえＭＦ領
域と決定される。従って、輪郭線のフレーム間相関性を
十分活用できない問題点がある。
た方式に分布されるので、それぞれの孤立された輪郭線
をチェーン符号と表現するには多くのオーバヘッドが要
求される。さらに、動き補償が客体基盤下で行われるの
で、客体内で小さいローカル動きのある領域さえＭＦ領
域と決定される。従って、輪郭線のフレーム間相関性を
十分活用できない問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的はセグ
メント基盤の動き補償を用いることにより輪郭線を効率
よく圧縮できる輪郭線符号化方法を提供することであ
る。本発明の他の目的は輪郭線動き情報伝送方法を提供
することである。
点を解決するために案出されたもので、その目的はセグ
メント基盤の動き補償を用いることにより輪郭線を効率
よく圧縮できる輪郭線符号化方法を提供することであ
る。本発明の他の目的は輪郭線動き情報伝送方法を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の目的を
達成するためにセグメント基盤輪郭線符号化方法は、
（ａ）基準映像に対する現在映像内の客体の動き補償を
行い、動き補償された映像を得る段階と、（ｂ）段階
（ａ）において動き補償された映像に入っている客体の
輪郭線と現在映像内の客体の輪郭線とを比較し、現在映
像内の客体の全体輪郭線を広域動き補償（ＧＭＣ）セグ
メントと広域動き補償失敗（ＧＭＦ）セグメントに区分
する段階と、（ｃ）段階（ｂ）の各ＧＭＦセグメントを
ローカル動き補償（ＬＭＣ）セグメント及びローカル動
き補償失敗（ＬＭＦ）セグメントに区分する段階と、
（ｄ）ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメントを動き補
償符号化し、ＬＭＦセグメントを各ＬＭＦセグメントを
構成する画素情報のみ用いて符号化する段階とを含む。
達成するためにセグメント基盤輪郭線符号化方法は、
（ａ）基準映像に対する現在映像内の客体の動き補償を
行い、動き補償された映像を得る段階と、（ｂ）段階
（ａ）において動き補償された映像に入っている客体の
輪郭線と現在映像内の客体の輪郭線とを比較し、現在映
像内の客体の全体輪郭線を広域動き補償（ＧＭＣ）セグ
メントと広域動き補償失敗（ＧＭＦ）セグメントに区分
する段階と、（ｃ）段階（ｂ）の各ＧＭＦセグメントを
ローカル動き補償（ＬＭＣ）セグメント及びローカル動
き補償失敗（ＬＭＦ）セグメントに区分する段階と、
（ｄ）ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメントを動き補
償符号化し、ＬＭＦセグメントを各ＬＭＦセグメントを
構成する画素情報のみ用いて符号化する段階とを含む。
【０００９】本発明の他の目的を達成するために輪郭線
動き情報伝送方法は、（ａ）現在映像内の客体を動き補
償を用いて輪郭線符号化する段階と、（ｂ）段階（ａ）
で輪郭線符号化された現在客体の位置情報を伝送する段
階とを含む。前述した本発明の他の目的は、現在映像内
の客体を動き補償を用いて輪郭線符号化する段階（ａ）
と，及び段階（ａ）で輪郭線符号化された現在客体を現
在客体の絶対位置と相対位置のうち一つで表現される位
置情報として伝送する段階（ｂ）とを含む輪郭線動き情
報伝送方法によっても達成される。
動き情報伝送方法は、（ａ）現在映像内の客体を動き補
償を用いて輪郭線符号化する段階と、（ｂ）段階（ａ）
で輪郭線符号化された現在客体の位置情報を伝送する段
階とを含む。前述した本発明の他の目的は、現在映像内
の客体を動き補償を用いて輪郭線符号化する段階（ａ）
と，及び段階（ａ）で輪郭線符号化された現在客体を現
在客体の絶対位置と相対位置のうち一つで表現される位
置情報として伝送する段階（ｂ）とを含む輪郭線動き情
報伝送方法によっても達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい一実施例を詳述する。本発明は客体志向ビ
デオ符号化のために動き情報を用いるセグメント基盤の
新たな輪郭線符号化方法を提案する。本発明により提案
された輪郭線符号化方法は現在映像フレーム内に入って
いる客体の輪郭線を２段階の動き補償を用いて多数のセ
グメントに分割させる。
明の望ましい一実施例を詳述する。本発明は客体志向ビ
デオ符号化のために動き情報を用いるセグメント基盤の
新たな輪郭線符号化方法を提案する。本発明により提案
された輪郭線符号化方法は現在映像フレーム内に入って
いる客体の輪郭線を２段階の動き補償を用いて多数のセ
グメントに分割させる。
【００１１】図２を参照するに、一番目の段階の動き補
償は、前述した参照［１］と類似に客体基盤下で行う。
広域動きベクトル（ＧＭＶ）は現在映像フレーム内の客
体と基準映像フレーム内の応ずる客体間の動きを示した
もので、現在映像フレーム内の客体に関連した動き補償
のために使用する。ＧＭＶは客体基盤動き補償に用いら
れる多様なアルゴリズムを通して得られ、本発明は広域
動きベクトルを捜し出すために既存のブロックマッチン
グアルゴリズムを使用する。その結果、現在映像フレー
ム内に入っている客体の輪郭線は広域動き補償セグメン
ト及び広域動き補償失敗セグメントとに分離される。図
２においては一つのＧＭＦセグメントがある例が示され
る。
償は、前述した参照［１］と類似に客体基盤下で行う。
広域動きベクトル（ＧＭＶ）は現在映像フレーム内の客
体と基準映像フレーム内の応ずる客体間の動きを示した
もので、現在映像フレーム内の客体に関連した動き補償
のために使用する。ＧＭＶは客体基盤動き補償に用いら
れる多様なアルゴリズムを通して得られ、本発明は広域
動きベクトルを捜し出すために既存のブロックマッチン
グアルゴリズムを使用する。その結果、現在映像フレー
ム内に入っている客体の輪郭線は広域動き補償セグメン
ト及び広域動き補償失敗セグメントとに分離される。図
２においては一つのＧＭＦセグメントがある例が示され
る。
【００１２】ＧＭＦセグメントの場合、動き補償の二番
目の段階が行われる。二番目の段階の動き補償はＧＭＦ
セグメントの現在位置の周りをローカル検索することに
より、動き補償された輪郭線のうちＧＭＦセグメントに
属した輪郭線画素とローカル的に一致する輪郭線画素を
捜し出す。ローカル動きベクトルを捜し出すため、動き
補償されたフレームに入っている検索範囲内の全てのセ
グメントに対する検索が行われる。検索範囲は場面の変
化程度、すなわち客体の動き程度により適宜に選択され
る。輪郭線は通常二つのグレーレベルのみで表現しう
る。従って、各セグメントについて動き推定を行う場
合、単純なハーミング距離が歪み計測のために使われ
る。最小ハーミング距離にするＧＭＶ及びＬＭＶが決定
されれば、このＧＭＶ及びＬＭＶを用いることにより現
在フレームにおける輪郭線について動き補償された輪郭
線が得られる。その結果、ＧＭＦセグメントはローカル
動き補償セグメントとローカル動き補償失敗セグメント
に分離される。
目の段階が行われる。二番目の段階の動き補償はＧＭＦ
セグメントの現在位置の周りをローカル検索することに
より、動き補償された輪郭線のうちＧＭＦセグメントに
属した輪郭線画素とローカル的に一致する輪郭線画素を
捜し出す。ローカル動きベクトルを捜し出すため、動き
補償されたフレームに入っている検索範囲内の全てのセ
グメントに対する検索が行われる。検索範囲は場面の変
化程度、すなわち客体の動き程度により適宜に選択され
る。輪郭線は通常二つのグレーレベルのみで表現しう
る。従って、各セグメントについて動き推定を行う場
合、単純なハーミング距離が歪み計測のために使われ
る。最小ハーミング距離にするＧＭＶ及びＬＭＶが決定
されれば、このＧＭＶ及びＬＭＶを用いることにより現
在フレームにおける輪郭線について動き補償された輪郭
線が得られる。その結果、ＧＭＦセグメントはローカル
動き補償セグメントとローカル動き補償失敗セグメント
に分離される。
【００１３】ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメントは
ＧＭＶ及びＬＭＶを用いる復号器によりそれぞれ再構成
されうる反面、ＬＭＦセグメントはそうでない。このＬ
ＭＦセグメントはフレーム内(intra-frame) 輪郭線符号
化技法により符号化され、多量のビットがＬＭＦセグメ
ントを符号化するのに消耗される。従って、輪郭線の符
号化のためのビット量はＬＭＦセグメントとなるセグメ
ント数を減らすことにより最小化しうる。
ＧＭＶ及びＬＭＶを用いる復号器によりそれぞれ再構成
されうる反面、ＬＭＦセグメントはそうでない。このＬ
ＭＦセグメントはフレーム内(intra-frame) 輪郭線符号
化技法により符号化され、多量のビットがＬＭＦセグメ
ントを符号化するのに消耗される。従って、輪郭線の符
号化のためのビット量はＬＭＦセグメントとなるセグメ
ント数を減らすことにより最小化しうる。
【００１４】本発明はＬＭＦセグメントとなるセグメン
トの個数を減らすためにエラー帯の概念を提案する。幅
２√Ｎのエラー帯（ＥＢN ）は各輪郭線画素の√Ｎ隣の
和集合により定義され、次の式（１）に与えられる。
トの個数を減らすためにエラー帯の概念を提案する。幅
２√Ｎのエラー帯（ＥＢN ）は各輪郭線画素の√Ｎ隣の
和集合により定義され、次の式（１）に与えられる。
【００１５】
【数５】
【００１６】ここで、ＣはＬＭＦセグメント内の輪郭線
画素の集合であり、ｐ番目輪郭線画素の√Ｎの隣である
画素の集合であり、ｐ番目輪郭線画素の√Ｎの隣である
【００１７】
【外３】
【００１８】は次の式（２）で表現される。
【００１９】
【数６】
【００２０】ここで、ｄ（ｘ，ｐ）はユークリッド距離
である。図３はエラーが“０”の元の輪郭線画素及びエ
ラーのある隣を示し、図４は幅が２√Ｎのエラー帯の例
を示す。開始点から終点までのＬＭＦセグメントが図４
に示したように与えられた時、ローカル動き補償された
輪郭線が与えられたＬＭＦセグメントに関連された幅２
√Ｎのエラー帯内に存すれば、そのＬＭＦセグメントは
ローカル動き補償された輪郭線に一致することと見做さ
れる。言い換えれば、ＬＭＦセグメントのエラー帯が動
き補償された輪郭線を含んでいれば、そのセグメントは
ＬＭＣセグメントと見做される。従って、輪郭線のフレ
ーム間相関性を効率よく活用してＬＭＦセグメントとな
るセグメントの個数を減らせる。さらに、輪郭線符号化
にかかるビット量はエラー帯の幅２√Ｎを可変させるこ
とにより調節しうる。かかる方法はＧＭＣセグメントと
ＧＭＦセグメントに分離する時も使える。すなわち、広
域動き補償失敗と見做され得る区間も、もし広域動き補
償された輪郭線が現在フレーム内の輪郭線を中心として
定められた幅のエラー帯内に存すれば、ＧＭＣセグメン
トと見做される。かかる方法を通してＧＭＣセグメント
の数を増やして所要ビット量を減らせる。
である。図３はエラーが“０”の元の輪郭線画素及びエ
ラーのある隣を示し、図４は幅が２√Ｎのエラー帯の例
を示す。開始点から終点までのＬＭＦセグメントが図４
に示したように与えられた時、ローカル動き補償された
輪郭線が与えられたＬＭＦセグメントに関連された幅２
√Ｎのエラー帯内に存すれば、そのＬＭＦセグメントは
ローカル動き補償された輪郭線に一致することと見做さ
れる。言い換えれば、ＬＭＦセグメントのエラー帯が動
き補償された輪郭線を含んでいれば、そのセグメントは
ＬＭＣセグメントと見做される。従って、輪郭線のフレ
ーム間相関性を効率よく活用してＬＭＦセグメントとな
るセグメントの個数を減らせる。さらに、輪郭線符号化
にかかるビット量はエラー帯の幅２√Ｎを可変させるこ
とにより調節しうる。かかる方法はＧＭＣセグメントと
ＧＭＦセグメントに分離する時も使える。すなわち、広
域動き補償失敗と見做され得る区間も、もし広域動き補
償された輪郭線が現在フレーム内の輪郭線を中心として
定められた幅のエラー帯内に存すれば、ＧＭＣセグメン
トと見做される。かかる方法を通してＧＭＣセグメント
の数を増やして所要ビット量を減らせる。
【００２１】完全に８−連結された輪郭線が与えられた
場合、現在フレームの輪郭線は前述した２段階動き補償
により３種のセグメント、すなわちＧＭＣセグメント、
ＬＭＣセグメント及びＬＭＦセグメントに分離される。
その後、各セグメントは輪郭線に関連した既に設定され
た方向により順次に符号化される。しかし、各セグメン
トを符号化する方法はセグメントの種類により相違にな
る。ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメントは動き補償
セグメント符号に符号化される。ここで、ＧＭＣセグメ
ントはＬＭＶがゼロベクトルであるＬＭＣセグメントの
１種類として取り扱える。ＬＭＦセグメントは最も効率
的なフレーム内符号化技法のうちの一つである隣方向セ
グメント符号化技法（ＮＤＳＣ）によりＭＦセグメント
符号に符号化される。ＮＤＳＣ技法はIEEE Trans.on Co
mmun.,Vol.COM-３３，pp. ６９７〜７０７，July １９
８５に記載されているT.Kaneko及びOkudairaによる“En
coding of arbitrary curves based on chain code rep
resentation ”とのタイトルの参照［２］に開示されて
いる。
場合、現在フレームの輪郭線は前述した２段階動き補償
により３種のセグメント、すなわちＧＭＣセグメント、
ＬＭＣセグメント及びＬＭＦセグメントに分離される。
その後、各セグメントは輪郭線に関連した既に設定され
た方向により順次に符号化される。しかし、各セグメン
トを符号化する方法はセグメントの種類により相違にな
る。ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメントは動き補償
セグメント符号に符号化される。ここで、ＧＭＣセグメ
ントはＬＭＶがゼロベクトルであるＬＭＣセグメントの
１種類として取り扱える。ＬＭＦセグメントは最も効率
的なフレーム内符号化技法のうちの一つである隣方向セ
グメント符号化技法（ＮＤＳＣ）によりＭＦセグメント
符号に符号化される。ＮＤＳＣ技法はIEEE Trans.on Co
mmun.,Vol.COM-３３，pp. ６９７〜７０７，July １９
８５に記載されているT.Kaneko及びOkudairaによる“En
coding of arbitrary curves based on chain code rep
resentation ”とのタイトルの参照［２］に開示されて
いる。
【００２２】図５は本発明による輪郭線符号化技法のた
めのビットストリーム構文法を示す。図５に示したビッ
トストリームはヘッダ符号から始まりセグメント符号が
追従する。最後には、終了符号がその符号の最後を表示
するために付加される。各セグメントはそのセグメント
の類型によりＭＣセグメント符号またはＭＦセグメント
符号に符号化される。ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグ
メントはＭＣセグメント符号に符号化され、ＬＭＦセグ
メントはＭＦセグメント符号に符号化される。
めのビットストリーム構文法を示す。図５に示したビッ
トストリームはヘッダ符号から始まりセグメント符号が
追従する。最後には、終了符号がその符号の最後を表示
するために付加される。各セグメントはそのセグメント
の類型によりＭＣセグメント符号またはＭＦセグメント
符号に符号化される。ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグ
メントはＭＣセグメント符号に符号化され、ＬＭＦセグ
メントはＭＦセグメント符号に符号化される。
【００２３】セグメントの類型を識別するため、各セグ
メント符号は以前セグメントの類型により決定されるＭ
Ｃフラグから始める。ＭＣフラグは図６に示したような
セグメント遷移図により説明される。図６において、各
ブランチにおける値は次のセグメントのためのＭＣフラ
グを意味する。例えば、一番目セグメントに関連したＭ
ＣフラグはそのセグメントがＭＣセグメント符号に符号
化されれば“００”となり、ＭＦセグメント符号に符号
化されれば“０１”となる。各符号を詳細に説明すれば
次の通りである。
メント符号は以前セグメントの類型により決定されるＭ
Ｃフラグから始める。ＭＣフラグは図６に示したような
セグメント遷移図により説明される。図６において、各
ブランチにおける値は次のセグメントのためのＭＣフラ
グを意味する。例えば、一番目セグメントに関連したＭ
ＣフラグはそのセグメントがＭＣセグメント符号に符号
化されれば“００”となり、ＭＦセグメント符号に符号
化されれば“０１”となる。各符号を詳細に説明すれば
次の通りである。
【００２４】ヘッダ符号 輪郭線のための符号化されたビットストリームはヘッダ
符号から始める。ヘッダ符号はＧＭＶ及び開始点符号を
含み、ＧＭＶは前述した一番目段階動き補償のために使
われる動きベクトルを意味する。ＧＭＶを使用すれば、
動き補償された輪郭線が以前フレームにおける輪郭線及
び現在フレームにおける輪郭線から得られる。前述した
一番目段階の動き補償により、現在フレームにおける輪
郭線の開始点は動き補償された輪郭線の開始点と一致し
ない場合もある。従って、現在フレームにおける開始点
を示すために開始点符号が伝送される。
符号から始める。ヘッダ符号はＧＭＶ及び開始点符号を
含み、ＧＭＶは前述した一番目段階動き補償のために使
われる動きベクトルを意味する。ＧＭＶを使用すれば、
動き補償された輪郭線が以前フレームにおける輪郭線及
び現在フレームにおける輪郭線から得られる。前述した
一番目段階の動き補償により、現在フレームにおける輪
郭線の開始点は動き補償された輪郭線の開始点と一致し
ない場合もある。従って、現在フレームにおける開始点
を示すために開始点符号が伝送される。
【００２５】ＱＣＩＦフォーマット（１７６×１４４）
映像に例えば、開始点は１６ビットに符号化しうる。し
かし、動き補償された輪郭線が現在フレームの輪郭線と
類似なので、現在フレームにおける輪郭線の開始点は動
き補償された輪郭線の開始点からの相対的な位置に符号
化できる。現在フレームにおける輪郭線の開始点は二種
の方法を用いて符号化でき、二つの方法の符号化効率に
鑑みて一つの方法が選択される。いずれの方法が用いら
れるかを示すために追加１ビット位置フラグが使用され
る。相対的な位置が［−４，３］×［−４，３］内にあ
れば、位置フラグは“１”に設定され、現在フレームに
おける輪郭線の開始点の有する相対的な位置は６ビット
の開始符号に符号化される。もし、そうでなければ位置
フラグは“０”に設定され、現在フレームにおける輪郭
線の開始点の有する絶対位置が１６ビットの開始符号に
符号化される。
映像に例えば、開始点は１６ビットに符号化しうる。し
かし、動き補償された輪郭線が現在フレームの輪郭線と
類似なので、現在フレームにおける輪郭線の開始点は動
き補償された輪郭線の開始点からの相対的な位置に符号
化できる。現在フレームにおける輪郭線の開始点は二種
の方法を用いて符号化でき、二つの方法の符号化効率に
鑑みて一つの方法が選択される。いずれの方法が用いら
れるかを示すために追加１ビット位置フラグが使用され
る。相対的な位置が［−４，３］×［−４，３］内にあ
れば、位置フラグは“１”に設定され、現在フレームに
おける輪郭線の開始点の有する相対的な位置は６ビット
の開始符号に符号化される。もし、そうでなければ位置
フラグは“０”に設定され、現在フレームにおける輪郭
線の開始点の有する絶対位置が１６ビットの開始符号に
符号化される。
【００２６】相対位置を符号化する時は基準客体がいず
れかを示す識別子（ＩＤ）を追加に符号化すべきであ
る。通常、各客体は与えられたＩＤを有するので、客体
識別子を符号化すればよい。相対位置を符号化する方法
と絶対位置を符号化する方法は周期的に選択されうる
が、例えば一定時間毎に絶対位置値を符号化するよう選
択する。これはエラーの伝播を減らすためである。かか
る開始点情報と共にＧＭＣセグメントの長さが符号化さ
れる。ここで、ＧＭＣセグメントの長さはそのＧＭＣセ
グメントを構成する輪郭線画素の個数である。動き補償
の対象領域としては基準フレームと現在フレームに存す
る輪郭線映像のみ用いられ、通常のテクスチャまで含
む、すなわち輪郭線内部の画素値も含む客体映像を用い
られる。
れかを示す識別子（ＩＤ）を追加に符号化すべきであ
る。通常、各客体は与えられたＩＤを有するので、客体
識別子を符号化すればよい。相対位置を符号化する方法
と絶対位置を符号化する方法は周期的に選択されうる
が、例えば一定時間毎に絶対位置値を符号化するよう選
択する。これはエラーの伝播を減らすためである。かか
る開始点情報と共にＧＭＣセグメントの長さが符号化さ
れる。ここで、ＧＭＣセグメントの長さはそのＧＭＣセ
グメントを構成する輪郭線画素の個数である。動き補償
の対象領域としては基準フレームと現在フレームに存す
る輪郭線映像のみ用いられ、通常のテクスチャまで含
む、すなわち輪郭線内部の画素値も含む客体映像を用い
られる。
【００２７】動き補償セグメント符号 ＧＭＣセグメントとＬＭＣセグメントとの相違点は、Ｌ
ＭＶが０か否かなので、ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセ
グメントはＭＣセグメント符号に符号化されることであ
る。エラー帯を用いる場合、もしセグメントのエラー帯
が動き補償された輪郭線を含めば、そのセグメントはＧ
ＭＦセグメントまたはＬＭＦセグメントと見做される。
ＭＣセグメント符号は適切なＭＣフラグから始め、ＬＭ
Ｖ及びセグメントの長さが追従する。ここで、ＬＭＶ及
びセグメント長さは可変長符号化される。短いセグメン
トがＭＣセグメント符号に符号化されれば、ＭＦセグメ
ント符号に比べてさらに多くのビットが要求される。こ
の点に鑑みて、ＧＭＣセグメントとＬＭＣセグメントの
うちその長さが予め明記されたスレショルドより大きい
セグメントのみＭＣセグメント符号に符号化される。
ＭＶが０か否かなので、ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセ
グメントはＭＣセグメント符号に符号化されることであ
る。エラー帯を用いる場合、もしセグメントのエラー帯
が動き補償された輪郭線を含めば、そのセグメントはＧ
ＭＦセグメントまたはＬＭＦセグメントと見做される。
ＭＣセグメント符号は適切なＭＣフラグから始め、ＬＭ
Ｖ及びセグメントの長さが追従する。ここで、ＬＭＶ及
びセグメント長さは可変長符号化される。短いセグメン
トがＭＣセグメント符号に符号化されれば、ＭＦセグメ
ント符号に比べてさらに多くのビットが要求される。こ
の点に鑑みて、ＧＭＣセグメントとＬＭＣセグメントの
うちその長さが予め明記されたスレショルドより大きい
セグメントのみＭＣセグメント符号に符号化される。
【００２８】ＬＭＶの各成分はその長さが１ビットから
５ビットまでの範囲を有する可変長符号により符号化さ
れる。特に、ＧＭＣセグメントのためのＬＭＶは２ビッ
トの可変長符号を用いて符号化される。ＬＭＶに対する
ハフマン(Huffman) 符号集合を次の表１に示す。
５ビットまでの範囲を有する可変長符号により符号化さ
れる。特に、ＧＭＣセグメントのためのＬＭＶは２ビッ
トの可変長符号を用いて符号化される。ＬＭＶに対する
ハフマン(Huffman) 符号集合を次の表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】ＭＣセグメントの長さは表２に示したよう
なハフマン符号集合を用いて符号化される。
なハフマン符号集合を用いて符号化される。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２において、ＣＯ（１）はＭＣセグメン
トの長さ（１）のための固定長さ符号である。スレショ
ルドより下の長さは発生しないので、ＭＣセグメントの
長さ（１）は次の式（３）のようにＭＣＬ（１）に符号
化される。 ＭＣＬ（１）＝ＳＬ（１−スレショルド） ・・・（３） ここで、ＳＬ（ｐ）は表２における任意の長さｐのため
の符号を示す。
トの長さ（１）のための固定長さ符号である。スレショ
ルドより下の長さは発生しないので、ＭＣセグメントの
長さ（１）は次の式（３）のようにＭＣＬ（１）に符号
化される。 ＭＣＬ（１）＝ＳＬ（１−スレショルド） ・・・（３） ここで、ＳＬ（ｐ）は表２における任意の長さｐのため
の符号を示す。
【００３３】ＭＦセグメント符号 ＬＭＦセグメントはＭＦセグメント符号で符号化され
る。ＮＤＳＣ技法がＬＭＦセグメントの符号化のために
使用される。さらに詳しくは、ＬＭＦセグメントは小さ
いセグメントに分離され、それぞれの小さいセグメント
内の輪郭線画素のそれぞれは二つの隣り合う方向のみ有
する。この際、それぞれの小さいセグメントは表１を使
用して可変長符号に符号化し、個別画素の方向は１ビッ
トに符号化される。
る。ＮＤＳＣ技法がＬＭＦセグメントの符号化のために
使用される。さらに詳しくは、ＬＭＦセグメントは小さ
いセグメントに分離され、それぞれの小さいセグメント
内の輪郭線画素のそれぞれは二つの隣り合う方向のみ有
する。この際、それぞれの小さいセグメントは表１を使
用して可変長符号に符号化し、個別画素の方向は１ビッ
トに符号化される。
【００３４】ＬＭＦセグメントにおけるそれぞれの小さ
いセグメントは図５に示したＭＣフラグ及びそのセグメ
ントにおける画素の方向を制限する初期８進符号から始
める。ＮＤＳＣ技法と類似に、８進符号は隣り合う方向
の対により表示されるもので、次のように以前方向を考
慮することにより符号化される。 ●ＭＦセグメントが一番目セグメントなら、８進符号は
３ビットを以て符号化される。
いセグメントは図５に示したＭＣフラグ及びそのセグメ
ントにおける画素の方向を制限する初期８進符号から始
める。ＮＤＳＣ技法と類似に、８進符号は隣り合う方向
の対により表示されるもので、次のように以前方向を考
慮することにより符号化される。 ●ＭＦセグメントが一番目セグメントなら、８進符号は
３ビットを以て符号化される。
【００３５】●ＭＦセグメントが一番目セグメントでな
くその輪郭線の以前方向が対角線方向なら、８進符号は
１ビットを以て符号化される。 ●その他の場合、８進符号は２ビットを以て符号化され
る。 ここで、完全に８−連結された輪郭線は対角線方向移動
以後に三つの移動の場合を有し、垂直／水平方向移動後
は五つの移動の場合を有する。
くその輪郭線の以前方向が対角線方向なら、８進符号は
１ビットを以て符号化される。 ●その他の場合、８進符号は２ビットを以て符号化され
る。 ここで、完全に８−連結された輪郭線は対角線方向移動
以後に三つの移動の場合を有し、垂直／水平方向移動後
は五つの移動の場合を有する。
【００３６】終了符号 全ての残された輪郭線がＧＭＣセグメントに分類された
り、符号化するセグメントが残されていなければ、終了
符号が現在輪郭線のためのビットストリームが終了され
たことを表示するために付加される。終了符号は図５に
示したように、全ての輪郭線がＧＭＣセグメントに分類
される時は“１”であり、その他は“１１”となるＭＣ
フラグのみで構成される。
り、符号化するセグメントが残されていなければ、終了
符号が現在輪郭線のためのビットストリームが終了され
たことを表示するために付加される。終了符号は図５に
示したように、全ての輪郭線がＧＭＣセグメントに分類
される時は“１”であり、その他は“１１”となるＭＣ
フラグのみで構成される。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による輪郭線
符号化方法はＧＭＦセグメントをＬＭＣセグメントとＬ
ＭＦセグメントに分割して符号化でき、またＬＭＦセグ
メントの個数を減らせる。さらに、輪郭線符号化に要求
されるビット量によりＬＭＦセグメントのうちＬＭＣセ
グメントに許容される程度を可変しうる。従って、本発
明は動き補償符号化のための効率的な符号化がなされ
る。
符号化方法はＧＭＦセグメントをＬＭＣセグメントとＬ
ＭＦセグメントに分割して符号化でき、またＬＭＦセグ
メントの個数を減らせる。さらに、輪郭線符号化に要求
されるビット量によりＬＭＦセグメントのうちＬＭＣセ
グメントに許容される程度を可変しうる。従って、本発
明は動き補償符号化のための効率的な符号化がなされ
る。
【図１】領域基盤動き補償を説明するための概念図であ
る。
る。
【図２】本発明により提案された輪郭線符号化方法のた
めのセグメント分割体系を示す図である。
めのセグメント分割体系を示す図である。
【図３】元の輪郭線画素及びその隣りを示す図である。
【図４】幅２√Ｎのエラー帯の例を示す図である。
【図５】輪郭線符号化されたデータの伝送のためのビッ
トストリーム構文法を示す図である。
トストリーム構文法を示す図である。
【図６】ＭＣフラグに関連したセグメント遷移図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 商 郁 大韓民国ソウル特別市江南區狎鴎亭洞 漢 陽アパート43棟403戸
Claims (23)
- 【請求項１】 セグメント基盤輪郭線符号化方法におい
て、 （ａ）基準映像に対する現在映像内の客体の動き補償を
行い、動き補償された映像を得る段階と、 （ｂ）段階（ａ）において動き補償された映像に入って
いる客体の輪郭線と現在映像内の客体の輪郭線とを比較
し、現在映像内の客体の全体輪郭線を広域動き補償（Ｇ
ＭＣ）セグメントと広域動き補償失敗（ＧＭＦ）セグメ
ントに区分する段階と、 （ｃ）段階（ｂ）の各ＧＭＦセグメントをローカル動き
補償（ＬＭＣ）セグメント及びローカル動き補償失敗
（ＬＭＦ）セグメントに区分する段階と、 （ｄ）ＧＭＣセグメント及びＬＭＣセグメントを動き補
償符号化し、ＬＭＦセグメントを各ＬＭＦセグメントを
構成する画素情報のみ用いて符号化する段階とを含む輪
郭線符号化方法。 - 【請求項２】 基準フレーム内の輪郭線映像を基準映像
として、そして現在フレーム内の輪郭線映像を現在映像
としてそれぞれ用いることを特徴とする請求項１に記載
の輪郭線符号化方法。 - 【請求項３】 基準フレーム内のテクスチャまで含む客
体映像を基準映像として、そして現在フレーム内のテク
スチャまで含む客体映像を現在映像としてそれぞれ用い
ることを特徴とする請求項１に記載の輪郭線符号化方
法。 - 【請求項４】 前記段階（ｂ）は、 （ｂ１）動き補償された映像に入っている客体の輪郭線
が各ＧＭＦセグメントを中心として定められた幅を有す
るエラー帯内に入っているかを判断する段階と、 （ｂ２）段階（ｂ１）の判断結果により現在映像内に入
っているＧＭＦセグメントの個数を減らす段階とを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項５】 前記エラー帯の幅は輪郭線符号化に求め
られるビット量により可変されることを特徴とする請求
項４に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項６】 前記幅２√Ｎのエラー帯ＥＢN は応ずる
ＧＭＦセグメントにおける各輪郭線画素の√Ｎの隣に関
連した次の式で表現され、 【数１】 ここで、ＣはＧＭＦセグメント内の輪郭線画素の集合で
あり、ｐ番目輪郭線画素の√Ｎの隣である 【外１】 は次の式で表現され、 【数２】 ここで、ｄ（ｘ，ｐ）はユークリッド距離であることを
特徴とする請求項４に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項７】 前記段階（ｃ）は、 （ｃ１）動き補償された映像に入っている客体の輪郭線
が各ＬＭＦを中心として定められた幅を有するエラー帯
内に入っているかを判断する段階と、 （ｃ２）段階（ｃ１）の判断結果により現在映像内に入
っているＬＭＦセグメントの個数を減らす段階とを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項８】 前記エラー帯の幅は輪郭線符号化に求め
られるビット量により可変されることを特徴とする請求
項７に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項９】 前記幅２√Ｎのエラー帯ＥＢN は応ずる
ＬＭＦセグメントにおける各輪郭線画素の√Ｎの隣に関
連した次の式で表現され、 【数３】 ここで、ＣはＬＭＦセグメント内の輪郭線画素の集合で
あり、ｐ番目輪郭線画素の√Ｎの隣である 【外２】 は次の式で表現され、 【数４】 ここで、ｄ（ｘ，ｐ）はユークリッド距離であることを
特徴とする請求項７に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１０】 前記段階（ｃ）はＧＭＦセグメントの
現在の位置の周りをローカル検索し、動き補償された輪
郭線のうちＧＭＦセグメントに属した輪郭線とローカル
的に一致する輪郭線を捜し出す段階を含むことを特徴と
する請求項１に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１１】 前記輪郭線を捜し出す段階は、 動き補償されたフレームに入っている検索範囲内で形成
可能な全てのセグメントについてハーミング距離を計算
する段階と、 計算されたハーミング距離のうち最小ハーミング距離に
応ずる輪郭線を決定する段階とを含むことを特徴とする
請求項１０に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１２】 前記段階（ｄ）は各ＬＭＦセグメント
をチェーン符号化技法を用いて符号化することを特徴と
する請求項１に記載の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１３】 輪郭線動き情報伝送方法において、 （ａ）現在映像内の客体を動き補償を用いて輪郭線符号
化する段階と、 （ｂ）段階（ａ）で輪郭線符号化された現在客体の位置
情報を伝送する段階とを含むことを特徴とする輪郭線動
き情報伝送方法。 - 【請求項１４】 前記現在客体の位置情報は現在客体の
絶対位置を示すことを特徴とする請求項１３に記載の輪
郭線動き情報伝送方法。 - 【請求項１５】 前記現在客体の位置情報は基準客体に
対する現在客体の相対位置を示すことを特徴とする請求
項１３に記載の輪郭線動き情報伝送方法。 - 【請求項１６】 前記現在客体の相対位置は基準客体の
開始点に対する現在客体の開始点の相対位置と現在客体
の輪郭線画素の個数と表現される請求項１５に記載の輪
郭線動き情報伝送方法。 - 【請求項１７】 複数個の客体が存する場合、前記現在
客体の位置情報は基準客体に対する現在客体の相対位
置、その基準客体のＩＤを示すことを特徴とする請求項
１５に記載の輪郭線動き情報伝送方法。 - 【請求項１８】 輪郭線動き情報伝送方法において、 （ａ）現在映像内の客体を動き補償を用いて輪郭線符号
化する段階と、 （ｂ）段階（ａ）で輪郭線符号化された現在客体を現在
客体の絶対位置と相対位置のうち一つで表現される位置
情報として伝送する段階とを含むことを特徴とする輪郭
線動き情報伝送方法。 - 【請求項１９】 前記現在客体の位置情報は現在客体の
絶対位置及び絶対位置であることを示すフラグを持って
いることを特徴とする請求項１８に記載の輪郭線動き情
報伝送方法。 - 【請求項２０】 前記現在客体の位置情報は基準客体に
対する現在客体の相対位置及び相対位置であることを示
すフラグを持っていることを特徴とする請求項１８に記
載の輪郭線動き情報伝送方法。 - 【請求項２１】 前記現在客体の相対位置は基準客体の
開始点に対する現在客体の開始点の相対位置と現在客体
の輪郭線画素の個数で表現されることを特徴とする請求
項２０に記載の輪郭線動き情報伝送方法。 - 【請求項２２】 複数個の客体が存する場合、前記現在
客体の位置情報は基準客体に対する現在客体の相対位
置、その基準客体のＩＤ及び相対位置であることを示す
フラグを持っていることを特徴とする請求項１８に記載
の輪郭線動き情報伝送方法。 - 【請求項２３】 前記段階（ｂ）は既に設定された時間
間隔毎に現在客体の絶対位置で表現される位置情報を伝
送することを特徴とする請求項１８に記載の輪郭線動き
情報伝送方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US3772097P | 1997-02-07 | 1997-02-07 | |
| US60/037720 | 1997-02-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10234046A true JPH10234046A (ja) | 1998-09-02 |
| JP2883321B2 JP2883321B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=21895925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9194264A Expired - Fee Related JP2883321B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-07-18 | エラー帯を用いた輪郭線符号化方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5912991A (ja) |
| JP (1) | JP2883321B2 (ja) |
| KR (1) | KR100478558B1 (ja) |
| CN (1) | CN1123846C (ja) |
| GB (1) | GB2322251B (ja) |
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