CN1135850C - 运动图象编码装置及运动图象译码装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种在进行运动图象对象的编码时提高形状数据的编码效率的编码方式和译码方式。形状数据(2)，由帧形状运动检测部(24)及帧形状运动补偿部(26)将成对的2个字段合在一起进行运动补偿预测，同时由字段形状运动检测部(28)及字段形状运动补偿部(30)对每个字段独立地进行运动补偿预测。所预测的各形状数据由算术编码部(32)进行编码，并由形状编码方式选择部(34)选择代码字长短的方式。

Description

运动图象编码装置及运动图象译码装置
本发明涉及对交错(隔行扫描)的运动图象对象进行编码时提高形状数据编码效率的运动图象编码装置及运动图象译码装置。
作为现有运动图象编码装置中的形状信息编码方式的例，可以举出以ISO/IEC JTC11/SC29/WG11进行标准化作业的MPEG-4(运动图象专家组规范-4)的视频编码参照方式(检验方式，以下简称VM)。VM的方式内容随MPEG-4的标准化作业的进行而变化，但这里假定为VM7.0版，以下简单地表示为VM。
VM是将运动图象序列作为在时间/空间上具有任意形状的运动图象对象的集合体并以各运动图象对象为单位进行编码的方式。VM的视频数据结构示于图25。在VM中，将图象的某个场景称作视频对话(VS)。此外，将包含时间轴的运动图象对象称作视频对象(VO)，VO是VS的构成要素。即，将VS定义为多个VO的集合体。
视频对象层(VOL)是VO的构成要素，由多个视频对象平面(VOP)构成。设置VOL的目的是进行运动图象的分层显示，在时间方向上进行分层的主要因素是帧率，而在空间方向上进行分层的主要因素是显示的不清晰度。VOP是表示VO的各时刻状态并作为编码单位的图象数据。例如，VO相当于电视会议场景中的各参加者或背景等，VOP则是这些VO的各时刻(相当于帧)的图象数据。
VOP的具体例示于图26。在该图中示出2个VOP(VOP1是人物，VOP2是挂在墙壁上的绘画)。各VOP由表示色彩浓淡等级的纹理数据和表示VOP形状的形状数据构成。纹理数据由每个象素8位的亮度信号、色差信号(在相对于亮度信号的水平和垂直方向各按1/2进行二次抽样后的尺寸)构成，形状数据是将VOP内部设定为1、VOP外部设定为0而图象尺寸与亮度信号相同的二进值矩阵数据。在VOP的运动图象表示方式中，以往的帧图象是通过将多个VOP配置在画面中形成。但是，当在运动图象序列中只有一个VO时，各VOP与帧同义。在这种情况下，不存在形状数据，因而仅对纹理数据进行编码。
图27是表示基于在ISO/IEC JTC11/SC29/WG11、MPEG97/N1642、MPEG-4检验方式的7.0版中给出的VM编码方式的现有VOP编码方式的结构的框图。在该图中，P1是输入VOP数据，P2是从输入VOP分离出的形状数据，P3是对形状数据P2进行编码的形状编码部，P4是存储从形状编码部P3输出的局部译码形状数据P7的形状存储器，P5是从形状编码部P3输出的形状运动矢量，P6是从形状编码部P3输出的形状编码数据。
另外，P8是从输入VOP分离出的纹理数据，P9是输入纹理数据P8并检出纹理运动矢量P10的纹理运动检测部，P11是输入纹理运动矢量P10并输出纹理预测数据P12的纹理运动补偿部，P13是对纹理预测数据P12进行编码的纹理编码部，P14是从纹理编码部P13输出的纹理编码数据，P16是存储从纹理编码部P13输出的局部译码纹理数据P15的纹理存储器，P17是输入形状运动矢量P5、形状编码数据P6、纹理运动矢量P10及纹理编码数据P14并输出编码位流P18的可变长编码和多路复用部。
下面，对动作进行说明。
首先，将输入VOP数据P1分离为形状数据P2及纹理数据P8，并将形状数据P2传送到形状编码部P3，将纹理数据P8传送到纹理运动检测部P9。以下，将形状数据及纹理数据分割为各自对应的16×16象素的数据块并进行编码。如图26所示，在这些数据块中，将形状数据的编码单位数据块称作字母数据块，将纹理数据的编码单位数据块称作宏数据块。
首先，说明形状数据的编码。图28是表示形状编码部P3的内部结构的框图。在该图中，P19是输入形状数据P2并检出形状运动矢量P5的形状运动检测部，P20是输入形状运动矢量P5并输出形状预测数据P21的形状运动补偿部，P22是输入形状预测数据P21并输出形状编码数据P23的算术编码部，P24是输入形状编码数据P23并输出形状编码数据P6的形状编码方式选择部。
先来说明与形状数据对应的运动检测。
形状运动检测部P19接受按编码单位模块进行了字母数据块化的形状数据P2，并根据该字母数据块周围的字母数据块运动矢量(存储在形状运动检测部内)及位于从文本运动检测部P9输出的该字母数据块位置上的宏数据块周围的宏数据块纹理运动矢量P10，检出形状运动矢量P5。作为运动检测方法，基本上采用的是在现有的纹理运动检测中使用着的块匹配法，但也可以通过在作为参照的周围字母数据块的运动矢量及纹理运动矢量P10附近进行微小范围搜索来进行检测。形状运动矢量P5被传送到可变长编码和多路复用部P17，并按要求多路复用为编码位流P18。
其次，说明与形状数据对应的运动补偿及算术编码。
在形状运动补偿部P20中，根据按上述方式决定的形状运动矢量P5，从形状存储器P4内的参照形状数据产生并输出用于编码的形状预测数据P21。该数据与分割为字母数据块的形状数据P2一起输入到算术编码部P22，并进行该字母数据块的算术编码。所谓算术编码，指的是可以动态地适应符号序列出现概率进行编码的方式。因此，首先必须求出字母数据块各象素值(0/1)的出现概率。
在VM中，按照以下步骤进行编码。
1)检查编码对象象素周围的象素分布模式(以下，称上下文关系)。
在采用内部编码方式、即只采用VOP内的数据进行编码时使用的上下文关系，示于图29(a)。此外，采用中间编码方式、即采用通过运动补偿取出的形状预测数据进行编码时的上下文关系，示于图29(b)。在该图中，「？」表示编码对象象素。在各模式中，分别按下式计算上下文关系值。 Σ K CC K * 2 K
式中，Ck是图29所示位置的象素值。
2)从将上下文关系值作为索引的发生概率表求出编码对象象素的发生概率。
3)根据所求得的发生概率进行算术编码。
以上处理按内部方式及中间方式两种方式进行。内部和中间(形状编码方式)的选择，由形状编码方式选择部P24进行，并选择编码字长较短的方式。将按这种方式得到的形状编码数据(包含形状编码方式)P6传送到变长编码和多路复用部P17，与纹理数据一起按照规定的语法(编码数据的文法上的规则)多路复用为编码位流P18。此外，局部译码后的字母数据块的局部译码形状数据P7，被存储在形状存储器P4内，同时输入到纹理运动检测部P9、纹理运动补偿部P11及纹理编码部P13。
以下，说明纹理数据的编码。
首先，将分割为宏数据块的纹理数据P8供给纹理运动检测部P9，检出纹理运动矢量P10。当纹理数据P8是交错信号时，如图30所示，纹理运动检测部P9可以进行基于帧的运动检测即以将成对的2个字段(在空间位置上位于上方的字段被称作上字段，而另一个则称作下字段)合成后的宏数据块为单位进行运动检测、及基于字段的运动检测即各字段独立地进行运动检测。按照这种方式，可以在2个字段间存在的运动期间中进行预测，因而能提高帧间的预测效率。
在纹理运动补偿部P11内，根据纹理运动矢量P10，从纹理存储器P16的参照纹理数据产生并输出纹理预测数据P12。纹理预测数据P12与纹理数据P8一起供给纹理编码部P13。在纹理编码部P13内，从纹理数据P8本身(内部纹理)或与纹理预测数据P12的差分(中间纹理)中适当地选择编码效率高的数据，通过DCT及标量量化进行压缩编码。而当纹理数据P8是交错信号时，可在纹理运动检测部P9中分别求出帧单位的运动矢量、字段单位的运动矢量，并从可供选择的所有编码方式中选择编码效率最高的方式。
当纹理数据P8是交错信号时，还可以在纹理编码部P13中适当地选择帧DCT和字段DCT。如图31所示，在帧DCT的情况下，将成对的2个字段合成后，以8×8块为单位进行DCT。与此不同，在字段DCT的情况下，将成对的2个字段分开，对每个字段以8×8块为单位进行DCT。因此，可以抑制因字段间的运动而引起的垂直方向的高频系数的发生，并能提高电力集中效果。
量化DCT系数，经过反量化、反DCT并与参照纹理数据相加，形成局部译码纹理数据P15，然后，写入纹理存储器P16，并在以后的VOP预测中使用。将纹理预测方式信息(内部、帧预测、字段预测的类别)、DCT方式信息(帧DCT、字段DCT的类别)包含在纹理编码数据P14内，传送到变长编码和多路复用部P17，并按照规定的语法多路复用为编码位流P18。
当VOP是交错图象时，在成对的2个字段之间产生时间偏差。在如上所述的现有编码方式中，对于纹理编码，是通过切换帧单位和字段单位来补偿该时间偏差并进行编码，但在形状编码中则不对该时间偏差进行补偿，而是以将2个字段合成后的帧图象为单位进行预测编码，所以存在着因字段间的时间偏差而造成预测及编码效率恶化等问题。
本发明是为解决如上所述的问题而开发的，其目的是提供一种即使VOP是交错图象时也能进行不会使预测及编码效率降低的编码的运动图象编码装置。
本发明的运动图象编码装置，可采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，它备有：帧形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为编码对象的每个小区域内检测帧形状运动矢量；帧形状运动补偿装置，根据上述帧形状运动矢量进行上述运动补偿预测，并求出帧形状预测数据；字段形状运动检测装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；编码装置，对上述形状数据进行编码、采用上述帧形状预测数据对上述形状数据进行编码、采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；及变长编码和多路复用装置，将上述帧形状运动矢量、上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量、上述形状编码数据以及上述形状编码方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
在本发明的运动图象编码装置中，字段形状运动检测装置，输出以第1字段和第2字段为单位从已进行着编码的另一VOP(视频对象平面)的形状数据检测出的上述第1字段和第2字段的VOP间的字段形状运动矢量，并输出以第1字段为单位从上述另一VOP的形状检测、且以上述第2字段为单位从已进行着编码的当前VOP的形状数据检测出的上述第1字段和第2字段的VOP内的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述VOP间的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的运动补偿预测，求出VOP间的字段形状预测数据，并根据上述VOP内的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的运动补偿预测，求出VOP内的字段形状预测数据。
本发明的运动图象译码装置，可以对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码后的位流进行译码，它备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出形状编码数据，同时对形状编码方式信息、帧形状运动矢量和字段形状运动矢量进行译码；帧形状运动补偿装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述帧形状运动矢量进行运动补偿，并求出帧形状预测数据；字段形状运动补偿装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；及译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述帧形状预测数据或字段形状预测数据，对上述形状编码数据进行译码。
本发明的运动图象编码装置，可采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，它备有：帧形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为编码对象的每个小区域内检测帧形状运动矢量；帧形状运动补偿装置，根据上述帧形状运动矢量进行上述运动补偿预测，并求出帧形状预测数据；字段形状运动检测装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；编码装置，根据上述纹理数据的纹理预测方式信息，进行上述形状数据的编码、采用上述帧形状预测数据的上述形状数据的编码、采用上述字段形状预测数据的上述形状数据的编码中的任何一种编码，并作为形状编码数据输出；及变长编码和多路复用装置，将上述帧形状运动矢量、上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量、上述形状编码数据以及上述纹理预测方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
本发明的运动图象译码装置，可以对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码后的位流进行译码，它备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出形状编码数据，同时对纹理预测方式信息、帧形状运动矢量和字段形状运动矢量进行译码；帧形状运动补偿装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述帧形状运动矢量进行运动补偿，并求出帧形状预测数据；字段形状运动补偿装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；及译码装置，根据上述纹理预测方式信息，按照需要使用上述帧形状预测数据或字段形状预测数据，对上述形状编码数据进行译码。
本发明的运动图象编码装置，可采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，它备有：字段形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的第1字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；第1编码装置，对上述形状数据进行编码，同时采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述第1编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为上述第1字段的形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；预测值计算装置，根据从上述第1编码装置输出的上述第1字段的局部译码数据和上述形状数据，计算上述形状数据的交错的第2字段的编码对象象素的预测值；第2编码装置，对上述预测值与上述编码对象象素的差分进行编码，并求出上述第2字段的形状编码数据；及变长编码和多路复用装置，将上述第1字段的字段形状运动矢量、上述第1字段的形状编码数据、上述第2字段的形状编码数据以及上述形状编码方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
本发明的运动图象编码装置，根据指示是否需要对预测差分值进行编码的预测差分值编码指示信息，控制预测值计算装置及第2编码装置的动作，并控制第2字段的形状编码数据输出的有无，由变长编码和多路复用装置将上述预测差分值编码指示信息多路复用为编码位流。
本发明的运动图象译码装置，可以对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码后的位流进行译码，它备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据以及由上述第1字段预测的交错的第2字段的形状编码数据，同时对形状编码方式信息和字段形状运动矢量进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；第1译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；预测值计算装置，根据上述第1字段的形状译码数据，计算上述第2字段的形状译码数据的预测值；及第2译码装置，对上述第2字段的形状编码数据进行译码；将上述预测值与由第2译码装置译码后的数据相加，求出第2字段的形状译码数据。
在本发明的运动图象译码装置中，预测值计算装置包括：行间预测用上下文关系值计算装置，根据第1字段的形状译码数据，计算行间预测用的上下文关系值；及预测值决定装置，对第2字段，根据上述上下文关系值，决定译码对象象素的预测值。
本发明的运动图象译码装置，可以对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码后的位流进行译码，它备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据，同时对形状编码方式信息和字段形状运动矢量进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；及预测值计算装置，根据上述第1字段的形状译码数据，计算上述第2字段的形状译码数据的预测值，并求出交错的第2字段的形状译码数据。
本发明的运动图象译码装置，可以对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码后的位流进行译码，它备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据以及由上述第1字段预测的交错的第2字段的形状编码数据，同时对形状编码方式信息、字段形状运动矢量和指定上述第2字段译码方法的方式信息进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；第1译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；预测值计算装置，根据上述第1字段的形状译码数据，计算上述第2字段的形状译码数据的预测值；及第2译码装置，对上述第2字段的形状编码数据进行译码；根据指定上述第2字段译码方法的方式信息，决定是由上述预测值计算装置求出上述第2字段的形状译码数据、还是通过将上述预测值与由上述第2译码装置译码后的数据相加求出上述第2字段的形状译码数据。
本发明的运动图象编码装置，可采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，它备有：字段形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的第1字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；第1编码装置，对上述形状数据进行编码，同时采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述第1编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为上述第1字段的形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；修正矢量检测装置，根据从上述第1编码装置输出的上述第1字段的局部译码数据和上述形状数据，检测与上述形状数据的交错的第2字段有关的编码对象象素的修正矢量；第2编码装置，对上述修正矢量进行编码，并求出上述第2字段的形状编码数据；及变长编码和多路复用装置，将上述第1字段的字段形状运动矢量、上述第1字段的形状编码数据、上述第2字段的形状编码数据以及上述形状编码方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
本发明的运动图象译码装置，可以对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码后的位流进行译码，它备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据以及对由上述第1字段预测获得的修正矢量进行编码后的修正矢量编码数据，同时对形状编码方式信息和字段形状运动矢量进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；第1译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；第2译码装置，对上述修正矢量编码数据进行译码并求出修正矢量；及修正数据生成装置，根据上述第1字段的形状译码数据和上述修正矢量，生成上述第2字段的形状译码数据。
本发明的运动图象编码装置，可采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，它备有：帧形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为编码对象的每个小区域内检测帧形状运动矢量；帧形状运动补偿装置，根据上述帧形状运动矢量，进行上述运动补偿预测，并求出帧形状预测数据；字段形状运动检测装置，以上述第1字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内，检测上述第1字段的字段形状运动矢量；微小矢量检测装置，根据上述形状数据和上述第1字段的字段形状运动矢量，在微小搜索范围内进行矢量检测并检测微小矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段的上述运动补偿预测，同时，根据将上述第1字段的字段形状运动矢量与上述微小矢量相加后求得的第2字段的字段形状运动矢量，进行上述第2字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；编码装置，对上述形状数据进行编码，采用上述帧形状预测数据对上述形状数据进行编码，采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；及变长编码和多路复用装置，将上述第1字段的字段形状运动矢量、上述形状编码数据、上述形状编码方式信息以及上述微小矢量按照规定的语法多路复用为编码位流。
本发明的运动图象译码装置，可以对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码后的位流进行译码，它备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出形状编码数据，同时对从形状编码方式信息、帧形状运动矢量、交错的第1字段的字段形状运动矢量以及从上述第1字段的字段形状运动矢量求得的微小矢量进行译码；帧形状运动补偿装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述帧形状运动矢量进行运动补偿，并求出帧形状预测数据；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述第1字段的字段形状运动矢量进行运动补偿，同时，对上述第2字段，根据将上述第1字段的字段形状运动矢量与上述微小矢量相加后求得的第2字段的字段形状运动矢量进行运动补偿预测，从而求出字段形状预测数据；及译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述帧形状预测数据或上述字段形状预测数据，对上述形状编码数据进行译码。
图1是表示本发明实施形态1的运动图象编码装置的结构的框图。
图2是表示本发明实施形态1的形状编码部内部结构的框图。
图3是本发明的帧形状预测和字段形状预测的说明图。
图4是本发明实施形态1和2的形状编码的说明图。
图5是本发明的VOP间字段形状预测和VOP内字段形状预测的说明图。
图6是表示本发明实施形态5的运动图象译码装置的内部结构的框图。
图7是表示本发明实施形态5的形状译码部内部结构的框图。
图8是本发明实施形态5和6的形状编码的说明图。
图9是表示本发明实施形态7的运动图象编码装置的结构的框图。
图10是表示本发明实施形态7的形状编码部内部结构的框图。
图11是表示本发明实施形态8的运动图象译码装置的结构的框图。
图12是表示本发明实施形态8的形状译码部内部结构的框图。
图13是表示本发明实施形态9的运动图象编码装置的结构的框图。
图14是表示本发明实施形态9的形状编码部内部结构的框图。
图15是说明本发明实施形态9的上下文关系的定义的图。
图16是表示本发明实施形态10的运动图象译码装置的结构的框图。
图17是表示本发明实施形态10的形状译码部内部结构的框图。
图18是表示本发明实施形态11的形状译码部内部结构的框图。
图19是表示本发明实施形态12的形状编码部内部结构的框图。
图20是表示本发明实施形态14的形状编码部内部结构的框图。
图21是表示本发明实施形态16的形状译码部内部结构的框图。
图22是说明本发明实施形态16的来自修正矢量的修正字段数据的生成方法的图。
图23是表示本发明实施形态18的形状编码部内部结构的框图。
图24是表示本发明实施形态19的形状译码部内部结构的框图。
图25是说明MPEG-4视频VM的视频数据结构的图。
图26是说明VOP的图。
图27是表示现有的MPEG-4视频VM编码方式的结构框图。
图28是表示现有的形状编码部内部结构的框图。
图29是说明MPEG-4视频VM形状编码的上下文关系的定义的图。
图30是说明纹理数据的帧预测和字段预测的图。
图31是说明纹理数据的帧DCT和字段DCT的图。
以下，说明本发明的一种实施形态。实施形态1
图1是表示实施形态1的运动图象编码装置的结构的框图。在该图中，1是输入VOP数据，2是从输入VOP分离出的形状数据，3是对形状数据2进行编码的形状编码部，4是存储从形状编码部3输出的局部译码形状数据8的形状存储器，5是从形状编码部3输出的形状运动矢量，6是从形状编码部3输出的形状编码数据，7是从形状编码部3输出的形状预测方式信息。
此外，9是从输入VOP数据分离出的纹理数据，10是输入纹理数据9并检出帧运动矢量11的帧运动检测部，12是输入帧运动矢量11并输出帧预测纹理数据13的帧运动补偿部，14是输入纹理数据9并输出字段运动矢量15的字段运动检测部，16是输入字段运动矢量15并输出字段预测纹理数据17的字段运动补偿部。
另外，18是输入帧预测纹理数据13及字段预测纹理数据17并输出纹理编码数据19的纹理编码部，21是存储从纹理编码部18输出的局部译码纹理数据20的纹理存储器，22是输入形状运动矢量5、形状编码数据6、形状预测方式信息7、帧运动矢量11、字段运动矢量15及纹理编码数据19并输出编码位流23的变长编码和多路复用部(变长编码和多路复用装置)。
其次，对动作进行说明。
本方式，与在现有技术中说明过的编码方式相同，是对视频对象平面(以下，简称VOP)进行编码的运动图象编码装置。这里，作为本发明的重点，说明VOP为交错图象时的动作。
首先，说明纹理数据的编码。
在成对的2个字段之间存在着运动，为进行包含该运动的预测，在纹理数据的编码部分，与现有方式一样，采用适合帧/字段的运动补偿预测。在图1中，为了明确地说明其动作，将运动检测部分为帧运动检测部10及字段运动检测部14，并将运动补偿部分为帧运动补偿部12及字段运动补偿部16。在帧运动检测部10和帧运动补偿部12中，进行在图30中示出的帧预测。
首先，帧运动检测部10采用纹理存储器21中的参照纹理数据求出帧运动矢量11。将帧运动矢量11传送到帧运动补偿部12，并从纹理存储器21中的参照纹理数据所对应的位置取出帧预测纹理数据13。
同样，在字段运动检测部14和字段运动补偿部16中，进行在图30中示出的字段预测。首先，字段运动检测部14采用纹理存储器21中的参照纹理数据求出每个字段的字段运动矢量15。其结果是，对1个宏数据块求得2个字段运动矢量。将字段运动矢量15传送到字段运动补偿部16，并从纹理存储器21中的参照纹理数据所对应的位置取出各字段的字段预测纹理数据。将所取出的数据组合成帧的形式后，即为在字段预测中最终得到的预测纹理数据17。
作为以上的预测结果，产生帧预测纹理数据13及字段预测纹理数据17。纹理编码部18接受这两个预测纹理数据及被分割为宏数据块的纹理数据9，进行内部/中间方式判定、帧预测/字段预测判定，选择编码效率最高的方式。对作为其判定结果得到的原信号(内部信号：纹理数据9)或预测误差信号(中间信号：帧预测纹理数据13或字段预测纹理数据17与纹理数据9之差)，根据DCT+标量量化等适当的压缩方式进行编码。
纹理预测方式信息(内部、帧预测、字段预测的类别)与编码后的纹理数据一起汇总为纹理编码数据19后，传送到变长编码和多路复用部22，根据规定的语法多路复用为编码位流23。
以下，说明形状数据的编码。
在下文中，详细说明作为本发明重点的交错形状数据的编码。图2是表示形状编码部3的内部结构的框图。在该图中，24是输入形状数据2并检出帧形状运动矢量25的帧形状运动检测部(帧形状运动检测装置)，26是输入帧形状运动矢量25并输出帧形状预测数据27的帧形状运动补偿部，28是输入形状数据2并检出字段形状运动矢量29的字段形状运动检测部(字段形状运动检测装置)，30是输入字段形状运动矢量29并输出字段形状预测数据31的字段形状运动补偿部。
此外，32是输入帧形状预测数据27及字段形状预测数据31并输出算术编码数据33的算术编码部(编码装置)，34是输入算术编码数据33并输出形状编码数据6及形状预测方式信息7的形状编码方式选择部(形状编码方式选择装置)，35是输入形状数据2、帧形状预测数据27及字段形状预测数据31并输出局部译码形状数据8的局部译码部。而形状运动矢量5汇总表示帧形状运动矢量25和字段形状运动矢量29。
下面，说明形状数据编码中的运动预测。
为进行包含成对的2个字段之间的运动的预测，与纹理数据编码部分一样，在形状数据编码部分，也进行适合帧/字段的形状运动预测。
关于形状数据的适合帧/字段的运动预测，用图3进行说明。
首先，帧形状预测，如该图上半部分所示，相当于对字母数据块(帧)按其原有状态进行运动检测并以其运动矢量求出帧单位的形状预测数据。
另外，字段形状预测，如该图下半部分所示，相当于将输入字母数据块分割为上字段和下字段而分别独立地检测运动矢量并用各运动矢量求出各字段的形状预测数据。在这种情况下，最终的形状预测数据，相当于将各字段的形状预测数据组合为帧的形式后的数据。
帧形状预测，由图2的帧形状运动检测部24及帧形状运动补偿部26进行。首先，帧形状运动检测部24，采用形状存储器4中的参照形状数据求出帧单位的字母数据块的帧形状运动矢量25。该动矢量的检测方法，采用形状数据区域的块匹配法，但对其搜索程序并没有特别的限制。
在图2中，假定用现有方式检测形状运动矢量，也是参照由对相同位置的纹理数据(＝宏数据块)的帧预测求得的运动矢量及靠近的字母数据块的运动矢量，并通过在其周围进行微小范围搜索来进行求取。另一方面，如编码对象只是字母数据块，则也可以采用参照形状数据进行单独搜索。
该帧形状运动矢量25被传送到帧形状运动补偿部26，并从形状存储器4中的参照形状数据对应的位置取出帧形状预测数据27。
同样，字段形状预测，由图2的字段形状运动检测部28及字段形状运动补偿部30进行。首先，字段形状运动检测部28，如图3的下半部分所示，采用形状存储器4中的参照形状数据，对字母数据块的上字段及下字段分别求出字段形状运动矢量29。其结果是，对1个字母数据块求得2个运动矢量。字段形状运动矢量29，也是参照由对相同位置的纹理数据(＝宏数据块)的字段预测求得的运动矢量(帧运动矢量11及字段运动矢量15)及靠近的字母数据块的运动矢量，并通过在其周围进行微小范围搜索求出。
各字段形状运动矢量29被传送到字段形状运动补偿部30，并从形状存储器4中的参照形状数据对应的位置取出各字段形状预测数据。在字段形状运动补偿部30中，将其组合为帧的形式后，即为在字段形状预测中最终得到的字段形状预测数据31。
其次，说明形状数据编码中的算术编码及形状编码方式的选择。
算术编码部32，采用与在现有方式中说明过的相同的方法求出二进值形状数据(0，1)的发生概率并决定代码字。输入到算术编码部32的数据，有形状数据2、帧形状预测数据27及字段形状预测数据31三种。算术编码部32对形状数据2进行编码，同时采用帧形状预测数据27对形状数据2进行编码，采用字段形状预测数据31对形状数据2进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出。
在本实施形态中，与现有方式一样，根据内部方式及中间方式的上下文关系，用分别准备的概率表求出发生概率。这时，中间方式的上下文关系，可以用于求取帧形状预测数据，也可以用于求取字段形状预测数据。在这种情况下，作为中间方式用的上下文关系可以只准备一种，也可以按帧形状预测数据用/字段形状预测数据用分别准备。另外，关于概率表，作为中间方式用可以只准备一个，也可以按帧预测用/字段预测用分别准备。这里，中间方式的上下文关系，假定象现有方式那样只准备一种，而概率表也只准备了一个与之对应的表。因此，与现有方式相比，以下的算术编码过程只增加了求取字段形状预测数据31的概率的步骤。
形状编码方式(内部、帧形状预测、字段形状预测)的选择，由形状编码方式选择部34进行，选择代码字长最短的一种，并作为形状编码数据6输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息7输出。按照如上方式求得的形状运动矢量5、形状编码数据6及形状编码方式信息7，如图1所示，被传送到变长编码和多路复用部22，与纹理数据一起按照规定的语法多路复用为编码位流23。
另外，局部译码部35，输入形状数据2、帧形状预测数据27及字段形状预测数据31，并输出局部译码后的局部译码形状数据8。该局部译码形状数据8，如图1所示，存储在形状存储器4内，同时传送到纹理数据的帧运动检测部10、帧运动补偿部12及纹理编码部18。
如上所述，按照本实施形态1，即使对交错的形状数据进行编码时，也可以对成对的2个字段分别独立地进行运动预测，与现有技术相比，可以取得能以中间方式提高编码效率的效果。实施形态2
在实施形态1所述编码方式的形状编码部3中，当选择了字段形状预测时，如图4所示，不是将字段形状预测数据31组合为帧的形式(实施形态1)，而是可以对每个字段独立地进行算术编码，并能取得与实施形态1同样的效果。实施形态3
实施形态3的结构与实施形态1的图1、图2所示的结构相同，但字段形状运动检测部28及字段形状运动补偿部30的动作不同。本实施形态的字段形状运动检测部28及字段形状运动补偿部30，进行与在实施形态1中说明过的字段形状预测相当的VOP间字段形状预测、及新的VOP内字段形状预测。但是，在以下的说明中，采用与图2的字段形状运动检测部28、字段形状运动补偿部30相同的图号进行说明。
首先，用图5说明VOP间字段形状预测与VOP内字段形状预测的区别。VOP间字段形状预测，从已经编码并存储在形状存储器内的另一VOP的形状数据检测各字段的运动矢量。然后，根据这些运动矢量从另一VOP的形状数据取出形状预测数据，并将其混合成帧的形式。
与此不同，在VOP内字段形状预测中，例如首先从另一VOP的形状数据预测上字段，然后从当前VOP的已结束编码的部分的形状数据预测下字段。
其结果是，在本实施形态中，具有将内部方式、帧形状预测合在一起的共计4种形状编码方式。算术编码部35可以用在实施形态1中说明过的方法相对于所有这些方式进行编码，并由形状编码方式选择部34选择代码字长最短的方式。形状编码数据6及形状预测方式信息7被传送到变长编码和多路复用部22，按照规定的语法多路复用为编码位流23。
另外，在本实施形态中，根据与现有方式完全相同的编码方式进行了说明，但即使在进行算术编码以外的其他编码时，当然也可以预测字段间的运动并能实现高效率的编码。
如上所述，按照本实施形态3，即使对交错的形状数据进行编码时，也可以进行将存在于成对的2个字段间的运动包含在内的运动预测，与现有技术相比，可以取得能以中间方式提高编码效率的效果。
在应用本实施形态对VOP进行内部编码时，可以进行如下的有效的编码。由于可以将交错的VOP分成2个字段后进行编码，所以，可以对先编码的字段形状数据进行内部编码，而对另一字段，则可以在选择内部编码和VOP内字段形状编码后进行编码。如采用这种方法，则与现有方式的不得不对2个字段形状数据都进行内部编码的情况相比，能够以较少的代码量对形状数据进行编码。实施形态4
在实施形态3所述编码方式的形状编码部3中，当选择了VOP间字段形状预测或VOP内字段形状预测时，如图4所示，不是将字段形状预测数据31组合为帧的形式(实施形态3)，而是可以对每个字段独立地进行算术编码，并能取得与实施形态3同样的效果。实施形态5
图6是表示实施形态5的运动图象译码装置的结构的框图。在该图中，36是编码位流(位流)，37是语法分析和变长译码部(语法分析和变长译码装置)，输入编码位流36并输出形状编码数据38、形状运动矢量39、形状编码方式信息40、纹理编码数据44、帧运动矢量45及字段运动矢量48。41是形状译码部，输入形状编码数据38、形状运动矢量39及形状编码方式信息40并输出形状译码数据43。42是存储形状译码数据43的形状存储器。
另外，46是输入帧运动矢量45并输出帧纹理预测数据47的帧运动补偿部，49是输入字段运动矢量48并输出字段纹理预测数据50的字段运动补偿部，51是存储纹理译码数据53的纹理存储器，52是纹理译码部，输入纹理编码数据44、帧纹理预测数据47及字段纹理预测数据50并输出纹理译码数据53。
以下，对其动作进行说明。
本方式是对VOP进行译码的运动图象译码装置，这里，作为本发明的重点，说明VOP为交错图象时的动作。
首先，说明语法分析和变长译码的动作。
所输入的编码位流36，先由语法分析和变长译码部37从二进值位流中分离出有意义的数据。在所分出的数据中，将形状编码数据38、形状运动矢量39及形状编码方式信息40分配到形状译码部41，将纹理编码数据44分配到纹理译码部52，将帧运动矢量45分配到帧运动补偿部46，将字段运动矢量48分配到字段运动补偿部49。另外，以宏数据块或字母数据块为单位对各数据进行译码。
其次，说明纹理译码的运动补偿。
在语法分析和变长译码部37中，对纹理数据的预测方式信息进行检查和译码。当其指示帧预测方式时，对帧运动矢量45(每个宏数据块一个)进行译码，并传送到帧运动补偿部46。在帧运动补偿部46中，如图30所示，根据所供给的帧运动矢量45，取出帧纹理预测数据47。而当指示字段预测方式时，对字段运动矢量48(每个宏数据块二个)进行译码，并传送到字段运动补偿部49。在字段运动补偿部49中，如图30所示，根据所供给的各字段运动矢量48，取出各字段的纹理预测数据，并混合为字段纹理预测数据50。另一方面，当预测方式信息指示内部方式时，不对运动矢量进行译码，也不进行运动补偿。
以下，对纹理译码进行说明。
在语法分析和变长译码部37中，抽出纹理编码数据44，并传送到纹理译码部52。纹理编码数据44，在内部方式时是对宏数据块的内部信号进行编码后的数据，在中间方式时是对宏数据块的内部信号与通过上述运动补偿得到的纹理预测数据的差分(预测误差信号)进行编码后的数据。在纹理译码部52中经过反量化、反DCT等处理，使纹理译码数据53复原。另外，在中间方式的情况下，将从帧运动补偿部46或字段运动补偿部49输入的帧纹理预测数据47、字段纹理预测数据50相加，最终得到纹理译码数据53。
其次，对形状译码进行说明。
图7是表示形状译码部41的内部结构的框图。在该图中，54是包含在形状运动矢量39内的帧形状运动矢量，55是输入帧形状运动矢量54并输出帧形状预测数据56的帧形状运动补偿部，57是包含在形状运动矢量39内的字段形状运动矢量，58是输入字段形状运动矢量57并输出字段形状预测数据59的字段形状运动补偿部，60是算术译码部(译码装置·第1译码装置)，输入帧形状预测数据56、字段形状预测数据59、形状编码数据38及形状编码方式信息40，并输出形状译码数据43。
形状数据的译码按以下顺序进行：1)形状编码方式信息的译码2)形状运动矢量的译码3)形状运动补偿4)算术译码(包括上下文关系计算)。
1)的形状编码方式信息的译码，由语法分析和变长译码部37进行。由同一语法分析和变长译码部37根据该形状编码方式信息40进行2)的形状运动矢量的译码。当形状编码方式信息40指示内部方式时，不存在运动矢量，当指示中间方式且为帧预测时，对帧形状运动矢量54(一个)进行译码，当指示VOP内字段预测或VOP间字段预测时，对字段形状运动矢量57(各为2个)进行译码。
以下，按各形状编码方式对3)、4)进行说明。
首先，说明当形状编码方式信息40指示内部方式时的情况。
在这种情况下，不进行上述3)的形状数据的运动补偿过程。由语法分析和变长译码部37抽出的形状编码数据38输入到算术译码部60，算术译码部60只根据该形状编码数据38计算如图29(a)所示的上下文关系值，并采用与编码时相同的概率表求得发生概率，从而将形状编码数据38译码为二进值(0，1)序列。
其次，说明当形状编码方式信息40指示帧形状预测时的情况。
形状数据的运动补偿，在图7的帧形状运动补偿部55中进行。帧形状运动补偿部55，根据所输入的帧形状运动矢量54，取出如图3所示的帧形状预测数据56。将其输入到算术译码部60。在算术译码部60中，根据由语法分析和变长译码部37抽出的形状编码数据38、及从帧形状运动补偿部55取出的帧形状预测数据56，计算如图29(b)所示的上下文关系值，并采用与编码时相同的概率表求得发生概率，从而从形状编码数据38复原二进值(0，1)序列。
接着，说明当形状编码方式信息40指示VOP间字段形状预测时的情况。
形状数据的运动补偿，在图7的字段形状运动补偿部58中进行。字段形状运动补偿部58，根据所输入的2个字段形状运动矢量57，取出如图3所示的字段形状预测数据59。将其输入到算术译码部60。在算术译码部60中，根据由语法分析和变长译码部37抽出的形状编码数据38、及从字段形状运动补偿部58取出的字段形状预测数据59，计算如图29(b)所示的、或与编码侧相同的另外定义的上下文关系值，并采用与编码时相同的概率表求得发生概率，从而从形状编码数据38复原为二进值(0，1)序列。
进一步说明当形状编码方式信息40指示VOP内字段形状预测时的情况。
形状数据的运动补偿，在图7的字段形状运动补偿部58中进行。字段形状运动补偿部58，根据所输入的2个字段形状运动矢量57，取出如图5所示的VOP内字段形状预测数据59(为便于说明，采用与VOP间字段形状预测数据相同的图号)。将其输入到算术译码部60。在算术译码部60中，根据由语法分析和变长译码部37抽出的形状编码数据38、及从字段形状运动补偿部58取出的VOP内字段形状预测数据59，计算如图29(b)所示的、或与编码侧相同的另外定义的上下文关系值，并采用与编码时相同的概率表求得发生概率，从而从形状编码数据38复原为二进值(0，1)序列。
经过以上处理，将复原为二进值(0，1)序列的形状译码数据43对各部输出，以便进行纹理译码，同时存储在形状存储器42内，供以后的字母数据块的译码使用。
另外，在本实施形态中，根据与现有方式完全相同的译码方式(算术译码)进行了说明，但即使是对算术编码以外的其他编码的位流进行译码时，当然也可以只将算数译码部分置换后进行译码。
如上所述，按照本实施形态5，即使对交错的形状数据进行译码时，也可以进行将存在于成对的2个字段间的运动包含在内的运动补偿和译码，因而可以取得能比现有译码方式更为平滑地对形状数据进行译码的效果。实施形态6
在上述实施形态5所述的译码方式中，当作为形状预测方式选择了VOP间字段形状预测或VOP内字段形状预测时，如图8所示，不是将字段形状预测数据组合为帧的形式提供后进行译码(实施形态5)，而是可以对每个字段独立地提供形状预测数据进行译码，并能取得与实施形态5同样的效果。各字段的译码结果，以组合成帧的形式进行显示。实施形态7
图9是表示实施形态7的运动图象编码装置的结构的框图。在该图中，61是从纹理编码部18向形状编码部3输出的纹理预测方式信息，其他与上述实施形态1的图1所示相同。
以下，对动作进行说明。
本实施形态，采用对视频对象平面(以下，简称VOP)进行编码的运动图象编码装置。这里，作为本发明的重点，说明VOP为交错图象时的动作。
与实施形态1和2中分别决定纹理预测方式信息及形状编码方式信息不同，在本实施形态中，使纹理预测方式信息及形状编码方式信息联动地进行编码。一般，当对交错信号进行编码时，如在进行纹理编码时选择字段预测，则显示出在字段间存在着显著的运动，在这种情况下，对形状数据进行字段预测也是妥当的。而当对纹理编码选择帧预测时，字段间的运动就不那么显著，在这种情况下，对形状数据进行帧预测仍是妥当的。根据上述观点，可以使形状编码方式信息跟随纹理预测方式信息，以便能减少选择形状编码方式所需要的计算量及形状编码方式信息的代码量。
具体地说，如图9所示，从纹理编码部18向形状编码部3输出纹理预测方式信息61。形状编码部3根据该纹理预测方式信息61进行形状编码，并进行形状数据的编码。
图10是表示形状编码部3的内部结构的框图。在算术编码部32中，不是象实施形态1或2那样对所有的预测方式进行编码，而是根据从纹理编码部18传送的纹理预测方式信息61，只按唯一的1种编码方式进行编码。
例如，作为纹理预测方式信息61的值，可考虑取得内部方式、帧预测、VOP间字段预测及VOP内字段预测共4种方式。这时，在算术编码部32中，只按由纹理预测方式信息61指定的唯一的1种方式进行编码，并作为形状编码数据从形状编码部3输出。在本实施形态中，只须将纹理预测方式信息61多路复用为编码位流即可，不需要形状编码方式信息。
如上所述，按照本实施形态，可以取得能够减少形状编码处理的计算量的效果。此外，由于不需要形状编码方式信息进行编码，所以可以减少代码量。
另外，在形状编码部3中，当选择了字段形状预测时，不是将字段形状预测数据组合为帧的形式，而是可以对每个字段独立地进行算术编码，并能取得与实施形态3同样的效果。实施形态8
图11是表示实施形态8的运动图象译码装置的结构的框图。在该图中，62是纹理预测方式信息。而图1 2是表示形状译码部41的内部结构的框图。本方式与上述实施形态5所述的运动图象译码装置(图6和图7)的不同之处仅在于，输入到形状译码部41的形状编码方式信息变为纹理预测方式信息62。
语法分析和变长译码部37对按每个宏数据块编码的纹理预测方式信息62进行译码，然后，根据该信息进行纹理译码，同时将纹理预测方式信息62作为形状编码方式信息供给形状译码部41，使其按同一方式进行译码。纹理预测方式信息62的取得值，对形状编码方式信息及纹理预测方式信息都是相同的，形状译码部41进行与实施形态5的译码处理完全相同的动作。
另外，在本实施形态中，根据与现有方式完全相同的译码方式(算术译码)进行了说明，但即使是对算术编码以外的其他编码的位流进行译码时，当然也可以只将算数译码部分置换后进行译码。
如上所述，按照本实施形态，即使对交错的形状数据进行译码时，也可以进行将存在于成对的2个字段间的运动包含在内进行运动补偿和译码而无需附加特别的信息，因而可以取得能比现有译码方式更为平滑地对形状数据进行译码的效果。
另外，在进行形状译码时，作为形状编码方式(＝纹理预测方式)，如果选择了VOP间字段形状预测或VOP内字段形状预测，则不是将字段形状预测数据组合为帧的形式提供后进行译码，而是可以对每个字段独立地提供形状预测数据进行译码，并能取得同样的效果。各字段的译码结果，以组合成帧的形式进行显示。实施形态9
图13是表示实施形态9的运动图象编码装置的结构的框图。在该图中，63是运动检测部(例如，将图1的帧运动检测部10和字段运动检测部14合在一起)，64是运动矢量(例如，将图1的帧运动矢量11和字段运动矢量16合在一起)，65是运动补偿部(例如，将图1的帧运动补偿部12和字段运动补偿部16合在一起)，66是纹理预测数据(例如，将帧纹理预测数据13和字段纹理预测数据17合在一起)。
以下，对动作进行说明。
这里，作为本发明的重点，说明当VOP为交错图象的情况。
首先，说明纹理数据的编码。
在本实施形态中，假定进行例如实施形态1所述的编码。在图13中，没有将运动检测部63及运动补偿部65分成帧运动检测/运动补偿、字段运动检测/运动补偿，这表示在本实施形态中在这两部分内部进行什么样的处理是无关紧要的。在形状编码部3内，为进行形状数据的运动预测，只需要在纹理数据的预测中检出的以宏数据决为单位的运动矢量数据(可以是基于帧的，也可以是基于字段的)。
其次，说明作为本实施形态特征的形状数据的编码。
图14是表示形状编码部3的内部结构的框图。在该图中，67是输入形状数据2并检出字段形状运动矢量68的字段形状运动检测部，69是输入字段形状运动矢量68并输出字段形状预测数据70的字段形状运动补偿部，71是输入字段形状预测数据70并进行适合内部/中间方式的算术编码的算术编码部(第1编码装置)，72是进行内部/中间方式判定并输出第1字段形状编码数据78及形状编码方式信息7的形状编码方式选择部(形状编码方式选择装置)。
另外，73是从算术编码部71输出的第1字段局部译码数据，74是输入形状数据2并输出上下文关系值75的行预测用上下文关系计算部(行预测用上下文关系计算装置)，76是输入上下文关系值75并决定预测值的预测值决定部(预测值决定装置)，77是熵编码部(第2编码装置)，输入由预测值决定部76决定的预测值与形状数据2的差分并输出第2字段形状编码数据79。而101是由行预测用上下文关系计算部74和预测值决定部76构成的预测值计算部(预测值计算装置)。
以下，对动作进行说明。
在本实施形态中，首先对字母数据块的成对的2个字段中的一个字段(在时间上先进行编码的字段。以下，称作第1字段)进行带运动预测的算术编码。  而对另一个字段(以下，称作第2字段)，则利用第1字段的局部译码数据和已完成全部编码并存储在形状存储器内的靠近的字母数据块数据，在同一空间上进行预测，并对预测差分值进行编码。
首先，说明第1字段的编码。
对于第1字段的运动预测，在本实施形态中进行VOP间字段形状预测。  由字段形状运动检测部67检出字段形状运动矢量68。这时，还要参照由纹理编码部分供给的运动矢量数据64。然后，在输入了字段形状运动矢量68的字段形状运动补偿部69中，求得字段形状预测数据70。将其作为中间方式的数据，在算术编码部71中进行在现有方式中说明过的适合内部/中间方式的算术编码。内部/中间方式的判定，由形状编码方式选择部72进行。将以上结果作为第1字段形状编码数据78输出。此外，将第1字段局部译码数据73传送到行预测用上下文关系计算部74，供第2字段的编码使用。
这里，当然也可以如实施形态1所述的那样，采用算术编码以外的熵编码。
其次，说明第2字段的编码。
第2字段的编码，按以下步骤进行。1)计算行间预测用上下文关系2)根据行间预测用上下文关系预测编码对象象素3)对预测差分值进行熵编码。以下，详细说明各步骤。
首先，说明1)的行间预测用上下文关系的计算。
行间预测用上下文关系的计算，由行间预测用上下文关系计算部74进行。图15是说明本步骤的图。首先，根据该图中c1～c12所示位置的象素值，对第2字段的编码对象象素「？」计算由下式给出的上下文关系值75。 Σ K = 1 12 C K * 2 K
其次，说明2)的根据行间预测用上下文关系预测编码对象象素。
该根据行间预测用上下文关系进行的编码对象象素的预测，由预测值决定部76进行。根据上述的上下文关系值75，决定编码对象象素「？」的预测值。在决定预测值时，应事先确定按照上下文关系值75决定预测值的规则，并按该规则进行。例如，所决定的规则是，当c1～c12全部为1时(＝上下文关系值为4095时)，编码对象象素「？」的预测值为1，当c1～c12全部为0时(＝上下文关系值为0时)，编码对象象素「？」的预测值为0等。对字母数据块的整个第2字段求出该预测值。
最后，说明3)的预测差分值的熵编码。
求取由预测值决定部76求得的预测值与编码对象象素「？」的差分。差分值为1、0、-1三个值。如采用行间预测用上下文关系的值，则由于能够进行将字段间的微小运动包含在内的预测，所以，所产生的预测差分值，大多为0值。在熵编码部77中对该差分值进行行程编码等适当的熵编码，从而能减少冗余。将所得到的结果作为第2字段形状编码数据79输出。
另外，在本实施形态中，说明了在所参照的字段(第1字段)的编码中采用算术编码的情况，但即使在进行算数编码以外的其他编码的情况下，当然也可以适用。而在本实施形态中作为例子举出的上下文关系并不是特别规定的，只要在编码侧和译码侧规定相同的定义，则规定怎样的关系都可以。
如上所述，按照本实施形态，即使是对交错的形状数据进行编码时，由于成对的2个字段中的一个字段能够由另一个字段预测并进行编码，所以，与对字母数据块整体进行全部一样的编码相比，可以取得能提高编码效率的效果。实施形态10
图16是表示实施形态10的运动图象译码装置的结构的框图，在本方式中，进行帧内的行预测，并将预测值从编码数据取出进行译码。在图16中，80是从语法分析和变长译码部37输出的第1字段形状编码数据，81是从语法分析和变长译码部37输出的字段形状运动矢量，82是从语法分析和变长译码部37输出的形状编码方式信息，83是从语法分析和变长译码部37输出的第2字段形状编码数据。
以下，对动作进行说明。
本方式也是对VOP进行译码的运动图象译码装置，这里，作为本发明的重点，说明VOP为交错图象时的动作。此外，关于纹理译码步骤，按照实施形态5进行，这里将其说明省略，只说明形状译码动作。
首先，说明语法分析和变长译码。
语法分析和变长译码部37将构成字母数据块的各字段的数据作为形状编码数据独立地抽出。假定其中先抽出的字段为第1字段，另一字段为第2字段。第1字段形状编码数据80是经过算术编码的代码字，与形状编码方式信息82(用于识别内部/中间方式)、字段形状运动矢量81(内部方式时)一起，传送到形状译码部41。第2字段形状编码数据83，是对由第1字段进行预测后作为结果得到的预测差分信号进行熵编码后的代码字，被传送到形状译码部41。
其次，对形状译码进行说明。
图17是表示形状译码部41的内部结构的框图。在该图中，84是对第2字段形状编码数据83进行译码的熵译码部(第2译码装置)，85是从算术编码部60输出的第1字段的形状译码数据，86是将从预测值决定部76输出的预测值与熵译码部84的输出相加后得到的第2字段的形状译码数据。而102是由行预测用上下文关系计算部74和预测值决定部76构成的预测值计算部。
形状数据的译码，按以下步骤进行：1)第1字段的译码(运动补偿、算术译码)2)第2字段的译码(行间预测用上下文关系计算、预测值的决定、预测差分的相加)
首先，说明1)的第1字段的译码。
第1字段的译码过程，与到此为止的实施形态所述的基于运动补偿和算术译码的译码处理相同，但这里在第2字段的译码中使用第1字段的形状译码数据85。
其次，说明第2字段的译码。
在第2字段的译码中，首先进行行预测用上下文关系计算。这里，采用图15中给出的上下文关系。设译码对象象素为「？」，并在行预测用上下文关系计算部74中对该象素计算式(2)所示的上下文关系值75。
以下，说明第2字段译码中的预测值的决定。
在预测值决定部76中，按照与实施形态9所述方法相同的方法，根据上下文关系决定预测值。
接着，说明第2字段译码中的预测差分信号的加法运算。
在熵译码部84中，对由语法分析和变长译码部37抽出的第2字段编码数据83(＝预测差分信号)进行译码，并将熵译码部84的输出与由上述预测值决定部76求得的预测值相加。由此，生成第2字段的译码数据86。
经过以上的处理，将复原为二进值(0，1)序列的第1和第2字段的形状译码数据85、86，如图16所示，对各部输出，以便进行纹理译码，同时存储在形状存储器42内，供以后的字母数据块的译码使用。
另外，在本实施形态中，根据与现有方式完全相同的译码方式(算术译码)进行了说明，但即使是对算术编码以外的其他编码的位流进行译码时，当然也可以只将算数译码部分置换后进行译码。
如上所述，按照本实施形态，即使对交错的形状数据进行译码时，也可以进行将存在于成对的2个字段间的运动包含在内进行运动补偿和译码，因而可以取得能比现有译码方式更为平滑地对形状数据进行译码的效果。实施形态11
图18是表示实施形态11的形状译码部41的内部结构的框图。在图中，103是由行预测用上下文关系计算部74和预测值决定部76构成的预测值计算部。在本方式中，进行帧内行预测，并根据上下文关系复原预测值。在实施形态10中，当进行第2字段的译码时，对预测差分值进行加法运算，但在本方式中，根据行预测用上下文关系值决定第2字段的各象素值。在这种情况下，在编码位流中也可以不含第2字段的形状编码数据，可以只从第1字段的数据复原第2字段的形状数据。
如上所述，按照本实施形态，例如，可以在传送位速率受到限制因而不精确地复原形状数据也允许的情况下使用，并能取得与实施形态10同样的效果。实施形态12
图19是表示实施形态12的形状编码部3的内部结构的框图。在该图中，104是预测差分值编码指示信息，用于进行对预测差分值编码的方式和不编码的方式的切换指示。
本实施形态，是在实施形态9的对第2字段的预测差分值进行编码和多路复用的系统中，具有不进行预测因而也不对预测差分值进行编码和多路复用的系统、 即不含第2字段的形状编码数据79的系统，并且可以动态地改变形状数据的质量。该2个系统可以根据从外部供给的预测差分值编码指示信息104进行切换。当该预测差分值编码指示信息104指示进行动作时，使预测值计算部101、熵编码部77等进入动作状态，当指示非动作时，使预测值计算部101、熵编码部77等变成非动作状态。  切换单位可以是VOP，也可以是字母数据块，但应按切换单位将该预测差分值编码指示信息104多路复用为编码位流。
另外，所讨论的上述方法，除实施形态9外，也可以用在其以前的记述了运动图象编码装置的实施形态实现。
如上所述，按照本实施形态，在充分确保传送位速率的情况下，可以进行预测差分值的编码因而能不降低质量地进行编码，而在传送位速率受到严格限制的情况下，可以将预测差分值的编码省去而进行使形状数据的质量降低的编码等动作，因而可以取得能根据情况对质量进行动态控制的效果。实施形态13
可以考虑将实施形态10与实施形态11组合、并根据编码位流中的规定的方式信息切换第2字段的译码方法而构成的译码方式。因此，可以取得能够对根据传送位速率的情况动态地控制了形状数据的质量的编码位流进行译码的效果。实施形态14
图20是表示实施形态14的形状编码部3的框图。在该图中，87是检测与局部译码形状数据对应的修正矢量的修正矢量检测部，88是对所检出的修正矢量进行编码并输出第2字段的形状编码数据89的熵编码部。
以下，对动作进行说明。
在本实施形态中，首先，对字母数据块的成对的2个字段中的一个字段(在时间上先进行编码的字段。以下，称作第1字段)进行带运动预测的算术编码。而对另一个字段(以下，称作第2字段)，则相对于第1字段的局部译码数据求出水平方向的微小修正矢量，并将其作为第2字段的数据进行编码。提出这种编码方法的原因是，由于形状数据是(0，1)的二进值平面，所以只在邻接字段间的水平方向进行修正，就可以获得某种程度的近似。
至于第1字段的编码，与在实施形态9中所述的方法相同。
第2字段的编码按以下的步骤进行。
首先，进行修正矢量的检测。
由算术编码部71进行算术编码后，将第1字段局部译码数据73输入到修正矢量检测部87。如果所输入的形状数据2相对于第1字段局部译码数据73在水平方向上有任何象素偏差，则修正矢量检测部87检测出哪一点近似度最高。例如，假定搜索范围约为±1～3、4个象素，则在该范围内进行搜索，将近似度最高的点作为修正矢量检出。
其次，进行修正矢量的熵编码。
熵编码部88，根据事先确定的变长编码表等，对上述修正矢量进行赫夫曼编码等适当的熵编码。
如上所述，按照本实施形态，即使对交错的形状数据进行编码时，由于成对的2个字段中的一个字段的数据可以由另一个字段预测，并能以修正矢量代替而进行编码，所以，与对字母数据块整体进行全部一样的编码相比，可以取得能以极少的代码量进行编码的效果。实施形态15
也可以考虑将实施形态14所述的编码方法与在其他实施形态中说明过的编码方法组合、并按每个VOP或字母数据块切换而进行编码的结构。
如上所述，按照本实施形态，在充分确保传送位速率的情况下，可以不降低质量地进行编码，而在传送位速率受到严格限制的情况下，可以只用修正矢量代替第2字段而进行使形状数据的质量降低的编码等动作，因而可以取得能根据情况对质量进行动态控制的效果。实施形态16
本实施形态，给出运动图象译码装置，说明对将交错的VOP编码后的位流进行译码的动作。关于纹理译码步骤，按照实施形态5进行，这里将其说明省略，只说明形状译码动作。本实施形态的结构，将图16的第2字段形状编码数据83置换为修正矢量编码数据90。
首先，说明语法分析和变长译码。
图16的语法分析和变长译码部37将构成字母数据块的各字段的数据作为形状编码数据独立地抽出。假定其中先抽出的字段为第1字段，另一字段为第2字段。第1字段形状编码数据80是经过算术编码的代码字，与形状编码方式信息82(用于识别内部/中间方式)、形状运动矢量81(内部方式时)一起，传送到形状译码部41。第2字段的编码数据，是对由第1字段进行预测后作为结果得到的修正矢量进行熵编码后得到的代码字的修正矢量编码数据90。
其次，对形状数据的译码进行说明。
图21是表示实施形态16的形状译码部41的内部结构的框图。在该图中，90是从语法分析和变长译码部37输出的修正矢量编码数据，91是对修正矢量编码数据90进行译码并输出修正矢量92的熵译码部，93是利用修正矢量92从第1字段译码数据85生成第2字段形状译码数据94的修正数据生成部(修正数据生成装置)。
形状数据的译码，按以下步骤进行：1)第1字段的译码(运动补偿、算术译码)2)第2字段的译码(由修正矢量生成第2字段数据)
首先，说明第1字段的译码。
第1字段的译码过程，是到此为止的实施形态所述的基于运动补偿和算术译码的译码处理，这里。其说明从略。在第2字段的译码中使用第1字段的译码数据85。
其次，说明第2字段的译码。
根据从语法分析和变长译码部37传送出的修正矢量编码数据90，由熵译码部91进行修正矢量的译码。接着，由修正数据生成部9 3利用修正矢量92从第1字段译码数据85生成第2字段形状译码数据94。作为基本的生成方法，如图22所示，可考虑使用仅简单地将与修正矢量对应的象素位置错动后生成的方法。这时，在字母数据块的端点进行象素的反复。生成方法也可以采用其他方法。
经过以上的处理，将复原为二进值(0，1)序列的形状译码数据对各部输出以便进行纹理译码，同时存储在形状存储器42内，供以后的字母数据块的译码使用。
如上所述，按照本实施形态，即使对交错的形状数据进行译码时，也可以根据与修正矢量合在一起的字段形状数据对成对的2个字段中的一个字段的形状数据进行译码。本实施形态，在例如不精确地复原形状数据也允许的情况下，能取得即使传送位速率受到限制时也可以使用的效果。实施形态17
可以考虑构成将实施形态16与其他实施形态所述的译码装置组合并根据编码位流中的规定方式信息切换第2字段的译码方法的译码装置。因此，可以取得能够对根据传送位速率的情况动态地控制了形状数据的质量的编码位流进行译码的效果。实施形态18
图23是表示实施形态18的形状编码部3的框图。在该图中，95是输入形状数据2并由第1字段的形状运动矢量68输出微小矢量96的微小矢量检测部(微小矢量检测装置)。
在本实施形态中，首先对字母数据块的成对的2个字段中的一个字段(在时间上先进行编码的字段。以下，称作第1字段)进行上述帧形状预测、VOP间字段形状预测、VOP内字段形状预测等运动预测，然后进行算术编码。而对另一个字段(以下，称作第2字段)，则不是与第1字段独立地进行运动预测，而是根据第1字段的形状运动矢量68，在其附近的搜索范围内进行运动矢量的检测。可以这样检测的原因是，在2个字段之间矢量的幅值和方向存在大的差异的情况是很少见的，在一个字段的运动矢量与另一个字段的运动矢量之间存在着很强的相关性。此外，通过进行本方式的运动矢量搜索及编码，可以减少第2字段的运动矢量搜索的计算量及运动矢量编码数据的代码量。
以下，对动作进行说明。
首先，帧形状预测与实施形态1所述方法相同，字段形状预测的第1字段的编码与实施形态9所述的方法相同。
至于第2字段的编码，除运动矢量的检测以外，与VOP间字段形状预测及算术编码的编码方法等效。以下，仅说明运动矢量的检测。
第1字段的形状运动矢量68输入到微小矢量检测部95，这里，以第1字段的形状运动矢量68为中心，在微小搜索范围内进行矢量的检测。例如，从第1字段的运动矢量起在水平和垂直两个方向上均在±1个象素左右的搜索范围内进行检测。将作为检测结果得到的微小矢量96作为第2字段的运动矢量数据输出，通过与第1字段的形状运动矢量68相加，可以得到第2字段的运动矢量，并根据该结果以与第1字段相同的步骤进行编码。也可以采用适当的熵编码对微小矢量96进行编码。
如上所述，按照本实施形态，即使对交错的形状数据进行编码时，由于成对的2个字段中的一个字段的运动矢量可以根据从另一个字段的运动矢量起的微小变化进行编码，所以，除了能简化运动矢量的搜索处理外，还可以取得能够减少运动矢量的代码量的效果。实施形态19
图24是表示实施形态19的形状译码部41的结构的框图。在该图中，97是从语法分析和变长译码部37输出的第1字段的字段形状运动矢量，98是从语法分析和变长译码部37输出的微小矢量(第2字段的字段形状运动矢量编码数据)。
以下，对动作进行说明。
在本实施形态中，形状数据的译码，除了在时间上靠后进行译码的字段的运动矢量的译码方法外，与实施形态5完全相同。因此，这里，只说明与实施形态5的不同点。
在本实施形态中，当进行VOP间字段形状预测时，根据在时间上先进行译码的字段(以下，称作第1字段)的字段形状运动矢量数据，对另一字段(以下，称作第2字段)的字段形状运动矢量数据进行译码。
具体的步骤是，由语法分析和变长译码部37输出微小矢量98作为第2字段的字段形状运动矢量数据，并由形状译码部41将该微小矢量98与第1字段的字段形状运动矢量97相加，以决定第2字段的字段形状运动矢量。以下的译码步骤，按照实施形态5进行。
如上所述，按照本实施形态，即使对交错的形状数据进行译码时，也可以进行将存在于成对的2个字段间的运动包含在内进行运动补偿和译码，因而可以取得能比现有译码方式更为平滑地对形状数据进行译码的效果。
如上所述，按照本发明，在对交错的形状数据进行编码时，在作为编码单位的每个小区域内，可以选择将成对的2个字段合在一起进行运动补偿预测的帧预测、及对每个字段独立进行运动补偿预测的字段预测，所以，具有能以中间方式提高编码效率的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行编码时，在作为编码单位的每个小区域内，可以选择将成对的2个字段合在一起进行运动补偿预测的帧预测、对每个字段独立进行运动补偿预测的VOP间字段预测、及在成对的2个字段间进行运动补偿预测的VOP内字段预测，所以，具有能以中间方式提高编码效率的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行译码时，可以选择将成对的2个字段合在一起进行运动补偿的帧运动补偿、及对每个字段独立进行运动补偿的字段运动补偿，所以，具有能平滑地对形状数据进行译码的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行编码时，在作为编码单位的每个小区域内，进行将成对的2个字段合在一起进行运动补偿预测的帧预测、及进行对每个字段独立进行运动补偿预测的字段预测，并根据纹理数据的纹理预测方式信息进行帧预测或字段预测的编码，所以，具有能减少形状编码方式信息的代码量及形状编码方式的选择所需计算量的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行译码时，进行将成对的2个字段合在一起进行运动补偿的帧运动补偿、及进行对每个字段独立进行运动补偿的字段运动补偿，并根据纹理数据的纹理预测方式信息进行帧运动补偿或字段运动补偿的译码，所以，可以对使形状编码方式与纹理预测方式联动后进行编码的编码位流进行译码，同时具有能平滑地对形状数据进行译码的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行编码时，在作为编码单位的每个小区域内，在成对的2个字段中，由第1字段的数据决定第2字段的编码对象象素的预测值，所以，具有能以高的效率对第2字段的数据进行编码的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行译码时，在成对的2个字段中，利用由第1字段的数据预测出的数据复原第2字段的数据，所以，具有能平滑地对形状数据进行译码的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行编码时，在作为编码单位的每个小区域内，在成对的2个字段中，由第1字段的数据检测与第2字段的数据有关的修正矢量，并作为第2字段的数据进行编码，所以，具有能以较少的代码量对第2字段的数据进行编码的效果。
按照本发明，在对交错的形状数据进行译码时，根据从编码数据中译码后的规定的修正矢量数据，在成对的2个字段中，由第1字段的数据复原第2字段的数据，所以，具有能以高的效率对以较少代码量编码后的字段形状数据进行译码的效果。

Claims (15)

1.一种运动图象编码装置，采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，其特征在于，备有：帧形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为编码对象的每个小区域内检测帧形状运动矢量；帧形状运动补偿装置，根据上述帧形状运动矢量进行上述运动补偿预测，并求出帧形状预测数据；字段形状运动检测装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；编码装置，对上述形状数据进行编码、采用上述帧形状预测数据对上述形状数据进行编码、采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；及变长编码和多路复用装置，将上述帧形状运动矢量、上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量、上述形状编码数据以及上述形状编码方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
2.根据权利要求1所述的运动图象编码装置，其特征在于：还包括字段形状运动检测装置，输出以第1字段和第2字段为单位从已进行着编码的另一VOP(视频对象平面)的形状数据检出的上述第1字段和第2字段的VOP间的字段形状运动矢量，并输出以第1字段为单位从上述另一VOP的形状数据检出、且以上述第2字段为单位从已进行着编码的当前VOP的形状数据检出的上述第1字段和第2字段的VOP内的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述VOP间的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的运动补偿预测，求出VOP间的字段形状预测数据，并根据上述VOP内的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的运动补偿预测，求出VOP内的字段形状预测数据。
3.一种运动图象译码装置，对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象编码后的位流进行译码，其特征在于，备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出形状编码数据，同时对形状编码方式信息、帧形状运动矢量和字段形状运动矢量进行译码；帧形状运动补偿装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述帧形状运动矢量进行运动补偿，并求出帧形状预测数据；字段形状运动补偿装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；及译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述帧形状预测数据或上述字段形状预测数据，对上述形状编码数据进行译码。
4.一种运动图象编码装置，采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，其特征在于，备有：帧形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为编码对象的每个小区域内检测帧形状运动矢量；帧形状运动补偿装置，根据上述帧形状运动矢量进行上述运动补偿预测，并求出帧形状预测数据；字段形状运动检测装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段和第2字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；编码装置，根据上述纹理数据的纹理预测方式信息，进行上述形状数据的编码、采用上述帧形状预测数据的上述形状数据的编码、采用上述字段形状预测数据的上述形状数据的编码中的任何一种编码，并作为形状编码数据输出；及变长编码和多路复用装置，将上述帧形状运动矢量、上述第1字段和第2字段的字段形状运动矢量、上述形状编码数据以及上述纹理预测方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
5.一种运动图象译码装置，对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象编码后的位流进行译码，其特征在于，备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出形状编码数据，同时对纹理预测方式信息、帧形状运动矢量和字段形状运动矢量进行译码；帧形状运动补偿装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述帧形状运动矢量进行运动补偿，并求出帧形状预测数据；字段形状运动补偿装置，以上述第1字段和第2字段为单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；及译码装置，根据上述纹理预测方式信息，按照需要使用上述帧形状预测数据或字段形状预测数据，对上述形状编码数据进行译码。
6.一种运动图象编码装置，采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，其特征在于，备有：字段形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的第1字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；第1编码装置，对上述形状数据进行编码，同时采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述第1编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为上述第1字段的形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；预测值计算装置，根据从上述第1编码装置输出的上述第1字段的局部译码数据和上述形状数据，计算上述形状数据的交错的第2字段的编码对象象素的预测值；第2编码装置，对上述预测值与上述编码对象象素的差分进行编码，并求出上述第2字段的形状编码数据；及变长编码和多路复用装置，将上述第1字段的字段形状运动矢量、上述第1字段的形状编码数据、上述第2字段的形状编码数据以及上述形状编码方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
7.根据权利要求6所述的运动图象编码装置，其特征在于：根据指示是否需要对预测差分值进行编码的预测差分值编码指示信息，控制预测值计算装置及第2编码装置的动作，并控制第2字段的形状编码数据的输出的有无，由变长编码和多路复用装置将上述预测差分值编码指示信息多路复用为编码位流。
8.一种运动图象译码装置，对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象编码后的位流进行译码，其特征在于，备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据和由上述第1字段预测的交错的第2字段的形状编码数据，同时对形状编码方式信息和字段形状运动矢量进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；第1译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；预测值计算装置，根据上述第1字段的形状译码数据，计算上述第2字段的形状译码数据的预测值；及第2译码装置，对上述第2字段的形状编码数据进行译码；
将上述预测值与由上述第2译码装置译码后的数据相加，求出第2字段的形状译码数据。
9.根据权利要求8所述的运动图象译码装置，其特征在于：预测值计算装置包括：行间预测用上下文关系值计算装置，根据第1字段的形状译码数据，计算行间预测用的上下文关系值；及预测值决定装置，对第2字段，根据上述上下文关系值，决定译码对象象素的预测值。
10.一种运动图象译码装置，对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象编码后的位流进行译码，其特征在于，备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据，同时对形状编码方式信息和字段形状运动矢量进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；及预测值计算装置，根据上述第1字段的形状译码数据，计算上述第2字段的形状译码数据的预测值，并求出交错的第2字段的形状译码数据。
11.一种运动图象译码装置，对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象编码后的位流进行译码，其特征在于，备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据以及由上述第1字段预测的交错的第2字段的形状编码数据，同时对形状编码方式信息、字段形状运动矢量和指定上述第2字段译码方法的方式信息进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；第1译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；预测值计算装置，根据上述第1字段的形状译码数据，计算上述第2字段的形状译码数据的预测值；及第2译码装置，对上述第2字段的形状编码数据进行译码；
根据指定上述第2字段译码方法的方式信息，决定由上述预测值计算装置求出上述第2字段的形状译码数据、或通过将上述预测值与由上述第2译码装置译码后的数据相加求出上述第2字段的形状译码数据。
12.一种运动图象编码装置，采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，其特征在于，备有：字段形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的第1字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内检测上述第1字段的字段形状运动矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；第1编码装置，对上述形状数据进行编码，同时采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述第1编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为上述第1字段的形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；修正矢量检测装置，根据从上述第1编码装置输出的上述第1字段的局部译码数据和上述形状数据，检测与上述形状数据的交错的第2字段有关的编码对象象素的修正矢量；第2编码装置，对上述修正矢量进行编码，并求出上述第2字段的形状编码数据；及变长编码和多路复用装置，将上述第1字段的字段形状运动矢量、上述第1字段的形状编码数据、上述第2字段的形状编码数据以及上述形状编码方式信息按照规定的语法多路复用为编码位流。
13.一种运动图象译码装置，对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象编码后的位流进行译码，其特征在于，备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出交错的第1字段的形状编码数据以及对由上述第1字段预测得到的修正矢量进行编码后的修正矢量编码数据，同时对形状编码方式信息和字段形状运动矢量进行译码；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述字段形状运动矢量进行运动补偿，并求出字段形状预测数据；第1译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述字段形状预测数据，对上述第1字段的形状编码数据进行译码，并求出上述第1字段的形状译码数据；及修正数据生成装置，根据上述第1字段的形状译码数据和上述修正矢量，生成上述第2字段的形状译码数据。
14.一种运动图象编码装置，采用运动补偿预测对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象进行编码，其特征在于，备有：帧形状运动检测装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为编码对象的每个小区域内检测帧形状运动矢量；帧形状运动补偿装置，根据上述帧形状运动矢量，进行上述运动补偿预测，并求出帧形状预测数据；字段形状运动检测装置，以上述第1字段为单位，在作为编码对象的每个小区域内，检测上述第1字段的字段形状运动矢量；微小矢量检测装置，根据上述形状数据和上述第1字段的字段形状运动矢量，在微小搜索范围内进行矢量检测并检测微小矢量；字段形状运动补偿装置，根据上述第1字段的字段形状运动矢量，进行上述第1字段的上述运动补偿预测，同时，根据将上述第1字段的字段形状运动矢量与上述微小矢量相加后求得的第2字段的字段形状运动矢量，进行上述第2字段的上述运动补偿预测，并求出字段形状预测数据；编码装置，对上述形状数据进行编码、采用上述帧形状预测数据对上述形状数据进行编码、采用上述字段形状预测数据对上述形状数据进行编码，并作为各形状编码方式的数据输出；形状编码方式选择装置，根据规定的基准对从上述编码装置输出的各形状编码方式的数据进行选择，并作为形状编码数据输出，同时将所选定的方式作为形状编码方式信息输出；及变长编码和多路复用装置，将上述第1字段的字段形状运动矢量、上述形状编码数据、上述形状编码方式信息以及上述微小矢量按照规定的语法多路复用为编码位流。
15.一种运动图象译码装置，对由纹理数据和形状数据构成的运动图象对象编码后的位流进行译码，其特征在于，备有：语法分析和变长译码装置，从上述位流抽出形状编码数据，同时对形状编码方式信息、帧形状运动矢量、交错的第1字段的字段形状运动矢量以及从上述第1字段的字段形状运动矢量求得的微小矢量进行译码；帧形状运动补偿装置，以上述形状数据的交错的成对的第1字段和第2字段为帧单位，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述帧形状运动矢量进行运动补偿，并求出帧形状预测数据；字段形状运动补偿装置，在上述第1字段中，在作为译码对象的每个小区域内，根据上述第1字段的字段形状运动矢量进行运动补偿，同时，对上述第2字段，根据将上述第1字段的字段形状运动矢量与上述微小矢量相加后求得的上述第2字段的字段形状运动矢量进行运动补偿预测，从而求出字段形状预测数据；及译码装置，根据上述形状编码方式信息，按照需要使用上述帧形状预测数据或上述字段形状预测数据，对上述形状编码数据进行译码。
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