JP4033554B2 - インタレース形状情報符号化方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタレース形状情報（interlaced shape information）を符号化するインタレース形状情報符号化方法に関し、特に、フィールド非更新推定（field_no_update estimation）に基づいてインタレース形状情報の符号化モード（ＢＡＢタイプ）を修飾（modify）することによって、インタレース形状情報を効果的に符号化するインタレース形状情報符号化方法に関する。
【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テレビジョンシステムにおいては、ビデオフレーム信号におけるビデオライン信号が「画素値」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、各ビデオ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。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システムの場合、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。
【０００３】
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、所謂、物体（オブジェクト）指向分析／合成符号化方法（Ｏｂｊｅｃｔ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ−ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｃｏｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）がある。このオブジェクト指向分析／合成符号化技法によれば、入力ビデオ映像は複数の物体（オブジェクト）に分けられ、各オブジェクトの動き、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。
【０００４】
このオブジェクト指向符号化方法の一例としては、いわゆるＭＰＥＧ−４（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ−４）があるが、この技法は、低ビットレート通信、相互対話式マルチメディア（例えば、ゲーム、相互対話式ＴＶなど）及び領域監視システムのような応用分野において、コンテンツベースインタラクティビティ、高い符号化効率及び／または汎用アクセシビリティを可能とする視聴覚符号化の標準案を提供する。
【０００５】
このＭＰＥＧ−４によれば、入力ビデオ映像は、ビットストリーム内でユーザがアクセスし操作し得るエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）に対応する複数のビデオ物体平面（ＶＯＰ）に分けられる。ＶＯＰを物体に対応させることができ、各ＶＯＰは、幅及び高さが１６画素（マクロブロックの大きさ）の最小倍数である、各物体を取り囲む境界四角形として表すことができる。従って、エンコーダは入力ビデオ映像をＶＯＰ単位に処理することができる。
【０００６】
ＭＰＥＧ−４に開示されたＶＯＰは、ルミナンス（輝度）データ及びクロミナンスデータよりなるテクスチャー情報及び形状情報を有する。形状情報は２値形状信号で表現され、アルファプレーンと呼ばれる。このアルファプレーンは各々が１６×１６個の２値画素よりなる複数の２値アルファブロック（ＢＡＢ）に分割される。各２値画素は背景画素または物体画素のうちのいずれかに分類される。背景画素はアルファプレーン内の物体の外側に位置し、例えば“０”の画素値が割当てられ、物体画素は物体の内側に位置し、例えば“２５５”の画素値が割当てられる。
【０００７】
ＢＡＢ内の各２値画素は、コンテキストベース算術符号化（ＣＡＥ）技法及び動き推定／補償技法のような従来のビットマップベース形状符号化方法を用いて符号化され得る。例えば、イントラモード（ｉｎｔｒａ−ｍｏｄｅ）において、現ＢＡＢ内の全ての２値画素は、イントラ・ＣＡＥ法によって符号化されてイントラ符号化ＢＡＢを発生する。ここで、ＢＡＢ内のある２値画素に対するコンテキスト値（ｃｏｎｔｅｘｔ ｖａｌｕｅ）は、その２値画素の周りの所定数（例えば、１０個）の２値画素に基づいて求められる。一方、インタモード（ｉｎｔｅｒ−ｍｏｄｅ）においては、現ＢＡＢ内の全ての２値画素はインタ・ＣＡＥ法によって符号化されてインタ符号化ＢＡＢを発生する。ここで、現ＢＡＢ内のある２値画素のコンテキスト値は、現ＢＡＢ内のその２値画素を取囲む所定数（例えば、４個）の２値画素の値と基準ＢＡＢ（例えば、境界動き補償ＢＡＢ）内の所定数（例えば、５個）の２値画素の値とに基づいて求められる（ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｄｅｏ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ， Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ Ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１ ＭＰＥＧ９７／Ｎ１６４２， Ｂｒｉｓｔｏｌ、１９９７年４月、２８〜３０頁 参照）。
【０００８】
一方、従来の２値形状符号化技法においては、符号化の効率を向上させるために、ＢＡＢに対する符号化タイプを表すまたは特徴づけるＢＡＢタイプ（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ）が用いられる。例えば、あるＢＡＢ内の全ての２値画素が物体画素である場合、画素データそのものの代わりに、そのＢＡＢの全ての２値画素が物体画素であることを表すＢＡＢタイプを符号化して受信端のデコーダに伝送する。このように、ＢＡＢタイプをＢＡＢに対する基本的な２値形状情報として伝送することによって、符号化の効率を向上させることができる。
【０００９】
【表１】
【００１０】
表１には、通常的に本分野で採用されるＢＡＢに対する７つのＢＡＢタイプが示されている。ここで、形状に対する動きベクトル差分ＭＶＤｓは、ＢＡＢの形状動きベクトルＭＶｓと形状動きベクトル予測値ＭＶＰｓとの間の差分を表す（上記した、ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｄｅｏ Ｖｅｒｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０のｐｐ．２０〜２３参照）。
【００１１】
表１において、ＢＡＢタイプ「０」はＢＡＢに対するＭＶＤｓが０であり、且つＢＡＢが更新されないこと（“ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ”）、即ち、最も類似な候補ＢＡＢによって置き換え可能であることを表し、ＢＡＢタイプ「１」はＢＡＢに対するＭＶＤｓがゼロでない値を有し、且つＢＡＢが最も類似な候補ＢＡＢによって置き換え可能であることを表す。ＢＡＢタイプ「０」のＢＡＢはＢＡＢタイプそれのみによって表現することができ、ＢＡＢタイプ「１」のＢＡＢはＢＡＢタイプとＭＶＤｓの両方によって表現される。
【００１２】
また、ＢＡＢタイプ「２」はＢＡＢが透明であること、即ち、ＢＡＢ内の全ての２値画素が背景画素として処理可能であることを表し、ＢＡＢタイプ「３」はＢＡＢが不透明であること、即ち、ＢＡＢ内の全ての２値画素が物体画素として表現可能であることを表す。これらのＢＡＢタイプ「２」又は「３」のＢＡＢを表すのには、ＢＡＢタイプ以外の他のデータを要しない。
【００１３】
ＢＡＢタイプ「４」は、ＢＡＢ内の全ての２値画素がイントラ・ＣＡＥ符号化技法によって符号化されていることを表し、ＢＡＢタイプ「５」はＭＶＤｓがゼロであり、且つＢＡＢ内の全ての２値画素がインタ・ＣＡＥ符号化技法によって符号化されていることを表し、ＢＡＢタイプ「６」はＭＶＤｓがゼロでない値を有し、且つＢＡＢ内の全ての２値画素がインタ・ＣＡＥ符号化技法によって符号化されていることを表す。ＢＡＢタイプ「４」のＢＡＢは、ＢＡＢタイプ「４」及びその後に続くイントラ・ＣＡＥデータによって表現され、ＢＡＢタイプ「５」のＢＡＢはＢＡＢタイプ「５」及びその後に続くインタ・ＣＡＥデータによって表現される。ＢＡＢタイプ「６」のＢＡＢはＢＡＢタイプ「６」の他に、ＭＶＤｓ及びインタ・ＣＡＥデータを必要とする。
【００１４】
図１は、ＶＯＰに対するインタレース形状情報をフレームＢＡＢ単位及びフィールドＢＡＢ単位で適応的に符号化する従来装置の概略的なブロック図である。ここで、フレームＢＡＢはＭ×Ｎ個の画素を有し、各々（Ｍ／２）×Ｎ個の画素よりなる上部及び下部フィールドＢＡＢに分割可能であり、Ｍは偶数の正の整数であり、Ｎは正の整数である。典型的にはＭ及びＮは１６であり、両フィールドＢＡＢは各々フレームＢＡＢにおける毎奇数行の画素と毎偶数行の画素とよりなる。図１に示すように、ＶＯＰのインタレース形状情報はフレーム検出部１０にフレームＢＡＢ単位で入力される。このフレーム検出部１０は、例えば、１６×１６個の２値画素よりなる現フレームＢＡＢが透明（または、不透明）なものとして取扱い可能であるか否かを判断する。典型的には、現フレームＢＡＢ内の全ての画素を「０」または「２５５」に置き換えたとき発生するエラーが予め定められた閾値より小さい場合、現フレームＢＡＢは透明または不透明なものとして決定される。もし、現フレームＢＡＢが透明または不透明なものである場合、ＢＡＢタイプ「２」またはＢＡＢタイプ「３」がマルチプレクサ（ＭＵＸ）６０を経て伝送機（図示せず）に供給され、現フレームＢＡＢに対する符号化の過程が終了される。
【００１５】
また、現フレームＢＡＢが透明でも不透明でもない場合には、現フレームＢＡＢのインタレース形状情報が符号化タイプ決定部２０及びスイッチ３０に供給される。符号化タイプ決定部２０は隣接する２つの行間の２値画素値の変化に基づいて、現フレームＢＡＢに対するフレーム相関度及びフィールド相関度を計算し、これらの両相関度に基づいて、フレームベース符号化またはフィールドベース符号化のうちの何れがより好ましいかを判断する。判断の結果、フレーム相関度がフィールド相関度以上である場合は、符号化タイプ決定部２０は現フレームＢＡＢの符号化タイプを「０」として割当て、そうでない場合には、「１」として割当て、現フレームＢＡＢの符号化タイプ（「０」または「１」）をスイッチ３０及びＭＵＸ６０の各々に供給する。ここで、符号化タイプ「０」は現フレームＢＡＢがフレーム単位で符号化されることを意味し、符号化タイプ「１」は現フレームＢＡＢがフィールド単位で符号化されることを意味する。例えば、フレーム相関度は現フレームＢＡＢにおいて全ての可能な２つの隣接行（即ち、第１行と第２行、第２と第３行、等々）間の２値画素値の差分の和から計算することができ、フィールド相関度は現フレームＢＡＢにおいて全ての可能な２つの隣接奇数行（即ち、第１行と第３行、第３行と第５行、等々）間の２値画素値の差分と、全ての可能な２つの隣接偶数行（即ち、第２行と第４行、第４行と第６行、等々）間の２値画素値の差分との和から計算することができる。２値画素値の差分が小さいほど相関度は大きくなる。
【００１６】
スイッチ３０は、符号化タイプ決定部２０から供給された符号化タイプが「０」である場合は、現フレームＢＡＢのインタレース形状情報をフレーム符号化部４０に供給し、符号化タイプが「１」である場合には、フィールド符号化部５０に供給する。
【００１７】
フレーム符号化部４０はＢＡＢタイプ「０」、「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定し、該当ＢＡＢタイプに応じて現フレームＢＡＢをフレーム単位で符号化する。ＢＡＢタイプが「０」である場合は、フレーム符号化部４０はＢＡＢタイプのみをＭＵＸ６０に出力し、ＢＡＢタイプが「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれかである場合には、フレーム符号化部４０は該当ＢＡＢタイプと共にフレーム単位の現フレームＢＡＢの符号化データ（または、フレーム符号化データ）をＭＵＸ６０に出力する。このフレーム符号化データは、符号化されたＭＶＤｓ及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。
【００１８】
一方、スイッチ３０が符号化タイプ決定部２０からの符号化タイプ「１」に応じて、現フレームＢＡＢをフィールド符号化部５０に供給する場合、フィールド符号化部５０は現フレームＢＡＢを２つのフィールドＢＡＢ（即ち、上部及び下部フィールドＢＡＢ）に分割し、ＢＡＢタイプ「０」、「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを上部及び下部フィールドＢＡＢの両方に対するＢＡＢタイプとして決定し、該当ＢＡＢタイプに応じて２つのフィールドＢＡＢをフィールド単位で個別に符号化する。ここで、１つのＢＡＢタイプが２つのフィールドＢＡＢに割当てられても、２つのフィールドＢＡＢはフィールド単位で個別に符号化されることに注意されたい。フィールド符号化データ及びフィールドＢＡＢタイプはＭＵＸ６０に供給される。このフィールド符号化データ（存在する場合）は、２つのフィールドＢＡＢに対する２つの符号化ＭＶＤｓ及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。フィールド符号化部５０にて行われる符号化法については、後に表２を参照して詳細に説明する。
【００１９】
ＭＵＸ６０はＢＡＢタイプ、符号化タイプ、及び／またはフレーム符号化データまたはフィールド符号化データを多重化して、現フレームＢＡＢに対する符号化データをその伝送のために伝送機（図示せず）に供給する。フレーム検出部１０においてＢＡＢタイプが「２」または「３」として決定される場合は、符号化データはＢＡＢタイプのみより構成される。ＢＡＢタイプが「０」である場合には、符号化データは符号化タイプ及びＢＡＢタイプを含む。ＢＡＢタイプが「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれかである場合には、符号化データは符号化タイプ、ＢＡＢタイプ、及び該当符号化タイプに応じてフレーム符号化データまたはフィールド符号化データを含む。
【００２０】
表２には、フィールド符号化部５０において２つのフィールドＢＡＢに割当てられるＢＡＢタイプの例が示されている。上部フィールドＢＡＢタイプ（即ち、上部フィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ）Ｔｉ、及び下部フィールドＢＡＢタイプ（即ち、下部フィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ）Ｂｉは、表１で定義されたＢＡＢタイプｉに対応する。ｉは０〜６までの整数である。
【００２１】
フィールド符号化部５０は、上部及び下部フィールドＢＡＢタイプを個別に検出する。２つのフィールドＢＡＢタイプがＢＡＢタイプ「０」、「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つとして同一として決定される場合、該当ＢＡＢタイプが２つのフィールドＢＡＢに割当てられる。ＢＡＢタイプ「２」または「３」は上述したようにフレーム検出部１０にてフレーム単位で検出されているので、２つのフィールドＢＡＢには割当てられない。
【００２２】
【表２】
【００２３】
２つのフィールドＢＡＢタイプのうちの一方が「０」であり、他方が「１」である場合、ＢＡＢタイプ「１」が２つのフィールドＢＡＢに割当てられる。２つのフィールドＢＡＢタイプのうちの一方が「５」であり、他方が「６」である場合には、ＢＡＢタイプ「６」が２つのフィールドＢＡＢに割当てられる。その他の場合においては、両フィールドＢＡＢをＢＡＢタイプ「４」、「５」及び「６」によって符号化し、最小の符号化ビットをもたらすＢＡＢタイプを両フィールドＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定する。
【００２４】
上述した従来のフレーム・フィールド適応的符号化技法において、ＢＡＢタイプ「２」または「３」である場合は、現フレームＢＡＢに対する符号化データはＢＡＢタイプのみを含む。ＢＡＢタイプが「２」または「３」でない場合には、現フレームＢＡＢはＢＡＢタイプ及び符号化タイプの他に、必要によってフレーム符号化データまたはフィールド符号化データによって表現される。適応的符号化技法はフィールド間相関度がフレーム間相関度より大きく、上部及び下部フィールドＢＡＢの両ＢＡＢタイプが互いに同じであると期待されるとの事実に基づいて発展されてきた。上述したような形状符号化を行うことにより、ＢＡＢによっては、符号化タイプを表すとともに２つのフィールドＢＡＢをＢＡＢタイプを使って符号化するのに付加ビットが必要となり得る。このような符号化において、２つのフィールドＢＡＢを互いに異なり得るそれらのフィールドＢＡＢタイプに基づいて個別に符号化することが考えられる。しかし、ビデオ信号のインタレース形状情報では２つのフィールドＢＡＢが同一のＢＡＢタイプを共有する確率が高く、２つのフィールドのＢＡＢタイプが異なる場合はまれである。そこで上記した方法では、２つのフィールドＢＡＢに対し１つのＢＡＢタイプのみを割当てることによって、必要となる付加ビットの数を減らし、符号化効率の向上を図っている。
【００２５】
上記の適応的符号化技法を用いて符号化の効率を向上させることができるが、伝送すべきデータの量をより一層減らすことが求められている。例えば、フィールドＢＡＢタイプ「０」及び「６」を有する２つのフィールドＢＡＢに対して、ＢＡＢタイプが「６」として決定される場合、フィールドＢＡＢタイプ「０」のみで符号化され得るＢＡＢタイプ「０」を有するフィールドＢＡＢを表現するのにＭＶＤｓ及びインタ・ＣＡＥデータが必要となるため、多量のビット損失が発生し得るという不都合がある。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、インタレース形状情報のＢＡＢタイプを修飾（modify）して、伝送すべきデータの量をより一層減らし得るインタレース形状情報符号化方法を提供することにある。
【００２７】
本発明の他の目的は、ＢＡＢタイプのみで特定付けし得るＢＡＢを選択的に分類して、伝送すべきデータの量をより一層減らし得るインタレース形状情報符号化方法を提供することにある。
【００２８】
【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、インタレース形状情報の目標ブロックを符号化するインタレース形状情報符号化方法であって、前記インタレース形状情報は複数のピクチャーを有し、各ピクチャーはＭ×Ｎ個の画素よりなる複数のブロックに分けられ、各画素は第１の２値と第２の２値のうちのいずれか一つを有し、Ｍ及びＮは正の偶数の整数であり、前記目標ブロックは符号化されるべき現ピクチャーのブロックの１つを表し、前記目標ブロックは各々該目標ブロックの奇数行及び偶数行からなり（Ｍ／２）×Ｎ個の画素を有する２つのフィールドブロックに分割可能であり、前記目標ブロックはＭ×Ｎ個の画素単位で符号化されるフレームベース符号化（ｆｒａｍｅ−ｂａｓｅｄ ｃｏｄｉｎｇ）と、（Ｍ／２）×Ｎ個の画素単位で符号化されるフィールドベース符号化（ｆｉｅｌｄ−ｂａｓｅｄ ｃｏｄｉｎｇ）とのうちのいずれかによって符号化され、当該方法は、
前記目標ブロックと対応する２つのフィールドブロックとの間の相関度に基づいて、前記フレームベース符号化技法と前記フィールドベース符号化技法のうちのいずれが前記目標ブロックを符号化するのにより効果的であるかを判断し、適した符号化技法を表す符号化タイプ（ｅｎｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅ）を生成する第ａ過程と、
前記フィールドベース符号化技法がより効果的である場合、前記２つのフィールドブロックが、前記２つのフィールドブロックのうち少なくとも１つが最も類似な候補フィールドブロックに置き換えられることを表すワン・フィールド・非更新（ｏｎｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）に対応するか否かを判断する第ｂ過程と、
前記２つのフィールドブロックが前記ワン・フィールド・非更新のＢＡＢタイプ「１」として決定される場合、前記２つのフィールドブロックのうちのいずれが前記最も類似な候補フィールドブロックで置き換えられるかを表すｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍと、前記ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍによって指示されない他方のフィールドブロックの符号化の条件を表すＢＡＢタイプ・フィールド（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ＿ｆｉｅｌｄ）とを決定する第ｃ過程と、
前記符号化タイプ、前記ＢＡＢタイプ、前記ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ、及び／または前記ＢＡＢタイプ・フィールドを多重化する第ｄ過程とを含むことを特徴とするインタレース形状情報符号化方法が提供される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施例について図面を参照しながらより詳しく説明する。
【００３０】
図２は、本発明の好適実施例によって現ＶＯＰに対するインタレース形状情報を適応的に符号化する装置のブロック図である。ここで、インタレース形状情報は２値アルファプレーンの形態を有し、２値アルファプレーンは複数のフレームＢＡＢ及び境界フレームＢＡＢ（後述）に分割される。フレームＢＡＢ及び境界フレームＢＡＢは非更新ＢＡＢタイプ決定部１１０、動き推定部１７０及びフレームメモリ１７５に順次入力される。境界フレームＢＡＢは、フレームＢＡＢ及びそのフレームＢＡＢに隣接する境界画素よりなる。境界画素は、フレームＢＡＢの上下側に各々例えば、４個の画素分の幅を有する上下側境界領域内の上下側境界画素と、フレームＢＡＢの左右側に各々例えば、２個の画素分の幅を有する左右側境界領域内の左右側境界画素とを表す。境界フレームＢＡＢの右側境界画素はフレームＢＡＢの最も右側の画素に基づいてパディングされ得る。境界画素は、イントラ・ＣＡＥ及びインタ・ＣＡＥの両方においてフレームＢＡＢの画素のコンテキストを構成するのに用いることができる。
【００３１】
動き推定部１７０は、フレームメモリ１７５から供給される基準フレーム（例えば、前フレーム）の２値アルファプレーン内の複数の候補フレームＢＡＢに基づき、現境界フレームＢＡＢに含まれる現フレームＢＡＢに対するフレーム単位動き推定を行い、候補フレームＢＡＢの中から現フレームＢＡＢと最も類似なフレームである予測フレームＢＡＢを選択し、現フレームＢＡＢの形状動きベクトル差分ＭＶＤｓを計算し、ＭＶＤｓ及びフレームメモリ１７５から取出される予測境界フレームＢＡＢを非更新（ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）ＢＡＢタイプ決定部１１０及びフレーム符号化部１４０の各々に供給する。ここで、予測境界フレームＢＡＢは予測フレームＢＡＢと予測境界フレームＢＡＢの周りに１画素分の幅を有する境界画素とを含む。予測境界フレームＢＡＢの境界画素はインタ・ＣＡＥを行う際、現フレームＢＡＢ内の画素のコンテキストを形成するのに用いることができる。ＭＶＤｓは現フレームＢＡＢの形状動きベクトルＭＶｓと形状動きベクトル予測値ＭＶＰｓとの差分を表し、ＭＶｓは現フレームＢＡＢと予測フレームＢＡＢとの間の変位を表す。
【００３２】
非更新ＢＡＢタイプ決定部１１０は、現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプ（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ）が「０」、「２」または「３」に一致するか否かを判断し、判断の結果、ＹＥＳである場合、該当ＢＡＢタイプ「０」、「２」または「３」を非更新ＢＡＢタイプＢとしてＭＵＸ１６０に供給する。ここで、ＢＡＢタイプ「０」、「２」または「３」は、現フレームＢＡＢがＢＡＢタイプのみで符号化可能であり、付加データが必要でないことを表す。
【００３３】
詳述すると、現フレームＢＡＢは、各々が４×４個の画素よりなる１６個のサブブロックに分割することができる。現フレームＢＡＢの全てのサブブロックと“全て０”サブブロックとの間の全てのエラー値が、予め定められた閾値以下である場合は、現フレームＢＡＢの全ての画素は画素値がゼロである背景画素で表現可能であり、“全て０”を意味するＢＡＢタイプ「２」が割当てられる。ここで、“全て０”サブブロックは、その２値画素値がすべて「０」であるサブブロックを表す。同様に、現フレームＢＡＢの全ての２値画素が画素値「２５５」を有する物体画素で置換可能である場合には、“全て２５５”を意味するＢＡＢタイプ「３」が割当てられる。予め定められた閾値が０である場合には、“全て０”は現フレームＢＡＢの全ての画素が背景画素であることを意味し、“全て２５５”は現フレームＢＡＢの全ての画素が物体画素であることを意味する。また、ＭＶＤｓが０であり、現フレームＢＡＢの全てのサブブロックと予測フレームＢＡＢの対応するサブブロックとの間のエラーが各々予め定められた閾値以下である場合には、現フレームＢＡＢは動き推定部１７０から供給された予測フレームＢＡＢに置き換えることができ、「ＭＶＤｓ＝０且つ非更新」を意味するＢＡＢタイプ「０」が割当てられる。
【００３４】
非更新ＢＡＢタイプ Ｂが発生される場合、ＢＡＢタイプの決定過程は終了し、そうでない場合には、現境界フレームＢＡＢが符号化タイプ決定部１２０、フレーム符号化部１４０及びフィールドＢＡＢ発生部１３５に供給される。符号化タイプ決定部１２０は隣接する２つの行間の２値画素値の変化量に基づいて現フレームＢＡＢに対するフレーム相関度及びフィールド相関度を計算し、これらの両相関度に基づいてフレームベース符号化またはフィールドベース符号化のうちの何れがより好ましい符号化方法であるかを決定し、フレーム相関度がフィールド相関度以上である場合は、現フレームＢＡＢに符号化タイプ（ｅｎｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅ）Ｅに「０」を割当て、そうでない場合には、符号化タイプＥに「１」を割当て、該当符号化タイプをフレーム符号化部１４０、フィールドＢＡＢ発生部１３５及びＭＵＸ１６０に供給する。ここで、符号化タイプ「０」は現フレームＢＡＢがフレーム単位で符号化されることを意味し、符号化タイプ「１」は現フレームＢＡＢがフィールド単位で符号化されることを意味する。
【００３５】
フレーム符号化部１４０は符号化タイプ「０」に応じて動作し、符号化タイプ決定部１２０から供給された現境界フレームＢＡＢと動き推定部１７０から供給されたＭＶＤｓ及び予測境界フレームＢＡＢとに基づいて、ＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定する。フレーム符号化部１４０は、決定されたＢＡＢタイプ及びフレーム符号化データをＭＵＸ１６０に供給する。このフレーム符号化データは現フレームＢＡＢをフレーム単位で符号化したデータであり、ＢＡＢタイプ「１」の場合は符号化ＭＶＤｓを含み、ＢＡＢタイプ「４」の場合はイントラ・ＣＡＥデータを含み、ＢＡＢタイプ「５」の場合はインタ・ＣＡＥデータを含み、ＢＡＢタイプ「６」の場合は符号化ＭＶＤｓ及びインタ・ＣＡＥデータを含む。
【００３６】
フィールドＢＡＢ発生部１３５は符号化タイプ「１」に応じて動作し、現境界フレームＢＡＢを２つの境界フィールドＢＡＢ（即ち、上部及び下部境界フィールドＢＡＢ）に分割する。好ましくは、上部境界フィールドＢＡＢは現境界フレームＢＡＢの奇数行よりなり、上部フィールドＢＡＢ及び上部フィールドＢＡＢの境界画素をを含む。この上部フィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの奇数行よりなる。下部境界フィールドＢＡＢは現境界フレームＢＡＢの偶数行よりなり、下部フィールドＢＡＢ及び下部フィールドＢＡＢの境界画素を含む。この下部フィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの偶数行よりなる。その後、フィールドＢＡＢ発生部１３５は２つの境界フィールドＢＡＢをワン・フィールド・非更新（ｏｎｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）決定部１８０及びフィールド動き推定部１８５に供給する。
【００３７】
フィールド動き推定部１８５は上部及び下部フィールドＢＡＢに対する動き推定をフィールド単位で行う。詳述すると、フィールド動き推定部１８５は、フレームメモリ１７５から基準フレーム（例えば、前フレーム）の２値アルファプレーンを取出して、それを上部及び下部アルファプレーンに分割する。ここで、上部及び下部アルファプレーンは、各々取出した２値アルファプレーンの奇数行及び偶数行より構成される。上部フィールドＢＡＢの動き推定において、上部フィールドＭＶＰｓがまず決定される。この上部フィールドＭＶＰｓは上部フィールドＢＡＢに隣接する前に処理されたフィールドＢＡＢまたはフレームＢＡＢのＭＶｓのうちの一つとすることができる。その後、上部フィールドＭＶＰｓに基づいて複数の候補フィールドＢＡＢが上部及び下部アルファプレーンにて決定される。この候補フィールドＢＡＢはフィールドＢＡＢと同一の大きさを有する。しかる後、上部フィールドＢＡＢを複数の候補フィールドＢＡＢと比較し、候補フィールドＢＡＢのうちのいずれか一つを予測上部フィールドＢＡＢとして決定する。予測上部フィールドＢＡＢを決定した後、上部フィールドＢＡＢに対するＭＶＤｓ（上部フィールドＭＶＤｓ）が計算される。ここで、上部フィールドＭＶＤｓは上部フィールドＭＶＰｓと上部フィールドＭＶｓとの間の差であり、上部フィールドＭＶｓは上部フィールドＢＡＢと予測上部フィールドＢＡＢとの間の変位を表す。フィールド動き推定部１８５は上部フィールドＢＡＢに対する動き推定を行った結果、予測上部フィールドＢＡＢの属するアルファプレーン（上部または下部アルファプレーンのいずれか）を表す上部フィールドフラグと、上部フィールドＭＶＤｓと、フレームメモリ１７５から取出された予測上部境界フィールドＢＡＢとをワン・フィールド・非更新決定部１８０に出力する。ここで、予測上部境界フィールドＢＡＢは、予測上部フィールドＢＡＢ及び予測上部フィールドＢＡＢを取囲む１画素分の幅を有する境界画素を含む。また、フィールド動き推定部１８５は下部フィールドＢＡＢに対しても前述したのと同様の方法にて動き推定を行って、下部フィールドフラグと、下部フィールドＭＶＤｓと、予測下部フィールドＢＡＢ及びその境界画素を含む予測下部境界フィールドＢＡＢとをワン・フィールド・非更新決定部１８０に出力する。フレームＢＡＢ及びフィールドＢＡＢの動き推定についての詳細は、例えば、上記したＭＰＥＧ−４を参照されたい。また、動き推定は前述した方法の他に、他の方法によって行ってもよい。
【００３８】
ワン・フィールド・非更新決定部１８０は、２つのフィールドＢＡＢのうちのいずれか一つがＢＡＢタイプ「０」または「１」に対応するか否かを決定し、切換え信号及びフィールドデータをスイッチ１９０に供給する。この切換え信号は２つのフィールドＢＡＢのうちの少なくとも１つを、対応するＭＶＤｓの値に関わらず対応する予測フィールドＢＡＢで置き換えることが可能か否かを表す信号であり、フィールドデータはフィールドＢＡＢ発生部１３５から供給された上部及び下部境界フィールドＢＡＢ及びフィールド動き推定部１８５からの出力を含む。詳述すると、ワン・フィールド・非更新決定部１８０は、上部または下部フィールドＢＡＢと対応する予測フィールドＢＡＢとの間のエラー（差分）が予め定められた閾値以下であり、上部または下部フィールドＢＡＢを該当予測フィールドＢＡＢで置き換えることができるか否かを判断する。
【００３９】
スイッチ１９０はワン・フィールド・非更新決定部１８０からの切換え信号に応じて、２つのフィールドＢＡＢに対するフィールドデータを切換える。詳述すると、切換え信号が上部（または、下部）フィールドＢＡＢが対応する予測フィールドＢＡＢで置き換え可能であることを表す場合、スイッチ１９０はフィールドデータをワン・フィールド・非更新符号化部２００に供給し、そうでない場合には、フィールド符号化部１５０に供給する。
【００４０】
図３は、２つのフィールドＢＡＢを符号化するワン・フィールド・非更新符号化部２００の本発明の好適実施例に基づく詳細なブロック図である。ワン・フィールド・非更新決定部１８０からスイッチ１９０を通じて伝送されるフィールドデータは上部・下部（ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ）検出部２１０及びフィールド検出部２２０に供給される。
【００４１】
最初、上部・下部検出部２１０は、各フィールドＢＡＢについてＢＡＢタイプ「０」または「１」に該当してフィールド非更新として取扱い得るか否かをチェックし、ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ信号（Ｔ／Ｂ）「０」または「１」をフィールド検出部２２０及びＭＵＸ１６０に供給する。ここで、Ｔ／Ｂ「０」及び「１」は、各々下部及び上部フィールドＢＡＢがフィールド非更新に対応することを表す。２つのフィールドＢＡＢが両方ともＢＡＢタイプ「０」または「１」に対応する場合、上部フィールドＢＡＢをフィールド非更新として好適に取扱うことができる。上部・下部検出部２１０は、たとえ値がゼロであっても、決定されたフィールド非更新のＭＶＤｓを符号化して、符号化ＭＶＤｓをＭＵＸ１６０に供給する。ここで、本発明に従い、フィールド非更新として決定されたＢＡＢがＢＡＢタイプ「０」に該当しても、ＢＡＢタイプ「１」がそのＢＡＢに割当てられ、そのＢＡＢのゼロの値を有するＭＶＤｓも符号化される。従来の符号化方法では、ＭＶＤｓは符号化せれず、ＢＡＢタイプ「０」のＢＡＢはＢＡＢタイプのみによって表現されることに注意されたい。
【００４２】
フィールド検出部２２０は、Ｔ／Ｂによって指定されない他方のフィールドＢＡＢを検出し、フィールドデータに基づいてＢＡＢタイプ・フィールド（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ＿ｆｉｅｌｄ）、即ち、他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプが“非更新”（即ち、ＢＡＢタイプ「０」または「１」）、“全て０”（即ち、ＢＡＢタイプ「２」）、または“全て２５５”（即ち、ＢＡＢタイプ「３」）に対応するか否かを決定する。ＢＡＢタイプ・フィールドが“非更新”、“全て０”及び“全て２５５”のうちのいずれかである場合、フィールド検出部２２０は他方のフィールドＢＡＢが“非更新”、“全て０”または“全て２５５”として定義されることを表す指示信号Ｓ2をＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０に供給する。また、他方のフィールドＢＡＢが“非更新”に対応する場合には、フィールド検出部２２０はＭＶＤｓ・フィールド（ＭＶＤｓ＿ｆｉｅｌｄ）、即ち、他方のフィールドＢＡＢのＭＶＤｓをＭＶＤ符号化部２４０に供給する。ＢＡＢタイプ・フィールドが“非更新”、“全て０”及び“全て２５５”のうちの何れにも該当しない場合には、フィールド検出部２２０はＭＶＤｓ・フィールドをＭＶＤ符号化部２４０に供給し、他方のフィールドに対する残りのフィールドデータ（即ち、境界フィールドＢＡＢ及び予測境界フィールドＢＡＢ）をインタ・イントラ符号化部２５０に供給する。
【００４３】
ＭＶＤ符号化部２４０は、ＭＶＤｓが０であるか否かを表すＭＶＤ信号Ｓ3をＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０に供給し、ＭＶＤｓ・フィールドを符号化して符号化ＭＶＤｓ・フィールドをインタ・イントラ符号化部２５０及びＭＵＸ１６０に供給する。ＭＶＤｓ・フィールドの値が０である場合は、ＭＶＤｓ・フィールドは符号化しないことが好ましい。
【００４４】
インタ・イントラ符号化部２５０は受け取った符号化ＭＶＤｓ・フィールド及び残りのフィールドデータに基づいて、他方のフィールドＢＡＢに対するイントラ・ＣＡＥ及びインタ・ＣＡＥを行い、イントラ・ＣＡＥデータのビット数と符号化ＭＶＤｓ・フィールド及びインタ・ＣＡＥデータのビット数とを比較し、そのうちより小さいビット数のデータを２進算術符号（ＢＡＣ）・フィールド（ＢＡＣ＿ｆｉｅｌｄ）として選択する。また、インタ・イントラ符号化部２５０は、他方のフィールドＢＡＢがイントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって符号化されることを表すイントラ・インタ信号Ｓ4をＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０に供給し、ＢＡＣ・フィールドをＭＵＸ１６０に供給する。
【００４５】
ＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０は受け取った各信号Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4に基づいて、他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ、即ち、ＢＡＢタイプ・フィールドが「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」または「６」のいずれであるかを決定し、該当ＢＡＢタイプ・フィールドをＭＵＸ１６０に供給する。即ち、指示信号Ｓ2が、他方のフィールドＢＡＢが“全て０”または“全て２５５”であることを表す場合、ＢＡＢタイプ・フィールドは「２」または「３」として決定される。また、信号Ｓ2が他方のフィールドＢＡＢが“非更新”に該当されることを表し、信号Ｓ3が“ＭＶＤｓ・フィールド＝０”であることを表す場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「０」として決定される。信号Ｓ2が他方のフィールドＢＡＢが“非更新”に該当されることを表し、信号Ｓ3が“ＭＶＤｓ・フィールド≠０”であることを表す場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「１」として決定される。信号Ｓ2が入力されず、信号Ｓ4がＢＡＣ・フィールドがイントラ・ＣＡＥデータであることを表す場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「４」として決定される。信号Ｓ2が入力されず、信号Ｓ4がＢＡＣ・フィールドがインタ・ＣＡＥデータであることを表し、信号Ｓ3によって“ＭＶＤｓ・フィールド＝０”であると判定される場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「５」として決定される。最後に、信号Ｓ4がインタ・ＣＡＥデータに該当し、信号Ｓ3がゼロでないＭＶＤｓ・フィールドに対応する場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「６」として決定される。
【００４６】
図２を再び参照すると、両フィールドＢＡＢのうちいずれもＢＡＢタイプ「０」または「１」に対応しない場合、フィールド符号化部１５０はスイッチ１９０を通じてワン・フィールド・非更新決定部１８０から供給されたフィールドデータに基づいて、ＢＡＢタイプ「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを２つのフィールドＢＡＢの両方に対するＢＡＢタイプとして決定する。２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプを決定する際、通常のビット数比較方法を用いることができる。即ち、２つのフィールドＢＡＢをイントラ・ＣＡＥ方法にて表現するために必要なビット数（即ち、２つのフィールドＢＡＢに対するイントラＣＡＥデータと、ＢＡＢタイプ「４」を表すために必要なビット数）とインタ・ＣＡＥ方法にて表現するために必要なビット数（即ち、ＢＡＢタイプ「５」または「６」と、２つのフィールドＢＡＢに対するインタ・ＣＡＥデータと、２つのフィールドＢＡＢのうちの何れか１つのＭＶＤｓがゼロでない場合、２つのフィールドＢＡＢに対する符号化ＭＶＤｓとを表すために必要なビット数）とを互いに比較して、そのうちより小さいビット数のＢＡＢタイプを２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプとして選択する。２つのＭＶＤｓの両方がゼロ値を有する場合は、ＢＡＢタイプ「４」または「５」が２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプとして選択され、２つのＭＶＤｓのうちの少なくとも１つがゼロでない場合には、ＢＡＢタイプ「４」または「６」が２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプとして選択される。即ち、一方のＭＶＤｓがゼロであり、他方のＭＶＤｓがゼロでなく、ＢＡＢタイプが「６」として決定される場合、両ＭＶＤｓが符号化される。フィールド符号化部１５０は、符号化ＢＡＢタイプ「４」、「５」または「６」と、イントラ・ＣＡＥデータまたはインタ・ＣＡＥデータとをＢＡＣとしてＭＵＸ１６０に供給する。ＢＡＢタイプが「６」である場合は、符号化ＭＶＤｓがフィールド符号化部１５０からＭＵＸ１６０に供給される。
【００４７】
ＭＵＸ１６０は、非更新ＢＡＢタイプＢと、符号化タイプＥと、フレーム符号化部１４０、ワン・フィールド・非更新符号化部２００及びフィールド符号化部１５０から供給された符号化データとを多重化して、現フレームＢＡＢに対する多重化データとしてその伝送のために伝送機（図示せず）に供給する。
【００４８】
以下に示すのは、本発明による例示的なビットストリーム・シンタクス（ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ ｓｙｎｔａｘ）であるが、このシンタクスを用いてＭＵＸ１６０における多重化技法を詳細に説明する。
１ビットの符号化タイプ「０」は、２つのフィールドＢＡＢが一体として、即ち、フレーム単位に符号化されることを意味し、符号化タイプ「１」は２つのフィールドＢＡＢが別個に、即ち、フィールド単位に符号化されることを意味する。
【００４９】
ＢＡＢタイプは可変長符号、例えば、１〜６ビットで表現される。ＢＡＢタイプが「０」、「２」または「３」に該当し、現フレームＢＡＢがフレーム単位で符号化される場合には符号化タイプは追加されない。ＢＡＢタイプが「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つに対応する場合には、符号化タイプが追加される。
【００５０】
１ビットのＴ／Ｂ「０」は下部フィールドＢＡＢが“フィールド非更新”に対応することを表し、Ｔ／Ｂ「１」は上部フィールドＢＡＢが“フィールド非更新”に対応することを表す。
【００５１】
ＢＡＢタイプ・フィールド「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」または「６」は、Ｔ／Ｂによって指示されない他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプを表す。
【００５２】
【表３】
【００５３】
符号化タイプ「０」の場合、ＭＶＤｓ＿ｘ及びＭＶＤｓ＿ｙは各々フレームＢＡＢに対するＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表し、符号化タイプ「１」の場合は、ＭＶＤｓ＿ｘ及びＭＶＤｓ＿ｙは各々表３に示したフィールドＢＡＢに対するフィールドＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表す。
【００５４】
符号化タイプ「０」の場合、ＢＡＣは、イントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって発生されたフレーム符号化データである。
【００５５】
符号化タイプが「１」で、ＢＡＢタイプが「４」、「５」または「６」である場合は、ＢＡＣ・フィールドは、イントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって発生された２つのフィールドＢＡＢに対するフィールド符号化データである。ＢＡＢタイプが「１」で、符号化タイプが「１」であり、ＢＡＢタイプ・フィールドが「４」、「５」または「６」である場合には、ＢＡＣ・フィールドはイントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって発生された他方のフィールドＢＡＢに対するフィールド符号化データである。
【００５６】
ＭＶＤｓ＿ｘ＿ｂｏｔｔｏｍ及びＭＶＤｓ＿ｙ＿ｂｏｔｔｏｍは、各々下部フィールドＢＡＢに対するフィールドＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表す。ＭＶＤｓ＿ｘ＿ｆｉｅｌｄ及びＭＶＤｓ＿ｙ＿ｆｉｅｌｄは、Ｔ／Ｂによって指示されない他方のフィールドＢＡＢに対するフィールドＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表す。ここで、Ｔ／Ｂが「１」の場合は、他方のフィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの下部フィールドＢＡＢを表し、Ｔ／Ｂが「０」の場合には、他方のフィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの上部フィールドＢＡＢを表す。
【００５７】
表４には、現フィールドＢＡＢがフィールド単位で符号化される場合に、２つのフィールドＢＡＢに割当てられる４つのＢＡＢタイプが例示されている。表４中で、上部フィールドＢＡＢタイプＴｉ及び下部フィールドＢＡＢタイプＢｉは、従来のＢＡＢタイプｉに相当し、ｉは０〜６までの整数である。“ＭＶＤｓ＝０且つ非更新”、“全て０”及び“全て２５５”に対しては、すでに非更新ＢＡＢタイプ決定部１１０にてフレーム単位でチェックされているため、２つのフィールドＢＡＢにＢＡＢタイプ「０」、「２」及び「３」は割当てられない。
【００５８】
【表４】
【００５９】
図４及び図５は、本発明に基づきインタレース形状情報のＢＡＢタイプをＢＡＢ単位で符号化するアルゴリズムに対するフロー図である。
【００６０】
ステップＳ１１において、現境界フレームＢＡＢ内の現フレームＢＡＢに対する動き推定を行う。即ち、現フレームＢＡＢを基準フレーム（例えば、前フレーム）の２値アルファプレーン内の複数の候補フレームＢＡＢとフレーム単位で比較することによって、現フレームＢＡＢに対する予測フレームＢＡＢが選択され、現フレームＢＡＢのＭＶＤｓが計算される。
【００６１】
ステップＳ１３においては、現フレームＢＡＢに基づいて非更新ＢＡＢタイプが決定される。即ち、現フレームＢＡＢがＢＡＢタイプ「０」、「２」または「３」のいずれかに対応するか否かが判断される。詳述すると、まず現フレームＢＡＢ内の全ての画素を０または２５５に置き換えることができ、ＢＡＢタイプ「２」または「３」のみによって現フレームＢＡＢが表現できるか否かが判断される。そうでない場合には、現フレームＢＡＢのＭＶＤｓが０であり、現フレームＢＡＢが予測フレームＢＡＢ（例えば、最も類似な候補ＢＡＢ）に置き換えることができ、ＢＡＢタイプ「０」のみで現フレームＢＡＢを表現し得るか否かがチェックされる。現フレームＢＡＢが非更新ＢＡＢタイプ「２」、「３」または「０」、即ち、“全て０”、“全て２５５”または“ＭＶＤｓ＝０且つ非更新”で表現される場合、ステップＳ１４において、現フレームＢＡＢに対する非更新ＢＡＢタイプが符号化され、符号化アルゴリズムは終了する。
【００６２】
ＢＡＢタイプが「０」、「２」または「３」のいずれでもない場合には、ステップＳ１６において、現フレームＢＡＢにおける隣接する２つの行、及び隣接する２つの偶数行及び２つの奇数行に対する２値画素値の変化量に基づいて、現フレームＢＡＢのフレーム相関度及びフィールド相関度が計算され、現フレームＢＡＢのフレーム相関度がフィールド相関度より大きいか否かが決定される。フレームベース符号化がフィールドベース符号化よりより効率的であると判定され、符号化タイプが“フレーム単位”、即ち、「０」である場合、図５中のステップＳ１７において、ＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つが現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定される。これらのＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」は、好ましくは、各々現フレームＢＡＢが“ＭＶＤｓ≠０且つ非更新”、“イントラ・ＣＡＥ”、“ＭＶＤｓ＝０且つインタ・ＣＡＥ”及び“ＭＶＤｓ≠０且つ非更新”で符号化されることを意味する。その後、ＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」または「６」及び符号化タイプ「０」が符号化され（ステップＳ１８）、現フレームＢＡＢのフレーム符号化データがＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」に基づいて多重化され（ステップＳ１９）、プロセスは終了する。ここで、フレーム符号化データは、符号化ＭＶＤｓ及び／またはＢＡＣ、即ち、イントラ／インタ・ＣＡＥ技法によって発生されたイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。
【００６３】
一方、ステップＳ１６において、符号化タイプ「１」に応じて、フィールドベース符号化がフレームベース符号化より効果的であると判断された場合には、プロセスはステップＳ２１に進み、現フレームＢＡＢの２つのフィールドＢＡＢがワン・フィールド・非更新に対応するかがチェックされる。即ち、上部または下部フィールドＢＡＢが対応する予測フィールドＢＡＢで置き換え可能か否かがチェックされる。２つのフィールドＢＡＢがワン・フィールド・非更新に該当しない場合には、ステップＳ２２にて、イントラ・ＣＡＥ技法にて２つのフィールドＢＡＢを表現するために必要なビット数と、インタ・ＣＡＥ技法にて２つのフィールドを表現するために必要なビット数とを比較するビット数比較方法に基づいて、２つのフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ「４」、「５」または「６」が決定される。その後、ＢＡＢタイプ「４」、「５」または「６」、及びフィールドベース符号化を表す符号化タイプ「１」が符号化され（ステップＳ２３）、２つのフィールドＢＡＢがイントラ／インタ・ＣＡＥ技法によって順次符号化され（ステップＳ２４）、２つのフィールドＢＡＢに対する２つのフィールドＭＶＤｓ（存在する場合）及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含むフィールド符号化データが発生され、プロセスは終了される。
【００６４】
ステップＳ２１にて２つのフィールドＢＡＢがワン・フィールド・非更新に該当し、２つのフィールドＢＡＢがＢＡＢタイプ「１」となる場合は、上部フィールドＢＡＢまたは下部フィールドＢＡＢのうちのいずれがフィールド非更新に対応するかが決定され、Ｔ／Ｂ「０」または「１」が発生される（ステップＳ２５）。その後、ＢＡＢタイプ・フィールド、即ち、Ｔ／Ｂによって指示されない他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプが決定される。ここで、ＢＡＢタイプ・フィールド「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」及び「６」は、各々、他方のフィールドＢＡＢが“ＭＶＤｓ＝０且つフィールド非更新”、“ＭＶＤｓ≠０且つフィールド非更新”、“全て０”、“全て２５５”、“イントラ・ＣＡＥ”、“ＭＶＤｓ・フィールド＝０且つインタ・ＣＡＥ”及び“ＭＶＤｓ≠０且つインタ・ＣＡＥ”であることを表す。ステップＳ２６において、ＢＡＢタイプ「１」、符号化タイプ「１」、Ｔ／Ｂ「０」またはＴ／Ｂ「１」、及びＢＡＢタイプ・フィールド「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」または「６」が順次符号化される。ステップＳ２７においては、他方のフィールドＢＡＢのフィールド符号化データが多重化され、プロセスは終了される。ここで、他方のフィールドＢＡＢのフィールド符号化データは、他方のフィールドＢＡＢのＭＶＤｓ・フィールド（存在する場合）及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。
【００６５】
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。
【００６６】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、インタレース形状情報のＢＡＢタイプを修飾することによって、伝送すべきデータの量をより一層減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるインタレース形状情報符号化装置の概略的なブロック図である
【図２】本発明によるインタレース形状情報符号化装置の概略的なブロック図である。
【図３】図２中のワン・フィールド・非更新符号化部の詳細なブロック図である。
【図４】本発明によるインタレース形状情報符号化方法を説明するためのフロー図である。
【図５】本発明によるインタレース形状情報符号化方法を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１０ フレーム検出部
２０、１２０ 符号化タイプ決定部
３０、１９０ スイッチ
４０、１４０ フレーム符号化部
５０、１５０ フィールド符号化部
６０、１６０ ＭＵＸ（マルチプレクサ）
１１０ 非更新ＢＡＢタイプ（ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ）決定部１３５ フィールドＢＡＢ発生部
１７０ 動き推定部
１７５ フレームメモリ
１８０ ワン・フィールド・非更新（ｏｎｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）決定部
１８５ フィールド動き推定部
２００ ワン・フィールド・非更新符号化部
２１０ 上部・下部（ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ）検出部
２２０ フィールド検出部
２４０ 動きベクトル差分（ＭＶＤ）符号化部
２５０ インタ・イントラ符号化部
２６０ ＢＡＢタイプ・フィールド（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ＿ｆｉｅｌｄ）決定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、インタレース形状情報（interlaced shape information）を符号化するインタレース形状情報符号化方法に関し、特に、フィールド非更新推定（field_no_update estimation）に基づいてインタレース形状情報の符号化モード（ＢＡＢタイプ）を修飾（modify）することによって、インタレース形状情報を効果的に符号化するインタレース形状情報符号化方法に関する。
【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テレビジョンシステムにおいては、ビデオフレーム信号におけるビデオライン信号が「画素値」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、各ビデオ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。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システムの場合、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。
【０００３】
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、所謂、物体（オブジェクト）指向分析／合成符号化方法（Ｏｂｊｅｃｔ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ−ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｃｏｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）がある。このオブジェクト指向分析／合成符号化技法によれば、入力ビデオ映像は複数の物体（オブジェクト）に分けられ、各オブジェクトの動き、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。
【０００４】
このオブジェクト指向符号化方法の一例としては、いわゆるＭＰＥＧ−４（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ−４）があるが、この技法は、低ビットレート通信、相互対話式マルチメディア（例えば、ゲーム、相互対話式ＴＶなど）及び領域監視システムのような応用分野において、コンテンツベースインタラクティビティ、高い符号化効率及び／または汎用アクセシビリティを可能とする視聴覚符号化の標準案を提供する。
【０００５】
このＭＰＥＧ−４によれば、入力ビデオ映像は、ビットストリーム内でユーザがアクセスし操作し得るエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）に対応する複数のビデオ物体平面（ＶＯＰ）に分けられる。ＶＯＰを物体に対応させることができ、各ＶＯＰは、幅及び高さが１６画素（マクロブロックの大きさ）の最小倍数である、各物体を取り囲む境界四角形として表すことができる。従って、エンコーダは入力ビデオ映像をＶＯＰ単位に処理することができる。
【０００６】
ＭＰＥＧ−４に開示されたＶＯＰは、ルミナンス（輝度）データ及びクロミナンスデータよりなるテクスチャー情報及び形状情報を有する。形状情報は２値形状信号で表現され、アルファプレーンと呼ばれる。このアルファプレーンは各々が１６×１６個の２値画素よりなる複数の２値アルファブロック（ＢＡＢ）に分割される。各２値画素は背景画素または物体画素のうちのいずれかに分類される。背景画素はアルファプレーン内の物体の外側に位置し、例えば“０”の画素値が割当てられ、物体画素は物体の内側に位置し、例えば“２５５”の画素値が割当てられる。
【０００７】
ＢＡＢ内の各２値画素は、コンテキストベース算術符号化（ＣＡＥ）技法及び動き推定／補償技法のような従来のビットマップベース形状符号化方法を用いて符号化され得る。例えば、イントラモード（ｉｎｔｒａ−ｍｏｄｅ）において、現ＢＡＢ内の全ての２値画素は、イントラ・ＣＡＥ法によって符号化されてイントラ符号化ＢＡＢを発生する。ここで、ＢＡＢ内のある２値画素に対するコンテキスト値（ｃｏｎｔｅｘｔ ｖａｌｕｅ）は、その２値画素の周りの所定数（例えば、１０個）の２値画素に基づいて求められる。一方、インタモード（ｉｎｔｅｒ−ｍｏｄｅ）においては、現ＢＡＢ内の全ての２値画素はインタ・ＣＡＥ法によって符号化されてインタ符号化ＢＡＢを発生する。ここで、現ＢＡＢ内のある２値画素のコンテキスト値は、現ＢＡＢ内のその２値画素を取囲む所定数（例えば、４個）の２値画素の値と基準ＢＡＢ（例えば、境界動き補償ＢＡＢ）内の所定数（例えば、５個）の２値画素の値とに基づいて求められる（ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｄｅｏ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ， Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ Ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１ ＭＰＥＧ９７／Ｎ１６４２， Ｂｒｉｓｔｏｌ、１９９７年４月、２８〜３０頁 参照）。
【０００８】
一方、従来の２値形状符号化技法においては、符号化の効率を向上させるために、ＢＡＢに対する符号化タイプを表すまたは特徴づけるＢＡＢタイプ（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ）が用いられる。例えば、あるＢＡＢ内の全ての２値画素が物体画素である場合、画素データそのものの代わりに、そのＢＡＢの全ての２値画素が物体画素であることを表すＢＡＢタイプを符号化して受信端のデコーダに伝送する。このように、ＢＡＢタイプをＢＡＢに対する基本的な２値形状情報として伝送することによって、符号化の効率を向上させることができる。
【０００９】
【表１】
表１には、通常的に本分野で採用されるＢＡＢに対する７つのＢＡＢタイプが示されている。ここで、形状に対する動きベクトル差分ＭＶＤｓは、ＢＡＢの形状動きベクトルＭＶｓと形状動きベクトル予測値ＭＶＰｓとの間の差分を表す（上記した、ＭＰＥＧ−４ Ｖｉｄｅｏ Ｖｅｒｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ７．０のｐｐ．２０〜２３参照）。
【００１１】
表１において、ＢＡＢタイプ「０」はＢＡＢに対するＭＶＤｓが０であり、且つＢＡＢが更新されないこと（“ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ”）、即ち、最も類似な候補ＢＡＢによって置き換え可能であることを表し、ＢＡＢタイプ「１」はＢＡＢに対するＭＶＤｓがゼロでない値を有し、且つＢＡＢが最も類似な候補ＢＡＢによって置き換え可能であることを表す。ＢＡＢタイプ「０」のＢＡＢはＢＡＢタイプそれのみによって表現することができ、ＢＡＢタイプ「１」のＢＡＢはＢＡＢタイプとＭＶＤｓの両方によって表現される。
【００１２】
また、ＢＡＢタイプ「２」はＢＡＢが透明であること、即ち、ＢＡＢ内の全ての２値画素が背景画素として処理可能であることを表し、ＢＡＢタイプ「３」はＢＡＢが不透明であること、即ち、ＢＡＢ内の全ての２値画素が物体画素として表現可能であることを表す。これらのＢＡＢタイプ「２」又は「３」のＢＡＢを表すのには、ＢＡＢタイプ以外の他のデータを要しない。
【００１３】
ＢＡＢタイプ「４」は、ＢＡＢ内の全ての２値画素がイントラ・ＣＡＥ符号化技法によって符号化されていることを表し、ＢＡＢタイプ「５」はＭＶＤｓがゼロであり、且つＢＡＢ内の全ての２値画素がインタ・ＣＡＥ符号化技法によって符号化されていることを表し、ＢＡＢタイプ「６」はＭＶＤｓがゼロでない値を有し、且つＢＡＢ内の全ての２値画素がインタ・ＣＡＥ符号化技法によって符号化されていることを表す。ＢＡＢタイプ「４」のＢＡＢは、ＢＡＢタイプ「４」及びその後に続くイントラ・ＣＡＥデータによって表現され、ＢＡＢタイプ「５」のＢＡＢはＢＡＢタイプ「５」及びその後に続くインタ・ＣＡＥデータによって表現される。ＢＡＢタイプ「６」のＢＡＢはＢＡＢタイプ「６」の他に、ＭＶＤｓ及びインタ・ＣＡＥデータを必要とする。
【００１４】
図１は、ＶＯＰに対するインタレース形状情報をフレームＢＡＢ単位及びフィールドＢＡＢ単位で適応的に符号化する従来装置の概略的なブロック図である。ここで、フレームＢＡＢはＭ×Ｎ個の画素を有し、各々（Ｍ／２）×Ｎ個の画素よりなる上部及び下部フィールドＢＡＢに分割可能であり、Ｍは偶数の正の整数であり、Ｎは正の整数である。典型的にはＭ及びＮは１６であり、両フィールドＢＡＢは各々フレームＢＡＢにおける毎奇数行の画素と毎偶数行の画素とよりなる。図１に示すように、ＶＯＰのインタレース形状情報はフレーム検出部１０にフレームＢＡＢ単位で入力される。このフレーム検出部１０は、例えば、１６×１６個の２値画素よりなる現フレームＢＡＢが透明（または、不透明）なものとして取扱い可能であるか否かを判断する。典型的には、現フレームＢＡＢ内の全ての画素を「０」または「２５５」に置き換えたとき発生するエラーが予め定められた閾値より小さい場合、現フレームＢＡＢは透明または不透明なものとして決定される。もし、現フレームＢＡＢが透明または不透明なものである場合、ＢＡＢタイプ「２」またはＢＡＢタイプ「３」がマルチプレクサ（ＭＵＸ）６０を経て伝送機（図示せず）に供給され、現フレームＢＡＢに対する符号化の過程が終了される。
【００１５】
また、現フレームＢＡＢが透明でも不透明でもない場合には、現フレームＢＡＢのインタレース形状情報が符号化タイプ決定部２０及びスイッチ３０に供給される。符号化タイプ決定部２０は隣接する２つの行間の２値画素値の変化に基づいて、現フレームＢＡＢに対するフレーム相関度及びフィールド相関度を計算し、これらの両相関度に基づいて、フレームベース符号化またはフィールドベース符号化のうちの何れがより好ましいかを判断する。判断の結果、フレーム相関度がフィールド相関度以上である場合は、符号化タイプ決定部２０は現フレームＢＡＢの符号化タイプを「０」として割当て、そうでない場合には、「１」として割当て、現フレームＢＡＢの符号化タイプ（「０」または「１」）をスイッチ３０及びＭＵＸ６０の各々に供給する。ここで、符号化タイプ「０」は現フレームＢＡＢがフレーム単位で符号化されることを意味し、符号化タイプ「１」は現フレームＢＡＢがフィールド単位で符号化されることを意味する。例えば、フレーム相関度は現フレームＢＡＢにおいて全ての可能な２つの隣接行（即ち、第１行と第２行、第２と第３行、等々）間の２値画素値の差分の和から計算することができ、フィールド相関度は現フレームＢＡＢにおいて全ての可能な２つの隣接奇数行（即ち、第１行と第３行、第３行と第５行、等々）間の２値画素値の差分と、全ての可能な２つの隣接偶数行（即ち、第２行と第４行、第４行と第６行、等々）間の２値画素値の差分との和から計算することができる。２値画素値の差分が小さいほど相関度は大きくなる。
【００１６】
スイッチ３０は、符号化タイプ決定部２０から供給された符号化タイプが「０」である場合は、現フレームＢＡＢのインタレース形状情報をフレーム符号化部４０に供給し、符号化タイプが「１」である場合には、フィールド符号化部５０に供給する。
【００１７】
フレーム符号化部４０はＢＡＢタイプ「０」、「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定し、該当ＢＡＢタイプに応じて現フレームＢＡＢをフレーム単位で符号化する。ＢＡＢタイプが「０」である場合は、フレーム符号化部４０はＢＡＢタイプのみをＭＵＸ６０に出力し、ＢＡＢタイプが「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれかである場合には、フレーム符号化部４０は該当ＢＡＢタイプと共にフレーム単位の現フレームＢＡＢの符号化データ（または、フレーム符号化データ）をＭＵＸ６０に出力する。このフレーム符号化データは、符号化されたＭＶＤｓ及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。
【００１８】
一方、スイッチ３０が符号化タイプ決定部２０からの符号化タイプ「１」に応じて、現フレームＢＡＢをフィールド符号化部５０に供給する場合、フィールド符号化部５０は現フレームＢＡＢを２つのフィールドＢＡＢ（即ち、上部及び下部フィールドＢＡＢ）に分割し、ＢＡＢタイプ「０」、「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを上部及び下部フィールドＢＡＢの両方に対するＢＡＢタイプとして決定し、該当ＢＡＢタイプに応じて２つのフィールドＢＡＢをフィールド単位で個別に符号化する。ここで、１つのＢＡＢタイプが２つのフィールドＢＡＢに割当てられても、２つのフィールドＢＡＢはフィールド単位で個別に符号化されることに注意されたい。フィールド符号化データ及びフィールドＢＡＢタイプはＭＵＸ６０に供給される。このフィールド符号化データ（存在する場合）は、２つのフィールドＢＡＢに対する２つの符号化ＭＶＤｓ及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。フィールド符号化部５０にて行われる符号化法については、後に表２を参照して詳細に説明する。
【００１９】
ＭＵＸ６０はＢＡＢタイプ、符号化タイプ、及び／またはフレーム符号化データまたはフィールド符号化データを多重化して、現フレームＢＡＢに対する符号化データをその伝送のために伝送機（図示せず）に供給する。フレーム検出部１０においてＢＡＢタイプが「２」または「３」として決定される場合は、符号化データはＢＡＢタイプのみより構成される。ＢＡＢタイプが「０」である場合には、符号化データは符号化タイプ及びＢＡＢタイプを含む。ＢＡＢタイプが「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれかである場合には、符号化データは符号化タイプ、ＢＡＢタイプ、及び該当符号化タイプに応じてフレーム符号化データまたはフィールド符号化データを含む。
【００２０】
表２には、フィールド符号化部５０において２つのフィールドＢＡＢに割当てられるＢＡＢタイプの例が示されている。上部フィールドＢＡＢタイプ（即ち、上部フィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ）Ｔｉ、及び下部フィールドＢＡＢタイプ（即ち、下部フィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ）Ｂｉは、表１で定義されたＢＡＢタイプｉに対応する。ｉは０〜６までの整数である。
【００２１】
フィールド符号化部５０は、上部及び下部フィールドＢＡＢタイプを個別に検出する。２つのフィールドＢＡＢタイプがＢＡＢタイプ「０」、「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つとして同一として決定される場合、該当ＢＡＢタイプが２つのフィールドＢＡＢに割当てられる。ＢＡＢタイプ「２」または「３」は上述したようにフレーム検出部１０にてフレーム単位で検出されているので、２つのフィールドＢＡＢには割当てられない。
【００２２】
【表２】
２つのフィールドＢＡＢタイプのうちの一方が「０」であり、他方が「１」である場合、ＢＡＢタイプ「１」が２つのフィールドＢＡＢに割当てられる。２つのフィールドＢＡＢタイプのうちの一方が「５」であり、他方が「６」である場合には、ＢＡＢタイプ「６」が２つのフィールドＢＡＢに割当てられる。その他の場合においては、両フィールドＢＡＢをＢＡＢタイプ「４」、「５」及び「６」によって符号化し、最小の符号化ビットをもたらすＢＡＢタイプを両フィールドＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定する。
【００２４】
上述した従来のフレーム・フィールド適応的符号化技法において、ＢＡＢタイプ「２」または「３」である場合は、現フレームＢＡＢに対する符号化データはＢＡＢタイプのみを含む。ＢＡＢタイプが「２」または「３」でない場合には、現フレームＢＡＢはＢＡＢタイプ及び符号化タイプの他に、必要によってフレーム符号化データまたはフィールド符号化データによって表現される。適応的符号化技法はフィールド間相関度がフレーム間相関度より大きく、上部及び下部フィールドＢＡＢの両ＢＡＢタイプが互いに同じであると期待されるとの事実に基づいて発展されてきた。上述したような形状符号化を行うことにより、ＢＡＢによっては、符号化タイプを表すとともに２つのフィールドＢＡＢをＢＡＢタイプを使って符号化するのに付加ビットが必要となり得る。このような符号化において、２つのフィールドＢＡＢを互いに異なり得るそれらのフィールドＢＡＢタイプに基づいて個別に符号化することが考えられる。しかし、ビデオ信号のインタレース形状情報では２つのフィールドＢＡＢが同一のＢＡＢタイプを共有する確率が高く、２つのフィールドのＢＡＢタイプが異なる場合はまれである。そこで上記した方法では、２つのフィールドＢＡＢに対し１つのＢＡＢタイプのみを割当てることによって、必要となる付加ビットの数を減らし、符号化効率の向上を図っている。
【００２５】
上記の適応的符号化技法を用いて符号化の効率を向上させることができるが、伝送すべきデータの量をより一層減らすことが求められている。例えば、フィールドＢＡＢタイプ「０」及び「６」を有する２つのフィールドＢＡＢに対して、ＢＡＢタイプが「６」として決定される場合、フィールドＢＡＢタイプ「０」のみで符号化され得るＢＡＢタイプ「０」を有するフィールドＢＡＢを表現するのにＭＶＤｓ及びインタ・ＣＡＥデータが必要となるため、多量のビット損失が発生し得るという不都合がある。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、インタレース形状情報のＢＡＢタイプを修飾（modify）して、伝送すべきデータの量をより一層減らし得るインタレース形状情報符号化方法を提供することにある。
【００２７】
本発明の他の目的は、ＢＡＢタイプのみで特定付けし得るＢＡＢを選択的に分類して、伝送すべきデータの量をより一層減らし得るインタレース形状情報符号化方法を提供することにある。
【００２８】
【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、インタレース形状情報の目標ブロックを符号化するインタレース形状情報符号化方法であって、前記インタレース形状情報は複数のピクチャーを有し、各ピクチャーはＭ×Ｎ個の画素よりなる複数のブロックに分けられ、各画素は第１の２値と第２の２値のうちのいずれか一つを有し、Ｍ及びＮは正の偶数の整数であり、前記目標ブロックは符号化されるべき現ピクチャーのブロックの１つを表し、前記目標ブロックは各々該目標ブロックの奇数行及び偶数行からなり（Ｍ／２）×Ｎ個の画素を有する２つのフィールドブロックに分割可能であり、前記目標ブロックはＭ×Ｎ個の画素単位で符号化されるフレームベース符号化（ｆｒａｍｅ−ｂａｓｅｄ ｃｏｄｉｎｇ）と、（Ｍ／２）×Ｎ個の画素単位で符号化されるフィールドベース符号化（ｆｉｅｌｄ−ｂａｓｅｄ ｃｏｄｉｎｇ）とのうちのいずれかによって符号化され、当該方法は、
前記目標ブロックと対応する２つのフィールドブロックとの間の相関度に基づいて、前記フレームベース符号化技法と前記フィールドベース符号化技法のうちのいずれが前記目標ブロックを符号化するのにより効果的であるかを判断し、適した符号化技法を表す符号化タイプ（ｅｎｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅ）を生成する第ａ過程と、
前記フィールドベース符号化技法がより効果的である場合、前記２つのフィールドブロックが、前記２つのフィールドブロックのうち少なくとも１つが最も類似な候補フィールドブロックに置き換えられることを表すワン・フィールド・非更新（ｏｎｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）に対応するか否かを判断する第ｂ過程と、
前記２つのフィールドブロックが前記ワン・フィールド・非更新のＢＡＢタイプ「１」として決定される場合、前記２つのフィールドブロックのうちのいずれが前記最も類似な候補フィールドブロックで置き換えられるかを表すｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍと、前記ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍによって指示されない他方のフィールドブロックの符号化の条件を表すＢＡＢタイプ・フィールド（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ＿ｆｉｅｌｄ）とを決定する第ｃ過程と、
前記符号化タイプ、前記ＢＡＢタイプ、前記ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ、及び／または前記ＢＡＢタイプ・フィールドを多重化する第ｄ過程とを含むことを特徴とするインタレース形状情報符号化方法が提供される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施例について図面を参照しながらより詳しく説明する。
【００３０】
図２は、本発明の好適実施例によって現ＶＯＰに対するインタレース形状情報を適応的に符号化する装置のブロック図である。ここで、インタレース形状情報は２値アルファプレーンの形態を有し、２値アルファプレーンは複数のフレームＢＡＢ及び境界フレームＢＡＢ（後述）に分割される。フレームＢＡＢ及び境界フレームＢＡＢは非更新ＢＡＢタイプ決定部１１０、動き推定部１７０及びフレームメモリ１７５に順次入力される。境界フレームＢＡＢは、フレームＢＡＢ及びそのフレームＢＡＢに隣接する境界画素よりなる。境界画素は、フレームＢＡＢの上下側に各々例えば、４個の画素分の幅を有する上下側境界領域内の上下側境界画素と、フレームＢＡＢの左右側に各々例えば、２個の画素分の幅を有する左右側境界領域内の左右側境界画素とを表す。境界フレームＢＡＢの右側境界画素はフレームＢＡＢの最も右側の画素に基づいてパディングされ得る。境界画素は、イントラ・ＣＡＥ及びインタ・ＣＡＥの両方においてフレームＢＡＢの画素のコンテキストを構成するのに用いることができる。
【００３１】
動き推定部１７０は、フレームメモリ１７５から供給される基準フレーム（例えば、前フレーム）の２値アルファプレーン内の複数の候補フレームＢＡＢに基づき、現境界フレームＢＡＢに含まれる現フレームＢＡＢに対するフレーム単位動き推定を行い、候補フレームＢＡＢの中から現フレームＢＡＢと最も類似なフレームである予測フレームＢＡＢを選択し、現フレームＢＡＢの形状動きベクトル差分ＭＶＤｓを計算し、ＭＶＤｓ及びフレームメモリ１７５から取出される予測境界フレームＢＡＢを非更新（ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）ＢＡＢタイプ決定部１１０及びフレーム符号化部１４０の各々に供給する。ここで、予測境界フレームＢＡＢは予測フレームＢＡＢと予測境界フレームＢＡＢの周りに１画素分の幅を有する境界画素とを含む。予測境界フレームＢＡＢの境界画素はインタ・ＣＡＥを行う際、現フレームＢＡＢ内の画素のコンテキストを形成するのに用いることができる。ＭＶＤｓは現フレームＢＡＢの形状動きベクトルＭＶｓと形状動きベクトル予測値ＭＶＰｓとの差分を表し、ＭＶｓは現フレームＢＡＢと予測フレームＢＡＢとの間の変位を表す。
【００３２】
非更新ＢＡＢタイプ決定部１１０は、現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプ（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ）が「０」、「２」または「３」に一致するか否かを判断し、判断の結果、ＹＥＳである場合、該当ＢＡＢタイプ「０」、「２」または「３」を非更新ＢＡＢタイプＢとしてＭＵＸ１６０に供給する。ここで、ＢＡＢタイプ「０」、「２」または「３」は、現フレームＢＡＢがＢＡＢタイプのみで符号化可能であり、付加データが必要でないことを表す。
【００３３】
詳述すると、現フレームＢＡＢは、各々が４×４個の画素よりなる１６個のサブブロックに分割することができる。現フレームＢＡＢの全てのサブブロックと“全て０”サブブロックとの間の全てのエラー値が、予め定められた閾値以下である場合は、現フレームＢＡＢの全ての画素は画素値がゼロである背景画素で表現可能であり、“全て０”を意味するＢＡＢタイプ「２」が割当てられる。ここで、“全て０”サブブロックは、その２値画素値がすべて「０」であるサブブロックを表す。同様に、現フレームＢＡＢの全ての２値画素が画素値「２５５」を有する物体画素で置換可能である場合には、“全て２５５”を意味するＢＡＢタイプ「３」が割当てられる。予め定められた閾値が０である場合には、“全て０”は現フレームＢＡＢの全ての画素が背景画素であることを意味し、“全て２５５”は現フレームＢＡＢの全ての画素が物体画素であることを意味する。また、ＭＶＤｓが０であり、現フレームＢＡＢの全てのサブブロックと予測フレームＢＡＢの対応するサブブロックとの間のエラーが各々予め定められた閾値以下である場合には、現フレームＢＡＢは動き推定部１７０から供給された予測フレームＢＡＢに置き換えることができ、「ＭＶＤｓ＝０且つ非更新」を意味するＢＡＢタイプ「０」が割当てられる。
【００３４】
非更新ＢＡＢタイプ Ｂが発生される場合、ＢＡＢタイプの決定過程は終了し、そうでない場合には、現境界フレームＢＡＢが符号化タイプ決定部１２０、フレーム符号化部１４０及びフィールドＢＡＢ発生部１３５に供給される。符号化タイプ決定部１２０は隣接する２つの行間の２値画素値の変化量に基づいて現フレームＢＡＢに対するフレーム相関度及びフィールド相関度を計算し、これらの両相関度に基づいてフレームベース符号化またはフィールドベース符号化のうちの何れがより好ましい符号化方法であるかを決定し、フレーム相関度がフィールド相関度以上である場合は、現フレームＢＡＢに符号化タイプ（ｅｎｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅ）Ｅに「０」を割当て、そうでない場合には、符号化タイプＥに「１」を割当て、該当符号化タイプをフレーム符号化部１４０、フィールドＢＡＢ発生部１３５及びＭＵＸ１６０に供給する。ここで、符号化タイプ「０」は現フレームＢＡＢがフレーム単位で符号化されることを意味し、符号化タイプ「１」は現フレームＢＡＢがフィールド単位で符号化されることを意味する。
【００３５】
フレーム符号化部１４０は符号化タイプ「０」に応じて動作し、符号化タイプ決定部１２０から供給された現境界フレームＢＡＢと動き推定部１７０から供給されたＭＶＤｓ及び予測境界フレームＢＡＢとに基づいて、ＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定する。フレーム符号化部１４０は、決定されたＢＡＢタイプ及びフレーム符号化データをＭＵＸ１６０に供給する。このフレーム符号化データは現フレームＢＡＢをフレーム単位で符号化したデータであり、ＢＡＢタイプ「１」の場合は符号化ＭＶＤｓを含み、ＢＡＢタイプ「４」の場合はイントラ・ＣＡＥデータを含み、ＢＡＢタイプ「５」の場合はインタ・ＣＡＥデータを含み、ＢＡＢタイプ「６」の場合は符号化ＭＶＤｓ及びインタ・ＣＡＥデータを含む。
【００３６】
フィールドＢＡＢ発生部１３５は符号化タイプ「１」に応じて動作し、現境界フレームＢＡＢを２つの境界フィールドＢＡＢ（即ち、上部及び下部境界フィールドＢＡＢ）に分割する。好ましくは、上部境界フィールドＢＡＢは現境界フレームＢＡＢの奇数行よりなり、上部フィールドＢＡＢ及び上部フィールドＢＡＢの境界画素をを含む。この上部フィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの奇数行よりなる。下部境界フィールドＢＡＢは現境界フレームＢＡＢの偶数行よりなり、下部フィールドＢＡＢ及び下部フィールドＢＡＢの境界画素を含む。この下部フィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの偶数行よりなる。その後、フィールドＢＡＢ発生部１３５は２つの境界フィールドＢＡＢをワン・フィールド・非更新（ｏｎｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）決定部１８０及びフィールド動き推定部１８５に供給する。
【００３７】
フィールド動き推定部１８５は上部及び下部フィールドＢＡＢに対する動き推定をフィールド単位で行う。詳述すると、フィールド動き推定部１８５は、フレームメモリ１７５から基準フレーム（例えば、前フレーム）の２値アルファプレーンを取出して、それを上部及び下部アルファプレーンに分割する。ここで、上部及び下部アルファプレーンは、各々取出した２値アルファプレーンの奇数行及び偶数行より構成される。上部フィールドＢＡＢの動き推定において、上部フィールドＭＶＰｓがまず決定される。この上部フィールドＭＶＰｓは上部フィールドＢＡＢに隣接する前に処理されたフィールドＢＡＢまたはフレームＢＡＢのＭＶｓのうちの一つとすることができる。その後、上部フィールドＭＶＰｓに基づいて複数の候補フィールドＢＡＢが上部及び下部アルファプレーンにて決定される。この候補フィールドＢＡＢはフィールドＢＡＢと同一の大きさを有する。しかる後、上部フィールドＢＡＢを複数の候補フィールドＢＡＢと比較し、候補フィールドＢＡＢのうちのいずれか一つを予測上部フィールドＢＡＢとして決定する。予測上部フィールドＢＡＢを決定した後、上部フィールドＢＡＢに対するＭＶＤｓ（上部フィールドＭＶＤｓ）が計算される。ここで、上部フィールドＭＶＤｓは上部フィールドＭＶＰｓと上部フィールドＭＶｓとの間の差であり、上部フィールドＭＶｓは上部フィールドＢＡＢと予測上部フィールドＢＡＢとの間の変位を表す。フィールド動き推定部１８５は上部フィールドＢＡＢに対する動き推定を行った結果、予測上部フィールドＢＡＢの属するアルファプレーン（上部または下部アルファプレーンのいずれか）を表す上部フィールドフラグと、上部フィールドＭＶＤｓと、フレームメモリ１７５から取出された予測上部境界フィールドＢＡＢとをワン・フィールド・非更新決定部１８０に出力する。ここで、予測上部境界フィールドＢＡＢは、予測上部フィールドＢＡＢ及び予測上部フィールドＢＡＢを取囲む１画素分の幅を有する境界画素を含む。また、フィールド動き推定部１８５は下部フィールドＢＡＢに対しても前述したのと同様の方法にて動き推定を行って、下部フィールドフラグと、下部フィールドＭＶＤｓと、予測下部フィールドＢＡＢ及びその境界画素を含む予測下部境界フィールドＢＡＢとをワン・フィールド・非更新決定部１８０に出力する。フレームＢＡＢ及びフィールドＢＡＢの動き推定についての詳細は、例えば、上記したＭＰＥＧ−４を参照されたい。また、動き推定は前述した方法の他に、他の方法によって行ってもよい。
【００３８】
ワン・フィールド・非更新決定部１８０は、２つのフィールドＢＡＢのうちのいずれか一つがＢＡＢタイプ「０」または「１」に対応するか否かを決定し、切換え信号及びフィールドデータをスイッチ１９０に供給する。この切換え信号は２つのフィールドＢＡＢのうちの少なくとも１つを、対応するＭＶＤｓの値に関わらず対応する予測フィールドＢＡＢで置き換えることが可能か否かを表す信号であり、フィールドデータはフィールドＢＡＢ発生部１３５から供給された上部及び下部境界フィールドＢＡＢ及びフィールド動き推定部１８５からの出力を含む。詳述すると、ワン・フィールド・非更新決定部１８０は、上部または下部フィールドＢＡＢと対応する予測フィールドＢＡＢとの間のエラー（差分）が予め定められた閾値以下であり、上部または下部フィールドＢＡＢを該当予測フィールドＢＡＢで置き換えることができるか否かを判断する。
【００３９】
スイッチ１９０はワン・フィールド・非更新決定部１８０からの切換え信号に応じて、２つのフィールドＢＡＢに対するフィールドデータを切換える。詳述すると、切換え信号が上部（または、下部）フィールドＢＡＢが対応する予測フィールドＢＡＢで置き換え可能であることを表す場合、スイッチ１９０はフィールドデータをワン・フィールド・非更新符号化部２００に供給し、そうでない場合には、フィールド符号化部１５０に供給する。
【００４０】
図３は、２つのフィールドＢＡＢを符号化するワン・フィールド・非更新符号化部２００の本発明の好適実施例に基づく詳細なブロック図である。ワン・フィールド・非更新決定部１８０からスイッチ１９０を通じて伝送されるフィールドデータは上部・下部（ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ）検出部２１０及びフィールド検出部２２０に供給される。
【００４１】
最初、上部・下部検出部２１０は、各フィールドＢＡＢについてＢＡＢタイプ「０」または「１」に該当してフィールド非更新として取扱い得るか否かをチェックし、ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ信号（Ｔ／Ｂ）「０」または「１」をフィールド検出部２２０及びＭＵＸ１６０に供給する。ここで、Ｔ／Ｂ「０」及び「１」は、各々下部及び上部フィールドＢＡＢがフィールド非更新に対応することを表す。２つのフィールドＢＡＢが両方ともＢＡＢタイプ「０」または「１」に対応する場合、上部フィールドＢＡＢをフィールド非更新として好適に取扱うことができる。上部・下部検出部２１０は、たとえ値がゼロであっても、決定されたフィールド非更新のＭＶＤｓを符号化して、符号化ＭＶＤｓをＭＵＸ１６０に供給する。ここで、本発明に従い、フィールド非更新として決定されたＢＡＢがＢＡＢタイプ「０」に該当しても、ＢＡＢタイプ「１」がそのＢＡＢに割当てられ、そのＢＡＢのゼロの値を有するＭＶＤｓも符号化される。従来の符号化方法では、ＭＶＤｓは符号化せれず、ＢＡＢタイプ「０」のＢＡＢはＢＡＢタイプのみによって表現されることに注意されたい。
【００４２】
フィールド検出部２２０は、Ｔ／Ｂによって指定されない他方のフィールドＢＡＢを検出し、フィールドデータに基づいてＢＡＢタイプ・フィールド（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ＿ｆｉｅｌｄ）、即ち、他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプが“非更新”（即ち、ＢＡＢタイプ「０」または「１」）、“全て０”（即ち、ＢＡＢタイプ「２」）、または“全て２５５”（即ち、ＢＡＢタイプ「３」）に対応するか否かを決定する。ＢＡＢタイプ・フィールドが“非更新”、“全て０”及び“全て２５５”のうちのいずれかである場合、フィールド検出部２２０は他方のフィールドＢＡＢが“非更新”、“全て０”または“全て２５５”として定義されることを表す指示信号Ｓ2をＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０に供給する。また、他方のフィールドＢＡＢが“非更新”に対応する場合には、フィールド検出部２２０はＭＶＤｓ・フィールド（ＭＶＤｓ＿ｆｉｅｌｄ）、即ち、他方のフィールドＢＡＢのＭＶＤｓをＭＶＤ符号化部２４０に供給する。ＢＡＢタイプ・フィールドが“非更新”、“全て０”及び“全て２５５”のうちの何れにも該当しない場合には、フィールド検出部２２０はＭＶＤｓ・フィールドをＭＶＤ符号化部２４０に供給し、他方のフィールドに対する残りのフィールドデータ（即ち、境界フィールドＢＡＢ及び予測境界フィールドＢＡＢ）をインタ・イントラ符号化部２５０に供給する。
【００４３】
ＭＶＤ符号化部２４０は、ＭＶＤｓが０であるか否かを表すＭＶＤ信号Ｓ3をＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０に供給し、ＭＶＤｓ・フィールドを符号化して符号化ＭＶＤｓ・フィールドをインタ・イントラ符号化部２５０及びＭＵＸ１６０に供給する。ＭＶＤｓ・フィールドの値が０である場合は、ＭＶＤｓ・フィールドは符号化しないことが好ましい。
【００４４】
インタ・イントラ符号化部２５０は受け取った符号化ＭＶＤｓ・フィールド及び残りのフィールドデータに基づいて、他方のフィールドＢＡＢに対するイントラ・ＣＡＥ及びインタ・ＣＡＥを行い、イントラ・ＣＡＥデータのビット数と符号化ＭＶＤｓ・フィールド及びインタ・ＣＡＥデータのビット数とを比較し、そのうちより小さいビット数のデータを２進算術符号（ＢＡＣ）・フィールド（ＢＡＣ＿ｆｉｅｌｄ）として選択する。また、インタ・イントラ符号化部２５０は、他方のフィールドＢＡＢがイントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって符号化されることを表すイントラ・インタ信号Ｓ4をＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０に供給し、ＢＡＣ・フィールドをＭＵＸ１６０に供給する。
【００４５】
ＢＡＢタイプ・フィールド決定部２６０は受け取った各信号Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4に基づいて、他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ、即ち、ＢＡＢタイプ・フィールドが「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」または「６」のいずれであるかを決定し、該当ＢＡＢタイプ・フィールドをＭＵＸ１６０に供給する。即ち、指示信号Ｓ2が、他方のフィールドＢＡＢが“全て０”または“全て２５５”であることを表す場合、ＢＡＢタイプ・フィールドは「２」または「３」として決定される。また、信号Ｓ2が他方のフィールドＢＡＢが“非更新”に該当されることを表し、信号Ｓ3が“ＭＶＤｓ・フィールド＝０”であることを表す場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「０」として決定される。信号Ｓ2が他方のフィールドＢＡＢが“非更新”に該当されることを表し、信号Ｓ3が“ＭＶＤｓ・フィールド≠０”であることを表す場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「１」として決定される。信号Ｓ2が入力されず、信号Ｓ4がＢＡＣ・フィールドがイントラ・ＣＡＥデータであることを表す場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「４」として決定される。信号Ｓ2が入力されず、信号Ｓ4がＢＡＣ・フィールドがインタ・ＣＡＥデータであることを表し、信号Ｓ3によって“ＭＶＤｓ・フィールド＝０”であると判定される場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「５」として決定される。最後に、信号Ｓ4がインタ・ＣＡＥデータに該当し、信号Ｓ3がゼロでないＭＶＤｓ・フィールドに対応する場合には、ＢＡＢタイプ・フィールドは「６」として決定される。
【００４６】
図２を再び参照すると、両フィールドＢＡＢのうちいずれもＢＡＢタイプ「０」または「１」に対応しない場合、フィールド符号化部１５０はスイッチ１９０を通じてワン・フィールド・非更新決定部１８０から供給されたフィールドデータに基づいて、ＢＡＢタイプ「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つを２つのフィールドＢＡＢの両方に対するＢＡＢタイプとして決定する。２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプを決定する際、通常のビット数比較方法を用いることができる。即ち、２つのフィールドＢＡＢをイントラ・ＣＡＥ方法にて表現するために必要なビット数（即ち、２つのフィールドＢＡＢに対するイントラＣＡＥデータと、ＢＡＢタイプ「４」を表すために必要なビット数）とインタ・ＣＡＥ方法にて表現するために必要なビット数（即ち、ＢＡＢタイプ「５」または「６」と、２つのフィールドＢＡＢに対するインタ・ＣＡＥデータと、２つのフィールドＢＡＢのうちの何れか１つのＭＶＤｓがゼロでない場合、２つのフィールドＢＡＢに対する符号化ＭＶＤｓとを表すために必要なビット数）とを互いに比較して、そのうちより小さいビット数のＢＡＢタイプを２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプとして選択する。２つのＭＶＤｓの両方がゼロ値を有する場合は、ＢＡＢタイプ「４」または「５」が２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプとして選択され、２つのＭＶＤｓのうちの少なくとも１つがゼロでない場合には、ＢＡＢタイプ「４」または「６」が２つのフィールドＢＡＢに対するＢＡＢタイプとして選択される。即ち、一方のＭＶＤｓがゼロであり、他方のＭＶＤｓがゼロでなく、ＢＡＢタイプが「６」として決定される場合、両ＭＶＤｓが符号化される。フィールド符号化部１５０は、符号化ＢＡＢタイプ「４」、「５」または「６」と、イントラ・ＣＡＥデータまたはインタ・ＣＡＥデータとをＢＡＣとしてＭＵＸ１６０に供給する。ＢＡＢタイプが「６」である場合は、符号化ＭＶＤｓがフィールド符号化部１５０からＭＵＸ１６０に供給される。
【００４７】
ＭＵＸ１６０は、非更新ＢＡＢタイプＢと、符号化タイプＥと、フレーム符号化部１４０、ワン・フィールド・非更新符号化部２００及びフィールド符号化部１５０から供給された符号化データとを多重化して、現フレームＢＡＢに対する多重化データとしてその伝送のために伝送機（図示せず）に供給する。
【００４８】
以下に示すのは、本発明による例示的なビットストリーム・シンタクス（ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ ｓｙｎｔａｘ）であるが、このシンタクスを用いてＭＵＸ１６０における多重化技法を詳細に説明する。
【００４９】
ＢＡＢタイプは可変長符号、例えば、１〜６ビットで表現される。ＢＡＢタイプが「０」、「２」または「３」に該当し、現フレームＢＡＢがフレーム単位で符号化される場合には符号化タイプは追加されない。ＢＡＢタイプが「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つに対応する場合には、符号化タイプが追加される。
【００５０】
１ビットのＴ／Ｂ「０」は下部フィールドＢＡＢが“フィールド非更新”に対応することを表し、Ｔ／Ｂ「１」は上部フィールドＢＡＢが“フィールド非更新”に対応することを表す。
【００５１】
ＢＡＢタイプ・フィールド「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」または「６」は、Ｔ／Ｂによって指示されない他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプを表す。
【００５２】
【表３】
符号化タイプ「０」の場合、ＭＶＤｓ＿ｘ及びＭＶＤｓ＿ｙは各々フレームＢＡＢに対するＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表し、符号化タイプ「１」の場合は、ＭＶＤｓ＿ｘ及びＭＶＤｓ＿ｙは各々表３に示したフィールドＢＡＢに対するフィールドＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表す。
【００５４】
符号化タイプ「０」の場合、ＢＡＣは、イントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって発生されたフレーム符号化データである。
【００５５】
符号化タイプが「１」で、ＢＡＢタイプが「４」、「５」または「６」である場合は、ＢＡＣ・フィールドは、イントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって発生された２つのフィールドＢＡＢに対するフィールド符号化データである。ＢＡＢタイプが「１」で、符号化タイプが「１」であり、ＢＡＢタイプ・フィールドが「４」、「５」または「６」である場合には、ＢＡＣ・フィールドはイントラ・ＣＡＥまたはインタ・ＣＡＥによって発生された他方のフィールドＢＡＢに対するフィールド符号化データである。
【００５６】
ＭＶＤｓ＿ｘ＿ｂｏｔｔｏｍ及びＭＶＤｓ＿ｙ＿ｂｏｔｔｏｍは、各々下部フィールドＢＡＢに対するフィールドＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表す。ＭＶＤｓ＿ｘ＿ｆｉｅｌｄ及びＭＶＤｓ＿ｙ＿ｆｉｅｌｄは、Ｔ／Ｂによって指示されない他方のフィールドＢＡＢに対するフィールドＭＶＤｓの水平及び垂直成分を表す。ここで、Ｔ／Ｂが「１」の場合は、他方のフィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの下部フィールドＢＡＢを表し、Ｔ／Ｂが「０」の場合には、他方のフィールドＢＡＢは現フレームＢＡＢの上部フィールドＢＡＢを表す。
【００５７】
表４には、現フィールドＢＡＢがフィールド単位で符号化される場合に、２つのフィールドＢＡＢに割当てられる４つのＢＡＢタイプが例示されている。表４中で、上部フィールドＢＡＢタイプＴｉ及び下部フィールドＢＡＢタイプＢｉは、従来のＢＡＢタイプｉに相当し、ｉは０〜６までの整数である。“ＭＶＤｓ＝０且つ非更新”、“全て０”及び“全て２５５”に対しては、すでに非更新ＢＡＢタイプ決定部１１０にてフレーム単位でチェックされているため、２つのフィールドＢＡＢにＢＡＢタイプ「０」、「２」及び「３」は割当てられない。
【００５８】
【表４】
図４及び図５は、本発明に基づきインタレース形状情報のＢＡＢタイプをＢＡＢ単位で符号化するアルゴリズムに対するフロー図である。
【００６０】
ステップＳ１１において、現境界フレームＢＡＢ内の現フレームＢＡＢに対する動き推定を行う。即ち、現フレームＢＡＢを基準フレーム（例えば、前フレーム）の２値アルファプレーン内の複数の候補フレームＢＡＢとフレーム単位で比較することによって、現フレームＢＡＢに対する予測フレームＢＡＢが選択され、現フレームＢＡＢのＭＶＤｓが計算される。
【００６１】
ステップＳ１３においては、現フレームＢＡＢに基づいて非更新ＢＡＢタイプが決定される。即ち、現フレームＢＡＢがＢＡＢタイプ「０」、「２」または「３」のいずれかに対応するか否かが判断される。詳述すると、まず現フレームＢＡＢ内の全ての画素を０または２５５に置き換えることができ、ＢＡＢタイプ「２」または「３」のみによって現フレームＢＡＢが表現できるか否かが判断される。そうでない場合には、現フレームＢＡＢのＭＶＤｓが０であり、現フレームＢＡＢが予測フレームＢＡＢ（例えば、最も類似な候補ＢＡＢ）に置き換えることができ、ＢＡＢタイプ「０」のみで現フレームＢＡＢを表現し得るか否かがチェックされる。現フレームＢＡＢが非更新ＢＡＢタイプ「２」、「３」または「０」、即ち、“全て０”、“全て２５５”または“ＭＶＤｓ＝０且つ非更新”で表現される場合、ステップＳ１４において、現フレームＢＡＢに対する非更新ＢＡＢタイプが符号化され、符号化アルゴリズムは終了する。
【００６２】
ＢＡＢタイプが「０」、「２」または「３」のいずれでもない場合には、ステップＳ１６において、現フレームＢＡＢにおける隣接する２つの行、及び隣接する２つの偶数行及び２つの奇数行に対する２値画素値の変化量に基づいて、現フレームＢＡＢのフレーム相関度及びフィールド相関度が計算され、現フレームＢＡＢのフレーム相関度がフィールド相関度より大きいか否かが決定される。フレームベース符号化がフィールドベース符号化よりより効率的であると判定され、符号化タイプが“フレーム単位”、即ち、「０」である場合、図５中のステップＳ１７において、ＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」のうちのいずれか一つが現フレームＢＡＢのＢＡＢタイプとして決定される。これらのＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」は、好ましくは、各々現フレームＢＡＢが“ＭＶＤｓ≠０且つ非更新”、“イントラ・ＣＡＥ”、“ＭＶＤｓ＝０且つインタ・ＣＡＥ”及び“ＭＶＤｓ≠０且つ非更新”で符号化されることを意味する。その後、ＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」または「６」及び符号化タイプ「０」が符号化され（ステップＳ１８）、現フレームＢＡＢのフレーム符号化データがＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」及び「６」に基づいて多重化され（ステップＳ１９）、プロセスは終了する。ここで、フレーム符号化データは、符号化ＭＶＤｓ及び／またはＢＡＣ、即ち、イントラ／インタ・ＣＡＥ技法によって発生されたイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。
【００６３】
一方、ステップＳ１６において、符号化タイプ「１」に応じて、フィールドベース符号化がフレームベース符号化より効果的であると判断された場合には、プロセスはステップＳ２１に進み、現フレームＢＡＢの２つのフィールドＢＡＢがワン・フィールド・非更新に対応するかがチェックされる。即ち、上部または下部フィールドＢＡＢが対応する予測フィールドＢＡＢで置き換え可能か否かがチェックされる。２つのフィールドＢＡＢがワン・フィールド・非更新に該当しない場合には、ステップＳ２２にて、イントラ・ＣＡＥ技法にて２つのフィールドＢＡＢを表現するために必要なビット数と、インタ・ＣＡＥ技法にて２つのフィールドを表現するために必要なビット数とを比較するビット数比較方法に基づいて、２つのフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプ「４」、「５」または「６」が決定される。その後、ＢＡＢタイプ「４」、「５」または「６」、及びフィールドベース符号化を表す符号化タイプ「１」が符号化され（ステップＳ２３）、２つのフィールドＢＡＢがイントラ／インタ・ＣＡＥ技法によって順次符号化され（ステップＳ２４）、２つのフィールドＢＡＢに対する２つのフィールドＭＶＤｓ（存在する場合）及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含むフィールド符号化データが発生され、プロセスは終了される。
【００６４】
ステップＳ２１にて２つのフィールドＢＡＢがワン・フィールド・非更新に該当し、２つのフィールドＢＡＢがＢＡＢタイプ「１」となる場合は、上部フィールドＢＡＢまたは下部フィールドＢＡＢのうちのいずれがフィールド非更新に対応するかが決定され、Ｔ／Ｂ「０」または「１」が発生される（ステップＳ２５）。その後、ＢＡＢタイプ・フィールド、即ち、Ｔ／Ｂによって指示されない他方のフィールドＢＡＢのＢＡＢタイプが決定される。ここで、ＢＡＢタイプ・フィールド「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」及び「６」は、各々、他方のフィールドＢＡＢが“ＭＶＤｓ＝０且つフィールド非更新”、“ＭＶＤｓ≠０且つフィールド非更新”、“全て０”、“全て２５５”、“イントラ・ＣＡＥ”、“ＭＶＤｓ・フィールド＝０且つインタ・ＣＡＥ”及び“ＭＶＤｓ≠０且つインタ・ＣＡＥ”であることを表す。ステップＳ２６において、ＢＡＢタイプ「１」、符号化タイプ「１」、Ｔ／Ｂ「０」またはＴ／Ｂ「１」、及びＢＡＢタイプ・フィールド「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」または「６」が順次符号化される。ステップＳ２７においては、他方のフィールドＢＡＢのフィールド符号化データが多重化され、プロセスは終了される。ここで、他方のフィールドＢＡＢのフィールド符号化データは、他方のフィールドＢＡＢのＭＶＤｓ・フィールド（存在する場合）及び／またはイントラ／インタ・ＣＡＥデータを含む。
【００６５】
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。
【００６６】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、インタレース形状情報のＢＡＢタイプを修飾することによって、伝送すべきデータの量をより一層減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるインタレース形状情報符号化装置の概略的なブロック図である
【図２】本発明によるインタレース形状情報符号化装置の概略的なブロック図である。
【図３】図２中のワン・フィールド・非更新符号化部の詳細なブロック図である。
【図４】本発明によるインタレース形状情報符号化方法を説明するためのフロー図である。
【図５】本発明によるインタレース形状情報符号化方法を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１０ フレーム検出部
２０、１２０ 符号化タイプ決定部
３０、１９０ スイッチ
４０、１４０ フレーム符号化部
５０、１５０ フィールド符号化部
６０、１６０ ＭＵＸ（マルチプレクサ）
１１０ 非更新ＢＡＢタイプ（ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ）決定部１３５ フィールドＢＡＢ発生部
１７０ 動き推定部
１７５ フレームメモリ
１８０ ワン・フィールド・非更新（ｏｎｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）決定部
１８５ フィールド動き推定部
２００ ワン・フィールド・非更新符号化部
２１０ 上部・下部（ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ）検出部
２２０ フィールド検出部
２４０ 動きベクトル差分（ＭＶＤ）符号化部
２５０ インタ・イントラ符号化部
２６０ ＢＡＢタイプ・フィールド（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ＿ｆｉｅｌｄ）決定部
Claims (7)
- インタレース形状情報の目標ブロックを符号化するインタレース形状情報符号化方法であって、前記インタレース形状情報は複数のピクチャーを有し、各ピクチャーはＭ×Ｎ個の画素よりなる複数のブロックに分けられ、各画素は第１の２値と第２の２値のうちのいずれか一つを有し、Ｍ及びＮは正の偶数の整数であり、前記目標ブロックは符号化されるべき現ピクチャーのブロックの１つを表し、前記目標ブロックは各々該目標ブロックの奇数行及び偶数行からなり（Ｍ／２）×Ｎ個の画素を有する２つのフィールドブロックに分割可能であり、前記目標ブロックはＭ×Ｎ個の画素単位で符号化されるフレームベース符号化（ｆｒａｍｅ−ｂａｓｅｄ ｃｏｄｉｎｇ）と、（Ｍ／２）×Ｎ個の画素単位で符号化されるフィールドベース符号化（ｆｉｅｌｄ−ｂａｓｅｄ ｃｏｄｉｎｇ）とのうちのいずれかによって符号化され、当該方法は、
前記目標ブロックと対応する２つのフィールドブロックとの間の相関度に基づいて、前記フレームベース符号化技法と前記フィールドベース符号化技法のうちのいずれが前記目標ブロックを符号化するのにより効果的であるかを判断し、適した符号化技法を表す符号化タイプ（ｅｎｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅ）を生成する第ａ過程と、
前記フィールドベース符号化技法がより効果的である場合、前記２つのフィールドブロックが、前記２つのフィールドブロックのうち少なくとも１つが最も類似な候補フィールドブロックに置き換えられることを表すワン・フィールド・非更新（ｏｎｅ＿ｆｉｅｌｄ＿ｎｏ＿ｕｐｄａｔｅ）に対応するか否かを判断する第ｂ過程と、
前記２つのフィールドブロックが前記ワン・フィールド・非更新のＢＡＢタイプ「１」として決定される場合、前記２つのフィールドブロックのうちのいずれが前記最も類似な候補フィールドブロックで置き換えられるかを表すｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍと、前記ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍによって指示されない他方のフィールドブロックの符号化の条件を表すＢＡＢタイプ・フィールド（ＢＡＢ＿ｔｙｐｅ＿ｆｉｅｌｄ）とを決定する第ｃ過程と、
前記符号化タイプ、前記ＢＡＢタイプ、前記ｔｏｐ＿ｏｒ＿ｂｏｔｔｏｍ、及び／または前記ＢＡＢタイプ・フィールドを多重化する第ｄ過程とを含むことを特徴とするインタレース形状情報符号化方法。 - 前記第ｂ過程が、
前記現ピクチャーに対する１または複数の基準ピクチャーに基づいて、前記２つのフィールドブロックの各々に対しフィールドベース動き推定を行って、前記最も類似な候補ブロックを発生する第ｂ１過程と、
前記各フィールドブロックと前記最も類似な候補フィールドブロックとの間のエラー（フィールドエラー）を計算し、前記各フィールドブロックのフィールドエラーと予め定められた閾値とを比較する第ｂ２過程と、
前記各フィールドブロックのフィールドエラーが前記予め定められた閾値以下である場合、前記各フィールドブロックを、前記各フィールドブロックが前記最も類似な候補フィールドブロックで置き換えられること表すフィールド非更新と決定する第ｂ３過程と、
前記２つのフィールドブロックのうちの少なくとも１つが前記フィールド非更新である場合、前記２つのフィールドブロックに前記ワン・フィールド・非更新を割り当てる第ｂ４過程とを含むことを特徴とする請求項１に記載のインタレース形状情報符号化方法。 - 前記第ｃ過程が、
前記他方のフィールドブロックのＢＡＢタイプ・フィールドが「２」または「３」であるかを検出して、“全て０”または“全て２５５”信号を発生する第ｄ１過程であって、前記ＢＡＢタイプ・フィールド「２」は第１基準ブロックに対する前記他方のフィールドブロックのエラーが予め定められた閾値以下であることを表し、前記ＢＡＢタイプ・フィールド「３」は第２基準ブロックに対する前記他方のフィールドブロックのエラーが前記予め定められた閾値以下であることを表し、前記各基準ブロックはＭ×Ｎ個の画素よりなり、前記第１及び第２基準ブロックの全ての画素はそれぞれ前記第１の２値及び前記第２の２値を有する、該第ｃ１過程と、
前記他方のフィールドブロックに対するフィールドエラーが前記予め定められた閾値より小さく、前記他方のフィールドブロックが最も類似な候補フィールドブロックで置き換えられることを表すフィールド非更新信号を前記他方のフィールドブロックに対し設定する第ｃ２過程と、
前記第ｃ１過程における前記フィールドベース動き推定に基づいて、前記他方のフィールドブロックの前記動きベクトルとその予測値との間のフィールド動きベクトル差分（ＭＶＤｓ）を計算して、前記フィールドＭＶＤｓが０であるか否かを表すフィールドＭＶＤ信号を発生する第ｃ３過程と、
前記フィールドＭＶＤｓが０でない場合、前記他方のフィールドブロックの前記フィールドＭＶＤｓを符号化して、フィールドＭＶＤデータを発生する第ｃ４過程と、
前記フィールドエラーが前記予め定められた閾値以上である場合、前記現ピクチャーの所定の画素に基づいて前記他方のフィールドブロックの各画素を符号化することによって生成されるフィールド・イントラ符号化データと、前記現ピクチャーに含まれる所定の画素及び前記他方のフィールドブロックの前記最も類似なフィールド候補ブロックに基づいて、前記他方のフィールドブロックの各画素を符号化することによって生成されるフィールド・インタ符号化データとを発生する第ｃ５過程と、
前記フィールド・イントラ符号化データまたは前記フィールド・インタ符号化データのうちのいずれかが選択されるとき生成される、フィールド・イントラ／インタ信号を発生する第ｃ６過程と、
前記“全て０”信号、“全て２５５”信号、前記フィールドＭＶＤ信号、前記フィールド非更新信号、及び／または前記フィールド・イントラ／インタ信号に基づいて、前記ＢＡＢタイプ・フィールドを決定する第ｃ７過程とを備えることを特徴とする請求項１に記載のインタレース形状情報符号化方法。 - 前記イントラ符号化データがイントラ・コンテキストベース算術符号化（ｃｏｎｔｅｘｔ−ｂａｓｅｄ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｅｎｃｏｄｉｎｇ；ＣＡＥ）技法によって生成され、前記インタ符号化データがインタ・ＣＡＥ技法によって生成されることを特徴とする請求項３に記載のインタレース形状情報符号化方法。
- 前記第ｄ過程の前に、
前記第ａ過程にて前記符号化タイプが前記フレームベースとして決定される場合、前記フレームベース符号化技法を用いて前記目標ブロックを符号化し、前記フレーム符号化データとともに、該フレーム符号化データの符号化条件を表すＢＡＢタイプを発生する第ｅ過程と、
前記２つのフィールドブロックが前記ワン・フィールド・非更新の前記ＢＡＢタイプとして判定されない場合、前記フィールドベース符号化技法を用いて前記２つのフィールドブロックを符号化し、前記フィールド符号化データとともに、該フィールド符号化データの符号化条件を表すＢＡＢタイプを発生する第ｆ過程とを、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載のインタレース形状情報符号化方法。 - 前記第ｅ過程にて決定された前記ＢＡＢタイプが、それぞれ「ＭＶＤｓ≠０且つ非更新」、「イントラ・ＣＡＥ」、「ＭＶＤｓ＝０且つインタ・ＣＡＥ」及び「ＭＶＤｓ≠０且つ非更新」を表すＢＡＢタイプ「１」、「４」、「５」、「６」のうちのいずれかであることを特徴とする請求項５に記載のインタレース形状情報符号化方法。
- 前記第ｆ過程にて決定された前記ＢＡＢタイプが、それぞれ「イントラ・ＣＡＥ」、「ＭＶＤｓ＝０且つインタ・ＣＡＥ」及び「ＭＶＤｓ≠０且つ非更新」を表すＢＡＢタイプ「４」、「５」、「６」のうちのいずれかであることを特徴とする請求項５に記載のインタレース形状情報符号化方法。
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