JP4157929B2 - 映像情報符号化／復号化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、映像情報符号化／復号化装置に関し、特に、物体境界合併技術によって物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化するブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を合併情報によって設定し、その設定された係数を利用して周辺ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を予測する映像情報符号化／復号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号の各画素を所定ビットの（例えば、８ビット、１６ビット等）ディジタルデ−タにて表示すれば、その情報量が過多になって通信網を利用して送信および受信するとかＣＤ−ＲＯＭのような貯蔵媒体に貯蔵するには費用が多く所要され、映像品質が悪くなり、従来の公衆通信網等にて通信することができない。
従って、従来の通信網を利用して映像情報を通信し、費用を減らすために映像情報を圧縮する必要性がある。
【０００３】
映像情報を圧縮するために、図１５（Ａ）〜（Ｆ）に図示されたように、映像情報を階層別に分ける。図１５（Ａ）は映像シ−ケンス層（Video Sequence Layer）を図示し、多数のピクチャーグル−プ（ＧＯＰ：Group of Pictures）にて構成される。一つのＧＯＰは、Ｉピクチャ−、Ｂピクチャ−、Ｐピクチャ−にて構成される（図１５（Ｂ）参照）。一つのピクチャ−は多数のスライス（Slice）にて構成され（図１５（Ｃ）参照）、一つのスライスは図１５（Ｄ）に図示されたように多数のマクロブロック（Macro Block） にて構成され、マクロブロックは１６×１６ピクセル（Ｐｉｘｅｌｓ）にて構成される。一つのマクロブロックは図１５（Ｅ）に図示されたように４個の輝度サブブロック（Ｂ１−Ｂ４），８個の色差信号サブブロック（Ｂ５−Ｂ１２）にて構成され、一つのサブブロックは８×８ピクセルにて構成される（図１５（Ｆ）参照）。
【０００４】
図１６に映像符号化のためにマクロブロック（１６×１６画素）等にて構成された任意の形状を有した物体を示すピクチャ−の一つの例を図示する。
図１６において知り得るように、３種類のマクロブロックが存在するようになる。即ち、物体内の情報のみにて構成される物体内マクロブロック２２と、物体内の情報を一つも有していない物体外マクロブロック２３と、物体内の情報を部分的に有する物体境界マクロブロック２１の３種類である。
【０００５】
このように構成されたマクロブロックに映像情報符号化技術を適用する。誤差信号でない元映像情報を符号化するイントラモ−ドである時、８×８ブロックを離散余弦変換してＤＣ係数を量子化した後、ＤＣ予測を成すようになる。
ＤＣ予測方法には図１７のようにジグザグ順序に周辺ブロックとＤＰＣＭを適用して非損失符号化を成すＤＣ予測方法がある。ここで、白色ブロックは物体内ブロックであり、灰色ブロックは物体境界ブロックであり、黒色ブロックは物体外ブロックである。
【０００６】
ＤＣ係数の符号化のために現在符号化すべきマクロブロックＭＢ２のブロックＢに対して隣り合ったマクロブロックＭＢ１のサブブロックＢ４の量子化されたＤＣ係数（ＤＣ Ｂ４）を現在符号化すべきマクロブロックＭＢ２のブロックＢの予測値（ＤＣ Ｐ）にて成す。
【０００７】
さらに、図１８のようにコ−ド化される現在ブロックＸの以前ブロックＡ、左上ブロックＢおよび上側ブロックＣを選択し、以前ブロックＡと左上ブロックＢのＤＣ係数の垂直傾き（gradients） の絶対値と左上ブロックＢと上側ブロックＣのＤＣ係数の水平傾きの絶対値を比較して、垂直傾きの絶対値が水平傾きの絶対値よりもっと小さい時は、以前ブロックＡのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数値符号化のためのＤＣ予測値にて成し、水平傾きの絶対値が垂直傾きの絶対値よりもっと小さい時は上側ブロックＣのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数値符号化のための現在ブロックＸのＤＣ係数値からＤＣ予測値を差し引いた差分（differential）を符号化する方法がある。
【０００８】
図１９のように、ＡＣ係数の予測は、図１８において決定されたＤＣ予測方向と同一なる方向の以前ブロックの一番目行係数（上側ブロックＣより予測時）または一番目列係数（左側ブロック（Ａ）より予測時）が現在ブロックＸの一番目行係数または一番目列係数の予測値等にて成し差分符号化する。
前記のように、ＤＣ係数とＡＣ係数を予測する時、マクロブロック内の物体内サブブロックと物体境界サブブロックに対してのみスキャンするし、予測して符号化し物体外サブブロックに対しては符号化しない。
【０００９】
各物体境界マクロブロック内には、図２０に図示されたように３種類のサブブロック、即ち、物体内サブブロック６１、物体外サブブロック６３および物体境界サブブロック６２，６４がある。二つの物体境界サブブロック６２と６４は相互合併され得るし、合併して符号化過程を遂行すれば符号化効率を高めることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、物体境界ブロック合併（ＢＢＭ：Boundary Block Merge）技術を適用するようになれば、合併され合わされた状態のサブブロック、合併過程によって物体外サブブロックにて成されたブロックと合併前と後に変わらずに物体外ブロックであるサブブロックが生ずるようになる。物体境界ブロック合併技術が適用されれば、一例にて図２１（Ａ）のブロック４が物体境界ブロック合併過程を通じて図２１（Ｂ）に図示されたように、物体境界ブロックから物体外サブブロックにて変化するようになる。
【００１１】
物体境界ブロック合併技術を適用する場合、物体合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化したブロックが存在するようになる。このようにＢＢＭ技術を適用し、ＤＣ係数およびＡＣ係数を予測する場合、合併過程によって物体外ブロックにて成されたブロックをどのように処理すべきであるか定義されていないし、そのまま物体境界ブロックにて取り扱えば不必要な離散余弦変換過程を遂行するのみならず、その変換されたデ−タを伝送するとしてもエラーを誘発するのは勿論、映像品質を低下せしめるようになる。
【００１２】
本発明は前記のような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、映像情報のマクロブロックに対し物体境界ブロック合併技術を適用し、物体境界ブロックから物体外ブロックになったブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を左側ブロックと上側ブロックの中で物体外ブロックでないブロックがあるとすれば、そのブロックのＤＣ係数およびＡＣ係数を複写して設定し、その設定された係数を利用して周辺サブブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を予測して映像情報を符号化および復号化する映像情報符号化／復号化装置を提供するものである。
【００１３】
本発明の他の目的は物体境界ブロック合併技術の適用によって物体境界ブロックから物体外ブロックになったブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を合併情報によって設定し、その設定された係数を利用して周辺サブブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を予測して映像情報を符号化および復号化する映像情報符号化／復号化装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明による映像情報符号化装置は、映像を任意の形状情報を有する対象物映像と背景映像にて分離して符号化する映像情報符号化装置において、映像信号の入力を受けＶＯＰを形成するＶＯＰ形成部と、前記ＶＯＰ形成部において出力される１６×１６ピクセルで構成されるマクロブロック単位の映像に対し動きを推定する動き推定部と、前記動き推定部において出力される動き情報の入力を受け動き補償する動き補償部と、前記動き補償部において出力される動きが補償されたＶＯＰと、前記ＶＯＰ形成部において形成され出力されるＶＯＰを減算する減算器と、前記減算器において出力される差の値と形状情報の入力を受けマクロブロックを細分化した、８×８ピクセルで構成されるサブブロックのうち、物体内サブブロックと物体外サブブロックを除いた物体境界サブブロックを合併する物体境界合併技術を適用して合併過程を遂行した後、マクロブロックをサブブロック単位にて符号化する映像信号符号化部と、前記動き補償部において動きが補償されたＶＯＰと前記映像信号符号化部において符号化されたテクスチャー情報を加算する加算器と、前記加算器の出力信号の入力を受け以前画面のＶＯＰを検出し、その検出された以前画面のＶＯＰを前記動き推定部および動き補償部に出力する以前ＶＯＰ検出部と、前記ＶＯＰ形成部において出力されるマクロブロック単位の映像に対し形状情報を符号化する形状情報符号化部と、前記動き推定部において推定された動き情報、映像信号符号部において符号化されたテクスチャー情報および形状情報符号化部において符号化された形状情報を多重化して出力する多重化部と、前記多重化部において出力される情報をビットストリームにて伝送するバッファ部とを備え、前記映像信号符号化部は、映像信号と元来の形状情報の入力を受けサブブロックにおいて物体でない部分を物体部分の平均値に設定する境界ブロックパディング部と、前記境界ブロックパディング部において出力される映像信号と再現された形状情報の入力を受け物体境界サブブロックを合併する物体境界ブロック合併過程を遂行し、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックに変化されたブロックであるか否かを示す合併情報を出力する物体境界ブロック合併部と、前記物体境界ブロック合併部において合併過程を経て得られた映像信号の入力を受け離散余弦変換を遂行する離散余弦変換部と、前記離散余弦変換部において出力される変換係数の入力を受け量子化して出力する量子化部と、前記量子化部において出力される量子化された変換係数と、前記物体境界ブロック合併部において出力される合併情報の入力を受けテクスチャ−情報を符号化して出力する変換係数および符号化パタ−ン符号化部と、前記量子化部において量子化された変換係数の入力を受け逆量子化して変換係数を抽出して出力する逆量子化部と、前記逆量子化部において出力される変換係数の入力を受け逆離散余弦変換を遂行する逆離散余弦変換部と、逆離散余弦変換部において出力される映像信号と前記再現された形状情報の入力を受け、復号化されたデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成され、前記変換係数および符号化パタ−ン符号化部は、テクスチャ−情報を生成する時、合併情報が、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックに変化されたブロックであることを示す場合、物体外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、左側ブロックと上側ブロック中に物体外ブロックでないブロックがあれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写して予測することを特徴とする。
また、本発明による映像情報復号化装置は、任意の形状情報を有する対象物映像と背景映像に分離して符号化された映像情報を復号化する映像情報復号化装置において、伝送されて来た多重化された映像情報を多重化分離して出力するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサにおいて出力される映像情報を復号して出力する形状情報復号部と、前記デマルチプレクサにおいて出力される映像情報において動き情報を検出する動き復号部と、前記デマルチプレクサから出力される映像情報において映像信号を復号して出力する映像情報復号部と、前記動き復号部において検出された動き情報、形状情報復号部において出力される形状情報とＶＯＰデ−タの入力を受け動きを補償する動き補償部と、前記形状情報復号部において出力される形状情報、動き補償部において出力される動き補償情報と映像信号復号部において出力される映像信号の入力を受け、１６×１６ピクセルで構成されるマクロブロックを細分化した、８×８ピクセルで構成されるサブブロックのうち、物体内サブブロックと物体外サブブロックを除いた物体境界サブブロックを合併する物体境界合併技術を適用して符号化部の合併過程により合併されたブロックを分離し予測過程を遂行してＶＯＰを再現するＶＯＰ再現部とを備え、前記ＶＯＰ再現部は、前記形状情報復号部において出力される形状情報の入力を受け符号化部と同一なる合併過程によって合併情報を抽出して出力する合併情報抽出部と、前記合併情報抽出部において出力される合併情報、動き補償部において出力される動き補償情報と映像信号復号部において出力される映像信号の入力を受け、復号化された映像情報を復号化して出力する変換係数および符号化パタ−ン復号部と、前記変換係数および符号化パタ−ン復号部において復号化された映像情報に量子化係数を倍して逆量子化する逆量子化部と、前記逆量子化部において出力される逆量子化された変換係数を逆変換して空間領域の映像デ−タにて出力する逆離散余弦変換部と、前記逆離散余弦変換部において出力される映像信号と前記形状情報復号部において出力される再現された形状情報の入力を受け、復号化されたマクロブロック単位のＶＯＰデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成され、前記変換係数および符号化パタ−ン復号部は、テクスチャ−情報を生成する時、合併情報が、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化されたブロックであることを示す場合、物体外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、左側ブロックと上側ブロック中に物体外ブロックでないブロックがあれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写して予測することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参考にして本発明の技術的思想を実施の形態を挙げて説明する。
図１に本発明による映像情報符号化器の一実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
カメラ（図示省略）から対象物映像信号がマクロブロック単位で動き推定（Motion Estimation）部８１に入力されマクロブロックの単位で動きが推定される。前記動き推定部８１において推定されたマクロブロックの動き情報は動き補償（Motion Compensation）部８２に入力され動きが補償される。
【００２４】
前記動き補償部８２において動きが補償されたマクロブロック単位の映像信号は、前記マクロブロック単位の対象物映像信号と共に減算器８３に入力され差の値が検出され、前記減算器８３において検出された差の値は映像信号符号化部８４に入力されサブブロック単位で対象物の映像信号が符号化される。例えば、映像信号符号化部８４はマクロブロックのＸ軸およびＹ軸を各々８個の画素を有する８×８のサブブロックにて細分化した後、対象物の映像信号を符号化する。
【００２５】
前記動き補償部８２において動きが補償されたマクロブロック単位の映像信号と映像信号符号化部８４において符号化された対象物の内部情報が加算器８５に入力されて加算され、前記加算器８５の出力信号は以前映像信号検出部８６に入力され、以前映像信号が検出される。以前映像信号検出部８６において検出された前記以前マクロブロックの映像信号は動き推定部８１および動き補償部８２に入力され動き推定および動き補償に使用するように成している。
前記動き推定部８１において推定された動き情報、映像信号符号化部８４において符号化された対象物の内部情報は多重化部８８において多重化され、バッファ−部８９を通じてビットストリームへ伝送される。
【００２６】
本発明の一実施の形態においてはマクロブロックを基盤として合併過程を遂行した後、符号化するように映像信号符号化部８４を構成しその構成を示すブロック図の一実施の形態が図２（Ａ）に図示される。
本実施の形態の映像信号符号化部は、マクロブロックをサブブロック単位にてスキャンして映像情報をスキャンするマクロブロックスキャン部９１と、前記マクロブロックスキャン部９１がスキャンしたサブブロックが合併条件を満足する場合に合併するマクロブロック内の合併過程遂行部９２と、前記マクロブロック内の合併過程遂行部９２において合併されたブロックを符号化する映像情報符号化部９３にて構成される。
【００２７】
ここで、図２１（Ａ）および（Ｂ）を参考にして前記合併条件を説明する。マクロブロックスキャン部９１はマクロブロックを図２１（Ａ）および（Ｂ）に図示されたように、ブロック１−ブロック４に分けて各サブブロックをスキャンしながら物体の輪郭情報を貯蔵する。例えば、輪郭情報は各ピクセル値を臨界値（threshold）と比較して小さければ０，大きければ１に置いて輪郭情報を生成する。前記貯蔵された輪郭情報によって前記合併過程遂行部９２は境界ブロックを検索し、各境界ブロック間において対応される座標の輪郭情報を比較して合併過程を遂行する。
【００２８】
即ち、ブロック１とブロック４が物体境界ブロックであり、ブロック４を１８０°回転したものとブロック１間に重畳されたピクセルがなければ、ブロック４を回転させた物体および形状情報をブロック１に合併し、図２１（Ｂ）に図示されたところのようにブロック４を物体の外ブロックにて変化させる。このように合併されたブロックを映像符号化部９３が符号化する。
【００２９】
また他の実施の形態にて、映像信号符号化部８４を図２（Ｂ）のように構成する。
動き情報と映像情報の独立符号化モ−ドにおけるようにマクロブロックに制限を受けることなく映像の全領域に亘って合併過程を遂行して符号化する。ここで、映像信号符号化部８４は全体映像内の合併過程を遂行する全体映像合併部９４と、前記全体映像合併部９４において合併されて出力される映像信号を符号化する映像符号化部９５にて構成される。
ＤＣ係数およびＡＣ係数予測は映像信号符号化部８４において成されるし、物体境界合併技術が適用される時既存映像信号の入力を受けずに合併された信号とブロック形態の入力を受ける。
【００３０】
図３は本発明により物体境界ブロック合併技術を適用した後、ＤＣ係数およびＡＣ係数の予測時にスキャン方法を図示したものであり、白色ブロックは物体内ブロックであり、灰色ブロックは物体境界ブロック、黒色ブロックは物体外ブロックである。図３に図示されたように図１７において物体境界ブロックであったマクロブロックＭＢ２の四番目ブロックが物体の外ブロックにて変化したことを表示し、予測順序を表示する点線において知り得るように、このようなブロックは本発明による予測方法においては予測しなくなる。
【００３１】
図４に合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化部の、また他の実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
本実施の形態による映像信号符号化部８４は映像信号の入力を受け各サブブロック間に対応される画素の値を比較して物体境界ブロックであるかを判断して物体境界ブロック合併過程を遂行する物体境界ブロック合併部１１１と、前記物体境界ブロック合併部１１１において合併過程が行われた映像信号の入力を受け離散余弦変換を遂行する離散余弦変換部１１２と、前記離散余弦変換部１１２において出力される変換係数の入力を受け量子化して出力する量子化部１１３と前記量子化部１１３において出力される量子化された変換係数と前記物体境界ブロック合併部１１１において出力される合併情報の入力を受けテックスチャ−情報を符号化して出力する変換係数およびパタ−ン符号化部１１４と、前記量子化部１１３において量子化された変換係数の入力を受け逆量子化して変換係数を抽出して出力する逆量子化部１１５と、前記逆量子化部１１５において出力される変換係数の入力を受け逆離散余弦変換を遂行する逆離散余弦変換部１１６と、逆離散余弦変換部１１６において出力される映像信号と前記物体境界ブロック合併部１１１において合併情報の入力を受け復号化されたデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成する。
【００３２】
図５に本発明による映像情報復号器の構成を示すブロック図が図示される。
符号部において入力される多重化された映像信号情報と動き情報がデマルチフレキサ−１１１に入力され多重化が分離されて出力される。前記デマルチフレキサ−１１１において出力される動き情報が動き復号部１２２に入力され動き情報が検出され、映像信号情報は映像信号復号部１２５に入力され映像信号が復号されて出力される。動き補償部１２３は動き復号部１２２において検出された動き情報と映像貯蔵部１２６において映像デ−タの入力を受け動きを補償する。映像再現部１２４は前記動き補償部１２３において出力される動き補償情報と映像信号復号部１２５において出力される映像信号の入力を受け映像を再現して映像表示部（例：モニタ、ＴＶ等）に出力する。
【００３３】
図６に合併および予測過程により符号化された映像情報を復号化する復号器の映像信号再現部の構成を示すブロック図が図示される。
変換係数および符号化パタ−ン復号部１３１は動き補償部１２３において入力される動き情報と、映像信号復号部１２５において入力される復号化された映像情報の入力を受け予測過程を遂行して映像情報を復号して出力する。逆量子化部１３２は前記変換係数および符号化パタ−ン復号部１３１において復号化され出力される映像情報に量子化係数を倍して逆量子化する。逆離散余弦変換部１３３は前記逆量子化部１３２において出力される逆量子化された変換係数を逆変換して空間領域の映像デ−タにて出力する。物体境界ブロック分離部１３４は前記逆離散余弦変換部１３３において出力される映像信号の入力を受け、復号化されたマクロブロック単位の映像デ−タを映像表示部（例：モニタ、ＴＶ等）に出力する。
【００３４】
他の実施の形態にて映像情報を圧縮するために任意の形状情報を有する単位ブロックにてＶＯＰ（VIDEO OBJECT PLANE：以下ＶＯＰと称する）の概念を導入することができる。
前記ＶＯＰは印加される映像を背景映像と各々の対象物映像にて分離し、前記分離した背景映像と対象物映像を含む四角形にて定義されるもので、映像内に所定の物体、または所定の領域にて成された対象物の領域が存在する場合、その対象物の映像を各々のＶＯＰにて分離し、分離した前記ＶＯＰを各々符号化することができる。
【００３５】
図１６を映像符号化のためにマクロブロック（１６×１６画素）等にて再構成された任意の形状を有したＶＯＰの一つの例として見做すことができるし、再構成されたＶＯＰ内には図面において図示されるように、３種類のマクロブロック、即ち、物体内の情報のみにて構成される物体内マクロブロックと、物体内の情報を一つも有していない物体の外マクロブロックと、物体内の情報を部分的に有する物体境界マクロブロックが存在するようになる。
前記ＶＯＰを構成する物体境界マクロブロック２１内にも図６に図示されたところのように、３種類のサブブロックが有り、物体境界サブブロックを合併して符号化過程を遂行すれば符号化効率を高めることができる。
【００３６】
図７に本発明によるＶＯＰ符号化器の構成を示すブロックがが図示される。
ＶＯＰ形成部１４０において形成された各々の対象物映像に対するＶＯＰが動き推定部１４１に入力されマクロブロックの単位にて動きが推定される。
前記動き推定部１４１において推定されたマクロブロックの動き情報は動き補償部１４２に入力され動きが補償される。前記動き補償部１４２において動きが補償されたマクロブロック単位のＶＯＰはＶＯＰ形成部１４０において形成されたＶＯＰと共に減算器１４３に入力され差の値が検出され、前記減算器１４３において検出された差の値は形状情報符号化部１４７において入力される形状情報と共に、映像信号符号化部１４４に入力され合併過程とＤＣ係数およびＡＣ係数予測過程によってサブブロック単位に対象物の映像信号が符号化される。
【００３７】
前記動き補償部１４２において動きが補償されたマクロブロック単位のＶＯＰと映像信号符号化部１４４において符号化された対象物の内部情報が加算器１４５に入力されて加算され、前記加算器１４５の出力信号は以前ＶＯＰ検出部１４６に入力され、以前画面のＶＯＰが検出される。以前ＶＯＰ検出部１４６において検出された前記以前画面のＶＯＰは動き推定部１４１および動き補償部１４２に入力され動き推定および動き補償に使用するように成している。更に、前記ＶＯＰ形成部１４０において形成されたＶＯＰは形状情報符号化部１４７に入力され形状情報が符号化される。
【００３８】
ここで、形状情報符号化部１４７の出力信号はＶＯＰ符号化部が適用される分野に従って使用の可否が決定されるもので、形状情報符号化部１４７の出力信号を点線にて表示されたところのように動き推定部１４１、動き補償部１４２および映像信号符号化部１４４に入力させ動き推定、動き補償および対象物の内部情報を符号化するのに使用することができる。
前記動き推定部１４１において推定された動き情報、映像信号符号化部１４４において符号化された対象物の内部情報および形状情報符号化部１４７において符号化された形状情報は多重化部１４８において多重化され、バッファ部１４９を通じてビットストリームにて伝送される。
ＤＣ係数およびＡＣ係数予測は映像信号符号化部１４４において成されるし、物体境界合併技術が適用される時既存映像信号を入力にて受け、物体境界ブロック合併部１５２において合併によって変化された合併された信号とブロック形態を基盤として成される。
【００３９】
図８に合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化部の、また他の実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
本発明によるＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４は映像信号と元来の形状情報の入力を受け、サブブロック（即ち、８×８ブロック）において物体でない部分を物体部分の平均値とフィルタリングするか０にて設定する物体境界ブロックパディング部１５１と、前記物体境界ブロックパディング部１５１において出力される映像信号と再現された形状情報の入力を受け、物体境界ブロック合併過程を遂行する物体境界ブロック合併部１５２と、前記物体境界ブロック合併部１５２において出力される映像信号の入力を受け離散余弦変換を遂行する離散余弦変換部１５３と、前記離散余弦変換部１５３において出力される変換係数の入力を受け量子化して出力する量子化部１５４と、前記量子化部１５４において出力される量子化された変換係数と前記物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報の入力を受け、テックスチャ−情報を符号化して出力する変換係数およびパタ−ン符号化部１５５と、前記量子化部１５４において量子化された変換係数の入力を受け逆量子化して変換係数を抽出して出力する逆量子化部１５６と、前記逆量子化部１５６において出力される変換係数の入力を受け逆離散余弦変換を遂行する逆離散余弦変換部１５７と、前記逆離散余弦変換部１５７において出力される映像信号と、前記再現された形状情報の入力を受け復号化されたマクロブロック単位のＶＯＰデ−タを出力する物体境界ブロック分離部１５８にて構成される。
【００４０】
図９に本発明によるＶＯＰ復号器のまた他の実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
ＶＯＰ符号化部において出力され受信側に伝送されて来た多重化された映像情報がデマルチプレクサ１６１に入力され多重化が分離され出力される。前記デマルチプレクサ１６１において出力される映像情報が形状情報復号部１６２において復号され出力される。更に、前記デマルチプレクサ１６１において出力される動き情報と前記形状情報復号部１６２において出力される形状情報が動き情報復号部１６３に入力され動き情報が検出される。
【００４１】
前記デマルチプレクサ１６１において出力される映像信号情報と前記デマルチプレクサ１６１において出力される動き情報が映像信号復号部１６６に入力され映像信号が復号され出力される。動き補償部１６４は動き情報復号部１６３において検出された動き情報、形状情報復号部１６２において出力される形状情報とＶＯＰ貯蔵部１６７において入力されるＶＯＰデ−タの入力を受け動きを補償する。ＶＯＰ再現部１６５は前記形状情報復号部１６２において出力される形状情報、動き補償部１６４において出力される動き補償情報と映像信号復号部１６６において出力される映像信号の入力を受けＶＯＰを再現する。合成部１６８はＶＯＰ再現部１５５において出力されるＶＯＰ信号の入力を受け画面を合成する。
【００４２】
図１０に合併および予測過程によって符号化された映像情報を復号化するＶＯＰ復号器のＶＯＰ再現部の構成を示すブロック図が図示される。
合併情報抽出部１７５は形状情報復号部１６２において出力される形状情報の入力を受け符号化部と同一な合併過程によって合併情報を抽出して、変換係数および符号化パタ−ン復号部１７１と物体境界ブロック分離部１７４にて出力する。変換係数および符号化パタ−ン復号部１７１は合併情報抽出部１７５において出力される合併情報、動き補償部１６４において出力される動き補償情報と映像信号復号部１６６において出力される映像信号の入力を受け、符号化された映像情報を復号化して出力する。
【００４３】
逆量子化部１７２は前記変換係数および符号化パタ−ン復号部１７１において復号化された映像情報に量子化係数を倍して逆量子化する。逆離散余弦変換部１７３は前記逆量子化部１７２において出力される逆量子化された変換係数を逆変換して空間領域の映像デ−タにて出力する。物体境界ブロック分離部１７４は前記逆離散余弦変換部１７３において出力される映像信号と前記合併情報抽出部１７５において出力される合併情報の入力を受け復号化されたマクロブロック単位のＶＯＰデ−タを出力する。
物体境界ブロック合併過程とＤＣおよびＡＣ係数予測過程は符号化器においては映像信号符号化部８４と１４４において遂行され、復号化器においては映像再現部１２４とＶＯＰ再現部１６５において遂行される。
【００４４】
前記変換係数および符号化パタ−ン符号化部１１４と１５５がテックスチャ−情報を生成する時、前記物体境界ブロック合併部１１１と１５２において出力される合併情報が現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたブロックであるとのことを表示する場合、現在のサブブロックはＤＣＴ部１１２と１５３においてＤＣＴしないように成し、合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数（ＤＣおよびＡＣ係数）を現在のサブブロックに複写して予測過程のために使用される。
【００４５】
例えば、図１７と図３においてマクロブロックＭＢ２のブロック４が合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたために、合併された情報を含んでいるマクロブロックＭＢ２のブロック２においてＤＣＴ係数を複写し、その値を利用してマクロブロックＭＢ３のブロック１を予測する。
図１８に説明された方法である場合には、現在ブロックＸに対するＤＣ係数を予測符号化しようとする時、以前ブロックＡと左上ブロックＢのＤＣ係数の垂直傾きの絶対値と左上ブロックＢと上側ブロックＣのＤＣ係数の水平傾きの絶対値を比較して垂直傾きの絶対値が水平傾きの絶対値よりもっと小さい時は、上側ブロックＣのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数の符号化のためのＤＣ予測値にて成し、水平傾きの絶対値が垂直傾きの絶対値よりもっと小さい時は左側ブロックＡのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数の符号化のためのＤＣ予測値にて成し現在ブロックＸのＤＣ係数を予測符号化する。
この時、ＤＣ係数予測符号化のために使用されるブロック等（ブロックＡ，Ｂ，Ｃ）が物体境界ブロック合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたならば、ブロックが含まれたマクロブロック内においてそのブロックの情報を合併して符号化したブロックのＤＣＴ係数を複写した後の情報を利用するようになる。
【００４６】
図１９に説明された方法である場合には図１８に説明された方法において決定されたＤＣ係数予測のために使用された左側ブロックＡの一番目列係数、或るいは上側ブロックＣの一番目行係数を現在ブロックＸの一番目列係数または行係数を予測するために使用される。この時、ＡＣ係数予測符号化のために使用されるブロック等（ブロックＡ，Ｃ）が物体境界ブロック合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたならば、そのブロックが含まれたマクロブロック内においてそのブロックの情報を合併して符号化したブロックのＤＣＴ係数を複写した後の情報を利用するようになる。
【００４７】
図１１に本発明による合併後予測過程の他の実施の形態を遂行する符号化方法を示すフロ−チャ−トが図示される。
段階Ｓ１８１において符号化器の映像信号符号化部８４を構成する物体境界ブロック合併部１１１（ＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４である場合、物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報の入力を受ける。段階Ｓ１８２において前記合併情報よりブロック１が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック１が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、前記合併情報を利用して段階Ｓ１８３においてブロック１の情報を合併して符号化したブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック１に複写し、段階Ｓ１８４に進行する。更に、ブロック１が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも段階Ｓ１８４に進行する。
【００４８】
段階Ｓ１８４において前記合併情報よりブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、前記合併情報を利用して段階Ｓ１８５においてブロック２の情報を合併して符号化したブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック２に複写し、段階Ｓ１８６に進行する。更に、ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも、段階Ｓ１８６に進行する。
【００４９】
段階Ｓ１８６において前記合併情報よりブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ１８７において前記合併情報を利用してブロック３の情報を合併したブロックを探し出し、そのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック３に複写し、段階Ｓ１８８に進行する。更に、ブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも段階Ｓ１８８に進行する。
【００５０】
段階Ｓ１８８において前記合併情報よりブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ１８９において前記合併情報を利用してブロック４の情報を合併して符号化したブロックを探し出し、そのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し、段階Ｓ１９０に進行する。更に、ブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも段階Ｓ１９０に進行する。
【００５１】
段階Ｓ１９０においてＤＣ係数およびＡＣ係数の予測過程を遂行する。段階Ｓ１９１において符号化した現在マクロブロックが映像情報を含む最後のマクロブロックであるかを判断し、映像情報を含む最後のマクロブロックでなければＳ１８１に復帰してその以下の過程を遂行し、映像情報を含む最後のマクロブロックであったならば、本プログラムを終了する。
【００５２】
図１２に本発明による合併後予測過程を遂行する符号化方法を示すフロ−チャ−トが図示される。ブロック１は物体境界ブロックである場合、物体境界合併過程によって物体の外ブロックにて変化しないので除外する。
段階Ｓ２０１において符号化器の映像信号符号化部８４を構成する物体境界ブロック合併部１１１（ＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４である場合、物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報の入力を受ける。段階Ｓ２０２において前記合併情報よりブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ２０３においてブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック２のＤＣＴ係数に複写し、段階Ｓ２０４に進行する。
【００５３】
ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合、段階Ｓ２０４において前記合併情報よりブロック３が物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック３が物体境界ブロックにおいて物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ２０５において垂直方向合併であるかを判断する。垂直方向合併である場合、段階Ｓ２０７においてブロック１の量子化された係数値をブロック３に複写し、段階Ｓ２０８に進行する。垂直方向合併でない場合、段階Ｓ２０６においてブロック２の量子化された係数値をブロック３に複写し、段階Ｓ２０８に進行する。
【００５４】
ブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合、段階Ａ２０８においてブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ２０９において水平方向合併であるかを判断する。
水平方向合併である場合、段階Ｓ２１０においてブロック３の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し、段階Ｓ２１４に進行してＤＣ係数およびＡＣ係数予測過程を遂行する。
水平方向合併でない場合、段階Ｓ２１１において垂直合併であるかを判断する。垂直方向合併でない場合、段階Ｓ２１２においてブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し段階Ｓ２１４に進行する。垂直方向合併である場合、段階Ｓ２１３においてブロック２の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し段階Ｓ２１４に進行する。
【００５５】
段階Ｓ２１４においてＤＣ係数およびＡＣ係数の予測過程を遂行する。段階Ｓ２１５において映像情報が含まれた最後のマクロブロックが入力されるかを判断し、入力されれば段階Ｓ２０１に復帰してその以下の過程を遂行し、入力されなければ本プログラムを終了する。
【００５６】
前記フロ−チャ−トの段階Ｓ２１４において遂行されるＤＣ係数およびＡＣ係数の予測過程を各ブロックに対し適用して更に説明すれば次の通りである。
一番目、符号化器の映像信号符号化部８４を構成する物体境界ブロック合併部１１１（ＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４である場合、物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報によってブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したとの情報が入力されれば、ブロック２はブロック１にてのみ合併され得るので、ＡＣ／ＤＣ予測符号化のためにブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値等をブロック２に複写して（Ｓ２０２−Ｓ２０３）予測過程（Ｓ２１４）のために使用する。
【００５７】
二番目、物体境界ブロック合併部（１１１，１５２）において出力される合併情報によってブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したとの情報が入力されれば（Ｓ２０４）、ブロック３は次のような順序で合併されたブロックを探しそのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値等を複写して予測過程のために使用する。
【００５８】
１）合併情報を判断して垂直方向合併によってブロック１に合併されたかを先ず検査した後（Ｓ２０５）、ブロック１と合併されたならば、ブロック３にブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２０７）。
２）合併情報を判断して前記１）の過程におけるように合併されなかったならば、対角線方向にてブロック２に合併されたために、ブロック３にブロック２の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２０６）。
【００５９】
三番目、合併情報によってブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したとの情報が入力されれば、ブロック４は次のような順序で合併されたブロックを探しそのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値等を複写して予測過程のために使用する（Ｓ２０９−Ｓ２１３）。
１）合併情報を判断して水平方向合併によってブロック３に合併合併されたかを先ず検査した後、ブロック３と合併されたならばブロック４にブロック３の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２１０）。
２）合併情報を判断して前記１）の過程のように合併されなかったならばす垂直方向合併によってブロック２に合併されたかを検査した後（Ｓ２１１）、ブロック２と合併されたならばブロック４にブロック２の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２１３）。
３）合併情報を判断して前記１）と，２）の過程のように合併されなかったならば、対角線方向へブロック１に合併されたので、ブロック４にブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２１２）。
【００６０】
他の実施の形態にて前記変換係数および符号化パタ−ン符号化部１１４，１５５がテックスチャ−情報を生成する時、前記物体境界ブロック合併部１１１，１５２において出力される合併情報が現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたブロックであるとのことを表示する場合、合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ係数のみを現在のサブブロックに複写しＡＣ係数は０にて設定する。
【００６１】
本実施の形態も図１１に図示された符号化方法が適用され、段階Ｓ１８１−段階Ｓ１８９は同一であり、段階Ｓ１９０の予測過程において合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ係数のみを現在のサブブロックに複写しＡＣ係数は０にて設定する。
更に、図１２に図示された符号化方法が適用され、段階Ｓ２０１−段階Ｓ１２１３は同一であり、段階Ｓ２１４の予測過程において合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ係数のみを現在のサブブロックに複写しＡＣ係数は０にて設定する。
【００６２】
また他の実施の形態にて、元来の物体の外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずにＤＣ係数は２(bits-per-pixel-l) にて設定し、ＡＣ係数は０にて設定する。ここで、bits per pixelは一つのピクセルのＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デ−タを表示するビット数である。
即ち、物体境界ブロック合併過程が適用され物体境界ブロックが物体の外ブロックにて変化した場合、そのブロックを既存の物体の外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、ただＡＣ／ＤＣ予測符号化のためにＤＣ成分は２(bits-per-pixel-l）に、ＡＣ成分は０にて設定する。本実施の形態も図１１および図１２に図示された符号化方法が適用され、段階Ｓ１８１−段階Ｓ１８９，段階Ｓ２０１−段階Ｓ１２１３は同一であり、段階Ｓ１９０と段階Ｓ２１４の予測過程のみが前記のように遂行される。
【００６３】
また他の実施の形態にて、合併情報が現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたブロックであるとのことを表示する場合、物体の外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに左側ブロックと上側ブロックの中に物体の外ブロックでないブロックがあるとすれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写する。本実施の形態も図１１および図１２に図示された符号化方法が適用されるし、段階Ｓ１８１−段階Ｓ１８９，段階Ｓ２０１−段階Ｓ１２１３は同一であり、段階Ｓ１９０と段階Ｓ２１４の予測過程のみが前記のように遂行される。
【００６４】
符号化方法も図１１と図１２に図示されたフロ−チャ−トのような過程にて遂行され、合併情報抽出部１７５において抽出された合併情報によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したブロックを検査して、図１１と図１２に説明される複写過程を遂行して復号化する。
図１３と図１４に本発明による合併後予測過程を遂行して復号化する復号化方法の実施の形態を示すフロ−チャ−トが図示される。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、、本発明によれば、映像情報符号化／復号化部に物体境界ブロック合併技術が適用される場合、合併によって物体境界ブロックから物体の外ブロックになったブロックを効率的に処理して符号化／復号化効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による映像情報符号化器の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明による映像信号符号化部の一実施の形態の構成を示すブロック図（Ａ）と本発明による映像信号符号化部の他の実施の形態の構成を示すブロック図（Ｂ）である。
【図３】 物体境界ブロック合併技術を適用した後ＤＣ係数およびＡＣ係数を予測するスキャン方法の説明図である。
【図４】 合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化のまた他の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明による映像情報復号器の構成を示すブロック図である。
【図６】 合併および予測過程によって符号化された映像情報を復号化する復号器の映像信号再現部の構成を示すブロック図である。
【図７】 本発明によるＶＯＰ符号化器の構成を示すブロック図である。
【図８】 合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化部のまた他の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図９】 本発明によるＶＯＰ復号器の構成を示すブロック図である。
【図１０】 合併および予測過程によって符号化された映像情報を復号化するＶＯＰ復号器の映像信号復号部の構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明による合併後予測過程を遂行する符号化方法の一実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１２】 本発明による合併後予測過程を遂行する符号化方法の他の実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１３】 本発明による合併後予測過程を遂行して復号化する復号化方法の一実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１４】 本発明による合併後予測過程を遂行して復号化する復号化方法の他の実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１５】 映像信号の階層的構造を示す説明図である。
【図１６】 映像符号化のためにマクロブロック（１６×１６画素）等にて再構成された任意の形状を有した映像の説明図である。
【図１７】 物体境界ブロック合併技術の適用前のスキャン方法を示す説明図である。
【図１８】 ＤＣ係数の予測方法を示す説明図である。
【図１９】 ＡＣ係数の予測方法を示す説明図である。
【図２０】 マクロブロック内のサブブロックの種類を示す説明図である。
【図２１】 物体境界ブロック合併技術が適用される前のサブブロック（Ａ）と物体境界ブロック合併過程を通じてサブブロック４が物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化することを示す（Ｂ）の説明図である。
【符号の説明】
１５１ 境界ブロックパディング部、１５２ 物体境界ブロック合併部、
１５３ 離散余弦変換部、１５４ 量子化部、１５５ 変換係数符号化部、
１５６ 逆量子化部、１５７ 逆離散余弦変換部、１５８ 物体境界ブロック分離部。
【発明が属する技術分野】
本発明は、映像情報符号化／復号化装置に関し、特に、物体境界合併技術によって物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化するブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を合併情報によって設定し、その設定された係数を利用して周辺ブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を予測する映像情報符号化／復号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号の各画素を所定ビットの（例えば、８ビット、１６ビット等）ディジタルデ−タにて表示すれば、その情報量が過多になって通信網を利用して送信および受信するとかＣＤ−ＲＯＭのような貯蔵媒体に貯蔵するには費用が多く所要され、映像品質が悪くなり、従来の公衆通信網等にて通信することができない。
従って、従来の通信網を利用して映像情報を通信し、費用を減らすために映像情報を圧縮する必要性がある。
【０００３】
映像情報を圧縮するために、図１５（Ａ）〜（Ｆ）に図示されたように、映像情報を階層別に分ける。図１５（Ａ）は映像シ−ケンス層（Video Sequence Layer）を図示し、多数のピクチャーグル−プ（ＧＯＰ：Group of Pictures）にて構成される。一つのＧＯＰは、Ｉピクチャ−、Ｂピクチャ−、Ｐピクチャ−にて構成される（図１５（Ｂ）参照）。一つのピクチャ−は多数のスライス（Slice）にて構成され（図１５（Ｃ）参照）、一つのスライスは図１５（Ｄ）に図示されたように多数のマクロブロック（Macro Block） にて構成され、マクロブロックは１６×１６ピクセル（Ｐｉｘｅｌｓ）にて構成される。一つのマクロブロックは図１５（Ｅ）に図示されたように４個の輝度サブブロック（Ｂ１−Ｂ４），８個の色差信号サブブロック（Ｂ５−Ｂ１２）にて構成され、一つのサブブロックは８×８ピクセルにて構成される（図１５（Ｆ）参照）。
【０００４】
図１６に映像符号化のためにマクロブロック（１６×１６画素）等にて構成された任意の形状を有した物体を示すピクチャ−の一つの例を図示する。
図１６において知り得るように、３種類のマクロブロックが存在するようになる。即ち、物体内の情報のみにて構成される物体内マクロブロック２２と、物体内の情報を一つも有していない物体外マクロブロック２３と、物体内の情報を部分的に有する物体境界マクロブロック２１の３種類である。
【０００５】
このように構成されたマクロブロックに映像情報符号化技術を適用する。誤差信号でない元映像情報を符号化するイントラモ−ドである時、８×８ブロックを離散余弦変換してＤＣ係数を量子化した後、ＤＣ予測を成すようになる。
ＤＣ予測方法には図１７のようにジグザグ順序に周辺ブロックとＤＰＣＭを適用して非損失符号化を成すＤＣ予測方法がある。ここで、白色ブロックは物体内ブロックであり、灰色ブロックは物体境界ブロックであり、黒色ブロックは物体外ブロックである。
【０００６】
ＤＣ係数の符号化のために現在符号化すべきマクロブロックＭＢ２のブロックＢに対して隣り合ったマクロブロックＭＢ１のサブブロックＢ４の量子化されたＤＣ係数（ＤＣ Ｂ４）を現在符号化すべきマクロブロックＭＢ２のブロックＢの予測値（ＤＣ Ｐ）にて成す。
【０００７】
さらに、図１８のようにコ−ド化される現在ブロックＸの以前ブロックＡ、左上ブロックＢおよび上側ブロックＣを選択し、以前ブロックＡと左上ブロックＢのＤＣ係数の垂直傾き（gradients） の絶対値と左上ブロックＢと上側ブロックＣのＤＣ係数の水平傾きの絶対値を比較して、垂直傾きの絶対値が水平傾きの絶対値よりもっと小さい時は、以前ブロックＡのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数値符号化のためのＤＣ予測値にて成し、水平傾きの絶対値が垂直傾きの絶対値よりもっと小さい時は上側ブロックＣのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数値符号化のための現在ブロックＸのＤＣ係数値からＤＣ予測値を差し引いた差分（differential）を符号化する方法がある。
【０００８】
図１９のように、ＡＣ係数の予測は、図１８において決定されたＤＣ予測方向と同一なる方向の以前ブロックの一番目行係数（上側ブロックＣより予測時）または一番目列係数（左側ブロック（Ａ）より予測時）が現在ブロックＸの一番目行係数または一番目列係数の予測値等にて成し差分符号化する。
前記のように、ＤＣ係数とＡＣ係数を予測する時、マクロブロック内の物体内サブブロックと物体境界サブブロックに対してのみスキャンするし、予測して符号化し物体外サブブロックに対しては符号化しない。
【０００９】
各物体境界マクロブロック内には、図２０に図示されたように３種類のサブブロック、即ち、物体内サブブロック６１、物体外サブブロック６３および物体境界サブブロック６２，６４がある。二つの物体境界サブブロック６２と６４は相互合併され得るし、合併して符号化過程を遂行すれば符号化効率を高めることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、物体境界ブロック合併（ＢＢＭ：Boundary Block Merge）技術を適用するようになれば、合併され合わされた状態のサブブロック、合併過程によって物体外サブブロックにて成されたブロックと合併前と後に変わらずに物体外ブロックであるサブブロックが生ずるようになる。物体境界ブロック合併技術が適用されれば、一例にて図２１（Ａ）のブロック４が物体境界ブロック合併過程を通じて図２１（Ｂ）に図示されたように、物体境界ブロックから物体外サブブロックにて変化するようになる。
【００１１】
物体境界ブロック合併技術を適用する場合、物体合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化したブロックが存在するようになる。このようにＢＢＭ技術を適用し、ＤＣ係数およびＡＣ係数を予測する場合、合併過程によって物体外ブロックにて成されたブロックをどのように処理すべきであるか定義されていないし、そのまま物体境界ブロックにて取り扱えば不必要な離散余弦変換過程を遂行するのみならず、その変換されたデ−タを伝送するとしてもエラーを誘発するのは勿論、映像品質を低下せしめるようになる。
【００１２】
本発明は前記のような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、映像情報のマクロブロックに対し物体境界ブロック合併技術を適用し、物体境界ブロックから物体外ブロックになったブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を左側ブロックと上側ブロックの中で物体外ブロックでないブロックがあるとすれば、そのブロックのＤＣ係数およびＡＣ係数を複写して設定し、その設定された係数を利用して周辺サブブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を予測して映像情報を符号化および復号化する映像情報符号化／復号化装置を提供するものである。
【００１３】
本発明の他の目的は物体境界ブロック合併技術の適用によって物体境界ブロックから物体外ブロックになったブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を合併情報によって設定し、その設定された係数を利用して周辺サブブロックのＤＣ係数とＡＣ係数を予測して映像情報を符号化および復号化する映像情報符号化／復号化装置を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明による映像情報符号化装置は、映像を任意の形状情報を有する対象物映像と背景映像にて分離して符号化する映像情報符号化装置において、映像信号の入力を受けＶＯＰを形成するＶＯＰ形成部と、前記ＶＯＰ形成部において出力される１６×１６ピクセルで構成されるマクロブロック単位の映像に対し動きを推定する動き推定部と、前記動き推定部において出力される動き情報の入力を受け動き補償する動き補償部と、前記動き補償部において出力される動きが補償されたＶＯＰと、前記ＶＯＰ形成部において形成され出力されるＶＯＰを減算する減算器と、前記減算器において出力される差の値と形状情報の入力を受けマクロブロックを細分化した、８×８ピクセルで構成されるサブブロックのうち、物体内サブブロックと物体外サブブロックを除いた物体境界サブブロックを合併する物体境界合併技術を適用して合併過程を遂行した後、マクロブロックをサブブロック単位にて符号化する映像信号符号化部と、前記動き補償部において動きが補償されたＶＯＰと前記映像信号符号化部において符号化されたテクスチャー情報を加算する加算器と、前記加算器の出力信号の入力を受け以前画面のＶＯＰを検出し、その検出された以前画面のＶＯＰを前記動き推定部および動き補償部に出力する以前ＶＯＰ検出部と、前記ＶＯＰ形成部において出力されるマクロブロック単位の映像に対し形状情報を符号化する形状情報符号化部と、前記動き推定部において推定された動き情報、映像信号符号部において符号化されたテクスチャー情報および形状情報符号化部において符号化された形状情報を多重化して出力する多重化部と、前記多重化部において出力される情報をビットストリームにて伝送するバッファ部とを備え、前記映像信号符号化部は、映像信号と元来の形状情報の入力を受けサブブロックにおいて物体でない部分を物体部分の平均値に設定する境界ブロックパディング部と、前記境界ブロックパディング部において出力される映像信号と再現された形状情報の入力を受け物体境界サブブロックを合併する物体境界ブロック合併過程を遂行し、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックに変化されたブロックであるか否かを示す合併情報を出力する物体境界ブロック合併部と、前記物体境界ブロック合併部において合併過程を経て得られた映像信号の入力を受け離散余弦変換を遂行する離散余弦変換部と、前記離散余弦変換部において出力される変換係数の入力を受け量子化して出力する量子化部と、前記量子化部において出力される量子化された変換係数と、前記物体境界ブロック合併部において出力される合併情報の入力を受けテクスチャ−情報を符号化して出力する変換係数および符号化パタ−ン符号化部と、前記量子化部において量子化された変換係数の入力を受け逆量子化して変換係数を抽出して出力する逆量子化部と、前記逆量子化部において出力される変換係数の入力を受け逆離散余弦変換を遂行する逆離散余弦変換部と、逆離散余弦変換部において出力される映像信号と前記再現された形状情報の入力を受け、復号化されたデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成され、前記変換係数および符号化パタ−ン符号化部は、テクスチャ−情報を生成する時、合併情報が、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックに変化されたブロックであることを示す場合、物体外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、左側ブロックと上側ブロック中に物体外ブロックでないブロックがあれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写して予測することを特徴とする。
また、本発明による映像情報復号化装置は、任意の形状情報を有する対象物映像と背景映像に分離して符号化された映像情報を復号化する映像情報復号化装置において、伝送されて来た多重化された映像情報を多重化分離して出力するデマルチプレクサと、前記デマルチプレクサにおいて出力される映像情報を復号して出力する形状情報復号部と、前記デマルチプレクサにおいて出力される映像情報において動き情報を検出する動き復号部と、前記デマルチプレクサから出力される映像情報において映像信号を復号して出力する映像情報復号部と、前記動き復号部において検出された動き情報、形状情報復号部において出力される形状情報とＶＯＰデ−タの入力を受け動きを補償する動き補償部と、前記形状情報復号部において出力される形状情報、動き補償部において出力される動き補償情報と映像信号復号部において出力される映像信号の入力を受け、１６×１６ピクセルで構成されるマクロブロックを細分化した、８×８ピクセルで構成されるサブブロックのうち、物体内サブブロックと物体外サブブロックを除いた物体境界サブブロックを合併する物体境界合併技術を適用して符号化部の合併過程により合併されたブロックを分離し予測過程を遂行してＶＯＰを再現するＶＯＰ再現部とを備え、前記ＶＯＰ再現部は、前記形状情報復号部において出力される形状情報の入力を受け符号化部と同一なる合併過程によって合併情報を抽出して出力する合併情報抽出部と、前記合併情報抽出部において出力される合併情報、動き補償部において出力される動き補償情報と映像信号復号部において出力される映像信号の入力を受け、復号化された映像情報を復号化して出力する変換係数および符号化パタ−ン復号部と、前記変換係数および符号化パタ−ン復号部において復号化された映像情報に量子化係数を倍して逆量子化する逆量子化部と、前記逆量子化部において出力される逆量子化された変換係数を逆変換して空間領域の映像デ−タにて出力する逆離散余弦変換部と、前記逆離散余弦変換部において出力される映像信号と前記形状情報復号部において出力される再現された形状情報の入力を受け、復号化されたマクロブロック単位のＶＯＰデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成され、前記変換係数および符号化パタ−ン復号部は、テクスチャ−情報を生成する時、合併情報が、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化されたブロックであることを示す場合、物体外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、左側ブロックと上側ブロック中に物体外ブロックでないブロックがあれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写して予測することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参考にして本発明の技術的思想を実施の形態を挙げて説明する。
図１に本発明による映像情報符号化器の一実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
カメラ（図示省略）から対象物映像信号がマクロブロック単位で動き推定（Motion Estimation）部８１に入力されマクロブロックの単位で動きが推定される。前記動き推定部８１において推定されたマクロブロックの動き情報は動き補償（Motion Compensation）部８２に入力され動きが補償される。
【００２４】
前記動き補償部８２において動きが補償されたマクロブロック単位の映像信号は、前記マクロブロック単位の対象物映像信号と共に減算器８３に入力され差の値が検出され、前記減算器８３において検出された差の値は映像信号符号化部８４に入力されサブブロック単位で対象物の映像信号が符号化される。例えば、映像信号符号化部８４はマクロブロックのＸ軸およびＹ軸を各々８個の画素を有する８×８のサブブロックにて細分化した後、対象物の映像信号を符号化する。
【００２５】
前記動き補償部８２において動きが補償されたマクロブロック単位の映像信号と映像信号符号化部８４において符号化された対象物の内部情報が加算器８５に入力されて加算され、前記加算器８５の出力信号は以前映像信号検出部８６に入力され、以前映像信号が検出される。以前映像信号検出部８６において検出された前記以前マクロブロックの映像信号は動き推定部８１および動き補償部８２に入力され動き推定および動き補償に使用するように成している。
前記動き推定部８１において推定された動き情報、映像信号符号化部８４において符号化された対象物の内部情報は多重化部８８において多重化され、バッファ−部８９を通じてビットストリームへ伝送される。
【００２６】
本発明の一実施の形態においてはマクロブロックを基盤として合併過程を遂行した後、符号化するように映像信号符号化部８４を構成しその構成を示すブロック図の一実施の形態が図２（Ａ）に図示される。
本実施の形態の映像信号符号化部は、マクロブロックをサブブロック単位にてスキャンして映像情報をスキャンするマクロブロックスキャン部９１と、前記マクロブロックスキャン部９１がスキャンしたサブブロックが合併条件を満足する場合に合併するマクロブロック内の合併過程遂行部９２と、前記マクロブロック内の合併過程遂行部９２において合併されたブロックを符号化する映像情報符号化部９３にて構成される。
【００２７】
ここで、図２１（Ａ）および（Ｂ）を参考にして前記合併条件を説明する。マクロブロックスキャン部９１はマクロブロックを図２１（Ａ）および（Ｂ）に図示されたように、ブロック１−ブロック４に分けて各サブブロックをスキャンしながら物体の輪郭情報を貯蔵する。例えば、輪郭情報は各ピクセル値を臨界値（threshold）と比較して小さければ０，大きければ１に置いて輪郭情報を生成する。前記貯蔵された輪郭情報によって前記合併過程遂行部９２は境界ブロックを検索し、各境界ブロック間において対応される座標の輪郭情報を比較して合併過程を遂行する。
【００２８】
即ち、ブロック１とブロック４が物体境界ブロックであり、ブロック４を１８０°回転したものとブロック１間に重畳されたピクセルがなければ、ブロック４を回転させた物体および形状情報をブロック１に合併し、図２１（Ｂ）に図示されたところのようにブロック４を物体の外ブロックにて変化させる。このように合併されたブロックを映像符号化部９３が符号化する。
【００２９】
また他の実施の形態にて、映像信号符号化部８４を図２（Ｂ）のように構成する。
動き情報と映像情報の独立符号化モ−ドにおけるようにマクロブロックに制限を受けることなく映像の全領域に亘って合併過程を遂行して符号化する。ここで、映像信号符号化部８４は全体映像内の合併過程を遂行する全体映像合併部９４と、前記全体映像合併部９４において合併されて出力される映像信号を符号化する映像符号化部９５にて構成される。
ＤＣ係数およびＡＣ係数予測は映像信号符号化部８４において成されるし、物体境界合併技術が適用される時既存映像信号の入力を受けずに合併された信号とブロック形態の入力を受ける。
【００３０】
図３は本発明により物体境界ブロック合併技術を適用した後、ＤＣ係数およびＡＣ係数の予測時にスキャン方法を図示したものであり、白色ブロックは物体内ブロックであり、灰色ブロックは物体境界ブロック、黒色ブロックは物体外ブロックである。図３に図示されたように図１７において物体境界ブロックであったマクロブロックＭＢ２の四番目ブロックが物体の外ブロックにて変化したことを表示し、予測順序を表示する点線において知り得るように、このようなブロックは本発明による予測方法においては予測しなくなる。
【００３１】
図４に合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化部の、また他の実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
本実施の形態による映像信号符号化部８４は映像信号の入力を受け各サブブロック間に対応される画素の値を比較して物体境界ブロックであるかを判断して物体境界ブロック合併過程を遂行する物体境界ブロック合併部１１１と、前記物体境界ブロック合併部１１１において合併過程が行われた映像信号の入力を受け離散余弦変換を遂行する離散余弦変換部１１２と、前記離散余弦変換部１１２において出力される変換係数の入力を受け量子化して出力する量子化部１１３と前記量子化部１１３において出力される量子化された変換係数と前記物体境界ブロック合併部１１１において出力される合併情報の入力を受けテックスチャ−情報を符号化して出力する変換係数およびパタ−ン符号化部１１４と、前記量子化部１１３において量子化された変換係数の入力を受け逆量子化して変換係数を抽出して出力する逆量子化部１１５と、前記逆量子化部１１５において出力される変換係数の入力を受け逆離散余弦変換を遂行する逆離散余弦変換部１１６と、逆離散余弦変換部１１６において出力される映像信号と前記物体境界ブロック合併部１１１において合併情報の入力を受け復号化されたデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成する。
【００３２】
図５に本発明による映像情報復号器の構成を示すブロック図が図示される。
符号部において入力される多重化された映像信号情報と動き情報がデマルチフレキサ−１１１に入力され多重化が分離されて出力される。前記デマルチフレキサ−１１１において出力される動き情報が動き復号部１２２に入力され動き情報が検出され、映像信号情報は映像信号復号部１２５に入力され映像信号が復号されて出力される。動き補償部１２３は動き復号部１２２において検出された動き情報と映像貯蔵部１２６において映像デ−タの入力を受け動きを補償する。映像再現部１２４は前記動き補償部１２３において出力される動き補償情報と映像信号復号部１２５において出力される映像信号の入力を受け映像を再現して映像表示部（例：モニタ、ＴＶ等）に出力する。
【００３３】
図６に合併および予測過程により符号化された映像情報を復号化する復号器の映像信号再現部の構成を示すブロック図が図示される。
変換係数および符号化パタ−ン復号部１３１は動き補償部１２３において入力される動き情報と、映像信号復号部１２５において入力される復号化された映像情報の入力を受け予測過程を遂行して映像情報を復号して出力する。逆量子化部１３２は前記変換係数および符号化パタ−ン復号部１３１において復号化され出力される映像情報に量子化係数を倍して逆量子化する。逆離散余弦変換部１３３は前記逆量子化部１３２において出力される逆量子化された変換係数を逆変換して空間領域の映像デ−タにて出力する。物体境界ブロック分離部１３４は前記逆離散余弦変換部１３３において出力される映像信号の入力を受け、復号化されたマクロブロック単位の映像デ−タを映像表示部（例：モニタ、ＴＶ等）に出力する。
【００３４】
他の実施の形態にて映像情報を圧縮するために任意の形状情報を有する単位ブロックにてＶＯＰ（VIDEO OBJECT PLANE：以下ＶＯＰと称する）の概念を導入することができる。
前記ＶＯＰは印加される映像を背景映像と各々の対象物映像にて分離し、前記分離した背景映像と対象物映像を含む四角形にて定義されるもので、映像内に所定の物体、または所定の領域にて成された対象物の領域が存在する場合、その対象物の映像を各々のＶＯＰにて分離し、分離した前記ＶＯＰを各々符号化することができる。
【００３５】
図１６を映像符号化のためにマクロブロック（１６×１６画素）等にて再構成された任意の形状を有したＶＯＰの一つの例として見做すことができるし、再構成されたＶＯＰ内には図面において図示されるように、３種類のマクロブロック、即ち、物体内の情報のみにて構成される物体内マクロブロックと、物体内の情報を一つも有していない物体の外マクロブロックと、物体内の情報を部分的に有する物体境界マクロブロックが存在するようになる。
前記ＶＯＰを構成する物体境界マクロブロック２１内にも図６に図示されたところのように、３種類のサブブロックが有り、物体境界サブブロックを合併して符号化過程を遂行すれば符号化効率を高めることができる。
【００３６】
図７に本発明によるＶＯＰ符号化器の構成を示すブロックがが図示される。
ＶＯＰ形成部１４０において形成された各々の対象物映像に対するＶＯＰが動き推定部１４１に入力されマクロブロックの単位にて動きが推定される。
前記動き推定部１４１において推定されたマクロブロックの動き情報は動き補償部１４２に入力され動きが補償される。前記動き補償部１４２において動きが補償されたマクロブロック単位のＶＯＰはＶＯＰ形成部１４０において形成されたＶＯＰと共に減算器１４３に入力され差の値が検出され、前記減算器１４３において検出された差の値は形状情報符号化部１４７において入力される形状情報と共に、映像信号符号化部１４４に入力され合併過程とＤＣ係数およびＡＣ係数予測過程によってサブブロック単位に対象物の映像信号が符号化される。
【００３７】
前記動き補償部１４２において動きが補償されたマクロブロック単位のＶＯＰと映像信号符号化部１４４において符号化された対象物の内部情報が加算器１４５に入力されて加算され、前記加算器１４５の出力信号は以前ＶＯＰ検出部１４６に入力され、以前画面のＶＯＰが検出される。以前ＶＯＰ検出部１４６において検出された前記以前画面のＶＯＰは動き推定部１４１および動き補償部１４２に入力され動き推定および動き補償に使用するように成している。更に、前記ＶＯＰ形成部１４０において形成されたＶＯＰは形状情報符号化部１４７に入力され形状情報が符号化される。
【００３８】
ここで、形状情報符号化部１４７の出力信号はＶＯＰ符号化部が適用される分野に従って使用の可否が決定されるもので、形状情報符号化部１４７の出力信号を点線にて表示されたところのように動き推定部１４１、動き補償部１４２および映像信号符号化部１４４に入力させ動き推定、動き補償および対象物の内部情報を符号化するのに使用することができる。
前記動き推定部１４１において推定された動き情報、映像信号符号化部１４４において符号化された対象物の内部情報および形状情報符号化部１４７において符号化された形状情報は多重化部１４８において多重化され、バッファ部１４９を通じてビットストリームにて伝送される。
ＤＣ係数およびＡＣ係数予測は映像信号符号化部１４４において成されるし、物体境界合併技術が適用される時既存映像信号を入力にて受け、物体境界ブロック合併部１５２において合併によって変化された合併された信号とブロック形態を基盤として成される。
【００３９】
図８に合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化部の、また他の実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
本発明によるＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４は映像信号と元来の形状情報の入力を受け、サブブロック（即ち、８×８ブロック）において物体でない部分を物体部分の平均値とフィルタリングするか０にて設定する物体境界ブロックパディング部１５１と、前記物体境界ブロックパディング部１５１において出力される映像信号と再現された形状情報の入力を受け、物体境界ブロック合併過程を遂行する物体境界ブロック合併部１５２と、前記物体境界ブロック合併部１５２において出力される映像信号の入力を受け離散余弦変換を遂行する離散余弦変換部１５３と、前記離散余弦変換部１５３において出力される変換係数の入力を受け量子化して出力する量子化部１５４と、前記量子化部１５４において出力される量子化された変換係数と前記物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報の入力を受け、テックスチャ−情報を符号化して出力する変換係数およびパタ−ン符号化部１５５と、前記量子化部１５４において量子化された変換係数の入力を受け逆量子化して変換係数を抽出して出力する逆量子化部１５６と、前記逆量子化部１５６において出力される変換係数の入力を受け逆離散余弦変換を遂行する逆離散余弦変換部１５７と、前記逆離散余弦変換部１５７において出力される映像信号と、前記再現された形状情報の入力を受け復号化されたマクロブロック単位のＶＯＰデ−タを出力する物体境界ブロック分離部１５８にて構成される。
【００４０】
図９に本発明によるＶＯＰ復号器のまた他の実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
ＶＯＰ符号化部において出力され受信側に伝送されて来た多重化された映像情報がデマルチプレクサ１６１に入力され多重化が分離され出力される。前記デマルチプレクサ１６１において出力される映像情報が形状情報復号部１６２において復号され出力される。更に、前記デマルチプレクサ１６１において出力される動き情報と前記形状情報復号部１６２において出力される形状情報が動き情報復号部１６３に入力され動き情報が検出される。
【００４１】
前記デマルチプレクサ１６１において出力される映像信号情報と前記デマルチプレクサ１６１において出力される動き情報が映像信号復号部１６６に入力され映像信号が復号され出力される。動き補償部１６４は動き情報復号部１６３において検出された動き情報、形状情報復号部１６２において出力される形状情報とＶＯＰ貯蔵部１６７において入力されるＶＯＰデ−タの入力を受け動きを補償する。ＶＯＰ再現部１６５は前記形状情報復号部１６２において出力される形状情報、動き補償部１６４において出力される動き補償情報と映像信号復号部１６６において出力される映像信号の入力を受けＶＯＰを再現する。合成部１６８はＶＯＰ再現部１５５において出力されるＶＯＰ信号の入力を受け画面を合成する。
【００４２】
図１０に合併および予測過程によって符号化された映像情報を復号化するＶＯＰ復号器のＶＯＰ再現部の構成を示すブロック図が図示される。
合併情報抽出部１７５は形状情報復号部１６２において出力される形状情報の入力を受け符号化部と同一な合併過程によって合併情報を抽出して、変換係数および符号化パタ−ン復号部１７１と物体境界ブロック分離部１７４にて出力する。変換係数および符号化パタ−ン復号部１７１は合併情報抽出部１７５において出力される合併情報、動き補償部１６４において出力される動き補償情報と映像信号復号部１６６において出力される映像信号の入力を受け、符号化された映像情報を復号化して出力する。
【００４３】
逆量子化部１７２は前記変換係数および符号化パタ−ン復号部１７１において復号化された映像情報に量子化係数を倍して逆量子化する。逆離散余弦変換部１７３は前記逆量子化部１７２において出力される逆量子化された変換係数を逆変換して空間領域の映像デ−タにて出力する。物体境界ブロック分離部１７４は前記逆離散余弦変換部１７３において出力される映像信号と前記合併情報抽出部１７５において出力される合併情報の入力を受け復号化されたマクロブロック単位のＶＯＰデ−タを出力する。
物体境界ブロック合併過程とＤＣおよびＡＣ係数予測過程は符号化器においては映像信号符号化部８４と１４４において遂行され、復号化器においては映像再現部１２４とＶＯＰ再現部１６５において遂行される。
【００４４】
前記変換係数および符号化パタ−ン符号化部１１４と１５５がテックスチャ−情報を生成する時、前記物体境界ブロック合併部１１１と１５２において出力される合併情報が現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたブロックであるとのことを表示する場合、現在のサブブロックはＤＣＴ部１１２と１５３においてＤＣＴしないように成し、合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数（ＤＣおよびＡＣ係数）を現在のサブブロックに複写して予測過程のために使用される。
【００４５】
例えば、図１７と図３においてマクロブロックＭＢ２のブロック４が合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたために、合併された情報を含んでいるマクロブロックＭＢ２のブロック２においてＤＣＴ係数を複写し、その値を利用してマクロブロックＭＢ３のブロック１を予測する。
図１８に説明された方法である場合には、現在ブロックＸに対するＤＣ係数を予測符号化しようとする時、以前ブロックＡと左上ブロックＢのＤＣ係数の垂直傾きの絶対値と左上ブロックＢと上側ブロックＣのＤＣ係数の水平傾きの絶対値を比較して垂直傾きの絶対値が水平傾きの絶対値よりもっと小さい時は、上側ブロックＣのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数の符号化のためのＤＣ予測値にて成し、水平傾きの絶対値が垂直傾きの絶対値よりもっと小さい時は左側ブロックＡのＤＣ係数を現在ブロックＸのＤＣ係数の符号化のためのＤＣ予測値にて成し現在ブロックＸのＤＣ係数を予測符号化する。
この時、ＤＣ係数予測符号化のために使用されるブロック等（ブロックＡ，Ｂ，Ｃ）が物体境界ブロック合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたならば、ブロックが含まれたマクロブロック内においてそのブロックの情報を合併して符号化したブロックのＤＣＴ係数を複写した後の情報を利用するようになる。
【００４６】
図１９に説明された方法である場合には図１８に説明された方法において決定されたＤＣ係数予測のために使用された左側ブロックＡの一番目列係数、或るいは上側ブロックＣの一番目行係数を現在ブロックＸの一番目列係数または行係数を予測するために使用される。この時、ＡＣ係数予測符号化のために使用されるブロック等（ブロックＡ，Ｃ）が物体境界ブロック合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたならば、そのブロックが含まれたマクロブロック内においてそのブロックの情報を合併して符号化したブロックのＤＣＴ係数を複写した後の情報を利用するようになる。
【００４７】
図１１に本発明による合併後予測過程の他の実施の形態を遂行する符号化方法を示すフロ−チャ−トが図示される。
段階Ｓ１８１において符号化器の映像信号符号化部８４を構成する物体境界ブロック合併部１１１（ＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４である場合、物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報の入力を受ける。段階Ｓ１８２において前記合併情報よりブロック１が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック１が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、前記合併情報を利用して段階Ｓ１８３においてブロック１の情報を合併して符号化したブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック１に複写し、段階Ｓ１８４に進行する。更に、ブロック１が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも段階Ｓ１８４に進行する。
【００４８】
段階Ｓ１８４において前記合併情報よりブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、前記合併情報を利用して段階Ｓ１８５においてブロック２の情報を合併して符号化したブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック２に複写し、段階Ｓ１８６に進行する。更に、ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも、段階Ｓ１８６に進行する。
【００４９】
段階Ｓ１８６において前記合併情報よりブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ１８７において前記合併情報を利用してブロック３の情報を合併したブロックを探し出し、そのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック３に複写し、段階Ｓ１８８に進行する。更に、ブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも段階Ｓ１８８に進行する。
【００５０】
段階Ｓ１８８において前記合併情報よりブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ１８９において前記合併情報を利用してブロック４の情報を合併して符号化したブロックを探し出し、そのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し、段階Ｓ１９０に進行する。更に、ブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合にも段階Ｓ１９０に進行する。
【００５１】
段階Ｓ１９０においてＤＣ係数およびＡＣ係数の予測過程を遂行する。段階Ｓ１９１において符号化した現在マクロブロックが映像情報を含む最後のマクロブロックであるかを判断し、映像情報を含む最後のマクロブロックでなければＳ１８１に復帰してその以下の過程を遂行し、映像情報を含む最後のマクロブロックであったならば、本プログラムを終了する。
【００５２】
図１２に本発明による合併後予測過程を遂行する符号化方法を示すフロ−チャ−トが図示される。ブロック１は物体境界ブロックである場合、物体境界合併過程によって物体の外ブロックにて変化しないので除外する。
段階Ｓ２０１において符号化器の映像信号符号化部８４を構成する物体境界ブロック合併部１１１（ＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４である場合、物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報の入力を受ける。段階Ｓ２０２において前記合併情報よりブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ２０３においてブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック２のＤＣＴ係数に複写し、段階Ｓ２０４に進行する。
【００５３】
ブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合、段階Ｓ２０４において前記合併情報よりブロック３が物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック３が物体境界ブロックにおいて物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ２０５において垂直方向合併であるかを判断する。垂直方向合併である場合、段階Ｓ２０７においてブロック１の量子化された係数値をブロック３に複写し、段階Ｓ２０８に進行する。垂直方向合併でない場合、段階Ｓ２０６においてブロック２の量子化された係数値をブロック３に複写し、段階Ｓ２０８に進行する。
【００５４】
ブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化しなかった場合、段階Ａ２０８においてブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したかを判断する。ブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化した場合、段階Ｓ２０９において水平方向合併であるかを判断する。
水平方向合併である場合、段階Ｓ２１０においてブロック３の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し、段階Ｓ２１４に進行してＤＣ係数およびＡＣ係数予測過程を遂行する。
水平方向合併でない場合、段階Ｓ２１１において垂直合併であるかを判断する。垂直方向合併でない場合、段階Ｓ２１２においてブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し段階Ｓ２１４に進行する。垂直方向合併である場合、段階Ｓ２１３においてブロック２の量子化されたＤＣＴ係数値をブロック４に複写し段階Ｓ２１４に進行する。
【００５５】
段階Ｓ２１４においてＤＣ係数およびＡＣ係数の予測過程を遂行する。段階Ｓ２１５において映像情報が含まれた最後のマクロブロックが入力されるかを判断し、入力されれば段階Ｓ２０１に復帰してその以下の過程を遂行し、入力されなければ本プログラムを終了する。
【００５６】
前記フロ−チャ−トの段階Ｓ２１４において遂行されるＤＣ係数およびＡＣ係数の予測過程を各ブロックに対し適用して更に説明すれば次の通りである。
一番目、符号化器の映像信号符号化部８４を構成する物体境界ブロック合併部１１１（ＶＯＰ符号化器の映像信号符号化部１４４である場合、物体境界ブロック合併部１５２において出力される合併情報によってブロック２が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したとの情報が入力されれば、ブロック２はブロック１にてのみ合併され得るので、ＡＣ／ＤＣ予測符号化のためにブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値等をブロック２に複写して（Ｓ２０２−Ｓ２０３）予測過程（Ｓ２１４）のために使用する。
【００５７】
二番目、物体境界ブロック合併部（１１１，１５２）において出力される合併情報によってブロック３が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したとの情報が入力されれば（Ｓ２０４）、ブロック３は次のような順序で合併されたブロックを探しそのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値等を複写して予測過程のために使用する。
【００５８】
１）合併情報を判断して垂直方向合併によってブロック１に合併されたかを先ず検査した後（Ｓ２０５）、ブロック１と合併されたならば、ブロック３にブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２０７）。
２）合併情報を判断して前記１）の過程におけるように合併されなかったならば、対角線方向にてブロック２に合併されたために、ブロック３にブロック２の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２０６）。
【００５９】
三番目、合併情報によってブロック４が物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したとの情報が入力されれば、ブロック４は次のような順序で合併されたブロックを探しそのブロックの量子化されたＤＣＴ係数値等を複写して予測過程のために使用する（Ｓ２０９−Ｓ２１３）。
１）合併情報を判断して水平方向合併によってブロック３に合併合併されたかを先ず検査した後、ブロック３と合併されたならばブロック４にブロック３の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２１０）。
２）合併情報を判断して前記１）の過程のように合併されなかったならばす垂直方向合併によってブロック２に合併されたかを検査した後（Ｓ２１１）、ブロック２と合併されたならばブロック４にブロック２の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２１３）。
３）合併情報を判断して前記１）と，２）の過程のように合併されなかったならば、対角線方向へブロック１に合併されたので、ブロック４にブロック１の量子化されたＤＣＴ係数値等を複写する（Ｓ２１２）。
【００６０】
他の実施の形態にて前記変換係数および符号化パタ−ン符号化部１１４，１５５がテックスチャ−情報を生成する時、前記物体境界ブロック合併部１１１，１５２において出力される合併情報が現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたブロックであるとのことを表示する場合、合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ係数のみを現在のサブブロックに複写しＡＣ係数は０にて設定する。
【００６１】
本実施の形態も図１１に図示された符号化方法が適用され、段階Ｓ１８１−段階Ｓ１８９は同一であり、段階Ｓ１９０の予測過程において合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ係数のみを現在のサブブロックに複写しＡＣ係数は０にて設定する。
更に、図１２に図示された符号化方法が適用され、段階Ｓ２０１−段階Ｓ１２１３は同一であり、段階Ｓ２１４の予測過程において合併されたブロックの量子化されたＤＣＴ係数のＤＣ係数のみを現在のサブブロックに複写しＡＣ係数は０にて設定する。
【００６２】
また他の実施の形態にて、元来の物体の外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずにＤＣ係数は２(bits-per-pixel-l) にて設定し、ＡＣ係数は０にて設定する。ここで、bits per pixelは一つのピクセルのＰＣＭ（Pulse Code Modulation）デ−タを表示するビット数である。
即ち、物体境界ブロック合併過程が適用され物体境界ブロックが物体の外ブロックにて変化した場合、そのブロックを既存の物体の外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、ただＡＣ／ＤＣ予測符号化のためにＤＣ成分は２(bits-per-pixel-l）に、ＡＣ成分は０にて設定する。本実施の形態も図１１および図１２に図示された符号化方法が適用され、段階Ｓ１８１−段階Ｓ１８９，段階Ｓ２０１−段階Ｓ１２１３は同一であり、段階Ｓ１９０と段階Ｓ２１４の予測過程のみが前記のように遂行される。
【００６３】
また他の実施の形態にて、合併情報が現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化されたブロックであるとのことを表示する場合、物体の外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに左側ブロックと上側ブロックの中に物体の外ブロックでないブロックがあるとすれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写する。本実施の形態も図１１および図１２に図示された符号化方法が適用されるし、段階Ｓ１８１−段階Ｓ１８９，段階Ｓ２０１−段階Ｓ１２１３は同一であり、段階Ｓ１９０と段階Ｓ２１４の予測過程のみが前記のように遂行される。
【００６４】
符号化方法も図１１と図１２に図示されたフロ−チャ−トのような過程にて遂行され、合併情報抽出部１７５において抽出された合併情報によって物体境界ブロックから物体の外ブロックにて変化したブロックを検査して、図１１と図１２に説明される複写過程を遂行して復号化する。
図１３と図１４に本発明による合併後予測過程を遂行して復号化する復号化方法の実施の形態を示すフロ−チャ−トが図示される。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、、本発明によれば、映像情報符号化／復号化部に物体境界ブロック合併技術が適用される場合、合併によって物体境界ブロックから物体の外ブロックになったブロックを効率的に処理して符号化／復号化効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による映像情報符号化器の一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明による映像信号符号化部の一実施の形態の構成を示すブロック図（Ａ）と本発明による映像信号符号化部の他の実施の形態の構成を示すブロック図（Ｂ）である。
【図３】 物体境界ブロック合併技術を適用した後ＤＣ係数およびＡＣ係数を予測するスキャン方法の説明図である。
【図４】 合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化のまた他の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】 本発明による映像情報復号器の構成を示すブロック図である。
【図６】 合併および予測過程によって符号化された映像情報を復号化する復号器の映像信号再現部の構成を示すブロック図である。
【図７】 本発明によるＶＯＰ符号化器の構成を示すブロック図である。
【図８】 合併後ＤＣ係数およびＡＣ係数予測を遂行する本発明による映像信号符号化部のまた他の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図９】 本発明によるＶＯＰ復号器の構成を示すブロック図である。
【図１０】 合併および予測過程によって符号化された映像情報を復号化するＶＯＰ復号器の映像信号復号部の構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明による合併後予測過程を遂行する符号化方法の一実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１２】 本発明による合併後予測過程を遂行する符号化方法の他の実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１３】 本発明による合併後予測過程を遂行して復号化する復号化方法の一実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１４】 本発明による合併後予測過程を遂行して復号化する復号化方法の他の実施の形態を示すフロ−チャ−トである。
【図１５】 映像信号の階層的構造を示す説明図である。
【図１６】 映像符号化のためにマクロブロック（１６×１６画素）等にて再構成された任意の形状を有した映像の説明図である。
【図１７】 物体境界ブロック合併技術の適用前のスキャン方法を示す説明図である。
【図１８】 ＤＣ係数の予測方法を示す説明図である。
【図１９】 ＡＣ係数の予測方法を示す説明図である。
【図２０】 マクロブロック内のサブブロックの種類を示す説明図である。
【図２１】 物体境界ブロック合併技術が適用される前のサブブロック（Ａ）と物体境界ブロック合併過程を通じてサブブロック４が物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化することを示す（Ｂ）の説明図である。
【符号の説明】
１５１ 境界ブロックパディング部、１５２ 物体境界ブロック合併部、
１５３ 離散余弦変換部、１５４ 量子化部、１５５ 変換係数符号化部、
１５６ 逆量子化部、１５７ 逆離散余弦変換部、１５８ 物体境界ブロック分離部。
Claims (2)
- 映像を任意の形状情報を有する対象物映像と背景映像にて分離して符号化する映像情報符号化装置において、
映像信号の入力を受けＶＯＰを形成するＶＯＰ形成部と、
前記ＶＯＰ形成部において出力される１６×１６ピクセルで構成されるマクロブロック単位の映像に対し動きを推定する動き推定部と、
前記動き推定部において出力される動き情報の入力を受け動き補償する動き補償部と、
前記動き補償部において出力される動きが補償されたＶＯＰと、前記ＶＯＰ形成部において形成され出力されるＶＯＰを減算する減算器と、
前記減算器において出力される差の値と形状情報の入力を受けマクロブロックを細分化した、８×８ピクセルで構成されるサブブロックのうち、物体内サブブロックと物体外サブブロックを除いた物体境界サブブロックを合併する物体境界合併技術を適用して合併過程を遂行した後、マクロブロックをサブブロック単位にて符号化する映像信号符号化部と、
前記動き補償部において動きが補償されたＶＯＰと前記映像信号符号化部において符号化されたテクスチャー情報を加算する加算器と、
前記加算器の出力信号の入力を受け以前画面のＶＯＰを検出し、その検出された以前画面のＶＯＰを前記動き推定部および動き補償部に出力する以前ＶＯＰ検出部と、
前記ＶＯＰ形成部において出力されるマクロブロック単位の映像に対し形状情報を符号化する形状情報符号化部と、
前記動き推定部において推定された動き情報、映像信号符号部において符号化されたテクスチャー情報および形状情報符号化部において符号化された形状情報を多重化して出力する多重化部と、
前記多重化部において出力される情報をビットストリームにて伝送するバッファ部と
を備え、
前記映像信号符号化部は、
映像信号と元来の形状情報の入力を受けサブブロックにおいて物体でない部分を物体部分の平均値に設定する境界ブロックパディング部と、
前記境界ブロックパディング部において出力される映像信号と再現された形状情報の入力を受け物体境界サブブロックを合併する物体境界ブロック合併過程を遂行し、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックに変化されたブロックであるか否かを示す合併情報を出力する物体境界ブロック合併部と、
前記物体境界ブロック合併部において合併過程を経て得られた映像信号の入力を受け離散余弦変換を遂行する離散余弦変換部と、
前記離散余弦変換部において出力される変換係数の入力を受け量子化して出力する量子化部と、
前記量子化部において出力される量子化された変換係数と、前記物体境界ブロック合併部において出力される合併情報の入力を受けテクスチャ−情報を符号化して出力する変換係数および符号化パタ−ン符号化部と、
前記量子化部において量子化された変換係数の入力を受け逆量子化して変換係数を抽出して出力する逆量子化部と、
前記逆量子化部において出力される変換係数の入力を受け逆離散余弦変換を遂行する逆離散余弦変換部と、
逆離散余弦変換部において出力される映像信号と前記再現された形状情報の入力を受け、復号化されたデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成され、
前記変換係数および符号化パタ−ン符号化部は、テクスチャ−情報を生成する時、合併情報が、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックに変化されたブロックであることを示す場合、物体外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、左側ブロックと上側ブロック中に物体外ブロックでないブロックがあれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写して予測することを特徴とする映像情報符号化装置。 - 任意の形状情報を有する対象物映像と背景映像に分離して符号化された映像情報を復号化する映像情報復号化装置において、
伝送されて来た多重化された映像情報を多重化分離して出力するデマルチプレクサと、
前記デマルチプレクサにおいて出力される映像情報を復号して出力する形状情報復号部と、
前記デマルチプレクサにおいて出力される映像情報において動き情報を検出する動き復号部と、
前記デマルチプレクサから出力される映像情報において映像信号を復号して出力する映像情報復号部と、
前記動き復号部において検出された動き情報、形状情報復号部において出力される形状情報とＶＯＰデ−タの入力を受け動きを補償する動き補償部と、
前記形状情報復号部において出力される形状情報、動き補償部において出力される動き補償情報と映像信号復号部において出力される映像信号の入力を受け、１６×１６ピクセルで構成されるマクロブロックを細分化した、８×８ピクセルで構成されるサブブロックのうち、物体内サブブロックと物体外サブブロックを除いた物体境界サブブロックを合併する物体境界合併技術を適用して符号化部の合併過程により合併されたブロックを分離し予測過程を遂行してＶＯＰを再現するＶＯＰ再現部と
を備え、
前記ＶＯＰ再現部は、
前記形状情報復号部において出力される形状情報の入力を受け符号化部と同一なる合併過程によって合併情報を抽出して出力する合併情報抽出部と、
前記合併情報抽出部において出力される合併情報、動き補償部において出力される動き補償情報と映像信号復号部において出力される映像信号の入力を受け、復号化された映像情報を復号化して出力する変換係数および符号化パタ−ン復号部と、
前記変換係数および符号化パタ−ン復号部において復号化された映像情報に量子化係数を倍して逆量子化する逆量子化部と、
前記逆量子化部において出力される逆量子化された変換係数を逆変換して空間領域の映像デ−タにて出力する逆離散余弦変換部と、
前記逆離散余弦変換部において出力される映像信号と前記形状情報復号部において出力される再現された形状情報の入力を受け、復号化されたマクロブロック単位のＶＯＰデ−タを出力する物体境界ブロック分離部にて構成され、
前記変換係数および符号化パタ−ン復号部は、テクスチャ−情報を生成する時、合併情報が、現在のサブブロックが合併過程によって物体境界ブロックから物体外ブロックにて変化されたブロックであることを示す場合、物体外ブロックのようにＤＣＴ符号化せずに、左側ブロックと上側ブロック中に物体外ブロックでないブロックがあれば、そのブロックのＡＣ係数およびＤＣ係数を現在のサブブロックに複写して予測することを特徴とする映像情報復号化装置。
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