JPH10187998A - 映像信号における物体の輪郭線符号化方法 - Google Patents
映像信号における物体の輪郭線符号化方法Info
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- JPH10187998A JPH10187998A JP33988896A JP33988896A JPH10187998A JP H10187998 A JPH10187998 A JP H10187998A JP 33988896 A JP33988896 A JP 33988896A JP 33988896 A JP33988896 A JP 33988896A JP H10187998 A JPH10187998 A JP H10187998A
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 映像信号における物体の輪郭線を効果的に
符号化して、伝送すべきデータ量を一層低減するための
方法を提供すること。 【解決手段】 物体の輪郭線の符号化において多角形
近似を用いる符号化方法では、通常、実際の輪郭線と輪
郭線を近似する多角形との誤差（エラー）を受信側へ伝
送する必要があり、これは通常多角形の各辺に対応する
輪郭線セグメント毎に順になされるが、本発明ではこの
輪郭線セグメント毎になされるエラーの伝送において、
隣接する輪郭線セグメントのエラー間の相関が高い場合
は前に伝送したエラーと次に伝送するエラーの“差”を
伝送することによって、伝送しなければならないデータ
量を低減するものである。
符号化して、伝送すべきデータ量を一層低減するための
方法を提供すること。 【解決手段】 物体の輪郭線の符号化において多角形
近似を用いる符号化方法では、通常、実際の輪郭線と輪
郭線を近似する多角形との誤差（エラー）を受信側へ伝
送する必要があり、これは通常多角形の各辺に対応する
輪郭線セグメント毎に順になされるが、本発明ではこの
輪郭線セグメント毎になされるエラーの伝送において、
隣接する輪郭線セグメントのエラー間の相関が高い場合
は前に伝送したエラーと次に伝送するエラーの“差”を
伝送することによって、伝送しなければならないデータ
量を低減するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は映像信号を符号化す
るための方法に関し、特に、映像信号における物体（オ
ブジェクト）の輪郭線を効果的に符号化して、伝送され
るデータ量を減らすための方法に関する。
るための方法に関し、特に、映像信号における物体（オ
ブジェクト）の輪郭線を効果的に符号化して、伝送され
るデータ量を減らすための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビ電話、電子会議及び高精細度ＴＶ
システムのようなディジタル映像システムでは、映像フ
レーム信号は画素値といわれる一連のディジタルデータ
からなるため、各映像フレームを表すには大量のディジ
タルデータが必要である。しかし、通常の伝送チャンネ
ルでの使用可能な周波数帯域は制限されているため、こ
のような伝送チャン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多様な圧縮技法を使用してデータ
の量を減らす必要がある。特に、テレビ電話や電子会議
システム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、データ圧縮が必要である。
システムのようなディジタル映像システムでは、映像フ
レーム信号は画素値といわれる一連のディジタルデータ
からなるため、各映像フレームを表すには大量のディジ
タルデータが必要である。しかし、通常の伝送チャンネ
ルでの使用可能な周波数帯域は制限されているため、こ
のような伝送チャン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多様な圧縮技法を使用してデータ
の量を減らす必要がある。特に、テレビ電話や電子会議
システム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、データ圧縮が必要である。
【０００３】低ビットレートの符号化システムで映像信
号を符号化するための符号化方法の一つに、いわゆる物
体指向分析−合成符号化技法がある。それによると、入
力映像は複数の物体に分けられ、各物体の動き、輪郭、
画素データを規定する３セットのパラメータは相異なる
符号化チャンネルを通じて処理される。
号を符号化するための符号化方法の一つに、いわゆる物
体指向分析−合成符号化技法がある。それによると、入
力映像は複数の物体に分けられ、各物体の動き、輪郭、
画素データを規定する３セットのパラメータは相異なる
符号化チャンネルを通じて処理される。
【０００４】物体の輪郭線を処理するにおいて、物体の
形状の分析及び合成には輪郭線情報が重要である。輪郭
線情報を表す通常の符号化方法にチェーン符号化法があ
る。チェーン符号化法は輪郭線情報を損失なく符号化す
るが、輪郭線情報を表すのに多量のビットが必要であ
る。
形状の分析及び合成には輪郭線情報が重要である。輪郭
線情報を表す通常の符号化方法にチェーン符号化法があ
る。チェーン符号化法は輪郭線情報を損失なく符号化す
るが、輪郭線情報を表すのに多量のビットが必要であ
る。
【０００５】上記の問題点を克服するために、多角形近
似やＢ−スプライン近似のような多様な輪郭線情報を符
号化法が提案されてきた。多角形近似は輪郭の表現が粗
くなりがちであり、一方、Ｂ−スプライン近似は輪郭線
をより正確に表すことができるが近似誤差（エラー）を
減らすのに高次多項式が必要であり結果的に映像符号化
の全体的な計算量が増大するという短所がある。
似やＢ−スプライン近似のような多様な輪郭線情報を符
号化法が提案されてきた。多角形近似は輪郭の表現が粗
くなりがちであり、一方、Ｂ−スプライン近似は輪郭線
をより正確に表すことができるが近似誤差（エラー）を
減らすのに高次多項式が必要であり結果的に映像符号化
の全体的な計算量が増大するという短所がある。
【０００６】上記した近似法における粗い輪郭線表現や
計算量の増加のような問題点を解決するために提案され
た技法の一つに離散サイン変換（ＤＳＴ）を用いた輪郭
線近似法がある。
計算量の増加のような問題点を解決するために提案され
た技法の一つに離散サイン変換（ＤＳＴ）を用いた輪郭
線近似法がある。
【０００７】本出願人による係属中の日本国特許出願番
第7-115,096号「輪郭近似方法」に示されているよう
な、多角形近似とＤＳＴに基づいた輪郭線近似を用いた
方法では、物体の輪郭線上に複数の頂点を決定し、物体
の輪郭線を、隣接する頂点を結ぶラインセグメント（線
分）からなる多角形によって近似する。そして、各々の
ラインセグメント上にＮ個のサンプルポイントを選択
し、これらのサンプルポイントの各々での近似エラーを
順次計算して各ラインセグメントに対し近似エラーのセ
ットを求める。各サンプルポイントにおける近似エラー
は、そのサンプルポイントと、そのサンプルポイントを
通り対応するラインセグメントに垂直な直線が対応する
輪郭線セグメントと交わる点との間の変位を表す。その
後、各近似エラーセットに対し１次元ＤＳＴを行うこと
によってＤＳＴ係数セットを生成する。
第7-115,096号「輪郭近似方法」に示されているよう
な、多角形近似とＤＳＴに基づいた輪郭線近似を用いた
方法では、物体の輪郭線上に複数の頂点を決定し、物体
の輪郭線を、隣接する頂点を結ぶラインセグメント（線
分）からなる多角形によって近似する。そして、各々の
ラインセグメント上にＮ個のサンプルポイントを選択
し、これらのサンプルポイントの各々での近似エラーを
順次計算して各ラインセグメントに対し近似エラーのセ
ットを求める。各サンプルポイントにおける近似エラー
は、そのサンプルポイントと、そのサンプルポイントを
通り対応するラインセグメントに垂直な直線が対応する
輪郭線セグメントと交わる点との間の変位を表す。その
後、各近似エラーセットに対し１次元ＤＳＴを行うこと
によってＤＳＴ係数セットを生成する。
【０００８】ＤＳＴに基づいた輪郭線近似によって粗い
輪郭線表現や計算の複雑化を改善して伝送するデータの
量をある程度減少させることは可能であるが、６４ｋｂ
ｐｓの伝送チャネルバンド幅のような低ビットレートの
コデックシステムを効果的に実現するためには伝送する
データを更に減らす必要がある。
輪郭線表現や計算の複雑化を改善して伝送するデータの
量をある程度減少させることは可能であるが、６４ｋｂ
ｐｓの伝送チャネルバンド幅のような低ビットレートの
コデックシステムを効果的に実現するためには伝送する
データを更に減らす必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、多角形近似の結果に基づき、隣接した輪郭線セ
グメント間の相関を用いて伝送するデータ量を更に減ら
し得る映像信号における物体の輪郭線符号化方法を提供
することである。
目的は、多角形近似の結果に基づき、隣接した輪郭線セ
グメント間の相関を用いて伝送するデータ量を更に減ら
し得る映像信号における物体の輪郭線符号化方法を提供
することである。
【００１０】
【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、基準輪郭線セグメントを含む複
数の輪郭線セグメントに分割された物体の輪郭線を各輪
郭線セグメントの両端点を連結するラインセグメントに
よって近似する多角形近似に基づいた映像信号における
物体の輪郭線符号化方法であって、前記基準輪郭線セグ
メントと前記基準輪郭線セグメントの両端点を連結する
第１ラインセグメントとの差を表す第１近似エラーセッ
トを求める第１過程と、前記基準輪郭線セグメントでは
ない残りの輪郭線セグメントの中の１つ（第２輪郭線セ
グメント）とその両端点を連結する第２ラインセグメン
トとの差を表す第２近似エラーセットを求める第２過程
と、前記第１近似エラーセットを前記第２近似エラーセ
ットから引き算して、差分エラーセットを計算する第３
過程と、各差分エラーの大きさに基づいて、前記差分エ
ラーセットに対するエラー値である第１エラー値を求め
る第４過程と、各第２近似エラーの大きさに基づいて、
前記第２近似エラーセットに対するエラー値である第２
エラー値を求める第５過程と、前記第１エラー値と前記
第２エラー値とに基づいて、前記差分エラーセットと前
記第２近似エラーセットのうちいずれか一方を前記第２
輪郭線セグメントに対するエラーセットとして選択する
第６過程と、前記エラーセットを符号化して符号化され
たエラーセットを生成する第７過程とを含むことを特徴
とする映像信号における物体の輪郭線符号化方法が提供
される。
めに、本発明によれば、基準輪郭線セグメントを含む複
数の輪郭線セグメントに分割された物体の輪郭線を各輪
郭線セグメントの両端点を連結するラインセグメントに
よって近似する多角形近似に基づいた映像信号における
物体の輪郭線符号化方法であって、前記基準輪郭線セグ
メントと前記基準輪郭線セグメントの両端点を連結する
第１ラインセグメントとの差を表す第１近似エラーセッ
トを求める第１過程と、前記基準輪郭線セグメントでは
ない残りの輪郭線セグメントの中の１つ（第２輪郭線セ
グメント）とその両端点を連結する第２ラインセグメン
トとの差を表す第２近似エラーセットを求める第２過程
と、前記第１近似エラーセットを前記第２近似エラーセ
ットから引き算して、差分エラーセットを計算する第３
過程と、各差分エラーの大きさに基づいて、前記差分エ
ラーセットに対するエラー値である第１エラー値を求め
る第４過程と、各第２近似エラーの大きさに基づいて、
前記第２近似エラーセットに対するエラー値である第２
エラー値を求める第５過程と、前記第１エラー値と前記
第２エラー値とに基づいて、前記差分エラーセットと前
記第２近似エラーセットのうちいずれか一方を前記第２
輪郭線セグメントに対するエラーセットとして選択する
第６過程と、前記エラーセットを符号化して符号化され
たエラーセットを生成する第７過程とを含むことを特徴
とする映像信号における物体の輪郭線符号化方法が提供
される。
【００１１】
【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。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
【００１２】図１を参照すれば、本発明によるビデオ信
号における物体輪郭線を符号化するための方法を表すブ
ロック図が示されている。
号における物体輪郭線を符号化するための方法を表すブ
ロック図が示されている。
【００１３】映像信号内の物体輪郭線イメージデータ
は、多角形近似ブロック１００及びエラー検出ブロック
１０５へ入力される。
は、多角形近似ブロック１００及びエラー検出ブロック
１０５へ入力される。
【００１４】多角形近似ブロック１００において、入力
された輪郭線をラインセグメント（線分）で近似するべ
く従来の近似アルゴリズムを用いた多角形近似が行われ
る。多角形近似の結果、物体の輪郭線上に複数の頂点が
決定され、輪郭線は隣接する頂点を結ぶ複数のラインセ
グメントによって近似される。多角形近似ブロック１０
０において、輪郭線上の頂点には順序が定められる。ま
ず、頂点のうち１つが初期頂点と選択され、初期頂点に
隣接する頂点のうち１つが次の頂点として選択される。
その後、最後に選択された頂点に隣接するまだ選択され
ていない頂点を次の頂点として選択する過程を全ての頂
点の順序が定められるまで繰り返す。しかる後、輪郭線
上の頂点の位置を表す頂点情報がエラー検出ブロック１
０５とデータフォーマッティング回路１８０へ供給され
る。
された輪郭線をラインセグメント（線分）で近似するべ
く従来の近似アルゴリズムを用いた多角形近似が行われ
る。多角形近似の結果、物体の輪郭線上に複数の頂点が
決定され、輪郭線は隣接する頂点を結ぶ複数のラインセ
グメントによって近似される。多角形近似ブロック１０
０において、輪郭線上の頂点には順序が定められる。ま
ず、頂点のうち１つが初期頂点と選択され、初期頂点に
隣接する頂点のうち１つが次の頂点として選択される。
その後、最後に選択された頂点に隣接するまだ選択され
ていない頂点を次の頂点として選択する過程を全ての頂
点の順序が定められるまで繰り返す。しかる後、輪郭線
上の頂点の位置を表す頂点情報がエラー検出ブロック１
０５とデータフォーマッティング回路１８０へ供給され
る。
【００１５】エラー検出ブロック１０５は、各ラインセ
グメント上にＮ個のサンプル点を選択して、輪郭線イメ
ージデータと頂点情報とに基づいてラインセグメント上
の各サンプル点におけるエラーまたは近似誤差を計算す
る。本発明の好ましい一実施例によれば、Ｎ個のサンプ
ル点は各ラインセグメント上で互いに等間隔に選択され
る（Ｎは正の整数、例えば、８）。ラインセグメント上
の各サンプル点におけるエラーは、サンプル点からサン
プル点を通ってラインセグメントに垂直な直線と対応す
る輪郭線セグメントとの交点までの変位を表し、この変
位はサンプル点と前記交点との間の距離と、ラインセグ
メントに対する前記交点の相対位置を表す符号とによっ
て表される。
グメント上にＮ個のサンプル点を選択して、輪郭線イメ
ージデータと頂点情報とに基づいてラインセグメント上
の各サンプル点におけるエラーまたは近似誤差を計算す
る。本発明の好ましい一実施例によれば、Ｎ個のサンプ
ル点は各ラインセグメント上で互いに等間隔に選択され
る（Ｎは正の整数、例えば、８）。ラインセグメント上
の各サンプル点におけるエラーは、サンプル点からサン
プル点を通ってラインセグメントに垂直な直線と対応す
る輪郭線セグメントとの交点までの変位を表し、この変
位はサンプル点と前記交点との間の距離と、ラインセグ
メントに対する前記交点の相対位置を表す符号とによっ
て表される。
【００１６】図２を参照しつつ、Ｖ1〜Ｖ4の４つの頂点
を有する輪郭線の一部分１０を例にして符号の決定方法
について説明する。ここで、便宜上、Ｎは４とする。Ｐ
1〜Ｐ4、Ｑ1〜Ｑ4及びＲ1〜Ｒ4は各々ラインセグメント
Ｖ1Ｖ2、Ｖ2Ｖ3及びＶ3Ｖ4上のサンプル点を表し、
Ｐ1′〜Ｐ4′、Ｑ1′〜Ｑ4′及びＲ1′〜Ｒ4′は、各々
対応する輪郭線セグメント上の交点を表す。本発明によ
る好ましい一実施例によれば、交点がＶiからＶi+1に向
かうベクトルの左側に位置する場合、前記交点にはプラ
ス（＋）の符号が割り当てられ、そうでない場合はマイ
ナス（−）の符号が割り当てられる。このような方法に
よれば、ラインセグメントＶ1Ｖ2のエラーｅ11〜ｅ14と
ラインセグメントＶ2Ｖ3のエラーｅ21〜ｅ24にはプラス
の符号が割り当てられ、ラインセグメントＶ3Ｖ4のエラ
ーｅ31〜ｅ34にはマイナスの符号が割り当てられる。
を有する輪郭線の一部分１０を例にして符号の決定方法
について説明する。ここで、便宜上、Ｎは４とする。Ｐ
1〜Ｐ4、Ｑ1〜Ｑ4及びＲ1〜Ｒ4は各々ラインセグメント
Ｖ1Ｖ2、Ｖ2Ｖ3及びＶ3Ｖ4上のサンプル点を表し、
Ｐ1′〜Ｐ4′、Ｑ1′〜Ｑ4′及びＲ1′〜Ｒ4′は、各々
対応する輪郭線セグメント上の交点を表す。本発明によ
る好ましい一実施例によれば、交点がＶiからＶi+1に向
かうベクトルの左側に位置する場合、前記交点にはプラ
ス（＋）の符号が割り当てられ、そうでない場合はマイ
ナス（−）の符号が割り当てられる。このような方法に
よれば、ラインセグメントＶ1Ｖ2のエラーｅ11〜ｅ14と
ラインセグメントＶ2Ｖ3のエラーｅ21〜ｅ24にはプラス
の符号が割り当てられ、ラインセグメントＶ3Ｖ4のエラ
ーｅ31〜ｅ34にはマイナスの符号が割り当てられる。
【００１７】各ラインセグメントのエラーが決定される
と、エラー検出ブロック１０５は、第１エラーセットＥ
１から順に、ｉ番目のラインセグメントＶiＶi+1に対応
するｉ番目のエラーセットＥi＝（ｅi1，．．．，
ｅiN）を減算器１２０と比較器１１０へ供給する。例え
ば、図２を参照すれば、第１ラインセグメントＶ1Ｖ2に
対応する第１エラーセットはＥ1＝（ｅ11，ｅ12，
ｅ13，ｅ14）で表現され、第２ラインセグメントＶ2Ｖ3
に対応する第２エラーセットはＥ2＝（ｅ21，ｅ22，ｅ
23，ｅ24）で表現され、第３ラインセグメントＶ3Ｖ4に
対応する第３エラーセットは、Ｅ3＝（ｅ31，ｅ32，ｅ
33，ｅ34）で表現される。
と、エラー検出ブロック１０５は、第１エラーセットＥ
１から順に、ｉ番目のラインセグメントＶiＶi+1に対応
するｉ番目のエラーセットＥi＝（ｅi1，．．．，
ｅiN）を減算器１２０と比較器１１０へ供給する。例え
ば、図２を参照すれば、第１ラインセグメントＶ1Ｖ2に
対応する第１エラーセットはＥ1＝（ｅ11，ｅ12，
ｅ13，ｅ14）で表現され、第２ラインセグメントＶ2Ｖ3
に対応する第２エラーセットはＥ2＝（ｅ21，ｅ22，ｅ
23，ｅ24）で表現され、第３ラインセグメントＶ3Ｖ4に
対応する第３エラーセットは、Ｅ3＝（ｅ31，ｅ32，ｅ
33，ｅ34）で表現される。
【００１８】第１エラーセットＥ1を受けると、比較器
１１０は第１制御信号を補償器１１５とデータフォーマ
ッティング回路１８０へ供給する。第１制御信号に応答
して、前記補償器１１５は内部に組み込まれたメモリ
（図示せず）に格納されている「０」値のエラーを有す
る予測エラーセットＥ0を減算器１２０と加算器１５０
へ供給する。減算器１２０はエラー検出ブロック１０５
から受けとるｉ番目のエラーセットＥiから補償器１１
５から受けとる予測エラーセットを減算する。よって、
第１エラーセットＥ1に対しては、減算器１２０におい
て「０」値のエラーを有する予測エラーセットＥ0が第
１エラーセットＥ1から減算されて、第１差分エラーセ
ットＥ1′＝Ｅ1−Ｅ0が変換ブロック１２５へ供給され
る。従って、Ｅ1′は第１ラインセグメントＶ1Ｖ2に対
応する第１エラーセットＥ1と完全に同一である。
１１０は第１制御信号を補償器１１５とデータフォーマ
ッティング回路１８０へ供給する。第１制御信号に応答
して、前記補償器１１５は内部に組み込まれたメモリ
（図示せず）に格納されている「０」値のエラーを有す
る予測エラーセットＥ0を減算器１２０と加算器１５０
へ供給する。減算器１２０はエラー検出ブロック１０５
から受けとるｉ番目のエラーセットＥiから補償器１１
５から受けとる予測エラーセットを減算する。よって、
第１エラーセットＥ1に対しては、減算器１２０におい
て「０」値のエラーを有する予測エラーセットＥ0が第
１エラーセットＥ1から減算されて、第１差分エラーセ
ットＥ1′＝Ｅ1−Ｅ0が変換ブロック１２５へ供給され
る。従って、Ｅ1′は第１ラインセグメントＶ1Ｖ2に対
応する第１エラーセットＥ1と完全に同一である。
【００１９】変換ブロック１２５において、第１差分エ
ラーセットは変換係数のセットに変換される。本発明に
よる好ましい一実施例によれば、離散サイン変換（ＤＳ
Ｔ）が第１差分エラーセットを変換するのに用いられ
る。しかし、他の変換方法、例えば、離散コサイン変換
を離散サイン変換の代わりに用いてもよい。その後、変
換係数セットは量子化器１３０へ送られ、量子化器１３
０で従来の量子化方法を用いて量子化される。量子化さ
れた係数セットは統計的符号化器１７０と逆量子化器１
３５へ送られる。統計的符号化器１７０は、例えば、可
変長符号化とランレングス符号化とを用いて、量子化さ
れた係数セットを符号化して物体の輪郭線セグメントを
表す符号化された信号をデータフォーマッティング回路
１８０へ供給する。
ラーセットは変換係数のセットに変換される。本発明に
よる好ましい一実施例によれば、離散サイン変換（ＤＳ
Ｔ）が第１差分エラーセットを変換するのに用いられ
る。しかし、他の変換方法、例えば、離散コサイン変換
を離散サイン変換の代わりに用いてもよい。その後、変
換係数セットは量子化器１３０へ送られ、量子化器１３
０で従来の量子化方法を用いて量子化される。量子化さ
れた係数セットは統計的符号化器１７０と逆量子化器１
３５へ送られる。統計的符号化器１７０は、例えば、可
変長符号化とランレングス符号化とを用いて、量子化さ
れた係数セットを符号化して物体の輪郭線セグメントを
表す符号化された信号をデータフォーマッティング回路
１８０へ供給する。
【００２０】一方、逆量子化器１３５においては、量子
化器１３０からの量子化された係数セットが復元され
る。さらに、逆変換ブロック１４０においては、復元さ
れた変換係数セットが逆変換され、復元された第１差分
エラーセットが生成される。しかる後、復元された第１
差分エラーセットは加算器１５０へ供給されて、補償器
１１５から入力されたデータと加算される。第１ライン
セグメントＶ1Ｖ2に対する処理では、復元された第１差
分エラーセットと「０」値のエラーを有する予測エラー
セットＥ0とが加算されて、第１ラインセグメントＶ1Ｖ
2の復元された第１エラーセットＥ1″が生成され、復元
された第１エラーセットＥ1″はメモリ１６０へ送られ
て格納される。
化器１３０からの量子化された係数セットが復元され
る。さらに、逆変換ブロック１４０においては、復元さ
れた変換係数セットが逆変換され、復元された第１差分
エラーセットが生成される。しかる後、復元された第１
差分エラーセットは加算器１５０へ供給されて、補償器
１１５から入力されたデータと加算される。第１ライン
セグメントＶ1Ｖ2に対する処理では、復元された第１差
分エラーセットと「０」値のエラーを有する予測エラー
セットＥ0とが加算されて、第１ラインセグメントＶ1Ｖ
2の復元された第１エラーセットＥ1″が生成され、復元
された第１エラーセットＥ1″はメモリ１６０へ送られ
て格納される。
【００２１】続いて、エラー検出ブロック１０５から第
２エラーセットＥ2が比較器１１０と減算器１２０へ送
られる。比較器１１０はメモリ１６０から第１ラインセ
グメントＶ1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットＥ
1″を読み出し、第２エラーセットＥ2に対するエラー値
と第２差分エラーセットＥ2′に対するエラー値とを比
較する。ここで、Ｅ2′＝（ｅ21−ｅ11″，ｅ22−
ｅ12″，．．．，ｅ2j−ｅ1j″，．．．，ｅ2N−
ｅ1N″）と定義され、ｅ1j″は第１ラインセグメントＶ
1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットＥ1″のｊ番
目のエラーを、ｅ2jは第２ラインセグメントＶ2Ｖ3に対
する第２エラーセットＥ2のｊ番目のエラーを表し、ｊ
は１以上Ｎ以下の整数である。Ｅ2のエラー値及びＥ2′
のエラー値は、各々、
２エラーセットＥ2が比較器１１０と減算器１２０へ送
られる。比較器１１０はメモリ１６０から第１ラインセ
グメントＶ1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットＥ
1″を読み出し、第２エラーセットＥ2に対するエラー値
と第２差分エラーセットＥ2′に対するエラー値とを比
較する。ここで、Ｅ2′＝（ｅ21−ｅ11″，ｅ22−
ｅ12″，．．．，ｅ2j−ｅ1j″，．．．，ｅ2N−
ｅ1N″）と定義され、ｅ1j″は第１ラインセグメントＶ
1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットＥ1″のｊ番
目のエラーを、ｅ2jは第２ラインセグメントＶ2Ｖ3に対
する第２エラーセットＥ2のｊ番目のエラーを表し、ｊ
は１以上Ｎ以下の整数である。Ｅ2のエラー値及びＥ2′
のエラー値は、各々、
【００２２】
【数９】
【００２３】
【数１０】
【００２４】として定義される絶対値エラーの平均であ
る。この場合、ＡＥ2は第２エラーセットに対する絶対
値エラーの平均であり、ＡＥ2′は第２差分エラーセッ
トに対する絶対値エラーの平均である。
る。この場合、ＡＥ2は第２エラーセットに対する絶対
値エラーの平均であり、ＡＥ2′は第２差分エラーセッ
トに対する絶対値エラーの平均である。
【００２５】エラー値ＡＥ2がエラー値ＡＥ2′より大き
くない場合、比較器１１０は第１制御信号をラインＬ４
０を通じて補償器１１５へと送るとともにラインＬ２０
を通じてデータフォーマッティング回路１８０へと送
る。
くない場合、比較器１１０は第１制御信号をラインＬ４
０を通じて補償器１１５へと送るとともにラインＬ２０
を通じてデータフォーマッティング回路１８０へと送
る。
【００２６】エラー値の計算において、絶対値エラーの
平均の代わりに、以下のように定義されるエラーの２乗
平均を用いることもできる。
平均の代わりに、以下のように定義されるエラーの２乗
平均を用いることもできる。
【００２７】
【数１１】
【００２８】
【数１２】
【００２９】この場合、ＳＥ2及びＳＥ2′は各々第２エ
ラーセットのエラーの２乗平均と第２差分エラーセット
に対するエラーの２乗平均を表す。
ラーセットのエラーの２乗平均と第２差分エラーセット
に対するエラーの２乗平均を表す。
【００３０】比較器１１０から第１制御信号が生成され
た場合、補償器１１５は「０」値のエラーを有する予測
エラーセットＥ0を減算器１２０と加算器１５０へ出力
する。ｉ番目のエラーセットＥiが比較器１１０に入力
された後、第２制御信号が比較器１１０から出力された
場合は、補償器１１５は復元された（ｉー１）番目のエ
ラーセットＥ(i-1)″をメモリ１６０から読み出し、予
測エラーセットとして減算器１２０と加算器１１５へ供
給する。従って、第２制御信号が比較器１１０から供給
される場合、減算器１２０は復元された（ｉー１）番目
のエラーセットＥ(i-1)″＝｛ｅ(i-1)j″｝と全く同じ
予測エラーセットをエラー検出ブロック１０５から入力
されるｉ番目のエラーセットＥi＝｛ｅij｝から減算し
て、ｉ番目の差分エラーセットＥi′＝｛ｅij−ｅ
(i-j)j″｝＝（ｅi1−ｅ(i-1)1″，ｅi2−
ｅ(i-1)2″，．．．，ｅij−ｅ(i-1)j″，，．．．，ｅ
iN−ｅ(i-1)N″）を生成する（ここでｊは１以上Ｎ以下
の整数）。
た場合、補償器１１５は「０」値のエラーを有する予測
エラーセットＥ0を減算器１２０と加算器１５０へ出力
する。ｉ番目のエラーセットＥiが比較器１１０に入力
された後、第２制御信号が比較器１１０から出力された
場合は、補償器１１５は復元された（ｉー１）番目のエ
ラーセットＥ(i-1)″をメモリ１６０から読み出し、予
測エラーセットとして減算器１２０と加算器１１５へ供
給する。従って、第２制御信号が比較器１１０から供給
される場合、減算器１２０は復元された（ｉー１）番目
のエラーセットＥ(i-1)″＝｛ｅ(i-1)j″｝と全く同じ
予測エラーセットをエラー検出ブロック１０５から入力
されるｉ番目のエラーセットＥi＝｛ｅij｝から減算し
て、ｉ番目の差分エラーセットＥi′＝｛ｅij−ｅ
(i-j)j″｝＝（ｅi1−ｅ(i-1)1″，ｅi2−
ｅ(i-1)2″，．．．，ｅij−ｅ(i-1)j″，，．．．，ｅ
iN−ｅ(i-1)N″）を生成する（ここでｊは１以上Ｎ以下
の整数）。
【００３１】よって、第２エラーセットＥ2が比較器１
１０へ伝達された後に、第２制御信号が比較器１１０か
ら出力される場合、補償器１１５は第１ラインセグメン
トＶ1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットをメモリ
１６０から読み出し、第２ラインセグメントＶ2Ｖ3に対
する予測エラーセットとして減算器１２０と加算器１５
０へ供給する。
１０へ伝達された後に、第２制御信号が比較器１１０か
ら出力される場合、補償器１１５は第１ラインセグメン
トＶ1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットをメモリ
１６０から読み出し、第２ラインセグメントＶ2Ｖ3に対
する予測エラーセットとして減算器１２０と加算器１５
０へ供給する。
【００３２】第２エラーセットに対しても、変換ブロッ
ク１２５、量子化器１３０、逆量子化器１３５、逆変換
ブロック１４０、加算器１５０及び統計的符号化器１７
０は、第１エラーセットＥ1に対して上述したのと同様
に動作するため、これらに対する説明は省略する。メモ
リ１６０においては、既に格納された第１ラインセグメ
ントＶ1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットＥ1″
が第２ラインセグメントＶ2Ｖ3に対する復元された第２
エラーセットＥ2″に更新される。第２エラーセットに
対して説明した前記過程は、全ての輪郭線セグメントに
対するエラーセットに対して処理がなされるまで繰り返
される。
ク１２５、量子化器１３０、逆量子化器１３５、逆変換
ブロック１４０、加算器１５０及び統計的符号化器１７
０は、第１エラーセットＥ1に対して上述したのと同様
に動作するため、これらに対する説明は省略する。メモ
リ１６０においては、既に格納された第１ラインセグメ
ントＶ1Ｖ2に対する復元された第１エラーセットＥ1″
が第２ラインセグメントＶ2Ｖ3に対する復元された第２
エラーセットＥ2″に更新される。第２エラーセットに
対して説明した前記過程は、全ての輪郭線セグメントに
対するエラーセットに対して処理がなされるまで繰り返
される。
【００３３】データフォーマッティング回路１８０は、
比較器１１０からの制御信号に対応して、符号化された
信号に追加ビットを添加する。即ち、符号化された信号
に対して、第１制御信号が比較器１１０から送られてく
る場合、符号化された信号にはこの第１制御信号が追加
ビット（例えば、０）として付け加えられ、符号化され
た信号がセグメント内符号化（intra-coding）されたこ
とを表す。符号化された信号に対して第２制御信号が送
られてくる場合は、符号化された信号にはこの第２制御
信号が追加ビット（例えば、１）として付け加えられ、
符号化された信号がセグメント間符号化（inter-codin
g）されたことを表す。即ち、前の輪郭線セグメントに
対して差分エラーセットが計算され符号化されたことを
表す。その後、追加ビットを含む各符号化された信号と
頂点情報は、適切な形態にフォーマットされて伝送器
（図示せず）へ送られ伝送される。
比較器１１０からの制御信号に対応して、符号化された
信号に追加ビットを添加する。即ち、符号化された信号
に対して、第１制御信号が比較器１１０から送られてく
る場合、符号化された信号にはこの第１制御信号が追加
ビット（例えば、０）として付け加えられ、符号化され
た信号がセグメント内符号化（intra-coding）されたこ
とを表す。符号化された信号に対して第２制御信号が送
られてくる場合は、符号化された信号にはこの第２制御
信号が追加ビット（例えば、１）として付け加えられ、
符号化された信号がセグメント間符号化（inter-codin
g）されたことを表す。即ち、前の輪郭線セグメントに
対して差分エラーセットが計算され符号化されたことを
表す。その後、追加ビットを含む各符号化された信号と
頂点情報は、適切な形態にフォーマットされて伝送器
（図示せず）へ送られ伝送される。
【００３４】上記において、本発明の特定の実施例につ
いて説明したが、本明細書に記載した特許請求の範囲を
逸脱することなく、当業者は種々の変更を加え得ること
は勿論である。
いて説明したが、本明細書に記載した特許請求の範囲を
逸脱することなく、当業者は種々の変更を加え得ること
は勿論である。
【００３５】
【発明の効果】従って、本発明によれば、映像信号にお
ける物体の輪郭線を多角形近似に基づいて、隣接した輪
郭線セグメント間の相関を利用して符号化を行うことに
よって伝送するデータ量をより減縮することができる。
また本方法は、コンピュータをプログラムに従って動作
させることで実行可能であり、そのようなプログラムは
所定の媒体に記憶させることが可能である。
ける物体の輪郭線を多角形近似に基づいて、隣接した輪
郭線セグメント間の相関を利用して符号化を行うことに
よって伝送するデータ量をより減縮することができる。
また本方法は、コンピュータをプログラムに従って動作
させることで実行可能であり、そのようなプログラムは
所定の媒体に記憶させることが可能である。
【図１】本発明による映像信号における物体輪郭線を符
号化するための方法を示すためのブロック図である。
号化するための方法を示すためのブロック図である。
【図２】隣接する２つの頂点を連結する各々のラインセ
グメントと各々の該当する輪郭線セグメントの間のエラ
ーを表す例示図である。
グメントと各々の該当する輪郭線セグメントの間のエラ
ーを表す例示図である。
１００ 多角形近似ブロック １０５ エラー検出ブロック １１０ 比較器 １１５ 補償器 １２０ 減算器 １２５ 変換ブロック １３０ 量子化器 １３５ 逆量子化器 １４０ 逆変換ブロック １５０ 加算器 １６０ メモリ １７０ 統計的符号化器 １８０ データフォーマッティング回路
Claims (16)
- 【請求項１】 基準輪郭線セグメントを含む複数の輪
郭線セグメントに分割された物体の輪郭線を各輪郭線セ
グメントの両端点を連結するラインセグメントによって
近似する多角形近似に基づいた映像信号における物体の
輪郭線符号化方法であって、 前記基準輪郭線セグメントと前記基準輪郭線セグメント
の両端点を連結する第１ラインセグメントとの差を表す
第１近似エラーセットを求める第１過程と、 前記基準輪郭線セグメントではない残りの輪郭線セグメ
ントの中の１つ（第２輪郭線セグメント）とその両端点
を連結する第２ラインセグメントとの差を表す第２近似
エラーセットを求める第２過程と、 前記第１近似エラーセットを前記第２近似エラーセット
から引き算して、差分エラーセットを計算する第３過程
と、 各差分エラーの大きさに基づいて、前記差分エラーセッ
トに対するエラー値である第１エラー値を求める第４過
程と、 各第２近似エラーの大きさに基づいて、前記第２近似エ
ラーセットに対するエラー値である第２エラー値を求め
る第５過程と、 前記第１エラー値と前記第２エラー値とに基づいて、前
記差分エラーセットと前記第２近似エラーセットのうち
いずれか一方を前記第２輪郭線セグメントに対するエラ
ーセットとして選択する第６過程と、 前記エラーセットを符号化して符号化されたエラーセッ
トを生成する第７過程とを含むことを特徴とする映像信
号における物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項２】 前記第２近似エラーセットを得るため
の前記第２過程が、 前記第２ラインセグメント上にＮ（Ｎは正の整数）個の
サンプルポイントを決定する第２−１過程と、 各々一つのサンプルポイントから、そのサンプルポイン
トを通り前記第２ラインセグメントに垂直な直線と前記
第２輪郭線セグメントとの交点までの変位を表すＮ個の
第２近似エラーを計算することによって前記第２近似エ
ラーセットを求める第２−２過程とを含むことを特徴と
する請求項１に記載の映像信号における物体の輪郭線符
号化方法。 - 【請求項３】 前記変位は、前記サンプルポイントと
前記交点との間の距離と、前記第２ラインセグメントに
対する前記交点の相対位置を示す符号とによって表され
ることを特徴とする請求項２に記載の映像信号における
物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項４】 前記第７過程の後に、 前記符号化されたエラーセットを復号化して復元された
エラーセットを得る第８過程と、 前記第６過程で前記差分エラーセットが選択された場合
には前記第１近似エラーセットを前記復元されたエラー
セットに加算してその結果を復元された第２近似エラー
セットとし、そうでない場合には前記復元されたエラー
セットを復元された第２近似エラーセットとする第９過
程と、 前記復元された第２近似エラーセットで前記第１近似エ
ラーセットを、前記第２輪郭線セグメントで前記基準輪
郭線セグメントを置換する第１０過程と、 残りのラインセグメントに対して前記第２過程から第１
０過程を繰り返す第１１過程とを更に含むことを特徴と
する請求項１に記載の映像信号における物体の輪郭線符
号化方法。 - 【請求項５】 前記第１近似エラーセットを求めるた
めの前記第１過程が、 前記第１ラインセグメント上にＮ個のサンプルポイント
を決定する第１ー１過程と、 前記基準エラーの一つは一つのサンプルポイントから、
そのサンプルポイントを通り前記第１ラインセグメント
に垂直な直線と前記基準輪郭線セグメントとの交点まで
の変位を表すものとし、前記変位を前記サンプルポイン
トと前記交点との間の距離と前記第１ラインセグメント
に対する前記交点の相対位置を表す符号とによって表す
ことによって前記基準エラーセットを求める第１−２過
程と、 前記基準エラーセットを符号化して符号化された基準エ
ラーセットを生成する第１−３過程と、 前記符号化された基準エラーセットを復号化して復元さ
れた基準エラーセットを生成する第１−４過程と、 前記復元された基準エラーセットで前記第１近似エラー
セットを置換する第１−５過程とを含むことを特徴とす
る請求項４に記載の映像信号における物体の輪郭線符号
化方法。 - 【請求項６】 前記基準輪郭線セグメントの両端点の
うち一つの点が前記第２輪郭線セグメントの両端点の一
つと一致することを特徴とする請求項５に記載の映像信
号における物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項７】 前記第６過程が、 前記第１エラー値と前記第２エラー値とを比較する第６
−１過程と、 前記第１エラー値が前記第２エラー値より大きくなけれ
ば前記差分エラーセットをエラーセットとして選択し、
そうでなければ前記第２近似エラーセットをエラーセッ
トとして選択する第６−２過程とを含むことを特徴とす
る請求項６に記載の映像信号における物体の輪郭線符号
化方法。 - 【請求項８】 ｅ2jが前記第２近似エラーセットのｊ
番目のエラーを表し、ｅ1j″が前記復元された基準エラ
ーセットのｊ番目のエラーを表すとき、前記第１エラー
値が、 【数１】 で定義され、前記第２エラー値が、 【数２】 で定義されることを特徴とする請求項５に記載の映像信
号における物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項９】 ｅ2jが前記第２近似エラーセットのｊ
番目のエラーを表し、ｅ1j″が前記復元された基準エラ
ーセットのｊ番目のエラーを表すとき、前記第１エラー
値が、 【数３】 で定義され、前記第２エラー値が、 【数４】 で定義されることを特徴とする請求項５に記載の映像信
号における物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１０】 前記第２ラインセグメント上の前記
Ｎ個のサンプルポイントが、互いに等間隔で離れている
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号における物
体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１１】 前記第１ラインセグメント上の前記
Ｎ個のサンプルポイントが、互いに等間隔で離れている
ことを特徴とする請求項５に記載の映像信号における物
体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１２】 映像信号における物体の輪郭線符号
化方法であって、 輪郭線上に複数の頂点を決定してそれらの頂点の位置を
示す頂点情報を生成する第１過程と、 前記輪郭線を隣接する２つの頂点の間に画定される複数
の輪郭線セグメントに分け、各輪郭線セグメントをその
輪郭線セグメントを画定する２つの頂点を連結するライ
ンセグメントによって近似する第２過程と、 前記ラインセグメントに順に番号を付ける第３過程と、 Ｎ（Ｎは正の整数）個のサンプルポイントを第１のライ
ンセグメント上に決定し、一つのサンプルポイントから
そのサンプルポイントを通り前記第１ラインセグメント
に垂直な直線と前記第１ラインセグメントに対応する輪
郭線セグメントとの交点までの変位を各々表すＮ個のエ
ラーを計算して第１エラーセットを生成する第４過程
と、 前記第１エラーセットを符号化して符号化されたエラー
セットを生成する第５過程と、 前記符号化されたエラーセットを復号化して復号化され
たエラーセットを生成する第６過程と、 前記第１ラインセグメントの代わりに次のラインセグメ
ントを前記第４過程に代入して次のエラーセットを生成
する第７過程と、 前記次のエラーセットから前記復号化されたエラーセッ
トを引き算して差分エラーセットを求める第８過程と、 前記次のエラーセットのエラー値と前記差分エラーセッ
トのエラー値を各エラーセットのエラーの大きさを用い
て求め、それらのエラー値を比較する第９過程と、 前記次のエラーセットのエラー値が前記差分エラーセッ
トのエラー値より大きくなければ「０」値であるエラー
を有するエラーセットを予測エラーセットとし、そうで
なければ前記復号化されたエラーセットを予測エラーセ
ットとする第１０過程と、 前記次のエラーセットから前記予測エラーセットを引き
算して差分エラーセットを生成する第１１過程とを含む
ことを特徴とする映像信号における物体の輪郭線符号化
方法。 - 【請求項１３】 前記第１１過程以降に、 前記第１エラーセットの代わりに前記第１１過程で求め
られる前記差分エラーセットについて前記第５過程と前
記第６過程とを繰り返す第１２過程と、 前記第１２過程で生成される復号化されたエラーセット
を前記第１０過程で生成される前記予測エラーセットに
加算して復元されたエラーセットを生成する第１３過程
と、 前記第７過程を繰り返す第１４過程と、 前記第１４過程で生成された次のエラーセットから前記
復元されたエラーセットを引き算して差分エラーセット
を求める第１５過程と、 前記第１４過程で生成された次のエラーセットと前記第
１５過程で生成された差分エラーセットについて前記第
９過程から前記第１３過程までを繰り返す第１６過程
と、 残りのラインセグメントに対して前記第１４過程から前
記第１６過程までを繰り返す第１７過程とをさらに含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の映像信号における
物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１４】 前記第４過程での前記変位は前記サ
ンプルポイントと前記交点との間の距離と前記第１ライ
ンセグメントに対する前記交点の相対位置を示す符号化
とによって表されることを特徴とする請求項１３に記載
の映像信号における物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１５】 ｅ2jが前記次のエラーセットのｊ番
目のエラーを表し、ｅ1j″が前記復号化されたエラーセ
ットのｊ番目のエラーを表すとき、前記次のエラーセッ
トのエラー値が、 【数５】 で定義され、前記差分エラーセットのエラー値が、 【数６】 で定義されることを特徴とする請求項１２に記載の映像
信号における物体の輪郭線符号化方法。 - 【請求項１６】 ｅ2jが前記次のエラーセットのｊ番
目のエラーを表し、ｅ1j″が前記復号化されたエラーセ
ットのｊ番目のエラーを表すとき、前記次のエラーセッ
トのエラー値が、 【数７】 で定義され、前記差分エラーセットのエラー値が、 【数８】 で定義されることを特徴とする請求項１２に記載の映像
信号の物体の輪郭線符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33988896A JP3859786B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 映像信号における物体の輪郭線符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33988896A JP3859786B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 映像信号における物体の輪郭線符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10187998A true JPH10187998A (ja) | 1998-07-21 |
| JP3859786B2 JP3859786B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=18331766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33988896A Expired - Fee Related JP3859786B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 映像信号における物体の輪郭線符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3859786B2 (ja) |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP33988896A patent/JP3859786B2/ja not_active Expired - Fee Related
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