JPH11196420A - モード信号符号化装置 - Google Patents

モード信号符号化装置

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JPH11196420A
JPH11196420A JP9336968A JP33696897A JPH11196420A JP H11196420 A JPH11196420 A JP H11196420A JP 9336968 A JP9336968 A JP 9336968A JP 33696897 A JP33696897 A JP 33696897A JP H11196420 A JPH11196420 A JP H11196420A
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signal
inter
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intra
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JP9336968A
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English (en)
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Seok-Won Han
錫源 韓
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WiniaDaewoo Co Ltd
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Daewoo Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 インタレース形状符号化器において２つの
フィールドの間の相関関係を考慮して効率的にモード信
号を符号化するモード信号符号化装置を提供する。 【解決手段】 第１及び第２基準ブロックに対する目
標ブロックのエラーが予め定められた閾値以下である
と、第１及び第２指示信号を各々生成するフレーム検出
部１０と、目標ブロックを上部及び下部フィールドに分
割するフレーム分割器２０と、上部フィールド符号化デ
ータと上部モードとを生成する上部フィールド符号化部
３０と、下部フィールド符号化データと下部モードとを
生成する下部フィールド符号化部５０と、上部モードに
基づいて、下部モードを変更して変更済みの下部モード
を生成する下部モード符号化回路８０と、上部モードを
変更済みの下部モードに多重化してモードを生成するMU
X９０とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２値形状信号のモ
ード信号を符号化する装置に関し、特に、インタレース
形状符号化器において２つのフィールドの間の相関関係
を用いてモード信号を符号化するモード信号符号化装置
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
ディジタルビデオシステムにおいて、映像フレーム信号
は「画素」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、各映像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。
【０００３】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。
【０００４】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、いわゆ
る物体指向分析／合成符号化方法（Object-Oriented An
alysis-Synthesis coding technique)がある。この物体
指向分析／合成符号化技法によれば、入力映像信号は複
数の物体（オブジェクト）に分けられ、各物体の動き、
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
メータが互いに異なる符号化チャネルを通じて取り扱わ
れる。
【０００５】そのような物体指向分析/合成符号化方法
の一例として、所謂、ＭＰＥＧ-４(Moving Picture Exp
erts Group phase ４)があるが、このＭＰＥＧ-４は低
ビットレート通信、対話式マルチメディア(例えば、ゲ
ーム、対話式テレビ、等々）及び領域監視用機器のよう
な応用分野において内容ベース対話式、改善された符号
化効率及び/または汎用アクセシビリティを可能するよ
うにする視聴符号化標準案を提供する。
【０００６】ＭＰＥＧ-４において、入力ビデオ映像
は、使用者がアクセスして操作できるビットストリーム
内のエンティティに対応する、複数のビデオ物体平面
(ＶＯＰ,Video Object Plane)に分けられる。ＶＯＰは
物体としても定義され、その幅及び高さが各物体を取り
囲む１６画素（マクロブロックの大きさ）の最小倍数に
なる四角形で表され得る。よって、符号化はＶＯＰ単
位、即ち、物体単位で入力ビデオ映像を取り扱うことに
なる。
【０００７】ＭＰＥＧ-４に記載のＶＯＰは、２値マス
クで表現される形状情報と、クロミナンスデータ及びル
ミナンスデータよりなる色情報とを有する。２値マスク
において、１つの２値(例えば、０)はＶＯＰにおける物
体の外側に位置する画素(背景画素)を、他方の２値(例
えば、２５５)は物体の内側に位置する画素(物体画素)
を各々表す。
【０００８】フレームまたはＶＯＰ内の物体の位置及び
形状を表す２値形状信号は、例えば、「１６×１６」の
２値画素の大きさの２値アルファブロック(ＢＡＢ: Bin
aryAlpha Block)として表現され、各々の２値画素は、
例えば、背景画素を表す値「０」及び物体画素を表す値
「２５５」のうちのいずれか１つである。
【０００９】ＢＡＢは、公知のビットマップベース形状
符号化(Context-based ArithmeticEncoding: ＣＡＥ)技
法によって符号化されるＢＡＢ(BAB; Binary alpha blo
ck)で表現される。詳述すると、イントラモードにおい
て現フレーム(ＶＯＰ)内のＢＡＢは、イントラＣＡＥ方
法を用いて符号化され、符号化ＢＡＢが生成される。こ
こで、イントラＣＡＥ方法において、現フレーム内のＢ
ＡＢの２値画素のコンテキスト値は現フレーム(または
ＶＯＰ)内のＢＡＢの２値画素の周囲にある２値画素の
コンテキスト値を用いて求められる。
【００１０】インターモードにおいて、現フレーム(Ｖ
ＯＰ)内のＢＡＢは、イントラＣＡＥ方法及びインター
ＣＡＥ方法のうち予め定められた１つの技法を用いて符
号化され、符号化ＢＡＢが生成される。インターＣＡＥ
方法において、現フレーム内のＢＡＢの２値画素のコン
テキスト値は現フレーム(またはＶＯＰ)内のＢＡＢの２
値画素の周囲にある２値画素のコンテキスト値及び前フ
レーム内の２値画素のコンテキスト値を用いて求められ
る(ＭＰＥＧ−４ Video Verification Model Version
７.０,International Organization for Standardizati
on, Coding of Moving and Associated Audio Informat
ion, ISO/IEC JTC１/SC２９/WG１１ MPEG９７/N１６４
２, Bristol, April, pp２８-３０参照)。
【００１１】一方、符号化効率を向上させるために、例
えば、従来のＣＡＥ方法によると、ＢＡＢ内の全ての２
値画素値を符号化して、符号化２値画素値を復号器へ伝
送する代わりにＢＡＢに対する該当する符号化の条件を
表すかまたは特徴付けられるモード信号を符号化して、
符号化モード信号を伝送する。
【００１２】従来のモード符号化方法によると、ＢＡＢ
を符号化することにおいて各々のＢＡＢに対して次の
［表１］に示すように７個の互いに異なるモードのうち
のいずれか１つを表すモード信号を与え、これを符号化
モード信号として符号化して伝送する。
【００１３】
【表１】
【００１４】［表１］を参照すると、７個のモード信号
がある。即ち、ＢＡＢに対する動きベクトル差分(ＭＶ
Ｄs: Motion Vector Difference for shape)が「０」と定
義され、ＢＡＢ内の２値画素値が符号化されていないこ
とを表す第１モード信号(ここで、ＭＶＤsはＢＡＢの動
きベクトル(ＭＶ: Motion Vector)及びＢＡＢに対する
動きベクトル予測値(ＭＶＰs: Motion Vector Predicto
r for shape)との間の差を表す)と、ＢＡＢに対するＭ
ＶＤが「０」と定義されず、ＢＡＢ内の２値画素値が符号
化されていないことを表す第２モード信号と、ＢＡＢ内
の全ての２値画素値が背景画素として定義されることを
表す第３モード信号と、ＢＡＢ内の全ての２値画素が物
体画素として定義されることを表す第４モード信号と、
ＢＡＢ内の２値画素値がイントラＣＡＥ符号化されるこ
とを表す第５モード信号と、ＢＡＢに対するＭＶＤが
「０」と定義され、ＢＡＢ内の２値画素値がインターＣＡ
Ｅ符号化されることを表す第６モード信号と、ＢＡＢに
対するＭＶＤが「０」と定義されず、ＢＡＢ内の２値画素
値がインターＣＡＥ符号化されることを表す第７モード
信号がある(ＭＰＥＧ−４ Video Verification Model V
ersion ７.０,International Organization for Standa
rdization, Coding of Moving and AssociatedAudio In
formation, ISO/IEC JTC１/SC２９/WG１１ MPEG９７/N
１６４２, Bristol, April, １９９７, pp ２０-２１参
照)。
【００１５】上記のような従来のモード符号化方法を採
択している従来の２値形状信号符号化方法は、基本的に
プログレッシブ符号化(Progressive Coding)方法であ
る。即ち、従来の２値形状信号符号化方法においては、
フィールド別の動きベクトル推定技法を用いて行われる
インタレース符号化(Interlaced Coding)方法は用いら
れない。従って、フレーム間の時間的及び/または空間
的な相関度がフィールド間の時間的及び/または空間的
な相関度より低い場合にもインタレース符号化技法は考
慮されなかったので、符号化効率を向上させるに限界が
あるという不都合がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、インタレース形状符号化器において２つのフィール
ドの間の相関関係を考慮して効率的にモード信号を符号
化するモード信号符号化装置を提供することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、上部フィールドの上
部モードに基づいて下部フィールドの下部モードを変更
することによって効率的にモード信号を符号化するモー
ド信号符号化装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決する手段】上記の目的を達成するために、
各々のピクチャーが第１値または第２値のうちのいずれ
か１つを有するＭ×Ｎ個の画素よりなる複数のブロック
に分割される複数のピクチャーを備える２値形状信号
の、符号化されるべき現ピクチャーのブロックのうちの
いずれか１つを表す目標ブロックのモード信号を符号化
するモード信号符号化装置であって、各基準ブロックが
Ｍ×Ｎ個の画素を有し、第１及び第２基準ブロックの全
ての画素が各々第１及び第２値を有するとき、前記第１
基準ブロックに対する前記目標ブロックのエラーが予め
定められた閾値以下である場合は、第１指示信号を生成
し、前記第２基準ブロックに対する前記目標ブロックの
エラーが前記予め定められた閾値以下である場合に、第
２指示信号を生成するフレーム検出手段と、前記目標ブ
ロックを、前記目標ブロックの全ての奇数の行がＭ/２
×Ｎ個の画素を有する上部フィールドと、前記目標ブロ
ックの全ての偶数の行がＭ/２×Ｎ個の画素を有する下
部フィールドとに分割するフレーム分割器と、前記上部
フィールドを符号化して、上部フィールド符号化データ
と、前記上部フィールド符号化データの符号化条件を表
す上部モードとを生成する上部フィールド符号化器と、
前記上部フィールド符号化データに基づいて、前記下部
フィールドを符号化して下部フィールド符号化データ
と、前記下部フィールド符号化データの符号化条件を表
す下部モードとを生成する下部フィールド符号化器と、
前記上部モードに基づいて、前記下部モードを変更して
変更済みの下部モードを生成する下部モードモジュレー
ターと、前記上部モードを前記変更済みの下部モードに
多重化してモードを生成する多重化器とを含むことを特
徴とするモード信号符号化装置が提供される。
【００１９】
【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。
【００２０】図１を参照すると、本発明の好適な実施例
によるインタレース形状コーダ(interlaced shape code
r)において２値アルファブロック(ＢＡＢ: binary alpg
block)に基づいて形状情報のモードを符号化する装置
が示されている。ここで、２値形状信号内に表れている
形状情報は、ピクチャー、即ちアルファ平面(alpha pla
ne)として称される。アルファ平面は複数の２値アルフ
ァブロックに分割され、２値アルファブロックは形状情
報としてフレーム検出回路１０に供給される。ここで、
２値アルファブロック(ＢＡＢ)はＭ×Ｎ個の２値画素を
有し、Ｍ及びＮは通常的に４〜６の範囲の偶数である。
【００２１】説明の便宜上、供給されるＢＡＢは前基準
ピクチャーから予測されたＰピクチャーである予測ピク
チャー(Ｐピクチャー)であると仮定する。
【００２２】フレーム検出回路１０は、各ＢＡＢの符号
化モードが「all_０」または「all_２５５」であるか否かを
調査する。特に、ＢＡＢは、好ましく４×４画素のサブ
ブロックの１６個の番号に分割する。ＢＡＢの全てのサ
ブブロックと「all_０」サブブロックとの間の全てのエラ
ーが予め定められた閾値の以下である場合、ＢＡＢの全
ての２値画素は画素値「０」を有する背景画素に変更さ
れ、ＢＡＢが「all_０」として定義されることを表す指示
信号Ｓ0=「all_０」がマルチプレクサ(ＭＵＸ)９０に供給
される。ここで、「all_０」サブブロックは、全て「０」の
２値画素値を有するサブブロックである。ＢＡＢの全て
のサブブロックと「all_２５５」との間の全てのエラーが
予め定められた閾値以下である場合、ＢＡＢの全ての２
値画素は画素値「２５５」を有する物体画素に変更され、
ＢＡＢが「all_２５５」として定義されることを表す指示
信号Ｓ0=「all_２５５」がＭＵＸ９０に供給される。ここ
で、「all_２５５」サブブロックは、全て「２５５」の２値
画素値を有するサブブロックである。ＢＡＢの符号化モ
ードが「all_０」または「all_２５５」のうちの何れでもな
い場合、ＢＡＢのアルファ平面はフレーム分割器２０に
供給される。
【００２３】フレーム分割器２０は、Ｍ×Ｎ個の２値画
素を有する各ＢＡＢをＢＡＢの上部及び下部フィールド
に分割する。ここで、Ｍ/２×Ｎ個の２値画素を有する
上部フィールドＢＡＢは各ＢＡＢの全ての奇数の行を有
し、Ｍ/２×Ｎ個の２値画素画素を有する下部フィール
ドＢＡＢは各ＢＡＢの全ての偶数の行を有し、フレーム
分割器２０はＢＡＢの上部及び下部フィールドを各々上
部及び下部フィールド符号化回路３０、５０に供給す
る。ＢＡＢが１６×１６画素を有する場合、ＢＡＢ上部
及び下部フィールドが全て８×１６画素を有するのが好
ましい。
【００２４】図２を参照すると、図１に示す上部フィー
ルド符号化回路３０の詳細なブロック図が示されてい
る。ここで、上部フィールドＢＡＢは現フィールドとし
てフィールド検出回路３１に供給される。
【００２５】フィールド検出回路３１は、フィールド単
位に基づいて現フィールドの符号化モードが「all_０」ま
たは「all_２５５」のうちのいずれか１つであるか否かを
検査する。最初、８×１６画素を有する現フィールド
は、好ましく４×４画素のサブブロックの８個の番号に
分割される。必要であれば、現フィールドは２×４画素
のサブブロックの１６個の番号に分割できる。
【００２６】現フィールドの全てのサブブロックと「all
_０」サブブロックとの間の全てのエラーが予め定められ
た閾値以下である場合、現フィールドの全ての２値画素
は画素値「０」を有する背景画素に変更され、現フィール
ドが「all_０」として定義されることを表す指示信号Ｓ1=
「all_０」がモード決定部４３に供給される。ここで、「a
ll_０」サブブロックは、全て「０」の２値画素値を有する
サブブロックである。現フィールドの全てのサブブロッ
クと「all_２５５」サブブロックとの間の全てのエラーが
予め定められた閾値以下である場合、現フィールド「all
_２５５」として定義されることを表す指示信号Ｓ1=「all
_２５５」がモードＭＵＸ９０に供給される。ここで、「a
ll_２５５」サブブロックは、全て「２５５」を有する２値
画素値を有するサブブロックである。現フィールドの符
号化モードが「all_０」または「all_２５５」のうちのいず
れか１つである場合、現フィールドが「all_０」または「a
ll_２５５」のうちのいずれか１つであることを表す指示
信号Ｓ1がモード決定部４３に供給される。現フィール
ドの符号化モードが「all_０」または「all_２５５」のうち
の何れでもない場合、現フィールドはフィールド「no_up
date」回路３２、ＭＥ及びＭＣ回路３３、フィールド再
構成部４４内の上部ＭＵＸ３５に供給される。
【００２７】ＭＥ及びＭＣ回路３３は、フィールド再構
成部４４内のメモリ３４から検索された候補ＭＶＰに基
づいて現フィールドの動きベクトル予測値(ＭＶＰ: mot
ionvector predictor)を決定し、現フィールドの動きベ
クトル(ＭＶ)及び動きベクトル差分(ＭＶＤ)を計算し、
境界動き補償(境界ＭＣ)フィールドを生成するためにＭ
Ｖによって動き補償を行い、ＭＶＤ及び境界ＭＣフィー
ルドを各々ＭＶＤ符号化回路３６及びフィールド「no_up
date」回路３２に供給する。ここで、ＭＶＤはＭＶとＭ
ＶＰとの間の変位を表し、境界ＭＣフィールドはＭＶに
よるＭＶＰに対応する各２値画素の前上部/下部フィー
ルドを変位させることによって獲得された動き補償フィ
ールド(ＭＣフィールド)及びＭＣフィールド周辺の「１」
画素幅の境界全体を表す。
【００２８】ＭＶＤ符号化回路３６は、ＭＶＤが「０」で
あるか否かを表すＭＶＤ信号Ｓ2を生成し、そのＭＶＤ
信号Ｓ2をモード決定部４３に供給する。ＭＶＤが「０」
でないと、ＭＶＤ符号化回路３６は現フィールドのＭＶ
Ｄを符号化して、この符号化ＭＶＤデータをラインＬ３
６を通じてコンテキストベース算術符号化部(ＣＡＥ)４
５内のインタービット計算部４０及びＭＵＸ９０に供給
する。
【００２９】一方、フィールド「no_update」回路３２
は、現フィールドがＭＣフィールドと同一であるか否か
を決定して、現フィールドが符号化されるべきか否かを
表す「no_update」信号Ｓ3をモード決定部４３に供給す
る。最初、フィールド「no_update」回路３２は現フィー
ルドをサブブロックに分割し、ＭＣフィールドをＭＣサ
ブブロックに分割する。ここで、各々のＭＣサブブロッ
クは２×４画素または４×４画素を有し、ＭＣフィール
ドは境界ＭＣフィールドの周辺の「１」画素幅の境界を捨
てることによって獲得される。フィールド「no_update」
回路３２は、各々のサブブロックとＭＣサブブロックに
対応するサブブロックとの間の各エラーが予め定められ
た閾値以下であるか否かを決定する。全てのエラーが予
め定められた閾値以下である場合、現フィールドが符号
化される必要がないので信号Ｓ3は「no_update」、即ち「n
ot_encoded」を確認するのが好ましい。
【００３０】これとは反対に、１つまたは複数のエラー
が予め定められた閾値より大きければ、即ち後述するよ
うに現フィールドが符号化される必要があれば、フィー
ルド「no_update」回路３２は現フィールドをＣＡＥ部４
５内のイントラコンテキストベース算術符号化(イント
ラＣＡＥ)回路３７及びインターＣＡＥ回路３９に供給
し、境界ＭＣをインターＣＡＥ回路３９に供給する。
【００３１】イントラＣＡＥ回路３７は、従来のイント
ラＣＡＥ方法を用いてラインＬ３５を通じて再構成部４
４内の上部ＭＵＸ３５から検索された再構成フィールド
の隣接する３個の番号に基づいて現フィールドの全ての
２値画素を符号化し、上部左側、上部または左側方向に
ある現フィールドに隣接する各々の隣接する再構成フィ
ールドは、各々、８×１６の再構成画素を有する。従来
のイントラＣＡＥ方法において、現フィールド内の各２
値画素のイントラコンテキスト値は、２値画素値の予め
定められた個数、即ち各２値画素を取囲む１０個の候補
画素を用いて計算される。ここで、候補画素は３個の隣
接する再構成フィールドにある全ての再構成画素とイン
トラＣＡＥ方法によって予め符号化された１つまたは複
数のイントラ符号化画素のうちから選択され、各２値画
素はこれに対してイントラ符号化画素として供給される
イントラコンテキスト値に基づいて符号化される。図５
Aを参照すると、斜線で示されている部分内の２値画素
に対して１０個の候補画素Ｃ0〜Ｃ9が示されている。こ
こで、候補画素Ｃ1は通常的に候補Ｃ0より先に、Ｃ2は
Ｃ1より先に、各々、符号化される。イントラ符号化画
素は、イントラＣＡＥデータとしてイントラビット計算
部３８及び選択部４２に供給される。
【００３２】イントラビット計算部３８はイントラＣＡ
Ｅデータを表すに必要なビット数を計算し、イントラＣ
ＡＥデータのビット数を比較部４１に供給する。
【００３３】一方、インターＣＡＥ回路３９は、ライン
Ｌ３５を通じて検索された隣接する再構成フィールドに
基づいて、現フィールドの全ての２値画素を符号化し、
インターＣＡＥ方法を用いて境界ＭＣフィールドを符号
化する。インターＣＡＥ方法において、現フィールド内
の各２値画素のインターコンテキスト値は２値画素値の
予め定められた番号、例えば現フィールド内の各２値画
素を取囲む再構成またはインター符号化フィールドの４
及び境界ＭＣフィールド内の境界ＭＣ画素の５を用いて
計算される。図５Ｂを参照すると、インターＣＡＥ方法
において、斜線で示されている部分内の２値画素に対す
る候補画素Ｃ0〜Ｃ8の９個の番号が示されている。ここ
で、各々の点線で示されているＣ4〜Ｃ8は境界フィール
ド内の境界ＭＣ画素を表し、各々の候補実線で示されて
いるＣ0〜Ｃ3は再構成フィールド内の再構成画素または
現フィールド内のインター符号化画素を表す。境界ＭＣ
画素Ｃ6が境界ＭＣフィールドであるように、斜線で示
されている２値画素が、現フィールドである。各２値画
素は、インターコンテキスト値に基づいて符号化され、
各２値画素に対するインター符号化画素を生成する。全
てのインター符号化画素は、インターＣＡＥデータとし
てインタービット計算部４０及び選択部４２に供給され
る。
【００３４】インタービット計算部４０は、インターＣ
ＡＥデータ及び符号化ＭＶＤデータを全て表すに必要な
ビット数を計算し、これを比較部４１に供給する。
【００３５】比較部４１は、イントラＣＡＥデータのビ
ット数とインターＣＡＥデータ及び符号化ＭＶＤデータ
のビット数とを比較する。比較部４１において、イント
ラＣＡＥデータのビット数が、インターＣＡＥデータ及
び符号化ＭＶＤデータのビット数より小さい場合は、イ
ントラＣＡＥデータを表すイントラ/インター信号Ｓ
4が、選択部４２及びモード決定部４３に供給され、そ
うでない場合には、インターＣＡＥデータ及び符号化Ｍ
ＶＤデータを表すイントラ/インター信号Ｓ4が供給され
る。
【００３６】イントラ/インター信号Ｓ4に応答して、選
択部４２はイントラＣＡＥデータまたはインターＣＡＥ
データのうちのいずれか１つと符号化ＭＶＤデータとを
選択することによって、選択結果をラインＬ４２を通じ
てＭＵＸ９５に供給する。
【００３７】一方、モード決定部４３は、現フィールド
の上部モード、即ち信号にＳ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4基づく上
部フィールドを生成し、その上部モードをフィールド再
構成部４４内の上部ＭＵＸ３５及び図１中の上部モード
符号化部７０に供給する。
【００３８】モード決定部４３から出力される上部モー
ドに応答して、上部ＭＵＸ３５は現フィールドを再構成
して再構成フィールドを生成する。言換えれば、上部Ｍ
ＵＸ３５は、上部モードに基づいて再構成ＢＡＢを有す
るＭＣ及びＭＥ回路３３から入力された境界ＭＣＢＡＢ
のうち「all_０」、「all_２５５」、現フィールドの自体ま
たはＭＣフィールドを置換する。再構成フィールドは、
次のフィールドを処理するために、ラインＬ３５を通じ
て、上部ＭＵＸ３５からメモリ３４、イントラＣＡＥ回
路３７及びインターＣＡＥ回路３９に供給される。また
再構成フィールドは、下部フィールドを処理するライン
Ｌ３５を通じて、図３中の上部ＣＡＥ回路６６及び下部
ＭＵＸ５５に供給される。
【００３９】図１を再び参照すると、上部モード符号化
部７０は上部モード信号を下部モード符号化部８０内の
下部モードモジュレーター８５及びＭＵＸ９０に供給す
るために、従来の統計的な符号化技法に基づいて、現Ｂ
ＡＢに対する上部モード信号を生成する。表２を参照す
ると、信号Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3及びＳ4に基づくＰピクチャー
内の上部フィールドＢＡＢに対する７個の上部モード信
号Ｔ１〜Ｔ７が例として示されている。ここで、Ｔ１
は、ＢＡＢに対する形状の動きベクトル差分(ＭＶＤ)が
「０」として定義され、 ＢＡＢ内の全ての２値画素は符
号化される必要がないことを表す第１上部モードを表
す。
【００４０】
【表２】
【００４１】図３を参照すると、図１に示されている下
部フィールド符号化回路の詳細なブロック図が示されて
おり、下部フィールドＢＡＢが他の現フィールドとして
フィールド検出回路５１に供給される。下部フィールド
符号化回路５０は、ＣＡＥ符号化部６５及びモード決定
部６３のみを除いて、上部フィールド符号化部３０と類
似であるため、下部フィールド符号化部は次のように簡
略に説明される。
【００４２】フィールド検出部５１において、現フィー
ルドが「all_０」及び「all_２５５」のうちのいずれか１つ
として定義されることを表す指示信号Ｓ6がモード決定
回路６３に供給される。現フィールドの符号化モードが
「all_０」または「all_２５５」のうちの何れでもない場
合、現フィールドはフィールド「no_update」回路５２、
ＭＥ及びＭＣ回路５３及びフィールド再構成部６４内の
下部ＭＵＸ５５に供給される。
【００４３】ＭＥ及びＭＣ回路５３は、従来のＭＰＥＧ
-４によってフィールド再構成部６４内のメモリ３４か
ら検索された候補ＭＶＰに基づいて現フィールドの動き
ベクトル予測値(ＭＶＰ)を生成する。ここで、各々の候
補ＭＶＰは、好ましくは、メモリ３４内の再構成下部フ
ィールドのうちから選択される。通常的に上部フィール
ド符号化部３０及び下部フィールド符号化部５０はメモ
リ３４を有する。現フィールドのＭＶ及びＭＶＤを計算
した後、ＭＥ及びＭＣ回路５３はＭＶＤ及び境界ＭＣフ
ィールドを各々ＭＶＤ符号化回路５６及びフィールド「n
o_update」回路５２に供給する。
【００４４】実際にＭＶＤ符号化回路３６と同一のＭＶ
Ｄ符号化回路５６は、ＭＶＤが「０」であるか否かを表す
ＭＶＤ信号Ｓ6をモード決定回路６３に供給し、ＭＶＤ
があれば現フィールドのＭＶＤを符号化して符号化ＭＶ
Ｄデータ自体をラインＬ５６を通じてインタービット計
算回路６０及びＭＵＸ９０に供給する。
【００４５】一方、フィールド「no_update」回路５２
は、「no_update」信号Ｓ7をモード決定回路６３に供給す
る。ここで、「no_update」信号Ｓ7は、現フィールドがＭ
Ｃフィールドと同一であるか否かを表すため、現フィー
ルドが符号化されなければならない。現フィールドが後
述したように符号化されるべきであれば、フィールド「n
o_update」回路５２は、現フィールドを上部ＣＡＥ回路
６６に更に供給する点のみを除いて、上部フィールド符
号化回路３０に対する上述した類似な方式で現フィール
ド及び境界ＭＣフィールドをＣＡＥ符号化部６５に供給
する。
【００４６】ＣＡＥ符号化部６５は、上部ＣＡＥ回路６
６、上部モード選択部６７及び上部ビット計算部６８を
更に有する点のみを除いて、図２に示されているＣＡＥ
部４５と類似である。言換えれば、イントラＣＡＥ回路
５７は、イントラＣＡＥ方法によって、図５Aに示すよ
うに、各２値画素を取囲む予め決められた個数の２値画
素値、例えば１０個の候補画素Ｃ0〜Ｃ9を用いて現フィ
ールドの各２値画素に対するイントラコンテキスト値を
計算して、このコンテキスト値に基づいて各２値画素を
符号化してイントラ符号化データを生成する。また、イ
ンターＣＡＥ回路５９は、図５Bに示すように、現フィ
ールド内の各２値画素を取囲む予め決められた個数の２
値画素値、例えば４個の再構成またはインター符号化画
素Ｃ0〜Ｃ3及び境界ＭＣフィールド内の５個の境界ＭＣ
画素Ｃ4〜Ｃ8を用いて、現フィールド内にある各２値画
素のインターコンテキスト値を計算し、このインターコ
ンテキスト値に基づいて各２値画素を符号化してインタ
ー符号化データを生成する。
【００４７】一方、上部ＣＡＥ回路６６は、本発明によ
る上部ＣＡＥ方法を用いてラインＬ３５を通じて検索さ
れた再構成上部フィールドに基づいて現フィールドの全
ての２値画素を符号化する。最初、各２値画素、即ち下
部画素に対して、予め定められた番号、例えば各２値画
素に対して６個の再構成上部画素が、上部/下部フィー
ルドに分割される以前の元のＢＡＢ内の各２値画素の位
置に基づいて、上部フィールド内容画素として検出され
る。図５Cを参照すると、インターＣＡＥ方法において
斜線で示されている２値画素に対する７個の候補画素Ｃ
0〜Ｃ6が示されている。ここで、各点線で示されている
Ｃ0〜Ｃ6は再構成上部フィールド内の上部フィールド内
容画素、即ち下部フィールドＢＡＢを表す。斜線で示さ
れている各２値画素が下部フィールドであるように、上
部フィールド内容画素Ｃ5が上部フィールドである。上
記検出されたように、７個の候補画素の２値画素値を用
いて現フィールド内の各２値画素の上部コンテキスト値
を計算した後、上部ＣＡＥ回路６６は上部コンテキスト
値に基づいて各２値画素を符号化して、これに対する上
部符号化画素を生成する。全てのインター符号化画素は
上部ＣＡＥデータとして上部モード選択部６７及び選択
部６２に供給される。
【００４８】上部モード選択部６７は「no_update」信号
Ｓ8をモード決定部６３に供給する。ここで、「no_updat
e_top」信号Ｓ8は、現フィールド、即ち下部フィールド
ＢＡＢ内の上部フィールド内容画素に基づいて予測され
た上部ＣＡＥが実際に上部フィールドＢＡＢと同一であ
るか否かを表す。下部フィールドが上部フィールドＢＡ
Ｂと同一であれば、指示信号Ｓ8は「予測値に符号化され
ない」ことを表し、そうでない場合、指示信号Ｓ8は「上
部フィールド内容に符号化される」こと、即ち上部ＣＡ
Ｅデータを表す。上部ＣＡＥデータが上部フィールドＢ
ＡＢと異なる場合、上部モード選択部６７は上部ＣＡＥ
データを上部ビット計算回路６８に供給する。
【００４９】イントラビット計算部５８、インタービッ
ト計算部６０及び上部ビット計算部６８は、インターＣ
ＡＥデータに対するビット数、インターＣＡＥデータの
ビット数のみでなく、符号化ＭＶＤデータ及び上部ＣＡ
Ｅデータのビット数を各々計算して、これらを互いに比
較するため比較部６１に供給する。
【００５０】比較部６１から、イントラＣＡＥデータ、
インターＣＡＥデータ及び上部ＣＡＥデータが最小ビッ
ト数を有することを表すイントラ/インター/上部信号Ｓ
9が選択部６２及びモード決定部６３に供給される。イ
ントラ/インター/上部信号Ｓ9に応答して、選択部６２
はイントラＣＡＥデータ、インターＣＡＥデータ及び上
部ＣＡＥデータのうちのいずれか１つを選択して、その
選択された結果をラインＬ６２を通じてＭＵＸ９０に供
給する。
【００５１】その一方で、モード決定部６３は、信号Ｓ
5、Ｓ6、Ｓ7、Ｓ8及びＳ9に基づいて現フィールドのフ
ィールド符号化モードを生成する。ここで、フィールド
符号化モードは、ＭＰＥＧ-４内の従来の７個のモード
に付加して２個以上の特定のモード、即ち「上部フィー
ルド内容に符号化される」ことと「予測値として符号化さ
れない」ことを有する９個のフィールド符号化モードの
うち選択され、フィールド符号化モードを再構成部６４
内の下部ＭＵＸ５５及び図１に示す下部モード符号化部
８０内の下部モード生成部８３に供給する。
【００５２】モード決定回路６３から出力されるフィー
ルド符号化モードに応答して、下部ＭＵＸ５５は現フィ
ールド、即ち下部フィールドＢＡＢを再構成する。言換
えれば、フィールド符号化モードに応答して、下部ＭＵ
Ｘ５５において、「all_０」フィールド、「all_２５５」フ
ィールド、フィールド検出部５１から入力された現フィ
ールド自体、ＭＥ及びＭＣ回路５３から入力されたＭＣ
フィールド、及び上部ＭＵＸ３５から入力された上部フ
ィールドのうちのいずれか１つが、現フィールドに対す
る再構成フィールドに置換される。再構成フィールドは
次の下部フィールドデータを処理するためにラインＬ５
５を通じて下部ＭＵＸ５５からメモリ３４、イントラＣ
ＡＥ回路５７及びインターＣＡＥ回路５９に供給され
る。
【００５３】また図１を参照すると、下部モード符号化
部８０内にある下部モード生成部８３は、従来の統計的
な符号化技法に基づいて現下部フィールドに対する下部
モード信号を生成する。下部モード信号が上部モード信
号によって変調されるように、モードモジュレーター８
５は上部モード信号に依存する変更済みの下部モード信
号を生成する。
【００５４】
【表３】
【００５５】表３を参照すると、７個のモード信号によ
って変更済みの下部フィールドに対する５９個の変更済
みの下部モード信号が、例として例示されている。ここ
で、ｉは１〜７であり、Ｂiは下部フィールドであるの
は、Ｔiが上部フィールドであるのと同一であり、Ｂ８
〜Ｂ９は、各々、「上部フィールド内容で符号化される」
こと及び「予測値に符号化されない」ことを表す。６番目
の上部モードＴ６において、フレームＢＡＢに対する「a
ll_０」が予めフレーム検出回路１０において検査されて
いるので、６番目の下部モードＢ６、即ち下部モード内
の「all_０」はない。
【００５６】また図１を参照すると、ＭＵＸ９０は、指
示信号Ｓ0、上部モード信号、下部モード信号、上部符
号化データを下部符号化データと多重化して伝送用の伝
送器(図示せず)に供給する。
【００５７】図４を参照すると、本発明によるＩ/Ｐピ
クチャーにおいて、上部フィールドと下部フィールドと
の間の相関関係が示されている。ここで、Ｉピクチャー
は任意の他の基準ピクチャーを考慮せずに符号化され、
ＰピクチャーはＰピクチャーの前基準ピクチャーから予
測される。Ｉピクチャーにおいて、下部フィールドは鎖
線で示されているイントラ符号化方法または上部符号化
方法のうちのいずれか１つによって符号化される反面、
上部フィールドはイントラ符号化方法または実線で示さ
れているインター符号化方法のうちのいずれか１つによ
って符号化され得る。
【００５８】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。
【００５９】
【発明の効果】従って、本発明によれば、２つのフィー
ルドの間の相関関係を考慮して効率的にモード信号を符
号化し、また上部フィールドの上部モードに基づいて下
部フィールドの下部モードを変更させることによって効
率的にモード信号を符号化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例による２値アルファブロ
ック(ＢＡＢ: binary alpha block)に基づくモード信号
符号化装置のブロック図。
【図２】図１中の上部フィールド符号化回路の詳細なブ
ロック図。
【図３】図１中の下部フィールド符号化回路の詳細なブ
ロック図。
【図４】I/Pピクチャーにおいて上部フィールドと下部
フィールドとの間の相関関係を示す図。
【図５】Ａ〜Ｃよりなり、Ａは、イントラコンテキスト
値(top context values)を計算する複数の候補画素を示
す図、Ｂは、インターコンテキスト値(top context val
ues)を計算する複数の候補画素を示す図、Ｃは、上部コ
ンテキスト値(top context values)を計算する複数の候
補画素を示す図。
【符号の説明】
１０ フレーム検出部 ２０ フレーム分割器 ３０ 上部フィールド符号化部 ５０ 下部フィールド符号化部 ７０ 上部モード符号化 ８３ 下部モード生成部 ８５ 下部モードモジュレーター ９０ マルチプレクサ(MUX)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々のピクチャーが第１値または第２
    値のうちのいずれか１つを有するＭ×Ｎ個の画素よりな
    る複数のブロックに分割される複数のピクチャーを備え
    る２値形状信号の、符号化されるべき現ピクチャーのブ
    ロックのうちのいずれか１つを表す目標ブロックのモー
    ド信号を符号化するモード信号符号化装置であって、 各基準ブロックがＭ×Ｎ個の画素を有し、第１及び第２
    基準ブロックの全ての画素が各々第１及び第２値を有す
    るとき、前記第１基準ブロックに対する前記目標ブロッ
    クのエラーが予め定められた閾値以下である場合は、第
    １指示信号を生成し、前記第２基準ブロックに対する前
    記目標ブロックのエラーが前記予め定められた閾値以下
    である場合に、第２指示信号を生成するフレーム検出手
    段と、 前記目標ブロックを、前記目標ブロックの全ての奇数の
    行がＭ/２×Ｎ個の画素を有する上部フィールドと、前
    記目標ブロックの全ての偶数の行がＭ/２×Ｎ個の画素
    を有する下部フィールドとに分割するフレーム分割器
    と、 前記上部フィールドを符号化して、上部フィールド符号
    化データと、前記上部フィールド符号化データの符号化
    条件を表す上部モードとを生成する上部フィールド符号
    化器と、 前記上部フィールド符号化データに基づいて、前記下部
    フィールドを符号化して下部フィールド符号化データ
    と、前記下部フィールド符号化データの符号化条件を表
    す下部モードとを生成する下部フィールド符号化器と、 前記上部モードに基づいて、前記下部モードを変更して
    変更済みの下部モードを生成する下部モードモジュレー
    ターと、 前記上部モードを前記変更済みの下部モードに多重化し
    てモードを生成する多重化器とを含むことを特徴とする
    モード信号符号化装置。
  2. 【請求項２】 前記上部フィールド符号化器が、 各基準フィールドがＭ/２×Ｎ個の画素を有し、第１及
    び第２基準フィールドの全ての画素が、各々、前記第１
    及び第２値を有するとき、前記第１基準フィールドに対
    する前記上部フィールドのエラーが予め定められた閾値
    以下である場合は、第１上部指示信号を生成し、前記第
    ２基準フィールドに対する前記上部フィールドのエラー
    が予め定められた閾値以下である場合は、第２上部指示
    信号を生成する指示信号生成手段と、 前記現ピクチャーの１つまたは複数の前ピクチャーに対
    して、前記上部フィールドを動き推定及び動き補償し
    て、動きベクトル及び前記上部フィールドに最も類似な
    フィールドを有する動き補償フィールドを備える動きベ
    クトル情報を生成する動き推定補償手段と、 前記上部フィールドと前記最も類似なフィールドとの間
    の動き補償エラー(ＭＣＥ)と、前記動きベクトルとその
    予測値との間の動きベクトル差分(ＭＶＤ)とを計算する
    ＭＣＥ/ＭＶＤ計算手段と、 前記ＭＶＤが「０」であるか否かを表す上部ＭＶＤ信号を
    生成する上部ＭＶＤ信号生成手段と、 前記ＭＶＤが「０」でない場合、前記ＭＶＤを符号化して
    ＭＶＤデータを生成するＭＶＤ符号化手段と、 前記ＭＣＥが前記予め定められた閾値より小さいか否か
    を表す上部no_update信号を設定する信号設定手段と、 前記上部フィールドの予め定められた画素に基づいて、
    前記上部フィールドの前記画素を符号化して生成される
    イントラ符号化データと、前記上部フィールドと前記動
    き補償フィールド内に含まれている予め決められた画素
    に基づいて、前記上部フィールドの前記画素を符号化し
    て生成されるインター符号化データとを生成するイント
    ラ/インター符号化器と、 前記イントラ符号化データまたは前記インター符号化デ
    ータのうちのいずれか１つが選択される場合にイントラ
    /インター信号を発生するイントラ/インター信号発生手
    段と、 前記第１及び第２上部指示信号、前記上部ＭＶＤ信号、
    前記上部「no_update」信号及び/または前記イントラ/イ
    ンター信号に基づいて、前記上部モードを決定する上部
    モード決定手段とを備えることを特徴とする請求項１に
    記載のモード信号符号化装置。
  3. 【請求項３】 前記イントラ/インター信号発生器
    が、 前記イントラ符号化データのビット数及び前記インター
    符号化データのビット数を計算するビット数計算手段
    と、 前記イントラ符号化データのビット数と前記インター符
    号化データのビット数とを比較して、そのうち最小のビ
    ット数を選択する比較手段と、 前記最小のビット数に応じて、前記イントラ符号化デー
    タのビット数が前記インター符号化データのビット数よ
    り小さいか否かを表す前記イントラ/インター信号を発
    生するイントラ/インター信号発生手段と、 前記イントラ/インター信号に応じて、前記上部フィー
    ルド符号化データとして、前記イントラ符号化データ及
    び前記インター符号化データのうちのいずれか１つを発
    生する上部フィールド符号化データ発生手段とを備える
    ことを特徴とする請求項２に記載のモード信号符号化装
    置。
  4. 【請求項４】 前記イントラ符号化データがイントラ
    内容ベース算術符号化(ＣＡＥ)方法によって供給され、 前記インター符号化データがインターＣＡＥ方法によっ
    て供給されることを特徴とする請求項２に記載のモード
    信号符号化装置。
  5. 【請求項５】 前記下部フィールド符号化器が、 各基準ブロックがＭ/２×Ｎ個の画素を有し、前記第１
    及び第２基準フィールドの全ての画素が各々前記第１及
    び第２値を有しており、前記第１基準フィールドに対す
    る前記下部フィールドのエラーが予め定められた閾値以
    下である場合に第１下部指示信号を生成し、前記第２基
    準フィールドに対する前記下部フィールドのエラーが予
    め定められた閾値以下である場合には第２下部指示信号
    を生成する下部指示信号生成手段と、 現ピクチャーの１つまたは複数の前ピクチャーに対して
    前記下部フィールドを動き推定及び動き補償することに
    よって、動きベクトル及び前記下部フィールドに最も類
    似なフィールドを有する動き補償フィールドよりなる動
    きベクトル情報を生成する動き推定補償手段と、 前記下部フィールドと前記最も類似なフィールドとの間
    の動き補償エラー(ＭＣＥ)と、前記動きベクトルとその
    予測値との間の動きベクトル差分(ＭＶＤ)とを計算する
    ＭＣＥ/ＭＶＤ手段と、 前記ＭＶＤが「０」であるか否かを表す下部ＭＶＤ信号を
    生成する下部ＭＶＤ信号生成手段と、 前記ＭＶＤが「０」でない場合、前記ＭＶＤを符号化して
    ＭＶＤデータを生成するＭＶＤ符号化手段と、 前記ＭＣＥが前記予め定められた閾値より小さいか否か
    を表す下部no_update信号を設定する信号設定手段と、 前記下部フィールドの予め定められた画素に基づいて、
    前記下部フィールドの前記画素を符号化して生成される
    イントラ符号化データと、前記下部フィールドと前記動
    き補償フィールド内に含まれている予め決められた画素
    に基づいて前記下部フィールドの前記画素を符号化して
    供給されるインター符号化データと、前記上部フィール
    ド内に含まれている予め定められた画素に基づいて前記
    下部フィールドの前記画素を符号化して供給される上部
    符号化データとを生成するイントラ/インター/上部符号
    化器と、 前記イントラ符号化データ、前記インター符号化データ
    または前記下部符号化データのうちのいずれか１つが選
    択される場合にイントラ/インター/下部信号を発生する
    イントラ/インター/下部信号発生手段と、 前記第１及び第２下部指示信号、前記下部ＭＶＤ信号、
    前記下部「no_update」信号及び/または前記イントラ/イ
    ンター/上部信号に基づいて、前記下部モードを決定す
    る下部モード決定手段とを備えることを特徴とする請求
    項２に記載のモード信号符号化装置。
  6. 【請求項６】 前記イントラ/インター/上部信号発生
    器が、 前記イントラ符号化データのビット数、前記インター符
    号化データのビット数、及び前記上部符号化データのビ
    ット数を計算するビット数計算手段と、 前記イントラ符号化データのビット数、前記インター符
    号化データのビット数、及び前記上部符号化データのビ
    ット数を互いに比較して、そのうち最小のビット数を選
    択する比較手段と、 前記最小のビット数に応じて、前記イントラ符号化デー
    タのビット数、前記インター符号化データのビット数、
    及び前記上部符号化データのビット数のうち最小値を表
    す前記イントラ/インター/上部信号を発生するイントラ
    /インター信号発生手段と、 前記イントラ/インター/上部信号に応じて、前記下部フ
    ィールド符号化データとして前記イントラ符号化デー
    タ、前記インター符号化データ及び前記上部符号化デー
    タのうちのいずれか１つを発生する下部フィールド符号
    化データ発生手段とを備えることを特徴とする請求項５
    に記載のモード信号符号化装置。
  7. 【請求項７】 前記下部フィールド符号化器が、 前記下部フィールドの前記上部符号化データと前記上部
    フィールドとを比較して、前記上部符号化データが実際
    に前記上部フィールドと同一であるか否かを表す上部関
    連信号を発生する比較手段と、 前記上部関連信号に基づいて、前記下部モードを変更し
    て、変更済みの下部モードを生成する変更手段とを更に
    備えることを特徴とする請求項５に記載のモード信号符
    号化装置。
  8. 【請求項８】 前記イントラ符号化データがイントラ
    内容ベース算術符号化(ＣＡＥ)方法によって供給され、 前記インター符号化データがインターＣＡＥ方法によっ
    て供給されることを特徴とする請求項５に記載のモード
    信号符号化装置。
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