JPH1155664A - 二値形状信号符号化装置 - Google Patents

二値形状信号符号化装置

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JPH1155664A
JPH1155664A JP24273997A JP24273997A JPH1155664A JP H1155664 A JPH1155664 A JP H1155664A JP 24273997 A JP24273997 A JP 24273997A JP 24273997 A JP24273997 A JP 24273997A JP H1155664 A JPH1155664 A JP H1155664A
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JP24273997A
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Seok-Won Han
錫源 韓
Jin-Hun Kim
鎮憲 金
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WiniaDaewoo Co Ltd
Original Assignee
Daewoo Electronics Co Ltd
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T9/00—Image coding
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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    • H04N1/411—Bandwidth or redundancy reduction for the transmission or storage or reproduction of two-tone pictures, e.g. black and white pictures
    • H04N1/413—Systems or arrangements allowing the picture to be reproduced without loss or modification of picture-information
    • H04N1/417—Systems or arrangements allowing the picture to be reproduced without loss or modification of picture-information using predictive or differential encoding
    • H04N1/4172—Progressive encoding, i.e. by decomposition into high and low resolution components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/20—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video object coding
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像の解像度を段階的に高めるスケーラビ
リティーを採用した二値形状信号符号化装置を提供す
る。 【解決手段】 二値アルファブロック（ＢＡＢ）の毎
水平ラインをサンプリングして、第１ブロックを生成す
る水平向けサブサンプリング部２０５と、第１ブロック
の毎垂直ラインをサンプリングして、第１サンプルブロ
ックをベース層として生成する垂直向けサブサンプリン
グ部２１０と、第１サンプルブロックを符号化して符号
化ベース層データを発生するベース層符号化部２１５
と、エンハンスメント層の符号化を行って符号化水平エ
ンハンスメント層データ及び符号化垂直エンハンスメン
ト層データを発生するエンハンスメント層符号化部２３
０、２４５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、二値形状信号符号
化装置に関し、特に、映像の解像度を段階的に高めるス
ケーラビリティー（scalability）を具現した二値形状
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
が「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部の場合、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。
【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インタラクティビリティ
ー、改善された符号化効率及び／または汎用アクセシビ
リティが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、使用者がアクセス可能で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、符号化部は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、輝度デー
タよりなり、二値マスクで表現される形状情報とクロミ
ナンスデータよりなる色情報とを有する。二値マスクに
おいて、１つの二値（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、他方の二値
（例えば、１）は物体の内側に位置する画素（物体画
素）を各々表す。物体の位置及び形状を表す二値形状情
報は、公知のビットマップベース形状符号化技法によっ
て符号化されるＢＡＢ（BAB; Binary alpha block）で
表現される。
【０００８】例えば、内容ベース算術符号化技法のよう
なビットマップベース形状符号化技法を用いると、動き
推定及び動き補償によって符号化エラーデータと、現フ
レーム（又は、ＶＯＰ）内の二値形状信号とこれと最も
類似な前フレーム（又は、ＶＯＰ）内の二値形状信号と
の間の差分を表す動き補償情報とが求められる時、イン
トラモードにて物体の形状及び位置を表す符号化二値形
状情報を得ることができる。
【０００９】しかしながら、デコーダにて、のようにし
て求められた符号化二値形状情報が復号化されて、予め
決められた解像度のみを有する再構成済みの映像が生成
される。従って、より高い解像度を有する映像が必要す
る場合は、通常、復号化映像の解像度を段階的に高める
スケーラビリティー（scalability）を通じて二値形状
情報を符号化する。即ち、より低い解像度を有する映像
（ベース層）を符号化し、その後、このベース層に基づ
いて付加情報を加えて、より高い解像度を有する映像
（エンハンスメント層）を符号化する。
【００１０】図１には、ビットマップベース符号化技法
を用いる従来の二値形状信号符号化装置１００のブロッ
ク図が示されている。この二値形状信号符号化装置１０
０はサブサンプリング部１１０、ベース層符号化部１２
０、エンハンスメント層符号化部１３０及びマルチプレ
クサ（ＭＵＸ）１４０から構成されている。また、エン
ハンスメント層符号化部１３０は、エンハンスメント層
再構成部１３１、減算部１３３及びアイランド符号化部
１３５を備える。
【００１１】フレームまたはＶＯＰ内の物体及び背景を
表す二値画素よりなるＢＡＢ（例えば、１６×１６個の
二値画素よりなるブロック）が、ラインＬ１を通じてサ
ブサンプリング部１１０及びエンハンスメント層符号化
部１３０内の減算部１３３に各々入力される。サブサン
プリング部１１０は、受け取った１６×１６画素のＢＡ
Ｂをサンプリングして、８×８画素よりなるサンプルブ
ロックをラインＬ２を介してベース層符号化部１２０及
びエンハンスメント層再構成部１３１に各々供給する。
サブサンプリング部１１０のサンプリング方法は、ま
ず、１６×１６画素のＢＡＢを２×２画素よりなるブロ
ックで分けた後、各２×２画素のブロック内で頻出する
二値画素値を各２×２画素のブロックの代表値として選
択する。この時、２×２画素のブロック内の２つの二値
画素値の数が同一である場合は、予め決められた規則に
従って選択される。その後、選択された全ての二値は順
に訂正されて、８×８画素よりなるサンプルブロックを
構成する。
【００１２】ベース層符号化部１２０はビットマップベ
ース形状符号化方法等の符号化法を用いて、受け取った
サブブロックを符号化して、符号化ベース層データをラ
インＬ３を通じてＭＵＸ１４０へ供給する。
【００１３】エンハンスメント層再構成部１３１は予め
定められた規則に従って、サブブロックに基づいてエン
ハンスメント層を再構成して、再構成済みのエンハンス
メント層をラインＬ５を通じて減算部１３３に供給す
る。また、再構成済みのエンハンスメント層を符号化し
て、符号化エンハンスメント層データをラインＬ４を通
じてＭＵＸ１４０に供給する。ここで、予め定められた
規則によれば、４個の二値画素を構成する２×２画素の
ブロックがサブブロック内の各二値画素に対して再構成
される。ここで、再構成ブロック内の４つの画素全体は
サンプルブロック内の各二値画素と同一の画素値を有す
る。その後、２×２画素よりなるＢＡＢは順に組み合せ
られて、１６×１６画素のＢＡＢを形成する。このＢＡ
Ｂはエンハンスメント層として順に供給される。デコー
ダにおいては、エンハンスメント層符号化部１３０で使
われた再構成方法を既知しているので、その方法を用い
てエンハンスメント層を再構成する。
【００１４】次に、減算部１３３は、ラインＬ１を通じ
て入力されたＢＡＢからラインＬ５を通じて入力された
再構成済みのエンハンスメント層を減算して、減算結果
である１６×１６画素よりなるエラーデータブロックを
アイランド符号化部１３５に供給する。ここで、エラー
データブロックは第1の二値画素値（例えば、１）及び
第２の二値画素値（例えば、０）を有し、即ち、第1の
二値画素値はＢＡＢと再構成済みのエンハンスメント層
との間の減算結果がゼロでない画素を表し、第２の二値
画素値はその減算結果がゼロである画素を表す。
【００１５】アイランド符号化部１３５は例えば、ＲＣ
Ｂ（Reference Contour Based）符号化技法を用いて、
減算部１３３からのエラーデータブロックをアイランド
符号化して、アイランド符号化データをラインＬ６を通
じてＭＵＸ１４０に供給する。
【００１６】ＭＵＸ１４０はラインＬ３上の符号化ベー
ス層データと、ラインＬ４上の符号化エンハンスメント
層データと、ラインＬ６上のアイランド符号化データと
を多重化して、多重化データを受信端のデコーダに伝送
されるように伝送器に供給する。
【００１７】このようにスケーラビリティーを加味して
具現されたデータは、デコーダにて多様な方法で復号化
され得る。そのうち１つの方法が、例えば、符号化ベー
ス層等の符号化低位層のみを復号化して、より低い解像
度を有する映像を再構成する。しかしながら、ベース層
及び幾つかの上位層を復号化して、映像の解像度を高め
ることも可能である。解像度をより一層高めるために
は、より高い層の復号化可否に構わず、低位層がより高
位層の前に復号化される仮定すると、伝送された全ての
層を復号化して、元の映像と同一の解像度を有する映像
を得ることができる。このようにスケーラビリティーを
加味して具現された符号化／復号化方法はエラーを減ら
し、且つビット損を防止し得、高い解像度にて映像信号
を伝送することができる。
【００１８】しかしながら、従来のエンハンスメント層
符号化装置においては、連続する二値画素の間の相関関
係を充分に考慮しないで、ＢＡＢから得られた再構成済
みのエンハンスメント層とＢＡＢ自体との間にエラーが
多く生じることになる。その結果、アイランド符号化デ
ータを伝送するには多量のビットを必要とし、更に、イ
ンタモードにおいては、現ＶＯＰと前ＶＯＰとの間の相
関性を用いて符号化効率を高めることをしなかったの
で、従来のエンハンスメント層符号化装置はエンハンス
メント層を効果的に符号化するには困難が伴う。
【００１９】
【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、復号化映像の解像度を段階的に高めるスケーラ
ビリティーを実現した二値形状信号符号化装置を提供す
ることにある。
【００２０】
【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、映像信号内に備えられたＭ×Ｎ
個（Ｍ及びＮは、各々偶数の正の整数）の二値（binar
y）画素よりなる二値アルファブロック（ＢＡＢ）を符
号化するための二値形状信号符号化装置であって、前記
ＢＡＢの毎水平ラインをサンプリングして、前記ＢＡＢ
の最上側に位置する第１水平ラインまたは最上側の次に
位置する第２水平ラインから始まる第１ブロックを生成
する水平向けサブサンプリング手段と、前記第１ブロッ
クの毎垂直ラインをサンプリングして、前記第１ブロッ
クの最左側に位置する垂直ラインである第１垂直ライン
または最左側の次に位置する第２垂直ラインから始まる
第１サンプルブロックをベース層として生成する垂直向
けサブサンプリング手段と、前記第１サンプルブロック
を符号化して、符号化ベース層データを発生するベース
層符号化手段と、前記ＢＡＢ、前記第１ブロック及び前
記第１サンプルブロックに基づいて、エンハンスメント
層の符号化を行って、符号化水平エンハンスメント層デ
ータ及び符号化垂直エンハンスメント層データを発生す
るエンハンスメント層符号化手段とを含むことを特徴と
する二値形状信号符号化装置が提供される。
【００２１】
【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。本発明によ
ると、スケーラビリティーを用いて、高い解像度を有す
る映像（例えば、エンハンスメント層）を低い解像度を
有する映像（例えば、ベース層）と同時に符号化し、エ
ンハンスメント層はベース層に基づいて符号化される。
【００２２】図２には、本発明による二値形状信号符号
化装置２００のブロック図が示されている。この二値形
状信号符号化装置２００は、水平向けサブサンプリング
部２０５、垂直向けサブサンプリング部２１０、ベース
層符号化部２１５、エンハンスメント層符号化部２９０
及びＭＵＸ２５０から構成される。エンハンスメント層
符号化部２９０は、２つの減算部２２０及び２２５、第
１及び第２エンハンスメント層符号化部２３０及び２４
５、第１及び第２ライン供給部２３５及び２４０を備え
る。各々がＭ×Ｎ個の二値画素よりなる複数の二値アル
ファブロックＢＡＢからなる、映像フレームまたはビデ
オ物体平面（ＶＯＰ）のような二値形状情報は映像フレ
ームまたはＶＯＰ内の物体及び背景を表し、ＢＡＢ単位
でラインＬ１０を通じて水平向けサブサンプリング部２
０５及び減算部２２５に各々入力される。ここで、Ｍ及
びＮは各々偶数である。説明の便宜上、Ｍ及びＮは各々
１６と仮定する。図５には、１６×１６画素よりなるＢ
ＡＢ５０１が示されており、図中で、黒い部分は物体
を、白い部分は背景を各々表す二値画素である。
【００２３】水平向けサブサンプリング部２０５は、受
け取ったＢＡＢの毎水平ラインをサンプリングして、Ｂ
ＡＢの第1水平ラインまたは第２水平ラインのうちの１
つから始まる第１ブロックを発生する。第１水平ライン
はＢＡＢの最上位のラインである。説明の便宜上、水平
向けサブサンプリング部２０５はＢＡＢにおいて連続す
る８個の偶数番目の水平ラインをサンプリングして、８
×１６画素よりなる第１ブロックをラインＬ１１を通じ
て垂直向けサブサンプリング部２１０、減算部２２０、
第２エンハンスメント層符号化部２４５及び減算部２２
５に各々供給する。図６は８×１６画素よりなる第１ブ
ロックの模式図であって、黒い部分は物体を、白い部分
は背景を各々表す。図７〜図９中の黒い部分及び白い部
分も同様である。
【００２４】垂直向けサブサンプリング部２１０は、水
平向けサブサンプリング部２０５から受け取った第１ブ
ロックの毎垂直ラインをサンプリングして、その結果で
ある第１サンプルブロックをＢＡＢの第１垂直ラインま
たは第２垂直ラインのうちの１つから始まるベース層と
して発生する。この第１垂直ラインは第１ブロックにお
いて最も左側に位置するラインである。説明の便宜上、
垂直向けサブサンプリング部２１０は、受け取った第1
ブロックにおいて連続する８個の偶数番目の垂直ライン
をサンプリングして、８×８画素よりなる第１サンプル
ブロックをベース層として、ラインＬ１３を通じて、ベ
ース層符号化部２１５、減算部２２０及び第１エンハン
スメント層符号化部２３０に各々供給する。図７には、
ラインＬ１３を通じて伝達された８×８画素よりなる第
１サンプルブロック５０５の模式図が示されている。
【００２５】イントラモードの場合、ベース層符号化部
215はビットマップベース形状符号化技法等の通常の符
号化方法を用いて、受け取ったベース層（即ち、第１サ
ンプルブロック）を符号化して、符号化ベース層データ
をＭＵＸ２５０に供給する。これに反して、インタモー
ドの場合には、ベース層符号化部２１５内に組み込まれ
た動き予測及び動き補償部（図示せず）は、現フレーム
の第１サンプルブロックと、ベース層符号化部２１５内
に組み込まれた現フレームメモリ内に格納された前フレ
ームの対応するブロックとを比較する。その結果とし
て、現フレームの第１サンプルブロックと最も類似な前
フレームの第１サンプルブロックが、推定された第１サ
ンプルブロックとして選択される。
【００２６】その次に、水平及び垂直成分よりなる２次
元ベクトルとして表される動きベクトル情報が求められ
る。この動きベクトル情報は現フレーム内の第１サンプ
ルブロックと前フレーム内の推定された第１サンプルブ
ロックとの間の変位を表す。現フレームの第１サンプル
ブロックと前フレームの推定された第１サンプルブロッ
クとの間の差が符号化されることによって、符号化エラ
ーデータを生成する。その後、動きベクトル情報及び符
号化エラーデータは符号化ベース層データとして組み合
せられて、ラインＬ１４を通じてＭＵＸ２５０に入力さ
れる。
【００２７】ベース層再構成部（図示せず）は符号化エ
ラーデータ及び予測された第１サンプルブロックに基づ
いて、現フレームの第１サンプルブロックを再構成す
る。その次に、再構成済みの第１サンプルブロックは、
後続フレームの動き推定及び動き補償に用いられるよう
に、第１フレームメモリ内の設定位置に格納される。同
時に、動きベクトル情報はラインＬ１５を通じてエンハ
ンスメント層符号化部２９０内の第１ライン供給部２３
５及び第２ライン供給部２４０に各々送られる。
【００２８】イントラモードの場合には、エンハンスメ
ント層符号化部２９０は、ラインＬ１０上のＢＡＢ、ラ
インＬ１１上の第１ブロック及びラインＬ１３上の第１
サンプルブロックに基づいて、エンハンスメント層を符
号化して、ラインＬ１８を介して符号化垂直エンハンス
メント層のデータを、ラインＬ２１を介して符号化水平
エンハンスメント層のデータをＭＵＸ２５０に各々供給
する。
【００２９】一方、インタモードの場合には、エンハン
スメント層符号化部２９０は、上記のイントラモードの
場合に加えて、ラインＬ１５を通じて入力された動きベ
クトル情報をも符号化して、ラインＬ１８を介して符号
化垂直エンハンスメント層のデータを、ラインＬ２１を
介して符号化水平エンハンスメント層のデータをＭＵＸ
２５０に各々供給する。以下、エンハンスメント層符号
化部２９０の動作に対して詳細に説明する。
【００３０】減算部２２０は、ラインＬ１１上の第１ブ
ロックからラインＬ１３上の第１サンプルブロックを減
算して、その結果である第２サンプルブロックをライン
Ｌ１６を通じて第１エンハンスメント層符号化部２３０
及び第1ライン供給部２３５に各々供給する。第２サン
プルブロックは、第１ブロックのうち８個の奇数番目の
垂直ラインから構成される。一方、減算部２２５は、同
様に、ラインＬ１０上のＢＡＢからラインＬ１１上の第
１ブロックを減算して、その結果である第２ブロックを
ラインＬ１２を通じて第２エンハンスメント層符号化部
２４５及び第２ライン供給部２４０に各々供給する。８
×１６画素よりなる第２ブロックは、１６×１６画素よ
りなるＢＡＢのうち８個の奇数番目の水平ラインから構
成される。
【００３１】イントラモードの場合、第１ライン供給部
２３５は第２フレームメモリ（図示せず）内の該当位置
に８×８画素よりなる第２サンプルブロックのみを格納
する。インタモードの場合には、第１ライン供給部２３
５は第２サンプルブロックを格納すること他に、ライン
Ｌ１５を通じて入力された動きベクトル情報に基づい
て、第２フレームメモリに格納されている前フレーム内
の８×８画素よりなる第２サンプルブロックのうち、予
め定められた第１閾値を満足させる第１取出しブロック
を取出す。ここで、予め定められた第１閾値は、ライン
Ｌ16上の８×８画素よりなる第２サンプルブロックと第
１取出しブロックとの間の水平、垂直距離が、動きベク
トルの水平、垂直成分位されるように設定されている。
その後、第１取出しブロックは、ラインＬ１７を通じて
垂直挿入ラインの組として第１エンハンスメント層符号
化部２３０に供給される。
【００３２】イントラモードの場合は、第２ライン供給
部２４０は、８×１６画素よりなる第２ブロックのみを
第３フレームメモリ（図示せず）内の該当位置に格納す
る。インタモードの場合には、第２ライン供給部２４０
は第２ブロックを格納すること他に、ラインＬ１５を通
じて入力された動きベクトル情報に基づいて、第３フレ
ームメモリに格納されている前フレーム内の８×１６画
素よりなる第２ブロックのうち、予め定められた第２閾
値を満足させる第２取出しブロックを取出す。ここで、
予め定められた第２閾値は、ラインＬ１２上の８×１６
画素よりなる第２ブロックと第２取出しブロックとの間
の水平、垂直距離が、動きベクトルの水平成分の２倍、
垂直成分の１倍になるように設定されている。その後、
第２取出しブロックは、ラインＬ２０を通じて水平挿入
ラインの組として第２エンハンスメント層符号化部２４
５に供給される。
【００３３】本発明の好適実施例によると、イントラモ
ードの場合、第１エンハンスメント層符号化部２３０は
ラインＬ１６上の第２サンプルブロック及びラインＬ１
３上の第1サンプルブロックに基づいて、垂直エンハン
スメント層の符号化を行って、その結果である符号化垂
直エンハンスメント層のデータをＭＵＸ２５０に供給す
る。また、インタモードの場合には、第1エンハンスメ
ント層符号化部２３０は上記イントラモードの場合に加
えて、ラインＬ１７を通じて入力された垂直挿入ライン
の組にも基づいて垂直エンハンスメント層の符号化を行
って、その結果である符号化垂直エンハンスメント層の
データをラインＬ１８を介してＭＵＸ２５０に供給す
る。
【００３４】本発明の第１好適実施例によると、イント
ラモードの場合、第２エンハンスメント層符号化部２４
５はラインＬ１１上の第1ブロック及びラインＬ１２上
の第２ブロックに基づいて、水平エンハンスメント層の
符号化を行って、その結果である符号化水平エンハンス
メント層のデータをＭＵＸ２５０に供給する。また、イ
ンタモードの場合には、第２エンハンスメント層符号化
部２４５は上記イントラモードの場合に加えて、ライン
Ｌ２０を通じて入力された水平挿入ラインの組にも基づ
いて水平エンハンスメント層の符号化を行って、その結
果である符号化水平エンハンスメント層のデータをライ
ンＬ２１を介してＭＵＸ２５０に供給する。
【００３５】ＭＵＸ２５０は、ラインＬ１４からの符号
化ベース層のデータ、ラインＬ１８からの符号化水平エ
ンハンスメント層のデータ及びラインＬ２１からの符号
化垂直エンハンスメント層のデータを多重化して、その
結果である多重化データを受信端の復号化器（図示せ
ず）に伝送されるように伝送器（図示せず）に伝達す
る。
【００３６】図３は、図２中の第１エンハンスメント層
符号化部２３０の詳細なブロック図であって、その動作
に対して詳細に説明する。
【００３７】第１エンハンスメント層符号化部２３０
は、補間部３００、第１エンハンスメントビット計算部
３１０、第２エンハンスメントビット計算部３３０、ビ
ット比較部３５０及び符号化エンハンスメント層データ
選択部３６０から構成される。補間部３００は、８×８
画素よりなるブロック（例えば、図７に示す第１サンプ
ルブロック５０５）のから得た垂直ラインの組（例え
ば、図１５に示す垂直ラインの組５０７）を用いて、予
め定められた垂直補間規則または方法によって、垂直補
間線の組（例えば、図１６に例示されている垂直補間線
の組５０９）を構成する。垂直補間線の組５０９は、ラ
インＬ３０を介して第１エンハンスメントビット計算部
３１０に供給される。
【００３８】また、垂直補間線の組を構成する予め定め
られた垂直補間方法は復号化器においても予め知られて
いる。かくして、復号化器は受け取った符号化ベース層
を復号化して復号化ベース層を発生する。その後、復号
化器は復号化ベース層に基づいて、予め定められた垂直
補間方法を用いて、補間部３００により構成された垂直
補間線の組と同一の垂直補間線の組を発生する。この予
め定められた垂直補間方法は本発明の好適実施例に従っ
て、多様に具現され得る。本発明の好適実施例による垂
直補間方法に対して、以下、図５、図６及び図７を参照
して記述する。
【００３９】本発明の垂直補間方法によれば、サンプル
ブロック（即ち、８×８画素よりなる第１サンプルブロ
ック）が垂直補間プロセスによるサブブロックと同一の
大きさを有する補間ブロックにアップサンプリングされ
る。
【００４０】図５〜図７は、サンプリングプロセスによ
って生じたサブブロックと対応するサンプルブロックと
を各々示した模式図である。サブブロック（即ち、図５
に示した１６×１６画素よりなる二値アルファブロック
５０１）が水平向けサブサンプリング部２０５及び垂直
向けサブサンプリング部２１０によって行われたサンプ
リングプロセスを通じて、図７に示した８×８画素より
なるサンプルブロック５０５に細分化される。図６及び
図７中で、黒い部分は物体を構成する物体画素を、白い
部分は背景画素を各々表す。
【００４１】上記垂直補間プロセスにおいて、補間ブロ
ックを生成するためには、最初、サンプルブロックは垂
直向けに分けられて複数の基準線（即ち、第１サンプル
ブロックの垂直ライン）を形成する。その後、各基準線
上で線分及び非線分が検出される。ここで、各線分は１
つまたは複数の連続的な物体画素によって表現され、各
非線分は１つまたは複数の連続的な背景画素によって規
定される。基準線上のこれらの両線分に基づいて、補間
線（即ち、垂直補間線）が形成され、基準線と共に補間
ブロックを構成することになる。
【００４２】図６を参照すると、サンプルブロックの基
準線に基づいて該当補間線を形成する所定の方法を説明
するための模式図が示されている。本発明によれば、１
つの補間線は２つの隣接する基準線に基づいて形成され
る。
【００４３】まず、図１１〜図１３を参照すると、２つ
の基準線が線分の番号が同一である場合を示した模式図
である。
【００４４】図１１に示したように、２つの隣接する基
準線１０及び２０上に各々重複線分１０Ａ及び２０Ａが
ある場合、両基準線１０及び２０によって生じた補間線
３０上の線分３０Ａが両重複線分１０Ａ及び２０Ａの開
始点及び終点の位置に基づいて決定される。従って、線
分１０Ａの開始点２と線分２０Ａの開始点１とを平均し
て、その結果である平均値１．５を１に切り捨てて、線
分３０Ａの開始点を決定する。同様に、重複線分１０Ａ
の終点５と重複線分２０Ａの終点６との間の平均値５．
５を５に切り捨てて、線分３０Ａの終点として決定す
る。上記において、両基準線１０及び２０が各々の上部
で重なり合う場合に、両重複線分１０Ａ及び２０Ａは重
複する。基準線１０と基準線２０との間の重複は、両基
準線１０及び２０上の各線分に含まれた物体画素の位置
を比較することによって行われる。
【００４５】一方、両基準線４０、５０上の両非重複線
分４０Ａ、５０Ａがある場合、非重複線分４０Ａ、５０
Ａの各々は、図１２に示したように、該当基準線の最初
画素位置または最後画素位置に１つの画素を有する。こ
こで、非重複線分４０Ａ、５０Ａは両基準線４０、５０
が各々の上部で重なり合う場合に重複しない線分を表
し、補間線６０上の線分６０Ａは非重複線分４０Ａ内の
画素の数に、線分６０Ｂは非重複線分５０Ａ内の画素の
数に基づいて各々生成される。即ち、線分６０Ａは非重
複線分４０Ａ上の物体画素の数の半になる２つの物体画
素を有し、補間線６０の第１画素位置から始まる。ま
た、線分６０Ｂは補間線６０の最後画素位置にある１つ
の物体画素を有しており、最後画素位置は重複線分５０
Ａ上の物体画素の数を２に割り、その結果値を切り捨て
ることによって求められる。
【００４６】また、両基準線７０、８０上に各々非重複
線分７０Ａ、８０Ａがある場合には、線分は図１３に示
したように順次に位置している。補間線９０上の線分９
０Ａは非重複線分７０Ａの開始点に、 線分９０Ｂは非重
複線分８０Ａの終点に基づいて各々決定される。線分９
０Ａの開始点及び線分９０Ｂの終点は、次式（１）の通
り計算される。
【００４７】
【数１】ＳＰ＝（３＊Ｐ＋１＊Ｑ）／４ ＥＰ＝（１＊Ｐ＋３＊Ｑ）／４
【００４８】ここで、ＳＰは補間線上の線分の開始点、
EPは補間線上の線分の終点を各々表し、Ｐは補間線に対
応する基準線上の線分の開始点、Ｑは補間線に対応する
基準線上の線分の終点を各々表す。もし、式中で右側の
計算値が整数でない場合には、ＳＰまたはＥＰは該当計
算値を切り捨てて求められる。
【００４９】一方、図１４は、２つの基準線が異なる線
分数を有する場合を示した模式図であって、第１基準線
１５は１つの線分からなり、第２基準線２５は３つの線
分からなっている。この場合、補間線３５は基準線１５
と基準線２５との間の論理積演算によって構成される。
かくして、補間線３５は両基準線１５、２５の線分に共
通に含まれた物体画素を有することになる。図１４にお
いて、基準線１５上の全ての画素が物体画素であるの
で、補間線３５は基準線２５と同一の画素パターンを有
することになる。
【００５０】図６を参照して述べた所定の方法は、垂直
及び水平補間プロセスの両方にも適用することができ
る。以下、所定の方法が垂直補間プロセスに実際的にど
う採用されるかを説明し、かつ、サンプルブロックのア
ップサンプリング過程を詳細に説明する。
【００５１】図７を参照すると、本発明の好適実施例に
よる垂直補間プロセスを説明するための模式図が示され
ている。最初、図７に示したサンプルブロック５０５は
図１５に示したように、各々インデックスＶ２、Ｖ４、
・・・、Ｖ１６が割り当てられた８つの垂直基準線に分
けられる。この８つの垂直基準線の各々は一連の８つの
画素を有している。一旦、各垂直基準線Ｖ２〜Ｖ１６が
決定されると、各垂直基準線Ｖ２〜Ｖ１６上の線分の個
数は最も左側の垂直基準線Ｖ２から始めて２、１、１、
１、３、１、２、２として検出される。各垂直基準線上
の線分の数とそれに隣接する垂直基準線上の線分の数と
を比較することによって、垂直補間線（例えば、図１６
中のＶ１、Ｖ３、・・・、Ｖ１５）が図６を参照して述
べた所定の方法によって形成されて、各垂直基準線Ｖ２
〜Ｖ１６の間に順に挿入されることになる。各インデッ
クスから分かるように、各垂直基準線は第（ｉ＋１）番
目の位置インデックスによって、各垂直補間線は第ｉ番
目の位置インデックスによって各々表現される。ここ
で、ｉは奇数１、３、・・・、１５である。従って、例
えば、各垂直補間線Ｖ３〜Ｖ１５は２つの隣接する垂直
基準線（例えば、Ｖ２とＶ４、Ｖ４とＶ６、・・・、Ｖ
１４とＶ１６）によって決定される。しかしながら、垂
直補間線Ｖ１には垂直基準線Ｖ２のみが対応しているた
め、垂直補間線Ｖ１は垂直基準線Ｖ２をコピーすること
によって決定される。
【００５２】上記において、各垂直補間線及び垂直基準
線に割り当てられた各インデックスは互いに異なり割り
当てられてもよい。即ち、各垂直基準線には奇数インデ
ックスＶ１〜Ｖ１５が、各垂直補間線には愚数インデッ
クスＶ２〜Ｖ１６が割り当てられてもよい。
【００５３】垂直補間線Ｖ１〜Ｖ１５は図１６に示した
垂直補間線５０９の組を形成し、その組は補間部３００
内のメモリ（図示せず）に格納されると同時に、第１エ
ンハンスメントビット計算部３１０に供給される。
【００５４】第１エンハンスメントビット計算部３１０
は、ラインＬ３０を介して補間部３００から入力された
垂直補間線の組５０９と、ラインＬ１６を通じて減算部
２２０から入力された８×８画素よりなる第２サンプル
ブロックとを受け取る。第１エンハンスメントビット計
算部３１０は受け取った垂直補間線の組５０９及び第２
サンプルブロックに基づいて、第１エンハンスメント層
の符号化を行って、その結果である第１符号化エンハン
スメント層のデータをラインＬ３３を通じてビット比較
部３５０に供給する。その後、第１エンハンスメントビ
ット計算部３１０は第１符号化垂直エンハンスメント層
データのビットを計算して、その計算結果を第１垂直ビ
ットデータとしてラインＬ３４を通じて符号化エンハン
スメント層データ選択部３６０に供給する。図４には、
図３中の第１エンハンスメントビット計算部３１０の詳
細なブロック図が示されている。
【００５５】第１エンハンスメントビット計算部３１０
は、第１ライン分析部４１０、第２ライン分析部４１
５、線分比較部４２０、ライン選択部４４０、第１ライ
ン調整部４５５、第２ライン調整部４６０、形状再構成
部４６５、減算部４３０、アイランド符号化部４３５、
モード符号化部４７０及びデータフォーマッティング及
びビット計算部４８０から構成される。
【００５６】第１ライン分析部４１０は、ラインＬ３０
を通じて入力された垂直補間線の組を分析して、各垂直
補間線内の線分の数と、各線分の長さ、開始点及び終点
とを検索し、その検索結果を第１サンプルブロックライ
ン分析情報として線分比較部４２０に供給する。同様
に、第２ライン分析部４１５は、ラインＬ１６を通じて
入力された８×８画素よりなる第２サンプルブロックの
垂直ラインの組を分析して、各垂直ライン内の線分の数
と、各線分の長さ、開始点及び終点とを検索して、その
検索結果を第２サンプルブロックライン分析情報として
線分比較部４２０に供給する。
【００５７】線分比較部４２０は、最初、受け取った第
１及び第２サンプルブロックライン分析情報を組み込ま
れたメモリ（図示せず）に格納した後、これらの第１及
び第２サンプルブロックライン分析情報に基づいて、各
垂直補間線における線分の数と第２サンプルブロック内
の各該当垂直ラインの線分の数とを比較する。ここで、
第２サンプルブロック内の各該当垂直ラインは、各垂直
補間線と同一の位置にある垂直ラインである。２つの対
応するライン（即ち、各垂直補間線と各該当垂直ライ
ン）における線分の数が互いに同一である場合、垂直補
間線に対する第１ライン分析情報と、第２サンプルブロ
ック内の各垂直ラインに対する第２ライン分析情報とは
ラインＬ４３を通じて第１ライン調整部４５５に供給さ
れる。
【００５８】一方、各垂直補間線及び各該当垂直ライン
における線分の数が同一でない場合には、線分比較部４
２０は垂直補間線の左側及び右側に位置した第２サンプ
ルブロックの垂直ラインに対する第３及び第４ライン分
析情報を各々発生する。
【００５９】しかしながら、垂直補間線が垂直補間線の
組内の最左側の垂直ラインである場合、線分比較部４２
０はメモリに予め格納されている第２サンプルブロック
内の最右側の垂直ラインに対するライン分析情報を、垂
直補間線の組内の最左側の垂直ラインに対する第３ライ
ン分析情報の代わりに、垂直ラインに対する第３ライン
分析情報として発生する。そして、メモリから取出した
第１、第２及び第３ライン分析情報はラインＬ４１を通
じてライン選択部４４０に送られる。
【００６０】第１ライン調整部４５５は第１及び第２ラ
イン分析情報に基づいて、第２サンプルブロック内の該
当垂直ラインと同一になるように、各垂直補間線におけ
る線分の長さを調節することによって、そのライン調整
状態を表す第１長さ調整情報を発生する。例えば、第１
ライン調整部４４５は各垂直補間線における線分の開始
点及び終点を変更してもよい。
【００６１】また、第１ライン調整部４４５は、第１長
さ調整情報と共に、線分の長さが調整されたか否かを表
す第１長さ調整モード信号をラインＬ４６を通じて形状
再構成部４６５、モード符号化部４７０及びデータフォ
ーマッティング及びビット計算部４８０に各々送る。
【００６２】ライン選択部４４０は第１、第３及び第４
ライン分析情報に基づいて、各垂直補間線における線分
の数と各垂直補間線の右側及び左側に位置する垂直ライ
ンの数とを比較して、一致しないと、ライン選択部４４
０は予め定められた選択規則によって、左側または右側
の垂直ラインのうちの何れか１つを選択する。
【００６３】その後、ライン選択部４４０は、選択した
垂直ラインに対するライン分析情報と、垂直ラインが予
め定められた規則に基づいて選択されたことを報知する
第１ライン選択モード信号とをラインＬ４４を通じて形
状再構成部４６５、モード符号化部４７０及びデータフ
ォーマッティング及びビット計算部４８０に各々送る。
【００６４】しかしながら、各垂直補間線における線分
の数と各垂直補間線の右側及び左側に位置する垂直ライ
ンの数が同一である場合には、ライン選択部４４０は垂
直補間線と同一の線分数を有する垂直ラインを選択す
る。
【００６５】次に、ライン選択部４４０は選択した垂直
ラインに対するライン分析情報と、垂直ラインが右側垂
直ラインと左側垂直ラインとの間で選択されたか報知す
る第２ライン選択モード信号とをラインＬ４２を介して
第２ライン調整部４６０に供給する。更に、ライン選択
部４４０は第１ライン分析情報も第２ライン調整部４６
０に供給する。
【００６６】第２ライン調整部４６０は垂直ラインに対
するライン分析情報、第１ライン選択モード信号及び第
１ライン分析情報に基づいて、ライン調整部４５５と同
様の方法を用いて各垂直補間線の長さを調整して、その
結果である第２長さ調整情報、長さ調整をしたか否かを
表す第２長さ調整モード信号及び第２ライン選択モード
信号をラインＬ４５を通じて形状再構成部４６５、モー
ド符号化部４７０及びデータフォーマッティング及びビ
ット計算部４８０に各々送る。
【００６７】形状再構成部４６５は、ラインＬ４４を通
じて入力された選択した垂直ラインに対するライン分析
情報及び第１ライン選択モード信号と、ラインＬ４５を
通じて入力された第２長さ調整情報、第２長さ調整モー
ド信号及び第２ライン選択モード信号と、ラインＬ４６
を通じて入力された第１長さ調整情報及び第１長さ調整
モード信号とに基づいて、８×８画素よりなる第２サン
プルブロックを再構成して再構成済みの第２サンプルブ
ロックを形成する。その後、この再構成済みの第２サン
プルブロックは減算部４３０に供給される。
【００６８】減算部４３０は、ラインＬ１６からの第２
サンプルブロックから形状再構成部４６５からの再構成
済みの第２サンプルブロックを減算して、それらの差分
を８×８画素よりなるエラーデータブロックとしてアイ
ランド符号化部４３５に供給する。エラーデータブロッ
クは第１の二値（例えば、１）及び第２の二値（例え
ば、０）から構成され、第１の二値はＢＡＢと再構成済
みのエンハンスメント層ブロックとの間の差分結果がゼ
ロでない画素を表し、第２の二値はＢＡＢと再構成済み
のエンハンスメント層ブロックとの間の差分結果がゼロ
である画素を表す。
【００６９】図８には、ライン分析部４１０からの垂直
補間線の組５０９を用いて、形状再構成部４６５によっ
て形成された再構成済みの第２サンプルブロック５１１
が例示されており、図９は第２サンプルブロック５１
２、図１０はエラーデータブロック５１３が各々示され
ている。図１０中で、斜線部分は第２サンプルブロック
５１２内の画素と再構成済みの第２サンプルブロック５
１１内の画素とが一致しない画素（即ち、第１の二値を
有する画素）を表す。一方、図１０中、斜線のない部分
は第２サンプルブロック５１２内の画素と再構成済みの
第２サンプルブロック５１１内の画素とが一致する画素
（即ち、第２の二値を有する画素）を表す。
【００７０】エラーデータブロック内に第１の二値が複
数個ある場合、アイランド符号化部４３５はエラーデー
タブロックに対して、例えば、ＲＣＢ（Reference Cont
ourBased）符号化技法を用いてアイランド符号化を行っ
て、その結果であるアイランド符号化データまたは符号
化エラーデータをラインＬ４９を通じてデータフォーマ
ッティング及びビット計算部４８０に供給すると同時
に、アイランド符号化を行ったか否かを表す第１アイラ
ンド符号化モード信号をモード符号化部４７０に供給す
る。しかしながら、エラーデータブロック内に第１の二
値画素が１つもない場合には、アイランド符号化がアイ
ランド符号化部４３５にて行ったか否かを表す第１アイ
ランド符号化モード信号のみがモード符号化部４７０に
供給される。即ち、データフォーマッティング及びビッ
ト計算部４８０には何のデータも送らない。
【００７１】以下、ＲＣＢ技法を用いた、エラーデータ
ブロックの符号化過程を図１７を参照して説明する。最
初、図１７中で頂点Ａ〜Ｅとして示されたように、エラ
ーデータブロック内の斜線部分（即ち、第１の二値画
素）の位置が検出される。
【００７２】その後、複数の線分ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、Ｄ
Ｅ及びＥＡからなる多角形が形成される。各線分の長さ
は該当線分を構成する画素の数で定義される。次に、各
線分のうち、最も長い線分を表し得るビットの量が決定
される。最も長い線分の長さを表すｍが、２n≦ｍ＜２
n+1の関係を満足させる場合、各頂点の位置は最大ｎビ
ットを用いて符号化される。
【００７３】詳述すると、例えば、ラスタスキャニング
（raster scanning）法を用いて基準点ＲＰを求めた
後、基準点ＲＰから始めて、例えば、時計方向に各頂点
の符号化を順に行う。図１７を再び参照すると、頂点Ａ
に対して、基準点ＲＰと頂点Ａとの間の距離をｎビット
を用いて符号化し、同様に、次の頂点に対しても該当頂
点と前頂点との間の距離をｎビットを用いて符号化す
る。また、前に符号化された頂点と基準点ＲＰとの間の
距離がｍより小さい場合、現頂点の符号化のための最小
ビット数が新たに決定され、現頂点は該当距離を表し得
る新たに決定されたビット数で符号化する。
【００７４】モード符号化部４７０は、第１エンハンス
メントビット計算部３１０がインタモードまたはイント
ラモードにて作動しているか否かを表すインタ／イント
ラモード信号を発生し、その後、第１ライン選択モード
信号、第２長さ調整モード信号、第１アイランド符号化
モード信号及びインタ／イントラモード信号を符号化し
て、その結果である符号化モード信号の組をラインＬ４
８を通じてデータフォーマッティング及びビット計算部
４８０に供給する。
【００７５】次に、データフォーマッティング及びビッ
ト計算部４８０は、受け取った符号化モード信号の組
と、第１及び第２長さ調整情報と、選択した垂直ライン
に対するライン分析情報と、アイランド符号化データを
フォーマッティングして、第１符号化垂直エンハンスメ
ント層データをラインＬ３４を通じて図３中の符号化エ
ンハンスメント層データ選択部３６０に供給する。ま
た、データフォーマッティング及びビット計算部４８０
は、第１符号化垂直エンハンスメント層データのビット
数をカウントして、その結果である第１垂直ビットデー
タをラインＬ３３を通じて図３中のビット比較部３５０
に供給する。
【００７６】一方、第２エンハンスメントビット計算部
３３０は第１エンハンスメントビット計算部３１０と同
一の構造を有し、同一の機能を行う。かくして、イント
ラモードの場合は、第２エンハンスメントビット計算部
３３０への入力はなく、インタモードの場合には、第２
エンハンスメントビット計算部３３０への入力は、減算
部２２０からラインＬ１６を通じて入力される第２サン
プルブロックと第１ライン供給部２３５からラインＬ１
７を通じて入力される垂直挿入ラインの組とである。
【００７７】結局、第２エンハンスメントビット計算部
３３０はラインＬ３２を通じて第２符号化垂直エンハン
スメント層データを符号化エンハンスメント層データ選
択部３６０に供給すると共に、第２符号化垂直エンハン
スメント層データのビット数を計算して、その結果であ
る第２垂直ビットデータをラインＬ３１を通じてビット
比較部３５０に供給する。
【００７８】イントラモードに場合、ビット比較部３５
０はラインＬ３３上の第１垂直ビットデータに基づい
て、符号化エンハンスメント層データ選択部３６０が第
１符号化垂直エンハンスメント層データを選択するよう
に第１選択信号を発生する。しかしながら、インタモー
ドの場合には、ビット比較部３５０はまずラインＬ３１
からの第２垂直ビットデータとラインＬ３３からの第１
垂直ビットデータとを比較して、第１垂直ビットデータ
が第２垂直ビットデータ未満である場合は、ビット比較
部３５０は符号化エンハンスメント層データ選択部３６
０が第１符号化垂直エンハンスメント層データを選択す
るように第２選択信号を発生する。また、第１垂直ビッ
トデータが第２垂直ビットデータより大きい場合には、
ビット比較部３５０は符号化エンハンスメント層データ
選択部３６０が第２符号化垂直エンハンスメント層デー
タを選択するように第３選択信号を発生する。
【００７９】符号化エンハンスメント層データ選択部３
６０は第１選択信号に基づいて、ラインＬ３４を通じて
入力された第１符号化垂直エンハンスメント層データを
符号化垂直エンハンスメント層データとして選択して、
ラインＬ１８を通じてＭＵＸ２５０に供給する。反対
に、符号化エンハンスメント層データ選択部３６０は第
２選択信号に基づいて、第１符号化垂直エンハンスメン
ト層データを、第３選択信号に基づいて、第２符号化垂
直エンハンスメント層データを各々選択する。このよう
にして選択した符号化垂直エンハンスメント層データ
は、符号化垂直エンハンスメント層データが符号化エン
ハンスメント層データ選択部３６０にて選択されたかを
報知する信号として、ラインＬ１８を通じてＭＵＸ２５
０に供給される。
【００８０】本発明の他の好適実施例によると、符号化
エンハンスメント層データ選択部３６０は上記の動作以
外にも、選択された第１符号化垂直エンハンスメント層
データと第２符号化垂直エンハンスメント層データとの
間の選択比を計算して、その結果である選択比データを
ラインＬ１９を通じて図２中の第２エンハンスメント層
符号化部２４５に、例えば、フレーム単位に供給する。
【００８１】本発明の第２好適実施例によれば、イント
ラモードの場合は、第２エンハンスメント層符号化部２
４５はラインＬ１１からの第１ブロック及びラインＬ１
２からの第２ブロックに基づいて、水平エンハンスメン
ト層の符号化を行って、その結果である符号化水平エン
ハンスメント層データをラインＬ２１を介してＭＵＸ２
５０に供給する。また、インタモードの場合には、第２
エンハンスメント層符号化部２４５はラインＬ１１から
の第１ブロック及びラインＬ１２からの第２ブロックの
他に、ラインＬ２０からの水平挿入ラインの組にも基づ
いて、水平エンハンスメント層の符号化を行って、その
結果である符号化水平エンハンスメント層データをＭＵ
Ｘ２５０に供給する。以下、第２エンハンスメント符号
化部２４５の詳細機能に対して、第１エンハンスメント
層符号化部２３０の機能と異なる点を挙げて記述する。
【００８２】まず、第１エンハンスメント符号化部２３
０内の補間部３００にベース層（即ち、第１サンプルブ
ロック）がラインＬ１３を介して入力される場合、第２
エンハンスメント層符号化部２４５内の補間部（図示せ
ず）には８×１６画素よりなる第１ブロックがラインＬ
１１を介して入力される。更に、第１エンハンスメント
符号化部２３０内の第１エンハンスメントビット計算部
３１０に第２サンプルブロックがラインＬ１６を介して
入力される場合には、第２エンハンスメント層符号化部
２４５内の第１エンハンスメントビット計算部（図示せ
ず）には８×１６画素よりなる第２ブロックがラインＬ
１２を介して入力される。
【００８３】また、第１エンハンスメント層符号化部２
３０内の第２エンハンスメントビット計算部３３０に垂
直挿入ラインの組がラインＬ１７を介して入力される場
合、第２エンハンスメント層符号化部２４５内の第２エ
ンハンスメントビット計算部（図示せず）には水平挿入
ラインの組がラインＬ２０を介して入力される。本発明
の実施例によると、第１エンハンスメント層符号化部２
３０とは異なって、第１エンハンスメント層符号化部２
３０内の符号化エンハンスメント層データ選択部３６０
は選択比データをラインＬ１９を通じて第２エンハンス
メント層符号化部２４５内の符号化エンハンスメント層
データ選択部（図示せず）に供給する。
【００８４】第２エンハンスメント層符号化部２４５は
受け取った入力データに応じて、符号化水平エンハンス
メント層データをラインＬ２１を介してＭＵＸ２５０に
供給する。前述したように、第１及び第２エンハンスメ
ント層符号化部２３０及び２４５は構造面で類似である
が、それらの差異点は以下の通りである。
【００８５】即ち、第１エンハンスメント層符号化部２
３０に入力されるベース層内の全てのラインと第２サン
プルブロック内の垂直挿入ラインの組とは全部垂直ライ
ンであることに対して、第２エンハンスメント層符号化
部２４５に入力される第１ブロック内の全てのラインと
第２ブロック内の水平挿入ラインの組とは全部水平ライ
ンである。従って、第２エンハンスメント層符号化部２
４５にて行われた全ての動作は水平ラインに対するもの
である。
【００８６】例えば、垂直補間線の組を発生する補間方
法を垂直補間線の組を求めることにも適用することがで
きる。図１５に示した垂直ラインの組を９０°位時計方
向に回って見ると、垂直ラインの組になる。同様に、図
１６に示した水平補間線の組を９０°位時計方向に回っ
て見ると、垂直補間線の組になる。この時、水平ライン
の組の水平長さは１６画素である。
【００８７】また、第１エンハンスメント層符号化部２
３０内の符号化エンハンスメント層データ選択部３６０
に該当する、第２エンハンスメント層符号化部２４５内
の符号化エンハンスメント層データ選択部（図示せず）
はラインＬ１９を通じて符号化エンハンスメント層デー
タ選択部３６０から入力された選択比データに基づい
て、異なるビット数を割り当てることによって、符号化
の効率を高めた。従って、例えば、第１符号化エンハン
スメント層データと第２符号化エンハンスメント層デー
タとの間の選択比のうちより大きい選択比データを有す
るエンハンスメント層データの符号化により少ないビッ
ト数を割り当てる。
【００８８】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。
【００８９】
【発明の効果】従って、本発明によれば、映像信号の符
号化において、映像の解像度を段階的に高めるスケーラ
ビリティーを具現して、所望の映像解像度に合わせて二
値形状信号を復号化することができ、かつ、映像信号の
伝送の際に生じるエラー、ビット損を減らして映像の解
像度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術による、二値形状信号符号化装置のブ
ロック図である。
【図２】本発明による、二値形状信号符号化装置のブロ
ック図である。
【図３】図２中の第１エンハンスメント層符号化部の詳
細なブロック図である。
【図４】図３中の第１エンハンスメントビット計算部の
詳細なブロック図である。
【図５】本発明の二値形状信号符号化装置によって処理
された二値アルファブロック（ＢＡＢ）及びサンプルブ
ロックを示した模式図である。
【図６】本発明の二値形状信号符号化装置によって処理
された二値アルファブロック（ＢＡＢ）及びサンプルブ
ロックを示した模式図である。
【図７】本発明の二値形状信号符号化装置によって処理
された二値アルファブロック（ＢＡＢ）及びサンプルブ
ロックを示した模式図である。
【図８】本発明の二値形状信号符号化装置によって処理
された二値アルファブロック（ＢＡＢ）及びサンプルブ
ロックを示した模式図である。
【図９】本発明の二値形状信号符号化装置によって処理
された二値アルファブロック（ＢＡＢ）及びサンプルブ
ロックを示した模式図である。
【図１０】本発明の二値形状信号符号化装置によって処
理された二値アルファブロック（ＢＡＢ）及びサンプル
ブロックを示した模式図である。
【図１１】本発明による垂直補間方法を説明するための
模式図である。
【図１２】本発明による垂直補間方法を説明するための
模式図である。
【図１３】本発明による垂直補間方法を説明するための
模式図である。
【図１４】本発明による垂直補間方法を説明するための
模式図である。
【図１５】本発明の補間方法によって求められた垂直ラ
インの組を示した模式図である。
【図１６】本発明の補間方法によって求められた垂直補
間線の組を示した模式図である。
【図１７】本発明に用いられたＲＣＢ符号化技法を説明
するための模式図である。
【符号の説明】
１１０ サブサンプリング部 １２０ ベース層符号化部 １３０ エンハンスメント層符号化部 １３１ エンハンスメント層再構成部 ２０５ 水平向けサブサンプリング部 ２１０ 垂直向けサブサンプリング部 ２１５ ベース層符号化部 ２２０、２２５、４３０ 減算部 ２３５、２４０ ライン供給部 ２３０ 第１エンハンスメント層符号化部 ２４５ 第２エンハンスメント層符号化部 １４０、２５０ ＭＵＸ ３００ 補間部 ３１０ 第１エンハンスメントビット計算部 ３３０ 第２エンハンスメントビット計算部 ３５０ ビット比較部 ３６０ 符号化エンハンスメント層データ選択部 ４１０、４１５ ライン分析部 ４２０ 線分比較部 １３５、４３５ アイランド符号化部 ４４０ ライン選択部 ４５５、４６０ ライン調整部 ４６５ 形状再構成部 ４７０ モード符号化部 ４８０ データフォーマッティング及びビット計算部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 映像信号内に備えられたＭ×Ｎ個（Ｍ
    及びＮは、各々偶数の正の整数）の二値（binary）画素
    よりなる二値アルファブロック（ＢＡＢ）を符号化する
    ための二値形状信号符号化装置であって、 前記ＢＡＢの毎水平ラインをサンプリングして、前記Ｂ
    ＡＢの最上側に位置する第1水平ラインまたは最上側の
    次に位置する第２水平ラインから始まる第１ブロックを
    生成する水平向けサブサンプリング手段と、 前記第１ブロックの毎垂直ラインをサンプリングして、
    前記第１ブロックの最左側に位置する垂直ラインである
    第１垂直ラインまたは最左側の次に位置する第２垂直ラ
    インから始まる第１サンプルブロックをベース層として
    生成する垂直向けサブサンプリング手段と、 前記第１サンプルブロックを符号化して、符号化ベース
    層データを発生するベース層符号化手段と、 前記ＢＡＢ、前記第１ブロック及び前記第１サンプルブ
    ロックに基づいて、エンハンスメント層の符号化を行っ
    て、符号化水平エンハンスメント層データ及び符号化垂
    直エンハンスメント層データを発生するエンハンスメン
    ト層符号化手段とを含むことを特徴とする二値形状信号
    符号化装置。
  2. 【請求項２】 前記映像信号が、各々が複数のＢＡＢ
    を有するフレームの組であることを特徴とする請求項１
    に記載の二値形状信号符号化装置。
  3. 【請求項３】 前記映像信号が、複数のＢＡＢを有す
    るビデオ物体平面（ＶＯＰ）であることを特徴とする請
    求項１に記載の二値形状信号符号化装置。
  4. 【請求項４】 前記映像信号が現フレーム及びその前
    フレームを有し、前記ＢＡＢが前記現フレーム内にある
    ことを特徴とする請求項２に記載の二値形状信号符号化
    装置。
  5. 【請求項５】 前記ベース層符号化手段が、 イントラモードの場合、前記第１サンプルブロックをビ
    ットマップベース形状符号化技法を用いて符号化して、
    符号化ベース層データを発生する符号化手段と、第１フ
    レームメモリを有しており、インタモードの場合、前記
    現フレームの前記第１サンプルブロックと前フレーム内
    の対応するブロックとを比較して、前記第１フレームメ
    モリ内に予測された第１サンプルブロックとして格納さ
    れたブロックのうち、前記現フレームの前記第１サンプ
    ルブロックと最も類似な前フレームのブロックを選択す
    る比較手段と、 前記現フレームの前記第１サンプルブロックと前記前フ
    レームの前記予測された第１サンプルブロックとの間の
    変位を表す、水平成分及び垂直成分よりなる２次元ベク
    トルとして表される動きベクトル情報を求める動きベク
    トル情報決定手段と、 前記現フレームの前記第１サンプルブロックと前記前フ
    レームの前記予測された第１サンプルブロックとの間の
    差を表すエラーデータブロックを符号化して、符号化エ
    ラーデータを発生するエラーデータブロック符号化手段
    と、 前記動きベクトル情報と前記符号化エラーデータとを組
    み合せて符号化ベース層データとして発生した後、前記
    符号化エラーデータ及び前記予測された第１サンプルブ
    ロックに基づいて、前記現フレーム内の再構成された第
    １サンプルブロックを決定する組み合せ手段と、 前記再構成された第１サンプルブロックを前記第１フレ
    ームメモリ内の所定位置に格納する格納手段とを有する
    ことを特徴とする請求項４に記載の二値形状信号符号化
    装置。
  6. 【請求項６】 前記エンハンスメント層符号化手段
    が、 前記第１ブロックから前記第１サンプルブロックを減算
    して、第２サンプルブロックを生成する第１減算手段
    と、 前記ＢＡＢから前記第１ブロックを減算して、第２ブロ
    ックを生成する第２減算手段と、 第２フレームメモリを有しており、前記イントラモード
    の場合には、前記第２サンプルブロックを前記第２フレ
    ームメモリに格納し、前記インタモードの場合には、前
    記第２サンプルブロックを格納することと共に、前記動
    きベクトル情報に基づいて前記第２フレームメモリに格
    納されている前記前フレーム内の第２ブロックのうち、
    前記第２ブロックと前記第1取出しブロックとの間の水
    平及び垂直距離が各々前記動きベクトルの水平及び垂直
    成分である予め決められた第１基準を満足する第１取出
    しブロックを取出して、該第１取出しブロックを垂直挿
    入ラインの組として供給する垂直ライン供給手段と、 前記イントラモードの場合には、前記第１サンプルブロ
    ック及び前記第２サンプルブロックに基づいて垂直エン
    ハンスメント層の符号化を行って、符号化垂直エンハン
    スメント層データを供給し、前記インタモードの場合に
    は、前記第１サンプルブロック、前記第２サンプルブロ
    ック及び前記垂直挿入ラインの組に基づいて垂直エンハ
    ンスメント層の符号化を行って、符号化垂直エンハンス
    メント層データを供給する第１エンハンスメント層符号
    化手段と、 第３フレームメモリを有しており、前記イントラモード
    の場合には、前記第２ブロックを前記第３フレームメモ
    リに格納し、前記インタモードの場合には、前記第２ブ
    ロックを格納すること他に、前記動きベクトル情報に基
    づいて前記第３フレームメモリに格納されている前記前
    フレーム内の第２ブロックのうち、前記第２ブロックと
    前記第２取出しブロックとの間の水平及び垂直距離が各
    々前記動きベクトルの水平成分の２倍、垂直成分の１倍
    である予め決められた第２基準を満足する第２取出しブ
    ロックを取出して、該第２取出しブロックを水平挿入ラ
    インの組として供給する水平ライン供給手段と、 前記イントラモードの場合には、前記第１ブロック及び
    前記第２ブロックに基づいて水平エンハンスメント層の
    符号化を行って、符号化水平エンハンスメント層データ
    を供給し、前記インタモードの場合には、前記第１サン
    プルブロック、前記第２サンプルブロック及び前記水平
    挿入ラインの組に基づいて水平エンハンスメント層の符
    号化を行って、符号化水平エンハンスメント層データを
    供給する第２エンハンスメント層符号化手段とを有する
    ことを特徴とする請求項５に記載の二値形状信号符号化
    装置。
  7. 【請求項７】 前記第１エンハンスメント層符号化手
    段が、 予め定められた補間方法を用いて、垂直補間線の組を発
    生する垂直補間手段と、 前記イントラモード及び前記インタモードの場合に、前
    記垂直補間線の組及び前記第２サンプルブロックに基づ
    いて第１垂直エンハンスメント層の符号化を行って、第
    1符号化垂直エンハンスメント層データを発生すると共
    に、該当第1符号化垂直エンハンスメント層データのビ
    ット数を計算して、該計算結果を第１垂直ビットデータ
    として発生する第１エンハンスメント層ビット計算手段
    と、 前記イントラモードの場合は何の動作もせず、前記イン
    タモードの場合には、前記垂直挿入ラインの組及び前記
    第２サンプルブロックに基づいて第２エンハンスメント
    層の符号化を行って、第２符号化垂直エンハンスメント
    層データを供給すると共に、該当第２符号化垂直エンハ
    ンスメント層データのビット数を計算して、該計算結果
    を第２垂直ビットデータとして発生する第２エンハンス
    メント層ビット計算手段と、 前記イントラモードの場合には、前記第１垂直ビットデ
    ータに基づいて前記第１符号化垂直エンハンスメント層
    データを選択するべく第１選択信号を発生し、前記イン
    タモードの場合には、前記第１ビットデータと前記第２
    ビットデータとを比較して、前記第１ビットデータが前
    記第２ビットデータ以下であれば、前記第1符号化垂直
    エンハンスメント層データを選択するべく第２選択信号
    を発生し、そうでない場合には、前記第２符号化垂直エ
    ンハンスメント層データを選択するべく第３選択信号を
    発生する垂直ビット比較手段と、 前記イントラモードの場合には、前記第１選択信号に応
    じて前記第1符号化垂直エンハンスメント層データを符
    号化垂直エンハンスメント層データとして選択し、前記
    インタモードの場合には、前記第２選択信号及び第３選
    択信号に応じて前記第1及び第２符号化垂直エンハンス
    メント層データを符号化垂直エンハンスメント層データ
    として各々選択し、前記第1及び第２符号化垂直エンハ
    ンスメント層データが符号化垂直エンハンスメント層デ
    ータとして選択されたことを報知する信号である前記選
    択された符号化垂直エンハンスメント層データを発生
    し、前記選択された第1符号化垂直エンハンスメント層
    データと前記選択された第２符号化垂直エンハンスメン
    ト層データとの間の選択比を計算して、該当選択比を発
    生する第１符号化エンハンスメント層データ選択手段と
    を有することを特徴とする請求項６に記載の二値形状信
    号符号化装置。
  8. 【請求項８】 前記第２エンハンスメント層符号化手
    段が、 予め定められた補間方法を用いて、水平補間線の組を発
    生する水平補間手段と、 前記イントラモード及び前記インタモードの場合に、前
    記水平補間線の組及び前記第２サンプルブロックに基づ
    いて第１水平エンハンスメント層の符号化を行って、第
    1符号化水平エンハンスメント層データを発生すると共
    に、該当第1符号化水平エンハンスメント層データのビ
    ット数を計算して、該計算結果を第１水平ビットデータ
    として発生する第１エンハンスメント層ビット計算手段
    と、 前記イントラモードの場合は何の動作もしなく、前記イ
    ンタモードの場合には、前記水平挿入ラインの組及び前
    記第２サンプルブロックに基づいて第２エンハンスメン
    ト層の符号化を行って、第２符号化水平エンハンスメン
    ト層データを供給すると共に、該当第２符号化水平エン
    ハンスメント層データのビット数を計算して、該計算結
    果を第２水平ビットデータとして発生する第２エンハン
    スメント層ビット計算手段と、 前記イントラモードの場合には、前記第１水平ビットデ
    ータに基づいて前記第1符号化水平エンハンスメント層
    データを選択するべく第１選択信号を発生し、前記イン
    タモードの場合には、前記第１ビットデータと前記第２
    ビットデータとを比較して、前記第１ビットデータが前
    記第２ビットデータ以下であれば、前記第1符号化水平
    エンハンスメント層データを選択するべく第２選択信号
    を発生し、そうでない場合には、前記第２符号化水平エ
    ンハンスメント層データを選択するべく第３選択信号を
    発生する水平ビット比較手段と、 前記イントラモードの場合は、前記第１選択信号に応じ
    て前記第1符号化水平エンハンスメント層データを符号
    化水平エンハンスメント層データとして選択し、前記イ
    ンタモードの場合には、前記第２選択信号及び第３選択
    信号に応じて前記第1及び第２符号化水平エンハンスメ
    ント層データを符号化水平エンハンスメント層データと
    して各々選択し、前記第1及び第２符号化水平エンハン
    スメント層データが符号化水平エンハンスメント層デー
    タとして選択されたことを報知する信号である前記選択
    された符号化水平エンハンスメント層データを発生し、
    前記選択された第1符号化水平エンハンスメント層デー
    タと前記選択された第２符号化水平エンハンスメント層
    データとの間の選択比を計算して、該当選択比を発生す
    る第１符号化エンハンスメント層データ選択手段とを有
    することを特徴とする請求項７に記載の二値形状信号符
    号化装置。
  9. 【請求項９】 前記第１垂直エンハンスメントビット
    計算手段が、 前記垂直補間線の組を分析して各垂直補間線内の線分の
    数、各線分の長さ、開始点及び終点の位置を検出して、
    該検出結果を第１サンプルブロックのライン分析情報と
    して発生する第１ライン分析手段と、 前記第２サンプルブロックの前記垂直ラインの組を分析
    して各垂直ライン内の線分の数、各線分の長さ、開始点
    及び終点の位置を検出して、該検出結果を第２サンプル
    ブロックのライン分析情報として発生する第２ライン分
    析手段と、 第４フレームメモリを有しており、前記第１及び第２サ
    ンプルブロックのライン分析情報を前記第４フレームメ
    モリに格納し、前記第１及び第２サンプルブロックのラ
    イン分析情報に基づいて、各垂直補間線の線分の数と前
    記第２サンプルブロック内の対応する各垂直ラインの線
    分の数とを比較して、一致する場合には、前記垂直補間
    線に対する第１ライン分析情報と前記第２サンプルブロ
    ック内の垂直ラインに対する第２ライン分析情報とを発
    生し、一致しない場合には、前記垂直補間線を基準とし
    て左側及び右側に各々位置した前記第２サンプルブロッ
    クの垂直ラインに対する第３及び第４ライン分析情報を
    発生し、この時、前記垂直補間線が前記前記垂直補間線
    の組内で最左側に位置する補間線である場合は、前記第
    ４フレームメモリに予め格納された第２サンプルブロッ
    ク内の最左側に位置する垂直ラインを、前記垂直補間線
    の組内の最左側に位置する垂直ラインに対する第３ライ
    ン分析情報の代わりに、前記垂直ラインに対する第３ラ
    イン分析情報として発生し、前記第１、第３及び第４ラ
    イン分析情報を発生する線分比較手段と、 前記第２サンプルブロック内の対応する垂直ラインと同
    一になるように、前記第１及び第２ライン分析情報に基
    づいて各垂直補間線の線分の長さを調整して、ライン調
    整状態を表す第１ライン調整情報と前記線分の長さの調
    整が各線分に対して行われたか否かを表す第１長さ調整
    モード信号とを発生する第１ライン調整手段と、 前記第１、第３及び第４ライン分析情報に基づいて、前
    記各垂直補間線の線分の数と前記各垂直補間線の左右側
    に位置する垂直ラインの線分の数とを比較して、一致し
    ない場合、予め定められた選択規則に従って前記左側ま
    たは前記右側に位置する垂直ラインのうちの何れか１つ
    を選択し、前記選択した垂直ラインに対する前記ライン
    分析情報と垂直ラインが前記予め決められた選択規則に
    よって選択されたことを報知する第１ライン選択モード
    信号とを発生し、前記垂直補間線の線分の数と前記垂直
    補間線の左側または右側に位置する垂直ラインの線分の
    数とが一致する場合には、前記各垂直補間線と同一の線
    分の数を有する垂直ラインを選択すると共に、前記選択
    した垂直ラインに対するライン分析情報と、垂直ライン
    が前記右側及び左側に位置する垂直ラインのうちで選択
    されたことを報知する第２ライン選択モード信号と、前
    記第１ライン分析情報とを発生するライン選択手段と、 前記選択した垂直ラインに対する前記ライン分析情報、
    前記第１ライン選択モード信号及び前記第１ライン分析
    情報に基づいて、前記第１ライン調整手段における方法
    と同様の方法によって、前記各垂直補間線の線分の長さ
    を調整して、第２長さ調整情報と長さの調整が行われた
    か否かを表す第２長さ調整モード信号とを発生する第２
    ライン調整手段と、 前記選択した垂直ラインに対する前記ライン分析情報、
    前記第１ライン選択モード信号、前記第２ライン選択モ
    ード信号、前記第２長さ調整情報、前記第２長さ調整モ
    ード信号、前記第１長さ調整情報及び前記第１長さ調整
    モード信号に基づいて、前記第２サンプルブロックを再
    構成して再構成済みの第２サンプルブロックを形成する
    形状再構成手段と、 前記第２サンプルブロックから前記再構成済みの第２サ
    ンプルブロックを減算して、それらの差分を第１の二値
    及び第２の二値よりなるエラーデータブロックとして供
    給する減算手段であって、前記第１の二値は前記第２サ
    ンプルブロックと前記再構成済みの第２サンプルブロッ
    クとの間の二値画素値が互いに一致しない画素を表し、
    前記第２の二値は前記第２サンプルブロックと前記再構
    成済みの第２サンプルブロックとの間の二値画素値が一
    致する画素を表す、前記減算手段と、 前記エラーデータブロック内に前記第１の二値画素が１
    つまたは複数個存在する場合、前記エラーデータブロッ
    クをアイランド符号化を行って、符号化エラーデータと
    してのアイランド符号化データと、アイランド符号化
    （island-coding）が行われたか否かを表す第１アイラ
    ンド符号化モード信号とを供給し、前記エラーデータブ
    ロック内に前記第１の二値画素が１つも存在しない場合
    には、前記アイランド符号化が行われなかったことを表
    す前記第１アイランド符号化モード信号のみを供給する
    アイランド符号化手段と、 前記第１エンハンスメントビット計算手段が現在イント
    ラモードまたはインタモードにて作動しているか否かを
    インタ／イントラモード信号を発生し、前記第１ライン
    選択モード信号、前記第２長さ調整モード信号、前記第
    １長さ調整モード信号、前記第１アイランド符号化モー
    ド信号及び前記インタ／イントラモード信号を符号化し
    て、符号化モード信号の組を供給するモード符号化手段
    と、 前記符号化モード信号の組、前記第１長さ調整情報、前
    記第２長さ調整情報、前記選択した垂直ラインに対する
    前記ライン分析情報及び前記アイランド符号化データを
    フォーマッティングして、前記第１符号化垂直エンハン
    スメント層データを供給すると共に、前記第１符号化垂
    直エンハンスメント層データのビット数をカウントして
    前記第１垂直ビットデータを供給するデータフォーマッ
    ティング及びビット計算手段とを備えることを特徴とす
    る請求項８に記載の二値形状信号符号化装置。
  10. 【請求項１０】 前記Ｍ及びＮが、各々１６であるこ
    とを特徴とする請求項９に記載の二値形状信号符号化装
    置。
JP24273997A 1997-07-11 1997-09-08 二値形状信号符号化装置 Pending JPH1155664A (ja)

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