WO1997050253A1 - Picture encoder and picture decoder - Google Patents

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WO1997050253A1
WO1997050253A1 PCT/JP1997/001540 JP9701540W WO9750253A1 WO 1997050253 A1 WO1997050253 A1 WO 1997050253A1 JP 9701540 W JP9701540 W JP 9701540W WO 9750253 A1 WO9750253 A1 WO 9750253A1
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resolution
decoding
image
low
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PCT/JP1997/001540
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French (fr)
Inventor
Hiroyuki Katata
Hiroshi Kusao
Tomoko Aono
Norio Ito
Shuichi Watanabe
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
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    • H04N19/20—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video object coding

Definitions

  • the present invention relates to an image encoding device and an image decoding device, and more particularly to a video encoding device and a video encoding device that are used in the field of digital dual image processing and that encode image data with high efficiency.
  • the present invention relates to a video decoding device for decoding encoded data created by a decoding device. Background art
  • FIG. 12 is a block diagram of an encoding device and a reconstructed butt according to a conventional method.
  • the shape data encoding unit 1222 encodes shape data representing the shape of both parts images. These are parts N 1, the image of the marks - that make up the apparatus.
  • Shape data is used for encoding pixel data. Further, the pixel data decoding section 12 () 3 in FIG. 12 is a section for decoding pixel data, and the shape data decoding section 120 4 is a section for decoding shape data. These constitute a component image decoding device. The decoded shape data is used to restore the pixel data.
  • the shape data encoding unit 1222 expresses the outline of the shape with an eight-way tune code, and then encodes these chain codes with a Huffman code ⁇ .
  • pixel data is encoded by an international standard method of moving image encoding such as MPE or H.261, for example, but the binary data
  • MPE moving image encoding
  • H.261 binary data
  • each component image is decoded in the decoding device, it is S-folded using the shape data in a superimposing unit (not shown) and displayed on a display device fF # such as a display.
  • a superimposing unit not shown
  • the shape data s (i, j) can be used to obtain the expression (1)
  • the surface image f (i, j) is created.
  • the present invention is also aimed at providing an image encoding device and an image decoding device that can solve the above 1).
  • an image encoding device and an image decoding device are provided as shown in the following (1) to () ()) in order to solve the above problem.
  • Lower layer coding for encoding a part image of an arbitrary shape at low resolution
  • a dual image encoding device that performs high-level layer encoding that encodes a component image with high resolution, and a first shape data generation unit that generates low-resolution shape data indicating an arbitrary shape.
  • a first shape data encoding unit that encodes the generated low-resolution shape data; a second shape data generation unit that generates high-resolution shape data indicating an arbitrary shape; and the generated high resolution.
  • a second shape data encoding unit that encodes the shape data of the upper layer.In the encoding of the component image of the lower layer, the low resolution shape data is used to encode the component image of the upper layer.
  • image coding an image coding device that uses high-resolution shape data and decoded component image data of a lower layer.
  • An image encoding device that performs lower layer encoding for encoding a part image of an arbitrary shape at a low resolution and upper layer encoding for encoding a component image at a high resolution.
  • the high-resolution shape data is shared by the upper layer and the upper layer, and a high-resolution shape data generation unit that generates the high-resolution shape data of the component image, and the generated high-resolution shape data.
  • N gray scales
  • M gray scales M gray scales
  • An image decoding device for decoding data encoded by the image encoding device described in (1) above, comprising: lower layer decoding for decoding a component image having an arbitrary shape at a low resolution; A second shape data decoding unit that decodes low-resolution shape data by performing upper layer decoding that decodes an image with high resolution, and a second shape data decoding unit that decodes high-resolution shape data When decoding both lower-layer part images, low-resolution shape data is used, and when decoding upper-layer component images, high-resolution shape data and lower-layer one are decoded.
  • An image decoding device characterized by using both component image data and.
  • An image decoding apparatus that performs low-order decoding of a component surface of an arbitrary shape at low resolution and high-order decoding of a component image at high resolution to achieve low resolution.
  • a first shape data decoding unit for decoding the shape data of the degree, and a second shape data decoding unit for decoding the shape data of the resolution.
  • the second shape data decoding unit uses the high-resolution shape data and the decoded component image data of the lower layer to restore the upper layer part image using the resolution shape data.
  • high-resolution shape data is obtained by using information on a difference between high-resolution shape data and low-resolution shape data.
  • An image decoding device that decodes data encoded by an image encoding device, and a lower layer decoding that decodes a component image of an arbitrary shape at a low resolution and an upper device that decodes a component image at a high resolution
  • a high-resolution shape data of the part image is shared between the lower layer and the upper layer, and a shape data recovery unit is provided to decode the high-resolution shape data. If the resolution shape data has ⁇ ⁇ gradations ( ⁇ is 2 or more), it is converted to low-resolution and ⁇ gradation ( ⁇ > ⁇ ) shape data, and the converted shape data is converted. The image of the lower-layer part is restored using the image data, and the high-resolution shape data and the decoded lower-layer-part image are used to determine the upper-layer part image. .
  • the second shape data generation unit has a mode for generating high-resolution shape data corresponding to a part of the part image encoded in the lower layer, and when the mode is selected, The image encoding device according to (2), wherein the second shape data encoding unit encodes the high-resolution shape data independently of the low-resolution shape data.
  • An image decoding device for decoding data encoded by the image encoding device g according to (7), wherein a lower-layer one decoding for decoding an arbitrary shaped component image at a low resolution, and a component image High-resolution decoding with high resolution and low resolution
  • the low-resolution shape data is used, and the high-resolution part image is restored using the high-resolution shape data and the low-level decoded part image data.
  • An image decoding device characterized in that the shape data decoding unit of (2) has a mode for decoding high-resolution shape data corresponding to a part of the part image encoded in the lower layer.
  • An image decoding device for decoding data encoded by the image encoding device according to (8), wherein an F-layer decoding for decoding a component image having an arbitrary shape at a low resolution;
  • a second shape data decoding unit that performs upper layer decoding for decoding a component image at high resolution and decodes low-resolution shape data, and a second shape data decoding unit that decodes shape data at low resolution It has a data decoding unit, and uses low-resolution shape data to decode lower-layer component images, and uses high-resolution shape data to decode upper-layer component rain images.
  • the second shape data decoding unit uses the difference information between the high-resolution shape data and the low-resolution shape data to obtain a high-resolution Of the second shape data
  • the unit has a mode for decoding high-resolution shape data corresponding to a part of both parts images encoded in the lower layer, and when the mode is selected, the high-resolution shape data
  • An image decoding device characterized by recovering the image independently of the low-resolution shape data.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an encoding device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a decoding device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an encoding device it according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a decoding apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an encoding device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a lower layer decoding device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining information on a difference between upper layer one-shape data and lower layer one-shape data in the present invention.
  • Figs. 8 ⁇ to 8I are diagrams for explaining a method for obtaining low-resolution shape data from resolution shape data in the tree invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an encoding device fft according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an example of a device for performing debris coding of both images according to the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram of a lower layer-decoding device it according to the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram of a coding device and a decoding device according to the prior art. Good form of implementation
  • the first downsampling unit 1001 in FIG. 1 () is to reduce the Pfl resolution of the input pixel data by subtracting the pixel Prij, the second downsampler.
  • the pulling unit 1002 lowers the interrogation resolution of the manually input shape data by interrogating the two components of the shape data.
  • the shape data indicates the shape of the part and the image. For example, it is represented by a two-dimensional image that takes the element inside the part and takes the i element "()" outside.
  • the lower layer encoding unit 1004 encodes low-resolution binary data.For encoding, for example, MI) KG or a translation code such as 1 Okagiwa standard method of chemical conversion is used. However, when an image is divided into blocks, a block method including an arbitrary shape DCT is used for the block including the boundary between the part and the image. Means that the low-resolution shape data output from the second downsampling unit 1 (J 0 ).
  • the upper layer one coder] 0 0 3 marks the ⁇ data of a high resolution.
  • the international standard method of moving image encoding such as MPEG and ⁇ .261 is used.
  • Is in addition to the measurement from both decoded images of the upper layer, Is also used.
  • high-resolution shape data that has not been downsampled is included as the boundary of the component image.
  • the shape data encoding unit 1005 encodes high-resolution shape data corresponding to the resolution of the upper layer.
  • the outline of a shape is represented by an eight-strength chain code, and these tune codes are encoded using Huffman codes.
  • the coded data is integrated by an integrating unit (not shown) and transmitted or accumulated.
  • an integrating unit not shown
  • the encoded data obtained by integrating the upper layer and the lower layer is the data necessary for decoding the upper layer. Only, the decryption process is performed. That is, a selecting unit (not shown) selects and decodes “encoded data of lower layer one pixel data” and “encoded data of shape data”.
  • the first 1 [
  • a decoding device that decodes up to the upper layer performs decoding up to the upper layer using all the encoded data.
  • the above-mentioned apparatus has the following problem.
  • the high-resolution shape data must be included in the encoded data of the lower layer, and the data is redundant. become. That is, it is necessary to use not the shape data of the lower layer having the least code but the shape data of the upper layer having a large code amount. For this reason, it is difficult to encode the lower layer with good iffii quality for a limited transmission capacity or storage capacity.
  • the purpose is to solve such an i) problem.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are block diagrams respectively showing an encoding device and a decoding device according to the first embodiment of the present invention.
  • the down-sampling unit 104 converts the manually input pixel data.
  • the low-resolution pixel data for the lower layer- is created by thinning out. In the case of interrogation, a low-pass filter is inserted to prevent aliasing distortion ..
  • the lower layer encoding unit 105 Encode low-resolution pixel data.
  • an international standardized method of video encoding such as MPEG or ⁇ .261 is used.
  • a method such as an arbitrary shape DCT is used for blocks including the boundaries of the component images.
  • Low-resolution shape data output from the first shape data generation unit 106 is used as the boundary between the two product images.
  • the first shape data generation unit 106 generates low-resolution shape data of the lower layer Ichikawa.
  • the shape data is extracted by, for example, dividing the pixel data into regions.
  • region segmentation an edge detection method using differential action, morphological segmentation, and the like are used.
  • shape data may be generated by the chromaki method.
  • target pixel data is queried by the downsampling unit 104 to obtain low-resolution shape data, and then shape data is obtained.
  • shape data for high-resolution pixel data low-resolution shape data may be obtained by thinning out the shape data.
  • the shape data created here is a binary image or a multi-tone image of 2K or more.
  • the display of the part-oka image and the 'f3 ⁇ 4W image using the above equation (1) can be regarded as a weighted average of the part image and the background image with the weight of the shape data.
  • the shape data s (i, j) of the expression (1) is represented by “]” in the target part image, “0” outside the part image, and “1” to “0” at the boundary of the part image. Take the value of the question.
  • the first shape data encoding unit 107 encodes low-resolution shape data of the lower layer ffl.
  • shape data is binary data
  • encoding is performed using run-length encoding, MMR encoding, or tune encoding.
  • shape data is represented by multiple gradations of two or more values, like MPEG, I) an encoding method using CT or an encoding method using quadtree and vector ffi "MPEG-4 Video Verification Model Version 2.0 "(ISO / IECTC1 / SC29 / WG11N1260) is used.
  • the second shape data generator 102 generates high-resolution shape data for the upper layer from the high-resolution pixel data.
  • the method of generating the shape data is the same as that of the first shape data generation unit 106, and thus the description will not be repeated.
  • the second shape data encoding unit 103 the high-resolution shape data generated by the shape data generation unit 102 is encoded. Since the encoding method of the shape data is the same as that of the first shape data encoding unit 1 () 7, the description will not be repeated. However, it is not necessary for the two shape data coding units 103 and ⁇ 07 to use the same coding method as ffl, and coding can be performed by different methods.
  • the upper layer one encoding unit 101 encodes high-resolution pixel data.
  • an international standard method of video coding such as MPEG and H.261 is used.
  • encoding is performed by using prediction from both locally decoded images in the lower layer one encoding unit 105 in addition to the measurement from the decoded images that are temporally preceding and succeeding in the upper layer. You.
  • the high-resolution shape data output from the second shape data generation unit 102 is used.
  • the lower layer decoding device 205 consists of a portion shown by a broken line in FIG.
  • the first shape data decoding unit 204 decodes the encoded data of the lower layer shape data to obtain low-resolution shape data.
  • the decoded shape data is input to the lower layer one decoding unit 203 and used for displaying the lower layer one image.
  • the lower layer—the decoding unit 203 encodes the lower layer one pixel data And supplies the low-resolution pixel data to a lower layer display unit (not shown).
  • the second shape data decoding unit 202 decodes the encoded data of the upper layer shape data to obtain low-resolution shape data.
  • the decoded shape data is input to the upper layer one decoding unit 201 and is used for displaying the upper layer one image.
  • the upper layer decoding unit 201 decodes the encoded data of the upper layer one-pixel data, and supplies the high-resolution pixel data to the upper layer one display unit (not shown). Higher rank Similarly to the upper layer encoding unit 101 in FIG. 1, the key decoding unit 201 adds the lower layer in addition to the measurement from the & ⁇ W image that is temporally before and after the upper layer. Prediction from the decoded image of the layer-one decoding unit 203 is also used.
  • the high-resolution shape data used in the upper layer is encoded independently of the low-resolution shape data used in the lower layer, , '/:
  • the shape data of the lower layer is not reflected in the coding of the shape data of the layer, and the efficiency of the shape data of the t-th layer increases. For this reason, there is a problem that the total code amount in the upper layer increases more than the method shown in FIGS. 10 and 11. Therefore, in the present embodiment, the problem described above is solved by encoding only the difference information between the low-resolution shape data and the high-resolution shape data.
  • FIG. 3 and FIG. 4 are block diagrams respectively showing an encoding device and a decoding device according to the second embodiment.
  • the encoding device of FIG. 3 is different from the encoding device of FIG. 1 in that the low-resolution shape data in the first shape data encoding unit 307 is converted to the second shape data encoding unit 3. That is, the second shape data encoding unit 30 encodes only the difference information between the low-resolution shape data and the high-resolution shape data.
  • the difference between the decoding device in FIG. 4 and the decoding device E in FIG. 2 is that the low-resolution shape data decoded in the second shape data decoding unit 404 is used in the second shape data decoding unit 4.
  • the second is to input high-resolution shape data together with information on the difference restored in the second shape data decoding unit 402.
  • the other upper layer decoding section 201 and lower layer decoding section 203 are the same as those in FIG. 2, and thus description thereof will not be repeated. Also, the lower layer one decoding device 405 corresponds to the lower layer one decoding device 205 in FIG.
  • Fig. 7 shows an example of binary shape data and its quadtree representation.
  • the quadratic tree ⁇ I: fli'i at the position is a quadratic element in a 4-pixel block. The value is "1" if at least one value "1" exists, otherwise it is "0". ⁇
  • the second floor waste is ⁇ X i element, and the floor waste is 1 I mountain ⁇ element X 1 f element.
  • Blocks at each level are scanned from top left to right, raster scan m.
  • the shape data of the I: upper layer is represented by 3rd-level debris
  • the shape data of the lower layer is represented by 2nd-level debris: ⁇
  • the data is expressed as information on the difference between the upper layer and the lower layer.
  • the data represented by these quadtrees is encoded by, for example, arithmetic coding.
  • shape data is represented by multiple gradations of binary or more 1: After the low-resolution shape data is resampled to the resolution of the upper layer, the difference from the ⁇ resolution / 3 ⁇ 4: shape data is calculated.
  • the difference data may be encoded by conversion encoding, and then the expression may be calculated. Next, a description will be given of the first embodiment of the tree.
  • the low-resolution shape data is obtained by querying the shape data.
  • the contour of the component image in the lower layer is obtained. Is stepped and image quality is degraded.
  • the upper ⁇ ⁇ point is determined by giving more gradations than the shape data of the child together with the query of the shape data.
  • Fig. 8 ⁇ ⁇ shows a part of the shape data of 2fi
  • Fig. 8B shows an example of shape data converted to a low-resolution monitor river with a resolution of half the height and width and a pixel size of twice the height and width. ing.
  • a 2 x 2 filter In this example, a 2 x 2 filter,
  • FIG. 8C shows an example of shape data used when both low-resolution component images are enlarged and displayed on a monitor capable of displaying the same resolution as in FIG. 8 8.
  • This data can be obtained by simply enlarging the data in Fig. 8R twice and vertically and horizontally. In this way, by adding the number of shape data at low resolution, the boundary part becomes step-like. Can be prevented from seeing ..,
  • a 2x2 filter is used for the explanation [1], but other filters / letters may be used.
  • may be converted into longitudinal horizontal half shape data have river 3 X 3 filter as follows n
  • the subelements to be subsampled are, for example, the elements shown in Fig. 58 (d).
  • FIG. 5 and FIG. 6 are block diagrams respectively showing the encoding device and the reconstruction of the '/: layer in the third embodiment.
  • the portion for downsampling the shape data is replaced by a converter 5 () 4 and a converter 62, respectively.
  • the converter 504 and the converter 6 ⁇ 2 have the same function f , and these converters convert the shape data into low-resolution and high-gradation shape data as shown in FIG. 8): .
  • Fig. 8 8 to Fig. 8C Although we used a filter of X2, various filters such as 3X3 and 25 can be used as a filter for conversion.
  • the shape data input to the shape data coding unit is also input to the coding unit of the corresponding pixel data.
  • the shape data used in the pixel data encoding unit is different from the shape data used in the pixel data decoding unit of the decoding device. The problem is.
  • FIG. 9 shows the encoding device i3 ⁇ 4 shown in FIG.
  • the decoded data of the shape data of the lower layer 1 generated by the second shape data unit 909 is input to the lower layer encoding unit 05 and the second It is also input to the shape data encoding unit 903 and the shape data decoding unit 908 of ⁇ 2. Also, in the decoding device corresponding to the encoding device in FIG. 9, the decoded data of the shape data of the upper layer is decoded by the shape data decoding unit of the upper layer, that is, the second shape data decoding in FIG. In the same part as part 90
  • the present embodiment has a configuration in which an upper / lower '/: layer is configured so as to improve the spatial resolution of only a part of the component image coded by the lower layer. is there.
  • the face area of the human interrogation can be encoded as both parts images on the Fth layer, and only the ⁇ portion can be encoded with high resolution in the upper layer.
  • the second shape data generation unit 102 of the symbolized garment shown in FIG. Tree 1 can be realized by generating high-resolution shape data corresponding to a part of, and the corresponding decoding device shown in Fig. 2 can be used as it is. .
  • the second shape data generation unit 102 of the encoding apparatus shown in FIG. 3 uses the high-resolution shape data corresponding to the-part of the part image.
  • the present invention can be realized by generating data.
  • a signal line from the first shape data encoding unit 07 to the second shape data encoding unit 303 is not used. Therefore, it is necessary to switch the method described in the fourth embodiment and the method described in the second embodiment by a switch.
  • This switch is provided between the first shape data encoding unit 307 and the second shape data encoding unit 303.
  • the switch is turned off, and the shape data of the upper layer (the second shape data) is converted into German and.
  • the switch is turned on, and the shape data of the first layer (the second shape data) and the shape data of the lower layer (the second) are used. Data) and the difference information is encoded.
  • a similar switch is provided in the 41st device.
  • This switch includes a ⁇ shape data decoding unit 404 and a second shape data decoding unit 402 in FIG. Is connected to the signal line h.
  • the shape data of the upper layer (second shape data) is decoded independently, and the shape data of the upper layer (second shape data) and the shape data of the lower layer (second shape data)
  • the difference data is added to the shape data (first shape data) of the f-th layer to obtain the shape data of the upper layer (second shape data).
  • the following advantageous effects can be obtained.
  • low-resolution shape data is encoded as the shape data of the lower layer. Therefore, there is no redundancy of encoding high-resolution shape data in the lower layer. Therefore, even if the transmission capacity or the storage capacity is limited, it is possible to encode and decode the image of the lower layer with good image quality.
  • the information of the shape data of the lower layer is used to encode the shape data of the upper layer, and the shape data of the lower resolution and the shape data of the higher resolution are used. —Encodes the difference information from the data. This makes it possible to reduce the amount of data required to encode the shape data of the upper layer. Therefore, efficient coding can be performed in the upper layer.
  • ⁇ : ',' /: layer shape data is generated from layer's shape data
  • '/: layer shape data is generated, the number of tones is increased. Convert to This makes it possible to blur the stair-like boundary existing in the contour part of the shape data of the lower layer. By this, the contour of the component i image at the time of display becomes smooth, and a visually good image is obtained. Becomes possible.

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Description

. 明細書 ·
両像符- 化装置および両像復 装 i
技術分野
この発明は、 画像符号化装置および画像復号装置に関し、 特にデジタル両像処 理の分野で用いられ、 画像データを高能率に符号化する動 l!j!i像符 ^化装^および 動画像符 化装置で作成された符 ^化データを復 する動 像復 装置に関する ものである。 背景技術
画像符号化において、 興なる動兩像シーケンスを截畏する方式が検討されてレ、 る„ 文献 「階屑表現と多 ISテンプレートを川いた両像符号化」 （信学技報 I K 9 4 一 1 5 9 , p p . 9 9〜1 0 ϋ ( 1 9 5 ) ) では、 背景となる動 像シーケ ンスと前景となる部品動両像の動 ί像シーケンス （たとえばクロマキ一技術によ つて切出された人物画像や魚の映像など） とを重畳して新たなシーケンスを作成 する手法が述べられている。
第 1 2図は、 従来の手法による符号化装置および復 装臀のブロック図である,, 第 1 2図の画素データ符号化部〗 2 0 1は、 ':度や fc¾を表わす両素データを符 号化する部分であり、 形状データ符号化部 1 2 0 2は、 部品両像の形状を表わす 形状データを符号化する部分である。 これらが、 部ん1, 像の符 -化装置を構成す る。
画素デ一タの符号化には形状データが利用される。 また、 第 1 2図の画素デー タ復号部 1 2 () 3は、 画素データを復号する部分であり、 形状データ復^部 1 2 0 4は、 形状データを復号する部分である。 これらが、 部品両像の復号装置を構 成する。 画素データの復 には復号された形状データが利用される。
形状データ符号化部 1 2 0 2では、 たとえば形状の輪郭を 8方向のチューン符 号で表現した後、 これらチェーン符号をハフマン符^を川いて符 化する。 画素 デ一タ符 ^化部 1 2 0 1では、 たとえば M P Eじや H . 2 6 1などの動画像符号 化の国際標準方式などで ί素データが符号化される,， ただし、 両素データをプロ ックに分割した際、 部品画像の境界を含むブ口ック-に対しては任意形状 Γ) C Tな どの手法が川いられる。
各部品画像は、 復号装置において復 -された後、 図示しない重畳部にて形状デ ータを用いて S畳され、 ディスプレイなどの表示装 fF¾に表示される。 たとえば、 長方形の背景画像 b ( i， j ) に ίΤ:意形状の部品両像 p ( i， j ) を重畳する際 には、 形状データ s ( i， j ) を用いて式 （ 1 ) のように表' 面像 f ( i , j ) が作成される。
f (i,j) = p(i, j) s(i, j) +b(i, j)[l-s(i, j)] … (1) ただし、 （ i， j ) は I素の座標を示し、 f ( i， j ) などは W素値を表わす。 s ( i , j ) は部品画像內で "1 " であり、 部品晒像外で "0" であるとする。 しかしながら、 従来の技術では、 部品両像に空 階屑性を持たせる技術につい て述べられてはレ、な ゝ 国際標準 1) I': G ソ 式では、 个休闽像の ¾問解像 度が低レ、下位レイヤ一と、 この解像度を向 hさせるための上位レイヤーのデ一タ とを設けて、 下位レイヤーと上位レイヤ一とを併せて復^したときに、 高い空間 解像度が得られるような階層 ½ (すなわ
Figure imgf000004_0001
が実現されている,， そこで、 この¾明は部品両像にぉレ、ても、 階屑性を¾¾することができる 両像符号化装匱および画像復号装 ^を提^することを Π的としている。
また、 従来技術で得られる高解像度の形状デ -タを ¥ -純に問 Iくことによって 低解像度の形状データを得よ '）とするときに、 その低解像度 :の 像を低解像度の 大画面モニタに表示すると部品の輪郭が階段状になり、 主観的な画質が劣化する という問題がある。 また、 低解像度の ιδΗ象を拡大して 解像度の大両 liiモニタに 表示する場合にも同様の問題が発 ^する。
そこで、 この発明はこのような 1]题を解決することができる闽像符号化装置お よび画像復号装置を提供することをも FI的としている。
¾明の開示
この発明においては、 上^の課題を解決するために以下の （1 ) 〜 （] ()) に 示されるように、 画像符号化装置と画像復 装置とが提供される。
( 1 ) 任意形状の部品画像を低解像度で符 ^化する下位レイヤー符号化と、 部品画像を高解像度で符号化する上位レイャ一符号化とを行なう両像符号化装置 であって、 任意形状を示す低解像度の形状デ一タを生成する第 1の形状デ一タ生 成部と、 生成された低解像度の形状データを符号化する第 1の形状データ符号化 部と、 任意形状を示す高解像度の形状データを生成する第 2の形状データ生成部 と、 生成された高解像度の形状データを符号化する第 2の形状データ符 化部と を備え、 下位レイヤ一の部品画像の符^化においては、 低解像度の形状デ一タを 用い、 上位レイヤ- の部品画像の符号化においては、 高解像度の形状データと復 号された下位レイヤーの部品画像データとを いる阿像符号化装置。
( 2 ) 第 2の形状データ符号化部は、 高解像度の形状デ一タと低解像度の形 状データとの差の怙報を符 イヒする、 上記 （1 ) に記載の I面像符号化装置:，
( 3 ) 任意形状の部品画像を低解像度で符号化する下位レイヤー符号化と、 部品画像を高解像度で符号化する上位レイャ一符号化とを行なう师像符号化装置 であって、 部品画像の高解像度の形状データは上位レイヤ一と卩位レイヤ一とで 共用され、 部品两像の卨解像度の形状データを生成する高解像庞形状データ生成 部と、 生成された高解像度の形状データを符 ^化する形状データ符 化部とを備 え、 高解像度の形状データが N階調 （Nは 2以上） の階調を持つ場合に、 これを 低解像度であり、 かつ M階調 （M〉N) の形状データに変換し、 低解像度の形状 デ一タを用いて下位レイヤーの部品画像の符号化を行ない、 上位レイヤーの部品 画像の符号化にぉレ、ては、 高解像度の形状データと、 下位レイヤーの復^された 部品画像データとを用いることを特徴とした、 面像符号化装 fgn
( 4 ) 上記 （ 1 ) に記載された则像符号化装蹬で符号化されたデータを復号 する画像復号装置であって、 任意形状の部品画像を低解像度で復号する下位レイ ヤー復号と、 部品画像を高解像度で復号する上位レイヤ一復 -とを行ない、 低解 像度の形状データを復号する第〗の形状データ復号部と、 高解像度の形状データ を復号する第 2の形状データ復号部とを備え、 下位レイヤーの部品両像の復号に あたっては、 低解像度の形状データを用い、 上位レイヤーの部品画像の復号にあ たっては、 高解像度の形状データと下位レイヤ一の復号された部品両像データと を用いることを特徴とした、 画像復号装置。
( 5 ) 上記 （2 ) に記載された画像符号化装瞠で符号化されたデータを復号 する画像復号装置であって、 任意形状の部品面 ί像を低解像度で復号する下位レイ ャ一復^と、 部品画像を高解像度で復^する上位レイヤ一復^とを行ない、 低解 像度の形状デ一タを復号する第 1の形状データ復号部と、 解像度の形状データ を復号する第 2の形状データ復 ^部とを備え、 下位レイヤーの部品画像の復号に あたっては、 低解像度の形状デ一タを用い、 上位レイヤーの部品画像の復 にあ たっては、 高解像度の形状データと、 下位レイヤーの復号された部品画像デ一タ とを用い、 第 2の形状データ復号部は、 高解像度の形状データと、 低解像度の形 状データとの差の情報を用いることにより高解像度の形状データを得ることを特 徴とした、 画像復 装置。
( 6 ) 上記 （3 ) に記載の！ ώΐ像符号化装置で符 化されたデータを復号する 画像復号装 I置であって、 任意形状の部品画像を低解像度で復号する下位レイャ一 復号と、 部品画像を高解像度で復^する上位レイャ一復 とを行ない、 部品画像 の形状データは高解像度のものを下位レイャ一と上位レイヤーとで共用し、 高解 像度の形状デ一タを復号する形状データ復^部を備え、 高解像度の形状デ一タが Ν階調 （Νは 2以上） の階調を持つ場合、 これを低解像度かつ Μ階調 （Μ > Ν ) の形状データに変換し、 変換された形状デ一タを用いて下位レイヤ一の部品画像 の復^を行ない、 上位レイヤーの部品画像の ¾ にあたっては、 高解像度の形状 データと、 復号された下位レイヤ一の部品画像を月]いる、 刚像復 装置。
( 7 ) 第 2の形状データ生成部は、 ド位レイヤーで符 化された部品画像の 一部分に対応する高解像度の形状データを生成するモードを仃する、 上記 （ 1 ) に記載の画像符号化装置。
( 8 ) 第 2の形状データ生成部は、 下位レイヤーで符^化された部品画像の 一部分に対応する高解像度の形状データを生成するモ一ドを有し、 前記モードが 選択されたときには、 第 2の形状データ符号化部は、 高解像度の形状データを低 解像度の形状データとは独立に符号化することを特徴とする、 上記 （2 ) に記载 の画像符号化装置。
( 9 ) 上記 （7 ) に記載の画像符号化装 gで符号化されたデータを復号する 画像復号装置であって、 任意形伏の部品画像を低解像度で復号する下位レイヤ一 復号と、 部品画像を高解像度で復号する上位レイヤー復号とを行ない、 低解像度 の形状デ一タを復号する第 1の形状デ一タ復号部と、 高解像度の形状データを復 する第 2の形状デ一タ復号部とを備え、 下位レイャ一の部品画像の復 にあた つては、 低解像度の形状データを用い、 上位レイヤーの部品画像の復 ^にあたつ ては、 高解像度の形状データと、 下位レイヤーの復号された部品両像データとを 用レ、、 第 2の形状データ復号部は、 下位レイヤーで符 ^化された部品画像の-一部 分に対応する高解像度の形状データを復号するモードを有することを特徴とした、 画像復 装置。
( 1 0 ) 上記 （8 ) に記載の画像符号化装置で符号化されたデータを復号す る画像復号装置であって、 任意形状の部品画像を低解像度で復号する F位レイヤ ー復号と、 部品画像を高解像度で復号する上位レイヤー復号とを行ない、 低解像 度の形状デ一タを復号する第 ]の形状データ復号部と、 ^解像度の形状デ一タを 復号する第 2の形状データ復号部とを備え、 下位レイヤーの部品画像の復号にあ たっては、 低解像度の形状データを用い、 上位レイヤーの部品雨像の復号にあた つては、 高解像度の形状デ一タと、 下位レイヤーの復号された部品画像デ一タと を用い、 第 2の形状データ復号部は、 高解像度の形状データと、 低解像度の形状 データとの差の情報を用レ、ることにより高解像度の形状データを取得し、 第 2の 形状データ復号部は、 下位レイヤーで符号化された部品両像の一部分に対応する 高解像度の形状データを復号するモ一ドを有し、 前記モ一ドが選択されたときに は、 高解像度の形状データを低解像度の形状データとは独立に復 することを特 徴とした、 画像復号装置。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の第 1の実施の形態の符号化装置を示すプロック図である 第 2図は、 本発明の第】の実施の形態の復号装置を示すプロック図である。 第 3図は、 本発明の第 2の実施の形態の符号化装 itを示すプロック図である。 第 4図は、 本発明の第 2の実施の形態の復号装殿を示すプロック図である。 第 5図は、 本発明の第 3の実施の形態の符号化装置を示すプロック図である。 第 6図は、 本発明の第 3の実施の形態の下位レイヤーの復号装置を示すブロッ ク図である。 第 7図は、 本発明において、 上位レイヤ一形状データと下位レイヤ一形状デ - タとの差の情報を説明するための^である,，
第 8 Λ図〜第 8 I)図は、 木発明において、 解像度の形状データから低解像度 の形状データを求める手法を説明するための図である,，
第 9図は、 本発明のその他の実施の形態の符 化装 fftを示すブロック図である。 第 1 0図は、 本発明に係る部^両像の階屑的符^化を行なう装置の -例を示す ブロック図である。
第 1 1図は、 本¾明に係る下位レイヤ- -復 - 装 itのブロック ^である,， 第 1 2図は、 従来技術における符 化 ¾ ^および復 装置のブロツク^であ , 明を実施するための ¾良の形態
以下、 本 ¾ の実施の形態を説 ίリ 1するが、 木発 11Πはこれらの ' 施の形態によつ て何ら制限されるものではなレ、
部品両像に Φ問階調性を持たせる 法として、 1 こノ Γ;すよ ')な装^が考 えられる。 第 1 ()図の第 1のダウンサンブリング部 1 0 0 1は、 闹素を Prij引くこ とによって、 入力された闹素デ一タの 'Pfl解像度を iftくする,， 第 2のダゥンサン プリング部 1 0 0 2は、 形状データの両素を問引くことによって、 人力された形 状データの '問解像度を低くする。 形状データは部ん'， ί像の形状を示し、 たとえ ば部品内部で闹素 ίΐ¾ Τ をとり、 外部で i素 " () " をとる 2侦阿像で表わさ れている。
下位レイヤ一符^化部 1 0 0 4は、 低解像度の両素デ- -タを符 化する., 符 化方式としては、 たとえば M I) K Gや 1 1 · 2 6 1などの翻 像符 化の岡際標準 方式が用いられる。 ただし、 画像をブロックに分割した際、 部ふ'，両像の境界を含 むブロックに対しては任意形状 D C Tなどの丁-法が^いられる, この場^、 部品 画像の境界の情報としては第 2のダウンサンブ'リング部 1 (J 0 から出力される 低解像度の形状データを川いることになる,，
上位レイヤ一符号化部】 0 0 3は、 高解像度の麵素データを符 化する。 ここ でも M P E Gや Π . 2 6 1などの動岡像符 化の国際標準方式が用いられる。 こ こでは上位レイヤーの復号両像からの了'測に加え、 下位レイヤ一の復号両像から の予測も利用される。 このとき、 部品画像の境界としてはダウンサンプリングさ れていない高解像度の形状データが川いられる。
形状データ符号化部 1 0 0 5では、 上位レイヤーの解像度に対応する高解像度 の形状データが符号化される。 たとえば形状の輪郭を 8力向のチエーン符号で表 現し、 これらのチューン符号をハフマン符号を用いて符^化する。
符号化されたデータは図示しない統合部によって統合され、 伝送または觜積さ れる。 第 1 1図に示されるような、 下位レイヤ一だけを復号する復^装置では、 上位レイャ一と下位レイヤーとが統合された符号化データのうち、 卜'位レイヤ一 の復号に必要なデータのみを取出して復号処理を行なう。 すなわち図示しない選 択部において、 「下位レイヤ一画素データの符号化データ」 および 「形状データ の符号化デ一タ」 を選択して復号する。
このとき、 第 1 1【 |の形状データ複号部 1 1 0 3により、 高解像度の形状デー タが復号され、 ダゥンサンプリング部 1 1 0 2において、 第 1 () |¾|の第 2のダゥ ンサンプリング部 1 0 0 2と同一の手法により低解像度の形状データが求められ る。 このデータが F位レイヤー復^部 1 1 0 1における両素データの復 に; πい られる。 -方、 上位レイヤ一まで復号する復号装置では、 すべての符号化データ を用いて上位レイヤーまでの復号を行なう。
しかしながら、 上述の装置には以ドのよ '）な ΠΠ題がある。 すなわち、 木来下位 レイヤーの復 には低解像度の形状データしか必要ないが、 上述した装置では、 下位レイヤ一の符号化データにも、 高解像度の形状データを川いる必要があり、 データが冗長になる。 すなわち、 符号最の少ない下位レイヤーの形状データでは なく、 符号量の多い上位レイヤーの形状データを用いる必要がある。 このため、 限られた伝送容量あるいは蓄積容 ¾に対し、 下位レイヤーを良好な iffii質で符号化 することが難しレ、。
第 1および第 2の実施の形態においては、 このよ ')-な i]題を解決することを 的としている。
第 1図および第 2図は、 本発明の笫 1の実施の形態における符^化装置および 復号装置をそれぞれ示すブロック図である。
第 1図を参照して、 ダウンサンプリング部 1 0 4は、 人力された画素データを 間引くことによって下位レイヤ- -用の低解像度の画素データを作成する,， 問引き の際には折返し歪みを防ぐために低城通過フィルタが川いられる.. 下位レイヤー 符号化部 1 0 5は、 低解像度の画素データを符号化する。
符号化には、 たとえば M P E Gや Π . 2 6 1などの動両像符 化の国際標準化 方式が用いられる。 画像をブロックに分割した際、 部品画像の境界を含むブロッ クに対しては任意形状 D C Tなどの手法が用いられる。 ； 品両像の境界としては、 第 1の形状データ生成部 1 0 6から出力される低解像度の形状データが用いられ る。
第 1の形状データ生成部 1 0 6では、 下位レイヤ一川の低解像度の形状データ が生成される。 形状データはたとえば、 画素データを領域分割すろことによって 抽出される。 領域分割の手法としては、 微分演 を用いたエッジ検出手法やモル ホロジカルセグメンテ一ションなどが用いられる。
諍止した背景に対する動物体の形状を切出す際には、 フレーム問の差分を用い た動領域検出を用いてもよい (> あるいは、 クロマキ一手法によって形状データを 生成してもよレ、。 第 1図では、 低解像度の形状データを得る際に、 対象となる画 素データをダウンサンプリング部 1 0 4で問引いて低解像度にした後に形状デ一 タを求めているが、 他の方法として高解像度の画素データに対して形状データを 求めた後で、 形状データを間引くことによって低解像度の形状データを求めても よい。
ここで作成された形状デ一タは、 2値画像または 2 K以上の多階調画像である。 形状データが後者の場合、 上記式 （1 ) を用いた部品岡像と 'f¾W像との披畳は、 形状デ一タを重みとした部品画像と背景画像の荷重平均とみなすことができる。 ただし、 式 （1 ) の形状データ s ( i , j ) は、 対象となる部品画像内で " ] " 、 部品画像外で " 0 " 、 部品画像の境界部で " 1 " から " 0 " の問の値をとる。 第 1の形状データ符号化部 1 0 7では、 下位レイャ一fflの低解像度の形状デー タが符号化される。 形状データが 2値データならば、 ランレングス符号化、 MM R符号化あるいはチューン符号化などを用いて符号化が行なわれる。 形状データ が 2値以上の多階調で表わされているときは、 M P E Gと同様に I) C Tを用いた 符号化手法や、 4分木とべク トル ffi子化を用いた符号化手法 （ "M P E G— 4 Video Veri ficat ion Model Version .2. 0 " ( I S O / I E C T C 1 / S C 2 9 /W G 1 1 N 1 2 6 0 ) ) などが用いられる。
第 2の形状データ 成部 1 0 2では、 高解像度の画素データから上位レイヤ一 用の高解像度の形状データが生成される。 形状データの生成手法は第 1の形状デ —タ生成部 1 0 6と同様であるので、 説明を繰返さない。 第 2の形状データ符号 化部 1 0 3では、 の形状データ生成部 1 0 2で生成された高解像度の形状デ ータが符号化される。 形状データの符号化手法は第 1の形状データ符号化部 1 () 7と同様であるので、 説明を跺返さない。 ただし、 2つの形状データ符 化部 1 0 3 , 〗 0 7で同一の符号化方式を fflいる必要はなく、 別々の手法で符号化する ことも可能である。
上位レイヤ一符号化部 1 0 1は、 高解像度の画素データを符号化する。 ここで は背景技術で述べられた手法と同様に、 M P E Gや H . 2 6 1などの動画像符号 化の国際標準方式が用いられる。 ただしここでは、 上位レイヤーの時問的に前後 にある復号画像からの了'測に加え、 下位レイヤ一符号化部 1 0 5にある局部復号 両像からの予測も用いられ、 符号化がなされる。 部品哳像の境界においては、 第 2の形状データ生成部 1 0 2から出力される高解像度の形状データが用いられる。 次に、 第 2図を用いて、 第 1の実施の形態における復号装置について説明する。 下位レイヤー復号装置 2 0 5は、 第 2図の破線で示された部分からなる。 第 1 の形状データ復号部 2 0 4は、 下位レイヤー形状デ一タの符^化データを復号し、 低解像度の形状データを得る。 復号された形状データは、 下位レイヤ一復号部 2 0 3に入力されるとともに、 下位レイヤ一画像の表示に利用される 下位レイヤ —復号部 2 0 3は、 下位レイヤ一画素データの符号化データを復号し、 低解像度 の画素デ一タを図示しない下位レイャ一表示部に供給する。
次に、 第 2図における上位レイヤーの復号について説明する。 第 2の形状デ一 タ復号部 2 0 2は、 上位レイヤー形状データの符号化データを復号し、 卨解像度 の形状データを得る。 復号された形状データは上位レイヤ一復号部 2 0 1に入力 されるとともに、 上位レイヤ一画像の表示に利用される。
上位レイヤー復号部 2 0 1は、 上位レイヤ一画素データの符号化デ一タを復号 し、 高解像度の画素データを図示しない上位レイヤ一表示部に供給する。 上位レ ィャ一復号部 2 0 1では、 第 1図の上位レイヤ一符号化部 1 0 1 と同様に、 上位 レイヤーの時問的に前後にある & ^ W像からの了'測に加え、 下位レイヤ一復号部 2 0 3の復号画像からの予測も用いられる。
次に、 本発明の第 2の実施の形態について説明する。
上述した第 1の実施の形態にぉレ、ては、 上位レイヤーで用いる卨解像度の形状 データを、 下位レイヤ一で用いる低解像度の形状デ一タとは独立に符 化してい るため、 上 {、'/:レイヤーの形状データの符号化に下位レイヤーの形状データの情報 が反映されず、 t位レイヤーの形状データの符 ffiが多くなる。 このため、 上位 レイヤ一での全符号量は、 第 1 0図および第 1 1図に示した方式よりも増加して しまうという問題がある。 そこで本実施の形態では、 低解像度の形状データと高 解像度の形状データとの差の情報のみを符号化することにより、 卜.述の問題点の 解決を図っている
第 3図および第 4図は、 第 2の実施の形態における符^化装置および復 装置 をそれぞれ示すブロック図である。
第 3図の符^化装置が第 1図の符^化装 ίΙΓΐと異なる点は、 第 1の形状データ符 号化部 3 0 7における低解像度の形状データを第 2の形状データ符号化部 3 0 3 に人力し、 第 2の形状データ符号化部 3 0 において低解像度の形状データと高 解像度の形状データとの差の情報のみを符 化する点である。
その他の、 上位レイヤー符号化部 1 0 1 と、 第 2の形状データ牛成部〗 0 2と、 ダウンサンプリング部 1 0 4と、 下位レイヤー符 化部〗 0 5と、 第 1の形状デ ータ生成部 1 0 6とは第 1図と同じであるので説明を橾返さない，
また、 第 4図の復号装置と第 2図の復号装 Eとの違いは、 第〗の形状データ復 号部 4 0 4において復号された低解像度の形状データを第 2の形状データ復号部 4 0 2に入力し、 第 2の形状データ復号部 4 0 2において復 -された差の情報と 併せて高解像度の形状データを復^する点である.，
その他の、 上位レイヤー復号部 2 0 1 と、 下位レイヤー復号部 2 0 3とは図 2 と同じであるので説明を繰返さない。 また、 下位レイヤ一復号装置 4 0 5は、 第 2図の下位レイヤ一復号装置 2 0 5に相当するものである。
上述した差の情報としては、 たとえば 2値の形状デ一タを 4分木で表現したと きの途中の階層から下のデータを川いることができる。 第 7図に 2値の形状デー タとその 4分木表現の例を示す,， 4分木の敁 I：位の fli'iは 4闹素 X 4画素のブ口ッ ク内に両素値 " 1 " が少なくとも 1つ存在する場合に " 1 " となり、 そうでない 場合に " 0 " となる。 笫 2階屑は 赚 X ゆ i素、 階屑は 1 I山 ί素 X 1 f素の ブロックについて同様にして値を求めている。
各階層でのブロックは、 左上から右卜 、ラスタスキヤン m こ走査される。 第 7 図の例では、 I：位レイヤーの形状データは 3階屑で表わされており、 下位レイャ —の形状デ一タは 2階屑で表わされている ： ί階層口のデ一タは上位レイヤ一と 下位レイヤ一との差の情報として表わされる。 これら 4分木で表現されたデ一タ はたとえば算術符号化によって符^化される。
形状データが 2値以 1 :の多階調で表わされている場合、 低解像度の形状データ を上位レイヤーの解像度までァッブサンブルした後、 ^解像/ ¾：の形状データとの 差分をとり、 この差分データを変換符 化により符 化すろ 式を川いてもよレ、„ 次に、 木 ¾叨の第 の灾-施の形態にっレ、て説 する„
第 1 ()図および第〗 1 | 1を川いて説 Iリ 1した 法では、 形状データを問引くこと によって低解像度の形状データを得ているが、 この場合下位レイヤーの部品师像 の輪郭が階段状になり画質が劣化する 題がある,.
第 3の実施の形態においては、 形状データの問引きとともに、 儿の形状データ より多くの階調を持たせることによって上 ^题点を W決している。
第 8 Α図は、 2 fi の形状データの一部を示し、 第 8 B同は解像度が縦横半分で、 画素の大きさが縦横 2倍の低解像度モニタ川に変換した形状データの例を示して いる。 この例では、 2 X 2のフィルタである、
0 - 2 5 0 . 2 5
0 . 2 5 0 . 2 5
を第 8 A図の太線で ifflまれたブロックにかけ、 （）， （）. 5 , () . 7 5， 1の 4 階調を持つ低解像度の形状データを得ている。 ヒ記 2 X 2のフィルタ要素を ί ( i , j ) とし、 第 8 Λ図の 1つのブロック内の要素を d ( i， j ) とするとき、 フィルタ操作は、
∑ f ( i , j ) d ( i , j ) で表わされる。 ただし、 上記の∑は i = 1， 2および j = 1 , 2についての和を 表わすものとする。 元の形状データが N階調であれば、 フィルタによって M階調 (M > N ) の形状データが得られる。
第 8 C図は、 第 8 Λ図と同一解像度が表 できるモニタに低解像度の部品両像 を拡大して表示する際に用いられる形状データの例を示している。 このデータは、 第 8 R図のデータを単純に縦横 2倍に拡大することによって得られる,， このよう に低解像度において形状デ一タの陪調数を增加することにより、 境界部分が階段 状に見えることを防ぐことができる..，
たとえば第 8 C図のよ：)に生成された形状データを川いて、 背景技術の欄に記 載した式 （1 ) に示す両像の重' i:を行なえば、 部品 像の輪郭部分は^景と前! ¾ とが混合されることになり、 境界の階段状の： みが I Iく!:ちにくくなる„
なお、 ヒ記の例では 2 X 2のフィルタを川いて説 1リ]したが、 他のフィ /レタを川 いてもよレ、。 たとえば、 下記のような 3 X 3のフィルタを川いて形状データを縦 横半分に変換してもよい n
0 1 / 6 0
1 / 6 2 / 6 1 / 6
0 1 / 6 0
このとき、 サブサンプリングの対象となる両素は、 たとえば ?58図 （d ) の · に^す阿素である。
第 5図および第 6図は、 第 3の実施の形態における符^化装 ί¾および下 ί、'/:レイ ヤーの復 装匱をそれぞれ示すブロック図である,， これは、 r o i 1および第]
1図で、 形状データをダウンサンブ'リングする部分を、 変換部 5 () 4と変換部 6 0 2とでそれぞれ置換えたものである。
その他の、 第 1のダウンサンプリング部〗 （）（） 1 と、 上位レイヤー符号化部 1 0 0 3と、 下位レイヤー符号化部 1 () 0 4と、 形状データ符 化部 1 () 0 と、 下位レイヤー復号部 1 1 () 1 と、 形状データ復 部〗 1 0 3は、 第 1 0図および 第〗 1図と同じであるため、 ここでの説叨を繰返さない。
変換部 5 0 4と変換部 6 ϋ 2とは同一の働きをする f, これら変換部は、 第 8図 に示したよ：)に形状デ一タを低解像度かつ高階調の形状データに変換する。 なお、 第 8 Λ図〜第 8 C図では？ X 2のフィルタを川いたが、 変換のフィルタ としては 3 X 3、 2 5などさまざまなものを使用することができる。
なお、 以上の実施の形態に係る符号化装置の説明において、 形状デ一タ符号化 部に入力される形状データを、 対応する画素データの符 ' 化部にも入力している 力；、 形状データ符号化部が非可逆符^化を行なう場合には、 画素データの符号化 部で用いられる形状データと復号装^の画素データ復 部で ffl 、られる形状デ一 タとが異なるものとなり、 問題が z じる。
このような場合には、 形状データ 部を符^化装^に設け、 符 化された形 状データを形状デ一タ復号部において復 した後、 対応する面素デ一タの符号化 部にも入力するようにすればよレ、。 第 図の符^化装 i¾をそのようにして変形し たものを第 9図に示す。
第 9図においては、 第〗の形状データ 部 9 0 9で された下位レイヤ一 の形状データの復号デ一タは、 下位レイャ一符号化部 0 5に人力されるととも に、 第 2の形状デ一タ符号化部 9 0 3および笫 2の形状データ復 ^部 9 0 8にも 入力されている。 また、 第 9図の符^化装置に対応する復 装置でも、 ド位レイ ャ一の形状データの復号デ一タを上位レイヤーの形状データ復号部すなわち第 9 図中の第 2の形状データ復号部 9 0 と同一の部分に川いる
最後に、 木発明の第 4の実施の形態について説明する,，
第 1および第 2の実施の形態において、 ド位レイヤーで符 化された部品闹像 の一部分だけの空間解像度を向上させるように上 ί、'/:レイヤーを構成したものが本 実施の形態である。 このようにすれば、 たとえば F位レイヤーで人問の顔の領域 を部品両像として符^化し、 上位レイャ一では πの部分のみを高解像度で符号化 することができる。
第 4の実施の形態を、 第 1の実施の形態に適川する場合、 ¾ 1 ¾に示した符^ 化装匱の第 2の形状データ生成部 1 0 2で、 部ん',幽'像の一部分に対応する高解像 度の形状データを生成することによって木 ¾1リ 1を実現することができる,， これに対応する復号装置としては、 第 2図に示されるものがそのまま使用でき る。 第 2の実施の形態に適用する場合も同様に、 第 3図に示した符号化装置の第 2の形状データ生成部 1 0 2で、 部品画像の - -部分に対応する高解像度の形状デ ータを生成することによって本発明を実現できる。 ·
ただし、 第 1の形状デ一タ符号化部 0 7から第 2の形状デ一タ符号化部 3 0 3への信号線は使用しない。 したがって、 第 4の実施の形態と第' 2の実施の形態 とで述べた手法をスィッチによって切換える必要がある。 このスィッチは、 第 1 の形状デ- -タ符号化部 3 0 7と第 2の形状デ一タ符号化部 3 0 3との間に設けら れる。 第 4の実施の形態の手法を使用する場合にはスィッチをオフにして、 上位 レイヤ一の形状データ （第 2の形状データ） を独-、·に符 -化する。 第 2の ¾施の 形態で述べた手法を使用する場合には、 スィッチをオンにして、 ヒ位レイヤ一の 形状データ （第 2の形状データ） と下位レイヤ一の形状データ （第] の形状デ一 タ） との差の情報を符号化するようにする。
復号装置では、 第 4 1の装^に同様のスィッチを設ける,， このスィッチは、 第 4図の第〗の形状デ一タ復号部 4 0 4と第 2の形状データ復号部 4 0 2とを結ぶ 信号線 hに設けられる。 符号化装臀におけるスィッチと同様に、 上位レイヤ一の 形状データ （第 2の形状データ） を独立に復号する場合と、 上位レイヤ一の形状 データ （第 2の形状データ） と下位レイヤーの形状データ （第 1 の形状データ） との差のデータを復号した後、 差のデータを f位レイヤーの形状データ （第 1の 形状デ一タ） に加えることによって上位レイヤーの形状データ （第 2の形状デー タ） を復号する場合とを切換える制御が行なわれる。
本実施の形態における動画像符 ^化装置および動 i像復号装置によれば、 以下 の有利な効果を奏することができる。
( 1 ) 空問階層性を持つ部 ''両像の符^化および復 を実現することができ る。
( 2 ) 第 1の実施の形態では、 下位レイヤーの形状デ -タと して、 低解像度 のものを符号化する。 したがって、 下位レイャ一において高解像度の形状データ を符号化するという冗長性がない。 したがって、 伝送容最あるいは蓄積容量が限 られていても、 下位レイヤーの画像を良好な画質で符 ^化および復号することが できる。
( 3 ) 第 2の実施の形態では、 下位レイヤ一の形状データの情報を上位レイ ヤーの形状データの符号化に利用し、 低解像度の形状データと高解像度の形状デ —タとの差の情報を符号化する。 れにより、 上位レイヤーの形状データの符号 化に要するデータ量を削減することができる。 したがって上 :レイヤーにおいて 効率の良い符号化を行なうことができる。
( 4 ) 第 3の実施の形態によると、 Ι:ί、'/:レイヤーの形状デ -タから ド '/：レイ ヤーの形状データを^成する場合に、 より階調数を多くするように変換する。 こ れにより 位レイヤーの形状データの輪郭部分に存在する階段状の境界をぼかす ことができる,， これにより表示の際における部品 i像の輪郭が滑らかとなり、 視 覚的に良好な画像を得ることが可能となる。
( 5 ) 本発明のその他の実施の形態では、 J:位レイヤー形状データが、 下位 レイヤーよりも小さい場^を想定し、 下位レイヤーの -部分の^問解像度を十-位 レイヤーのデータによって向上させるような階展 n 化を なうことができる これにより、 下位レイヤーの一 ifl;分のみの しし、阿像內容を見たいとい'）要求が ある場合や、 下位レイヤ一の一部分のみが衩雑なテクスチヤーを冇していて、 そ の部分を高解像度で表示する必要がある場合などにも適した階展符 化を行なう ことができる。 産業上の利用可能性
以上のように、 この ¾Π川こよれば効率的に 問階屑性を冇する部^岡像の符 化および復号を行なうことができるので、 この ¾叨は I像符 化装 ί ?および岡像 復号装置の分野において冇利に適川することができる,'

Claims

請求の範囲
1 . 任窓形状の部品函'像を低解像度で符¾-化する下位レイヤ一符号化と、 前記部 品両像を高解像度で符号化する上位レイヤー符- 化とを行な ')'阿像符 ^化装 fRで あって、
前記任意形状を示す低解像度の形状データを生成する第〗の形状データ生成部
( 1 0 6 ) と、
前記生成された低解像度の形状データを符号化する第 1の形状データ符 -化部 ( 1 0 7 ) と、
前記任意形状を示す高解像度の形状デ一タを生成する第 2の形状ギータ 成部 ( 1 0 2 ) と、
前記生成された高解像度の形状データを符号化する第 2の形状データ符号化部 ( 1 0 3 ) とを備え、
下位レイヤーの部品画像の符号化においては、 前記低解像度の形状データを用 レ、、 1:位レイヤ一の部品両像の符号化においては、 前記高解像度の形状データと 復号されたド位レイヤーの部品则像データとを用いる、 隱符 化装置。
2 . 前記第 2の形状データ符号化部は、 前記高解像度の形状データと前記低解像 度の形状データとの差の情報を符^化する、 請求の範 ffl第 1项記載の画像符号化
3 . 任意形状の部品画像を低解像度で符 化する下位レイヤ一符^化と、 前記部 品画像を高解像度で符号化する上位レイヤー符号化とを行なう I而像符号化装置で あって、
前記部品画像の高解像度の形状データは、 h位レイヤ一と 位レイヤーとで共 用され、
前記部品画像の高解像度の形状データを生成する高解像度形状データ生成部と、 前記生成された高解像度の形状データを符^化する形状データ符 化部 （1 0 0 5 ) とを備え、
前記高解像度の形状データが N階調 （Nは 2以ヒ） の階調を持つ場合に、 これ を低解像度であり、 かつ M階調 （M〉N ) の形状データに変換し、
前記低解像度の形状デ一タを用いて下位レイヤ一の部品両像の符号化を行ない、 上位レイヤーの部品画像の符号化においては、 前記高解像度の形状データと、 下位レイヤ一の復号された部品両像データとを用いることを特徴とした、 画像符 ^化装置。
4 . 諮求の範囲第 1項に記載された画像符号化装置で符号化されたデ一タを復号 する画像復号装置であって、
任意形状の部品画像を低解像度で復号する下位レイャ一復号と、 前記部品画像 を高解像度で復号する上位レイヤー復号とを行ない、
低解像度の形状データを復^する第 1の形状データ復号部 （2 0 4 ) と、 高解像度の形状データを復号する第 2の形状データ復号部 （2 0 2 ) とを備え、 下位レイヤーの部品両像の復号にあたっては、 前記低解像度の形状データを用 レ、、 I-.位レイヤ--の部品両像の復号にあたっては、 前記高解像度の形状データと 下位レイヤーの復号された部品画像デ一タとを用いろことを特徴とした、 ιώί像復 号装置。
5 . 請求の範 H第 2頌に記載された画像符号化装^で符号化されたデータを復号 する画像復号装置であって、
任意形状の部品画像を低解像度で復号する下位レイヤー復号と、 前記部品 ιώΗ象 を高解像度で復号する上位レイヤー復号とを行ない、
低解像度の形状データを復号する第 1の形状データ復号部 （4 0 4 ) と、 高解像度の形状データを復号する第 2の形状データ復号部 （4 0 2 ) とを備え、 下位レイヤーの部品画像の復号にあたっては、 前記低解像度の形状データを用 い、 上位レイヤーの部品画像の復号にあたっては、 前記高解像度の形状データと、 下位レイヤーの復号された部品画像デ一タとを用い、
前記第 2の形状データ復号部 （4 0 2 ) は、 前記^解像度の形状データと、 前 記低解像度の形状データとの差の情報を用いることにより高解像度の形状データ を得ることを特徴とする、 画像復号装置。
6 . 請求の範困第 3項に記載の画像符^化装置で符号化されたデータを復^する 画像復号装置であって、
任意形状の部品画像を低解像度で復号する下位レイヤ一復号と、 前記部品画像 を高解像度で復号する上位レイヤー復号とを行ない、 前記部品画像の形状データは、 高解像度のものを-下スレイヤーと ヒ位レイヤー とで共用し、
高解像度の形状データを復号する形状データ復号部 （1 1 0 3 ) を備え、 前記高解像度の形状データが N階調 （Nは 2以上） の階調を持つ場合、 これを 低解像度かつ M階調 （M > N) の形状データに変換し、
前記変換された形状データを用いて下位レイヤ—の部品画像の復号を行ない、 位レイヤ一の部品画像の復号にあたっては、 前記 解像度の形状データと、 前記復号された下位レイヤーの部品画像を用いる、 i面像復 装^
7 . 前記第 2の形状データ生-成部 （ 1 0 2 ) は、 下位レイヤーで符号化された部 品画像の -部分に対応する高解像度の形状データを生成するモードを冇する、 求の範囲第 1項記載の画像符^化装歷。
8 . 前記第 2の形状データ生成部 （ 1 0 2 ) は、 下位レイヤーで符^化された部 品画像の一部分に対応する高解像度の形状データを生成するモードを有し、 前記モードが選択されたときには、 前記第 2の形状データ符号化部は、 前記卨 解像度の形状データを前記低解像度の形状データとは独立に符号化することを特 徴とする、 請求の範 ffl第 2項記載の画像符号化装置
9 . 請求の範囲第 7項に記載の画像符 化装蹬で符号化されたデータを復号する 画像復^装置であって、
任意形状の部品画像を低解像度で ¾ [号する下位レイャ一復^と、 前記部品画像 を高解像度で復号する上位レイヤ一復号とを行ない、
低解像度の形状データを復号すろ第 1の形状デ タ復号部と、
髙解像度の形状データを復号する第 2の形状データ復号部とを備え、
下位レイヤーの部品圆像の復号にあたつては、 前記低解像度の形状デ一タを用 レ、、 上位レイヤ一の部品画像の復号にあたっては、 前記高解像度の形状データと、 下位レイヤーの復号された部品画像データとを川い、
前記第 2の形状データ復号部は、 下位レイヤーで符号化された部品画像の一部 分に対応する高解像度の形状データを復号するモードを有することを特徴とした、 画像復号装置。
1 0 . 請求の範囲第 8 ¾に記載の颐像符号化装置で符^化されたデ一タを復号す る画像復号装置であって、
任意形状の部品画像を低解像度で復号する下位レイヤー復号と、 前記部品画像 を高解像度で復号する k位レイヤー復号とを行ない、
低解像度の形状データを復号する第 1の形状データ復号部と、
高解像度の形状データを復号する第 2の形状データ復号部とを備え、 下位レイヤーの部品画像の復号にあたっては、 低解像度の形状データを用い、 上位レイヤーの部品画像の復 ^にあたっては、 前 ίϊ 解像度の形状データと下位 レイヤ一の復号された部品画像データとを用い、
前記第 2の形状データ復号部は、 前記高解像度の形状データと、 前記低解像度 の形状データとの差の情報を用いることにより高解像度の形状データを取得し、 前記第 の形状データ復^部は、 下位レイヤーで符号化された部品画像の一部 分に対応する高解像度の形状データを復 するモードを有し、 前記モ一ドが選択 されたときには、 前記高解像度の形状データを前記低解像度の形状データとは独 立に復号することを特徴とした、 画像復号装置。
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