JP3929623B2 - 映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化／復号化装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像情報符号化／復号化に関し、特に、映像内の形状をＣＡＥ符号化するためにコンテキストを形成する時、その形状情報を構成する形状情報ブロックの周辺に適応的にボーダーリングする形状情報符号化／復号化装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像情報の処理において符号化効率を高めたり、映像の品質を高めるためにフレーム内の或る特定物体のみを処理しようとする場合が生ずる。この時、特定物体と背景を分離するために特定物体の形状情報が必要である。
【０００３】
特定物体の形状情報は、物体内部の画素は特定値（例えば、“１”）を有し、物体外の画素は“０”を有するようにして形状情報を構成する。このように構成された特定物体の形状情報は所定の大きさのブロック（例えば、１６×１６，８×８等）に分割され、そのブロック内の形状情報を符号化するために符号化しようとする画素の周辺画素等より一定なる演算を遂行するようになる。
【０００４】
図１は一般的な物体単位動画像符号化器（object−based video coder）の構成を示すブロック図である。
形状情報符号化部（Shape Coder）とＶＯＰ（Video object Planes）という概念が導入されている。ＶＯＰは使用者が接近および編集することができる任意形状の内容物の時間軸上の一つの始点の客体を意味し、内容物基盤の機能性（content−based functionality）を支援するためにはＶＯＰ別に符号化されなければならない。
【０００５】
先ず、各映像（picture）の信号は形状情報と色相情報（texture information）に分けられ、各々形状情報符号化部（shape coding）１１と動き情報推定部（motion eＳＴimation）１２に入力される。
形状情報符号化部１１においては該当フレームの形状情報を損失符号化（lossy coding）又は無損失符号化（losseless coding）するが、復元形状情報（reconＳＴructed shape information）は動き補償部（motion compensation）１３と色相情報符号化部１７に入力され、各々の動作を物体単位にて遂行するようになる。一方、形状情報符号化部１１の他の出力である形状情報ビット列（shape information bitＳＴream）は多重化部（multiplexer）１８に入力される。
【０００６】
動き推定部１２は、現在フレームの入力色相情報と以前復元フレーム貯蔵部（previous reconＳＴructed frame memory）１４に貯蔵されている以前フレーム色相情報を利用して、現在フレーム色相情報の動き情報を推定する。推定された動き情報は動き補償部１３に入力され、一方、符号化され動き情報ビット列は多重化部１８に入力される。動き補償部１３は動き推定部１２において求めた動き情報と以前復元フレーム貯蔵部１４の以前復元フレームを利用して動き補償予測を遂行する。
【０００７】
テクスチャ符号化部１７は予測誤差を符号化する。予測誤差は減算器（subtractor）１５で求められた入力色相情報と動き補償部１３で求められた動き補償予測色相情報間の差である。このように生成された色相情報ビット列（texture bitＳＴream）は多重化部１８に入力され、復元された色相情報の誤差信号は加算器１６に入力される。以前復元フレーム貯蔵部１４は加算器１６から入力される以前復元フレーム信号を貯蔵し、その信号は動き補償予測信号と復元された誤差信号を加えた信号である。
【０００８】
ディジタルビデオは、フレームの構成方法に従って順次走査ビデオとインターレース（飛び越し）走査ビデオに分けることができる。順次走査ビデオにおいては、各々のフレーム構成時に１列ずつ順次構成する。反面、インターレース走査ビデオにおいては、二つのフィールドを１列ずつ順次構成した後、二つのフィールドを１列ずつ挿入する方式で各々のフレームを構成する。よって、各フィールドの高さ（走査線の個数）はフレーム高さの半分である。
【０００９】
これを説明した例が図２に図示される。図２（ａ）は順次走査フレームを、図２（ｂ）は２個のフィールド−上位フィールド（top field）と下位フィールド（bottom field）とのインターレース走査フレームを示す。上位フィールドと下位フィールドは各々１列ずつ順次構成され（上位フィールドの場合は実線矢印、下位フィールドの場合は点線矢印が各々の列を示す）、構成された各フィールドの列等を合間合間に挿入する方式により（実線矢印と点線矢印が混ざる）インターレース走査フレームを構成する。
【００１０】
上位フィールドと下位フィールド構成時に、図２（ｂ）でのように、二つのフィールド間には時間差が存在する。図２（ｂ）の場合には上位フィールドが時間的に先立つ。場合によって下位フィールドが時間的に先立つこともある。インターレース走査フレーム内の走査線は上位フィールドを構成する走査線と下位フィールドを構成する走査線が各々フィールド別に走査され、上位フィールドと下位フィールド間の時間差によって、インターレース走査フレーム内の走査線は、隣接した走査線間の信号特性が異なることがある。
【００１１】
特に、動きが多い映像である場合にこのような特性が目立つ。よって、順次走査ビデオ特性に従って開発された映像符号化装置、例えば動き推定（motion eＳＴimation）および動き補償（motion compensation）、離散余弦変換（disＣＲete cosine transform、ＤＣＴ）等をインターレース走査ビデオ符号化に使用すれば符号化効率か減少するようになる。
【００１２】
このような問題点を避けるためにフィールド単位動き推定および動き補償、フレーム−フィールド適応的離散余弦変換（adaptive frame／field ＤＣＴ）等が研究されて来た。そして、このような技術は世界標準化機構であるＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１においてディジタルＴＶ等の応用を目的として制定したＭＰＥＧ−２動画像符号化標準案等に含まれており、実際応用製品にも多く利用される技術である。
【００１３】
図３（ａ）および（ｂ）は二つのフィールド間における物体の動きがないか、又は動きが少ないインターレース走査形状情報を示す。この場合には図３（ａ）に示すフレームで構成された形状情報において走査線間の類似性が各々のフィールドの場合より高く、このような場合にはフレーム単位の形状情報が有利である。
【００１４】
図４（ａ）および（ｂ）は二つのフィールド間における物体の動きが多い形状情報を示す。フィールド同士に配置した図４（ｂ）において知り得るように、同一フィールドにおいて走査線間における形状情報の変化量は小さく、走査線間の類似性が大きい。しかし、図４（ａ）に示すフレームで構成された後の形状情報は、走査線間における形状情報は変化量が大きく、走査線間の類似性が小さい。よって、フレームで構成された形状情報を符号化すれば符号化効率が劣化するのを知り得る。
【００１５】
従って、インターレース走査形状情報の場合、定められた１種の方法を使用するよりは、フィールドタイプ符号化とフレームタイプ符号化の２種の符号化方式中で適応的に選択して符号化することが最善であることを知り得る。
【００１６】
イントラモードでＣＡＥ符号化（Context−based Arithmetic Encoding）するためのコンテキストが図５（ａ）に図示される。符号化すべき画素５１に隣接する画素Ｃ０−Ｃ９より所定の演算を通じて画素５１の値を符号化する。インターモードでＣＡＥ符号化するためのコンテキストが図５（ｂ）に図示される。現在符号化すべき画素６２に隣接する画素Ｃ０−Ｃ３と以前フレームにおいて現在画素に対応する画素Ｃ６およびその周辺画素Ｃ４，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８より所定の演算過程を通じて画素５２の値を符号化する。
【００１７】
特定物体の形状情報を符号化する場合に所定の大きさのＢＡＢ（Binary Alpha Block）で、例えば１６×１６に分割して符号化する。このようにＢＡＢで分割して符号化する時、ＢＡＢの外郭画素のコンテキストを形成するためにボーダーリングする。図５と図６に図示されたように、符号化すべき画素５１がＢＡＢ６１の左側境界にある場合、図５（ａ）の画素（Ｃ０，Ｃ１Ｃ５，Ｃ６，Ｃ９）を知り得ないために、ＢＡＢ６１の左側と左上側に左側ボーダ６３と左上側ボーダ６４をボーダーリングする。
【００１８】
同様に、符号化すべき画素５１がＢＡＢ６１の上側境界にある場合、図５（ａ）の画素Ｃ２−Ｃ９を知り得ないのでＢＡＢ６１の上側と右上側に上側ボーダ６２と右上側ボーダ６５をボーダーリングする。ここで、ボーダーリングの意味は隣り合うＢＡＢにおいて境界値を取る過程である。
【００１９】
現在ＢＡＢをボーダーリングする過程は、図６で知り得るように、ＢＡＢの上側ボーダ、左側ボーダ、左上側ボーダ、右上側ボーダのみをボーダーリングし、下側ボーダ（bottom border）と右側ボーダはボーダーリングしない。動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ；Motion Compensated BAB）７１をボーダーリングする時は図７のように左、右、上、下方向へ１画素ずつボーダーリングする。
【００２０】
図５（ａ）の符号化すべき画素５１がＢＡＢの境界に該当してイントラモードのＣ７，Ｃ３，Ｃ２を知ることができない時、イントラモードにおいてはＣ７＝Ｃ８，Ｃ３＝Ｃ４，Ｃ２＝Ｃ３として定義し演算する。図５（ａ）の符号化すべき画素５１がＢＡＢの境界に該当してインターモードのＣ１を知ることができない時、インターモードにおいてはＣ１＝Ｃ２として定義し演算する。インターモードにおいて図５（ｂ）の下に図示された画素Ｃ４−Ｃ８は以前フレームの画素であるのでその値を知っている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
図８（ａ）および（ｂ）にボーダーリングされたフレームＢＡＢとそのフィールドＢＡＢが図示される。ボーダーリングされた現在フレームＢＡＢをフィールドＢＡＢに区分した時、図８（ｂ）のように図示される。図８（ｂ）はフレームＢＡＢ状態において形成されたボーダーリングをそのままにして、フィールドＢＡＢに区分してＣＡＥ（Context−based Arithmetic Encoding）符号化する場合である。
【００２２】
図８（ｂ）に図示されたように、上位フィールドＢＡＢ８１の画素に下位フィールドに該当するフレームボーダーリング画素８３がボーダーリングされる。このようにすれば、フィールドＢＡＢ８１の値とボーダーリング画素８３の値が不一致するようになる。このようなボーダーリングは、コンテキスト構成時に相関性が少なくなって符号化ビットが多く発生する。図８（ａ）および（ｂ）のようにフレームＢＡＢのボーダーリングをそのままにしてフィールド単位のＣＡＥ符号化するようになれば、周辺境界値とボーダーリングの画素値が不一致するようになり、符号化ビットが多く発生するようになり、符号化効率が劣化する。
【００２３】
本発明は前記のような問題点を解消するためのもので、本発明の目的は、二進形状ブロックをフレーム／フィールドモードに従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化／復号化装置およびその方法を提供するものである。
本発明の他の目的は、インターレース走査映像を形状情報ブロックで符号化する場合、上位フィールド画素は上位フィールド画素でボーダーリングし、下位フィールド画素は下位フィールド画素で適応的にボーダーリングする形状情報符号化／復号化装置およびその方法を提供するものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法は、映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロック（ＢＡＢ）に分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化方法において、前記二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を貯蔵するＢＡＢ貯蔵段階と、前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、フレームモード符号化が決定されれば前記ＢＡＢに対しフレームＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界に隣接したＢＡＢの画素を利用してコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）に必要な所定画素幅だけ前記ＢＡＢの境界を形成した後、境界が形成された前記ＢＡＢに対しコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）を実行し、フィールドモード符号化が決定されれば前記ＢＡＢに対しフィールドＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界に隣接したＢＡＢの画素を利用してコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）に必要な所定画素幅だけ前記ＢＡＢの境界を形成した後、境界が形成された前記ＢＡＢに対しコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）を実行する段階とを具備することを特徴とするものである。
また、前記フレームモード符号化が決定され、フィールドＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界を形成する過程において、前記ＢＡＢの上位フィールドＢＡＢの境界を形成する時は隣接したＢＡＢの上位フィールドに該当する画素で境界を形成し、下位フィールドＢＡＢの境界を形成する時は隣接したＢＡＢの下位フィールドに該当する画素で境界を形成することを特徴とするものである。
また、前記ＢＡＢの境界を形成する過程は、左側境界は現在ＢＡＢの左側に隣接する左側ＢＡＢから、左上側境界は現在ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＢＡＢから、上側境界は現在ＢＡＢの上側に隣接する上側ＢＡＢから、右上側境界は現在ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＢＡＢから、左下側境界は現在ＢＡＢの左下側に隣接する左下側ＢＡＢからそれぞれ所定画素幅だけ読み出して境界を形成し、右側境界は現在ＢＡＢからそのＢＡＢの右側画素を所定画素幅だけその右側に複写して境界を形成することを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法は、映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロック（ＢＡＢ）に分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化方法において、前記ＢＡＢそれ自体のみで符号化する場合には、前記二進形状情報の入力を受けＢＡＢを貯蔵する段階と、前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、前記貯蔵された現在ＢＡＢに隣接するＢＡＢ中からボーダＢＡＢを定める段階と、フレームモード符号化が決定されれば前記定められたボーダでフレームモードボーダーリングし符号化する段階と、フィールドモード符号化が決定されれば前記定められたボーダ中から上位フィールドを構成する画素でボーダーリングされた上位フィールドＢＡＢを形成し、下位フィールドを構成する画素でボーダーリングされた下位フィールドＢＡＢを形成する段階とを具備する方法で適応的にボーダーリングして符号化し、前記ＢＡＢを動き補償して符号化する場合には、現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する段階と、前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、前記貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢ中からボーダＢＡＢを定める段階と、フレームモード符号化が決定されれば前記定められたボーダにてフレームモードボーダーリングし符号化する段階と、フィールドモード符号化が決定されれば前記定められたボーダより上位フィールドボーダＢＡＢおよび下位フィールドボーダＢＡＢを定めて、前記現在ＭＣ ＢＡＢと前記上位および下位ボーダＢＡＢよりボーダーリングされた上位フィールドおよび下位フィールドＭＣ ＢＡＢを形成して符号化する段階とで構成されたことを特徴とするもので ある。
また、前記ＢＡＢそれ自体のみで符号化する場合には、前記現在ＢＡＢの上側にある上側ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで上側ボーダを、左側ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダを、左上側ＢＡＢの最右下側画素中から左上側ボーダを、右上側ＢＡＢの最左下側画素中から右上側ボーダを形成し、前記ＢＡＢを動き補償して符号化する場合には、前記貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢの上側にある上側ＭＣ ＢＡＢから上側ボーダを、左側ＭＣ ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダを、左上側ＭＣ ＢＡＢの最右側下の画素中から左上側ボーダを、右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中から右上側ボーダを、右側ＭＣ ＢＡＢの最左側の画素中から右側ボーダを、下側ＭＣ ＢＡＢの上部の画素中から下側ボーダを、左側ＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中から左下側ボーダを、右下側ＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中から右下側ボーダを形成することを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化装置は、映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロックに分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化装置において、前記二進形状情報より現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と、前記ＭＣ ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する符号化モード決定手段と、前記現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢを貯蔵する隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段に貯蔵された隣接ＭＣ ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する多数のボーダ発生手段と、フレームモードで符号化することが決定されれば現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、現在のＭＣ ＢＡＢをボーダーリングするＭＣ ＢＡＢフレームモードボーダーリングおよび符号化手段と、フィールドモードで符号化することが決定されれば前記現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、現在のＭＣ ＢＡＢをフィールドモードでボーダーリングするＭＣ ＢＡＢフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段とで構成されたことを特徴とするものである。
また、前記ＭＣ ＢＡＢフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段は、前記現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、上位フィールドＭＣ ＢＡＢは、上位フィールド画素でボーダーリングし、下位フィールドＭＣ ＢＡＢは、下位フィールド画素でボーダーリングすることを特徴とするものである。
また、前記多数のボーダ発生手段は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの上側に隣接する上側ＭＣ ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する上側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接する左側ＭＣ ＢＡＢから最右側の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＭＣ ＢＡＢの最右側下の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左上側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右上側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右側に隣接するＭＣ ＢＡＢの最左側の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの下側に隣接するＭＣ ＢＡＢの上部の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する下側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接するＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左下側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右下側に隣接するＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中からボー ダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右下側ボーダ発生手段とであることを特徴とするものである。
また、前記上側および下側ボーダ発生手段はｉ×Ｎ、左側および右側ボーダ発生手段はＭ×ｉ、左上側、右上側、左下側および右下側ボーダ発生手段はｉ×ｉのボーダーリング幅を読み込んで貯蔵することを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報復号化装置は、映像内客体に対する二進形状情報が所定の大きさの等方形ブロックに分割され、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）されている二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を復号する二進形状情報復号化装置において、前記二進形状情報ブロックがフレームモード符号化されたものか、フィールドモード符号化されたものかを判断して、符号化された二進形状情報をフレーム単位で復号化すべきか、フィールド単位で復号化すべきかを決定する復号化モード決定手段と、符号化された二進形状情報ブロックを前記復号化モード決定手段から出力される復号化モード信号に従ってスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段を通じて入力される前記符号化された二進形状情報ブロックをフレーム単位でボーダーリングして復号化するフレームモードボーダーリングおよび復号化手段と、前記スイッチング手段を通じて入力される前記符号化された二進形状情報ブロックをフィールド単位で復号化するフィールドモードボーダーリングおよび復号化手段とを設けることを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報復号化方法は、映像内客体に対する二進形状情報が所定の大きさの等方形ブロックに分割され、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）されている二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を復号する二進形状情報復号化方法において、前記二進形状情報ブロックがフレームモード符号化されたものか、フィールドモード符号化されたものかを判断して、符号化された二進形状情報をフレームモードで復号化すべきか、フィールドモードで復号化すべきかを決定する段階と、前記段階において決定されたモードに従って符号化された二進形状情報ブロックをフレームモードでボーダーリングしたり、フィールドモードでボーダーリングして復号化する段階を設けたことを特徴とするものである。
さらに、前記ＢＡＢの上位フィールドＢＡＢをボーダーリングする時は上位フィールドに該当する画素でボーダーリングし、下位フィールドＢＡＢをボーダーリングする時は下位フィールドに該当する画素でボーダーリングすることを特徴とするものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明による技術的思想は、形状情報ブロックの角画素を符号化するためにコンテキスト形成に必要な幅でボーダーリングをする。インターレース走査方式で符号化する場合、上位フィールドブロックは上位フィールド画素でボーダーリングし、下位フィールドブロックは下位フィールド画素でボーダーリングする。
【００４５】
以下、本発明による技術的思想に従って実施の形態を添付された図面に基づいて詳細に説明する。
図９に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたインターレース走査符号化装置の１実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
ＢＡＢ分割手段９１は、入力される二進形状情報を所定の大きさのＢＡＢ単位（例えば、１６×１６）に分割する。符号化モード決定手段９２は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢに対し類似性（correlation）を検査してフレーム単位で符号化するか、又はフィールド単位で符号化するかに対する符号化モードを決定する。
【００４６】
スイッチング手段９３は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢを前記符号化モード決定手段９２から出力される符号化モード信号に従ってスイッチングする。即ち、符号化モード信号がフレームモードであれば、ＢＡＢがフレームタイプ符号化手段９６に入力されるようにスイッチングされ、符号化モード信号がフィールドモードであれば、ＢＡＢがフィールドタイプ符号化手段９７に入力されるようにスイッチングされる。
【００４７】
動き推定手段９４は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢと以前形状情報フレームから動きを推定しその動き情報を出力する。動き補償手段９５は、動き推定手段９４から入力される動き情報と以前形状情報フレームを利用して現在ＢＡＢを動き補償して出力する。フレームタイプ符号化手段９６は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢと前記動き補償手段９５から入力される動き補償されたＢＡＢの入力を受けフレーム単位でボーダーリングし符号化して出力する。
【００４８】
フィールドタイプ符号化手段９７は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢと前記動き補償手段９５から入力される動き補償されたＢＡＢの入力を受けフィールド単位でボーダーリングし符号化して出力する。形状情報復元手段１００は、前記フレームタイプ符号化手段９６と前記フィールドタイプ符号化手段９７から入力される符号化データの入力を受け形状情報を復元する（reconＳＴruct）。
【００４９】
以前形状情報貯蔵手段９９は、前記形状情報復元手段１００から入力される復元された形状情報の入力を受け以前形状情報を形成して貯蔵する。オーバヘッド符号化手段９８は、前記動き推定手段９４から入力される動き情報と前記フレームタイプ符号化手段９６およびフィールドタイプ符号化手段９７から入力される符号化データ（例えば、Conversion Ratio，Scan Type，BAB−Type等）の入力を受けオーバヘッド情報を形成して出力する。
【００５０】
マルチプレクサ手段１０１は、前記フレームタイプ符号化手段９６と前記フィールドタイプ符号化手段９７から入力される符号化データ、符号化モード決定手段９２から入力される符号化モード信号および前記オーバヘッド符号化手段９８から入力されるオーバヘッド情報を多重化して伝送する。
【００５１】
本装置に二進形状情報が入力されれば、その二進形状情報は、ＢＡＢ分割手段９１において所定の大きさのブロック（例えば、１６×１６，８×８等）に分割され、符号化モード決定手段９２と動き推定手段９４に出力される。符号化モード決定手段９２は、ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮してフレームモードに符号化すべきか、又はフィールドモードに符号化すべきかを決定する。符号化モードが決定されれば、符号化モード決定手段９２は、その決定されたモードを表示する符号化モード信号（coding mode signal）をスイッチング手段９３に出力する。
【００５２】
スイッチング手段９３は、符号化モード信号に従ってＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢをフレームタイプ符号化手段９６又はフィールドタイプ符号化手段９７にスイッチングする。フレームタイプ符号化手段９６は、ＢＡＢの入力を受けフレームＢＡＢ単位でボーダーリングしＣＡＥ符号化する。フィールドタイプ符号化手段９７は、ＢＡＢの入力を受けフィールドＢＡＢ単位でボーダーリングしＣＡＥ符号化する。
【００５３】
図１０に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたフレームタイプ符号化手段とフィールドタイプ符号化手段が図示される。
フレームタイプ符号化手段９６は、フレームモードボーダーリング手段９６１とフレームスキャンタイプおよびＣＡＥ符号化手段９６２で構成される。フィールドタイプ符号化手段９７は、ＢＡＢフィールド変換手段９７１とフィールドモードボーダーリング手段９７２とフィールドスキャンタイプおよびＣＡＥ符号化手段９７３で構成される。
【００５４】
フレームＢＡＢをボーダーリングし、そのＢＡＢをフィールド単位で符号化時に発生するＢＡＢの画素とボーダーリング画素間の相関性が劣る問題を解決するために、フィールド単位のＣＡＥ符号化のためにフィールドタイプ符号化手段９７は、フィールドモードボーダーリング手段９７２を設けてフレームタイプ符号化手段９６とは別途のボーダーリング方法でボーダーリングする。
【００５５】
図１１（ａ）にボーダーリングされたＭＣ ＢＡＢを上位フィールドと下位フィールドで各々ボーダーリングする方法が図示される。そして、図１１（ｂ）は現在ＢＡＢにおいてフィールド単位のボーダーリング過程を示す。フィールド単位のボーダーリングをする時、ボーダーリングのための周辺画素値を取る時、８×１６上位フィールドのボーダーリング画素値も周辺ＢＡＢにおいて上位フィールドの画素値を取る。８×１６下位フィールドのボーダーリング画素値も周辺ＢＡＢにおいて下位フィールドの画素値を取る。
【００５６】
図１２に本発明によるフレームモード形状情報に対しボーダーリングした１実施の形態を示す。
符号化しようとする形状情報はＭ×Ｎの大きさのブロック１２１であり、上に２ｉ画素ずつ、左右にｉ画素ずつボーダーリングされる。上側ボーダ１２３は２ｉ×Ｎの大きさを有し、左上側ボーダ１２２、右上側ボーダ１２４は２ｉ×ｉの大きさを有する。左側ボーダ１２５と右側ボーダ１２６はＭ×ｉの大きさを有する。ここでｉはボーダーリングの幅である。
【００５７】
図１３にフレームモードボーダーリング装置が図示される。
現在ＢＡＢ貯蔵手段１３１は、形状情報の入力を受け現在のＢＡＢを貯蔵する。隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２は、現在ＢＡＢに対する左側ＢＡＢ、左上側ＢＡＢ、上側ＢＡＢ、右上側ＢＡＢを貯蔵する。上側ボーダ発生手段１３４は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２から現在ＢＡＢの上側にある隣接ＢＡＢにおいて上側ボーダ１２３ ２ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。左側ボーダ発生手段１３５は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２に貯蔵された左側ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダ１２５ Ｍ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。左上側ボーダ発生手段１３６は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２に貯蔵された現在ＢＡＢの左上側にある左上側ＢＡＢの最右側下の画素中から左上側ボーダ２ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００５８】
右上側ボーダ発生手段１３７は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２に貯蔵された現在ＢＡＢの右上側にある右上側ＢＡＢの最左側下の画素中から右上側ボーダ２ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。ボーダーリング手段１３８は、前記ボーダ発生手段等１３３−１３７においてボーダを読み込んで、図１２に図示されたように、ボーダーリングされたＢＡＢを形成する。現在ＢＡＢの右側ボーダは、図６に図示されたように、ボーダーリングせずに現在ＢＡＢの最右側にある画素をボーダーリング幅で読み込んで複写する。即ち、図５（ａ）の符号化すべき画素５１がＢＡＢの右側境界に該当してイントラモードのＣ７，Ｃ３，Ｃ２を知ることができない時、イントラモードにおいてはＣ７＝Ｃ８，Ｃ３＝Ｃ４，Ｃ２＝Ｃ３に定義して演算する。
【００５９】
図１４（ａ）および（ｂ）は本発明による現在フィールドモード形状情報に対しボーダーリングしたフィールドモード形状情報の１実施の形態を示す。
符号化しようとする形状情報は、図１２に図示されたＭ×Ｎ大きさのフレームモードブロック１２１において、Ｍ／２×Ｎ大きさの上位フィールドモードブロック１４１と下位フィールドモードブロック１４２に分割され、各ブロック１４１，１４２は所定の大きさの幅ｉにて上，下，左，右にボーダーリングされる。
【００６０】
各フィールドブロックに対し上側ボーダ１４４，１４４′と下側ボーダ１４９，１４９′はｉ×Ｎの大きさを有する。左上側ボーダ１４３，１４３′，右上側ボーダ１４５，１４５′左下側ボーダ１４８，１４８′および右下側ボーダ１５０，１５０′はｉ×ｉの大きさを有する。左側ボーダ１４６，１４６′と右側ボーダ１４７，１４７′はＭ／２×ｉの大きさを有する。ここで、ｉはボーダーリングの幅である。上位フィールドボーダ等１４３−１５０は上位フィールド画素で構成される。また、下位フィールドボーダ等１４３′−１５０′は下位フィールド画素で構成される。
【００６１】
図１５に本発明による現在フィールドモードボーダーリング装置の１実施の形態を示すブロック図が図示される。
現在ＢＡＢ貯蔵手段１５１は、形状情報の入力を受け現在のＢＡＢを貯蔵する。隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２は、現在ＢＡＢに隣接するＢＡＢを貯蔵する。フレームモード上側ボーダ発生手段１５３は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２から現在ＢＡＢの上側に隣接する上側ＢＡＢにおいて上側ボーダ１２３のボーダーリング幅２ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００６２】
フレームモード左側ボーダ発生手段１５４は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２に貯蔵された現在ＢＡＢの左側に隣接する左側ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダ１２５のボーダーリング幅Ｍ／２×ｉだけ読み込んで貯蔵する。フレームモード左上側ボーダ発生手段１５５は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２に貯蔵された現在ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＢＡＢの最右側下の画素中から左上側ボーダ１２４のボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００６３】
フレームモード右上側ボーダ発生手段１５６は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２に貯蔵された現在ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＢＡＢの最左側下の画素中から右上側ボーダ１２４のボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。上位フィールドボーダ手段１５３ａ−１５６ａは、各フレームモードボーダ発生手段１５３−１５６から上位フィールドボーダーリング幅ｉ×Ｎ又はｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００６４】
下位フィールドボーダ発生手段１５３ｂ−１５６ｂは、前記フレームモードボーダ発生手段１５３−１５６から下位フィールドボーダーリング幅ｉ×Ｎ又はｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。上位フィールドボーダーリング手段１５７は、前記上位フィールドボーダ発生手段１５３ａ−１５６ａからボーダを読み込んで図１４（ａ）に図示されたようにボーダーリングされた上位フィールドＢＡＢを形成する。下位フィールドボーダーリング手段１５８は、前記下位フィールドボーダ発生手段等１５３ｂ−１５６ｂからボーダを読み込んで図１４ｂに図示されたようにボーダーリングされた下位フィールドＢＡＢを形成する。
【００６５】
以上はイントラモードに対してフレームモードとフィールドモード時にボーダーリングする過程を説明したものである。インターモードに対しては以前映像と現在の映像との間に動きが発生する。従って、インターモードで符号化する時は動き補償で形成されたＭＣ ＢＡＢと現在ＢＡＢで図５（ｂ）に図示されたようなコンテキスト（Context）を求めた後、ＣＡＥ符号化する。図５（ｂ）に図示されたように、インターモードで形状情報を符号化する時は現在画素５２の周辺画素Ｃ０−Ｃ３と以前フレームの対応画素Ｃ６および周辺画素Ｃ４，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８を参考にしてＣＡＥ符号化する。
【００６６】
図１６は本発明によるインターモードにおいてＭＣフレームモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す。
符号化しようとする形状情報はＭ×Ｎの大きさのブロック１６０であり、上、下にｉ画素ずつ、左右にｉ画素ずつボーダーリングされる。左上側ボーダ１６２、右上側ボーダ１６４、左下側ボーダ１６７および右下側ボーダ１６９はｉ×ｉの大きさを有する。上側ボーダ１６３と下側ボーダ１６８はｉ×Ｎの大きさを有し、左側ボーダ１６５と右側ボーダ１６６はＭ×ｉの大きさを有する。ここで、ｉはボーダーリングの幅である。
【００６７】
図１７は本発明による動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ）をフレームモードにボーダーリングする装置のブロック図が図示される。
現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１０７は、形状情報から現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する。隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１は、現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢを貯蔵する。上側ボーダ発生手段１７２は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢの上側にある上側ＭＣ ＢＡＢにおいてボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００６８】
左側ボーダ発生手段１７３は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１に貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接する（neighborhood）左側ＭＣ ＢＡＢの最も右側の画素中からボーダーリング幅Ｍ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。左上側ボーダ発生手段１７４は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１に貯蔵された現在ＢＡＢの左上側にある左上側ＭＣ ＢＡＢの最も右側下の画素中からボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。右上側ボーダ発生手段１７５は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１に貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢの右上側にある右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中からボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００６９】
右側ボーダ発生手段１７６は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の右側にあるＭＣ ＢＡＢの最も左側の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。下側ボーダ発生手段１７７は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の下側にあるＭＣ ＢＡＢの上部の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。左下側ボーダ発生手段１７８は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の左側ににあるＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００７０】
右下側ボーダ発生手段１７９は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の右下側にあるＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。ＭＣ ＢＡＢフレームボーダーリング手段１８０は、現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７０とボーダ発生手段１７２−１７９から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、図１６に図示されたように現在のＭＣ ＢＡＢ１６０をボーダーリングする。
【００７１】
図１８（ａ）−（ｃ）にインターモードにおいてＭＣ ＢＡＢフィールドモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す。
図１８（ａ）は符号化しようとする１６×１６大きさの二進形状情報ブロック１８１の外郭をボーダーリングした実施の形態である。左上側ボーダ１８１ａ，右上側ボーダ１８１ｃ，左下側ボーダ１８１ｆおよび右下側ボーダ１８１ｈは、２×１大きさの画素でボーダーリングし、上側ボーダ１８１ｂおよび下側ボーダ１８１ｇは２×１６大きさの画素でボーダーリングする。
【００７２】
図１８（ｂ）は８×１６大きさの上位フィールドブロック１８２に上位フィールドに該当するボーダでボーダーリングしたブロックを示す。上位フィールド左上側ボーダ１８２ａは、フレーム左上側ボーダ１８１ａの上位フィールド画素でボーダーリングし、上位フィールド右上側ボーダ１８２ｃは、右上側ボーダ１８１ｃの上位フィールド画素で、上位フィールド左下側１８２ｆは、左下側ボーダ１８１ｆの上位フィールド画素で、上位フィールド右下側ボーダ１８２ｈは、右下側ボーダ１８１ｈの上位フィールド画素でボーダーリングする。
【００７３】
図１８（ｃ）は８×１６大きさの下位フィールドブロック１８３に下位フィールドに該当するボーダでボーダーリングしたブロックを示す。各ボーダ１８３ａ−１８３ｈは、対応するフレームボーダ１８１ａ−１８１ｈの下位フィールド画素を利用してボーダーリングする。
【００７４】
図１９に本発明による動き補償されたＢＡＢをフィールドモードでボーダーリングする装置のブロック図が図示される。
現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１９１乃至右下側ボーダ発生手段２００は、図１７に図示された現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７０乃至右下側ボーダ発生手段１７９とその機能が同一であり、上側ボーダと下側ボーダのボーダーリング幅が２ｉ×Ｎであるということ以外は同一なるので、詳細な説明は省略する。
【００７５】
上位ボーダ発生手段１９３ａ−２００ａは、フレームボーダ発生手段１９３−２００の画素中において上位フィールドに該当する上位ボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。同様に、下位フィールドボーダ発生手段１９３ｂ−２００ｂは、ボーダ発生手段１９３−２００の画素中において下位フィールドに該当する下位フィールドボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００７６】
上位フィールドボーダーリング手段２０１は、前記上位フィールドボーダ発生手段１９３ａ−２００ａからボーダを読み込んで、図１８（ｂ）に図示されたように、ボーダーリングされた上位フィールドＭＣ ＢＡＢを形成する。下位フィールドボーダーリング手段２０２は、前記下位フィールドボーダ発生手段１９３ｂ−２００ｂからボーダを読み込んで、図１８（ｃ）に図示されたように、ボーダーリングされた下位フィールドＢＡＢを形成する。
【００７７】
図２０に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けた形状情報復号装置の１実施の形態が図示される。
逆多重化手段２０１は、伝送線路を通じて入力される符号化データを逆多重化して出力する。オーバヘッド復号手段２０２は、前記逆多重化手段２０１から入力されるデータよりオーバヘッド情報（ＢＡＢ−Type，ＣＲ，ＳＴ等）を復号化して出力する。符号化モード復号手段２０３は、前記逆多重化手段２０１から入力される符号化モードデータを復号化する。
【００７８】
スイッチング手段２０４は、前記符号化モード復号手段２０３から入力される符号化モード信号に従って前記逆多重化手段２０１から出力される符号化された形状情報をスイッチングする。フレームモード復号手段２０５は、前記スイッチング手段２０４を通じて入力される形状情報と動き補償された以前形状情報を前記オーバヘッド情報を利用してフレーム単位でボーダーリングし復号化する。
【００７９】
フィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６は、前記スイッチング手段２０４を通じて入力される形状情報と動き補償された以前形状情報を前記オーバヘッド情報を利用してフィールド単位でボーダーリングし復号化する。以前形状情報貯蔵手段２０７は、前記フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６から入力される以前形状情報を貯蔵する。
【００８０】
動き補償手段２０８は、オーバヘッド復号手段２０２からの動き情報と二進形状情報貯蔵手段２０７からの以前形状情報の入力を受け動き補償して前記フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６に出力する。形状情報再形成手段２０９は、前記オーバヘッド復号手段２０２からオーバヘッド情報の入力を受け、前記フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６から入力される形状情報を前記オーバヘッド情報を利用して再形成する。
【００８１】
伝送チャンネルを通じて逆多重化手段２０１に入力されたビットストリームは、オーバヘッド復号手段２０２において形状情報復号化に必要な付加情報（オーバヘッド）等が復号化される。復号化装置は、この付加情報等を利用して復号化過程を制御する。符号化器がＣＡＥを使用する場合、付加情報としてはＢＡＢ−typeとＣＲ（Coversion Ratio）、ＳＴ（Scan Type）動き情報等がある。この時、ＢＡＢ−typeはＢＡＢに含まれた形状情報等の種類を表示する。
【００８２】
ＢＡＢ−typeが全て背景を表示するＡｌｌ_０であるか、全て物体を表示するＡｌｌ_２５５であれば、このような情報は復号化手段２０５，２０６に伝送され、復号化手段２０５，２０６は形状情報に再構成する。形状情報符号化モード（SCM）は符号化モード復号手段２０３で復号化されスイッチング手段２０４を制御する。
【００８３】
万一、符号化モード（SCM）がフレームモードである場合、逆多重化から出力されるビットストリームはフレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５に入力され復号化を遂行するようになる。万一、符号化モード（SCM）がフィールドモードである場合、逆多重化から出るビットストリームはフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６に入力され復号化を遂行するようになる。
【００８４】
動き補償手段２０８においてはオーバヘッド復号手段２０２で復号化された動き情報を利用して以前形状情報貯蔵手段２０７に貯蔵されていた以前フレームの参照映像を有して動き補償（Motion Compensation）ＢＡＢを求める。この動き補償ＢＡＢは、フレームタイプ復号手段２０５とフィールドタイプ復号手段２０６に入力される。
【００８５】
フレームタイプ復号手段２０５とフィールドタイプ復号手段２０６においてはオーバヘッド復号手段２０２の付加情報、スイッチング手段２０４を通じて入力されるビットストリーム、動き補償手段２０８から入力される動き補償ＢＡＢを利用して復元ＢＡＢを復号化する。この復元ＢＡＢとオーバヘッド復号手段２０２の付加情報を利用して形状情報復元手段２０９において形状情報を再生する。この復元された形状情報は、以前形状情報貯蔵手段２０７に貯蔵され、次の形状情報を復号化する時使用される。
【００８６】
このように、形状情報復号化装置は、符号化モード復号手段２０３を設け、その符号化モード復号手段２０３において符号化モード（フレームモードとフィールドモード）を表示するデータを復号してフレーム／フィールド符号化タイプ信号を検出し、その検出結果に従ってフレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５又はフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６で復号化を遂行するようになる。
【００８７】
図２１に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたフレームモードボーダーリングおよび復号手段とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段の構成を示すブロック図が図示される。
フレームモードボーダーリングおよび符号化手段２０５は、フレームモードボーダーリング手段２０５１とフレームスキャンタイプおよびＣＡＥ手段２０５２で構成される。フィールドモードおよび復号化手段２０６は、ＢＡＢフィールド変換手段２０６１，フィールドモードボーダーリング手段２０６２とフィールドスキャンタイプおよびＣＡＥ手段２０６３で構成される。
【００８８】
フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５は、符号化時に行うフレームボーダーリングのような方法で復号化時フレームボーダーリングを遂行する。フレームボーダーリングには現在ＢＡＢのフレームボーダーリングと以前ＭＣＢＡＢのフレームボーダーリングがあり、ボーダーリングを遂行した後にイントラ又はインターモードＣＡＥ復号化を遂行する。
【００８９】
フィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６は、符号化時行うフィールドボーダーリングのような方法で復号化時フィールドボーダーリングを遂行する。即ち、上位フィールドをボーダーリングする時は上位フィールドに該当する画素でボーダーリングし、下位フィールドをボーダーリングする時は下位フィールドに該当する画素でボーダーリングする。フィールドボーダーリングには現在ＢＡＢのフィールドボーダーリングと以前ＭＣ ＢＡＢのフィールドボーダーリングがあり、ボーダーリングを遂行した後にイントラ又はインターモードＣＡＥ復号化を遂行する。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、インターレース走査映像を形状情報ブロックで符号化／復号化する場合、符号化／復号化する前にボーダーリング過程を遂行する。フレーム単位の符号化時フレームボーダーリングとフィールド単位の符号化時フィールドボーダーリングをするようになるが、フィールドボーダーリングの場合、上位フィールドのボーダーリングと下位フィールドのボーダーリングを各々遂行する。上位フィールドのボーダーリングをする時、上位フィールドの画素を取ってボーダーリングする。下位フィールドのボーダーリングも同じ方法である。このような過程を経れば、フィールド単位の符号化をするためにフレームボーダーリングをそのまま適用した時より、隣り合う画素の関連性が大きいので符号化ビットを多く減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な物体単位動画像符号化器の構成を示すブロック図である。
【図２】 順次走査とインターレース走査を示す説明図である。
【図３】 停止映像又は動きが少ない映像のフレームとそれを構成するフィールド映像の説明図である。
【図４】 動きが多い映像のフレームとそれを構成するフィールド映像の説明図である。
【図５】 ＣＡＥ符号化に使用されるイントラテムプレ−トとインターテムプレ−トの説明図である。
【図６】 現在ＢＡＢのフレームボーダーリングの構成を表した図である。
【図７】 ＭＣ ＢＡＢのフレームボーダーリングの構成を表した図である。
【図８】 ＭＣ ＢＡＢのフレームボーダーリングにおいて上位フィールドと下位フィールドにて区分しフレームボーダーリングを適用した図である。
【図９】 本発明による適応的にボーダーリングする形状情報符号化器の構成を示すブロック図である。
【図１０】 適応的にボーダーリングするフレームモードボーダーリングおよび符号化手段とフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段の構成を表した図である。
【図１１】 ＭＣ ＢＡＢのフィールドボーダーリングと現在ＢＡＢのフィールドボーダーリングの構成を表した図である。
【図１２】 本発明によってフレームモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１３】 フレームモードボーダーリング装置を図示した図である。
【図１４】 本発明により現在ＢＡＢフィールドモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１５】 本発明によるフィールドモードボーダーリング装置の１実施の形態を示すブロック図を表した図である。
【図１６】 インターモードにおいてＭＣ ＢＡＢフレームモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１７】 動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ）をフレームモードでボーダーリングする装置のブロック図である。
【図１８】 本発明によりインターモードにおいてＭＣ ＢＡＢフィールドモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１９】 本発明により動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ）をフィールドモードでボーダーリングする装置のブロック図である。
【図２０】 本発明による適応的にボーダーリングする形状情報復号機の構成の実施の形態を示すブロック図である。
【図２１】 本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたフレームモードボーダーリングおよび復号手段とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
９１ ＢＡＢ分割手段、９２ 符号化モード決定手段、９３ スイッチング手段、９４ 動き推定手段、９５ 動き補償手段、９６ フレームモードボーダーリングおよび符号化手段、９７ フィールドモードボーダーリングおよび符号化手段、９８ オーバヘッド符号化手段、９９ 以前形状情報貯蔵手段、１００ 形状情報復元手段、１０１ マルチプレクサ手段。
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像情報符号化／復号化に関し、特に、映像内の形状をＣＡＥ符号化するためにコンテキストを形成する時、その形状情報を構成する形状情報ブロックの周辺に適応的にボーダーリングする形状情報符号化／復号化装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
映像情報の処理において符号化効率を高めたり、映像の品質を高めるためにフレーム内の或る特定物体のみを処理しようとする場合が生ずる。この時、特定物体と背景を分離するために特定物体の形状情報が必要である。
【０００３】
特定物体の形状情報は、物体内部の画素は特定値（例えば、“１”）を有し、物体外の画素は“０”を有するようにして形状情報を構成する。このように構成された特定物体の形状情報は所定の大きさのブロック（例えば、１６×１６，８×８等）に分割され、そのブロック内の形状情報を符号化するために符号化しようとする画素の周辺画素等より一定なる演算を遂行するようになる。
【０００４】
図１は一般的な物体単位動画像符号化器（object−based video coder）の構成を示すブロック図である。
形状情報符号化部（Shape Coder）とＶＯＰ（Video object Planes）という概念が導入されている。ＶＯＰは使用者が接近および編集することができる任意形状の内容物の時間軸上の一つの始点の客体を意味し、内容物基盤の機能性（content−based functionality）を支援するためにはＶＯＰ別に符号化されなければならない。
【０００５】
先ず、各映像（picture）の信号は形状情報と色相情報（texture information）に分けられ、各々形状情報符号化部（shape coding）１１と動き情報推定部（motion eＳＴimation）１２に入力される。
形状情報符号化部１１においては該当フレームの形状情報を損失符号化（lossy coding）又は無損失符号化（losseless coding）するが、復元形状情報（reconＳＴructed shape information）は動き補償部（motion compensation）１３と色相情報符号化部１７に入力され、各々の動作を物体単位にて遂行するようになる。一方、形状情報符号化部１１の他の出力である形状情報ビット列（shape information bitＳＴream）は多重化部（multiplexer）１８に入力される。
【０００６】
動き推定部１２は、現在フレームの入力色相情報と以前復元フレーム貯蔵部（previous reconＳＴructed frame memory）１４に貯蔵されている以前フレーム色相情報を利用して、現在フレーム色相情報の動き情報を推定する。推定された動き情報は動き補償部１３に入力され、一方、符号化され動き情報ビット列は多重化部１８に入力される。動き補償部１３は動き推定部１２において求めた動き情報と以前復元フレーム貯蔵部１４の以前復元フレームを利用して動き補償予測を遂行する。
【０００７】
テクスチャ符号化部１７は予測誤差を符号化する。予測誤差は減算器（subtractor）１５で求められた入力色相情報と動き補償部１３で求められた動き補償予測色相情報間の差である。このように生成された色相情報ビット列（texture bitＳＴream）は多重化部１８に入力され、復元された色相情報の誤差信号は加算器１６に入力される。以前復元フレーム貯蔵部１４は加算器１６から入力される以前復元フレーム信号を貯蔵し、その信号は動き補償予測信号と復元された誤差信号を加えた信号である。
【０００８】
ディジタルビデオは、フレームの構成方法に従って順次走査ビデオとインターレース（飛び越し）走査ビデオに分けることができる。順次走査ビデオにおいては、各々のフレーム構成時に１列ずつ順次構成する。反面、インターレース走査ビデオにおいては、二つのフィールドを１列ずつ順次構成した後、二つのフィールドを１列ずつ挿入する方式で各々のフレームを構成する。よって、各フィールドの高さ（走査線の個数）はフレーム高さの半分である。
【０００９】
これを説明した例が図２に図示される。図２（ａ）は順次走査フレームを、図２（ｂ）は２個のフィールド−上位フィールド（top field）と下位フィールド（bottom field）とのインターレース走査フレームを示す。上位フィールドと下位フィールドは各々１列ずつ順次構成され（上位フィールドの場合は実線矢印、下位フィールドの場合は点線矢印が各々の列を示す）、構成された各フィールドの列等を合間合間に挿入する方式により（実線矢印と点線矢印が混ざる）インターレース走査フレームを構成する。
【００１０】
上位フィールドと下位フィールド構成時に、図２（ｂ）でのように、二つのフィールド間には時間差が存在する。図２（ｂ）の場合には上位フィールドが時間的に先立つ。場合によって下位フィールドが時間的に先立つこともある。インターレース走査フレーム内の走査線は上位フィールドを構成する走査線と下位フィールドを構成する走査線が各々フィールド別に走査され、上位フィールドと下位フィールド間の時間差によって、インターレース走査フレーム内の走査線は、隣接した走査線間の信号特性が異なることがある。
【００１１】
特に、動きが多い映像である場合にこのような特性が目立つ。よって、順次走査ビデオ特性に従って開発された映像符号化装置、例えば動き推定（motion eＳＴimation）および動き補償（motion compensation）、離散余弦変換（disＣＲete cosine transform、ＤＣＴ）等をインターレース走査ビデオ符号化に使用すれば符号化効率か減少するようになる。
【００１２】
このような問題点を避けるためにフィールド単位動き推定および動き補償、フレーム−フィールド適応的離散余弦変換（adaptive frame／field ＤＣＴ）等が研究されて来た。そして、このような技術は世界標準化機構であるＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１においてディジタルＴＶ等の応用を目的として制定したＭＰＥＧ−２動画像符号化標準案等に含まれており、実際応用製品にも多く利用される技術である。
【００１３】
図３（ａ）および（ｂ）は二つのフィールド間における物体の動きがないか、又は動きが少ないインターレース走査形状情報を示す。この場合には図３（ａ）に示すフレームで構成された形状情報において走査線間の類似性が各々のフィールドの場合より高く、このような場合にはフレーム単位の形状情報が有利である。
【００１４】
図４（ａ）および（ｂ）は二つのフィールド間における物体の動きが多い形状情報を示す。フィールド同士に配置した図４（ｂ）において知り得るように、同一フィールドにおいて走査線間における形状情報の変化量は小さく、走査線間の類似性が大きい。しかし、図４（ａ）に示すフレームで構成された後の形状情報は、走査線間における形状情報は変化量が大きく、走査線間の類似性が小さい。よって、フレームで構成された形状情報を符号化すれば符号化効率が劣化するのを知り得る。
【００１５】
従って、インターレース走査形状情報の場合、定められた１種の方法を使用するよりは、フィールドタイプ符号化とフレームタイプ符号化の２種の符号化方式中で適応的に選択して符号化することが最善であることを知り得る。
【００１６】
イントラモードでＣＡＥ符号化（Context−based Arithmetic Encoding）するためのコンテキストが図５（ａ）に図示される。符号化すべき画素５１に隣接する画素Ｃ０−Ｃ９より所定の演算を通じて画素５１の値を符号化する。インターモードでＣＡＥ符号化するためのコンテキストが図５（ｂ）に図示される。現在符号化すべき画素６２に隣接する画素Ｃ０−Ｃ３と以前フレームにおいて現在画素に対応する画素Ｃ６およびその周辺画素Ｃ４，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８より所定の演算過程を通じて画素５２の値を符号化する。
【００１７】
特定物体の形状情報を符号化する場合に所定の大きさのＢＡＢ（Binary Alpha Block）で、例えば１６×１６に分割して符号化する。このようにＢＡＢで分割して符号化する時、ＢＡＢの外郭画素のコンテキストを形成するためにボーダーリングする。図５と図６に図示されたように、符号化すべき画素５１がＢＡＢ６１の左側境界にある場合、図５（ａ）の画素（Ｃ０，Ｃ１Ｃ５，Ｃ６，Ｃ９）を知り得ないために、ＢＡＢ６１の左側と左上側に左側ボーダ６３と左上側ボーダ６４をボーダーリングする。
【００１８】
同様に、符号化すべき画素５１がＢＡＢ６１の上側境界にある場合、図５（ａ）の画素Ｃ２−Ｃ９を知り得ないのでＢＡＢ６１の上側と右上側に上側ボーダ６２と右上側ボーダ６５をボーダーリングする。ここで、ボーダーリングの意味は隣り合うＢＡＢにおいて境界値を取る過程である。
【００１９】
現在ＢＡＢをボーダーリングする過程は、図６で知り得るように、ＢＡＢの上側ボーダ、左側ボーダ、左上側ボーダ、右上側ボーダのみをボーダーリングし、下側ボーダ（bottom border）と右側ボーダはボーダーリングしない。動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ；Motion Compensated BAB）７１をボーダーリングする時は図７のように左、右、上、下方向へ１画素ずつボーダーリングする。
【００２０】
図５（ａ）の符号化すべき画素５１がＢＡＢの境界に該当してイントラモードのＣ７，Ｃ３，Ｃ２を知ることができない時、イントラモードにおいてはＣ７＝Ｃ８，Ｃ３＝Ｃ４，Ｃ２＝Ｃ３として定義し演算する。図５（ａ）の符号化すべき画素５１がＢＡＢの境界に該当してインターモードのＣ１を知ることができない時、インターモードにおいてはＣ１＝Ｃ２として定義し演算する。インターモードにおいて図５（ｂ）の下に図示された画素Ｃ４−Ｃ８は以前フレームの画素であるのでその値を知っている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
図８（ａ）および（ｂ）にボーダーリングされたフレームＢＡＢとそのフィールドＢＡＢが図示される。ボーダーリングされた現在フレームＢＡＢをフィールドＢＡＢに区分した時、図８（ｂ）のように図示される。図８（ｂ）はフレームＢＡＢ状態において形成されたボーダーリングをそのままにして、フィールドＢＡＢに区分してＣＡＥ（Context−based Arithmetic Encoding）符号化する場合である。
【００２２】
図８（ｂ）に図示されたように、上位フィールドＢＡＢ８１の画素に下位フィールドに該当するフレームボーダーリング画素８３がボーダーリングされる。このようにすれば、フィールドＢＡＢ８１の値とボーダーリング画素８３の値が不一致するようになる。このようなボーダーリングは、コンテキスト構成時に相関性が少なくなって符号化ビットが多く発生する。図８（ａ）および（ｂ）のようにフレームＢＡＢのボーダーリングをそのままにしてフィールド単位のＣＡＥ符号化するようになれば、周辺境界値とボーダーリングの画素値が不一致するようになり、符号化ビットが多く発生するようになり、符号化効率が劣化する。
【００２３】
本発明は前記のような問題点を解消するためのもので、本発明の目的は、二進形状ブロックをフレーム／フィールドモードに従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化／復号化装置およびその方法を提供するものである。
本発明の他の目的は、インターレース走査映像を形状情報ブロックで符号化する場合、上位フィールド画素は上位フィールド画素でボーダーリングし、下位フィールド画素は下位フィールド画素で適応的にボーダーリングする形状情報符号化／復号化装置およびその方法を提供するものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法は、映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロック（ＢＡＢ）に分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化方法において、前記二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を貯蔵するＢＡＢ貯蔵段階と、前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、フレームモード符号化が決定されれば前記ＢＡＢに対しフレームＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界に隣接したＢＡＢの画素を利用してコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）に必要な所定画素幅だけ前記ＢＡＢの境界を形成した後、境界が形成された前記ＢＡＢに対しコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）を実行し、フィールドモード符号化が決定されれば前記ＢＡＢに対しフィールドＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界に隣接したＢＡＢの画素を利用してコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）に必要な所定画素幅だけ前記ＢＡＢの境界を形成した後、境界が形成された前記ＢＡＢに対しコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）を実行する段階とを具備することを特徴とするものである。
また、前記フレームモード符号化が決定され、フィールドＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界を形成する過程において、前記ＢＡＢの上位フィールドＢＡＢの境界を形成する時は隣接したＢＡＢの上位フィールドに該当する画素で境界を形成し、下位フィールドＢＡＢの境界を形成する時は隣接したＢＡＢの下位フィールドに該当する画素で境界を形成することを特徴とするものである。
また、前記ＢＡＢの境界を形成する過程は、左側境界は現在ＢＡＢの左側に隣接する左側ＢＡＢから、左上側境界は現在ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＢＡＢから、上側境界は現在ＢＡＢの上側に隣接する上側ＢＡＢから、右上側境界は現在ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＢＡＢから、左下側境界は現在ＢＡＢの左下側に隣接する左下側ＢＡＢからそれぞれ所定画素幅だけ読み出して境界を形成し、右側境界は現在ＢＡＢからそのＢＡＢの右側画素を所定画素幅だけその右側に複写して境界を形成することを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法は、映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロック（ＢＡＢ）に分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化方法において、前記ＢＡＢそれ自体のみで符号化する場合には、前記二進形状情報の入力を受けＢＡＢを貯蔵する段階と、前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、前記貯蔵された現在ＢＡＢに隣接するＢＡＢ中からボーダＢＡＢを定める段階と、フレームモード符号化が決定されれば前記定められたボーダでフレームモードボーダーリングし符号化する段階と、フィールドモード符号化が決定されれば前記定められたボーダ中から上位フィールドを構成する画素でボーダーリングされた上位フィールドＢＡＢを形成し、下位フィールドを構成する画素でボーダーリングされた下位フィールドＢＡＢを形成する段階とを具備する方法で適応的にボーダーリングして符号化し、前記ＢＡＢを動き補償して符号化する場合には、現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する段階と、前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、前記貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢ中からボーダＢＡＢを定める段階と、フレームモード符号化が決定されれば前記定められたボーダにてフレームモードボーダーリングし符号化する段階と、フィールドモード符号化が決定されれば前記定められたボーダより上位フィールドボーダＢＡＢおよび下位フィールドボーダＢＡＢを定めて、前記現在ＭＣ ＢＡＢと前記上位および下位ボーダＢＡＢよりボーダーリングされた上位フィールドおよび下位フィールドＭＣ ＢＡＢを形成して符号化する段階とで構成されたことを特徴とするもので ある。
また、前記ＢＡＢそれ自体のみで符号化する場合には、前記現在ＢＡＢの上側にある上側ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで上側ボーダを、左側ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダを、左上側ＢＡＢの最右下側画素中から左上側ボーダを、右上側ＢＡＢの最左下側画素中から右上側ボーダを形成し、前記ＢＡＢを動き補償して符号化する場合には、前記貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢの上側にある上側ＭＣ ＢＡＢから上側ボーダを、左側ＭＣ ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダを、左上側ＭＣ ＢＡＢの最右側下の画素中から左上側ボーダを、右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中から右上側ボーダを、右側ＭＣ ＢＡＢの最左側の画素中から右側ボーダを、下側ＭＣ ＢＡＢの上部の画素中から下側ボーダを、左側ＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中から左下側ボーダを、右下側ＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中から右下側ボーダを形成することを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化装置は、映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロックに分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化装置において、前記二進形状情報より現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と、前記ＭＣ ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する符号化モード決定手段と、前記現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢを貯蔵する隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段に貯蔵された隣接ＭＣ ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する多数のボーダ発生手段と、フレームモードで符号化することが決定されれば現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、現在のＭＣ ＢＡＢをボーダーリングするＭＣ ＢＡＢフレームモードボーダーリングおよび符号化手段と、フィールドモードで符号化することが決定されれば前記現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、現在のＭＣ ＢＡＢをフィールドモードでボーダーリングするＭＣ ＢＡＢフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段とで構成されたことを特徴とするものである。
また、前記ＭＣ ＢＡＢフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段は、前記現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、上位フィールドＭＣ ＢＡＢは、上位フィールド画素でボーダーリングし、下位フィールドＭＣ ＢＡＢは、下位フィールド画素でボーダーリングすることを特徴とするものである。
また、前記多数のボーダ発生手段は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの上側に隣接する上側ＭＣ ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する上側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接する左側ＭＣ ＢＡＢから最右側の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＭＣ ＢＡＢの最右側下の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左上側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右上側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右側に隣接するＭＣ ＢＡＢの最左側の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの下側に隣接するＭＣ ＢＡＢの上部の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する下側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接するＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左下側ボーダ発生手段と、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右下側に隣接するＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中からボー ダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右下側ボーダ発生手段とであることを特徴とするものである。
また、前記上側および下側ボーダ発生手段はｉ×Ｎ、左側および右側ボーダ発生手段はＭ×ｉ、左上側、右上側、左下側および右下側ボーダ発生手段はｉ×ｉのボーダーリング幅を読み込んで貯蔵することを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報復号化装置は、映像内客体に対する二進形状情報が所定の大きさの等方形ブロックに分割され、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）されている二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を復号する二進形状情報復号化装置において、前記二進形状情報ブロックがフレームモード符号化されたものか、フィールドモード符号化されたものかを判断して、符号化された二進形状情報をフレーム単位で復号化すべきか、フィールド単位で復号化すべきかを決定する復号化モード決定手段と、符号化された二進形状情報ブロックを前記復号化モード決定手段から出力される復号化モード信号に従ってスイッチングするスイッチング手段と、前記スイッチング手段を通じて入力される前記符号化された二進形状情報ブロックをフレーム単位でボーダーリングして復号化するフレームモードボーダーリングおよび復号化手段と、前記スイッチング手段を通じて入力される前記符号化された二進形状情報ブロックをフィールド単位で復号化するフィールドモードボーダーリングおよび復号化手段とを設けることを特徴とするものである。
また、この発明に係る映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報復号化方法は、映像内客体に対する二進形状情報が所定の大きさの等方形ブロックに分割され、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）されている二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を復号する二進形状情報復号化方法において、前記二進形状情報ブロックがフレームモード符号化されたものか、フィールドモード符号化されたものかを判断して、符号化された二進形状情報をフレームモードで復号化すべきか、フィールドモードで復号化すべきかを決定する段階と、前記段階において決定されたモードに従って符号化された二進形状情報ブロックをフレームモードでボーダーリングしたり、フィールドモードでボーダーリングして復号化する段階を設けたことを特徴とするものである。
さらに、前記ＢＡＢの上位フィールドＢＡＢをボーダーリングする時は上位フィールドに該当する画素でボーダーリングし、下位フィールドＢＡＢをボーダーリングする時は下位フィールドに該当する画素でボーダーリングすることを特徴とするものである。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明による技術的思想は、形状情報ブロックの角画素を符号化するためにコンテキスト形成に必要な幅でボーダーリングをする。インターレース走査方式で符号化する場合、上位フィールドブロックは上位フィールド画素でボーダーリングし、下位フィールドブロックは下位フィールド画素でボーダーリングする。
【００４５】
以下、本発明による技術的思想に従って実施の形態を添付された図面に基づいて詳細に説明する。
図９に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたインターレース走査符号化装置の１実施の形態の構成を示すブロック図が図示される。
ＢＡＢ分割手段９１は、入力される二進形状情報を所定の大きさのＢＡＢ単位（例えば、１６×１６）に分割する。符号化モード決定手段９２は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢに対し類似性（correlation）を検査してフレーム単位で符号化するか、又はフィールド単位で符号化するかに対する符号化モードを決定する。
【００４６】
スイッチング手段９３は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢを前記符号化モード決定手段９２から出力される符号化モード信号に従ってスイッチングする。即ち、符号化モード信号がフレームモードであれば、ＢＡＢがフレームタイプ符号化手段９６に入力されるようにスイッチングされ、符号化モード信号がフィールドモードであれば、ＢＡＢがフィールドタイプ符号化手段９７に入力されるようにスイッチングされる。
【００４７】
動き推定手段９４は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢと以前形状情報フレームから動きを推定しその動き情報を出力する。動き補償手段９５は、動き推定手段９４から入力される動き情報と以前形状情報フレームを利用して現在ＢＡＢを動き補償して出力する。フレームタイプ符号化手段９６は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢと前記動き補償手段９５から入力される動き補償されたＢＡＢの入力を受けフレーム単位でボーダーリングし符号化して出力する。
【００４８】
フィールドタイプ符号化手段９７は、前記ＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢと前記動き補償手段９５から入力される動き補償されたＢＡＢの入力を受けフィールド単位でボーダーリングし符号化して出力する。形状情報復元手段１００は、前記フレームタイプ符号化手段９６と前記フィールドタイプ符号化手段９７から入力される符号化データの入力を受け形状情報を復元する（reconＳＴruct）。
【００４９】
以前形状情報貯蔵手段９９は、前記形状情報復元手段１００から入力される復元された形状情報の入力を受け以前形状情報を形成して貯蔵する。オーバヘッド符号化手段９８は、前記動き推定手段９４から入力される動き情報と前記フレームタイプ符号化手段９６およびフィールドタイプ符号化手段９７から入力される符号化データ（例えば、Conversion Ratio，Scan Type，BAB−Type等）の入力を受けオーバヘッド情報を形成して出力する。
【００５０】
マルチプレクサ手段１０１は、前記フレームタイプ符号化手段９６と前記フィールドタイプ符号化手段９７から入力される符号化データ、符号化モード決定手段９２から入力される符号化モード信号および前記オーバヘッド符号化手段９８から入力されるオーバヘッド情報を多重化して伝送する。
【００５１】
本装置に二進形状情報が入力されれば、その二進形状情報は、ＢＡＢ分割手段９１において所定の大きさのブロック（例えば、１６×１６，８×８等）に分割され、符号化モード決定手段９２と動き推定手段９４に出力される。符号化モード決定手段９２は、ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮してフレームモードに符号化すべきか、又はフィールドモードに符号化すべきかを決定する。符号化モードが決定されれば、符号化モード決定手段９２は、その決定されたモードを表示する符号化モード信号（coding mode signal）をスイッチング手段９３に出力する。
【００５２】
スイッチング手段９３は、符号化モード信号に従ってＢＡＢ分割手段９１から入力されるＢＡＢをフレームタイプ符号化手段９６又はフィールドタイプ符号化手段９７にスイッチングする。フレームタイプ符号化手段９６は、ＢＡＢの入力を受けフレームＢＡＢ単位でボーダーリングしＣＡＥ符号化する。フィールドタイプ符号化手段９７は、ＢＡＢの入力を受けフィールドＢＡＢ単位でボーダーリングしＣＡＥ符号化する。
【００５３】
図１０に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたフレームタイプ符号化手段とフィールドタイプ符号化手段が図示される。
フレームタイプ符号化手段９６は、フレームモードボーダーリング手段９６１とフレームスキャンタイプおよびＣＡＥ符号化手段９６２で構成される。フィールドタイプ符号化手段９７は、ＢＡＢフィールド変換手段９７１とフィールドモードボーダーリング手段９７２とフィールドスキャンタイプおよびＣＡＥ符号化手段９７３で構成される。
【００５４】
フレームＢＡＢをボーダーリングし、そのＢＡＢをフィールド単位で符号化時に発生するＢＡＢの画素とボーダーリング画素間の相関性が劣る問題を解決するために、フィールド単位のＣＡＥ符号化のためにフィールドタイプ符号化手段９７は、フィールドモードボーダーリング手段９７２を設けてフレームタイプ符号化手段９６とは別途のボーダーリング方法でボーダーリングする。
【００５５】
図１１（ａ）にボーダーリングされたＭＣ ＢＡＢを上位フィールドと下位フィールドで各々ボーダーリングする方法が図示される。そして、図１１（ｂ）は現在ＢＡＢにおいてフィールド単位のボーダーリング過程を示す。フィールド単位のボーダーリングをする時、ボーダーリングのための周辺画素値を取る時、８×１６上位フィールドのボーダーリング画素値も周辺ＢＡＢにおいて上位フィールドの画素値を取る。８×１６下位フィールドのボーダーリング画素値も周辺ＢＡＢにおいて下位フィールドの画素値を取る。
【００５６】
図１２に本発明によるフレームモード形状情報に対しボーダーリングした１実施の形態を示す。
符号化しようとする形状情報はＭ×Ｎの大きさのブロック１２１であり、上に２ｉ画素ずつ、左右にｉ画素ずつボーダーリングされる。上側ボーダ１２３は２ｉ×Ｎの大きさを有し、左上側ボーダ１２２、右上側ボーダ１２４は２ｉ×ｉの大きさを有する。左側ボーダ１２５と右側ボーダ１２６はＭ×ｉの大きさを有する。ここでｉはボーダーリングの幅である。
【００５７】
図１３にフレームモードボーダーリング装置が図示される。
現在ＢＡＢ貯蔵手段１３１は、形状情報の入力を受け現在のＢＡＢを貯蔵する。隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２は、現在ＢＡＢに対する左側ＢＡＢ、左上側ＢＡＢ、上側ＢＡＢ、右上側ＢＡＢを貯蔵する。上側ボーダ発生手段１３４は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２から現在ＢＡＢの上側にある隣接ＢＡＢにおいて上側ボーダ１２３ ２ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。左側ボーダ発生手段１３５は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２に貯蔵された左側ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダ１２５ Ｍ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。左上側ボーダ発生手段１３６は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２に貯蔵された現在ＢＡＢの左上側にある左上側ＢＡＢの最右側下の画素中から左上側ボーダ２ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００５８】
右上側ボーダ発生手段１３７は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１３２に貯蔵された現在ＢＡＢの右上側にある右上側ＢＡＢの最左側下の画素中から右上側ボーダ２ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。ボーダーリング手段１３８は、前記ボーダ発生手段等１３３−１３７においてボーダを読み込んで、図１２に図示されたように、ボーダーリングされたＢＡＢを形成する。現在ＢＡＢの右側ボーダは、図６に図示されたように、ボーダーリングせずに現在ＢＡＢの最右側にある画素をボーダーリング幅で読み込んで複写する。即ち、図５（ａ）の符号化すべき画素５１がＢＡＢの右側境界に該当してイントラモードのＣ７，Ｃ３，Ｃ２を知ることができない時、イントラモードにおいてはＣ７＝Ｃ８，Ｃ３＝Ｃ４，Ｃ２＝Ｃ３に定義して演算する。
【００５９】
図１４（ａ）および（ｂ）は本発明による現在フィールドモード形状情報に対しボーダーリングしたフィールドモード形状情報の１実施の形態を示す。
符号化しようとする形状情報は、図１２に図示されたＭ×Ｎ大きさのフレームモードブロック１２１において、Ｍ／２×Ｎ大きさの上位フィールドモードブロック１４１と下位フィールドモードブロック１４２に分割され、各ブロック１４１，１４２は所定の大きさの幅ｉにて上，下，左，右にボーダーリングされる。
【００６０】
各フィールドブロックに対し上側ボーダ１４４，１４４′と下側ボーダ１４９，１４９′はｉ×Ｎの大きさを有する。左上側ボーダ１４３，１４３′，右上側ボーダ１４５，１４５′左下側ボーダ１４８，１４８′および右下側ボーダ１５０，１５０′はｉ×ｉの大きさを有する。左側ボーダ１４６，１４６′と右側ボーダ１４７，１４７′はＭ／２×ｉの大きさを有する。ここで、ｉはボーダーリングの幅である。上位フィールドボーダ等１４３−１５０は上位フィールド画素で構成される。また、下位フィールドボーダ等１４３′−１５０′は下位フィールド画素で構成される。
【００６１】
図１５に本発明による現在フィールドモードボーダーリング装置の１実施の形態を示すブロック図が図示される。
現在ＢＡＢ貯蔵手段１５１は、形状情報の入力を受け現在のＢＡＢを貯蔵する。隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２は、現在ＢＡＢに隣接するＢＡＢを貯蔵する。フレームモード上側ボーダ発生手段１５３は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２から現在ＢＡＢの上側に隣接する上側ＢＡＢにおいて上側ボーダ１２３のボーダーリング幅２ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００６２】
フレームモード左側ボーダ発生手段１５４は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２に貯蔵された現在ＢＡＢの左側に隣接する左側ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダ１２５のボーダーリング幅Ｍ／２×ｉだけ読み込んで貯蔵する。フレームモード左上側ボーダ発生手段１５５は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２に貯蔵された現在ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＢＡＢの最右側下の画素中から左上側ボーダ１２４のボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００６３】
フレームモード右上側ボーダ発生手段１５６は、隣接ＢＡＢ貯蔵手段１５２に貯蔵された現在ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＢＡＢの最左側下の画素中から右上側ボーダ１２４のボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。上位フィールドボーダ手段１５３ａ−１５６ａは、各フレームモードボーダ発生手段１５３−１５６から上位フィールドボーダーリング幅ｉ×Ｎ又はｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００６４】
下位フィールドボーダ発生手段１５３ｂ−１５６ｂは、前記フレームモードボーダ発生手段１５３−１５６から下位フィールドボーダーリング幅ｉ×Ｎ又はｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。上位フィールドボーダーリング手段１５７は、前記上位フィールドボーダ発生手段１５３ａ−１５６ａからボーダを読み込んで図１４（ａ）に図示されたようにボーダーリングされた上位フィールドＢＡＢを形成する。下位フィールドボーダーリング手段１５８は、前記下位フィールドボーダ発生手段等１５３ｂ−１５６ｂからボーダを読み込んで図１４ｂに図示されたようにボーダーリングされた下位フィールドＢＡＢを形成する。
【００６５】
以上はイントラモードに対してフレームモードとフィールドモード時にボーダーリングする過程を説明したものである。インターモードに対しては以前映像と現在の映像との間に動きが発生する。従って、インターモードで符号化する時は動き補償で形成されたＭＣ ＢＡＢと現在ＢＡＢで図５（ｂ）に図示されたようなコンテキスト（Context）を求めた後、ＣＡＥ符号化する。図５（ｂ）に図示されたように、インターモードで形状情報を符号化する時は現在画素５２の周辺画素Ｃ０−Ｃ３と以前フレームの対応画素Ｃ６および周辺画素Ｃ４，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８を参考にしてＣＡＥ符号化する。
【００６６】
図１６は本発明によるインターモードにおいてＭＣフレームモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す。
符号化しようとする形状情報はＭ×Ｎの大きさのブロック１６０であり、上、下にｉ画素ずつ、左右にｉ画素ずつボーダーリングされる。左上側ボーダ１６２、右上側ボーダ１６４、左下側ボーダ１６７および右下側ボーダ１６９はｉ×ｉの大きさを有する。上側ボーダ１６３と下側ボーダ１６８はｉ×Ｎの大きさを有し、左側ボーダ１６５と右側ボーダ１６６はＭ×ｉの大きさを有する。ここで、ｉはボーダーリングの幅である。
【００６７】
図１７は本発明による動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ）をフレームモードにボーダーリングする装置のブロック図が図示される。
現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１０７は、形状情報から現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する。隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１は、現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢを貯蔵する。上側ボーダ発生手段１７２は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢの上側にある上側ＭＣ ＢＡＢにおいてボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００６８】
左側ボーダ発生手段１７３は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１に貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接する（neighborhood）左側ＭＣ ＢＡＢの最も右側の画素中からボーダーリング幅Ｍ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。左上側ボーダ発生手段１７４は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１に貯蔵された現在ＢＡＢの左上側にある左上側ＭＣ ＢＡＢの最も右側下の画素中からボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。右上側ボーダ発生手段１７５は、隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１に貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢの右上側にある右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中からボーダーリング幅ｉ×ｉだけ読み込んで貯蔵する。
【００６９】
右側ボーダ発生手段１７６は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の右側にあるＭＣ ＢＡＢの最も左側の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。下側ボーダ発生手段１７７は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の下側にあるＭＣ ＢＡＢの上部の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。左下側ボーダ発生手段１７８は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の左側ににあるＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００７０】
右下側ボーダ発生手段１７９は、前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７１から現在ＭＣ ＢＡＢ１６０の右下側にあるＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中からボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。ＭＣ ＢＡＢフレームボーダーリング手段１８０は、現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７０とボーダ発生手段１７２−１７９から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、図１６に図示されたように現在のＭＣ ＢＡＢ１６０をボーダーリングする。
【００７１】
図１８（ａ）−（ｃ）にインターモードにおいてＭＣ ＢＡＢフィールドモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す。
図１８（ａ）は符号化しようとする１６×１６大きさの二進形状情報ブロック１８１の外郭をボーダーリングした実施の形態である。左上側ボーダ１８１ａ，右上側ボーダ１８１ｃ，左下側ボーダ１８１ｆおよび右下側ボーダ１８１ｈは、２×１大きさの画素でボーダーリングし、上側ボーダ１８１ｂおよび下側ボーダ１８１ｇは２×１６大きさの画素でボーダーリングする。
【００７２】
図１８（ｂ）は８×１６大きさの上位フィールドブロック１８２に上位フィールドに該当するボーダでボーダーリングしたブロックを示す。上位フィールド左上側ボーダ１８２ａは、フレーム左上側ボーダ１８１ａの上位フィールド画素でボーダーリングし、上位フィールド右上側ボーダ１８２ｃは、右上側ボーダ１８１ｃの上位フィールド画素で、上位フィールド左下側１８２ｆは、左下側ボーダ１８１ｆの上位フィールド画素で、上位フィールド右下側ボーダ１８２ｈは、右下側ボーダ１８１ｈの上位フィールド画素でボーダーリングする。
【００７３】
図１８（ｃ）は８×１６大きさの下位フィールドブロック１８３に下位フィールドに該当するボーダでボーダーリングしたブロックを示す。各ボーダ１８３ａ−１８３ｈは、対応するフレームボーダ１８１ａ−１８１ｈの下位フィールド画素を利用してボーダーリングする。
【００７４】
図１９に本発明による動き補償されたＢＡＢをフィールドモードでボーダーリングする装置のブロック図が図示される。
現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１９１乃至右下側ボーダ発生手段２００は、図１７に図示された現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段１７０乃至右下側ボーダ発生手段１７９とその機能が同一であり、上側ボーダと下側ボーダのボーダーリング幅が２ｉ×Ｎであるということ以外は同一なるので、詳細な説明は省略する。
【００７５】
上位ボーダ発生手段１９３ａ−２００ａは、フレームボーダ発生手段１９３−２００の画素中において上位フィールドに該当する上位ボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。同様に、下位フィールドボーダ発生手段１９３ｂ−２００ｂは、ボーダ発生手段１９３−２００の画素中において下位フィールドに該当する下位フィールドボーダーリング幅ｉ×Ｎだけ読み込んで貯蔵する。
【００７６】
上位フィールドボーダーリング手段２０１は、前記上位フィールドボーダ発生手段１９３ａ−２００ａからボーダを読み込んで、図１８（ｂ）に図示されたように、ボーダーリングされた上位フィールドＭＣ ＢＡＢを形成する。下位フィールドボーダーリング手段２０２は、前記下位フィールドボーダ発生手段１９３ｂ−２００ｂからボーダを読み込んで、図１８（ｃ）に図示されたように、ボーダーリングされた下位フィールドＢＡＢを形成する。
【００７７】
図２０に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けた形状情報復号装置の１実施の形態が図示される。
逆多重化手段２０１は、伝送線路を通じて入力される符号化データを逆多重化して出力する。オーバヘッド復号手段２０２は、前記逆多重化手段２０１から入力されるデータよりオーバヘッド情報（ＢＡＢ−Type，ＣＲ，ＳＴ等）を復号化して出力する。符号化モード復号手段２０３は、前記逆多重化手段２０１から入力される符号化モードデータを復号化する。
【００７８】
スイッチング手段２０４は、前記符号化モード復号手段２０３から入力される符号化モード信号に従って前記逆多重化手段２０１から出力される符号化された形状情報をスイッチングする。フレームモード復号手段２０５は、前記スイッチング手段２０４を通じて入力される形状情報と動き補償された以前形状情報を前記オーバヘッド情報を利用してフレーム単位でボーダーリングし復号化する。
【００７９】
フィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６は、前記スイッチング手段２０４を通じて入力される形状情報と動き補償された以前形状情報を前記オーバヘッド情報を利用してフィールド単位でボーダーリングし復号化する。以前形状情報貯蔵手段２０７は、前記フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６から入力される以前形状情報を貯蔵する。
【００８０】
動き補償手段２０８は、オーバヘッド復号手段２０２からの動き情報と二進形状情報貯蔵手段２０７からの以前形状情報の入力を受け動き補償して前記フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６に出力する。形状情報再形成手段２０９は、前記オーバヘッド復号手段２０２からオーバヘッド情報の入力を受け、前記フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６から入力される形状情報を前記オーバヘッド情報を利用して再形成する。
【００８１】
伝送チャンネルを通じて逆多重化手段２０１に入力されたビットストリームは、オーバヘッド復号手段２０２において形状情報復号化に必要な付加情報（オーバヘッド）等が復号化される。復号化装置は、この付加情報等を利用して復号化過程を制御する。符号化器がＣＡＥを使用する場合、付加情報としてはＢＡＢ−typeとＣＲ（Coversion Ratio）、ＳＴ（Scan Type）動き情報等がある。この時、ＢＡＢ−typeはＢＡＢに含まれた形状情報等の種類を表示する。
【００８２】
ＢＡＢ−typeが全て背景を表示するＡｌｌ_０であるか、全て物体を表示するＡｌｌ_２５５であれば、このような情報は復号化手段２０５，２０６に伝送され、復号化手段２０５，２０６は形状情報に再構成する。形状情報符号化モード（SCM）は符号化モード復号手段２０３で復号化されスイッチング手段２０４を制御する。
【００８３】
万一、符号化モード（SCM）がフレームモードである場合、逆多重化から出力されるビットストリームはフレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５に入力され復号化を遂行するようになる。万一、符号化モード（SCM）がフィールドモードである場合、逆多重化から出るビットストリームはフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６に入力され復号化を遂行するようになる。
【００８４】
動き補償手段２０８においてはオーバヘッド復号手段２０２で復号化された動き情報を利用して以前形状情報貯蔵手段２０７に貯蔵されていた以前フレームの参照映像を有して動き補償（Motion Compensation）ＢＡＢを求める。この動き補償ＢＡＢは、フレームタイプ復号手段２０５とフィールドタイプ復号手段２０６に入力される。
【００８５】
フレームタイプ復号手段２０５とフィールドタイプ復号手段２０６においてはオーバヘッド復号手段２０２の付加情報、スイッチング手段２０４を通じて入力されるビットストリーム、動き補償手段２０８から入力される動き補償ＢＡＢを利用して復元ＢＡＢを復号化する。この復元ＢＡＢとオーバヘッド復号手段２０２の付加情報を利用して形状情報復元手段２０９において形状情報を再生する。この復元された形状情報は、以前形状情報貯蔵手段２０７に貯蔵され、次の形状情報を復号化する時使用される。
【００８６】
このように、形状情報復号化装置は、符号化モード復号手段２０３を設け、その符号化モード復号手段２０３において符号化モード（フレームモードとフィールドモード）を表示するデータを復号してフレーム／フィールド符号化タイプ信号を検出し、その検出結果に従ってフレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５又はフィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６で復号化を遂行するようになる。
【００８７】
図２１に本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたフレームモードボーダーリングおよび復号手段とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段の構成を示すブロック図が図示される。
フレームモードボーダーリングおよび符号化手段２０５は、フレームモードボーダーリング手段２０５１とフレームスキャンタイプおよびＣＡＥ手段２０５２で構成される。フィールドモードおよび復号化手段２０６は、ＢＡＢフィールド変換手段２０６１，フィールドモードボーダーリング手段２０６２とフィールドスキャンタイプおよびＣＡＥ手段２０６３で構成される。
【００８８】
フレームモードボーダーリングおよび復号手段２０５は、符号化時に行うフレームボーダーリングのような方法で復号化時フレームボーダーリングを遂行する。フレームボーダーリングには現在ＢＡＢのフレームボーダーリングと以前ＭＣＢＡＢのフレームボーダーリングがあり、ボーダーリングを遂行した後にイントラ又はインターモードＣＡＥ復号化を遂行する。
【００８９】
フィールドモードボーダーリングおよび復号手段２０６は、符号化時行うフィールドボーダーリングのような方法で復号化時フィールドボーダーリングを遂行する。即ち、上位フィールドをボーダーリングする時は上位フィールドに該当する画素でボーダーリングし、下位フィールドをボーダーリングする時は下位フィールドに該当する画素でボーダーリングする。フィールドボーダーリングには現在ＢＡＢのフィールドボーダーリングと以前ＭＣ ＢＡＢのフィールドボーダーリングがあり、ボーダーリングを遂行した後にイントラ又はインターモードＣＡＥ復号化を遂行する。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、インターレース走査映像を形状情報ブロックで符号化／復号化する場合、符号化／復号化する前にボーダーリング過程を遂行する。フレーム単位の符号化時フレームボーダーリングとフィールド単位の符号化時フィールドボーダーリングをするようになるが、フィールドボーダーリングの場合、上位フィールドのボーダーリングと下位フィールドのボーダーリングを各々遂行する。上位フィールドのボーダーリングをする時、上位フィールドの画素を取ってボーダーリングする。下位フィールドのボーダーリングも同じ方法である。このような過程を経れば、フィールド単位の符号化をするためにフレームボーダーリングをそのまま適用した時より、隣り合う画素の関連性が大きいので符号化ビットを多く減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な物体単位動画像符号化器の構成を示すブロック図である。
【図２】 順次走査とインターレース走査を示す説明図である。
【図３】 停止映像又は動きが少ない映像のフレームとそれを構成するフィールド映像の説明図である。
【図４】 動きが多い映像のフレームとそれを構成するフィールド映像の説明図である。
【図５】 ＣＡＥ符号化に使用されるイントラテムプレ−トとインターテムプレ−トの説明図である。
【図６】 現在ＢＡＢのフレームボーダーリングの構成を表した図である。
【図７】 ＭＣ ＢＡＢのフレームボーダーリングの構成を表した図である。
【図８】 ＭＣ ＢＡＢのフレームボーダーリングにおいて上位フィールドと下位フィールドにて区分しフレームボーダーリングを適用した図である。
【図９】 本発明による適応的にボーダーリングする形状情報符号化器の構成を示すブロック図である。
【図１０】 適応的にボーダーリングするフレームモードボーダーリングおよび符号化手段とフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段の構成を表した図である。
【図１１】 ＭＣ ＢＡＢのフィールドボーダーリングと現在ＢＡＢのフィールドボーダーリングの構成を表した図である。
【図１２】 本発明によってフレームモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１３】 フレームモードボーダーリング装置を図示した図である。
【図１４】 本発明により現在ＢＡＢフィールドモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１５】 本発明によるフィールドモードボーダーリング装置の１実施の形態を示すブロック図を表した図である。
【図１６】 インターモードにおいてＭＣ ＢＡＢフレームモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１７】 動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ）をフレームモードでボーダーリングする装置のブロック図である。
【図１８】 本発明によりインターモードにおいてＭＣ ＢＡＢフィールドモード形状情報に対しボーダーリングした形状情報の１実施の形態を示す図である。
【図１９】 本発明により動き補償されたＢＡＢ（ＭＣ ＢＡＢ）をフィールドモードでボーダーリングする装置のブロック図である。
【図２０】 本発明による適応的にボーダーリングする形状情報復号機の構成の実施の形態を示すブロック図である。
【図２１】 本発明による適応的ボーダーリング手段を設けたフレームモードボーダーリングおよび復号手段とフィールドモードボーダーリングおよび復号手段の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
９１ ＢＡＢ分割手段、９２ 符号化モード決定手段、９３ スイッチング手段、９４ 動き推定手段、９５ 動き補償手段、９６ フレームモードボーダーリングおよび符号化手段、９７ フィールドモードボーダーリングおよび符号化手段、９８ オーバヘッド符号化手段、９９ 以前形状情報貯蔵手段、１００ 形状情報復元手段、１０１ マルチプレクサ手段。
Claims (12)
- 映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロック（ＢＡＢ）に分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化方法において、
前記二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を貯蔵するＢＡＢ貯蔵段階と、
前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、
フレームモード符号化が決定されれば前記ＢＡＢに対しフレームＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界に隣接したＢＡＢの画素を利用してコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）に必要な所定画素幅だけ前記ＢＡＢの境界を形成した後、境界が形成された前記ＢＡＢに対しコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）を実行し、フィールドモード符号化が決定されれば前記ＢＡＢに対しフィールドＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界に隣接したＢＡＢの画素を利用してコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）に必要な所定画素幅だけ前記ＢＡＢの境界を形成した後、境界が形成された前記ＢＡＢに対しコンテキスト基盤算術符号化（ＣＡＥ）を実行する段階と
を具備することを特徴とする映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法。 - 前記フレームモード符号化が決定され、フィールドＢＡＢ単位で前記ＢＡＢの境界を形成する過程において、前記ＢＡＢの上位フィールドＢＡＢの境界を形成する時は隣接したＢＡＢの上位フィールドに該当する画素で境界を形成し、下位フィールドＢＡＢの境界を形成する時は隣接したＢＡＢの下位フィールドに該当する画素で境界を形成することを特徴とする請求項１記載の映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法。
- 前記ＢＡＢの境界を形成する過程は、左側境界は現在ＢＡＢの左側に隣接する左側ＢＡＢから、左上側境界は現在ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＢＡＢから、上側境界は現在ＢＡＢの上側に隣接する上側ＢＡＢから、右上側境界は現在ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＢＡＢから、左下側境界は現在ＢＡＢの左下側に隣接する左下側ＢＡＢからそれぞれ所定画素幅だけ読み出して境界を形成し、右側境界は現在ＢＡＢからそのＢＡＢの右側画素を所定画素幅だけその右側に複写して境界を形成することを特徴とする請求項１記載の映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法。
- 映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロック（ＢＡＢ）に分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化方法において、
前記ＢＡＢそれ自体のみで符号化する場合には、
前記二進形状情報の入力を受けＢＡＢを貯蔵する段階と、
前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、
前記貯蔵された現在ＢＡＢに隣接するＢＡＢ中からボーダＢＡＢを定める段階と、
フレームモード符号化が決定されれば前記定められたボーダでフレームモードボーダーリングし符号化する段階と、
フィールドモード符号化が決定されれば前記定められたボーダ中から上位フィールドを構成する画素でボーダーリングされた上位フィールドＢＡＢを形成し、下位フィールドを構成する画素でボーダーリングされた下位フィールドＢＡＢを形成する段階と
を具備する方法で適応的にボーダーリングして符号化し、
前記ＢＡＢを動き補償して符号化する場合には、
現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する段階と、
前記ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を 考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する段階と、
前記貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢ中からボーダＢＡＢを定める段階と、
フレームモード符号化が決定されれば前記定められたボーダにてフレームモードボーダーリングし符号化する段階と、
フィールドモード符号化が決定されれば前記定められたボーダより上位フィールドボーダＢＡＢおよび下位フィールドボーダＢＡＢを定めて、前記現在ＭＣ ＢＡＢと前記上位および下位ボーダＢＡＢよりボーダーリングされた上位フィールドおよび下位フィールドＭＣ ＢＡＢを形成して符号化する段階と
で構成されたことを特徴とする映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法。 - 前記ＢＡＢそれ自体のみで符号化する場合には、前記現在ＢＡＢの上側にある上側ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで上側ボーダを、左側ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダを、左上側ＢＡＢの最右下側画素中から左上側ボーダを、右上側ＢＡＢの最左下側画素中から右上側ボーダを形成し、
前記ＢＡＢを動き補償して符号化する場合には、
前記貯蔵された現在ＭＣ ＢＡＢの上側にある上側ＭＣ ＢＡＢから上側ボーダを、左側ＭＣ ＢＡＢの最右側の画素中から左側ボーダを、左上側ＭＣ ＢＡＢの最右側下の画素中から左上側ボーダを、右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中から右上側ボーダを、右側ＭＣ ＢＡＢの最左側の画素中から右側ボーダを、下側ＭＣ ＢＡＢの上部の画素中から下側ボーダを、左側ＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中から左下側ボーダを、右下側ＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中から右下側ボーダを形成することを特徴とする請求項４記載の映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化方法。 - 映像内客体に対する二進形状情報を所定の大きさの等方形ブロック（ＢＡＢ）に分割して、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）する二進形状情報符号化装置において、
前記二進形状情報より現在ＭＣ ＢＡＢを生成して貯蔵する現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と、
前記ＭＣ ＢＡＢを構成する上位フィールドと下位フィールドに含まれた形状情報の類似性を考慮して、フレームモード符号化をすべきか、フィールドモード符号化をすべきかを決定する符号化モード決定手段と、
前記現在ＭＣ ＢＡＢに隣接するＭＣ ＢＡＢを貯蔵する隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段に貯蔵された隣接ＭＣ ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する多数のボーダ発生手段と、
フレームモードで符号化することが決定されれば現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、現在のＭＣ ＢＡＢをボーダーリングするＭＣ ＢＡＢフレームモードボーダーリングおよび符号化手段と、
フィールドモードで符号化することが決定されれば前記現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、現在のＭＣ ＢＡＢをフィールドモードでボーダーリングするＭＣ ＢＡＢフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段と
で構成されたことを特徴とする映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化装置。 - 前記ＭＣ ＢＡＢフィールドモードボーダーリングおよび符号化手段は、前記現在ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段と前記多数のボーダ発生手段から現在のＭＣ ＢＡＢおよびボーダの入力を受け、上位フィールドＭＣ ＢＡＢは、上位フィールド画素でボーダーリングし、下位フィールドＭＣ ＢＡＢは、下位フィールド画素でボーダーリングすることを特徴とする請求項６記載の映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化装置。
- 前記多数のボーダ発生手段は、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの上側に隣接する上側ＭＣ ＢＡＢからボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する上側ボーダ発生手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接する左側ＭＣ ＢＡＢから最右側の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左側ボーダ発生手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左上側に隣接する左上側ＭＣ ＢＡＢの最右側下の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左上側ボーダ発生手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右上側に隣接する右上側ＭＣ ＢＡＢの最左側下の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右上側ボーダ発生手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右側に隣接するＭＣ ＢＡＢの最左側の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右側ボーダ発生手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの下側に隣接するＭＣ ＢＡＢの上部の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する下側ボーダ発生手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの左側に隣接するＭＣ ＢＡＢの右上部の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する左下側ボーダ発生手段と、
前記隣接ＭＣ ＢＡＢ貯蔵手段において現在ＭＣ ＢＡＢの右下側に隣接するＭＣ ＢＡＢの左上部の画素中からボーダーリング幅だけ読み込んで貯蔵する右下側ボーダ発生手段と
であることを特徴とする請求項６記載の映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化装置。 - 前記上側および下側ボーダ発生手段はｉ×Ｎ、左側および右側ボーダ発生手段はＭ×ｉ、左上側、右上側、左下側および右下側ボーダ発生手段はｉ×ｉのボーダーリング幅を読み込んで貯蔵することを特徴とする請求項８記載の映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報符号化装置。
- 映像内客体に対する二進形状情報が所定の大きさの等方形ブロックに分割され、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）されている二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を復号する二進形状情報復号化装置において、
前記二進形状情報ブロックがフレームモード符号化されたものか、フィールドモード符号化されたものかを判断して、符号化された二進形状情報をフレーム単位で復号化すべきか、フィールド単位で復号化すべきかを決定する復号化モード決定手段と、
符号化された二進形状情報ブロックを前記復号化モード決定手段から出力される復号化モード信号に従ってスイッチングするスイッチング手段と、
前記スイッチング手段を通じて入力される前記符号化された二進形状情報ブロックをフレーム単位でボーダーリングして復号化するフレームモードボーダーリングおよび復号化手段と、
前記スイッチング手段を通じて入力される前記符号化された二進形状情報ブロックをフィールド単位で復号化するフィールドモードボーダーリングおよび復号化手段と
を設けることを特徴とする映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報復号化装置。 - 映像内客体に対する二進形状情報が所定の大きさの等方形ブロックに分割され、コンテキスト基盤算術符号化（ Context-based Arithmetic Encoding ）されている二進形状情報ブロック（ＢＡＢ）を復号する二進形状情報復号化方法において、
前記二進形状情報ブロックがフレームモード符号化されたものか、フィールドモード符 号化されたものかを判断して、符号化された二進形状情報をフレームモードで復号化すべきか、フィールドモードで復号化すべきかを決定する段階と、
前記段階において決定されたモードに従って符号化された二進形状情報ブロックをフレームモードでボーダーリングしたり、フィールドモードでボーダーリングして復号化する段階を設けたことを特徴とする映像を走査する方式に従って適応的にボーダーリングする形状情報復号化方法。 - 前記ＢＡＢの上位フィールドＢＡＢをボーダーリングする時は上位フィールドに該当する画素でボーダーリングし、下位フィールドＢＡＢをボーダーリングする時は下位フィールドに該当する画素でボーダーリングすることを特徴とする請求項１９記載の映像を走査する方式に従って適応的にフィールドボーダーリングする形状情報復号化方法。
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