专利名称：用于隔行形状编码器的模式编码方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对于编码二进制形状信号的模式信号的改进方法和装置；更具体地，涉及在一隔行形状编码器中通过使用两场之间的相关性对模式信号编码的方法和装置。
在数字式电视系统，例如可视电话、电视会议及高清晰度电视系统中，对于确定每个视频帧信号需要大量的数字数据，因为视频帧信号中的视频行信号包括被称为象素值的一系列数字数据。但是，由于传统传输通道中可获得的频带宽度是有限的，为了通过它们传输大量的数字数据，必须通过使用各种数据压缩技术来压缩或减少数据量，尤其是在如可视电话及电视会议系统这样的低位速视频信号编码器的情况下部更是如此。
一种用于低位速编码器系统编码视频信号的这类技术是所谓面向目标的分析-综合编码技术，其中输入视频图象被分为各目标，并通过不同的编码通道来处理定义每个物体的移动、轮廓及象素数据的三组参数。
这种面向目标的编码方案的一个例子是所谓MPEG(活动图象专家组)阶段4(MPEG-4)，它被设计用来提供一种音频-图象编码标准，用于在如低位速通信、交互多媒体(例如游戏、交互电视等)和区域监视的应用中能作到基于内容的交互性、改善的编码效率和/或通用的可存取性。
根据MPEG-4，一个输入的视频图象被分成多个视频目标平面(VOP)，它们相应于用户可以使用及操作的位流中的实物。一个VOP可称为一个目标并由其宽度及高度为16个象素(一个宏块尺寸)的最小倍数的围绕每个目标的有界矩形来表示，以便使编码器可在逐个VOP的基础上部处理输入视频图象。
在MPEG-4中所描述的VOP包括形状信息和由亮度及色度数据组成的彩色信息，其中以二进制形状信号表示的形状信息被称为一个α平面，该α平面被划分成多个二进制α块，其中每个二进制α块(BAB)具有16×16个二进制象素。每个二进制象素被分类为背景象素或目标象素，其中在α平面中位于目标外侧的背景象素用来被分配一个二进制象素值，例如0，而目标内部的目标象素用来被分配另一个二进制象素值，例如255。
在BAB中的每个二进制象素可使用传统的基于位图的形状编码方法、例如基于前后关系的算术编码(CAE)规则来编码。例如，在帧内模式时，BAB的所有二进制象素使用帧内CAE规则来编码，由此产生一个帧内编码的BAB，其中在帧内CAE规则中BAB的每个二进制象素的前、后关系值通过使用围绕所述BAB中每个二进制象素的预定数目的、例如10个二进制象素的二进制象素值来计算。而在帧间模式中，当前BAB的所有二进制象素使用帧间CAE规则来编码，由此产生一个帧间编码的BAB，其中在帧间CAE规则中当前BAB的每个二进制象素的前、后关系值使用围绕当前BAB中每个二进制象素的预定数目的、如4个二进制象素的二进制象素值及带边移动补偿BAB内预定数目的、如5个二进制象素的二进制值来计算(见“MPEG-4视频检验模型版本7.0”，国际标准化组织，活动图象及相关音频信息的编码，ISO/IECJTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642，布里斯托尔(英国)，1997年4月，第28-30页)。
同时，在传统二进制形状编码规则中，代表或表征BAB相应编码状态的模式信号被编码，以改进编码效率，由此产生及然后发送相应的编码模式信号。
例如，如果BAB内的所有二进制象素为目标象素，则不是对目标象素的二进制象素值进行编码来产生待传输的编码二进制象素值，而最好是编码模式信号以通告BAB中的所有二进制象素为目标象素。通过使用上部述方法，可以通过发送相应的编码模式信号作为BAB二进制形状信息来提高编码效率。
参照表1，根据传统模式编码规则，有七种用于BAB的二进制α信息的模式，其中BAB的形状移动矢量差(MDV)是形状移动矢量(MV)与形状移动矢量预测值(MVP)之间的差值；及MVP是通过使用传统移动估计规则来确定的(见“MPEG-4视频检验模型版本7.0”，国际标准化组织，活动图象及相关音频信息的编码，ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG97/N1642，布里斯托尔，1997年4月，第20-23页)。
表1
在表1中，模式1代表BAB的形状移动矢量差(MVD)被确定为零及在BAB中的所有二进制象素不需被编码；模式2表示MVD不被确定为零及BAB内所有二进制象素不需被编码；模式3表示MVD被确定为零及BAB内所有二进制象素已被帧间CAE规则编码；模式4表示MVD不被确定为零及BAB中所有二进制象素已被帧间CAE规则编码；模式5表示BAB中的所有二进制象素已被帧内CAE规则编码；模式6表示BAB中所有二进制象素被确定为背景象素；及模式7表示BAB中的所有二进制象素被确定为目标象素。
使用上部述传统模式编码方法的传统的二进制形状编码方法基本上部是逐行编码的技术。即，在传统的二进制形状编码方法中，未使用通过采用逐场为基础的移动估计方法来进行的隔行编码技术。因此，即使当帧之间的空间和/或时间相关性低于场的空间和/或时间相关性时，也未采用隔行编码技术，由此限制了增大其编码效率的能力。
因此，本发明的一个主要目的在于提供一种通过考虑在隔行形状编码器中两场之间相关性来有效地编码模式信号的方法和装置。
本发明的另一主要目的是提供一种通过基于上部场的上部模式修改下部场的下部模式来有效地编码模式信号的方法和装置。
根据本发明，提供了一种对二进制形状信号的目标块的模式信号进行编码的方法，其中二进制形状信号包括多个图象，及每个图象被分成多个M×N象素的块，所述象素具有第一及第二个二进制值中之一，该目标块代表一个待编码的目前图象块，及M和N分别是正的偶整数，该方法包括以下步骤(a)如果目标块相对于第一参考块的的误差不大于预定阈值，则产生第一指示信号，及如果目标块相对于第二参考块的的误差不大于预定阀值，则产生第二指示信号，各个参考块具有M×N个象素及第一和第二参考块的所有象素分别具有第一及第二个二进制值；(b)如果在步骤(a)中没有产生出第一及第二指示信号，则将目标块划分为上部场及下部场，其中上部场包括目标块的每个奇数行，具有M/2×N个象素，以及下部场包括目标块的每个偶数行，具有M/2×N个象素；(c)编码上部场以产生上部模式及上部场编码数据，其中上部场模式代表上部场编码数据的编码状态；(d)基于上部场编码数据编码下部场以产生下部模式及下部场编码数据，其中下部模式代表下部场编码数据的编码状态；(e)基于上部模式修改下部模式以产生修改的下部模式，及(f)将上部模式连接到修改的下部模式上以产生一个模式。
从以下结合附图给出的优选实施例的说明将会使本发明的上部述和另外的目的和特征变得更加明白，其附图为
图1表示根据本发明优选实施例的基于二进制α块(BAB)对形状信息进行模式编码的装置；
图2表示图1中所示的上部场编码电路的详细电路框图；图3表示图1中所示的下部场编码电路的详细的电路框图；图4表示I/P图象中上部场及下部场之间的相关性；图5A至5C分别表示用于计算帧内、帧间及上部前后关系值的多个候选象素。
参照图1，它表示根据本发明的优选实施例、在隔行形状编码器中基于二进制α块(BAB)对形状信息进行模式编码的装置。其中以二进制形状信号表示的形状信息被称为图象(picture)，即α平面。该α平面被划分成多个二进制α块，这些二进制块作为形状信息被施加给帧检测电路10，其中二进制α块(BAB)具有M×N个二进制象素，M及N为正偶数及通常在4至16之间。
为了简化说明，假定所施加的BAB是预测图象(P图象)，这里P图象是指由其在先参照图象预测的图象。
帧检测电路10检验每个BAB的编码模式是“all-0”还是“all-255”。具体地，一个BAB最好被划分成4×4象素的16个子块。如果BAB的所有子块与all-0子块之间的所有误差小于或等于预定阈值，则BAB的所有二进制象素被转换成具有象素值‘0’的背景象素，并将指示BAB被确定为“all-0”的一个指示信号So=“all-0”提供给一个多路器(MUX)90，其中“all-0”子块是二进制象素值全部为‘0’的子块。如果BAB的所有子块与“all-255”子块之间的误差小于或等于预定阈值，则BAB的所有二进制象素被转换成具有象素值‘255’的目标象素并将指示BAB被确定为“all-255”的一个指示信号So=“all-255”提供给MUX90，其中“all-255”子块是二进制象素值全部为‘255’的子块。如果BAB的编码模式既不是“all-0”也不是“all-255”，则将该alpla平面的BAB提供给帧划分器20。
帧划分器20将具有M×N个二进制象素的所述每个BAB划分成上部及下部场BAB，其中具有M/2×N个二进制象素的上部场BAB包含所述每个BAB的各奇数行，而具有M/2×N个二进制象素的下部场BAB包含所述每个BAB的各偶数行；并将上部及下部场BAB分别提供给上部及下部场编码电路30和50。如果一个BAB具有16×16个象素，则上部和下部场BAB各具有8×16个象素。
参照图2，它表示图1所示上部场编码电路30的详细电路框图，其中上部场BAB被作为当前场提供给场检测电路31。
场检测电路31在逐场的基础上部检查当前场的编码模式是“all-0”还是“all-255”。首先，最好将具有8×16个象素的当前场划分为8个4×4象素的子块。如果需要的话，当前场可被划分为16个2×4象素的子块。
如果当前场所有子块与“all-0”子块之间的误差小于或等于预定阈值，则当前场的所有二进制象素被转换成具有象素值‘0’的背景象素，并将指示当前场被确定为“all-0”的指示信号S1=“all-0”提供给模式确定电路43，其中“all-0”子块是二进制象素值全部为‘0’的子块。如果当前场所有子块与“all-255”子块之间的误差小于或等于预定阈值，则当前场的所有二进制象素被转换成具有象素值‘255’的目标象素，并将指示当前场被确定为“all-255”的指示信号S1=“al1-255”提供给模式MUX90，其中“al1-255”子块是二进制象素值全部为‘255’的子块。如果当前场的编码模式或为“all-0”、或为“all-255”，则将指示当前场被确定为“all-0”或被确定为“all-255”的指示信号S1提供给模式确定电路43。如果当前场的编码模式既不是“all-0”又不是“all-255”，则将该当前场提供给场未更新电路32、ME＆MC电路33及场再建单元44中的上部MUX35。
ME＆MC电路33基于从场再建单元44中的存储器34中检索的候选MVP确定当前场的移动矢量预测值(MVP)；计算当前场的移动矢量(MV)及移动矢量差(MVD)；根据MV进行移动补偿以产生带边移动补偿(带边MC)场；并分别将MVD及带边MC场提供给MVD编码电路36及场未更新电路32，其中MVD代表MV与MVP之间的位移；及带边MC场代表将对应于MVP的先前上部/下部场的每个二进制象素移动MV获得的移动补偿场(MC场)及围绕MC场的1象素宽的边界。
MVD编码电路36产生MVD信号S2，它指示MVD是否等于‘0’，并将该MVD信号S2提供给模式确定电路43。如果MVD不等于‘0’,MVD编码电路编码当前场的MVD，并将编码的MVD数据本身通过导线L36提供给基于前、后关系的算术编码单元(CAE单元)45中的帧间位计算电路40及MUX90。
与此同时，场未更新电路32确定当前场是否与MC场相同，并将一个指示当前场是否必须被编码的未更新信号S3提供给模式确定电路43。首先，场非更新电路32将当前场划分成子块并将MC场划分成MC子块，其中每个MC子块具有2×4或4×4个象素，及通过去除围绕带边MC场的1象素宽的边界获得MC场。场未更新电路32确定每个子块与其相应的MC子块之间的各误差是否小于或等于预定阈值。如果所有误差小于或等于预定阈值，则当前场不需要被编码，从而信号S3将表示未更新(no-update)，即不编码。
相反地，如果一个或多个误差大于预定阈值，即如果需要当前场如下述地被编码，则场未更新电路32将当前场提供给CAE单元45中的一个基于帧内前后关系的算术编码(帧内CAE)电路37与帧间CAE电路39；并将带边MC场提供给帧间CAE电路39。
帧内CAE电路37基于通过导线L35从重建单元44中的上部MUX35中检索出的三个相邻重建场并使用传统的帧内CAE规则来编码当前场中所有的二进制象素，其中分别在左上、上或左方向上与当前场相邻的每个相邻重建场包括8×16个重建象素。在传统的帧内CAE规则中，当前场的每个二进制象素的帧内前后关系值使用围绕所述每个二进制象素的预定数目的，如10个候选象素的二进制象素值来计算，其中在3个相邻重建场的所有重建象素和一个或多个(如果有的话)已经被帧内编码的象素中选择出候选象素，及基于帧内前后关系值对所述每个二进制象素编码，以便作为所述每个二进制象素的帧内编码象素提供出来。参考图5A，它表示对于由阴影块表示的二进制象素的10个候选象素C0至C9，其中候选象素C1是早于C0、C2是早于C1并余此类推地被用传统模式编码的。这些帧内编码象素作为帧内CAE数据被提供给帧内位计算电路38及选择器42。
帧内位计算块38计算表示帧内CAE数据所需的位数并将该帧内CAE数据的位数提供给比较器41。
与此同时，帧间CAE电路39基于经过导线L35检索出的相邻重建场及带边MC场使用帧间CAE规则来编码当前场的所有二进制象素。在帧间CAE规则中，在当前场中的每个二进制象素的帧间前后关系值通过使用围绕当前场中所述每个二进制象素的预定数目例如4个重建或帧间编码象素的二进制象素值及带边MC场中预定数目、如5个带边MC象素的二进制象素值来计算。参照图5B，它表示在帧间CAE规则中对于以阴影块表示的二进制象素的9个候选象素C0至C8，其中每个虚线块C4至C8代表带边MC场中的带边MC象素及每个候选实线块C0至C3表示重建场中的重建象素或当前场中的帧间编码象素。带边MC象素C6对于带边MC场的关系相当于以阴影块表示的二进制象素对于当前场的关系。基于帧间前后关系值对所述每个二进制象素编码以产生对于所述每个二进制象素的帧间编码象素。所有这些帧间编码象素作为帧间CAE数据被提供给帧间位计算电路40及选择器42。
帧间位计算电路40计算表示帧间CAE数据及编码MVD数据两者所需的位数，并将该位数提供给比较器41。
比较器41将帧内CAE数据的位数与帧间CAE数据及编码MVD数据的位数相比较。在比较器41中，如果帧内CAE数据的位数小于帧间CAE数据及编码MVD数据的位数，则将代表帧内CAE数据的帧内/帧间信号S4提供给选择器42及模式确定电路43；否则的话，则提供代表帧间CAE数据及编码MVD数据的帧内/帧间信号S4。
响应于帧内/帧间信号S4，选择器42选择帧内CAE数据或帧间CAE数据及编码MVD数据并由此将选择结果经过导线L42提供给MUX95。
与此同时，模式确定电路43基于信号S1、S2、S3和S4产生当前场即上部场的上部模式，并将该上部模式提供给场重建单元44中的上部MUX35及图1中所示的上部模式编码电路70。
响应于来自模式确定电路43的上部模式，上部MUX35重建当前场并产生重建场。换句话说，上部MUX35基于上部模式用重建的BAB来取代“all-0”、“all-255”、当前场本身或由MC&ME电路33提供的带边MC BAB中的MC场。该重建场从上部MUX35提供给存储器34及经过导线L35提供给帧内CAE电路37及帧间CAE电路39，以便处理下一场。该重建场也通过导线L35提供给上部CAE电路66及下部MUX55，如图3所示，以便处理下部场。
再参照图1，上部模式编码电路70基于传统的统计编码技术产生对于当前BAB的上部模式信号并将该上部模式信号提供给下部模式编码电路80中的下部模式调制器85及MUX90。参照表2，它示范地表示基于信号S1、S2、S3和S4的P图象中上部场BAB的7个上部模式信号T1至T7，其中T1代表第一种上部模式，指示BAB的形状移动矢量差(MVD)被确定为零及BAB中的所有二进制象素无需被编码，等等。表2
<
与此同时，参照图3，它表示图1中所示下部场编码电路的详细电路框图，其中下部场BAB作为另一当前场被提供给场检测电路51。下部场编码电路50类似于上部场编码电路30，但CAE编码单元65及模式确定电路63不同，因此对该下部场编码电路简要地描述如下部。
在场检测电路中51中，指示当前场被确定为“all-0”与“all-255”中任一个的指示信号S5被提供给模式确定电路60。如果当前场的编码模式既不是“all-0”也不是“all-255”，则将当前场提供给场未更新电路52、ME&MC电路53及场重建单元64中的下部MUX55。
ME&MC电路53根据传统的MPEG-4规则基于从场重建单元64中的存储器34中检索的候选MVP产生出当前场的移动矢量预测值(MVP)，其中最好每个候选MVP从存储器34中的重建下部场中选择。存储器34为上部场编码电路30及下部场编码电路50所共用。在计算了当前场的MV及MVD以后，ME&MC电路53将MVD及带边MC场分别提供给MVD编码电路56及场未更新电路52。
实质上部与MVD编码电路36相同的MVD编码电路56对模式确定电路63提供一个指示MVD是否等于‘0’的MVD信号S6并编码当前场的MVD，如果有的话，就将编码的MVD数据本身通过导线L56提供给帧间位计算电路60及MUX90。
与此同时，场未更新电路52将未更新信号S7提供给模式确定电路63，其中未更新信号S7指示当前场是否与MC场相同从而当前场是否必须被编码。如果当前场必须被如下所述地编码，场未更新路52将当前场及带边MC场提供给CAE编码单元，其模式类似于上面对于上部场编码电路30所述的模式，所不同的是还将当前场提供给上部CAE电路66。
该CAE编码单元65类似于图2中所示的CAE单元45，所不同的是它还包括上部CAE电路66、上部模式选择电路67及上部位计算电路68。换句话说，帧内CAE电路57根据帧内CAE规则通过使用围绕如图5A中所示的所述每个二进制象素的预定数目、如10个候选象素C0至C9的二进制象素值来计算当前场的每个二进制象素的帧内前后关系值；及基于帧内前后关系值来编码所述每个二进制象素以产生帧内编码数据。一个帧间CAE电路59也通过使用围绕当前场中所述每个二进制象素的预定数目、如图5B中所示4个的重建或帧间编码象素C0至C3的二进制象素值及带边MC场中预定数目、如5个交界MC象素C4至C8的二进制象素值来计算当前场中的每个二进制象素的帧间前后关系值；并基于帧间前后关系值编码每个二进制象素以产生帧间编码数据。
与此同时，根据本发明，上部CAE电路66通过使用上部CAE规则基于经过导线L35检索的重建上部场对当前场的所有二进制象素编码。首先，对于所述每个二进制象素即下部象素，基于在分成上部/下部场前原始BAB中每个所述二进制象素的位置检测出对于所述每个二进制象素的预定数目、如6个重建上部象素作为上部场前后关系的象素。参照图5C，它表示在帧间CAE规则中对于以阴影块表示的二进制象素的七个候选象素C0至C6，其中每个虚线块C1至C6代表在重建上部场中的上部场前后关系象素，而实线块C0表示当前场即下场BAB中的上部编码象素。上部场前后关系象素C5对于上部场的关系相当于所述每个以阴影块表示的二进制象素对于下部场的关系。在使用如上检测出的7个候选象素的二进制象素值计算当前场中的每个二进制象素的上部前后关系值以后，上部CAE电路66基于上部前后关系值编码所述每个二进制象素以产生所述每个二进制象素的上部编码象素。所有帧间编码象素将作为上部CAE数据被提供给上部模式选择电路67及选择器62。
上部模式选择电路67将未更新上部信号S8提供给模式确定电路63。其中未更新信号指示基于当前场即下部场BAB中的上部场关系象素所预测的上部CAE数据是否实质上与上部场BAB相同。如果下部场BAB与上部场BAB相同，指示信号S8代表“不用预测值编码”，而否则，指示信号S8代表“用上部场前后关系编码”即用上部CAE数据编码。如果上部CEA数据不同于上部场BAB，则上部模式选择电路67将上部CAE数据提供给上部位计算电路68。
帧内位计算电路58、帧间位计算电路60及上部位计算电路68分别计算帧内CAE数据的位数、帧间CAE数据和编码MVD数据的位数以及上部CAE数据的位数，并将这些位数提供给比较器61，以便相互进行比较。
由比较器61将一个指示帧内CAE数据、帧间CAE数据及上部CAE数据中哪一个具有最小位数的帧内/帧间/上部信号S9提供给选择器62及模式确定电路63。响应于帧内/帧间/上部信号S9，选择器62选择帧内CAE数据、帧间CAE数据及上部CAE数据中的一个，由此将选择结果通过导线L62提供给MUX90。
与此同时，模式确定电路63基于S5、S6、S7、S8和S9产生当前场的场编码模式，其中场编码模式是在9个场编码模式中选择出的除了传统的MPEG-4中的7个模式外还包括2个专门模式，即“用上部场前后关系编码”和“不用预测值编码”，及将场编码模式提供给重建单元64中的下部MUX55和图1中所示的下部模式编码电路80中的下部模式发生器83。
响应于来自模式确定电路63的场编码模式，下部MUX55重建当前场，即下部场BAB。换句话说，响应于场编码模式，在下部MUX55中用当前场的重建场来取代以下部之一“all-0”场、“all-255”场，由场检测电路51提供的当前场本身，由ME&MC电路53提供的MC场及由上部MUX35提供的上部场。将重建场从下部MUX55提供给存储器34，及经过导线L55提供给帧内CAE电路57和帧间CAE电路59，用于处理下一个下部场数据。
再参照图1，在下部模式编码电路80中的下部模式发生器83基于传统的统计编码技术产生当前下部场的下部模式信号。该下部模式信号被施加给模式调制器85，以便由上部模式信号来调制。下部模式调制器85根据上部模式信号产生修改的下部模式信号。
表3
参照表5，它示范地表示由7个上部模式信号修改的59个修改的下部场模式信号，其中Bi对于下部场的关系相当于Ti对于上部场的关系；i为1至7，及B8和B9分别代表“用上部场前后关系编码”及“不用预测值编码”。对于第六上部模式T6，没有第六下部模式B6，即下部模式中的“all-0”，因为对于帧BAB的“all-0”已经在帧检测电路10中被检验了。
再参照图1,MUX90用下部编码数据乘以指示信号S0，上部模式信号、下部模式信号及下部编码数据，以提供给一发送机(未示出)以便发送。
参考图4，它表示根据本发明的I/P图象中上部场及下部场之间的相关性，其中I图象是未考虑任何另外参考图象被编码的，及P图象是由其在先参考图象预测出的。在I图象中，上部场仅通过帧内编码规则编码，而下部场可通过帧内编码规则或由点划线所指示的上部编码规则来编码。相反，在P图象中，上部场可用帧内编码规则或以实线指示的帧间编码规则来编码，而下部场可用帧内编码规则、以虚线指示的帧间编码规则及以点划线指示的上部编码规则之一来编码。
虽然本发明是仅相对某些优选实施例描述的，但在不偏离由以下权利要求书所提出的本发明的精神的范围的前提下部，可以作出各种改型和变化。
权利要求
1．一种对二进制形状信号的目标块的模式信号编码的方法，其中二进制形状信号包括多个图象，及每个图象被分成多个M×N象素的块，所述象素具有第一及第二个二进制值中之一，该目标块代表一个待编码的当前图象的块，及M和N分别是正的偶整数，该方法包括以下步骤(a)如果目标块相对于第一个参考块的误差不大于预定阈值，则产生第一指示信号，及如果目标块相对于第二参考的误差不大于预定阈值，则产生第二指示信号，各个参考块具有M×N个象素，及第一和第二参考块的所有象素分别为具有第一及第二个二进制值的象素；(b)如果在步骤(a)中没有产生出第一及第二指示信号，则将目标块划分为上部场及下部场，其中上部场包括目标块的每个奇数行，具有M/2×N个象素，下部场包括目标块的每个偶数行，具有M/2×N个象素；(c)编码上部场产生上部模式及上部场编码数据，其中上部场模式代表上部场编码数据的编码状态；(d)基于上部场编码数据编码下部场以产生下部模式及下部场编码数据，其中下部模式代表下部场编码数据的编码状态；(e)基于上部模式修改下部模式以产生修改的下部模式；及(f)将上部模式连接到修改的下部模式上以产生一个模式。
2．根据权利要求1的方法，其中步骤(c)包括以下步骤(c1)如果上部场相对第一参考场的误差不大于预定阈值，产生第一上部指示信号，及如果上部场相对第二参考场的误差不大于预定阈值则产生第二上部指示信号，各个参考场具有M/2×N个象素，及第一和第二参考场的所有象素分别具有第一和第二个二进制值；(c2)如果在步骤(c1)中未产生出第一和第二上部指示信号，则参考当前图象的一个或多个在先图象对上部场进行移动估计和补偿，由此产生包括移动矢量及移动补偿场的移动矢量信息，其中移动补偿场包括最相似于上部场的场；(c3)计算上部场与最相似场之间的移动补偿误差(MCE)和移动矢量与其预测值之间的移动矢量差(MVD)；(c4)产生上部MVD信号，其中该上部MVD信号指示MVD是否为零；(c5)如果MVD不为零，编码MVD以产生MVD数据。(c6)设置一个上部非更新信号，其中该上部非更新信号指示MCE是否小于预定阈值；(c7)如果MCE不小于预定阈值，产生帧内编码数据及帧间编码数据，其中帧内编码数据是基于上部场预定象素对上部场象素编码产生的，而帧间编码数据是基于包括在上部场及移动补偿场中的预设象素对上部场象素编码产生的；(c8)产生帧内/帧间信号，其中该帧内/帧间信号是当帧内编码数据或帧间编码数据被选择时产生的；及(c9)基于第一/第二上部指示信号、上部MVD信号、上部非更新信号和/或帧内/帧间信号确定上部模式。
3．根据权利要2的方法，步骤(c8)具有以下步骤(c81)计算帧内编码数据的位数及帧间编码数据的位数；(c82)将帧内编码数据的位数与帧间编码数据的位数相比较，以选择一个最小位数；(c83)响应于最小位数，产生帧内/帧间信号，其中帧内/帧间信号指示帧内编码数据的位数是否小于帧间编码数据的位数；及(c84)响应于帧内/帧间信号，提供帧内编码数据或帧间编码数据来作为上部场编码数据。
4．根据权利要求2的方法，其中帧内编码数据是通过基于帧内前后关系的算术编码(CAE)方法来提供的而帧间编码数据是通过帧间CAE方法来提供的。
5．根据权利要求2的方法，其中步骤(d)包括以下步骤(d1)如果下部场相对第一参考场的误差不大于预定阈值，产生第一下部指示信号，而如果下部场相对第二参考场的误差不大于预定阈值则产生第二下部指示信号，各个参考场具有M/2×N个象素，及第一和第二参考场的所有象素分别具有第一和第二个二进制值；(d2)如果在步骤(d1)中未产生出第一和第二下部指示信号，则参考当前图象的一个或多个在先图象对下部场而进行移动估计及补偿，由此产生包括移动矢量及移动补偿场的移动矢量信息，其中移动补偿场包括最相似于下部场的场；(d3)计算下部场与最相似场之间的移动补偿误差(MCE)和移动矢量与其预测值之间的移动矢量差(MVD)；(d4)产生下部MVD信号，其中下部MVD信号指示MVD是否为零；(d5)如果MVD不为零，编码MVD以产生MVD数据；(d6)设置一个下部非更新信号，其中该下部非更新信号指示MCE是否小于预定阈值；(d7)如果MCE不小于预定阈值，产生帧内编码数据、帧间编码数据及上部编码数据，其中帧内编码数据是基于下部场预定象素对下部场象素编码产生的，帧间编码数据是基于包括在下部场及移动补偿场中的预设象素对下部场象素编码产生的；而上部编码数据是通过基于包括在上部场中的预定象素对下部场象素编码产生的；(d8)产生帧内/帧间/上部信号，其中该帧内/帧间/上部信号是当帧内编码数据、帧间编码数据或上部编码数据被选择时产生的；及(d9)基于第一和第二下部指示信号、下部MVD信号、下部非更新信号和/或帧内/帧间/上部信号确定下部模式。
6．根据权利要求5的方法，其中步骤(d8)具有以下步骤(d81)计算帧内编码数据的位数、帧间编码数据的位数及上部编码数据的位数；(d82)将帧内编码数据的位数、帧间编码数据的位数及上部编码数据的位数相比较，以选择一个最小位数；(d83)响应于最小位数，产生帧内/帧间/上部信号，其中帧内/帧间/上部信号指示哪个位数是帧内编码数据、帧间编码数据及上部编码数据的位数中最小的位数，及(d84)响应于帧内/帧间/上部信号，提供帧内编码数据、帧间编码数据或上部编码数据来作为下部场编码数据。
7．根据权利要求5的方法，其中步骤(d)还包括以下步骤(d10)将下部场的上部编码数据与上部场相比较以产生上部关系信号，其中该上部关系信号代表上部编码数据是否实质上与上部场相同；及(d11)基于“不用预测值编码”来修改下部模式以产生修改的下部模式。
8．根据权利要求5的方法，其中通过基于帧内前后关系的算术编码(CAE)方法来提供帧内编码数据，而通过帧间CAE方法来提供帧间编码数据。
9．一种对二进制形状信号的目标块的模式信号编码的装置，其中二进制形状信号包括多个图象，及每个图象被分成多个M×N个象素的块，所述象素具有第一及第二个二进制值中之一，该目标块代表一个待编码的当前图象的块，及M和N分别是正的偶整数，该装置包括帧检测装置，用于当目标块相对第一参考块的误差不大于预定阈值时，产生第一指示信号，及当目标块相对第二参考块的误差不大于预定阈值时，产生第二指示信号，各个参考块具有M×N个象素，及第一和第二参考块的所有象素分别具有第一及第二个二进制值；帧划分器，用于将目标块分成上部场及下部场，其中上部场包括目标块的每个奇数行，具有M/2×N个象素，而下部场包括目标块的每个偶数行，具有M/2×N个象素；上部场编码器，用于编码上部场以产生上部模式及上部场编码数据，其中上部模式代表上部场编码数据的编码状态；下部场编码器，用于基于上部场编码数据编码下部场以产生下部模式及下部场编码数据，其中下部模式代表下部场编码数据的编码状态；下部模式调制器，用于基于上部模式修改下部模式以产生修改的下部模式；及多路器，用于将上部模式连接到修改的下部模式以产生一个模式；
10．根据权利要求9的装置，其中上部场编码器包括当上部场相对第一参考场的误差不大于预定阈值时产生第一上部指示信号，而当上部场相对第二参考场的误差不大于预定阈值时产生第二上部指示信号的装置，其中各参考场具有M/2×N个象素，及第一和第二参考场的所有象素分别具有第一和第二个二进制值；参考当前图象的一个或多个在先图象对上部场进行移动估计和补偿以由此产生包括移动矢量及移动补偿场的移动矢量信息的装置，其中移动补偿场包括最相似于上部场的场；计算上部场与最相似场之间的移动补偿误差(MCE)和移动矢量与其预测值之间的移动矢量差(MVD)的装置；用于产生上部MVD信号的装置，其中该上部MVD信号指示MVD是否为零；当MVD不为零时编码MVD以产生MVD数据的装置；设置上部非更新信号的装置，其中该上部非更新信号指示MCE是否小于预定阈值；帧内/帧间编码器，用以产生帧内编码数据及帧间编码数据，其中帧内编码数据是基于上部场预定象素对上部场象素编码产生的，而帧间编码数据是基于包括在上部场及移动补偿场中的预设象素对上部场象素编码产生的；帧内/帧间信号发生器，用于产生帧内/帧间信号，其中，帧内/帧间信号是当帧内编码数据或帧间编码数据被选择时产生的；及基于第一/第二上部指示信号、上部MVD信号、上部非更新信号和/或帧内/帧间信号确定上部模式的装置。
11．根据权利要求10的装置，其中帧内/帧间信号发生器具有用于计算帧内编码数据的位数及帧间编码数据的位数的装置；用于将帧内编码数据的位数与帧间编码数据的位数相比较，以选择一个最小位数的装置；响应于最小位数，产生帧内/帧间信号的装置，其中，帧内/帧间信号指示帧内编码数据的位数是否小于帧间编码数据的位数；及响应于帧内/帧间信号，提供帧内编码数据或帧间编码数据来作为上部场编码数据的装置。
12．根据权利要求10的装置，其中通过基于帧内前后关系的算术编码(CAE)方法来提供帧内编码数据，而通过帧间CAE方法来提供帧间编码数据。
13．根据权利要求10的装置，其中下部场编码器包括当下部场相对第一参考场的误差不大于预定阈值时产生第一下部指示信号，而当下部场相对第二参考场的误差不大于预定阈值时产生第二下部指示信号的装置，其中各参考场具有M/2×N个象素，及第一和第二参考场的所有象素分别具有第一和第二个二进制值；参考当前图象的一个或多个在先图象对下部场进行移动估计及补偿以由此产生包括移动矢量及移动补偿场的移动矢量信息的装置，其中移动补偿场包括最相似于下部场的场；计算下部场与最相似场之间的移动补偿误差(MCE)和移动矢量与其预测值之间的移动矢量差(MVD)的装置；产生下部MVD信号的装置，其中下部MVD信号指示MVD是否为零；如果MVD不为零，编码MVD以产生MVD数据的装置；设置下部非更新信号的装置，其中下部非更新信号指示MCE是否小于预定阈值；帧内/帧间/上部编码器，用于产生帧内编码数据、帧间编码数据及上部编码数据，其中帧内编码数据是基于下部场预定象素对下部场象素编码产生的；帧间编码数据是基于包括在下部场及移动补偿场中的预设象素对下部场象素编码产生的；及上部编码数据是通过基于包括在上部场中的预定象素对下部场象素编码产生的；帧内/帧间/上部信号发生器，用于产生帧内/帧间/上部信号，其中帧内/帧间/上部信号是当帧内编码数据、帧间编码数据或上部编码数据被选择时产生的；及基于第一和第二下部指示信号、下部MVD信号、下部非更新信号和/或帧内/帧间/上部信号确定下部模式的装置。
14．根据权利要求13的装置，其中帧内/帧间/上部信号发生器具有计算帧内编码数据的位数、帧间编码数据的位数和上部编码数据的位数的装置；将帧内编码数据的位数、帧间编码数据的位数及上部编码数据的位数相比较以选择一下部最小位数的装置；响应于最小位数，产生帧内/帧间/上部信号的装置，其中帧内/帧间/上部信号指示哪个位数是这些帧内编码数据、帧间编码数据及上部编码数据中最小的位数；及响应于帧内/帧间/上部信号，产生帧内编码数据、帧间编码数据或上部编码数据来作为下部场编码数据的装置。
15．根据权利要求13的装置，其中下部场编码器还包括将下部场的上部编码数据与上部场相比较以产生上部关系信号的装置，其中上部关系信号代表上部编码数据是否实际上部与上部场相同；及基于“不用预测值编码”来修改下部模式以产生修改的下部模式的装置。
16．根据权利要求13的装置，其中通过基于帧内前后关系的算术编码(CAE)方法来提供帧内编码数据，而通过帧间CAE方法来提供帧间编码数据。
全文摘要
一种对具有二进制值‘0’或‘255’的M×N象素的目标块的模式信号编码的方法。如果目标块被确定为既不是“a11－0”也不是“a11－255”,则将该目标块划分为上部场及下部场,其中上部场包括目标块的每个奇数行,具有M/2×N个象素,及下部场包括目标块的每个偶数行,具有M/2×N个象素。在编码了上部场后,该方法将基于上部场来编码下部场,以产生修改的下部场编码数据及修改的下部模式。
文档编号H04N7/32GK1220550SQ9712175
公开日1999年6月23日 申请日期1997年12月19日 优先权日1997年12月2日
发明者韩锡源 申请人:大宇电子株式会社