CN1196631A - 用于重构轮廓图象解码器中轮廓的方法及装置 - Google Patents

Abstract

具有一或多个目标的图象中一目标的轮廓根据该图象中包括的一目标的一先前重构的轮廓和一轮廓的编码轮廓数据而被重构。该方法首先解码一当前轮廓的编码轮廓数据,从而提供一重构的当前轮廓并检查其是否与任一先前重构的轮廓相重叠。如果没有,设定该重构的当前轮廓为一当前重构的轮廓,反之,修改该重构的当前轮廓使不与该先前重构的轮廓相重叠并设定该修改后的轮廓为当前重构的轮廓。

Description

用于重构轮廓图象解码器中轮廓的方法及装置

本发明涉及一种解码视频信号的方法及装置；且更具体地，涉及一种可更精确地解码视频信号中所包含的目标轮廓的方法及装置，从而减少解码轮廓中的再现误差。

在可视电话、电视会议及高清晰度电视系统等的数字电视播送系统中，因为视频帧信号的视频行信号由一系列被称为象素值的数字数据组成。就需要用大量的数字数据来定义每个视频帧信号。现有传输信道的可用频率带宽有限，为了传输大量的数字数据，就必须采用各种数据压缩技术压缩或减少数据量，对于如可视电话及电视会议系统等的低比特率视频信号编码器就更是如此。

在低比特率编码系统的视频信号编码技术中有一种被称为面向目标的分析综合编码技术，其中一输入视频图象被分成多个目标且三组用于宣言各目标的运动、轮廓和象素数据的参数通过不同的编码信道被处理。

在目标轮廓的处理中，轮廓信息对于目标形状的分析与综合是重要的。一种表示轮廓信息的经典编码方法是链式编码方法。然而，该链式编码方法需要大量的比特来用于表示轮廓信息，尽管它不会在轮廓信息中产生任何损失。

为克服此缺陷，已提出几种编码轮廓信息的方法，包括一多边形逼近法。

在多边形逼近法中，从构成轮廓的多个轮廓象素中检测该轮廓的数个初始顶点。也就是说，如果该轮廓是一开环，该开环的两端点被确定为该轮廓的初始顶点，且如果反之，该轮廓上两个最远点成为初始顶点。在检测到轮廓上的两顶点后，在该两顶点之间拉一直线。然后确定连接该两顶点的轮廓线段上轮廓象素到该直线的垂直距离。在对应于该直线的轮廓线段的轮廓象素中，如果一最大垂直距离大于一预定阈值，则具有最大垂直距离的一轮廓象素被确定为下一个顶点。通过循环地执行上述过程，多个轮廓上的顶点被检测到且表示轮廓上所有顶点的位置的顶点信息被编码。

参见图1，示出了一常规的轮廓编码器10的概略性方框图，该轮廓编码器10包括一轮廓抽取单元11、一轮廓编码12、一轮廓类型编码单元14、和一多路复用器(MUX)16。

轮廓抽取单元11从一输入的轮廓掩蔽图象中抽取轮廓并将抽取的轮廓送至轮廓编码单元12及将抽取的轮廓类型送至轮廓类型编码单元14。

并且，轮廓抽取单元11检测各抽取的轮廓的类型以给该轮廓一标识其为一外部轮廓还是一内部轮廓的指标，并将这些轮廓的指标转送给轮廓类型编码单元14，其中该外部轮廓表示位于目标的外边界的轮廓而该内部轮廓表示在一目标与轮廓内部一孔之间的边界上的一轮廓。参着图3A和4A，说明了示例性目标O(1)、O(2)和O(3)，该些目标各具有外部轮廓E(1)、E(2)和E(3)及内部轮廓I(1)、I(2)和I(3)。轮廓编码单元12通过使用一轮廓近似技术，例如多近形逼近，编码这些轮廓，从而提供编码后的轮廓给MUX16。这些轮廓指标在轮廓类型编码单元14被编码并被提供给MUX16。

在MUX16，这些编码后的轮廓和指标被多路复用并作为编码后的轮廓数据被发送给一发射机(未示出)进行发射。

在接收端的一解码器中，该目标的轮廓根据来自发射端的编码轮廓数据被重构。然而如果该轮廓是根据近似技术被编码的，通常在解码的轮廓中会产生有近似误差，从而对解码图象产生不利影响。

在图3B和4B中示例出了可在解码后的轮廓中产生的可能误差，分别说明了图3A和4A中所示的目标的解码后的图象。图3A示出的两目标O(1)和O(2)的两分开的外部轮廓E(1)和E(2)被解码成重构的轮廓E(1)′和E(2)′并因为图3B中所示的近似误差而被合并在一起。图4B说明了因为近似误差而从解码外部轮廓E(3)′伸出的重构内部轮廓I(3)′，其中该内部轮廓I(3)位于原始图象中外部轮廓E(3)的内部，如图4(A)所示。

因此，本发明的一个目的在于提供一种可对重构轮廓图象中的近似误差进行补偿的方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供一种根据在其中具有一个或多个目标的图象中所包括的一个目标的先前重构轮廓和一轮廓的编码轮廓数据，重构该图象中一目标的轮廓的方法，包括有以下步骤：(a)对当前轮廓的编码轮廓数据进行解码，从而提供一重构的当前轮廓；(b)检查该重构的当前轮廓是否与任何先前重构的轮廓相重叠；(c)如果没有先前重构的轮廓与该重构的当前轮廓相重叠，将该重构的当前轮廓设为当前重构的轮廓；及(d)如果该重构的当前轮廓与一先前重构的轮廓相重叠，修改该重构的当前轮廓使不与该先前重构的轮廓重叠并将修改后的轮廓设为当前重构的轮廓。

根据本发明的另一方面，提供一种根据在其中有一个或多个目标的图象中所包括的一个目标的先前重构轮廓和一轮廓的编码轮廓数据，重构该图象中一目标的轮廓的装置，其中该图象中的各轮廓被分类为外部及内部轮廓类型中的一种，各轮廓的编码轮廓数据包括一个标识各轮廓类型及一各轮廓所属的目标的指标且一外部轮廓优先于同一目标的内部轮廓被重构，所述装置包括：用于存储一个或多个先前重构的轮廓的装置；用于对一当前轮廓的编码轮廓数据进行解码，从而检测该当前轮廓的类型并提供一重构的当前轮廓的装置；及响应于该当前轮廓的类型，用于修改该重构的当前轮廓使其不与任何一先前重构的轮廓相重叠的装置。

通过以下结合附图对优选实施例的描述，本发明的上述及其它目的和特征将变得显然，附图中：

图1说明了用于编码一目标轮廓的常规装置的概略性方框图，该装置提供了输入给本发明所建议的创造性解码装置的编码轮廓数据；

图2说明了根据本发明的创造性解码装置的方框图；

图3A至3C说明了对外部轮廓的示例性解码；及

图4A至4C示出了包括在一外部轮廓中的一内部轮廓的示例性解码。

参见图2，说明了本发明的用于对在解码后的轮廓图象中出现的近似误差进行补偿的轮廓解码器，其中该轮廓解码器20包括一多路分解器(DEMUX)21、一轮廓类型解码单元22、一轮廓解码单元23、一开关24、一外部轮廓重构单元25、一内部轮廓重构单元26、一存储器27、及一掩蔽重构单元28。

输入给DEMUX21的是来自发射机(未示出)的编码轮廓数据，其中该编码轮廓数据包括编码轮廓信息和编码轮廓指标。DEMUX21将编码轮廓数据分成编码轮廓信息和表示轮廓类型的编码轮廓指标，并将它们分别提供给轮廓解码单元23和轮廓类型解码单元22。

轮廓类型解码单元22对编码轮廓指标进行解码，从而将各轮廓的轮廓指标提供给开关24，该轮廓指标表示一指标和轮廓的类型。轮廓解码单元23将编码后的轮廓信息解码成各轮廓的解码轮廓数据，例如解码顶点数据，并将其提供给开关24。

开关24根据输入给其的各轮廓的轮廓指标，将各轮廓的解码轮廓数据和轮廓指标提供给外部轮廓重构单元25或内部轮廓重构单元26。例如，图3A和4A中所示的外部轮廓E(1)至E(3)的解码轮廓数据和内部轮廓I(1)至I(3)的解码轮廓数据被分别传送给外部及内部轮廓重构单元25和26。

外部轮廓重构单元25根据输入给其的解码轮廓数据重构一当前外部轮廓并将重构的当前轮廓修改成不与存储器27中的其它先前重构的轮廓相重叠。也就是说，在重构完当前外部轮廓后，外部轮廓重构单元25从存储器27中检索出先前重构的轮廓以检测是否存在有任何与重构的当前轮廓相重叠的轮廓。如果有与当前轮廓相重叠的先前重构的轮廓，外部轮廓重构单元25以不与先前重构的轮廓相重叠的新轮廓段替代重构的当前轮廓的重叠部分。换句话说，如图3B所示，如果一重构的当前轮廓E(2)′与一先前重构的轮廓E(1)′相重叠，由各轮廓E(2)′和E(1)′定义的目标O(2)′和O(1)′被合并成一个目标。在这种情况下，与目标O(1)′相重叠的目标O(2)′的部分被表明为目标O(1)′的一部分，并且在该先前重构的轮廓外侧拉一条改变的轮廓段。在本发明的一优选实施例中，该改变的轮廓段由属于目标O(2)′并相邻于先前重构的轮廓E(1)′的连接象素构成。结果，图3A中所示的两不同的轮廓O(1)和O(2)可被划分成如图3C中所示的两个目标O(1)′和O(2)″。然后该重构的当前外部轮廓数据被馈送给存储器27并存入其中。

同时，内部轮廓重构单元26根据自存储器27提供给其的先前重构的外部轮廓重构一当前的内部轮廓。也就是说，内部轮廓重构单元26根据自开关24提供的内部轮廓的解码轮廓数据重构该当前内部轮廓并在存储器27中的先前重构的轮廓中寻找该当前内部轮廓的匹配外部轮廓。换句话说，如果该重构的当前内部轮廓为一指标I(n)′，内部轮廓重构单元26在来自存储器27的先前重构的轮廓中寻找带有指标E(n)′的轮廓，指标I(n)′和E(n)′的轮廓分别是目标O(n)′的内部和外部轮廓。然后，内部轮廓重构单元26检查是否轮廓I(n)′伸出轮廓E(n)′。如果否，内部轮廓重构单元26提供重构的当前内部轮廓数据给存储器27而不做进一步处理。如果轮廓I(n)′伸出到轮廓E(n)′外面，内部轮廓重构单元26去除轮廓I(n)′驻留在轮廓E(n)′外面的部分并将轮廓I(n)′其余部分的轮廓数据提供给存储器27。例如，如图4B所示，目标O(3)′的重构的当前内部轮廓I(3)′伸出其相应的重构的外部轮廓E(3)′。在该情况下，留在轮廓E(3)外面的轮廓I(3)的部分不被看作为该内部轮廓的一部分，且因此被放弃，从而如图4C所示，仅提供包含在其相应的外部轮廓内的重构的内部轮廓。结果，该内部轮廓被重构成不伸出其被包含在内的该外部轮廓。重构的当前内部轮廓数据被送至存储器27并存入其中。根据本发明，从上述可以显见，为了正确地重构内部轮廓，一目标的外部轮廓应优先于该目标的内部轮廓被重构。

存储器27存储自外部及内部轮廓重构单元25和26输入给其的全部重构轮廓，并在重构一当前轮廓中提供所存储的轮廓作为一基准。当完成所有轮廓的重构时，存储器27中存储的轮廓的重构的轮廓数据被提供给下一处理器(未示出)。用于这些目标的图象数据的重构。

虽然已参照优选实施例对本发明进行了描述，但不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围，仍可做出其它的修改和变化。

Claims (6)

1.一种根据具有一个或多个目标的图象中包括的一先前重构的轮廓和一轮廓的编码轮廓数据，重构该图象中一目标轮廓的方法，包括有以下步骤：

a)解码一当前轮廓的编码轮廓数据，从而提供一重构的当前轮廓；

b)检查该重构的当前轮廓是否与任一先前重构的轮廓相重叠；

c)如果没有先前重构的轮廓与该重构的当前轮廓相重叠，将该重构的当前轮廓设为一当前重构的轮廓；及

d)如果该重构的当前轮廓与一先前重构的轮廓相重叠，修改该重构的当前轮廓使其不与该先前重构的轮廓相重叠并将该修改后的轮廓设为该当前重构的轮廓。

2.一种根据具有一个或多个目标的图象中的一目标的编码轮廓数据，构该目标轮廓的方法，其中该图象中的各轮廓被分类成一外部轮廓或一内部轮廓，各轮廓的编码轮廓数据包括一标识各轮廓的类型和各轮廓所属的一目标的指标，当一目标具有一外部轮廓和一内部轮廓，该外部轮廓的编码轮廓数据优先于该内部轮廓的编码数据被输入到轮廓解码器，该方法包括有以下步骤：

a)解码第一轮廓的编码轮廓数据，从而生成一重构的第一轮廓；

b)解码下一轮廓的编码轮廓数据，从而检测其类型并提供一重构的下一轮廓；

c)检查该重构的下一轮廓是否与任一先前重构的轮廓相重叠；

d)如果没有先前重构的轮廓与该重构的下一轮廓相重叠，将该重构的下一轮廓设为当前重构的轮廓；

e)如果该重构的下一轮廓为外部类型并与一先前重构的轮廓相重叠，修改该重构的下一轮廓使不与该先前重构的轮廓相重叠并将该修改后的轮廓设为该当前重构的轮廓；

f)如果该重构的下一轮廓为内部类型并与同一目标的一先前重构的外部轮廓相重叠，修改该重构的下一轮廓使不与该先前重构的外部轮廓相重叠并将该修改后的轮廓设为该当前重构的轮廓；及

g)对其余各轮廓重复所述步骤b)至f)。

3.一种根据具有一个或多个目标的图象中包括的一目标的先前重构的轮廓和一轮廓的轮廓数据，重构该图象中一目标轮廓的装置，其中该图象中的各轮廓为外部轮廓或内部轮廓类型，各轮廓的编码轮廓数据包括一标识各轮廓类型和一所述各轮廓所属的目标的指标，且一外部轮廓优先于同一目标的内部轮廓被重构，所述装置包括：

用于存储一个或多个先前重构的轮廓的装置；

用于解码一当前轮廓的编码轮廓数据，从而检测该当前轮廓的类型并提供一重构的当前轮廓的装置；及

响应于该当前轮廓的类型，用于修改该重构的当前轮廓使不与任一先前重构的轮廓相重叠的装置。

4.根据权利要求3的装置，其中所述修改装置包括：

如果该重构的当前轮廓是外部轮廓类型，用于变更该重构的当前轮廓以使由该变更后的轮廓所定义的一目标不与该外部轮廓类型的任一先前重构的轮廓相重叠的装置；及

如果该重构的当前轮廓是内部轮廓类型，用于改变该重构的当前轮廓以使该改变后的轮廓位于由该当前目标的一先前重构的外部轮廓定义的区域内的装置。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述变更装置具有：

用于检查该重构的当前轮廓是否与该外部类型的任一先前重构的轮廓相重叠的装置；及

用于如果发现任一先前重构的轮廓与该重构的当前轮廓相重叠，变更该重构的当前轮廓并将该变更后的轮廓存储为该当前轮廓的一重构轮廓，且如果反之，存储该重构的当前轮廓为该当前轮廓的重构轮廓的装置。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述改变装置具有：

用于检查该重构的当前轮廓是否与该当前轮廓的任一先前重构的外部轮廓相重叠的装置；及

用于如果任一先前重构的外部轮廓与该重构的当前轮廓相重叠，改变该重构的当前轮廓并存储改变后的轮廓，及如果反之，存储该重构的当前轮廓为该当前轮廓的重构的轮廓的装置。

Images