CN1251152C - 任意形状编码方法 - Google Patents

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Abstract

一种任意形状对象的编码方法。包括(a)判定在视频对象层(VOL)中的形状是否为任意形状；(b)如果为任意形状，计算每幅画面中视频对象平面(VOP)的尺寸；(c)对有关VOP中所有宏块是否为非透明的每幅画面的信息进行编码；(d)如果每幅画面的形状并非全部非透明，对宏块单元中的VOP进行编码；(e)如果VOL中的形状被判定为非任意形状，或是完全非透明的，由宏块仅对VOP中的动作及纹理信息进行编码。

Description

任意形状编码方法
技术领域
本发明涉及对任意形状对象进行编码的方法，特别涉及一种在对整个显示区域内所有象素作为一个对象的纹理时，对对象的任意状进行有效编码的方法。
背景技术
如图1所示，一个具有任意形状的对象一般按照形状及纹理进行划分。
如MPGE4视频VM(版本7.0)中所描述的，一种常规的任意形状编码方法是按照图2中的步骤进行实施的。
首先，要判定视频对象层(VOL)中的形状是否是任意形状(步骤110)。
如果VOL中的形状是任意形状，针对称为视频对象平面(VOP)的每一幅画面，对象的尺寸(宽度、高度等)都要进行计算(步骤120)，随后要进行每块的动作、形状及纹理的编码(步骤140)。
另一方面，如果VOL中的形状是非任意形状，那么就预先设定矩形框，因此，宏块只进行动作及纹理的编码(步骤150)。
正如图3中t+3时刻画面所示，在某一屏幕上，屏幕的整个区域中的所有象素可以被当作一个具有任意形状的对象的纹理。当使用如图2所示的常规方法进行形状编码时，组成屏幕的每个宏块的形状信息都必须包括在传输的数据流中，甚至是当整个屏幕只被具有任意形状对象的纹理占满时。
当对象的纹理占满整个屏幕，宏块的形状信息是无用的。因此，在传输数据中包括这样无用的信息将是无效的，因为形状信息需要额外的计算时间。
发明内容
为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种当整个显示区域内所有象素作为一个对象的纹理时对任意形状对象进行有效编码的方法。
为了获得以上目的，所提供的任意形状编码方法由以下步骤组成：(a)判定在一个影像对象层(VOL)中的形状是否是任意形状；(b)在步骤(a)中，如果的VOL中的形状被判定为任意形状，则计算每一幅画面中视频对象平面(VOP)的尺寸；(c)对每幅画面的VOP中所有宏块是否对非透明的信息进行编码；(d)在步骤(c)中，如果每幅画面的形状被判定不是全部非透明的，则对宏块中的VOP进行编码；(e)如果步骤(a)中的VOL中的形状被判定为非任意形状，或者如果步骤(c)中一幅画面的VOP中的形状判定为完全非透明的，则针对宏块，仅对VOP中的动作及纹理进行编码。
通过对一个优选实施例的详细描述及结合如下附图的说明，本发明以上的目的及优点将会变得更加明显。
附图说明
图1是显示说明具有任意形状的对象的组成部分的框图；
图2是举例说明具有任意形状对象的常规编码方法的流程图；
图3是用时间画面显示的具有任意形状对象的框图；
图4是举例说明按照本发明的任意形状编码方法的流程图。
具体实施方式
在下面的实例中，视频对象层(VOL)指明当一个对象延时间轴移动时，属于预定时间段内的图象画面的一个完整的对象，而视频对象平面(VOP)指明了在某一给定时刻所处理的静止屏幕。这样VOL包括预定时间段中每一时刻的VOP。
VOL的宽度及高度与电视接收机或PC机监视器的显示尺寸相同。
当要被编码的VOL的对象是任意形状时，包括任意形状的最小矩形域就成为了VOP。这样，每幅画面中的VOP的宽度及高度是不同的。如果VOL的编码的对象是矩形，VOP的尺寸固定为VOL中指定的宽度及高度。
这样，图3所示的4幅画面的宽度及高度与VOL中的相同，并且，包括矩形画面中星形对象的最小矩形区域的高度及宽度与VOP的高度及宽度相同。
参见图4，按照本发明的任意形状编码方法包括以下步骤：判定VOL(VOL-shape)的形状是否是任意形状(步骤210)；计算每幅画面的VOP的尺寸(步骤220)，对每幅画面中所有宏块是否是非透明的信息进行编码(步骤240)，如果屏幕中不是所有宏块都是非透明的，按照宏块对VOP进行编码(步骤250)；如果VOL中的形状不是任意形状的或画面的VOP中所有宏块都是非透明的，则按照宏块，仅对VOP的动作及纹理信息进行编码(步骤260)。
VOL中对象的形状，按照是任意形状还是非任意形状来划分。这里的任意形状可为任何形状，非任意形状指的是作为一种形状的矩形区域。步骤210判定VOL中对象的形状是否是任意形状。
在步骤220中，如果VOL中的对象的形状是任意形状，那么，每一时刻画面的VOP的宽度要被计算(步骤221)，而且VOP的高度要被计算(步骤222)。
在步骤240中，判定画面中的形状是否占满整个显示区，也就是VOP中的所有宏块是否为非透明的，然后将此信息编码。
这里，为了作出此判定，目标画面要与完全非透明的参考形状进行比较。然后，如果比较后无差异，目标画面就被判定为全部非透明。
在这个实施例中，形状是否完全非透明的判定是在240步作出。无论如何，只有当步骤220中计算的VOP的宽度及高度与VOL的相同时，VOP的高度及宽度与此画面的高度及宽度相同时，VOP的高度及宽度与前一画面中VOP的高度及宽度相同时，或者是以上条件的适当的组合时，形状是否完全非透明这样的判定才能作出，从而减少了判定的次数。
在250步中，如果形状非完全非透明的，则宏块中的形状信息就要被编码(步骤251)，针对宏块动作被编码(步骤252)，针对宏块形状被编码(253)，针对宏块纹理被编码(步骤254)。
在一个宏块单元中，形状信息是按照在透明、非透明及边界区进行分布的。透明区表示没有形状信息的宏块，非透明区表示宏块中的所有象素是对象的形状信息时的情况。边界区表示一些象素具有对象的形状信息，其余象素不具有形状信息的宏块。在按照宏块形状编码的第一步(步骤251)中，宏块的类型信息要进行编码以从编码中排除透明或非透明宏块。
在步骤260中，如果VOL中的形状不是任意形状，或VOP中的形状是完全非透明的，则就要针对宏块仅进行动作编码(步骤261)及纹理编码(步骤262)。
这样，按照本发明，如果VOP中的形状完全非透明，则上面针对宏块进行的形状编码的第一步(步骤251)就不需要了。这样，需要1～3比特的编码步骤将被VOP单元中的1比特编码替代。
按照本发明的任意形状编码的方法，如果整个显示区的所有象素被作为对象的纹理，通过对每个VOP仅用1比特信息进行编码，就可以获得任意形状的编码，而不必进行每宏块1～3比特形状信息的传输。
如果VOP中的形状是完全非透明的，基于宏块编码所需的模块数将由4块减为2块，从而，减少了编码的计算量。
为了评估本发明的性能，在VOP中的形状是完全非透明情况下，本发明的形状编码数与常规方法的编码数进行了比较，结果如表1所示。
表1
  VOP尺寸  本发明  常规方法
  CCIR 601(720×480)  1(标志)比特  1530(MB)×2比特(平均信息量)＝2,700比特
  CIF(352×288)  1(标志)比特  396×2比特＝792比特
  QCIF(176×144)  1(标志)比特  99×2比特＝198比特
  随机(2048×2048)  1(标志)比特  16384×2比特＝32,768比特
如表1所示，常规方法中的形状编码数是VOP中宏块数的2倍，而本发明的形状编码数是每个VOP1比特。

Claims (5)

1.一种任意形状编码方法，包括以下步骤：
(a)判定视频对象层VOL中的形状是否是任意形状；
(b)如果在步骤(a)VOL中的形状被判断是任意形状，则计算每幅画面中视频对象平面VOP的尺寸；
(c)对每幅画面VOP中所有宏块是否为非透明的信息进行编码；
(d)如果步骤(c)中的每幅画面的形状被判定为非完全非透明，则对宏块单元中VOP进行编码；
(e)如果在步骤(a)VOL中的形状被判定为非任意的，或步骤(c)中一幅画面的VOP中的形状被判定为完全非透明，则针对宏块，仅对VOP中的动作及纹理信息进行编码。
2.权利要求1的任意形状编码方法，其特征在于，步骤(b)包括以下子步骤：及
计算每幅画面中VOP的宽度；然后
计算每幅画面中VOP的高度，
其中，只有当VOP的宽度及高度与VOL的相同时，才能作出形状是否完全非透明的判定。
3.权利要求1的任意形状编码方法，其特征在于，步骤(b)包括以下子步骤：
计算每幅画面中VOP的宽度；及
计算每幅画面中VOP的高度，
其中，只有当VOP的宽度及高度与相应画面的高度及宽度相同时，才能作出形状是否完全非透明的判定。
4.权利要求1的任意形状编码方法，其特征在于，步骤(b)包括以下子步骤：
计算每幅画面中VOP的宽度；及
计算每幅画面中VOP的高度，
其中，只有当VOP的宽度及高度与前幅画面中VOP的高度及宽度相同时，才能作出形状是否完全非透明的判定。
5.权利要求4的任意形状编码方法，其特征在于，步骤(c)包括以下子步骤：
对每幅画面中当前VOP的形状与前面VOP形状是否相同的信息进行编码；及
如果判定当前VOP的形状与前面VOP的形状相同，则利用形状信息，仅对动作及纹理信息进行编码。
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