DE19711670B4

DE19711670B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes

Info

Publication number: DE19711670B4
Application number: DE1997111670
Authority: DE
Inventors: Shi-Hwa Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-03-23
Filing date: 1997-03-20
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2017-03-21
Also published as: KR970068657A; KR100442844B1; JPH1055448A; DE19711670A1; US5881183A; JP3260292B2

Abstract

Verfahren zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes, bei dem
(a) der Flächenschwerpunkt von Punkten im Inneren eines Gegenstandes bestimmt wird,
(b) ein Zuwachswinkel bestimmt wird und
(c) die Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriss des Gegenstandes gebildet werden, indem ein Winkel um den Zuwachswinkel geändert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
(d) die Abstände mit einer DCT Transformation kodiert werden und
(e) eine Koordinate des Flächenschwerpunktes kodiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes nach dem Gattungsbegriff der Patentansprüche 1, 7, 13 und 19 jeweils.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus Kashyap, R.; Chellappa, R:: „Stochastic models for closed boundary analysis: Representation and reconstuction"; Information Theory, IEEE Transactions on; Volume 27, Issue 5, Sept. 1981 Seite(n) 627-637 bekannt.

Das Codieren des Umrisses eines Gegenstandes ist wesentlich für die Objektcodierung sowohl für stehende Bilder als auch für Bewegtbilder. Insbesondere bei der Codierung mit einer niedrigen Bit-Rate, wie beispielsweise der MPEG4-Codierung, muß das Codierungsschema eine hohe Kompressionsrate zeigen, um die Bit-Mengen der codierten Daten so klein wie möglich zu halten, während dennoch eine detaillierte Wiedergabe des ursprünglichen Umrisses geliefert werden soll.

Die in weitestem Umfang verwandte Umrißcodierung ist eine Kettencodierung, die üblicherweise bei Computergraphiken verwandt wird. Bei der Kettencodierung wird ein Codewort für jede Richtung (unter 360°) festgelegt und wird ein Umriß in einer gegebenen Richtung verfolgt und unter Verwendung des für diese Richtung festgelegten Codeworts codiert. Die Kettencodierung führt jedoch zu zu großen Bit-Mengen und bereitet Schwierigkeiten hinsichtlich der Berücksichtigung der zeitlichen Redundanz in der Bildfolge, wie sie bei einem Bewegtbild auftritt, obwohl kein Umrißinformationsverlust auftritt und der ursprüngliche Umriß genau rückgewonnen wird.

Um die Schwierigkeiten bei der Kettencodierung zu überwinden, sind bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, die einen Kompromiß zwischen der Genauigkeit und der Bit-Menge darstellen. Obwohl derartige Verfahren die erzeugten Bit-Mengen verringern können, bestehen die grundsätzlichen Nachteile der Kettencodierung weiter. Es gibt viele Bildverarbeitungsanwendungen, bei denen lediglich eine gro be Wiedergabe des Umrisses eine Gegenstandes ausreicht. Bei derartigen Anwendungen werden statt des Kettencodierverfahrens, das von erheblichen Bit-Mengen begleitet ist, andere Umrißcodierverfahren verwandt, bei denen die Bit-Mengen zum Codieren des Umrisses geringer sind, was jedoch auf Kosten der Vollständigkeit der gelieferten Umrißinformation geht. Ein derartiges Verfahren ist die Polygonalapproximation, bei der der gesamte Umriß eines Gegenstandes über einen inneren oder äußeren Polygonzug approximiert wird. Abgesehen von dem erheblichen Vorteil in der Bit-Ökonomie liefert die Polygonalapproximation jedoch nur eine sehr grobe Wiedergabe des Umrisses.

Um die Schwierigkeit der Polygonalapproximation zu umgehen, wird ein Spline-Approximationsverfahren benutzt. Während beim herkömmlichen Polygonalapproximationsverfahren der Umriß über Liniensegmente approximiert wird, erzielt die Spline-Approximation eine genauere Umrißwiedergabe mit der gleichen Anzahl von Bit, indem nichtlineare Elemente, das heißt Kurvenstücke, verwandt werden. Die Spline-Approximation kann inzwischen durch eine diskrete Sinustransformation DST ersetzt werden, die eine detaillierte Wiedergabe eines komplexeren Umrisses bei der gleichen Effektivität der Polygonalapproximation liefert.

1 der zugehörigen Zeichnung zeigt das Prinzip eines Umrißcodierverfahrens, das eine Kombination der Polygonalapproximation und der diskreten Sinustransformation verwendet. Ein Umriß wird in vier Umrißsegmente aufgeteilt, und jedes Umrißsegment wird als Liniensegment durch die Polygonalapproximation approximiert. Nach der Segmentierung oder Linienapproximation, das heißt nach der Polygonalapproximation, wird ein Approximationsfehler, der gleich dem Abstand zwischen dem Umrißsegment und dem Liniensegment des Polygonalzuges ist, an einer bestimmten Anzahl von Stellen oder an bestimmten Winkeln entlang des Umrisses abgegriffen. Die abgegriffenen Fehlerwerte werden mittels der Ausführung einer diskreten Sinustransformation und Quantisierung codiert. Diese Codierung zeigt einen niedrigen Bit-Verbrauch und kann den Umriß genauer wiedergeben.

Alle oben beschriebenen Codierverfahren sind jedoch auf die Umrißcodierung nur für bewegungslose Bilder, das heißt Standbilder, beschränkt.

Da bei einem Bewegtbild jeder Gegenstand in den aufeinanderfolgenden Teilbildern nahezu die gleiche Form und nahezu die gleiche Position beibehält, besteht im Umriß des Gegenstandes gleichfalls eine zeitliche Redundanz. Die Effektivität der Umrißcodierung für ein Bewegtbild kann daher dadurch verbessert werden, daß der Vorteil einer derartigen zeitlichen Redundanz ausgenutzt wird. Bei einem Beispiel einer Objektumrißcodierung eines Bewegtbildes wird der Gegenstand eines k-ten Teilbildes auf den Gegenstand eines (k-1)-ten Teilbildes gestapelt. Dann werden die Teile des Umrisses, die nicht doppelt vorhanden sind, extrahiert und kettencodiert. Wenn sich jedoch die Umrisse schnell ändern, gibt es soviele zu codierende Umrißsegmente und sollten die Ausgangspunktkoordinaten so häufig codiert werden, daß schließlich der Codierungswirkungsgrad beeinträchtigt ist.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, soll durch die Erfindung ein Umrißcodierverfahren zum Codieren von Bewegtbildern sowie bewegungslosen Bildern geschaffen werden, bei dem die Abstände zwischen einem Flächenschwerpunkt und Randbildpunkten des Umrisses eines Gegenstandes der Reihe nach gemessen und codiert werden.

Durch die Erfindung soll weiterhin eine Bildcodiervorrichtung geschaffen werden, mit der das obige Verfahren durchgeführt werden kann.

Dazu ist das erfindungsgemäße Verfahren so ausgebildet, wie es im Anspruch 1 bzw. Anspruch 7 angegeben ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgestaltet, wie es im Anspruch 13, bzw. im Anspruch 19 angegeben ist.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

1 des Prinzip eines Umrißcodierverfahrens, das eine Kombination einer Polygonalapproximation und einer diskreten Sinustransformation verwendet,
2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Umrißcodierverfahrens für ein bewegungsloses Bild,
3 ein Beispiel der Festlegung eines neuen Flächenschwerpunktes, wenn der Flächenschwerpunkt nicht in das Innere eines Gegenstandes fällt,
4A ein Beispiel mehrerer Abstände zwischen einem Umriß und einem Flächenschwerpunkt bei einem bestimmten Winkel,
4B ein Beispiel eines Umrisses, der unter Verwendung der Abstandsinformation von 4A codiert wurde,
4C die Fehler zwischen dem ursprünglichen Umriß und dem wiederhergestellten Umriß,
5 ein Beispiel der Abstände zwischen einem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten eines Umrisses bei einem Zuwachswinkel d,
6A und 6B in graphischen Darstellungen die nacheinander berechneten Abstände und die DCT-Koeffizienten, die daraus jeweils erhalten wurden,
7A und 7B in Blockschaltbildern Vorrichtungen zum Codieren und Decodieren eines Bewegtbildumrisses gemäß der Erfindung jeweils,
8 ein Beispiel eines Umrisses, eines Flächenschwerpunktes, von Abgriffwinkeln und abgegriffenen Abständen an einem Gegenstand im (k-1)- und im k-ten Teilbild,
9A die Abstände zwischen einem Flächenschwerpunkt und Randbildpunkten an einem Umriß des (k-1)- und k-ten Teilbildes nach Maßgabe der Abgriffswinkel,
9B die jeweiligen Abstandsunterschiede,
9C das Ergebnis einer eindimensionalen DCT-Opera tion an den Unterschieden von 9B,
10 ein Beispiel eines ursprünglichen Bildes, das in einem Experiment verwandt wurde, und
11 ein Beispiel eines Bildes, das auf der Grundlage des Originalbildes von 10 decodiert und wiedergegeben wurde.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes lassen sich sowohl auf bewegungslose als auch bewegte Bilder anwenden, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriß innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches ähnlich sind. Es kann daher eine effektive Energiekonzentration erwartet werden, wenn eine Operation, wie beispielsweise eine DCT-Operation (digitale Kosinustransformation) ausgeführt wird. Da darüber hinaus die Änderung im Umriß zwischen benachbarten Teilbildern klein ist, sind die Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriß ähnlich denen im vorhergehenden Teilbild. Der Unterschied zwischen den entsprechenden Abständen ist daher in benachbarten Teilbildern sehr klein, so daß eine effektive Codierung dadurch erzielt werden kann, daß an diesem Unterschiedswert eine DCT-Operation ausgeführt wird.
2 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes bei einem bewegungslosen Bild.
Im Schritt 101 wird ein Flächenschwerpunkt bestimmt. Der Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) wird zunächst nach den folgenden Gleichungen bestimmt:
wobei (i, j) die Koordinaten eines Punktes in einem Bereich sind, in dem der Gegenstand liegt, und k_{(i, j)} gleich eins ist, wenn (i, j) im Inneren des Gegenstandes liegt, oder gleich null ist, wenn das nicht der Fall ist.
Wenn der Flächenschwerpunkt, der nach den obigen Gleichungen erhalten wird, nicht im Inneren des Gegenstandes liegt, wird ein neuer Flächenschwerpunkt (C'_x, C'_y) erhalten, wie es in 3 dargestellt ist. In 3 bezeichnet (t_x, t_y) den geometrischen Mittelpunkt eines Rechteckes 111, das das kleinste Rechteck ist, das einen Gegenstand 110 umschließt. Der neue Flächenschwerpunkt (C'_x, C'_y) ist der Mittelpunkt eines Liniensegmentes, das durch die Punkte (t_x, t_y) und (C_x, C_y) geht, wenn dieses Liniensegment verlängert und durch den Umriß des Gegenstandes abgeteilt wird.
Im Schritt 102 wird der Zuwachswinkel oder Abgriffswinkel bestimmt. Der Zuwachswinkel kann dabei nach Maßgabe der Gegenstandsgröße und der Kompliziertheit des Umrisses eingestellt werden. Der Zuwachswinkel wird insbesondere wie folgt bestimmt:
wobei L_max der größte Abstand zwischen dem Flächenschwerpunkt und einem Punkt am Umriß des Gegenstandes ist. Je größer der Abstand L_max ist, umso kleiner ist dabei der Zuwachswinkel θ und umso größer ist die Zahl der abgegriffenen Abstände. Bei einigen Anwendungsformen der vorliegenden Erfindung kann daher der Zuwachswinkel unter Verwendung eines Wertes L bestimmt werden, der kleiner als der Wert L_max ist:
wobei einschränkend zu sagen ist, daß das nicht zu einem zu großen Verlust oder Fehler führen darf. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann ein bestimmter Wert, beispielsweise 1° oder 10°, als Zuwachswinkel unabhängig von der Form des Gegenstandes verwandt werden.
Im Schritt 103 wird der Randbildpunkt des Umrisses in einer bestimmten Richtung ausgehend vom bestimmten Flächenschwerpunkt bestimmt und wird der Abstand zwischen dem Umriß und dem Flächenschwerpunkt berechnet. Wenn es mehr als einen Randbildpunkt gibt, wird der Abstand zum weitest entfernten Randbildpunkt bestimmt, der in 4A durch einen Pfeil 200 wiedergegeben ist. Der Grund dafür besteht darin, daß eine Umriß, der das erste Mal wiedergegeben wird, den größten Teil des Gegenstandes einschließen kann, wenn der weiteste Abstand benutzt wird, wie es in 4B dargestellt ist.
Um eine genauere Wiedergabe des Umrisses zu erzielen, werden die Zwischenräume zwischen dem ursprünglichen Umriß des Gegenstandes und dem ersten wiedergegebenen Umriß gebildet, wie es in 4C dargestellt ist. Wenn jeder Zwischenraum eine bestimmte Größe überschreitet, wird das Gesamtcodierverfahren, das in 2 dargestellt ist, für den Zwischenraum ausgeführt, um den Umriß des Zwischenraumes zu codieren. Dieses Verfahren kann wiederholt in Abhängigkeit von der gewünschten Genauigkeit der Umrißwiedergabe ausgeführt werden. Die Codierung der Zwischenräume benötigt keine sehr großen Bit-Mengen, da der Zuwachswinkel zum Abgriff größer als bei der ersten Umrißwiedergabe sein kann. Für die endgültige Umrißwiedergabe wird der Umriß, der nach der zweiten Wiedergabe erhalten wurde, von der ersten Umrißwiedergabe abgezogen oder dieser zuaddiert, wodurch eine genaue Wiedergabe des ursprünglichen Umrisses erhalten wird.
Im Schritt 104 wird festgestellt, ob der obige Arbeitsvorgang für jeden Winkel, das heißt insgesamt für 360° ausgeführt worden ist. Wenn festgestellt wird, daß der obige Arbeitsvorgang nicht für jeden Winkel ausgeführt worden ist, dann wird der Winkel im Schritt 108 erhöht und wird der Schritt 103 erneut ausgeführt.
5 zeigt die Abstände zwischen einem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten an einem Umriß, die über die Schritte 103, 104 und 108 berechnet wurden, wenn der Zuwachswinkel d 11,25° beträgt.
Im Schritt 105 wird eine eindimensionale DCT für die Abstände ausgeführt, die über die Schritte 103, 104 und 108 berechnet wurden. Es kann daher eine effektive Informationskonzentration durch die DCT-Operation erwartet werden, da die berechneten Abstände den benachbarten Abständen ähnlich sind. 6A zeigt die berechneten Abstandswerte und 6B zeigt die DCT-Koeffizienten, die aus den berechneten Abstandswerten erhalten wurden.
Im Schritt 106 werden DCT-Koeffizienten der Abstandsinformation quantisiert.
Im Schritt 107 wird die Koordinate des Flächenschwerpunktes codiert und werden die DCT-Koeffizienten, die im Schritt 106 quantisiert worden sind, mit variabler Länge codiert, wodurch die codierten Enddaten gebildet werden.
Gemäß der Erfindung kann eine Codierung des Umrisses eines Gegenstandes leistungsfähig für Bewegtbilder sowie für bewegungslose Bilder erfolgen.
7A zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Umrißcodiervorrichtung für Bewegtbilder. Die Umrißcodiervorrichtung enthält eine Abstandsextrahiereinrichtung 150, eine DCT-Schaltung 151, einen Quantisierer (Q) 152, einen Codierer 153 mit variabler Länge, einen Umkehrquantisierer 154, eine Umkehr-DCT-Schaltung 155, einen Speicher 156, einen Subtrahierer 157 und einen Addierer 158.
Die Abstandsextrahiereinrichtung 150 berechnet die Abstände zwischen dem bestimmten Flächenschwerpunkt und dem Umriß. Die DCT-Schaltung 151, der Quantisierer 152 und der Codierer 153 mit variabler Länge dienen dazu, die Abstände zu codieren, indem die Schritte 105 bis 107 in 2 ausgeführt werden. Um den Flächenschwerpunkt zu codieren, wird der Unterschied zwischen den wiederhergestellten Flächenschwerpunktskoordinaten eines Gegenstandes im vorhergehenden Bild und im aktuellen Bild codiert. Der Umkehrquantisierer 154 führt eine Umkehrquantisierung der quantisierten DCT-Koeffizienten durch, und die Umkehr-DCT-Schaltung 155 führt eine Umkehr-DCT-Operation an den Daten durch, die vom Umkehrquantisierer 154 ausgegeben werden.
Bei einem Bewegtbild wird der Unterschied zwischen einem Umriß eines Gegenstandes in einem vorhergehenden Teilbild, der im Speicher 156 gespeichert ist, und einem Umriß eines aktuellen Teilbildes im Subtrahierer 157 berechnet, solange der Gegenstand nicht zum ersten Teilbild gehört und kein neuer Gegenstand ist. Der Unterschied liegt an der DCT-Schaltung 151. In diesem Fall werden die in der Umkehr-DCT-Schaltung 155 erzeugten Daten, die gleich dem Umkehr-DCT-Wert des Umrißunterschiedes sind, einem im Speicher 156 gespeicherten Umriß im Addierer 156 zuaddiert, wodurch ein neuer Umriß erhalten wird. Der neue Umriß wird im Speicher 156 gespeichert und zum Codieren der folgenden Umrißinformation verwandt.
Die Codiervorrichtung von 7A kann andererseits auch für bewegungslose Bilder ohne konstruktive Abwandlung benutzt werden.
7B zeigt das Blockschaltbild einer Decodiervorrichtung zum Decodieren der Umrißinformation, die in der Codiervorrichtung von 7A codiert worden ist. Die Decodiervorrichtung enthält einen Decodierer 160 mit variabler Länge, einen Umkehrquantisierer 161, eine Umkehr-DCT-Schaltung 162, einen Speicher 163 und einen Addierer 164.
Der Decodierer 160 mit variabler Länge bestimmt, ob ein empfangener Bit-Strom aus DCT-Koeffizienten einer Umrißinformation oder einer Flächenschwerpunktsinformation besteht. Der Umkehrquantisierer 161 und die Umkehr-DCT-Schaltung 162 führen eine Umkehrquantisierung und eine Umkehr-DCT-Operation der DCT-Koeffizienten der Umrißinformation jeweils in der gleichen Weise wie der Quantisierer 156 und die Umkehr-DCT-Schaltung 155 in 7A durch. Der Addierer 164 addiert die umkehr-DCT-transformierte Umrißinformation zu der Umrißinformation, die im Speicher 163 gespeichert ist, wodurch eine neue Umrißinformation erzeugt wird und die neue Umrißinformation im Speicher 163 gespeichert wird.
8 zeigt den Umriß, den Flächenschwerpunkt, die Abgriffwinkel und die abgegriffenen Abstände eines Gegenstandes im (k-1)-ten und im k-ten Teilbild, die von der Abstandsextrahiereinrichtung 150 in 7A extrahiert wurden. Die Information des Gegenstandes im (k-1)-ten Teilbild ist dabei im Speicher 156 von 7A gespeichert.
9A zeigt die Abstände zwischen einem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriß des (k-1)-ten und des k-ten Teilbildes nach Maßgabe einer Abgriffwinkelfolge, 9B zeigt die jeweiligen Abstandsunterschiede und 9C zeigt das Ergebnis einer eindimensionalen DCT-Operation an den Unterschieden von 9B.
10 zeigt ursprüngliche Umrisse eines Tennisspie lers in einem Testbewegtbild, und 11 zeigt ein Bild, das aus dem Bild von 10 codiert und anschließend unter Verwendung der erfindungsgemäßen Codier- und Decodiervorrichtungen wieder rückgebildet wurde. Wie es oben beschrieben wurde, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes eine einzige Koordinate während der Umrißcodierung für ein bewegungsloses Bild codiert. Bei einem Bewegtbild werden die Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriß berechnet und DCT-transformiert, so daß nur die Unterschiede der Koordinate des Flächenschwerpunktes und der Abstände zwischen einem vorhergehenden Teilbild und einem aktuellen Teilbild codiert werden, wodurch eine genauere Umrißwiedergabe erzielt wird und ein höherer Kompressionseffekt erreicht wird.
Da die erfindungsgemäße Ausbildung ohne weiteres auf die Zwischenbildcodierung für Videobilder ausgeweitet werden kann, kann wirksam eine Umrißcodierung für Bewegtbilder sowie für bewegungslose Bilder erfolgen.

Claims

Verfahren zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes, bei dem (a) der Flächenschwerpunkt von Punkten im Inneren eines Gegenstandes bestimmt wird, (b) ein Zuwachswinkel bestimmt wird und (c) die Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriss des Gegenstandes gebildet werden, indem ein Winkel um den Zuwachswinkel geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass (d) die Abstände mit einer DCT Transformation kodiert werden und (e) eine Koordinate des Flächenschwerpunktes kodiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (a) der Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) bestimmt wird durch
wobei (i, j) die Koordinate eines Punktes in einem Bereich ist, in dem der Gegenstand liegt, und k_{(i, j)} gleich eins ist, wenn (i, j) in das Innere des Objektes fällt, und gleich null ist, wenn das nicht der Fall ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (a) dann, wenn der berechnete Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) nicht in das Innere des Gegenstandes fällt, ein neuer Flächenschwerpunkt als ein Mittelpunkt unter Punkten bestimmt wird, die im Inneren des Gegens tandes und auf einer Linie liegen, die durch (C_x, C_y) und den geometrischen Mittelpunkt eines Rechtecks geht, das das kleinste Rechteck ist, das den Gegenstand umschließt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuwachswinkel nach Maßgabe der Größe des Gegenstandes und der Kompliziertheit des Umrisses festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn es mehrere Randbildpunkte für einen Winkel im Schritt (c) gibt, der Abstand zum am weitesten entfernten Randbildpunkt gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (c) der Winkel der Reihe nach um den Zuwachswinkel geändert wird.
Verfahren zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes, bei dem (a) der Flächenschwerpunkt von Punkten im Inneren des Gegenstandes bestimmt wird, (b) ein Zuwachswinkel bestimmt wird und (c) die Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriss des Gegenstandes gebildet werden, indem ein Winkel um den Zuwachswinkel geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass (d) der Unterschied zwischen dem Abstand des Flächenschwerpunktes zu den Randbildpunkten des Umrisses des Gegenstandes in einem aktuellen Teilbild und in einem vorhergehenden Teilbild und der Unterschied zwischen einer Koordinate des Flächenschwerpunktes des Gegenstandes im aktuellen Teilbild und im vorhergehenden Teilbild codiert werden, wo bei das Codieren eine DCT Transformation umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (a) der Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) bestimmt wird durch:
wobei (i, j) die Koordinate eines Punktes in einem Bereich ist, in den der Gegenstand fällt, und k_{(i, j)} gleich eins ist, wenn (i, j) in das Innere des Gegenstandes fällt, und gleich null ist, wenn das nicht der Fall ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (a) dann, wenn der berechnete Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) nicht in das Innere des Gegenstandes fällt, ein neuer Flächenschwerpunkt als Mittelpunkt unter Punkten bestimmt wird, die im Inneren des Gegenstandes und auf einer Linie liegen, die durch (C_x, C_y) und den geometrischen Mittelpunkt eines Rechtecks geht, das das kleinste Rechteck ist, das den Gegenstand umschließt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuwachswinkel nach Maßgabe der Größe des Gegenstandes und der Kompliziertheit des Umrisses festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn es mehrere Randbildpunkte für einen Winkel im Schritt (c) gibt, der Abstand zum am weitesten entfernt liegenden Randbildpunkt gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (c) der Winkel der Reihe nach um den Zuwachswinkel geändert wird.
Vorrichtung zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes mit einer Flächenschwerpunktsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen des Flächenschwerpunktes im Inneren des Gegenstandes, einer Zuwachswinkelbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Zuwachswinkels und einer Recheneinrichtung zum Bilden der Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt und den Randbildpunkten am Umriss des Gegenstandes, indem ein Winkel um den Zuwachswinkel geändert wird, gekennzeichnet durch eine Codiereinrichtung, die die Abstände mit einer DCT Transformation und eine Koordinate des Flächenschwerpunktes codiert.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenschwerpunktsbestimmungseinrichtung den Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) durch
bestimmt, wobei (i, j) die Koordinate eines Punktes in einem Be reich ist, in dem der Gegenstand liegt, und k_{(i, j)} gleich eins ist, wenn (i, j) in das Innere des Gegenstandes fällt, und gleich null ist, wenn das nicht der Fall ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenschwerpunktsbestimmungseinrichtung einen neuen Flächenschwerpunkt bestimmt, wenn der berechnete Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) nicht in das Innere des Gegenstandes fällt, und zwar als Mittelpunkt unter Punkten, die im Inneren des Gegenstandes und auf einer Linie liegen, die durch (C_x, C_y) und den geometrischen Mittelpunkt eines Rechtecks geht, das das kleinste Rechteck ist, das den Gegenstand umschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuwachswinkelbestimmungseinrichtung den Zuwachswinkel nach Maßgabe der Größe des Gegenstandes und der Kompliziertheit des Umrisses festlegt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung den Abstand zum am weitesten entfernten Randbildpunkt wählt, wenn es für einen Winkel mehrere Randbildpunkte gibt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinrichtung den Winkel nacheinander um den Zuwachswinkel ändert.
Vorrichtung zum Codieren des Umrisses eines Gegenstandes unter Verwendung des Flächenschwerpunktes mit einer Abstandsextrahiereinrichtung (150) zum Bilden der Abstände zwischen dem Flächenschwerpunkt von Punkten im Inneren eines Gegenstandes und den Randbildpunkten am Umriss des Gegenstandes, in dem ein Winkel um einen Zuwachswinkel geändert wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen (151, 152, 153) zum Codieren des Unterschiedes zwischen dem Abstand des Flächenschwerpunktes zu den Randbildpunkten am Umriß des Gegenstandes im aktuellen Teilbild, der durch die Abstandsextrahiereinrichtung (150) ausgegeben wird, und im vorhergehenden Teilbild, und des Unterschiedes zwischen einer Koordinate des Flächenschwerpunktes des Gegenstandes im aktuellen Teilbild und im vorhergehenden Teilbild, die eine DCT-Schaltung (151) zum Ausführen einer diskreten Kosinustransformation bezüglich des Unterschiedes zwischen den Abständen und des Unterschiedes zwischen den Koordinaten der Flächenschwerpunkte, um nach einer diskreten Kosinustransformation transformierte Daten auszugeben, umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Codiereinrichtungen (151, 152, 153) einen Quantisierer (152) zum Quantisieren der transformierten Daten, um quantisierte Daten auszugeben, und einen Codierer (153) mit variabler Länge umfassen, um die quantisierten Daten mit variabler Länge zu codieren.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsextrahiereinrichtung (150) den Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) nach
bestimmt, wobei (i, j) eine Koordinate eines Punktes in einem Bereich ist, in dem der Gegenstand liegt, und k_{(i, j)} gleich eins ist, wenn (i, j) im Inneren des Gegenstandes liegt, und gleich null ist, wenn das nicht der Fall ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsextrahiereinrichtung (150) einen neuen Flächenschwerpunkt bestimmt, wenn der berechnete Flächenschwerpunkt (C_x, C_y) nicht im Inneren des Gegenstandes liegt, und zwar als Mittelpunkt unter Punkten, die im Inneren des Gegenstandes und auf einer Linie liegen, die durch (C_x, C_y) und den geometrischen Mittelpunkt eines Rechteckes geht, das das kleinste Rechteck ist, das den Gegenstand umschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsextrahiereinrichtung (150) den Zuwachswinkel nach Maßgabe der Größe des Gegenstandes und der Kompliziertheit des Umrisses festlegt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsextrahiereinrichtung (150) den Abstand zum am weitesten entfernten Randbildpunkt wählt, wenn es mehrere Randbildpunkte für einen bestimmten Winkel gibt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsextrahiereinrichtung (150) den Winkel der Reihe nach um den Zuwachswinkel ändert.