DE19944301A1 - Method and arrangement for processing or inverse processing of at least part of an image, as well as computer program products and computer-readable storage medium - Google Patents
Method and arrangement for processing or inverse processing of at least part of an image, as well as computer program products and computer-readable storage mediumInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und Anordnungen zur Bearbei tung bzw. inversen Bearbeitung zumindest eines Teils eines Bildes.The invention relates to methods and arrangements for processing processing or inverse processing of at least part of a Picture.
Solche Verfahren und solche Anordnungen sind aus [1] bekannt.Such methods and such arrangements are known from [1].
Aus [1] ist ein Verfahren zur Codierung eines digitalisierten Bildes bekannt.From [1] is a method for coding a digitized Known image.
Das digitalisierte Bild weist Bildpunkte auf, denen Codie rungsinformation zugeordnet ist.The digitized image has pixels that Codie information is assigned.
Unter Codierungsinformation ist Helligkeitsinformation (Lumi nanzinformation) oder Farbinformation (Chrominanzinformation) zu verstehen.Under coding information is brightness information (Lumi nance information) or color information (chrominance information) to understand.
Die Bildpunkte werden in Bildblöcke von 8 . 8 Bildpunkten oder auch 16 . 16 Bildpunkten gruppiert und die Bildblöcke werden einer Diskreten Cosinus Transformation (DCT) als Transformationscodierung unterzogen.The pixels are divided into blocks of 8. 8 pixels or also 16. 16 pixels grouped and the image blocks are called a Discrete Cosine Transformation (DCT) Subjected to transformation coding.
Unter einer Transformationscodierung ist im weiteren eine Spektraltransformation zu verstehen, z. B. die DCT, die Dis krete Sinus Transformation oder auch die Diskrete Fourier Transformation.Below is a transformation coding To understand spectral transformation, e.g. B. the DCT, the Dis krete sine transformation or also the discrete Fourier Transformation.
Ergebnis der Transformation sind Transformationskoeffizien ten, die unter Verwendung einer Lauflängencodierung (Run- Length Coding) und einer Entropiecodierung, z. B. einer Huff man-Codierung codiert werden. The result of the transformation are transformation coefficients which are run-length encoded (run- Length coding) and entropy coding, e.g. B. a Huff man coding.
Im Rahmen des bekannten Codierungsverfahrens werden zwei un terschiedliche Codierungsmodi eingesetzt, die als INTER- Bildcodierungsmodus bzw. INTRA-Bildcodierungsmodus bezeichnet werden.In the context of the known coding method, two un Different coding modes are used, which as INTER- Image coding mode or INTRA image coding mode become.
Im Rahmen des INTER-Bildcodierungsmodus werden die Differen zen von Codierungsinformationen zweier zeitlich aufeinander folgender Bilder DCT-transformiert und codiert.In the context of the INTER image coding mode, the differences zen of coding information of two in time following pictures DCT-transformed and encoded.
Im Rahmen des INTRA-Bildcodierungsmodus wird die gesamte Co dierungsinformation eines Bildes DCT-transformiert und co diert.As part of the INTRA image coding mode, the entire Co dation information of an image DCT-transformed and co dated.
Nachteilig an dem Verfahren im INTRA-Bildcodierungsmodus ist insbesondere der große Bedarf an Bits zur Codierung des Bil des.A disadvantage of the method in the INTRA image coding mode in particular the great need for bits for coding the Bil of.
Im Rahmen der Decodierung des codierten Bildes, also der Re konstruktion des codierten Bildes, werden die Transformati onskoeffizienten einer inversen Quantisierung sowie einer in versen Transformationscodierung der einzelnen Transformati onskoeffizienten unterzogen, um einzelne Bildblöcke zu rekon struieren.As part of the decoding of the encoded picture, that is, the Re construction of the coded image, the transformi on coefficients of an inverse quantization and an in verse transformation coding of the individual transforms on coefficients to reconstruct individual image blocks structure.
Aus den rekonstruierten Bildblöcken wird unter Verwendung ei nes Bewegungskompensationsverfahrens das Bild rekonstruiert.The reconstructed image blocks are used using ei The motion compensation process reconstructs the image.
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, Verfahren so wie Anordnungen zum Bearbeiten eines Bildes anzugeben, mit dem bzw. denen eine Codierung der Transformationskoeffizien ten mit einer gegenüber dem bekannten Verfahren verringerten Anzahl Bits ermöglicht wird.The invention is therefore based on the problem, method as above how to specify arrangements for editing an image with a coding of the transformation coefficients ten with a reduced compared to the known method Number of bits is enabled.
Das Problem wird durch die Verfahren, die Anordnungen sowie die Computerprogramm-Erzeugnisse und die computerlesbaren Speichermedien mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Pa tentansprüchen gelöst. The problem is caused by the procedures, the arrangements as well computer program products and computer readable Storage media with the features according to the independent Pa claims resolved.
Bei einem Verfahren zur Bearbeitung zumindest eines Teils ei nes Bildes mit Bildpunkten, denen Codierungsinformation zuge ordnet ist, wird mindestens ein vorgegebener Codierungswert von jeder Codierungsinformation subtrahiert. Die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsinformationen werden einer Transformation unterzogen.In a method for processing at least a part of egg nes image with pixels, which encoding information is ordered, at least one predetermined coding value subtracted from each coding information. The pixels with the subtracted coding information one Undergone transformation.
Bei einem Verfahren zur inversen Bearbeitung zumindest eines Teils eines transformierten Bildes mit transformierten Bild punkten, denen transformierte subtrahierte Codierungsinforma tion und mindestens ein vorgegebener Codierungswert zugeord net ist, werden die transformierten Bildpunkte mit den trans formierten subtrahierten Codierungsinformationen einer inver sen Transformation unterzogen. Der vorgegebene Codierungswert wird jeder subtrahierten invers transformierten Codierungsin formation hinzuaddiert.In a method for inverse processing at least one Part of a transformed image with transformed image score that transformed subtracted coding information tion and at least one predetermined coding value net, the transformed pixels with the trans formed subtracted coding information of an inverter undergone transformation. The default coding value each subtracted inversely transformed coding formation added.
Eine Anordnung zur Bearbeitung zumindest eines Teils eines
Bildes mit Bildpunkten, denen Codierungsinformation zugeord
net ist, enthält einen Prozessor, der derart eingerichtet
ist, daß folgende Schritte durchführbar sind:
An arrangement for processing at least a part of an image with pixels to which coding information is assigned contains a processor which is set up in such a way that the following steps can be carried out:
- - mindestens ein vorgegebener Codierungswert wird von jeder Codierungsinformation subtrahiert, und- At least one predetermined coding value is used by everyone Coding information subtracted, and
- - die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsinformatio nen werden einer Transformation unterzogen.- The pixels with the subtracted coding information are undergoing a transformation.
Eine Anordnung zur inversen Bearbeitung zumindest eines Teils
eines transformierten Bildes mit transformierten Bildpunkten,
denen transformierte subtrahierte Codierungsinformation und
mindestens ein vorgegebener Codierungswert zugeordnet ist,
weist einen Prozessor auf, der derart eingerichtet ist, daß
folgende Schritte durchführbar sind:
An arrangement for the inverse processing of at least a part of a transformed image with transformed pixels, to which transformed subtracted coding information and at least one predetermined coding value is assigned, has a processor which is set up in such a way that the following steps can be carried out:
- - die transformierten Bildpunkte mit den transformierten sub trahierten Codierungsinformationen werden einer inversen Transformation unterzogen, und - The transformed pixels with the transformed sub traced coding information becomes an inverse Undergone transformation, and
- - der Codierungswert wird jeder subtrahierten invers trans formierten Codierungsinformation hinzuaddiert.- The coding value becomes inversely trans every subtracted formed coding information added.
Ein Computerprogramm-Erzeugnis umfaßt ein computerlesbares
Speichermedium, auf dem ein Programm gespeichert ist, das es
einem Computer ermöglicht, nachdem es in einen Speicher des
Computers geladen worden ist, folgende Schritte durchzuführen
zur Bearbeitung zumindest eines Teils eines Bildes mit Bild
punkten, denen Codierungsinformation zugeordnet ist:
A computer program product comprises a computer-readable storage medium on which a program is stored which, after it has been loaded into a memory of the computer, enables a computer to carry out the following steps for processing at least a part of an image with image points which are associated with coding information is:
- - mindestens ein vorgegebener Codierungswert wird von jeder Codierungsinformation subtrahiert, und- At least one predetermined coding value is used by everyone Coding information subtracted, and
- - die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsinformatio nen werden einer Transformation unterzogen.- The pixels with the subtracted coding information are undergoing a transformation.
Auf einem computerlesbares Speichermedium ist ein Programm
gespeichert, das es einem Computer ermöglicht, nachdem es in
einen Speicher des Computers geladen worden ist, folgende
Schritte durchzuführen zur Bearbeitung zumindest eines Teils
eines Bildes mit Bildpunkten, denen Codierungsinformation zu
geordnet ist:
A program is stored on a computer-readable storage medium, which, after it has been loaded into a memory of the computer, enables a computer to carry out the following steps for processing at least a part of an image with pixels to which coding information is assigned:
- - mindestens ein vorgegebener Codierungswert wird von jeder Codierungsinformation subtrahiert, und- At least one predetermined coding value is used by everyone Coding information subtracted, and
- - die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsinformatio nen werden einer Transformation unterzogen.- The pixels with the subtracted coding information are undergoing a transformation.
Ein weiteres Computerprogramm-Erzeugnis umfaßt ein computer
lesbares Speichermedium, auf dem ein Programm gespeichert
ist, das es einem Computer ermöglicht, nachdem es in einen
Speicher des Computers geladen worden ist, folgende Schritte
durchzuführen zur inversen Bearbeitung zumindest eines Teils
eines transformierten Bildes mit transformierten Bildpunkten,
denen transformierte subtrahierte Codierungsinformation und
mindestens ein vorgegebener Codierungswert zugeordnet ist:
Another computer program product comprises a computer-readable storage medium on which a program is stored which, after it has been loaded into a memory of the computer, enables a computer to carry out the following steps for the inverse processing of at least a part of a transformed image with transformed pixels , which is assigned transformed subtracted coding information and at least one predetermined coding value:
- - die transformierten Bildpunkte mit den transformierten sub trahierten Codierungsinformationen werden einer inversen Transformation unterzogen, und - The transformed pixels with the transformed sub traced coding information becomes an inverse Undergone transformation, and
- - der Codierungswert wird jeder subtrahierten invers trans formierten Codierungsinformation hinzuaddiert.- The coding value becomes inversely trans every subtracted formed coding information added.
Auf einem weiteren computerlesbares Speichermedium ist ein
Programm gespeichert, das es einem Computer ermöglicht, nach
dem es in einen Speicher des Computers geladen worden ist,
folgende Schritte durchzuführen zur inversen Bearbeitung zu
mindest eines Teils eines transformierten Bildes mit trans
formierten Bildpunkten, denen transformierte subtrahierte Co
dierungsinformation und mindestens ein vorgegebener Codie
rungswert zugeordnet ist:
A program is stored on a further computer-readable storage medium, which enables a computer, after it has been loaded into a memory of the computer, to carry out the following steps for the inverse processing of at least part of a transformed image with transformed pixels, which transformed subtracted Co dation information and at least one predetermined coding value is assigned:
- - die transformierten Bildpunkte mit den transformierten sub trahierten Codierungsinformationen werden einer inversen Transformation unterzogen, und- The transformed pixels with the transformed sub traced coding information becomes an inverse Undergone transformation, and
- - der Codierungswert wird jeder subtrahierten invers trans formierten Codierungsinformation hinzuaddiert.- The coding value becomes inversely trans every subtracted formed coding information added.
Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß im Rahmen einer Codierung eines Bildes im INTRA- Bildcodierungsmodus gegenüber der bekannten Vorgehensweise eine erhebliche Einsparung benötigter Bits erreicht wird.An advantage of the invention can be seen in particular in that within the framework of coding an image in the INTRA Image coding mode compared to the known procedure a considerable saving in the required bits is achieved.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.Preferred developments of the invention result from the dependent claims.
Die im weiteren beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich auf die Verfahren, die Anordnungen sowie die Computerpro gramm-Erzeugnisse und die computerlesbaren Speichermedien.The further developments described below relate on the procedures, the orders and the computer pro gram products and computer readable storage media.
Die Erfindung kann sowohl in Software als auch in Hardware, beispielsweise unter Verwendung einer speziellen elektrischen Schaltung, realisiert werden.The invention can be used both in software and in hardware, for example using a special electrical Circuit.
In einer Weiterbildung wird das Verfahren auf das gesamte Bild angewendet. In a further training the procedure is based on the whole Image applied.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der vorgegebene Codie rungswert ermittelt durch Bildung eines Mittelwerts der Co dierungsinformationen, die Bildpunkten des Teils des Bildes zugeordnet sind. Auf diese Weise wird ein Codierungswert er mittelt, der den durchschnittlichen Gehalt von Codierungsin formation pro Bildpunkt in dem zu codierenden Bild bzw. Teil des Bildes repräsentiert. Durch Subtraktion des Mittelwerts von jeder Codierungsinformation eines Bildpunkts und Codie rung des Mittelwerts selbst wird im Durchschnitt eine weitere Reduktion der insgesamt zur Codierung des Bildes bzw. Teils benötigten Bits erreicht.In a further embodiment, the predetermined code averaging value determined by averaging the Co dation information, the pixels of the part of the image assigned. In this way, it becomes a coding value which averages the average content of coding in formation per pixel in the image or part to be coded represents the image. By subtracting the mean of each coding information of a pixel and coding The average itself becomes another on average Reduction of the total for coding the image or part required bits reached.
Der Teil des Bildes kann durch Anwendung eines Verfahrens zur Objektermittlung innerhalb des Bildes ermittelt werden, wobei das als Teil des Bildes verwendet wird, in dem sich das ermittelte Objekt befindet.The part of the picture can be made using a process be determined for object detection within the image, which is used as part of the image in which the determined object is located.
Der Teil des Bildes kann ferner durch Anwendung eines Kan tendetektionsverfahrens ermittelt werden.The portion of the image can also be viewed using a can detection method can be determined.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist es vorgese
hen, daß
In a further preferred development, it is hen that
- - der Bildinhalt des Teils mit verschiedenen gespeicherten Referenzobjektmodellen verglichen wird,- The image content of the part with various saved Reference object models is compared,
- - zu jedem Referenzobjektmodell eine vorgegebene Verteilung von Codierungswerten gespeichert ist,- a predefined distribution for each reference object model of coding values is stored,
- - das Referenzobjektmodell ermittelt wird, das hinsichtlich eines vorgegebenen Ähnlichkeitskriteriums dem Teil des Bil des am besten übereinstimmt,- The reference object model is determined, the regarding a predetermined similarity criterion to the part of the Bil the best match,
- - entsprechend der Form des Referenzobjektmodells die Codie rungswerte von den Codierungsinformationen des Teils des Bildes subtrahiert werden.- the code according to the shape of the reference object model from the coding information of the part of the Image are subtracted.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
In a further embodiment it is provided that
- - das ermittelte Referenzobjekt hinsichtlich der Form und Größe einer Abbildung unterzogen wird, so daß das Referen zobjekt besser hinsichtlich eines vorgegebenen Ähnlich keitskriteriums dem Teil des Bildes übereinstimmt als ohne diese Abbildung,- The determined reference object with regard to the shape and Size is subjected to mapping so that the referencing z object better with respect to a given similar criterion corresponds to the part of the image as without this illustration,
- - die Codierungswerte des abgebildeten Referenzobjekts einer Interpolation unterzogen werden.- The coding values of the reference object shown one Undergo interpolation.
Die Erfindung wird bevorzugt zur Codierung und/oder Decodie rung eines digitalisierten Bildes eingesetzt.The invention is preferred for coding and / or decoding digital image.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dar gestellt und wird im weiteren näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the figures and will be explained in more detail below.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine Skizze, in der der prinzipielle Ablauf des Ver fahrens gemäß dem Ausführungsbeispiels dargestellt ist; Fig. 1 is a sketch in which the basic sequence of the process according to the embodiment is shown;
Fig. 2 eine Anordnung zweier Rechner, einer Kamera und eines Bildschirms, mit denen die Codierung, die Übertragung sowie die Decodierung und Darstellung der Bilddaten erfolgen; Figure 2 shows an arrangement of two computers, a camera and a screen, which carried the encoding, transmission and decoding and displaying the image data.
Fig. 3 eine Skizze einer Vorrichtung zur blockbasierten Co dierung eines digitalisierten Bildes; Fig. 3 is a sketch of an apparatus for block-based Co dation of a digitized image;
In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt mit zwei Rechnern 202, 208 und einer Kamera 201. FIG. 2 shows an arrangement with two computers 202 , 208 and a camera 201 .
Eine Kamera 201 ist mit einem ersten Rechner 202 über eine Leitung 219 verbunden. Die Kamera 201 übermittelt aufgenomme ne Bilder 204 an den ersten Rechner 202. Der erste Rechner 202 verfügt über einen ersten Prozessor 203, der über einen Bus 218 mit einem Bildspeicher 205 verbunden ist. Mit dem er sten Prozessor 203 des ersten Rechners 202 wird ein Verfahren zur Bildcodierung durchgeführt. Auf diese Art codierte Bild daten 206 werden von dem ersten Rechner 202 über eine Kommu nikationsverbindung 207, vorzugsweise eine Leitung oder eine Funkstrecke, zu einem zweiten Rechner 208 übertragen. Der zweite Rechner 208 enthält einen zweiten Prozessor 209, der über einen Bus 210 mit einem Bildspeicher 211 verbunden ist. Mit dem zweiten Prozessor 209 wird ein Verfahren zur Bildde codierung durchgeführt.A camera 201 is connected to a first computer 202 via a line 219 . The camera 201 transmits recorded images 204 to the first computer 202 . The first computer 202 has a first processor 203 which is connected to an image memory 205 via a bus 218 . With the first processor 203 of the first computer 202 , a method for image coding is carried out. Image data 206 encoded in this way is transmitted from the first computer 202 to a second computer 208 via a communication link 207 , preferably a line or a radio link. The second computer 208 contains a second processor 209 , which is connected to an image memory 211 via a bus 210 . A method for image decoding is carried out with the second processor 209 .
Sowohl der erste Rechner 202 als auch der zweite Rechner 208 verfügen jeweils über einen Bildschirm 212 bzw. 213, auf dem die Bilddaten 204 visualisiert werden, wobei die Visualisie rung auf dem Bildschirm 212 des ersten Rechners 202 üblicher weise nur zu Kontrollzwecken erfolgt. Zur Bedienung sowohl des ersten Rechners 202 als auch des zweiten Rechners 208 sind jeweils Eingabeeinheiten vorgesehen, vorzugsweise eine Tastatur 214 bzw. 215, sowie eine Computermaus 216 bzw. 217.Both the first computer 202 and the second computer 208 each have a screen 212 or 213 on which the image data 204 are visualized, the visualization on the screen 212 of the first computer 202 usually taking place only for control purposes. Input units are provided for operating both the first computer 202 and the second computer 208 , preferably a keyboard 214 or 215 , and a computer mouse 216 or 217 .
Die Bilddaten 204, die von der Kamera 201 über die Leitung 219 zu dem ersten Rechner 202 übertragen werden, sind Daten im Zeitbereich, während die Daten 206, die von dem ersten Rechner 202 zu dem zweiten Rechner 208 über die Kommunikati onsverbindung 207 übertragen werden, Bilddaten im Spektralbe reich sind.The image data 204 , which are transmitted from the camera 201 via the line 219 to the first computer 202 , are data in the time domain, while the data 206 , which are transmitted from the first computer 202 to the second computer 208 via the communication link 207 , Image data in the spectral range are rich.
Auf dem Bildschirm 213 werden die decodierten Bilddaten dar gestellt.The decoded image data are displayed on the screen 213 .
Im INTRA-Bildcodierungsmodus wird das gesamte zu codierende Bild einer DCT unterzogen, nicht nur eine Differenzinformati on zweier aufeinanderfolgender Bilder.In the INTRA picture coding mode, the whole to be coded Image subjected to DCT, not just differential information on two successive pictures.
Zu Beginn der Codierung des Bildes im INTRA-
Bildcodierungsmodus wird über alle Bildpunkte des Bildes ein
Codierungswert CW aller Codierungsinformationen gebildet nach
folgender Vorschrift (Schritt 100, vgl. Fig. 1):
At the beginning of the coding of the picture in the INTRA picture coding mode, a coding value CW of all coding information is formed over all picture elements of the picture according to the following rule (step 100 , cf. FIG. 1):
wobei mitbeing with
- - i ein Zeilenindex bezeichnet wird, mit der die Zeile inner halb des Bildes angegeben wird, in der der Bildpunkt liegt,- i denotes a row index with which the row is inside half of the image in which the pixel is located,
- - j ein Spaltenindex bezeichnet wird, mit der die Spalte in nerhalb des Bildes angegeben wird, in der der Bildpunkt liegt,- j denotes a column index with which the column in is specified within the image in which the pixel lies,
- - xi,j die Codierungsinformation bezeichnet wird, die dem Bildpunkt zugeordnet ist, der sich an der Position, be stimmt durch die i-te Zeile und die j-te Spalte, befindet,x i, j denotes the coding information which is assigned to the pixel which is located at the position determined by the i th row and the j th column,
- - n eine Anzahl in dem Bild enthaltener Zeilen bezeichnet wird,N denotes a number of lines contained in the image becomes,
- - m eine Anzahl in dem Bild enthaltener Spalten bezeichnet wird.M denotes a number of columns contained in the image becomes.
In einem weiteren Schritt (Schritt 101) wird der Codierungs
wert CW von allen Codierungsinformationen xi,j der Bildpunkte
subtrahiert, womit subtrahierte Codierungsinformationen Δxi,j
gebildet werden gemäß folgender Vorschrift:
In a further step (step 101 ), the coding value CW is subtracted from all coding information x i, j of the pixels, with which subtracted coding information Δx i, j is formed in accordance with the following rule:
Δxi,j = xi,j - CW ∀ i,j. (2)Δx i, j = x i, j - CW ∀ i, j. (2)
Die subtrahierten Codierungsinformationen Δxi,j werden nun gemäß dem bekannten blockbasierten Bildcodierungsverfahren einer Diskreten Cosinus Transformation unterzogen (Schritt 102) und quantisiert. Durch die Quantisierung werden quantisierte Transformationskoeffizienten 313 gebildet (vgl. Fig. 3).The subtracted coding information Δx i, j is then subjected to a discrete cosine transformation (step 102 ) and quantized in accordance with the known block-based image coding method. Quantized transformation coefficients 313 are formed by the quantization (cf. FIG. 3).
Die quantisierten Transformationskoeffizienten 313 werden in einer Transformationskoeffizientenmatrix gespeichert.The quantized transform coefficients 313 are stored in a transform coefficient matrix.
Anschließend werden die quantisierten Transformationskoeffi zienten 313 gemäß dem Zig-Zag-Scan-Verfahren ausgelesenThe quantized transformation coefficients 313 are then read out in accordance with the Zig-Zag scan method
Die ausgelesenen Transformationskoeffizienten werden einer Lauflängencodierung (Run-Length-Coding) sowie einer Huffman- Codierung als Entropiecodierung in einer Entropiecodierungs einheit unterzogen.The transformation coefficients read out become one Run length coding and a Huffman Coding as entropy coding in an entropy coding unit subjected.
Die entropiecodierten Transformationskoeffizienten sowie der Codierungswert CW werden als codierte Bilddaten 317 über ei nen Kanal, vorzugsweise eine Leitung oder eine Funkstrecke, zu einem Decoder übertragen.The entropy-coded transformation coefficients and the coding value CW are transmitted as coded image data 317 via a channel, preferably a line or a radio link, to a decoder.
Die ausgewählten quantisierten Transformationskoeffizienten 313 werden ferner einem Rückwärtspfad zugeführt.The selected quantized transform coefficients 313 are also fed to a reverse path.
In der inversen Quantisierungseinheit 315 erfolgt eine inver se Quantisierung der quantisierten Spektralkoeffizienten 313. So gewonnene Spektralkoeffizienten 318 werden einer inversen Transformationscodierungseinheit 319 (Inverse Diskrete Cosi nus Transformation, IDCT) zugeführt. Rekonstruierte Codie rungswerte (auch Differenzcodierungswerte) 320 werden im Dif ferenzbildmodus einem Addierer 321 zugeführt. Der Addierer 321 erhält ferner Codierungswerte eines Bildblocks, die sich aus einem zeitlich vorangegangenen Bild nach einer bereits durchgeführten Bewegungskompensation ergeben. Mit dem Addie rer 321 werden rekonstruierte Bildblöcke 322 gebildet und in einem Bildspeicher 323 abgespeichert.An inverse quantization of the quantized spectral coefficients 313 takes place in the inverse quantization unit 315 . Spectral coefficients 318 obtained in this way are fed to an inverse transformation coding unit 319 (inverse discrete cosine transformation, IDCT). Reconstructed coding values (also differential coding values) 320 are supplied to an adder 321 in the differential image mode. The adder 321 also receives coding values of an image block which result from a temporally preceding image after motion compensation has already been carried out. Reconstructed image blocks 322 are formed with the adder 321 and stored in an image memory 323 .
Chrominanzwerte 324 der rekonstruierten Bildblöcke 322 werden aus dem Bildspeicher 323 einer Bewegungskompensationseinheit 325 zugeführt. Für Helligkeitswerte 326 erfolgt eine Interpo lation in einer dafür vorgesehenen Interpolationseinheit 327. Anhand der Interpolation wird die Anzahl in dem jeweiligen Bildblock enthaltener Helligkeitswerte vorzugsweise vervier facht. Alle Helligkeitswerte 328 werden sowohl der Bewegungs kompensationseinheit 325 als auch der Bewegungsschätzungsein heit 329 zugeführt. Die Bewegungsschätzungseinheit 329 erhält außerdem die Bildblöcke des jeweils zu codierenden Makro blocks (16 × 16 Bildpunkte) über die Verbindung 334. In der Be wegungsschätzungseinheit 329 erfolgt die Bewegungsschätzung unter Berücksichtigung der interpolierten Helligkeitswerte ("Bewegungsschätzung auf Halbpixelbasis").Chrominance values 324 of the reconstructed image blocks 322 are fed from the image memory 323 to a motion compensation unit 325 . For brightness values 326 , an interpolation takes place in an interpolation unit 327 provided for this purpose. Using the interpolation, the number of brightness values contained in the respective image block is preferably quadrupled. All brightness values 328 are supplied to both the motion compensation unit 325 and the motion estimation unit 329 . The motion estimation unit 329 also receives the picture blocks of the macro block to be coded in each case (16 × 16 picture elements) via the connection 334 . In the motion estimation unit 329 , the motion estimation takes into account the interpolated brightness values ("motion estimation on a half-pixel basis").
Das Ergebnis der Bewegungsschätzung ist ein Bewegungsvektor 330, durch den eine örtliche Verschiebung des ausgewählten Makroblocks aus dem zeitlich vorangegangenen Bild zu dem zu codierenden Makroblock 302 zum Ausdruck kommt.The result of the motion estimation is a motion vector 330 , by means of which a local shift of the selected macroblock from the temporally preceding image to the macroblock 302 to be coded is expressed.
Sowohl Helligkeitsinformation als auch Chrominanzinformation bezogen auf den durch die Bewegungsschätzungseinheit 329 er mittelten Makroblock werden um den Bewegungsvektor 330 ver schoben und von den Codierungswerten des Makroblocks 302 sub trahiert (siehe Datenpfad 331).Both luminance information and chrominance based on the by the motion estimation unit 329, he mediated macroblock by the motion vector 330 ver inserted and sub tracted from the encoding values of the macroblock 302 (see data path 331).
Als Ergebnis der Bewegungschätzung ergibt sich somit der Be
wegungsvektor 330 mit zwei Bewegungsvektorkomponenten, einer
ersten Bewegungsvektorkomponente BVx und einer zweiten Bewe
gungsvektorkomponente BVy entlang der ersten Richtung x und
der zweiten Richtung y:
The result of the motion estimation is thus the motion vector 330 with two motion vector components, a first motion vector component BV x and a second motion vector component BV y along the first direction x and the second direction y:
In dem Decoder werden die codierten Bilddaten 317 empfangen und gespeichert.The coded image data 317 are received and stored in the decoder.
Der Decoder weist den gleichen Aufbau auf wie der Rück wärtspfad des Coders mit dem Unterschied, daß zu Beginn der Decodierung eine inverse Entropiecodierung vorgesehen ist.The decoder has the same structure as the back upward path of the encoder with the difference that at the beginning of the Decoding an inverse entropy coding is provided.
Nach erfolgter Entropiedecodierung liegen die quantisierten Transformationskoeffizienten 313 vor, die in der Reihenfolge gemäß dem Zig-Zag-Scan in eine zu rekonstruierende Transfor mationskoeffizientenmatrix eingeschrieben, d. h. gespeichert werden, damit eine korrekte Rekonstruktion des Bildes erfol gen kann. After entropy decoding has taken place, the quantized transformation coefficients 313 are present, which are written into the transformation coefficient matrix to be reconstructed in the order according to the Zig-Zag scan, ie are stored so that a correct reconstruction of the image can take place.
Die in der rekonstruierten Transformationskoeffizientenmatrix gespeicherten Transformationskoeffizienten werden invers quantisiert und einer inversen Transformationscodierung un terzogen.The one in the reconstructed transformation coefficient matrix stored transformation coefficients become inverse quantized and an inverse transformation coding un educated.
Unter Verwendung der mit übertragenen Bewegungsvektoren wird das Bild unter Einsatz der Bewegungskompensation für die ein zelnen Bildblöcke rekonstruiert.Using the motion vectors transmitted with the image using motion compensation for the one reconstructed individual image blocks.
Im weiteren werden Alternativen zu den oben dargestellten Ausführungsbeispielen dargestellt:The following are alternatives to those shown above Exemplary embodiments shown:
In einer alternativen Ausführungsform ist es vorgesehen, daß lediglich für mindestens einen Teil des Bildes die Subtrakti on eines Codierungswerts CW erfolgt.In an alternative embodiment it is provided that the subtracti only for at least part of the image on a coding value CW.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird ein Ob jekterkennungsverfahren durchgeführt. Nach Durchführung des Objekterkennungsverfahrens ist ein Objekt in dem Bild erkannt worden. Das Objekterkennungsverfahren kann bekannte Kantende tektionsverfahren einsetzen, um Kanten des Objekts zu ermit teln. Innerhalb des ermittelten Objekts liegende Bildpunkte bilden den Teil des Bildes, eventuell auch mit den Bildpunk ten, die auf der ermittelten Kante liegen.In a further alternative embodiment, an Ob detection process carried out. After performing the Object recognition method is an object recognized in the image been. The object detection method can have known edge ends Use the detection method to determine the edges of the object teln. Pixels lying within the determined object form the part of the image, possibly also with the image point ten that lie on the determined edge.
Der Durchschnittswert wird in diesem Fall ermittelt durch Bildung eines Mittelwerts über die Codierungsinformationen der in dem Objekt liegenden Bildpunkte.In this case, the average value is determined by Forming an average over the coding information of the pixels in the object.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform sind mehrere Referenzobjektmodelle gespeichert. In den Referenzobjektmo dellen ist für jeden Bildpunkt innerhalb des Referenzobjekt modells ein eigener vorgegebener Codierungswert gespeichert.In a further alternative embodiment there are several Reference object models saved. In the reference object mo dent is for each pixel within the reference object model has its own predefined coding value saved.
Mit einem Referenzobjektmodell wird ein typisches Aussehen eines solchen Objekts beschrieben. Using a reference object model will give it a typical look of such an object.
Das ermittelte Objekt O wird mit allen gespeicherten Referen
zobjektmodellen verglichen und es wird für jedes Referenzob
jektmodell und dem Objekt O ein Ähnlichkeitswert AW gemäß
folgender Vorschrift gebildet:
The determined object O is compared with all stored reference object models and a similarity value AW is formed for each reference object model and the object O according to the following rule:
wobei mit
being with
- - xir,jr jeweils ein Codierungswert bezeichnet wird, der ei nem Bildpunkt des Referenzobjektmodells zugeordnet ist, wo bei dieser Bildpunkt sich an der im wesentlichen gleichen relativen Position befindet wie der Bildpunkt der betrach teten Codierungsinformation, die mit xi,j - x ir, jr each denotes a coding value which is assigned to a pixel of the reference object model, where this pixel is located at the substantially same relative position as the pixel of the coding information considered, which is identified by x i, j
bezeichnet wird.referred to as.
Stimmen die Form und/oder Größe des Referenzobjektmodells und des Teils des Bildes nicht miteinander überein, so wird das Referenzobjektmodell einer Abbildung unterzogen derart, daß Form und/oder Größe im wesentlichen miteinander überein stimmen.Match the shape and / or size of the reference object model and the part of the picture do not match with each other, so subjected the reference object model to a mapping in such a way that shape and / or size are essentially the same voices.
Nach erfolgter Abbildung werden die Codierungsinformationen der Bildpunkte interpoliert, so daß ein sinnvoller Vergleich zur Ermittlung der subtrahierten Codierungsinformationen ge währleistet ist.After the mapping is complete, the coding information the pixels are interpolated so that a meaningful comparison to determine the subtracted coding information is guaranteed.
In einem solchen Fall werden dem Decoder, in dem ebenfalls die Referenzobjektmodelle gespeichert sind, die Angabe des verwendeten Referenzobjektmodells sowie eventuell eine Abbil dungsvorschrift des Referenzobjektmodells zu dem tatsächlich verwendeten abgebildeten Referenzobjektmodell, übertragen. In such a case, the decoder, in which also the reference object models are stored, the specification of the used reference object model and possibly an image of the reference object model to the actually used reference object model, transferred.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
[1] ITU-T Draft Recommendation H.263, Video Coding for Low
Bitrate Communication, September 1997The following publications are cited in this document:
[1] ITU-T Draft Recommendation H.263, Video Coding for Low Bitrate Communication, September 1997
Claims (18)
- - bei dem mindestens ein vorgegebener Codierungswert von je der Codierungsinformation subtrahiert wird, und
- - bei dem die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsin formationen einer Transformation unterzogen werden.
- - in which at least one predetermined coding value is subtracted from each of the coding information, and
- - In which the pixels with the subtracted coding information are subjected to a transformation.
- - bei dem der Bildinhalt des Teils mit verschiedenen gespei cherten Referenzobjektmodellen verglichen wird,
- - bei dem zu jedem Referenzobjektmodell eine vorgegebene Ver teilung von Codierungswerten gespeichert ist,
- - bei dem das Referenzobjektmodell ermittelt wird, das hin sichtlich eines vorgegebenen Ähnlichkeitskriteriums dem Teil des Bildes am besten übereinstimmt,
- - bei dem entsprechend der Form des Referenzobjektmodells die Codierungswerte von den Codierungsinformationen des Teils des Bildes subtrahiert werden.
- in which the image content of the part is compared with different stored reference object models,
- - in which a predetermined distribution of coding values is stored for each reference object model,
- in which the reference object model is determined that best matches the part of the image with regard to a predefined similarity criterion,
- - In which, according to the shape of the reference object model, the coding values are subtracted from the coding information of the part of the image.
- - bei dem das ermittelte Referenzobjekt hinsichtlich der Form und Größe einer Abbildung unterzogen wird, so daß das Refe renzobjekt besser hinsichtlich eines vorgegebenen Ähnlich keitskriteriums dem Teil des Bildes übereinstimmt als ohne diese Abbildung,
- - bei dem die Codierungswerte des abgebildeten Referenzob jekts einer Interpolation unterzogen werden.
- in which the determined reference object is subjected to an image with regard to the shape and size, so that the reference object corresponds better to the part of the image with respect to a predetermined similarity criterion than without this image,
- - In which the coding values of the reference object shown are subjected to interpolation.
- - bei dem die transformierten Bildpunkte mit den transfor mierten subtrahierten Codierungsinformationen einer inver sen Transformation unterzogen werden, und
- - bei dem der Codierungswert jeder subtrahierten invers transformierten Codierungsinformation hinzuaddiert wird.
- - In which the transformed pixels with the transformed subtracted coding information are subjected to an inverse transformation, and
- - in which the coding value of each subtracted inversely transformed coding information is added.
mit einem Prozessor, der derart eingerichtet ist, daß folgen de Schritte durchführbar sind:
- - mindestens ein vorgegebener Codierungswert wird von jeder Codierungsinformation subtrahiert, und
- - die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsinformatio nen werden einer Transformation unterzogen.
with a processor that is set up in such a way that the following steps can be carried out:
- - At least one predetermined coding value is subtracted from each coding information, and
- - The pixels with the subtracted coding information are subjected to a transformation.
mit einem Prozessor, der derart eingerichtet ist, daß folgen de Schritte durchführbar sind:
- - die transformierten Bildpunkte mit den transformierten sub trahierten Codierungsinformationen werden einer inversen Transformation unterzogen, und
- - der Codierungswert wird jeder subtrahierten invers trans formierten Codierungsinformation hinzuaddiert.
with a processor that is set up in such a way that the following steps can be carried out:
- - The transformed pixels with the transformed subtracted coding information are subjected to an inverse transformation, and
- - The coding value is added to each subtracted inversely transformed coding information.
- - mindestens ein vorgegebener Codierungswert wird von jeder Codierungsinformation subtrahiert, und
- - die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsinformatio nen werden einer Transformation unterzogen.
- - At least one predetermined coding value is subtracted from each coding information, and
- - The pixels with the subtracted coding information are subjected to a transformation.
- - mindestens ein vorgegebener Codierungswert wird von jeder Codierungsinformation subtrahiert, und
- - die Bildpunkte mit den subtrahierten Codierungsinformatio nen werden einer Transformation unterzogen.
- - At least one predetermined coding value is subtracted from each coding information, and
- - The pixels with the subtracted coding information are subjected to a transformation.
- - die transformierten Bildpunkte mit den transformierten sub trahierten Codierungsinformationen werden einer inversen Transformation unterzogen, und
- - der Codierungswert wird jeder subtrahierten invers trans formierten Codierungsinformation hinzuaddiert.
- - The transformed pixels with the transformed subtracted coding information are subjected to an inverse transformation, and
- - The coding value is added to each subtracted inversely transformed coding information.
- - die transformierten Bildpunkte mit den transformierten sub trahierten Codierungsinformationen werden einer inversen Transformation unterzogen, und
- - der Codierungswert wird jeder subtrahierten invers trans formierten Codierungsinformation hinzuaddiert.
- - The transformed pixels with the transformed subtracted coding information are subjected to an inverse transformation, and
- - The coding value is added to each subtracted inversely transformed coding information.
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DE19944301A DE19944301A1 (en) | 1999-09-15 | 1999-09-15 | Method and arrangement for processing or inverse processing of at least part of an image, as well as computer program products and computer-readable storage medium |
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