KR0144296B1 - Image coder using a fractal image coding - Google Patents
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Abstract
본 발명은 의한 프랙탈 부호화기법을 이용한 영상부호화장치에 관한 것으로, 영상신호에서 분리된 휘도신호에 대하여 프랙탈 부호화를 수행한 후 발생하는 변환정보를 이용하여 색신호의 프랙탈 부호화를 수행하고, 또한 변환블럭의 MSE 에 의해 휘도신호 종속여부를 판단한 후 필요에 따라 독립적으로 프랙탈 부호화를 수행함으로써 영상의 화질저하를 방지하면서 그 비트 발생량을 최소화할 수 있는 것이다.The present invention relates to an image encoding apparatus using a fractal encoding technique, which performs fractal encoding of a color signal using transform information generated after performing fractal encoding on a luminance signal separated from an image signal, By determining whether the luminance signal is dependent by the MSE, and independently performing fractal encoding as necessary, the bit generation amount can be minimized while preventing image quality deterioration.
Description
제 1 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프랙탈 부호화기법을 이용한 영상 부호화장치에 대한 블럭구성도1 is a block diagram of an image encoding apparatus using a fractal encoding method according to a preferred embodiment of the present invention.
제 2 도는 종래의 전형적인 프랙탈 부호화기법을 이용한 영상 부호화 장치의 블럭구성도2 is a block diagram of an image encoding apparatus using a conventional typical fractal encoding technique.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
30 : 프랙탈 엔코더 31,32 : Y-종속 프랙탈 엔코더30: fractal encoder 31,32: Y-dependent fractal encoder
33,34 : MSE 산출부 35,36 : Y-독립 프랙탈 엔코더33,34: MSE calculation unit 35,36: Y-independent fractal encoder
37,38 : VLC 39 : MUX37,38: VLC 39: MUX
본 발명은 프랙탈 부호화기법을 이용한 영상 부호화장치에 관한 것으로, 특히 화질저하를 방지하면서 비트 발생량을 최소화할 수 있도록 한 영상 부호화장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image encoding apparatus using a fractal encoding technique, and more particularly, to an image encoding apparatus capable of minimizing a bit generation amount while preventing image quality deterioration.
최근의 정보와 사회의 도래와 함께 디지탈 영상 압축 기술이 영상의 저장과 전송에 관련된 여러분야에서 많은 관심이 있어 왔다. 영상 압축기법은 크게 정지영상과 동영상으로 구분할 수가 있으며, 정지영상에서의 영상데이타 압축기법은 화소간의 공간적인 중복성을 제거하여 압축하는 것으로, 이러한 방법으로는 주파수 영역에서 수행되는 변환 부호화(transform coding) 기법과, 벡터 양자화(vector quantization) 기법이 널리 알려져 있다.With the recent arrival of information and society, digital image compression technology has been of great interest to everyone involved in the storage and transmission of images. Image compression method can be classified into still image and moving image, and image data compression method in still image is compressed by removing spatial redundancy between pixels. In this method, transform coding technique performed in frequency domain And vector quantization techniques are well known.
통상적으로, 화상전화기나 디지탈 텔레비젼 등에서 사용되는 동영상의 경우에는 정지영상의 기법에 연속되는 화면 사이의 시간적 중복성을 제거하는 화면간, 프레임간, 부호화 기법이 주로 사용된다.In general, in the case of moving pictures used in video telephones, digital televisions, and the like, inter-screen, inter-frame, and encoding techniques are mainly used to eliminate temporal redundancy between screens that are continuous to the technique of still images.
여기에서, 변환 부호화의 경우, 이 기술분야에 잘 알려진 바와같이, Karhuunen-Loeve 변환(KLT)이 이론적인 한계로 알려져 있으며, 이는 구현에 어려움이 있어 실제로는 KLT 성능에 가장 근접하는 이산여현 변환(discrete cosine transform: 이하 DCT 라 약칭함) 방법이 널리 사용되고 있다.Here, in the case of transform coding, as is well known in the art, the Karhuunen-Loeve transform (KLT) is known as a theoretical limit, which is difficult to implement and, in practice, the discrete cosine transform (the closest to the KLT performance). Discrete cosine transform (abbreviated as DCT) method is widely used.
또한, 벡터 양자와 기법은 화상의 일부분을 미리 정해진 부호책(code book)의 화상과 비교하여 가장 유사한 부호책의 번호를 화상 데이타 대신에 전송하는 기법으로, 이러한 부호화방법은 압축비를 크게 하는 경우 화질의 급격한 열화를 수반하는 단점이 있다.In addition, both vectors and a technique compare a portion of an image with an image of a predetermined code book, and transmit the number of the most similar code book instead of the image data. There is a disadvantage accompanied by the rapid deterioration of.
이와 같은 종래의 방법에 대한 한계를 극복하기 위해 사람의 시각 체계에 충실한 화상압축에 관한 연구가 최근들어 활발하게 진행되고 있으며, 이를 2 세대 부호화 기법이라 한다.In order to overcome the limitations of the conventional method, researches on image compression faithful to the human visual system have been actively conducted in recent years, which is called a second generation encoding technique.
이러한 부호화방법은 사람의 시각체계가 대비의 변화에 민감하고, 특히 에지(edge) 정보에 잘 반응한다는 특성을 이용하여 에지 영역은 충실하게 하고, 그 이외의 영역은 압축을 많이 함으로써 사람의 시각에 잘 반응하면서도 전체적으로 압축율을 높일 수 있는 방식이다.This encoding method uses the characteristic that the human visual system is sensitive to the change of the contrast and responds well to the edge information. It responds well but increases the overall compression rate.
그러나, 이러한 방법에 의한 복원 영상 화질의 평가는 극히 주관적이고 또한 일반적인 야외 영상이나 복잡한 영상의 경우에는 화질의 열화를 초래하거나 압축율이 급격하게 감소되는 단점이 있다. 또한, 제한된 대역폭을 갖는 통신채널에 사용하기 위한 매우 누프랙탈은 압축율을 갖는 영상부호화 방법으로서, 이러한 종래의 연구 또는 2 세대 부호화 기법으 실전에서의 적용에 한계가 있기 때문에 이를 극복하기 위한 시도의 하나로서 프랙탈(fractal) 기법을 이용한 영상압축에 관한 연구가 최근들어 진행되고 있는 실정이다.However, the evaluation of the reconstructed image quality by this method is extremely subjective, and in the case of a general outdoor image or a complex image, there is a disadvantage in that the image quality is deteriorated or the compression rate is rapidly decreased. In addition, the very Nufractal is an image encoding method having a compression ratio for use in a communication channel having a limited bandwidth, and one of attempts to overcome this problem because the conventional research or the second generation coding technique is limited in practical applications. Recently, studies on image compression using a fractal technique have been conducted.
전형적인 프랙탈 형상은 간단하게 결정된 알고리즘에 의해 표현할 수 있는 적은 정보량을 가질지라도 대단히 복잡한 시각 특성을 갖고 있다. 따라서, 이들은 자신의 일부 또는 그들 자신 각각의 변환된 복사본에 의해 구성된다는 점에서 중복된 형상을 갖는다. 영상압축의 관점에서 볼 때 프랙탈 형상에 존재하는 영상의 중복성을 모델링함에 의해 영상의 중복성을 효율적으로 이용할 수 있다고 가정한다.Typical fractal shapes have very complex visual characteristics, although they have a small amount of information that can be represented by simple algorithms. Thus, they have overlapping shapes in that they are constituted by a portion of themselves or their respective converted copies. From the perspective of image compression, it is assumed that the redundancy of the image can be efficiently used by modeling the redundancy of the image existing in the fractal shape.
이 기술분야에 잘 알려진 바와같이, 프랙탈 기하학은 1970년대 중반에 Benoit Mandelbrot 에 의해 그 이름이 명명된 것으로서, Mandelbrot 는 일상의 자연에 있는 해안선, 눈송이, 구름, 낙엽, 산 봉우리 등을 프랙탈에 의해 자연스럽게 표현할 수 있음을 알았다. 직선 또는 부드러운 곡선을 사용하는 거으로는 자연에서 발견되는 복잡한 형상을 모델링하거나 이해하는데에 어려움이 있다. 따라서, 이를 해결하기 위한 시도로서 새로운 수학의 분야인 프랙탈 기하학이 생겨났다.As is well known in the art, fractal geometry was named by Benoit Mandelbrot in the mid-1970s. I knew it could be expressed. Using straight or smooth curves can make it difficult to model or understand the complex shapes found in nature. Thus, as an attempt to solve this problem, fractal geometry, a new field of mathematics, has emerged.
여기에서, 프랙탈은 다음의 두가지 특징을 갖는 기하학적인 형태로 정의할 수 있다.Here, the fractal can be defined as a geometric form having the following two characteristics.
첫째, 물체가 자기 유사성을 갖는다.First, the object has self similarity.
둘째, 물체가 부분적인 차원(fractional dimension)을 갖는다.Second, the object has a fractional dimension.
다음에, 반복함수계(Internatd Function System)에 대해 설명하기로 한다.Next, the Internatd Function System will be described.
먼저, Barnsley 는 다양한 자기 유사성을 갖는 프랙탈을 생성하기 위한 간단한 체계를 기술한 Hutchinson 의 논문에 근거해 역변환의 문제를 풀기 위한 알고리즘을 제안하였다. 또한, Barnsley 는 집합(F, δ, ω1,...,ωn)을 기술하기 위해 반복함수계라는 용어를 만들어 내었다. 여기에서 F 는 척도(metric)δ 을 갖는 완전한 척도 공간을 나타내고, ω1,...,ωn은 수축변환의 집합이다. 척도공간 F 로 부터 변환 w : F→F가 아래의 (1)식을 만족하는 양의 실수 s＜1 이 존재한다면 수축가능이라고 판단한다.First, Barnsley proposed an algorithm for solving the inverse transformation problem based on Hutchinson's paper describing a simple scheme for generating fractals with various self-similarities. Barnsley also coined the term iteration system to describe the set (F, δ, ω 1 , ..., ω n ). Where F denotes a complete scale of space with a metric δ, and ω 1 ,..., Ω n is a set of shrinkage transformations. The transformation w from the scale space F: F → F is determined to be shrinkable if a positive real number s <1 exists that satisfies the following expression (1).
δ(w(x),w(y)) ＜ sδ(x,y), x,y ∈ F ..... (1)δ (w (x), w (y)) <sδ (x, y), x, y ∈ F ..... (1)
여기에서, w 는 수축변환을 의미하고, s 는 수축도를 의미한다.Here, w means contraction transformation and s means contraction degree.
한편, 블럭단위로 분할된 영상을 프랙탈 근사화방법을 이용하여 압축하기 위해서는 (x,y) 좌표의 수렴과 더불어 계조도 z 값을 고정점으로 수렴시키는 방법을 구현해야 한다. 여기서 적용한 affine 변환은 블럭을 4개의 균일한 크기를 갖는 타일에 적용하여 사용하였고, 효율적인 압축과 복원을 위해 블럭을 평탄, 텍스쳐 및 에지로 구분할 수 있는 분류기를 구현하였다.On the other hand, in order to compress the image divided by the block unit by using the fractal approximation method, a method of converging the (x, y) coordinates and the gradation z value to the fixed point must be implemented. The affine transform applied here is applied to four uniformly sized tiles and implemented a classifier that divides blocks into flat, textured and edged blocks for efficient compression and reconstruction.
상기한 바와같이 구현한 전형적인 프랙탈 인코딩 /디코딩 알고리즘에서 각각 이를 인코딩하는 과정과 디코딩하는 과정으로 나누어 설명하면 다음과 같다.In the typical fractal encoding / decoding algorithm implemented as described above, the process is divided into encoding and decoding processes as follows.
1. 인코딩1. Encoding
일반적으로, 블럭의 크기가 작을수록 최대신호대 잡음비(peak signal to noise ratio : 이하 PSNR 이라 약칭함)가 높아지고 블럭의 크기가 클수록 압축비가 높아지므로, 이러한 특성을 고려하여 최적으로 영상을 코딩하기 위해서는 다음과 같은 알고리즘을 적용한다.In general, the smaller the block size, the higher the peak signal-to-noise ratio (abbreviated as PSNR) and the larger the block size, the higher the compression ratio. Apply the same algorithm as
(1) 블럭크기를 16×16 로, 타일크기를 8×8 로 초기화한다.(1) Initialize the block size to 16x16 and the tile size to 8x8.
(2) 분류기를 통하여 평탄블럭, 텍스쳐 및 에지로 구분한다.(2) It is divided into flat block, texture and edge through classifier.
(3) 평탄블럭인 경우, 블럭에 대한 평균계조도를 계산하여 전송한다.(3) In the case of a flat block, the average gray level of the block is calculated and transmitted.
(4) 텍스쳐인 경우, 각각의 타일방향으로 affine 변환을 적용하여 프랙탈 계수 α1 (k),α2 (k),α3 (k), b(k)를 계산한다.(4) In the case of textures, fractal coefficients α 1 (k) , α 2 (k) , α 3 (k) and b (k) are calculated by applying affine transformation in each tile direction.
(5) 계산된 각 계수에 대해 양자화를 통해 4:1 압축을 실시하여 전송한다.(5) Transmit 4: 1 compression through quantization for each calculated coefficient.
(6) 에지인 경우, 8×8 블럭으로 분할하여 상기한 (2) ∼ (4) 과정을 4×4 블럭이 될 때까지 반복한다.(6) In the case of an edge, the process (2) to (4) described above is repeated until the block is divided into 8 x 8 blocks until it becomes a 4 x 4 block.
2. 디코딩2. Decoding
(1) 전송된 정보로 부터 평탄, 텍스쳐 및 에지를 구분한다.(1) The flatness, texture, and edge are distinguished from the transmitted information.
(2) 평탄블럭인 경우, 전송되어온 평균계조도값을 해당 블럭크기로 채운다.(2) In the case of a flat block, the average gray level value transmitted is filled with the corresponding block size.
(3) 텍스쳐인 경우, 양자화된 계수값들을 복원하고, 블럭크기에 따라 νk값을 계산하여 블럭을 복원한다.(3) In the case of a texture, the quantized coefficient values are restored and the block is restored by calculating the value of k according to the block size.
(4) 에지인 경우, 양자화된 계수값들을 복원하고 quadtree에 따라 나뉘어지는 부블럭에 대해서는 상기한 (1) ∼ (3) 과정을 반복한다.(4) In the case of the edge, the above-described steps (1) to (3) are repeated for the subblocks that are quantized and the subblocks divided according to the quadtree.
(5) 복원된 영상에 대해 수렴할 때까지 반복하여 상기한 (1) ∼ (4) 과정을 반복한다.(5) Repeat the above steps (1) to (4) until the converged image converges.
이때, 8×8 크기의 블럭 에서는 4 ∼ 5 회 반복수행으로 수렴하게 된다. 프랙탈 기법을 이용하여 영상에 대한 고유의 수렴계수를 구하게 되면 영상복원의 특성은 초기영상 f0, 즉 초기의 영상에 상관없이 반복수행이 진행됨에 따라 afine 계수에 의해 구해진 고유의 영상으로 수렴한다는 특징을 가지고 있다.At this time, in an 8 × 8 block, convergence is performed 4 to 5 times. When the inherent convergence coefficient for the image is obtained by using the fractal technique, the characteristic of image restoration converges to the original image f 0 , that is, the inherent image obtained by the afine coefficient as iteration proceeds regardless of the initial image. Have
한편, 종래에는 프랙탈 영상 부호화기로 칼라신호를 부호화할때에는 제 2 도에 도시된 바와같이 휘도신호 Y, 색신호 Cb, Cr을 별도의 프랙탈 엔코더(21,22,23)와 가변장 부호화기 (24,25,26)를 사용하여 독립적으로 부호화하고, 이 독립적으로 프랙탈 부호화된 각 신호의출력을 멀티플렉서(27)를 통해 절환하여 도시 생략된 전송채널로 하였다.On the other hand, conventionally, when the color signal is encoded by the fractal image encoder, as shown in FIG. 2, the luminance signals Y, the color signals C b , and C r are separated from the fractal encoders 21, 22, 23 and the variable length encoder 24. (25, 26) are independently encoded, and the output of each independently fractal encoded signal is switched through the multiplexer 27 to form a transmission channel (not shown).
그러나, 상기한 바와같이 각 신호(Y, Cb, Cr)를 독립적으로 프랙탈 부호화하여 전송하는 종래의 프랙탈 부호화 방법의 경우, 영상의 화질은 양호한 반면에 색신호 Cb, Cr의 비트 발생량이 다른 부호화방법에 비하여 상대적으로 많아지게 되어 부호화의 효율이 저하하게 되는 단점을 갖는다.However, in the conventional fractal encoding method in which each signal (Y, C b , C r ) is independently fractal encoded and transmitted, the image quality is good while the bit generation amount of the color signals C b and C r is high. Compared with other encoding methods, it is relatively large, and thus the encoding efficiency is lowered.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휘도신호에 대하여 프랙탈 부호화를 수행한 후 발생하는 변환정보를 이용하여 색신호의 프랙탈 부호화를 수행하고, 변환블럭의 MSE(mean squared error)에 의해 휘도신호 종속여부를 판단한 후 필요에 따라 독립적으로 프랙탈 부호화를 수행하기 위한 프랙탈 영상부호화기법을 이용한 휘도 및 색신호 부호화장치를 제공하는데 잇다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to perform the fractal encoding of the color signal using the transform information generated after performing the fractal encoding on the luminance signal, the mean squared error of the transform block The present invention provides a luminance and color signal encoding apparatus using a fractal image encoding technique to independently determine whether a luminance signal is subordinate to and then perform fractal encoding independently as necessary.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 영상신호를 휘도신호와 색신호로 분리하여 전송채널을 통한 전송을 위해 프랙탈 부호화기법을 이용하여 부호화하는 영상 부호화장치에 있어서, 상기 휘도신호에 대하여 프랙탈 부호화를 수행하기 위한 프랙탈 엔코더와, 상기 프랙탈 엔코더에서의 부호화 결과에 따라 발생하는 휘도신호의 변환정보를 이용하여 상기 색신호에 대하여 프랙탈 부호화를 수행하기 위한 Y 종속 프랙탈 엔코더와, 상기 Y 종속 프랙탈 엔코더에서의 부호화 결과에 따라 생성되는 변환블럭의 MSE 와 미리 설정해 놓은 문턱값을 비교한 다음 그 비교결과에 상응하여 상기 색신호의 휘도신호 종속여부를 판단하고 이에 따른 플래그 신호를 발생하기 위한 MSE 산출/비교부와, 상기 MSE 산출/비교부에서의 비교결과, 상기 색신호가 상기 휘도신호의 종속이 아닌 경우 상기 휘도신호의 변환정보를 이용하지 않고 프랙탈 부호화를 수행하기 위한 Y 독립 프랙탈 엔코더와, 상기 Y 독립 프랙탈 엔코더에서 출력되는 색신호를 가변장 부호화하기 위한 가병장 부호화부, 및 상기 프랙탈 엔코더로 부터의 선택신호 및 상기 MSE 산출/비교부에서 출력되는 플래그 신호에 의거하여 상기 프랙탈 엔코더의 출력신호와 가변장 부호화부의 출력신호를 절환하여 상기 전송채널에 전달하기 위한 절환수단으로 이루어진 프랙탈 부호화기법을 이용한 영상 부호화장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a video encoding apparatus for separating a video signal into a luminance signal and a color signal and encoding the same using a fractal encoding technique for transmission over a transmission channel, wherein the fractal signal is performed on the luminance signal. A Y-dependent fractal encoder for performing a fractal encoding on the color signal using a fractal encoder, a transform signal of a luminance signal generated according to the encoding result in the fractal encoder, and an encoding result in the Y-dependent fractal encoder. MSE calculation and comparison unit for comparing the MSE of the conversion block generated in accordance with the predetermined threshold value and then determine whether the color signal is dependent on the luminance signal according to the comparison result and generates a flag signal according to the comparison result; As a result of the comparison in the MSE calculation / comparison section, the color signals A Y independent fractal encoder for performing fractal encoding without using the transform information of the luminance signal, a variable length encoder for variable length encoding the color signal output from the Y independent fractal encoder, and the fractal Fractal encoding comprising switching means for switching the output signal of the fractal encoder and the output signal of the variable length encoder based on the selection signal from the encoder and the flag signal output from the MSE calculation / comparison unit and transferring the signal to the transmission channel. Provided is an image encoding apparatus using the technique.
한편, 상기한 바와같은 본 발명의 영상 부호화장치에 있어서, Y 종속 프랙탈 엔코더는 프랙탈 엔코더로 부터의 휘도신호의 변환정보중 실질적으로 클래스정보, 도메인 블럭의 위치정보, 아이소메트리정보를 공유하고, 또한 MSE 산출/비교부는 상기 MSE가 문턱값 보다 작은 블럭은 Y 종속 엔코딩블럭으로 판단하여 휘도신호와 공유하는 정보는 전송하지 않도록 구성된다.Meanwhile, in the video encoding apparatus of the present invention as described above, the Y-dependent fractal encoder substantially shares class information, domain block position information, and isometry information among conversion information of luminance signals from the fractal encoder. In addition, the MSE calculation / comparison unit is configured to determine that the block whose MSE is smaller than the threshold value is a Y dependent encoding block so that information shared with the luminance signal is not transmitted.
또한, 상기한 MSE 산출/비교부는 실질적으로 상기 MSE가 문턱값 보다 큰 블럭을 상기 Y 독립 프랙탈 엔코더에 제공하게 된다.In addition, the MSE calculation / comparison unit substantially provides the Y independent fractal encoder with a block whose MSE is larger than a threshold.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 도는 본 발명에 따른 프랙탈 부호화기법을 이용한 영상 부호화장치를 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing an image encoding apparatus using a fractal encoding technique according to the present invention.
동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 영상 부호화장치는 프랙탈 인코더(30), 두개의 Y 종속 플렉탈 엔코더(31,32, 두개의 MSE 산출/비교부(33,34), 두개의 Y 독립 플렉탈 엔코더(35,36), 두개의 VLC(37,38) 및 멀티플렉서(39)를 포함한다.As shown in the figure, the image encoding apparatus of the present invention includes a fractal encoder 30, two Y-dependent complex encoders 31 and 32, two MSE calculation / comparison units 33 and 34, and two Y independent units. It includes a flex encoder 35, 36, two VLC (37, 38) and a multiplexer (39).
동도면에 있어서, 프랙탈 인코더(30)는 도시 생략된 휘도/색(Y/C) 분리수단을 통해 분리되어 입력되는 영상신호에 대한 휘도신호에 대해 프랙탈 부호화를 수행하고, 각각의 Y-종속 프랙탈 엔코더(31,32)는 상기한 프랙탈 인코더(30)에서의 부호화 결과에 따라 발생하는 휘도신호의 변환정보를 이용하여 각각의 색신호(Cb,Cr)에 대한 프랙탈 부호화를 수행한다.In the same figure, the fractal encoder 30 performs fractal encoding on the luminance signal for the input image signal separated through the luminance / color (Y / C) separation means (not shown), and each Y-dependent fractal The encoders 31 and 32 perform fractal encoding on the respective color signals Cb and Cr by using the conversion information of the luminance signal generated according to the encoding result of the fractal encoder 30.
또한, 두개의 MSE 산출/비교부(33,34)는 상기한 두개의 Y-종속 프랙탈 엔코더(31,32)에서의 부호화 결과 생성되는 각각의 변환블럭의 MSE 와 미리 설정해 놓은 문턱값을 비교하는 것으로, 그 비교결과에 의거하여 영상신호에 대한 색신호의 휘도신호 종속여부를 판단한 다음 그에 따른 플래그 신호를 발생한다.In addition, the two MSE calculation / comparison units 33 and 34 compare the MSEs of the respective transform blocks generated as a result of encoding by the two Y-dependent fractal encoders 31 and 32 with a preset threshold. Based on the comparison result, it is determined whether or not the luminance signal is dependent on the color signal with respect to the video signal, and then generates a flag signal accordingly.
한편, Y 독립 프랙탈 엔코더(35,36)는 상기한 두개의 MSE 산출/비교부(33,34)에서의 비교결과에 따른 출력신호를 받아들여, 색신호가 휘도신호 종속이 아니라고 판단되는 경우 휘도신호의 변환정보를 이용하지 않고 각각의 색신호(Cb,Cr)에 대한 프랙탈 부호화를 수행한다. 그리고, 가변장 부호화부(37,38)는 Y 독립 프랙탈 엔코더(35,36)에서 출력되는 각각의 색신호(Cb,Cr)에 대하여 각각 가변장 부호화를 수행한다.On the other hand, the Y independent fractal encoders 35 and 36 accept the output signals according to the comparison results of the two MSE calculation / comparison units 33 and 34, and determine that the color signals are not dependent on the luminance signals. Fractal coding is performed on the respective color signals Cb and Cr without using the transform information. The variable length encoders 37 and 38 perform variable length coding on the respective color signals Cb and Cr output from the Y independent fractal encoders 35 and 36, respectively.
다른한편, 멀티플렉서(39)는 상기한 프랙탈 인코더(30)로 부터 출력되는 선택신호와 각각의 MSE 산출/비교부(33,34)에서 출력되는 플래그 신호에 의거하여 프랙탈 인코더(30)의 출력신호와 가변장 부호화부(37,38)의 출력신호를 선택적으로 절환하여 전송을 위한 도시 생략된 전송채널에 제공한다.On the other hand, the multiplexer 39 outputs the output signal of the fractal encoder 30 based on the selection signal output from the above-described fractal encoder 30 and the flag signals output from the respective MSE calculation / comparison units 33 and 34. And the output signals of the variable length encoders 37 and 38 are selectively switched and provided to a transmission channel not shown for transmission.
다음에, 상기한 바와같은 구성을 갖는 구성을 갖는 본 발명의 영상 부호화장치에 대한 동작과정에 대하여 상세하게 설명한다.Next, an operation process for the video encoding apparatus of the present invention having the configuration as described above will be described in detail.
통상적으로, 색신호 Cb, Cr는 휘도신호 Y 와 값의 크기나 분산 등은 상이하지만 공간적인 특상은 유사한 곳이 많으므로, 프랙탈 인코더(30)에서 Y 블럭을 먼저 코딩한 후, Y 의 변환정보 중 클래스정보, 도메인(domain) 블럭의 위치정보, 아이소메트리 (isometry) 정보를 색신호 Cb, Cr가 공유하도록 각각의 Y 종속 프랙탈 엔코더(31,32)로 공급한다.In general, since the color signals C b and C r are different from the luminance signal Y in the magnitude or variance of the value, but many spatial features are similar, the Y block is first coded by the fractal encoder 30, and then Y is converted. Among the information, class information, location information of domain blocks, and isometry information are supplied to the respective Y-dependent fractal encoders 31 and 32 so that the color signals C b and C r may be shared.
따라서, 각 Y 종석 프랙탈 엔코더(31,32)에서는 프랙탈 인코더(30)로 부터 공급되는 Y 의 클래스정보, 도메인 블럭의 위치정보, 아이소메트리 정보를 이용하여 각각의 색신호 Cb, Cr에 대하여 프랙탈 부호화를 수행하게 된다.Therefore, in each Y-stone fractal encoder 31 and 32, for each color signal C b and C r using class information of Y, domain block position information, and isometry information supplied from the fractal encoder 30, Fractal coding is performed.
그런다음, 각 MSE(Mean Square Errre) 산출/비교부(33,34)에서는 각각의 Y 종속 프랙탈 엔코더(31,32)의 부호화 결과에 따라 만들어지는 변환브럭의 MSE를 구해 미리 설정해 놓은 문턱값과 각각 비교한다. 이때 MSE가 문턱값보다 작은 블럭은 Y 엔코딩블럭으로 판단하여 Y 와 공유하는 정보는 전송하지 않는다.Then, each MSE (Mean Square Errre) calculation / comparison unit 33, 34 obtains the MSE of the transform block generated according to the encoding result of each Y-dependent fractal encoders 31 and 32, Compare each. At this time, the block whose MSE is smaller than the threshold value is determined as the Y encoding block, and information shared with Y is not transmitted.
한편, 각각의 MSE 산출/비교부(33,34)에서의 비교결과 상기한 각 Y 종속 프랙탈 엔코더(31,32)로 부터의 MSE 가 미리 설정한 문턱값보다 큰 블럭에 대해서는 Y 에서 구한 변환정보를 이용하지 않는다. 이때 Y 독립 코딩여부를 알리는 플래그를 1 비트 별도로 멀티플렉서(MUX;29)로 전송한다.On the other hand, as a result of comparison in the respective MSE calculation / comparison units 33 and 34, the conversion information obtained in Y for the blocks in which the MSEs from the respective Y-dependent fractal encoders 31 and 32 are larger than a preset threshold value are obtained. Do not use At this time, a flag indicating whether Y independent coding is transmitted is transmitted to the multiplexer (MUX) 29 separately by one bit.
다른한편, 각각의 Y 독립 프랙탈 엔코더(35,36)에서는 실제의 MSE 가 문턱값 보다 큰 블럭에 대해서 독립적으로 각각 부호화를 수행하여 가변장 부호화부(VLC;37,38)에 각각 제공하게 된다.On the other hand, each of the Y independent fractal encoders 35 and 36 performs encoding on a block having an actual MSE larger than a threshold value, and provides them to the variable length encoders VLC 37 and 38, respectively.
그 결과, 각 가변장 부호화기(37,38)에서는 각각의 Y 독립 프랙탈 엔코더(35,36)에서 출력되는 각 색신호 Cb, Cr에 대하여 가변장 부호화를 수행하여 멀티플렉서(MUX;39)로 전송하게 된다.As a result, the variable length encoders 37 and 38 perform variable length coding on the color signals C b and C r output from the respective Y independent fractal encoders 35 and 36 and transmit them to the multiplexer (MUX) 39. Done.
따라서, 멀티플렉서(39)에서는 프랙탈 인코더(30)로 부터의 선택신호 및 각 MSE 산출/비교부(33,34)에서 출력되는 플래그 신호에 의거하여 프랙탈 인코더(30)의 출력신호와 가변장 부호화기(37,38)의 출력신호를 절환하여 전송을 위해 도시 생략된 전송채널로 전달하게 된다.Therefore, in the multiplexer 39, the output signal and the variable length encoder of the fractal encoder 30 are based on the selection signal from the fractal encoder 30 and the flag signals output from the respective MSE calculation / comparison units 33 and 34. 37, 38) to switch the output signal is transmitted to the transmission channel not shown for transmission.
그러므로, 본 발명의 영상 부호화장치는 상기한 바와같은 과정을 통해 최종 복원되는 화질의 저하방지 하면서도 압축 부호화에 따른 비트 발생량을 최소화, 즉 부호화시에 발생되는 데이타량을 최소화할 수가 있게 된다.Therefore, the image encoding apparatus of the present invention can minimize the amount of bits generated due to compression encoding, that is, minimize the amount of data generated during encoding, while preventing the deterioration of the image quality finally reconstructed through the above process.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 의한 프랙탈 부호화기법을 이용한 영상 부호화장치에서는 휘도신호에 대하여 프랙탈 부호화를 수행한 후 발생하는 변환정보를 이용하여 색신호를 프랙탈 부호화를 수행하고, 변환블럭의 MSE에 의해 휘도신호 종속여부를 판단한 후 필요에 따라 독립적으로 프랙탈 부호화를 수행함으로써 영상의 화질저하를 방지하면서 비트발생량을 최소화할 수 있는 이점이 있다.As described above, the image encoding apparatus using the fractal encoding method according to the present invention performs a color encoding on the color signal using the transform information generated after performing the fractal encoding on the luminance signal, the luminance signal by the MSE of the conversion block By judging whether or not the dependencies are performed, fractal encoding is independently performed as necessary, thereby minimizing the amount of bits generated while preventing image quality degradation.
Claims (4)
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|---|---|---|---|
| KR1019940034111A KR0144296B1 (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Image coder using a fractal image coding |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019940034111A KR0144296B1 (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Image coder using a fractal image coding |
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| KR960028439A (en) | 1996-07-22 |
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