KR0171747B1 - A segmentation-based encoder and decoder - Google Patents

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KR0171747B1
KR0171747B1 KR1019950005801A KR19950005801A KR0171747B1 KR 0171747 B1 KR0171747 B1 KR 0171747B1 KR 1019950005801 A KR1019950005801 A KR 1019950005801A KR 19950005801 A KR19950005801 A KR 19950005801A KR 0171747 B1 KR0171747 B1 KR 0171747B1
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Abstract

본 발명은 세그먼트 기반 부호기 및 복호기에 관한 것으로 세그먼트된 영상을 파라메터코딩부에 의해 부호화하고 재생된 세그먼트와 원 세그먼트의 차영상(잔차영상)신호를 벡터양자화하여 각각 전송하므로써 수신측에서는 상기 두가지 방식에 따라 각각 복호한 후 재생된 영상을 합하여 화질을 개선하도록 된 것이다. 이때 잔차영상신호는 N×N개의 대역으로 나누고, 각 대역의 전력을 산출한 후 비교하여 최대전력 대역만 부호화하여 전송하므로써 오버헤드를 감소시킨다.The present invention relates to a segment-based coder and a decoder. The segmented image is encoded by the parameter coding unit, and the received segment and the original segment are transmitted by vector quantization of the difference image signal (residual image), respectively, according to the above two methods. The video quality is improved by decoding the video after decoding them. At this time, the residual video signal is divided into N × N bands, and the overhead is reduced by encoding and transmitting only the maximum power band by comparing and calculating the power of each band.

Description

세그먼트 기반 부호기 및 복호기Segment-Based Encoder and Decoder

제 1a도는 일반적인 세그먼트 기반 부호기를 도시한 개략도.1A is a schematic diagram illustrating a typical segment based encoder.

제 1b 도는 일반적인 세그먼트 기반 복호기를 도시한 개략도.1b is a schematic diagram illustrating a general segment based decoder.

제2도는 세그먼테이션의 개념을 설명하기 위하여 도시한 도면.2 is a diagram illustrating the concept of segmentation.

제3도는 세그먼테이션의 다른 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면.3 is a diagram for explaining another method of segmentation.

제4도는 본 발명에 따른 세그먼트 기반 부호기를 도시한 블럭도.4 is a block diagram illustrating a segment based encoder according to the present invention.

제5a 및 5b도는 본 발명에 따른 대역 이동을 설명하기 위한 개략도.5A and 5B are schematic diagrams for explaining band shift according to the present invention.

제6도는 본발명에 따른 세그먼트 기반 복호기를 도시한 블럭도이다.6 is a block diagram illustrating a segment-based decoder according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10, 41 : 세그먼테이션부 12, 41: 파라메터 코딩부10, 41: segmentation section 12, 41: parameter coding section

16 : 디코딩부 18 : 보간부16 decoding unit 18 interpolation unit

42 : 영상재생부 43 : 감산기42: video playback unit 43: subtractor

44 : 대역통과필터군 45 : 최대전력 대역 검출부44: band pass filter group 45: maximum power band detector

46, 65 : 믹서 47 : 저역통과필터(LPF)46, 65: mixer 47: low pass filter (LPF)

48 : 다운 샘플러 49 : 벡터양자화부48: down sampler 49: vector quantization unit

60 : 세그먼트 기반 복호기 62 : 백터양자 복호기60: segment based decoder 62: vector quantum decoder

63 : 업 샘플러 64 : 저역통과필터(LPF)63: up sampler 64: low pass filter (LPF)

66 : 가산기66: adder

본 발명은 세그먼트 기반(Segmentation-based) 부호기 및 복호기에 관한 것으로, 특히 원영상과 부호화된 데이타로부터 재생된 영상간의 차영상(이하, 잔차영상이라 한다)을 부호화하여 전송하므로써 수신된 영상의 인위성(artifacts)을 제거할 수 있도록 된 세그먼트 기반 부호기 및 복호기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a segmentation-based encoder and decoder, and in particular, to the artificiality of a received image by encoding and transmitting a difference image (hereinafter, referred to as a residual image) between an original image and a reproduced image from encoded data. A segment-based coder and decoder that is capable of eliminating artifacts.

일반적으로, 영상신호의 수학적 통계 특성을 이용하여 블럭 또는 매크로블럭 단위로 처리하는 기존의 부호화 방법에서는 비트율이 낮아질수록 즉, 압축율이 높아질수록 블럭화 현상(blocking artifact), 반점현상(mosquito artifact) 및 경계의 흐름현상(blurring) 등의 문제가 심각해져 시각적으로 거슬리게 된다.In general, in the conventional coding method that processes the block or macroblock unit by using the mathematical statistical characteristics of the video signal, the lower the bit rate, that is, the higher the compression rate, the blocking artifacts, mosquito artifacts and boundaries. Problems such as blurring are becoming serious and visually annoying.

따라서, 고압축율을 필요로 하는 시스템에서 화질평가의 주체인 인간시각에 만족할 만한 영상을 재구성하기 위해서는, 사람이 무엇을 보고 어떻게 느끼는가를 연구하는 인간시각시스템(HVS)을 적극적으로 활용하여 영상신호를 부호화하는 것이 바람직하다. 이러한 새로운 차세대 부호화 방식들은 국제 표준화인 MPEG4의 활동개시로 더욱 활발해지고 있으며, 객체기반(Object-based) 부호화, 모델기반(Model-based) 부호화, 분할기반(Segmentation-based) 부호화 그리고 프랙털 부호화 등과 같은 제 2세대 부호화방식이 적극적으로 연구되고 있다.Therefore, in order to reconstruct an image that satisfies the human vision, which is the subject of image quality evaluation, in a system requiring high compression ratio, the human visual system (HVS), which studies what a person sees and feels, actively uses an image signal. It is preferable to encode. These new next-generation coding schemes are becoming more active with the launch of MPEG4, the international standard, and include object-based coding, model-based coding, segmentation-based coding, and fractal coding. Second generation coding schemes are being actively studied.

분할기반(Segmentation-based) 부호화란 기존의 영상부호화 기법에서 문제가 되는 낮은 비트율에서의 블럭화 현상이나 경계 흐림현상을 제거하기 위하여 인간시각이 경계에 민감하다는 점을 감안하여 영상을 물체 위주로 분할하여 부호화하는 방법을 말하는 바, 분할된 영상은 각각의 분할된 물체별로 경계와 내부 질감을 표현하는 경계-질감 부호화를 거친다.Segmentation-based coding encodes by segmenting the image around the object in consideration of the fact that human vision is sensitive to the boundary in order to remove the blocking or boundary blur at low bitrates, which is a problem in the conventional video encoding techniques. The segmented image is subjected to a boundary-texture encoding that represents a boundary and an internal texture for each segmented object.

즉, 분할기반 부호기는 제1a도에 도시된 바와 같이, 입력영상을 특정한 기준에 따라 유사한 부류로 분할하는 세그먼테이션부(10:SEGMENTATION)와, 상기 세그먼테이션부(10)에서 분할된 영상의 파라메터(예를 들면, 윤곽선, 질감, 움직임 벡터 등)를 부호화하여 전송하는 파라메터코딩부(12:Contour-texture coding)로 구성되어 있고, 분할기반 복호기는 상기 부호기에 의해 부호화된 영상시퀀스를 수신하여 복호하는 디코딩부(16:Decoding)와 상기 복호된 영상을 보간(interpolation)에 의해 재생하는 보간부(18:Intetpolation)로 구성되어 있다. 이때, 영상을 분할하는 방법에는 크게 영역기반분할, 경계기반분할 그리고 히스트그램을 이용한 분할 등이 있다.That is, as shown in FIG. 1A, the segmentation-based encoder includes a segmentation unit 10 (SEGMENTATION) for dividing an input image into a similar class according to a specific criterion, and a parameter (eg, an image of the image segmented in the segmentation unit 10). For example, it is composed of a parameter coding unit (Contour-texture coding) (12) for encoding and transmitting contours, textures, motion vectors, etc., and the segmentation-based decoder receives and decodes the image sequence encoded by the encoder. A decode section 16 and an interpolation section 18 (Intetpolation) which reproduces the decoded video by interpolation. At this time, the image segmentation method may be divided into region-based segmentation, boundary-based segmentation, and segmentation using a histogram.

첫째, 영역기반분할의 대표적인 방법으로 분할-합병(split-and-merge) 방법이 있는데, 제2도에 도시된 바와 같이, 영상을 작은 단위로 나눈 다음 이웃 화소와의 유사성을 비교하여 동일한 영역으로 판단되면 합하고, 서로 다른 성질의 영역이면 분리하는 과정을 반복한다. 이러한 방식에 따르면 비교적 정확한 영상분할의 결과를 얻을 수 있지만 수행시간이 길다는 단점이 있다.First, as a representative method of region-based division, there is a split-and-merge method. As shown in FIG. 2, the image is divided into small units and then compared to similar pixels with neighboring pixels. If it is judged, it is summed, and if it is a region of different properties, it is repeated. According to this method, a relatively accurate result of image segmentation can be obtained, but a disadvantage is that the execution time is long.

둘째, 경계기반분할로는 경계선 추적에 의한 방법이 있는데, 입력영상에서 각 화소의 기울기값 및 방향정보를 이용하여 물체의 경계선을 순차적으로 따라 가는 방법으로서 인간시각에 민감한 물체의 경계를 최우선적으로 추적한다. 또한 결과값이 경계선과 그 경계선으로 둘러 싸인 영역으로 이분되므로 별도의 처리없이 경계-질감 부호화를 바로 적용할 수 있다. 그러나, 입력 영상에 잡음이 있는 경우, 오경계를 따라 갈 수 있으므로 전처리과정을 필요로 한다.Second, boundary-based segmentation is a method of tracking by boundary line, which sequentially follows the boundary of an object using the slope value and direction information of each pixel in the input image. To track. In addition, since the result is divided into a boundary line and an area surrounded by the boundary line, boundary-texture coding can be directly applied without any further processing. However, if there is noise in the input image, the preprocessing step is required because it may follow the false boundary.

셋째, 히스토그램을 이용하는 방법은 가장 간단하면서도 직선적이라 할 수 있는데, 제3도에 도시된 바와 같이 밝기 분포를 조사하여 골짜기(valley) 부분을 역치(th: threshold)로 정하여 원하는 물체를 배경으로부터 분리한다. 이러한 방법의 단점으로는, 색정보는 다루지만 밝기값이 유사한 물체가 여러개 있을 경우, 물체간의 구별이 어려우며 다양한 물체가 있는 복잡한 영상에서는 골짜기가 분명하지 않으므로 역치에 의한 분할이 힘들다는 점이다. 제3도에서 횡축은 인텐스티(intensity), 종축은 어큐뮤레이션(accumulation)을 나타낸다.Third, the method of using a histogram is the simplest and straightest method. As shown in FIG. 3, the desired object is separated from the background by setting the valley portion as a threshold by examining the brightness distribution. . The disadvantage of this method is that when there are several objects that deal with color information but have similar brightness values, it is difficult to distinguish between the objects and the division by the threshold is difficult because the valley is not clear in a complex image having various objects. In Figure 3, the axis of abscissas represents intensity, and the axis of ordinates represents accumulation.

이와 같이 영상분할(segmentation)이란 영역의 병합, 영역의 분리 병합과 분리의 병용이 있는데, 영역의 병합이란 처음에 영상을 예컨대, 픽셀 등과 같은 기본적인 단위로 나누고 특정 성질의 유사성 여부에 따라 같은 부류를 합쳐 나가는 방법을 말하고, 영역의 분리란 주어진 범주의 특성치에 의하여 역역을 2부분으로 나누는 과정을 반복하는 것이다. 병합과 분리의 병용은 제2도에서와 같이 주어진 특성치가 현저하게 그리고 다르면 나누고, 비슷하면 비슷한 이웃을 합치는 과정을 반복하는 것이다.In this way, image segmentation is the merging of regions, the divisional merging and separation of regions. The merging of regions first divides an image into basic units such as, for example, pixels, and classifies the same classes according to similarity of specific properties. The method of joining together, and the division of the domain is to repeat the process of dividing the inverse into two parts by the characteristics of a given category. The combination of merging and separating is to repeat the process of merging given neighbors if they are markedly and different, as in Figure 2, and merging similar neighbors.

영역분할의 결과는 2차원적 영역구획영상인데, 각 영역에는 고유한 레이블이 붙여진다. 각 영역은 폐곡선으로 둘러 싸이게 되고, 둘러 싸인 부분에서 영상기본요소의 특성치는 일정한 범위안에 있다. 여기서, 특성치는 스펙트럼적 성질의 부류, 모양에 관한 특성치, 경계선 성질 등으로 구분지울 수 있으며 스팩트럼적 성질에는 광강도, 색깔, 무늬모양 등이 있고, 모양에 관한 특성치에는 면적, 이심율, 밀집도 등이 있으며, 경계선의 성질에는 굴곡도, 대비 등이 있다.The result of the segmentation is a two-dimensional region segment image, with each region given a unique label. Each region is surrounded by a closed curve, and the characteristic values of the image basic elements in the enclosed portion are within a certain range. Here, the characteristic values can be classified into spectral properties, shape properties, and borderline properties, and spectral properties include light intensity, color, and pattern shape, and shape properties include area, eccentricity, and density. The boundary properties include the degree of curvature and contrast.

그런데, 종래의 세그먼테이션 베이스드 코딩에서는 입력영상을 앞서 설명한 바와 같은 알고리즘에 따라 세그먼테이션한 후, 각 세그먼트들의 바운더리와 그 바운더리의 값들을 코딩하여 전송한 후 수신측에서 이 정보로부터 영상을 재생한다. 이때, 수신측에서는 바운더리의 값들을 선형 혹은 다항 함수값으로 보간하여 재생영상을 만든다.However, in the conventional segmentation-based coding, after segmenting the input image according to the algorithm described above, the boundary of each segment and the values of the boundary are coded and transmitted, and the receiving side reproduces the image from this information. At this time, the receiving side makes a playback image by interpolating boundary values with linear or polynomial function values.

그러나, 이와 같이 다항함수로 보간함에 있어서, 함수의 차수를 높인다 하여도 영상의 세밀한 부분을 제거한 세그먼테이션 기반 영상은 마치 만화를 그려 놓은 것처럼, 인위적인 효과(artifacts)를 줄이기 어려운 문제짐이 있다.However, in the interpolation with the polynomial function, even if the order of the function is increased, the segmentation-based image from which the details of the image are removed has a problem that it is difficult to reduce the artificial effects as if the cartoon is drawn.

따라서 본 발명은 세그먼테이션된 영상과 보간에 의해 재생된 영상과의 잔차영상을 부호화한 후, 상기 세그먼테이션된 영상을 부호화하여 함께 전송하여 수신된 영상의 화질을 개선할 수 있도록 된 세그먼트 기반(segmentation-based) 부호기 및 복호기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention encodes a residual image between a segmented image and an image reproduced by interpolation, and then segments and encodes the segmented image and transmits the segmented image to improve the quality of the received image. Its purpose is to provide an encoder and a decoder.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부호기는, 입력영상을 대역분할하여 분할된 영상과, 상기 분할된 영상을 부호화한 후 재생된 영상을 비교하여 잔차영상을 구하고, 이 잔차영상을 n×n개의 대역통과 필터에 통과시켜 n×n개의 대역으로 분할하고, 상기 분할된 각 대역의 전력을 산출한 후 서로 비교하여 최대 전력을 갖는 대역을 선택하고, 이 선택된 대역을 믹서에서 저역 변환한 후 저역필터를 통해 노이즈를 제거하고 이 노이즈가 제거되고, 저역변환된 잔차영상을 다운 샘플링한 후 상기 다운 샘플링된 잔차영상신호를 백터 양자화기를 사용하여 코딩하여 최초에 세그먼트 부호화된 데이타와 함께 전송로 상으로 출력하도록 되어 있다.In order to achieve the above object, the encoder of the present invention obtains a residual image by comparing an image segmented by band-spliting an input image with an image reproduced after encoding the segmented image, and extracting the residual image by n ×. After passing through n bandpass filters and dividing into n × n bands, the power of each divided band is calculated and compared with each other to select a band having the maximum power, and the selected band is low-pass converted in the mixer. The low-pass filter removes the noise, removes the noise, downsamples the low-converted residual image, and then codes the down-sampled residual image signal using a vector quantizer to transmit the first segment-coded data together with the segment-coded data. To output

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복호기는, 부호기에 의해 전송된 영상시퀀스를 수신한 후 상기 세그먼트 부호화된 데이타를 세그먼트 복호기에서 디코딩하고, 상기 잔차영상이 부호화된 데이타를 백터양자 복호화하고, 이 복호된 잔차영상 데이타를 업 샘플링하여 원래의 크기로 확장하고, 이어서 저역필터로 노이즈를 제거한 후 믹서에서 원래의 대역으로 고역 변환한 후, 이렇게 고역 변환된 잔차영상을 상기 복호된 세그먼트 영상과 합하여 재생된 영상을 출력하도록 되어 있다.In addition, the decoder of the present invention for achieving the above object, after receiving the image sequence transmitted by the encoder, decode the segment-coded data in the segment decoder, vector quantized decoding the data encoded the residual image The decoded residual image is upsampled and expanded to its original size by removing the noise with a low pass filter, and then high-pass-converted to the original band by a mixer. And the reproduced video is output.

이와 같이 본 발명에 따라 세그먼트 부호화된 영상 데이타에, 잔차영상 데이타를 추가하여 전송하므로써 복호시에 세그먼트 부호화되어 전송된 데이타로부터 재생된 영상과 잔차영상이 부호화되어 전송된 데이타로부터 재생된 영상을 합하여 더욱 화질이 개선된 재생영상을 얻을 수 있게 된다.Thus, by adding and transmitting the residual image data to the segment coded image data according to the present invention, the image reproduced from the data segment-coded and transmitted at the time of decoding and the image reproduced from the data encoded and transmitted are further combined. It is possible to obtain a playback image with improved image quality.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명에서는 세그먼테이션(segmentation)을 필터링 개념으로 파악한다.First, in the present invention, segmentation is regarded as a filtering concept.

세그먼테이션의 에지부분은 고주파 성분이 강하고, 세그먼테이션으로 부호화된 후 다시 복호되어 재생된 영상의 세그먼테이션은 저주파 성분이 강하므로 세그먼테이션 방법으로 재생된 영상과 원래의 영상과의 차 영상(이를 잔차영상이라 한다)의 스팩트럼은 중간 대역의 성분을 많이 포함한다고 볼 수 있다. 본 발명에서는 이 잔차영상을 보조정보로서 부호화하는데 있어서, 이 영상의 주파수성분을 분석하여 에너지가 강한 대역을 전송하는 기법을 사용한다.The edge part of the segmentation has a high frequency component, and the segmentation of the image which is decoded and reproduced after segmentation has a strong low frequency component, so the difference between the image reproduced by the segmentation method and the original image is called a residual image. The spectrum of can be said to contain a lot of components of the middle band. In the present invention, in encoding the residual image as auxiliary information, a technique of analyzing a frequency component of the image and transmitting a band having strong energy is used.

이어서, 이해의 편의를 위해 본 발명을 영역분할 부호기(엔코더부)와 영역분할 복호기(디코더부)로 나누어서 설명하기로 한다.Next, the present invention will be divided into an area division encoder (encoder unit) and an area division decoder (decoder unit) for convenience of understanding.

1. 영역분할 부호기1. Division Partition Coder

본 발명에 따른 부호기는 제 4 도에 도시된 바와 같이 입력영상을 세그먼테이션하는 세그먼테이션부(40:Segmentation)와: 세그먼트된 영상의 파라메터를 부호화하는 파라메터코딩부(41:Coding); 상기 파라메터코딩부(41)의 출력을 입력한 후 영상을 재생하는 영상재생부(42); 세그먼테이션된 영상과 영상재생부(42)에서 재생된 영상을 감산하여 잔차영상(Vresidual)을 출력하는 감산기(43); 상기 감산기(43)의 잔차영상을 N×N개의 대역으로 분할하는 대역통과필터군(44: n*n BFP); 상기 대역통과필터군(44)의 각 대역에 대해 전력을 계산하고, 계산된 각 대역의 전력을 비교한 후 최대 전력을 갖는 대역을 검출하는 최대전력 대역검출부(45); 상기 대역통과필터군(44)을 통과한 대역들 중에서 상기 검출부(45)에 의해 선택된 대역을 저역 변환하는 믹서(46); 상기 믹서(46)의 출력에서 고역의 노이즈를 제거하는 저역통과필터(47:LPF); 상기 저역통과된 신호를 하향 샘플링하는 다운 샘플러(48:down sampler); 상기 다운 샘플링된 잔차영상신호를 벡터양자화하여 부호화하는 벡터양자화 부호기(49: VQ)로 구성되어 있다.The encoder according to the present invention includes a segmentation unit 40 for segmenting an input image as shown in FIG. 4 and a parameter coding unit 41 for encoding a parameter of a segmented image; An image reproducing unit 42 for reproducing an image after inputting the output of the parameter coding unit 41; A subtractor 43 for subtracting the segmented image and the image reproduced by the image reproducing unit 42 and outputting a residual image; A band pass filter group 44 (n * n BFP) for dividing the residual image of the subtractor 43 into N × N bands; A maximum power band detector 45 for calculating power for each band of the band pass filter group 44, comparing the calculated power of each band, and detecting a band having the maximum power; A mixer (46) for low-pass converting the band selected by the detector (45) from the bands passed through the band pass filter group (44); A low pass filter (LPF) for removing high frequency noise from the output of the mixer 46; A down sampler 48 for down sampling the lowpass signal; And a vector quantization encoder 49 (VQ) for quantizing and encoding the down-sampled residual image signal.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 부호기를 각 구성 블럭별로 자세히 설명하기로 한다.The encoder of the present invention configured as described above will be described in detail for each component block.

세그먼테이션부(40)는 앞서 설명한 바와 같이, 입력영상신호를 유사한 신호끼리는 합하고 다른 신호는 분리하여 영상을 다수의 세그먼트로 분할하고, 파라메터코딩부(41)에서는 분할된 영상 세그먼트의 파라메터를 부호화하여 출력한다.As described above, the segmentation unit 40 divides the image into a plurality of segments by combining the input image signals with similar signals and separating other signals, and the parameter coding unit 41 encodes and outputs the parameters of the divided image segments. do.

영상재생부(42)는 세그먼트 부호화된 영상시퀀스를 디코딩하여 재생된 세그먼트를 출력하고, 감산기(43)는 부호화 되기 전의 세그먼트 영상에서 재생된 세그먼트 영상을 감산하여 잔차영상(Vresidual)을 출력한다.The image reproducing unit 42 decodes the segment-coded image sequence and outputs the reproduced segment, and the subtractor 43 subtracts the reproduced segment image from the segment image before encoding and outputs a residual image.

대역통과필터군(44)은 N×N개 대역필터로 구성되어 잔차영상을 N×N개의 대역으로 분할하고, 최대전력 대역 검출부(45)는 상기 N×N개의 대역의 전력을 각각 산출한 후 서로 비교하여 최대전력을 가진 대역을 검출한다. 즉 N×N개 전대역을 전송할 경우에 잔차영상의 전송에 따른 오버헤드가 증가하므로, 전력이 가장 큰 대역만 검출한 후 이 대역을 부호화하여 전송할 수 있도록 한다.The band pass filter group 44 is composed of N × N band filters to divide the residual image into N × N bands, and the maximum power band detector 45 calculates power of the N × N bands, respectively. Compare with each other to detect the band with the maximum power. In other words, when N × N full bands are transmitted, the overhead due to the transmission of the residual image increases, so that only the band with the largest power is detected and then the band can be encoded and transmitted.

믹서(46)는 상기 검출부(45)에서 검출한 최대전력 대역을 저역으로 이동시키기 위하여 대역통과필터군(44)의 출력에을 곱한다.The mixer 46 is connected to the output of the bandpass filter group 44 to shift the maximum power band detected by the detector 45 to the low range. Multiply by

예를 들어 제5a도에 도시된 바와 같이 빗금친 대역이 최대전력 대역일 경우에 소정의 값을 대역통과필터군(44)의 출력에곱하여 제5b도에 도시된 바와 같이 저역으로 이동시킨다.For example, a predetermined value when the hatched band is the maximum power band as shown in Fig. 5a Is multiplied by the output of the bandpass filter group 44 and moved to the low range as shown in FIG.

이와 같이 저역으로 이동된 잔차영상의 최대전력 대역은 저역통과필터(47)에서 잡음이 제거된 후 벡터양자 부호기(49)에 의해 부호화되어 전송로상으로 출력된다.As described above, the maximum power band of the residual image shifted to the low pass is coded by the vector quantum encoder 49 after noise is removed from the low pass filter 47, and then output to the transmission path.

2. 영역분할 복호기2. Region Division Decoder

본 발명에 따른 영역분할 복호기는 제6도에 도시된 바와 같이, 수신된 영상시퀀스에서 세그먼테이션 부호화된 시퀀스를 입력한 후 복호하는 세그먼테이션 기반 복호기(60)와; 수신된 영상시퀀스에서 잔차영상이 부호화된 시퀀스를 입력하여 복호하는 벡터양자화 복호기(62:VQ-1); 상기 복호된 잔차영상을 상향 샘플링하여 확대하는 업 샘플러(63:upsampler); 상기 확대된 잔차영상신호에서 고역잡음을 제거하는 저역통과필터(LPF) (64); 상기 저역통과필터(64)의 출력에 소정의 값을 곱하여 고역 변화시키는 믹서(65); 상기 고역으로 변환된 잔차영상과 상기 세그먼트 복호된 영상을 가산하여 재생된 영상을 출력하는 가산기(66)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 6, the region division decoder according to the present invention includes: a segmentation-based decoder 60 for inputting and decoding a segmentation-coded sequence in a received image sequence; A vector quantization decoder 62 (VQ −1 ) which inputs and decodes a sequence encoded by the residual image in the received image sequence; An upsampler 63 for upwardly sampling and expanding the decoded residual image; A low pass filter (LPF) 64 for removing high pass noise from the enlarged residual image signal; A mixer (65) for multiplying the output of the low pass filter (64) by a predetermined value to change the high range; And an adder 66 which adds the residual image converted into the high range and the segment decoded image to output a reproduced image.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 복호기를 각 구성 블럭별로 자세히 설명하기로 한다.The decoder of the present invention configured as described above will be described in detail for each component block.

본 발명에 따른 부호기에 의해 부호화된 영상 시퀀스는 세그먼트 부호화된 비트열과 잔차영상이 벡터양자화에 의해 부호화된 비트열이 혼재되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 복호기는 세그먼트 부호화된 비트열은 세그먼트방식으로 복호하고, 벡터양자화에 의해 부호화된 비트열은 벡터양자 복호기에 의해 복호한 후 상기 각각 복호된 영상신호를 가산한다.In the video sequence encoded by the encoder according to the present invention, a segment coded bit stream and a residual stream coded by vector quantization are mixed. Therefore, the decoder according to the present invention decodes the segment coded bit stream by the segment method, and decodes the bit stream encoded by the vector quantization by the vector quantum decoder and adds the decoded video signals.

본 발명의 세그먼트 기반 복호기(60)는 수신된 영상 시퀀스에서 세그먼트 부호화된 비트열을 입력하여 복호하고, 벡터양자 복호기(62)는 수신된 영상시퀀스에서 잔차영상이 부호화된 비트열을 입력하여 복호한다.The segment-based decoder 60 of the present invention inputs and decodes a segment coded bit string in a received image sequence, and the vector quantum decoder 62 inputs and decodes a bit string in which a residual image is encoded in the received image sequence. .

업 샘플러(63)는 부호화과정에서 하향 샘플링된 잔차영상신호를 원래의 크기로 확대하고, 저역통과필터(64)는 업 샘플러(63)의 출력신호에서 고역의 잡음을 제거하며, 믹서(65)는 저역통과된 잔차영상에을 곱해 원래의 대역위치로 이동시킨다. 가산기(66)는 세그먼트 방식으로 복호된 영상에 잔차영상을 가산하여 화질이 개선된 재생영상을 출력한다.The up sampler 63 enlarges the residual image signal down-sampled in the encoding process to its original size, and the low pass filter 64 removes high-frequency noise from the output signal of the up sampler 63, and the mixer 65. On the lowpass residual image Multiply by to move to the original band position. The adder 66 adds the residual image to the image decoded by the segment method and outputs a reproduced image having improved image quality.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따라 세그먼트 부호화된 영상시퀀스에 잔차영상을 부호화한 영상시퀀스를 보조정보로서 추가하여 수신측에서 재생된 영상의 화질을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, an image sequence obtained by encoding a residual image is added to the segment coded image sequence as auxiliary information, thereby improving the image quality of the image reproduced on the receiving side.

Claims (2)

입력영상을 세그먼테이션하는 세그먼테이션부(40)와; 세그먼트된 영상의 파라메터를 부호화하는 파라메터코딩부(41); 상기 파라메터코딩부(41)의 출력을 입력한 후 영상을 재생하는 영상재생부(42); 세그먼테이션된 영상과 영상재생부(42)에서 재생된 영상을 감산하여 잔차영상을 출력하는 감산기(43); 상기 감산기(43)의 잔차영상을 N×N개의 대역으로 분할하는 대역통과필터군(44); 상기 대역통과필터군(44)의 각 대역에 대해 젼력을 계산하고, 계산된 각 대역의 전력을 비교한 후 최대 전력을 갖는 대역을 검출하는 최대전력 대역 검출부(45); 상기 대역통과필터군(44)을 통과한 대역들 중에서 상기 검출부(45)에 의해 선택된 대역을 저역 변환하는 믹서(46); 상기 믹서(46)의 출력에서 고역의 노이즈를 제거하는 저역통과필터(47); 상기 저역통과된 신호를 하향 샘플링하는 다운 샘플러(48); 및 상기 다운 샘플링된 잔차영상신호를 벡터양자화하여 부호화하는 벡터양자화 부호기(49)로 구성되는 세그먼트 기반 부호기.A segmentation unit 40 for segmenting the input image; A parameter coding unit 41 for encoding a parameter of a segmented image; An image reproducing unit 42 for reproducing an image after inputting the output of the parameter coding unit 41; A subtractor 43 for subtracting the segmented image and the image reproduced by the image reproducing unit 42 and outputting a residual image; A band pass filter group 44 for dividing the residual image of the subtractor 43 into N × N bands; A maximum power band detector (45) for calculating power for each band of the bandpass filter group (44), comparing the calculated power of each band, and detecting a band having the maximum power; A mixer (46) for low-pass converting the band selected by the detector (45) from the bands passed through the band pass filter group (44); A low pass filter 47 for removing high frequency noise from the output of the mixer 46; A down sampler (48) for down sampling the lowpass signal; And a vector quantization encoder (49) for quantizing and encoding the down-sampled residual image signal. 수신된 영상시퀀스에서 세그먼테이션 부호화된 시퀀스를 입력한 후 복호하는 세그먼테이션 기반 복호기(60)와; 수신된 영상시퀀스에서 잔차영상이 부호화된 시퀀스를 입력하여 복호하는 벡터양자화복호기(62); 상기 복호된 잔차영상을 상향 샘플링하여 확대하는 업 샘플러(UP SAMPLER)(63); 상기 확대된 잔차영상신호에서 고역잡음을 제거하는 저역통과필터(LPF)(64); 상기 저역통과필터(64)의 출력에 소정의 값을 곱하여 고역 변환시키는 믹서(65); 및 상기 고역으로 변환된 잔차영상과 상기 세그먼트 복호된 영상을 가산하여 재생된 영상을 출력하는 가산기(66)로 구성되는 세그먼트 기반 복호기.A segmentation-based decoder 60 which inputs a segmentation-coded sequence in the received image sequence and then decodes it; A vector quantization decoder 62 which inputs and decodes a sequence encoded by the residual image in the received image sequence; An up sampler 63 for upsampling and expanding the decoded residual image; A low pass filter (LPF) 64 for removing high pass noise from the enlarged residual image signal; A mixer (65) for multiplying the output of the low pass filter (64) by a predetermined value to perform high pass conversion; And an adder (66) for adding the residual image converted into the high range and the segment decoded image to output a reproduced image.
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