KR100351071B1 - Video data encoding method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A video data encoding method is provided to reduce the quantity of algorithms and calculations required for motion estimation and obtain optimum encoding performance. CONSTITUTION: In the case that a pixel of the current field is encoded, it is judged whether only the current field is used or both of the current field and previous field are used(210). According to the judgement result, the pixel is encoded using only the current field or using both of the current field and previous field. The encoding is performed using entropy encoding. When the pixel is encoded without reference to pixel values of the previous field, the encoding is carried out with reference to a value determined according to pixel values of pixels having a predetermined distance from the pixel to be encoded.

Description

화상 데이터 부호화 방법Image data coding method

본 발명은 화상 데이터의 부호화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 화상에서 격주사선 방식으로 이진형상을 부호화할 때 이전 필드의 사용여부를 판단하여 부호화하는 화상 데이터의 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for encoding image data, and more particularly, to an image data encoding method and apparatus for determining and encoding the use of a previous field when encoding a binary shape in a bi-scanner line method.

도 1은 일반적인 형상(shape) 부호화기에 대한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 입력되는 원화상의 형상은 형상 부호화기(11)를 통해 부호화되고 비트스트림 형태로 전송된다. 그리고 형상 복호화기(15)에서는 상기 비트스트림을 복호화한 다음 복원된 형상을 제공한다.1 is a block diagram of a general shape encoder. As shown in FIG. 1, the input original image shape is encoded by the shape encoder 11 and transmitted in the form of a bitstream. The shape decoder 15 decodes the bitstream and provides a reconstructed shape.

상기 화상 데이터를 부호화하는 방법중의 하나가 격주사선 방식을 이용하여 부호화하는 것인데, 이 방식에는 주로 움직임 보상 및 추정 방법이 사용되었다. 그러나 움직임 보상 및 추정 방법은 보통 부호화하고자하는 현재 필드 화상의 한 화소에 대해 이전 필드 화상이 전체를 탐색하여 움직임 벡터(motion vector)를 계산해야하므로 계산량이 많고 복잡하다는 문제점이 있다.One of the methods of encoding the image data is encoding using a bi-scanning line method, in which a motion compensation and estimation method is mainly used. However, the motion compensation and estimation method has a problem in that a large amount of computation is complicated because a previous field picture needs to be searched for a pixel of a current field picture to be encoded to calculate a motion vector.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 격주사선 방식의 이진형상 부호화시 부호화할려는 부호화 화소의 주변화소 정보를 이용하여 이전 필드 화상의 이용 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 화상데이터를 부호화하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION A technical object of the present invention is to determine whether or not to use a previous field image by using peripheral pixel information of a coding pixel to be encoded when performing bilinear binary encoding, and to encode image data according to the result. To provide.

도 1은 일반적인 형상 부호화기에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of a general shape encoder.

도 2는 이전 및 현재 화상을 격주사선 방식으로 시간적 시이퀀스에 따라 도시한 것이다.FIG. 2 shows the previous and current pictures in a bi-weekly fashion according to a temporal sequence.

도 3은 본 발명에 따른 격주사선 방식의 이진형상 화상 신호 부호화 방법에 대한 흐름도를 도시한 것이다.3 is a flowchart illustrating a method of encoding a binary image signal in a bi-scan mode according to the present invention.

도 4는 격주사선 방식의 이진형상 화상에서 도 3의 C1문맥을 도시한 것이다.FIG. 4 illustrates the C1 context of FIG. 3 in a bi-linear binary image.

도 5는 격주사선 방식의 이진형상 화상에서 도 3의 C2문맥을 도시한 것이다.FIG. 5 shows the C2 context of FIG. 3 in a bi-linear binary image.

도 6은 격주사선 방식의 이진형상 화상에서 도 3의 C3문맥을 도시한 것이다.FIG. 6 shows the C3 context of FIG. 3 in a bi-linear binary image.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 화상데이터 부호화 방법은 이전 필드와 현재 필드를 격주사선 형태로 참조하여 현재 필드의 화소를 부호화하는 방법에 있어서, 상기 이전 필드중에서 현재 부호화할려는 부호화 화소의 주변에 위치하는 화소들 및 상기 현재 필드중에서 이미 부호화되고 상기 부호화 화소 주변에 위치하는 화소들중에서 상기 부호화 화소와의 거리가 제1범위 내에 있는 화소들의 화소값들을 조합하고, 모든 가능한 조합에 대해 테이블을 작성하는 단계; 상기 테이블을 참조하여 상기 부호화 화소를 부호화할 때 이전 필드의 화소값을 참조할 것인가를 결정하는 단계; 및 이전 필드의 화소값을 참조한다면, 상기 이전 필드중에서 상기 부호화 화소의 주변에 위치하는 화소들중에서 이미 부호화되고 상기 부호화 화소와 거리가 가장 가까운 화소들의 화소값에 따라 결정되는 값을 참조하여 상기 부호화 화소를 부호화하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of encoding a pixel of a current field by referring to a previous field and a current field in a bi-scanning line form. Combining pixel values of pixels located in the periphery and pixels that are already encoded in the current field and located in the vicinity of the encoded pixel and whose distance to the encoded pixel is within a first range, and a table for all possible combinations. Creating a; Determining whether to refer to a pixel value of a previous field when encoding the encoded pixel with reference to the table; And referring to a pixel value of a previous field, the encoding is performed by referring to a value determined according to pixel values of pixels that are already encoded among pixels located in the periphery of the encoding pixel among the previous field and are closest to the encoded pixel. And encoding the pixel.

상기 기술적 과제를 이루기위한 본 발명은 이전 필드와 현재 필드를 격주사선 형태로 참조하여 현재 필드의 화소를 부호화하는 장치에 있어서, 상기 화소의 부호화시 상기 현재 필드만을 사용할지 또는 상기 현재 필드와 이전 필드를 함께 사용할지를 판단하는 필드사용판단부; 상기 필드사용판단부의 판단결과에 따라 상기 현재필드만 사용하는 제1화소부호화부; 및 상기 필드사용판단부의 판단결과에 따라 상기 현재필드 및 이전 필드를 사용하는 제2화소 부호화부를 포함함을 특징으로한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for encoding a pixel of a current field by referring to a previous field and a current field in the form of a bi-scanning line, and whether to use only the current field or the current field and the previous field when encoding the pixel. Field use determination unit for determining whether to use with; A first pixel encoding unit using only the current field according to a determination result of the field use determination unit; And a second pixel encoder using the current field and the previous field according to the determination result of the field use determination unit.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 이진 화상을 격주사선 방식으로 시간적 시이퀀스(sequence)에 따라 도시한 것이다. 격주사선 방식이라 함은 도 2에 도시된 바와 같이 이전 필드와 현재 필드를 시간적 시이퀀스에 따라 번갈아가며 배열하는 것을 말한다. 이러한 시간적 시이퀀스 형태의 이진 화상신호는 부호화시 해당 화소의 특성을 현재 필드와 바로 이전 필드로부터 가장 정확하게 얻을 수 있다.FIG. 2 shows a binary image according to a temporal sequence in a bi-scanning manner. The biweekly scanning method refers to arranging the previous field and the current field alternately according to a temporal sequence as shown in FIG. 2. Such a temporal sequence type binary image signal can obtain the characteristics of the corresponding pixel at the time of encoding most accurately from the current field and the immediately preceding field.

본 발명은 1) 격주사선 방식으로 이진형상 영상 신호를 부호화하는 방법, 2) 이전 필드 이용 여부 판단법, 3) 현재 필드만 사용시의 화소 부호화, 4) 현재 및 이전 필드 사용시의 화소 부호화에 대한 발명으로 구성되어 있다.The present invention relates to 1) a method of encoding a binary image signal using a bi-scanning method, 2) a method of determining whether a previous field is used, 3) a pixel encoding using only a current field, and 4) a pixel encoding using a current and previous field. Consists of.

또한 본 발명에 따른 화상데이터 부호화장치는 필드사용판단부, 제1화소부호화부 및 제2화소부호화부를 포함한다. 상기 필드사용판단부는 해당 화소를 부호화하기위해 이용할 주변화소 정보의 효과적 구성을 위해 현재필드만을 사용할지 이전필드도 사용할지를 판단한다. 상기 제1화소부호화부는 상기 필드사용 판단부에서 판단된 부호화 모드에 의해 현재필드만 사용한다. 상기 제2화소부호화부는 상기 필드사용판단부에서 판단된 부호화모드에 의해 현재 및 이전 필드를 사용한다.Also, the image data encoding apparatus according to the present invention includes a field use determining unit, a first pixel encoding unit, and a second pixel encoding unit. The field use determining unit determines whether to use only the current field or the previous field for effective configuration of peripheral pixel information to be used for encoding the corresponding pixel. The first pixel encoder uses only the current field by the encoding mode determined by the field use determination unit. The second pixel encoder uses the current and previous fields according to the encoding mode determined by the field use determination unit.

도 3은 본 발명에 따른 격주사선 방식의 이진형상 화상 신호 부호화 방법에 대한 흐름도를 도시한 것이다. 참조번호 210 단계에서는 현재필드에서 부호화할려는 화소에 대해 C1 문맥을 사용하여 이전 필드의 화소 정보도 부호화에 사용할 것인지를 판단한다. C1 문맥은 도 4에 도시된 바와 같이 격주사선 방식(303)으로 배열된 이전 필드(301)와 현재 필드(302)의 화소들로 구성된다. 즉, 현재 필드(302)에서 부호화할려는 화소 Ixy의 주변의 화소들중 화소간 거리가 일정범위 내에 위치하고 이미 부호화가 이루어진 화소들, 에를 들어 I0, I1, I2, I6과 이전 필드(301)의 화소들중 Ixy의 주변에 위치하되 화소간 거리가 일정범위 내에 있는 화소들인 I3, I4, I5, I6, I7, I8, I9가 이에 해당한다. 이를 격주사선 방식으로 표현된 이진 화상(303)을 참조하면, C1 문맥에 포함되는 화소들은 Ixy주변의 화소들임을 알 수 있다. 참조번호 304에 따르면, C1 문맥의 문맥값 C1xy는 상기 주변화소들의 화소값들로부터 정해진다. 주변화소의 개수가 총 10개이므로 C1xy는 210= 1024 개의 문맥값을 가질 수 있다. 이 문맥값에 따라 이전 필드의 사용여부에 대한 테이블을 만들 수 있다. 즉 Ixy의 주변화소들의 화소값 분포에 따라 이전 필드를 사용할 것인지의 판단여부를 각 문맥값에 대해 경험적으로 테이블로 만들 수 있다. 만들어진 테이블에 따라 참조번호 305에 나타난 바와 같이 C1xy의 문맥값에 대해 이전 필드의 사용여부를 결정한다.3 is a flowchart illustrating a method of encoding a binary image signal in a bi-scan mode according to the present invention. In step 210, it is determined whether the pixel information of the previous field is also used for encoding by using the C1 context for the pixel to be encoded in the current field. The C1 context consists of the pixels of the previous field 301 and the current field 302, arranged in a bi-scanning manner 303 as shown in FIG. That is, among the pixels around the pixel I xy to be encoded in the current field 302, the distance between the pixels is within a predetermined range and the pixels are already encoded, for example, I0, I1, I2, I6 and the previous field 301. Among the pixels of the pixels I3, I4, I5, I6, I7, I8, and I9 which are positioned around I xy but whose distance between pixels is within a certain range, this corresponds. Referring to the binary image 303 expressed in a bi-scanning manner, it can be seen that the pixels included in the C1 context are pixels around I xy . According to reference numeral 304, the context value C1 xy of the C1 context is determined from the pixel values of the peripheral pixels. Since there are 10 neighboring pixels in total, C1 xy may have 2 10 = 1024 context values. Based on this context value, you can create a table for the use of the previous field. That is, whether or not to use the previous field according to the pixel value distribution of the surrounding pixels of I xy can be empirically tabled for each context value. Depending on the table created, it is determined whether or not the previous field is used for the context value of C1 xy as indicated at 305.

도 3의 210단계에서 결정결과, 현재 필드만을 사용하는 경우(202단계)가 도 5에 도시되어 있다. 도시된 바에 따르면 현재 필드만을 사용하는 경우 C2문맥을 사용한다. 즉, Ixy의 주변화소들중 이전 필드(401)에 포함되는 화소들은 C2문맥에서는 제외되고, 현재 필드(402)에서 Ixy의 주변화소들중 이미 부호화되고 Ixy로부터의 화소간 거리가 일정범위 이내에 위치한 화소들만이 C2문맥에 포함된다. 이를 격주사선 이진 형상으로 나타내면 참조번호 403에 도시된 바와 같다. 참조번호 404에 따르면, C2문맥값 C2xy는 C2문맥에 포함되는 화소들의 화소값에 따라 부호화시 참조되는 값을 의미한다.As a result of the determination in step 210 of FIG. 3, the case where only the current field is used (step 202) is illustrated in FIG. 5. As shown, C2 context is used when only the current field is used. That is, the pixels included in the previous field 401 among the surrounding pixels of I xy are excluded from the C2 context, and are already coded among the surrounding pixels of I xy in the current field 402 and the interpixel distance from I xy is constant. Only pixels located within range are included in the C2 context. This is represented by reference numeral 403 when it is represented by a bi-weekly binary form. According to reference numeral 404, the C2 context value C2 xy refers to a value that is referred to at the time of encoding according to pixel values of pixels included in the C2 context.

도 3의 210 단계에서 결정결과 현재 필드와 이전 필드를 모두 사용하여 부호화하는 경우(203)는 도 6에 도시되어 있다. 도시된 바에 따르면, 이 경우에는 C3문맥이 사용되는데, Ixy주변화소들중 이전 필드(501)에 포함되는 화소들인 I0, I1, I2, I4, I5, I6와 현재 필드(501)에 포함되는 화소들중 이미 부호화되고 가장 가까운 거리에 있는 화소들의 한 예인 I3가 C3문맥에 포함된다. 이를 격주사선 이진 형상으로 나타내면 참조번호 503과 같이 나타낼 수 있는데, C3문맥에 포함되는 화소들은 Ixy와 거리상으로 가장 가까운 위치에 있는 화소들이 포함됨을 알 수 있다. C1, C2, C3 문맥에 포함되는 화소들의 개수는 고정적인 것이 아니고 경험적으로 정해질 수 있다. 즉, Ixy로부터 화소간 거리가 일정범위 내에 위치하는 화소들만을 포함할 수 있다. 참조번호 504에 따르면, C3문맥값 C3xy는 C3문맥에 포함되는 화소들의 화소값에 따라 부호화시 참조되는 값을 의미한다.In operation 210 of FIG. 3, a case in which encoding using both the current field and the previous field is performed 203 is illustrated in FIG. 6. As shown, the C3 context is used in this case, which is pixels I0, I1, I2, I4, I5, I6, which are included in the previous field 501 among the I xy neighboring pixels, and are included in the current field 501. One example of pixels that are already encoded and closest to one of the pixels is included in the C3 context. This can be represented as a bi-scan binary form as shown by reference numeral 503. It can be seen that pixels included in the context of C3 include pixels located closest to the distance I xy . The number of pixels included in the C1, C2, and C3 contexts is not fixed but may be determined empirically. That is, the distance between pixels from I xy may include only pixels having a predetermined range. According to reference numeral 504, the C3 context value C3 xy refers to a value referred to in encoding according to pixel values of pixels included in the C3 context.

상기 C2 혹은 C3문맥값을 참조하여 현재 부호화할려는 화소를 종래의 부호화 방법중 하나를 선택하여 부호화할 수 있으며, 그 예로서 C2 혹은 C3 문맥을 사용하여 각 경우의 문맥에 대한 현재 화소값을 가질 확률을 이용하여 엔트로피 부호화 방법을 사용할 수 있다.A pixel to be currently encoded may be encoded by selecting one of the conventional encoding methods by referring to the C2 or C3 context value. For example, the C2 or C3 context may be used to have a current pixel value for each context. Entropy coding can be used using probability.

본 발명에 따르면, 부호화할려는 화소의 주변화소들의 문맥값에 따라 이전 필드 정보의 이용여부를 판단한 후 선택적으로 이전 필드를 사용하므로 이전 필드의 모든 화소를 탐색하는 종래의 움직임 추정 방법에 비하여 알고리즘 및 계산량이 보다 간단해지고 엔트로피 부호화 방법을 이용하여 부호화하는 경우 주변 화소를 적절하게 선택함으로써 최적의 부호화 성능을 얻을 수 있다.According to the present invention, since it is determined whether to use previous field information according to the context values of neighboring pixels of a pixel to be encoded, the previous field is selectively used, and thus, the algorithm and algorithm are compared with the conventional motion estimation method for searching all pixels of the previous field. The calculation amount becomes simpler, and when encoding using an entropy encoding method, an optimal encoding performance can be obtained by appropriately selecting peripheral pixels.

Claims (6)

이전 필드와 현재 필드를 격주사선 형태로 참조하여 현재 필드의 화소를 부호화하는 방법에 있어서,In the method of encoding the pixels of the current field by referring to the previous field and the current field in the form of a bi-scan line, 상기 이전 필드중에서 현재 부호화할려는 부호화 화소의 주변에 위치하는 화소들 및 상기 현재 필드중에서 이미 부호화되고 상기 부호화 화소 주변에 위치하는 화소들중에서 상기 부호화 화소와의 거리가 제1범위 내에 있는 화소들의 화소값들을 조합하고, 모든 가능한 조합에 대해 테이블을 작성하는 단계;Pixels of pixels having a distance from the encoding pixel within a first range among pixels positioned around the encoding pixel to be currently encoded in the previous field and pixels already encoded within the current field and positioned around the encoding pixel. Combining values and creating a table for all possible combinations; 상기 테이블을 참조하여 상기 부호화 화소를 부호화할 때 이전 필드의 화소값을 참조할 것인가를 결정하는 단계; 및Determining whether to refer to a pixel value of a previous field when encoding the encoded pixel with reference to the table; And 이전 필드의 화소값을 참조한다면, 상기 이전 필드중에서 상기 부호화 화소의 주변에 위치하는 화소들중 상기 부호화 화소와의 거리가 제2범위 내에 있는 화소들 및 상기 현재 필드중에서 이미 부호화되고 상기 부호화 화소와 거리가 가장 가까운 화소들의 화소값에 따라 결정되는 값을 참조하여 상기 부호화 화소를 부호화하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 화상 데이터의 부호화 방법.If a pixel value of a previous field is referred to, pixels having a distance from the encoding pixel among pixels located in the periphery of the encoding pixel in the previous field are within a second range, and are encoded in the current field and And encoding the encoded pixel with reference to a value determined according to pixel values of the pixels having the closest distances. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 부호화는 엔트로피 부호화 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 데이터 부호화 방법.And the encoding uses an entropy encoding method. 이전 필드와 현재 필드를 격주사선 형태로 참조하여 현재 필드의 화소를 부호화하는 장치에 있어서,An apparatus for encoding a pixel of a current field by referring to a previous field and a current field in the form of a bi-scanning line, 상기 화소의 부호화시 상기 현재 필드만을 사용할지 또는 상기 현재 필드와 이전 필드를 함께 사용할지를 판단하는 필드사용판단부;A field use determination unit which determines whether to use only the current field or to use the current field and the previous field together when encoding the pixel; 상기 필드사용판단부의 판단결과에 따라 상기 현재필드만 사용하는 제1화소 부호화부; 및A first pixel encoder which uses only the current field according to a determination result of the field use determination unit; And 상기 필드사용판단부의 판단결과에 따라 상기 현재필드 및 이전 필드를 사용하는 제2화소 부호화부를 포함함을 특징으로 하는 화상데이터 부호화 장치.And a second pixel encoder which uses the current field and the previous field according to the determination result of the field use determination unit. 제3항에 있어서, 상기 부호화는The method of claim 3, wherein the encoding 엔트로피 부호화를 이용하여 부호화함을 특징으로 하는 화상데이터 부호화 장치.And an image data encoding apparatus using entropy encoding. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 부호화 화소에 대해 부호화시 이전 필드의 화소값을 참조하지 않는다면, 현재 필드에서 이미 부호화되고 상기 부호화 화소와의 거리가 제2범위 내에 있는 화소들의 화소값에 따라 결정되는 값을 참조하여 부호화하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 화상 데이터의 부호화 방법.If the encoding of the encoded pixel does not refer to a pixel value of a previous field, encoding is performed by referring to a value that is already encoded in the current field and that is determined according to pixel values of pixels having a distance from the encoded pixel within a second range. And encoding the image data. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 부호화는 엔트로피 부호화 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 데이터의 부호화 방법.The encoding method uses an entropy encoding method.
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