KR100417129B1 - 매크로블록의부호화방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 VOP를 형성한 대상물 영상이 경계에 있을 경우에 대상물 영상이 존재하는 매크로 블록을 패딩하여 부호화하는 것이다.
본 발명은 대상물 영상의 경계가 VOP를 형성한 최소 사각형의 외곽선에 걸쳐 있을 경우에 이 경계를 모양 정보로 인식하지 않고, 부호화를 수행하고, 대상물 영상의 경계를 확장한 매크로 블록에 그 매크로 블록의 부호화 정보량을 줄일 수 있는 데이터를 삽입하여 부호화를 수행하는 것으로서 입력되는 VOP에 대하여 그리드를 형성하고, 이를 확장하여 X축 및 Y축으로 각기 M개 및 N개의 화소를 가지는 매크로 블록으로 구획하며, 구획한 매크로 블록에서 대상물 영상의 경계가 있는 매크로 블록을 판별하여 패딩을 수행하고, 영상정보의 부호화를 수행한다.

Description

매크로 블록의 부호화 방법
본 발명은 MPEG(Moving Picture Experts Group)-4에서 VOP(Video Object Plane)를 형성한 대상물 영상이 경계에 있을 경우에 대상물 영상이 존재하는 매크로 블록을 부호화 정보량이 최소로 되게 패딩하여 부호화하는 매크로 블록의 부호화 방법에 관한 것이다.
현재 표준화가 진행되고 있는 MPEG-4는 VOP(Video Object Plane)의 개념을 기초로 하고 있다.
여기서, VOP는 하나의 영상 화면에서 소정의 물체 및 영역 등의 대상물 영상이 다수개 존재할 경우에 그 대상물의 영상을 각기 VOP로 분리하고, 분리한 상기 대상물의 영상을 각기 부호화하는 것을 기본 골격으로 하고 있다.
그리고 부호화한 대상물의 영상을 전송할 경우에 영상의 최소 크기에 대한 가로 방향의 값 및 세로 방향의 값과, 대상물의 정보를 함께 전송하도록 하고 있다.
이러한 VOP는 자연 영상 및 인공 영상을 대상물 영상의 단위로 하여 자유자재로 합성 내지는 분해할 수 있는 장점을 가지는 것으로서 컴퓨터 그래픽스 및 멀티 미디어의 분야 등에서 대상물의 영상을 처리하는 데 기본이 되고 있다.
제1도는 국제 표준 산하 기구(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG96/N1172 January)에서 1차적으로 확정한 VN(Verificatiom Nodel)엔코더의 구성을 보인 블록도이다.
여기서, VOP 형성부(VOP Formation)(11)는 전송 또는 저장할 영상 시퀀스가 입력될 경우에 이를 VOP로 형성한다.
VOP의 형성은 하나의 화면에서 여러 개의 대상물 영상이 존재할 경우에 배경 화면과, 각각의 대상물 영상에 대하여 각기 다른 VOP로 형성하는 것으로서 배경 화면과 각각의 대상물 영상으로 분리하고, 상기 분리한 배경 화면이나 대상물 영상을 포함하는 가장 작은 사각형을 VOP로 정의하고 있다.
제2도는 대상물의 영상에 대하여 하나의 VOP를 형성한 일 예를 보이고 있다.
여기서, VOP의 가로 방향 크기는 VOP 폭으로 정의되고, 세로 방향의 크기는 VOP 높이로 정의된다.
형성된 VOP는 좌측 상단을 그리드 시작점으로 하고, X축 및 Y축으로 각기 M개 및 N개의 화소를 가지는 M×N 매크로 블록으로 구획된다. 예를 들면 X축 및 Y축으로 각기 16개의 화소를 가지는 16×16 매크로 블록으로 구획된다.
이 때, VOP의 우측과 하단에 형성되는 매크로 블록의 X축 및 Y축 화소가 각기 M개 및 N개가 아닐 경우에 제3도에 도시된 바와 같이 VOP의 크기를 확장하여 각각의 매크로 블록의 X축 및 Y축 화소가 모두 M개 및 N개로 되게 한다.
VOP 형성부(11)에서 형성된 각각의 VOP는 VOP 부호화부(12A, 12B, 12C, …)에 각기 입력되어 VOP 별로 부호화되고, 멀티플렉서(13)에서 다중화되어 비트 스트림으로 전송된다.
여기서 VOP의 X축 및 Y축 화소가 각기 M개 및 N개의 화소를 가지게 확장하였을 경우에 종래에는 확장된 부위에 모두 '0'을 삽입하고, VOP 부호화부(12, 12A, 12B, …)에서 이를 모양 정보로 인식하여 모양 정보 부호화를 수행하였다.
그러나 상기한 종래의 기술은 대상물 영상의 경계가 VOP를 형성한 최소 크기의 사각형의 외곽선에 걸쳐 있을 경우에도 이를 모양 정보로 인식하여 모양 정보 부호화를 수행하였다.
즉, 제3도의 도면에서 대상물 영상의 아래쪽 경계는 대상물의 영상에 대하여 VOP를 추출함에 따라 발생되는 경계이므로 실제로는 대상물 영상의 내부 정보이다.
그러나 종래에는 대상물 영상에 따라 매크로 블록을 확장한 부위를 모양 정보로 인식하여 모양 정보 부호화 하였으므로 부호화 정보량의 많은 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 대상물 영상의 경계가 VOP를 형성한 최소 사각형의 외곽선에 걸쳐 있을 경우에 이 경계를 모양 정보로 인식하지 않고, 부호화를 수행하는 매크로 블록의 부호화 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 대상물 영상의 경계를 확장한 매크로 블록에 그 매크로 블록의 부호화 정보량을 줄일 수 있는 데이터를 삽입하여 부호화를 수행하는 매크로 블록의 부호화 방법을 제공하는 데 있다.
제1도는 국제 표준 산하 기구에서 1차적으로 확정한 VM 엔코더의 구성을 보인 블록도.
제2도는 모양 정보를 가지는 VOP를 그리드에 의해 매크로 블록으로 구획한 상태를 예로 들어 보인 도면.
제3도는 모양 정보를 가지는 VOP에 형성된 각각의 매크로 블록이 X축 및 Y축으로 각기 M개 및 N개의 화소를 가지게 확장한 상태를 보인 도면.
제4도는 본 발명의 부호화 방법을 보인 신호 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : VOP 형성부, 12,12A,12B,… : VOP 부호화부, 13 : 멀티플렉서
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 매크로 블록의 부호화 방법은 입력되는 VOP에 대하여 그리드를 형성하고, 이를 확장하여 X축 및 Y축으로 각기 M개 및 N개의 화소를 가지는 매크로 블록으로 구획하며, 구획한 매크로 블록에서 대상물 영상의 경계가 있는 매크로 블록을 판별하여 패딩을 수행하고, 영상 정보의 부호화를 수행한다.
이하, 첨부된 제4도의 도면을 참조하여 본 발명의 매크로 블록의 부호화 방법을 상세히 설명한다.
제4도는 본 발명의 부호화 방법을 보인 신호 흐름도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 단계(S11)에서 부호화할 VOP를 입력한다. 즉, VOP 형성부에서 형성된 하나의 VOP를 입력한다.
단계(S12)에서는 입력한 VOP에 대하여 그리드를 형성하고, 매크로 블록으로 구획한다.
이때, 각각의 매크로 블록이 모두 X축 및 Y축으로 각기 M개 및 N개의 화소를 가지지 않을 경우에 매크로 블록을 확장하여 모두 X축 및 Y축으로 각기 M개 및 N개의 화소를 가지게 한다.
다음 단계(S13)에서는 각각의 매크로 블록을 판멸하여 VOP를 형성한 대상물 영상의 경계가 존재하는 지를 판단하고, 대상물 영상의 경계가 존재하는 매크로 블록일 경우에 단계(S14)에서 매크로 블록의 확장 부위를 패딩한다.
이때, 패딩하는 데이터는 매크로 블록에 존재하는 대상물 영역에 따라 가변되는 것으로서 매크로 블록의 부호화 효율을 최대로 할 수 있는 값으로 패딩을 수행한다.
즉, 대상물 영상의 경계가 존재하는 매크로 블록을 이진 모양 정보 부호화를 수행할 경우에는 '0' 및 '255'를 확장한 부위에 채워 넣고, 그레이 스케일 모양 정보 부호화를 할 경우에는 대상물 영상의 최종 경계값을 확장한 부위에 채워 넣는다.
이와 같이 대상물 영상의 경계가 있는 매크로 블록의 패딩이 완료되면, 다음 단계(S15)에서는 대상물 영상의 경계가 있는 매크로 블록에 대하여 대상물 영상의 정보에 대하여 부호화를 수행하고, 출력한다.
이 때, 대상물 영상의 경계가 있는 매크로 블록은 대상물 영상의 경계임을알리는 정보를 함께 출력하여 디코딩할 경우에 사용할 수 있도록 한다.
한편, 상기에서는 MPEG-4에 본 발명의 모양 정보 부호화 장치가 적용되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 화상 전화, 화상 회의, PCS용 PDA, 모빌용 전화 및 모빌용 멀티미디어 등과 같은 각종 영상 처리기에 적용될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 대상물 영상의 경계가 존재하는 매크로 블록의 화장 부위에 대하여 부호화 효율을 향상시킬 수 있는 정보를 채워 넣고, 영상 정보 부호화를 수행함으로써 전송 및 저장되는 정보량을 줄일 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 부호화할 VOP를 입력하고 M×N 매크로 블록으로 확장하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 확장한 매크로 블록 중에서 대상물 영상의 경계가 존재하는 매크로 블록을 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 판단한 매크로 블록의 확장 부위에 부호화 정보량을 줄일 수 있는 값으로 패딩하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 패딩이 완료된 매크로 블록을 대상물의 영상 정보에 대하여 부호화를 수행하는 제4단계로 이루어짐을 특징으로 하는 매크로 블록의 부호화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 대상물 영상의 경계가 존재하는 매크로 블록일 경우에 대상물 영상의 경계임을 알리는 데이터를 부호화한 데이터와 함께 출력하는 것을 특징으로 하는 매크로 블록의 부호화 방법.
  3. 제1항에 있어서, '0' 및 '255'로 패딩한 후 이진 모양 정보 부호화에서 영상 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는 매크로 블록의 부호화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 대상물 영상의 최종 경계값으로 패딩한 후 그레이 스케일 모양 정보 부호화에서 영상 정보를 부호화하는 것을 특징으로 하는 매크로 블록의 부호화 방법.
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