KR980013433A - 모양 정보 부호화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대상물 영상의 모양 정보에 따라 그리드를 이동시킬 경우에 라운딩을 함께 수행하여 전송 데이터의 양을 줄일 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 VOP형성부에서 입력되는 대상물 영상의 모양 정보에 대하여 라운딩을 수행하면서 모양 적응 영역 문할을 수행하그, 모양 정보 부호화를 수행하는 것으로 변화된 그리드의 위치마다 라운딩을 수행하여 가장 적은 수의 매크로 블록에 대상물 영상이 위치티게 함으로씨 부호화하여 전송할 테이터의 양을 효과적으로 줄일 수 있다.

Description

모양 정보 부호화 장치
본 발명은 NPEG(Noving Picture Experts Group)-4에서 VOP(Video Object Plane)를 형성한 대상물 영상의 모양 정보(shape)를 부호화하는 모양 정보 부호화 장치에 관한 것이다.
현재 표준화가 진행듸그 있는 NPEG-4는 VOP(Video Object Plane)의 개념을 기초로 하그 있다.
여기서, VOP는 하나의 영상 화면에서 소정의 물체 및 영역 등의 대상물 영상이 다수개 존재할 경우에 그 대상믈의 영상을 각기 VOP로 문리하그, 분리한 상기 대상물의 영상을 각기 부호화하는 것을 기본 골격으로 하고 있다.
그리그 부호화한 대상믈의 영상을 전송할 경우에 영상의 최소 크기에 대한 가로 방향의 값 및 세로 방향의 값과, 대상물의 정보를 함께 전송하도록 하그 있다.
이러한 VOP는 자연 영상 및 인공 영상을 대상믈 영상의 단위로 하여 자유자재로 합성 내지는 분해할 수 있는 장점을 가지는 것으로서 컴퓨터 그래픽스 및 멸티 미디어의 분야 등에서 대상믈의 영상을 처리하는 데 기본이 듸그 있다.
계1도는 국제표준 산하기구(ISO/IEC JTC1/SC29걔C11 NPEC96/N1172 January)예서 1차적으로 왁정한 VN(Verification Nodel) 엔크더의 구성들 보인 블록도이다.
여기서, VOP 형성부(VOP Formation)(11)는 전송 또는 저장할 영상 시퀀스가 입력될 경우에 이를 VOP로 형성한다.
VOP의 형성은 하나의 화뎐에서 여리 개의 대상믈 영상이 존재할 경우예 배경화면과, 각각의 대상믈 영상에 대하여 각기 다른 VOP로 형성하는 것으로서 배경화면과 각각의 대상물 영상으로 문리하그, 상기 분리한 배경 화면이나 [ㅠ상믈 영상을 포함하는 가장 작은 사각형을 VOP로 정의하그 있다.
제2도는 대상믈의 영상으로 '그양이'의 영상을 설정하여 하나의 VOP를 형성한 일 예를 보이그 있다.
여기서, VOP의 가로 방향 크기는 VOP 폭으로 정의듸그, 세로 방향의 크기는 VOP 높이로 정의된다.
형성된 VOP는 좌측 상단을 그리드 시작점으로 하고, X축 및 y축으로 각기 N개 및 N개의 화소를 가지는 N×N 매크로 블록으로 구왹된다. 예를 들면 X축 및 Y축으로 각기 16개의 화소를 가지는 16×16 매크로 블록으로 구왹된다 ·
이 [[ㅐ, VOP의 우측과 하단에 형성되는 매크로 블록의 X축 및 y축 화소가 각 ㄱ1 N개 및 N개가 아닐 경우에 VOP의 크기를 왁장하여 각각의 매크로 블록의 X축 및 y축 화소가 모두 N개 및 N개로 되게 한다.
VOP 형성부(11)에서 형성된 각각의 V0P는 VOP 부호화부(12A,12B,12C,…)에 각기 입력듸어 V0P 별로 부호화되그, 멀티플릭서(13)에서 다중화듸어 비트 스트림으로 전승된다.
제3도는 국제표준 산하기구에서 1차적으로 왁정한 VN 엔크더의 VOP 부호화부(12A,12B,12C,…)의 구성을 보인 블록도이다.
VOP 형성부(11)에서 형성된 각각의 대상물 영상에 대한 VOP가 음직임 추정부(Notion Esthnation)(21)에 입력되어 매크로 블록의 단위로 움직임이 추정된다.
상기 움직임 추정부(21)에서 추정된 움직임 정보는 웁직임 보상부(Notion Compensation)(22)에 입력티어 움직임이 보상틴다.
상기 움직임 보상부(22)에서 움직임이 보상된 상기 V0P는 V0P 형성부(11)에서 형성된 V0P와 함께 가산기(23)에 입력뫼어 차이 값이 검출듸그, 상기 가산기(23)에서 검출된 차이 값은 대상믈 내부 부호화부(24)에 입력듸어 매크로 블록의 서브 블록 단위로 대상믈의 내부정보가 부호화된다.
예를 들면, 대상믈 내부 부호화부(24)는, 매크로 블록의 X축 및 y축을 N/2 × N/2으로 각기 8개의 화소를 가지는 8×8의 서브 블록으로 세분화한 루 대상믈의 내부정보를 부호화한다.
상기 움직임 보상부(22)에서 움직임이 보상된 V0P와 대상믈 내부 부효II+부(24)에서 부호화된 대상물의 내부 정보가 가산기(25)예 입력듸어 가산듸=1, 상기 가산기(25)의 출력신호는 이전 V0P 검출부(Previous Reconstructed VOP)(.26) · 에 입력티어 이전 화면의 V0P가 검츨된다. 이전 V0P 검출부(26)에서 겸츨된 상기 이전 화면의 V0P는 움직임 추정부(21) 및 움직임 보상부(22)에 입력듸이 움직임 추정 및 움직임 보상에 사용하도록 하그 있다.
그리그 상기 VOP 형성부(11)에서 형성된 VOP는 모양 정보 부호화부(Shape Coding)(27)에 입력듸어 모양 정보가 부호화틴다 ·
여기서, 모양 정보 부호화부(27)의 출력신호는 VOP 부호화부(12,12A,12B,‥)가 적응듸는 분야에 따라 사용 여부가 결정티는 것으로 모양 정의 부호화부(2기의 츨력신호를 점선으로 표시된 바와 같이 움직임 추정부(21), 움직임 보.상부(22) 및 대상믈 내부 부호화부(24)에 입력시켜 움직임 추정, 움직임 보상 및 대상믈의 내부 정보를 부호화하는 데 사응할 수 있다.
상기 움직임 추정부(21)에서 추정된 움직임 정보, 대상믈 내부 부호화부(34)에서 부호화된 대상믈의 내부 정보 및 모양 정보 부호화부(27)에서 부호화된 모양 청보는 멸티플릭서(28)에서 다중화듸그, 버퍼(29)를 통해 제1도의 멀티플덱서(13)로 출력듸어 비트 스트림으로 전송된다 ·
이러한 V0P 부호화부(12A,12B,12C,…)에 있어서, 대상믈의 영상이 존재하는위치에 따라 그리드의 위치를 조절하지 앉그, 대상믈의 모양 정보를 모양 정보부호화부(27)에서 부호화할 경우에 대상믈의 영상이 존재하는 매크로 영역의 수 '가 많아 부호화 정보량이 매우 많게 된다.
그러므로 본 출윈인이 선츨윈한 1996년 특허 츨윈 제11367호에서는 모양 적응 영역 문할부를 구비하그, 대상믈 영상의 위치예 따라 그리드를 이동시켜 대상믈의 영상이 가장 적은 수의 매크로 블록예 존재하게 함으로써 부호화할 매크로 블록의 수를 즐여 부호화 효율을 향상시킬 수 있도록 하그 있다.
그러나 상기한 1996년 륵허 츨윈 제11367호는 대상믈 영상에 대한 윈래의 모양 정보에 따라 그리드를 이동시켜 대상믈의 영상이 가장 적은 수의 매크.로 블록에 존재하게 함으로씨 모양 정보 부호화부에서 전송듸는 데이터의 양을 줄이기 위하여 라운딩(rounding)으로 손실 크딩(lossy coding)을 수행할 경우어1 전송 및 재생티는 대상믈 영상의 모양 정보가 윈래의 모양 정보와 상이하게 된다
그리므로 대상믈 영상의 움직임 추정 및 물체 내부 부호화를 수행할 경우에 다시 대상물 영상의 모양 정보예 따라 그리드를 이동시켜 매크로 블록의 위치를 조절해야 뫼는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 대상믈 영상의 모양 정보에 따라 그리드를 이동시킬 경우에 라운딩을 함께 수행하여 전승 데OI터의 양을 즐일 수 있도록 하는 모양 정보 부호화 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모양 정보 부호화 장치는 VOP행성부에서 입력뫼는 대상믈 영상의 모양 정보에 대하여 라운딩을 수행하면서 모엥 적응 영역 문할을 수행하그, 모양 정보 부호화를 수행함으로써 달성틴다.
이하, 첨부된 제4도 내지 제6도의 도면을 참조하여 본 발명의 모양 정보 부호화 장치를 상세히 설명하겠으며, 여기서 종래와 동일한 부위에는 동일 」 쿠호를 부여하였다.
제4도는 본 발명의 모양 정보 부호화 장치의 일 실시예를 보인 회로도이다 ·
이에 도시된 바와 같이, 븐 발명은 VOP 형성부(11)에서 츨력티는 VOP에 대하여 라운딩/영역 문할부(31)의 라운딩부(31A)에서 라운딩을 수행하고, 모양 적응 영역 분할부(31B)예서 대상믈 영상의 모양 정보에 따라 그리드를 이동시켜 대상믈의 영상을 매크로 블록의 영역으로 문할한다.
그리그 모양 적응 영역 분할부(31B)에서 대상믈 영상의 모양 정보에 따라 매크로 블록의 영역을 분할하는 동작이 완료티면, 다시 라운딩부(31A)에서 라운딩을 수행하는 것을 반복한다.
즉, 본 발명은 대상믈의 영상에 대하여 라운딩을 수행하면서 모양 정보에 따라 대상믈의 영상을 가장 적은 수의 매크로 블록에 존재하게 그리드를 이동시키는 것을 반복한다.
그리그 모양 적응 영역 분할부(31B)예서 대상믈의 영상에 따른 영역 분할이 완료될 경우에 모양 적응 영역 분할부(31B)에서 출력듸는 오프셋(offser) 값에 따라 뭐드트리 모양 정보 부호화부(32)에서 부호화를 수행한다.
제5도는 본 발명의 모양 정보 부호화 장치의 일 실시예를 보인 회로도()1다 ·
이에 도시된 바와 같이, 라운딩/영역 분할부(31)는, 대상믈의 영상에 대하여 그리드를 이동시키는 그리드 위치 선택기(311)와, 상기 그리드 위치 선택기(311)에서 이동된 그리드에 의한 매크로 블록을 이진 라운딩하여 모양 정보를 출력하는 이진 라운딩부(312)와, 상기 이진 라운딩부(312)의 출력신호에서 대상믈 영상이 존재하는 매크로 블록의 수를 카운트하그 카운트 완료가 묄 경우에 상기 그리드 위치 선택기(311)를 제어하여 다시 그리드를 이동시키게 하는 블록 개수 카운터(313)와, 상기 블록 개수 카운터(313)가 가장 적은 수의 매크로 블·록을 카운트한 위치를 결정하여 오프셋 값을 츌력하는 그리드 위치 결정부(314)로 구성하그, 쿼드트리 모양 정보 부호화부(32)는 이진 쿼드트리 모양 정보 부호화부(321)로 구성하였다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시에는 VOP 형성부(11)에서 형성된 1VOP의원래의 대상믈 영상이 입력듸면, 라운딩/영역 분할부(31)의 그리드 위치 선택기(311)는 대상믈 영상에 그리드를 형성하여 매크로 블록으로 구왹하게 된다 ·
그리드 위치 선택기(311)에서 구왹된 매크로 블록에 대하여 이진 라운딩부(312)는 이진 라운딩을 수행한다.
즉, 이진 라운딩부(312)는, 두가지의 구별듸는 값 예를 들면, '0' 및 {255'로 대상물의 영상이 존재하는 영역과 대상믈의 영상이 존재하지 앉는 영익을 구별하여 모양 정보를 표시한다.
이진 라운딩부(312)예서 이진 라운딩이 완료될 경우에 블록 개수 카운터(313)는 대상믈의 영상이 존재하는 매크로 블륵의 수를 카운트하고, 카운트가 완료될 경우에 그리드 위치 선택시(311)를 제어하여 그리드를 이동 및 매크로 블록을 재형성하게 하는 것을 반븍한다.
이와 같은 상태예서 대상믈 영상에 대한 그리드의 이동, 이진 라운딩 및 카운트가 완료듸면, 그리드 위치 결정부(314)는 블록 개수 카운터(313)가 가장 적은 매크로 블록을 카운트한 위치를 결정하여 오프 셋 값으로 출력한다.
이진 라운딩부(312)에서 이진 라운딩이 완료티어 출력듸는 대상믈 영상의 모양 정보를 이진 쿼드트리 모양 정보 부흐화부(321)가 이진 쿼드트리 모양정보 부호화를 수행한다.
즉, 이진 쿼드트리 모양 정보 부호화부(321)는 4×4 블록 단위로 대상믈 영상의 모양 정보외 값을 합하그, 비트율의 조절을 위하여 미리 설정한 드레시올드(threshold) 값을 기준으로 4×4 블록 전체를 '0'으포 채우거나 또는 '255'로 채우게 된다.
그리그 드레시홀드 값의 기준에 해당티지 않는 블록은 다시 2×2 블록으로 세문화하여 모양 정보의 값을 모두 합한 후 다른 드레시홀드의 값에 따라 모두'0'으로 채우거나 또는 '255'로 채우게 된다.
이 때,4×4블록이나,2×2블록으로 대상믈의 영상을 문할할 때 모양 적응 영역 문할을 수행하여 순차적으로 그리드를 이동시키면서 라운딩을 하그, 대상믈의 영상이 즌재하는 매크로 블록의 수가 최소로 되는 그리드의 위치를 결정함으로씨 라운딩의 효과를 높이게 된다.
제6도는 본 발명의 모양 정보 부호화 장치의 다른 실시예를 보인 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 라운딩/영역 문할부(31)는, 대상물의 영상에 대하여 그리드를 이동시키는 그리드 위치 선택기(311)와, 상기 그리드 위치 선택기(311)에서 이동된 그리드에 의한 매크로 블록을 그레이 스케일 라운딩하여 모양정보를 출력하는 그레이 스케일 라운딩부(315)와, 상기 그레이 스케일 라운딩부(315)의 출력신호에서 대상믈 영상이 존재하는 매크로 블록의 수를 카운트하그 카운트 완료가 될 경우에 상기 그리드 위치 선택기(311)를 제어하여 다시 그리드를 이동시키게 하는 블록 개수 카운터(313)와, 상기 블록 개수 카운터(313)가 가장 적은 수의 매크로 블록을 카운트한 위치를 결정하여 오프셋 값을 출력하는 그리드 위치 결정부(314)로 구성하그, 쿼드트리 모양 정보 부호화부(32)는 그레이 스케일 뭐드트리 모양 정보 부호화부(321)로 구성하였다.
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예는 VOP 형성부(11)에서 형성된 VOP의 윈래의 대상믈 영상이 입력티면, 라운딩/영역 분할부(31)의 그리드 위치 선택기(311)는 대상믈 영상에 그리드를 형성하여 매크로 블록으로 구왹하게 된다 ·
그리드 위치 선택기(311)에서 구왹된 매크로 블록에 대하여 그레이 스케일 라운딩부(312)는 그레이 스케일 라운딩을 수행한다.
즉, 그레이 스케일 라운딩부(315)는, 배경 화면과 대상믈의 영상을 구별하는 블루 스크린 기법에 많이 사응되는 것으로서 '0' 및 '255'가 아닌 다른 값 즉, '0'과 '255'의 사이 값으로 존재하는 모양 정보를 부호화한다.
그레0I 스케일 라운딩부(315)에서 그레이 스케일 라운딩이 완료될 경우에 블록 개수 카운터(313)는 대상믈의 영상이 존재하는 매크로 블록의 수를 카운트하그, 카운트가 완료될 경우에 그리드 위치 선택시(311)를 제어하여 그리드를 이동 및 매크로 블록을 재형성하게 하는 것을 반븍한다.
이와 같은 상태에서 대상믈 영상예 대한 그리드의 이동, 그레이 스케일 라운딩 및 카운트가 완료티면, 그리드 위치 결정부(314)는 블록 개수 카운터(313)가 가장 적은 매크로 블록을 카운트한 위치를 결정하여 오프 셋 값으로 츨력한다.
그레이 스케일 라운딩부(315)에서 그레이 스케일 라운딩이 완료뫼어 츨력티는 대상믈 영상의 모양 정보를 그레이 스케일 쿼드트리 모양 정보 부호화부(322)가 그레이 스케일 쿼드트리 모양정보 부호화를 수행한다.
즉, 그레이 스케일 쿼드트리 모양 정보 부호화부(322)는 4×4 블록 단위로 대상믈 영상의 모양 정보의 값을 합하그, 비트율의 조절을 위하여 미리 설정한 드레시올드 값을 기준으로 4×4 블록 전체를 '0'으로 채우거나 또는 '255'로 채우게 된다.
이 때,4×4블록이나,2×2블록으로 대상믈의 영상을 분할할 때 모양 적응 영역 분할을 수행하여 순차적으로 그리드를 이동시키면서 라운딩을 하그, 대상믈의 영상이 존재하는 매크로 블록의 수가 최소로 뫼는 그리드의 위치를 결정함으로써 라운딩의 효과를 높이게 된다.
한핀, 상기에서는 NPEG-4어1 본 발명의 모양 정보 부호화 장치가 적용듸는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 화상 전화, 화상 회의, PCS응 PDA, 모빌용 전화 및 모빌응 멸티미디어 등과 같은 각종 영상 처리기에 적용될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 모양 정보를 부호화할 경우에 라운딩을 모양 적응 영역 분할을 함께 수행함으로써 변화된 그리드의 위치마다 라운딩을 수행하여 가장 적은 수의 매크로 블록에 대상믈 영상이 위치듸게 함으로써 부호화하여 전승할 테이터의 양을 효과적으로 줄일 수 있다.
내용 없음
제1도는 국제표준 산하기구에서 1차적으로 왁정한 VM 엔크더의 구성을 보인 블록도.
제2도는 모양 정보를 가지는 V0P를 그리드에 의해 매크로 블록으로 구왹한 상태를 예로 들어 보인 도면.
제3도는 국제표준 산하기구에서 1차적으로 왁정한 VN 엔크더의 VOP 부호화부를 보인 상세도.
제4도는 본 발명의 모양 정보 부호화 장치의 동작 윈리를 설명하기 위한 회로도.
제5도는 본 발명의 모양 정보 부호화 장치의 일 실시예를 보인 회로도.
제6도는 본 발명의 모양 정보 부호화 장치의 다른 실시예를 보인 회로도..
*도면의 주요 부분예 대한 부호의 설명
11 : V0P 형성부, 31 : 라운딩/부호화부, 31A : 라운딩부, 31B : 모양 적응 영역 문할부, 32 : 쿼드트리 모양 정보 부호화부, 311 : 그리드 위치 선택기, 312 : 이진 라운딩부, 313 : 블록 개수 카운터, 314 : 그리드 위치 결정부, 315 : 그레이 스케일 라운딩부, 321 : 이진 뭐드트리 모양 정보 부호화부, 322 : 그레이 스케일 쿼드트리 모양 정보 부호화부
내용 없음
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Claims (5)

  1. VOP 형성부(11)에서 출력듸는 VOP에 대하여 라운딩을 수행하면서 대상믈영상의 모양 정보에 따라 그리드를 이동시켜 대상믈의 영상을 매크로 블록의 영역으로 문할하는 라운딩/영역 분할부(31)와, 상기 라운딩/영역 문할부(31)에서 라운딩된 대상믈 영상의 매크로 블록을 뭐드트리 모양 정보 부호화하는 쿼드트리 모양 정보 부호화부(32)로 구성됨을 특징으로 하는 모양 정보 부호화 장치 ·
  2. 제1항에 있어서, 라운딩/영역 분할부(31)는, 대상믈의 영상에 대하여 그리드를 이동시키는 그리드 위치 선택기(311)와, 상기 그리드 위치 선택기(311)에서 이동된 그리드에 의한 매크로 블록을 라운딩하여 모양 정보를 출력하는 라운딩부와, 상기 라운딩부의 출력신호에서 대상믈 영상이 존재하는 매크로 블록의 수를 카운트하그 카운트 완료가 묄 경우에 상기 그리드 위치 선택기(311)를 제어하여 다시 그리드를 이동시키게 하는 블록 개수 카운터(313)와, 상기 블록 개수 카운터(313)가 가장 적은 수의 매크로 블록을 카운트한 위치를 결정하여 오프셋 값을 출력하는 그리드 위치 결정부(314)로 구성됨을 특징으로 하는 모양 정보 부호화 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 라운딩부는 이진 라운딩부(312)이그, 쿼드트리 모양 정보 부호화부(32)는 이진 쿼드트리 모양 정보 부호화부(321)인 것을 특징으로 하는 모양 정보 부호화 장치.
  4. 제1항에 있어서, 라운딩/영역 분할부(31)는, 대상믈의 영상에 대하여 그리드를 이동시키는 그리드 위치 선택기(311)와, 상기 그리드 위치 선택기(311)애서 이동된 그리드에 의한 매크로 블록을 라운딩하여 모양 정보를 출력하는 라 、운딩부와, 상기 라운딩부의 출력신호에서 대상믈 영상이 존재하는 매크로 블록의 수를 카운트하그 카운트 완료가 될 경우에 상기 그리드 위치 선택기(311)를 제어하여 다시 그리드를 이동시키게 하는 블록 개수 카운터(313)와, 상기 블록 개수 카운터(313)가 가장 적은 수의 매크로 블록을 카운트한 위치를 결정하여 오프셋 값을 출력하는 그리드 위치 결정부(314)로 구성됨을 특징으로 하는 모양 정보 부호화 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 라운딩부는 그레이 스케일 라운딩부(315)이그, 뭐드트리 모양 정보 부호화부(32)는 그레이 스케일 쿼드트리 모양 정보 부호화부(321)인 것을 특징으로 하는 모양 정보 부호화 장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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