KR100229534B1

KR100229534B1 - Method and apparatus for coding contour information of image

Info

Publication number: KR100229534B1
Application number: KR1019960040889A
Authority: KR
Inventors: 김진헌
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 1999-11-15
Also published as: KR19980021881A

Abstract

본 발명은 마스킹(masking)과 이원화된 양자화 기법을 이용하여 영상신호에 포함된 객체의 윤곽선을 부호화하는 영상신호의 윤곽선 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for encoding a contour of an image signal for encoding the contour of an object included in the image signal using masking and binary quantization techniques.

이를 위하여 본 발명에서는, 다수개의 버텍스 포인트에서 인접하는 버텍스 포인트를 연결한 다수개의 라인 세그먼트로 윤곽선 이미지를 다각형 근사화하고, 각각의 라인 세그먼트상에 등간격으로 N개의 샘플 포인트를 제공하고, 윤곽선 이미지와 각각의 샘플 포인트간의 거리를 나타내는 근사화 에러를 이산사인변환하고, 이산사인변환된 각각의 라인 세그먼트의 길이(L)와 샘플 포인트의 개수(N)를 이용하여 마스킹 제어 신호를 출력하여 이산사인변환된 근사화 에러중에서 소정의 고주파 성분을 0으로 마스킹하여 양자화 및 부호화하므로써, 부호화되어 전송될 데이타량을 줄이고 윤곽선 이미지를 효과적으로 부호화할 수 있는 효과가 있다.To this end, in the present invention, a polygonal approximation of a contour image with a plurality of line segments connecting adjacent vertex points in a plurality of vertex points, and providing N sample points at equal intervals on each line segment, Discrete sine transform the approximation error representing the distance between each sample point, output a masking control signal using the length L of each line segment and the number N of sample lines By masking a predetermined high frequency component to 0 in the approximation error, the quantization and encoding are performed, thereby reducing the amount of data to be coded and transmitted and effectively encoding the contour image.

Description

영상신호의 윤곽선 부호화 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CODING CONTOUR INFORMATION OF IMAGE}Method and apparatus for contour coding of video signal {METHOD AND APPARATUS FOR CODING CONTOUR INFORMATION OF IMAGE}

본 발명은 영상신호 부호화 시스템에 관한 것으로, 특히, 마스킹(masking)과 이원화된 양자화 기법을 이용하여 영상신호에 포함된 객체의 윤곽선을 부호화하는 영상신호의 윤곽선 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal encoding system, and more particularly, to a method and apparatus for encoding an image signal, which encodes the contour of an object included in the image signal using masking and binary quantization techniques.

영상전화, 원격회의(teleconference) 및 고선명 텔레비젼 시스템과 같은 디지탈 텔레비젼 시스템에 있어서, 영상 프레임 신호는 화소값이라 불리는 디지탈 데이타의 시퀀스(sequence)를 포함하므로, 각 영상 프레임 신호를 규정하는데는 상당량의 디지탈 데이타가 필요하다.In digital television systems, such as video telephony, teleconference, and high definition television systems, the video frame signal includes a sequence of digital data called pixel values, so that a significant amount of digital data is defined to define each video frame signal. I need data.

그러나, 통상의 전송채널상에서 이용가능한 주파수 대역폭은 제한되어 있으므로, 특히 영상전화와 원격회의 시스템과 같은 저전송 영상신호 부호화기(low bit-rate video signal encoder)에서는 다양한 데이타 압축기법을 이용하여 상당량의 데이타를 줄여야 한다.However, because the available frequency bandwidth on a typical transmission channel is limited, especially in low bit-rate video signal encoders such as video telephony and teleconferencing systems, a significant amount of data can be obtained using various data compressor methods. Should be reduced.

저전송 부호화 시스템의 영상신호를 부호화하기 위한 부호화 방법 중의 하나는 소위 객체지향 해석 및 합성 부호화 기법(object-oriented analysis-synthesis coding technique)이며, 상기 객체지향 해석 및 합성 부호화 기법에 따르면, 입력 영상신호는 객체들로 나누어지고, 각 객체들의 움직임, 윤곽선 그리고 화소 데이타를 정의하는 인자들은 각기 상이한 부호화 채널을 통해 처리된다.One encoding method for encoding a video signal of a low transmission encoding system is a so-called object-oriented analysis-synthesis coding technique, and according to the object-oriented analysis and synthesis encoding technique, an input image signal Are divided into objects, and the factors defining the motion, contour and pixel data of each object are processed through different coding channels.

특히, 객체의 윤곽선 이미지를 처리하는데 있어서, 윤곽선 정보는 객체의 형상을 해석하고 합성하는데 중요하게 작용한다. 윤곽선 정보를 나타내는데 사용되는 통상의 부호화 방법으로는 체인 부호화(chain coding) 방법이 있는데, 상기의 체인 부호화 방법은 비록 윤곽선 정보의 손실은 없지만 윤곽선을 부호화하는데 상당량의 비트가 필요한 단점이 있다.In particular, in processing the contour image of the object, the contour information plays an important role in interpreting and composing the shape of the object. A typical coding method used to represent the contour information is a chain coding method. The above-described chain coding method has a disadvantage in that a significant amount of bits are required to encode the contour, although there is no loss of the contour information.

이에 따라, 다각형 근사(polygonal approximation), B-스플라인 근사(B-spline approximation) 등과 같은 윤곽선 근사 방법이 제안되었다. 그러나 상기의 방법들을 적용하게 되면 윤곽선 부호화 과정에서 소모되는 비트량은 크게 감소시킬 수는 있으나, 상기 다각형 근사법의 경우는 근사된 윤곽선 이미지가 정확하지 못한 단점이 있으며, B-스플라인 근사법의 경우는 상기 다각형 근사법에 비해 윤곽선을 보다 정확하게 나타낼 수는 있지만, 근사 에러를 줄이는데 높은 차수의 다항식들이 필요하므로 영상 부호화기에서의 전체적인 계산을 복잡하게 하는 문제가 있다.Accordingly, contour approximation methods such as polygonal approximation and B-spline approximation have been proposed. However, if the above methods are applied, the amount of bits consumed in the contour encoding process can be greatly reduced. However, in the case of the polygon approximation method, the approximated contour image is not accurate. In the case of the B-spline approximation method, Although the contour can be represented more accurately than the polygon approximation method, a high order polynomial is required to reduce the approximation error, which complicates the overall calculation in the image encoder.

그러므로, 상기의 문제점들을 보완하기 위하여, 다각형 근사와 이산 사인 변환(discrete sine transform : DST)을 이용한 윤곽선 부호화방법이 안출되었다.Therefore, to solve the above problems, a contour coding method using polygon approximation and discrete sine transform (DST) has been devised.

다각형 근사 및 DST에 기초한 윤곽선 부호화방법에서는, 우선 다각형 근사 방법을 이용하여 윤곽선 상에 위치한 다수개의 버텍스 포인트(vertex point)를 결정하고, 각각의 인접하는 버텍스 포인트를 연결하는 라인 세그먼트(line segment)로 윤곽선을 근사화시킨다. 보다 상세히 설명하면, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이, 먼저 인가된 윤곽선 이미지(10) 상에 다수개의 버텍스 포인트를 결정한다. 이때, 윤곽선 이미지(10)가 개방루프(open-loop)인 경우에는 양 끝점, A와 B가 시작 버텍스 포인트로서 선택되고, 윤곽선 이미지가 폐루프(closed-loop)인 경우는 윤곽선 상에서 가장 멀리 떨어진 두점이 시작 버텍스 포인트로 선택된다. 그 후에, 선택된 두개의 버텍스 포인트는 라인 세그먼트로 연결되고, 이 라인 세그먼트로 부터 윤곽선(10) 상의 대응하는 화소 간의 최대거리 D_MAX가 소정의 임계치 TH1 보다 클 경우에 해당 화소는 하나의 버텍스 포인트로서 선택된다. 이러한 과정은 최대거리 D_MAX가 소정의 임계치 TH1 보다 작아질 때까지 반복된다. 그 결과 윤곽선(10) 상에 A 에서 G까지의 버텍스 포인트가 결정된다.In the contour encoding method based on polygon approximation and DST, first, a plurality of vertex points located on an outline are determined by using a polygon approximation method, and a line segment connecting each adjacent vertex point is used as a line segment. Approximate the outline. In more detail, as shown in FIGS. 1A to 1D, a plurality of vertex points are first determined on the applied contour image 10. At this time, when the contour image 10 is an open-loop, both end points, A and B are selected as starting vertex points, and when the contour image is a closed-loop, the farthest from the contour is farthest. Two points are selected as the starting vertex point. Thereafter, the two selected vertex points are connected by a line segment, and if the maximum distance D _MAX between the corresponding pixels on the contour 10 from this line segment is greater than the predetermined threshold TH1, that pixel is one vertex point. Is selected. This process is repeated until the maximum distance D _MAX is less than the predetermined threshold TH1. As a result, vertex points A through G are determined on the contour 10.

상기 근사화 과정에서 주어진 윤곽선에 대한 버텍스 포인트의 갯수는 소정의 임계치 TH1에 의해서 좌우된다. 즉, 소정의 임계치 TH1를 낮게 설정하면 윤곽선 상에서 보다 많은 버텍스 포인트가 선택되어 윤곽선이 보다 자세하게 표현되는 반면에, 전송될 데이타량이 증가하여 부호화 효율은 저하된다. 역으로, 소정의 임계치 TH1를 높게 설정하면 윤곽선 상에서의 버텍스 포인트는 적게 선택되어 윤곽선이 거칠게 표현되기는 하지만, 전송될 데이타량은 감소되어 부호화 효율은 향상된다.The number of vertex points for a given contour in the approximation process depends on the predetermined threshold TH1. In other words, if the predetermined threshold TH1 is set lower, more vertex points are selected on the outline to express the outline in more detail, while the amount of data to be transmitted increases and the coding efficiency is lowered. Conversely, if the predetermined threshold TH1 is set high, fewer vertex points are selected on the outline, and the outline is roughened, but the amount of data to be transmitted is reduced and the coding efficiency is improved.

이어서, 도 2a 및 도 2b에 예시적으로 나타낸 바와 같이, 윤곽선을 형성하는 각 라인 세그먼트에 대한 N개의 샘플 포인트(예를들면, 8개)를 선택하고 각 라인 세그먼트상에 위치한 N개의 샘플 포인트 각각에 대해서 근사화 에러를 순차적으로 계산한다(여기서, N은 양의 정수를 나타낸다.). 즉, 버텍스 포인트 A와 D 또는 C와 F를 직선으로 연결한 라인 세그먼트 상의 샘플 포인트 S1 내지 S8 또는 S1' 내지 S8'와 상기 버텍스 포인트 간의 윤곽선을 나타내는 윤곽선 세그먼트 상의 대응 화소 간의 거리 d1 내지 d8 또는 d1' 내지 d8'를 근사화 에러로서 검출한다. 상기 N개의 샘플 포인트는 도시된 바와 같이 각 라인 세그먼트 상에 등간격으로 배치되어 있다. 여기서, 윤곽선 상의 모든 버텍스 포인트는 윤곽선 세그먼트 상에 위치하므로 그들에 대한 근사화 에러는 0 이 된다. 상기에서 계산된 각 라인 세그먼트 상의 샘플 포인트에 대한 근사화 에러는 1차원 DST를 거쳐 DST 계수로 전환된 후, 통상적인 부호화 방법에 따라 부호화된 후 전송로를 통해 전송된다.Subsequently, as illustrated by way of example in FIGS. 2A and 2B, N sample points (eg, 8) are selected for each line segment forming an outline and each of the N sample points located on each line segment. The approximation errors are computed sequentially, with (where N represents a positive integer). That is, the distance d1 to d8 or d1 between the sample points S1 to S8 or S1 'to S8' on the line segment connecting the vertex points A and D or C and F in a straight line and the corresponding pixel on the contour segment indicating the contour between the vertex points. 'To d8' is detected as an approximation error. The N sample points are arranged at equal intervals on each line segment as shown. Here, all vertex points on the contour are located on the contour segment, so the approximation error for them is zero. The approximation error for the sample point on each line segment calculated above is converted to the DST coefficients through one-dimensional DST, then encoded according to a conventional encoding method, and then transmitted through a transmission path.

그러나, 도 2a 및 2 b에 나타낸 바와 같이, 다각형 근사화과정에서 라인 세그먼트의 양끝점인 버텍스 포인트 간의 거리 L1 또는 L2가 짧아져서 그 거리가 샘플 포인트(예를 들면, 8 포인트)의 수보다 작아지는 경우에는 불필요한 정보가 전송되는 문제가 발생한다.However, as shown in Figs. 2A and 2B, in the polygon approximation process, the distance L1 or L2 between vertex points which are both end points of the line segment is shortened so that the distance is smaller than the number of sample points (for example, 8 points). In this case, a problem occurs that unnecessary information is transmitted.

또한, 다각형 근사화과정 이후에 생기는 대부분의 오차성분은 DST 계수의 1, 2 번째 커널(kernel)과 비슷한 모양을 가지게 되므로, 모든 DST 계수에 동일한 양자화 스텝 사이즈(quantization step size)를 적용하는 것은 비효율적이다.In addition, since most of the error components generated after the polygon approximation process have a shape similar to that of the first and second kernels of the DST coefficients, it is inefficient to apply the same quantization step size to all the DST coefficients. .

본 발명은 상기한 바에 의하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 DST된 근사화 에러의 DST 계수 중에서 일부를 필요에 맞게 마스킹을 통해 걸러주고, DST된 계수들 중에서 저주파 성분과 고주파 성분을 각각 상이한 양자화 스텝 사이즈로 양자화하므로써, 전송될 데이타량도 줄이고 윤곽선 이미지도 효과적으로 부호화하기 위한 윤곽선 부호화 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to filter out some of the DST coefficients of the DST approximation error through masking as necessary, and to perform different quantization steps for the low frequency component and the high frequency component among the DST coefficients. By quantizing in size, it is possible to provide an outline encoding method for reducing the amount of data to be transmitted and also effectively encoding the outline image.

본 발명의 다른 목적은 DST된 근사화 에러의 DST 계수중에서 일부를 필요에 맞게 마스킹을 통해 걸러주고 DST된 계수들 중에서 저주파 성분과 고주파 성분을 각각 상이한 양자화 스텝 사이즈로 양자화하므로써, 전송될 데이터량을 줄이고 윤곽선 이미지도 효과적으로 부호화하기 위한 윤곽선 부호화 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to reduce the amount of data to be transmitted by filtering some of the DST coefficients of the DST approximated error through masking as necessary and quantizing the low frequency component and the high frequency component with different quantization step sizes, respectively. An object of the present invention is to provide a contour encoding apparatus for efficiently encoding a contour image.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 영상신호 내의 객체의 윤곽선 이미지를 부호화하는 방법에 있어서, 상기 윤곽선 이미지 상에 위치한 다수개의 버텍스 포인트를 결정하는 과정; 인접하는 상기 버텍스 포인트를 연결한 다수개의 라인 세그먼트로 윤곽선 이미지를 다각형 근사화하는 과정; 상기 각각의 라인 세그먼트 상에 등간격으로 N개의 샘플 포인트를 제공하는 과정; 상기 윤곽선 이미지와 상기 각각의 샘플 포인트 간의 거리를 나타내는 근사화 에러를 상기 각 라인 세그먼트 상의 N개의 샘플 포인트에 대해 구하는 과정; 상기 다수개의 라인 세그먼트에 각각에 대한 근사화 에러를 이산 사인 변환하는 과정; 상기 이산 사인 변환되는 각각의 라인 세그먼트의 양끝점인 두 개의 상기 버텍스 포인트간의 거리를 구하여 정수화한 각 라인 세그먼트의 거리(L)와 상기 샘플 포인트의 개수(N)를 이용하여 마스킹 제어 신호를 제공하는 과정; 상기 마스킹 제어 신호에 대응하도록 상기 이산 사인 변환된 근사화 에러 중에서 소정의 고주파 성분을 0으로 마스킹하는 과정; 상기 마스킹된 출력을 양자화하는 과정; 상기 양자화된 출력을 부호화하는 과정을 포함하도록 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of encoding a contour image of an object in a video signal, the method comprising: determining a plurality of vertex points located on the contour image; Polygonal approximation of a contour image with a plurality of line segments connecting adjacent vertex points; Providing N sample points at equal intervals on each line segment; Obtaining an approximation error representing the distance between the contour image and each sample point for N sample points on each line segment; Discrete sine transforming an approximation error for each of the plurality of line segments; A masking control signal is provided by using the distance L of each line segment and the number N of sample points, which are obtained by calculating a distance between two vertex points, which are both end points of each line segment, which are discrete sine transformed. process; Masking a predetermined high frequency component with zero among the discrete sine transformed approximation errors to correspond to the masking control signal; Quantizing the masked output; And encoding the quantized output.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 영상 신호내의 객체의 윤곽선 이미지를 부호화하는 장치에 있어서, 상기 윤곽선 이미지 상에 위치한 다수개의 버텍스 포인트를 검출하여 버텍스 정보를 출력하는 수단; 상기 버텍스 정보를 이용하여, 인접하는 상기 버텍스 포인트를 연결한 다수개의 라인 세그먼트로서 상기 윤곽선 이미지를 다각형 근사화하는 수단; 상기 인접하는 버텍스 포인트를 연결한 각각의 라인 세그먼트 상에 등간격으로 N개의 샘플 포인트를 제공하는 수단; 상기 윤곽선 이미지와 각 샘플 포인트 간의 거리를 나타내는 근사화 에러를 검출하는 수단; 상기 검출된 각각의 라인 세그먼트에 대한 근사화 에러를 이산 사인 변환하는 수단; 상기 이산 사인 변환되는 각각의 라인 세그먼트의 양끝점인 두 버텍스 포인트간의 거리를 구하여 정수화한 각 라인 세그먼트의 거리(L)와 상기 샘플 포인트의 개수(N)를 이용하여 마스킹 제어 신호를 출력하는 수단; 상기 마스킹 제어신호에 대응하도록 상기 이산 사인 변환된 근사화 에러 중에서 소정의 고주파 성분을 0으로 마스킹하는 수단; 상기 마스킹된 출력을 양자화하는 수단; 상기 양자화된 출력을 부호화하는 수단을 포함하도록 구성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for encoding a contour image of an object in a video signal, the apparatus comprising: means for outputting vertex information by detecting a plurality of vertex points located on the contour image; Means for polygonally approximating the contour image as a plurality of line segments connecting adjacent vertex points using the vertex information; Means for providing N sample points at equal intervals on each line segment connecting the adjacent vertex points; Means for detecting an approximation error indicative of a distance between the contour image and each sample point; Means for discrete sine transforming an approximation error for each detected line segment; Means for outputting a masking control signal using a distance L of each line segment and the number N of sample points obtained by obtaining a distance between two vertex points which are both endpoints of each of the line segments that are discrete sine transformed and integerized; Means for masking a predetermined high frequency component with zero among the discrete sine transformed approximation errors to correspond to the masking control signal; Means for quantizing the masked output; And means for encoding the quantized output.

도 1a 내지 1d는 윤곽선을 다각형 근사화하는 과정을 나타낸 도면이고,1A to 1D are diagrams illustrating a process of polygon approximating an outline,

도 2a 내지 2b는 다각형 근사화된 윤곽선을 샘플링한 것을 예시적으로 도시한 도면이고,2A to 2B are exemplary views illustrating sampling a polygonal approximated outline;

도 3은 본 발명에 따른 영상 신호의 윤곽선 부호화 장치의 구성 블럭도이고,3 is a block diagram of a contour encoding apparatus for a video signal according to the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 마스킹 제어블럭의 상세 블럭도이고,4 is a detailed block diagram of the masking control block shown in FIG.

도 5a 및 5b는 본 발명에 따라 버텍스 포인트간의 거리를 계산하고 마스킹 처리하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B illustrate a process of calculating and masking a distance between vertex points according to the present invention.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

10 : 윤곽선 100 : 다각형 근사화 블럭10: outline 100: polygon approximation block

200 : 샘플링 & 에러검출 블럭200: sampling & error detection block

300 : DST 400 : 마스킹 블럭300: DST 400: Masking Block

600 : 마스킹 제어블럭 610 : 길이연산 블럭600: masking control block 610: length calculation block

620 : 마스킹 영역 결정블럭 710 : 제 1 양자화 블럭620: Masking area determination block 710: First quantization block

720 : 제 2 양자화 블럭 800 : 계수 부호화기720: second quantization block 800: coefficient encoder

900 : 버텍스 부호화기 950 : 채널 부호화기900 vertex encoder 950 channel encoder

이하, 첨부된 도면의 실시예를 참조하여 본 발명에 관해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the embodiments of the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상 신호의 윤곽선 부호화 장치의 구성 블럭도를 나타낸 것이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for encoding an outline of a video signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

다각형 근사화 블럭(100)은 윤곽선 이미지가 인가되면 도 1a 내지 1d에서 설명한 바와 동일한 근사화 과정을 수행한 다음, 윤곽선 상의 각각의 버텍스 포인트를 나타내는 버텍스 정보를 출력한다.When the contour image is applied, the polygon approximation block 100 performs the same approximation process as described with reference to FIGS. 1A to 1D, and then outputs vertex information indicating each vertex point on the contour.

샘플링 & 에러검출(sampling & error detection) 블럭(200)에서는 다각형 근사화 블럭(100)에서 출력되는 버텍스 정보를 이용하여 각각의 인접하는 버텍스 포인트를 연결한 라인 세그먼트 상에 N개의 샘플 포인트를 도 2a 및 도 2b에서와 같이 등간격으로 배치하고, 인가된 윤곽선 이미지와 샘플 포인트를 이용하여 각각의 버텍스 포인트에 의해 정해진 윤곽선 세그먼트와 라인 세그먼트 간의 근사화 에러를 검출한다. 즉, 라인 세그먼트 상의 샘플 포인트로부터 수직으로 선을 그어 윤곽선 세그먼트와 만나는 화소까지의 거리를 근사화 에러로서 구한다.In the sampling & error detection block 200, N sample points are displayed on a line segment connecting each adjacent vertex point using vertex information output from the polygon approximation block 100. As shown in FIG. 2B, an equalization error between the contour segment and the line segment defined by each vertex point is detected using the applied contour image and the sample point. In other words, the distance from the sample point on the line segment to the pixel meeting the contour segment by drawing a line vertically is obtained as an approximation error.

DST 블럭(300)은 상기 샘플링 & 에러검출 블럭(200)에서 검출되어 출력된 근사화 에러를 각각의 라인 세그먼트 단위로 DST 계수로 변환시킨다. 상기의 DST 계수는 각기 다른 주파수를 갖는 N개의 계수로 이루어져 있으며, N값은 샘플링 & 에러검출 블럭(200)의 특성에 의해 결정된다.The DST block 300 converts the approximation error detected by the sampling & error detection block 200 into DST coefficients in units of line segments. The DST coefficient is composed of N coefficients having different frequencies, and the N value is determined by the characteristics of the sampling & error detection block 200.

상기 과정 동안에 마스킹 제어블럭(600)에서는 라인 L10을 통해 다각형 근사화 블럭(100)으로부터 제공되는 버텍스 정보를 이용하여 마스킹 블럭(400)을 제어할 신호를 라인 L20을 통하여 제공하게 된다.During the process, the masking control block 600 provides a signal for controlling the masking block 400 through the line L20 using the vertex information provided from the polygonal approximation block 100 through the line L10.

도 4는 길이연산 블럭(610)과 마스킹 영역 결정블럭(620)을 포함하는 마스킹 제어블럭(600)이 도시되어 있다. 다각형 근사화 블럭(100)에서 검출된 버텍스 정보가 라인 L10을 통해 길이연산 블럭(610)으로 제공되면, 길이연산 블럭(610)에서는 인접하는 두개의 버텍스 포인트 간의 거리 즉, 라인 세그먼트의 길이 L을 도 5a에 도시한 바와 같이 구한다. 즉, 두 버텍스 포인트 V1과 V2 사이의 거리를 계산하여 예를들면, 반올림 기법을 이용하여 정수화하여 길이 L을 결정하여 마스킹 영역 결정 블럭(620)으로 제공한다. 마스킹 영역 결정블럭(620)에서는 길이연산 블럭(610)에서 구해진 라인 세그먼트 길이 L에 의하여 마스킹 영역을 결정하는 마스킹 제어신호를 라인 L20을 통하여 마스킹 블럭(400)으로 제공한다.4 illustrates a masking control block 600 including a length calculation block 610 and a masking area determination block 620. When the vertex information detected by the polygon approximation block 100 is provided to the length calculation block 610 through the line L10, the length calculation block 610 may measure the distance L between two adjacent vertex points, that is, the length L of the line segment. It obtains as shown to 5a. That is, the distance between the two vertex points V1 and V2 is calculated and, for example, integerized using a rounding method to determine the length L and provide it to the masking area determination block 620. In the masking area determination block 620, a masking control signal for determining the masking area based on the line segment length L obtained by the length calculation block 610 is provided to the masking block 400 through the line L20.

상기한 바에서 도 5a에 도시된 두 버텍스 포인트 V1과 V2 간의 거리를 이용하여 구한 길이 L이 샘플 포인트의 갯수인 N 보다 작을 경우 발생할 수 있는 유효한 커널의 수는 (L-1)이 되며, 실제로, 각 화소의 위치는 정수값을 가지기 때문에, L=3 인 경우 DST 처리후 두번째 커널 보다 큰 주파수 성분은 큰 의미를 가질 수 없다. 그러므로, 도 5b에 도시한 바와 같이, 양자화는 길이 L 이 L≤8 인 경우에는 DST를 하고, (8-L+1)개의 고주파 성분을 0 으로 마스킹한 후에 하는 것이 유리하다. 따라서, 마스킹 영역 결정블럭(620)에서는 (8-L+1)을 계산하여 마스킹 제어신호로서 라인 L20을 통해 마스킹 블럭(500)으로 제공하게 된다.In the above description, the number of valid kernels that can occur when the length L obtained using the distance between two vertex points V1 and V2 shown in FIG. 5A is smaller than N, the number of sample points, becomes (L-1). Since the position of each pixel has an integer value, in the case of L = 3, a frequency component larger than the second kernel after the DST process cannot have a great meaning. Therefore, as shown in Fig. 5B, it is advantageous to perform quantization after the length L is L≤8 and after masking (8-L + 1) high frequency components with zero. Accordingly, the masking area determination block 620 calculates (8-L + 1) and provides it to the masking block 500 through the line L20 as a masking control signal.

한편, 샘플링 & 에러검출 블럭(200)에서 DST 블럭(300)으로 인가되는 근사화 에러가 각각의 라인 세그먼트의 끝점에 해당하는 버텍스 포인트의 근사화 에러를 포함하는 경우에는 마스킹 제어블럭(600)에서 마스킹 제어신호를 계산하는 과정에 N 대신에 두개의 버텍스 포인트를 포함하는 (N+2)를 연산에 사용한다.On the other hand, when the approximation error applied from the sampling & error detection block 200 to the DST block 300 includes an approximation error of the vertex point corresponding to the end point of each line segment, the masking control block 600 controls the masking control. In the process of calculating the signal, we use (N + 2), which includes two vertex points instead of N, in the calculation.

다시 도 3을 참조하면, 마스킹 블럭(400)은 DST 블럭(300)으로부터 제공된 각각의 라인 세그먼트에 대한 DST 계수중 마스킹 제어블럭(600)으로부터의 마스킹 제어신호에 해당하는 수만큼의 고주파 DST 계수를 마스킹하여 다음단인 제 1 양자화 블럭(710)과 제 2 양자화 블럭(720)으로 제공하게 된다.Referring again to FIG. 3, the masking block 400 outputs as many high frequency DST coefficients as the number corresponding to the masking control signal from the masking control block 600 among the DST coefficients for each line segment provided from the DST block 300. Masking is provided to the first stage of the first quantization block 710 and the second quantization block 720.

즉, DST되는 근사화 에러에 라인 세그먼트를 구성하는 두개의 버텍스 포인트에 대한 근사화 에러가 포함되지 않는 경우에서, N이 8이고 거리 L이 2인 경우에는 마스킹 제어신호는 7이 되므로 도 5b에 나타낸 바와 같이 8개의 DST 계수 중에서 빗금친 7개의 고주파 성분을 마스킹 처리한 후, 남은 1개의 DST 계수를 유효성분으로 양자화하여 전송한다. 마찬가지로, L이 5인 경우에는 마스킹 제어신호가 4가 되므로 빗금친 4개의 고주파 성분을 마스킹 처리하고 남은 4개의 DST 계수만 유효성분으로 양자화된다.That is, when N is 8 and the distance L is 2, the masking control signal is 7 when the DST approximation error does not include the approximation error for the two vertex points constituting the line segment. After masking seven high frequency components hatched out of the eight DST coefficients, the remaining one DST coefficient is quantized and transmitted as an active ingredient. Similarly, when L is 5, the masking control signal becomes 4, so that the masked four high frequency components are masked and only the remaining 4 DST coefficients are quantized as an active ingredient.

마스킹 블럭(400)을 통해 마스킹된 DST 계수는 본 발명의 실시예에 따라, 제 1 및 제 2 양자화블럭(710, 720)을 통해 각기 양자화되는데, 이는 DST 계수 중의 저주파 성분과 고주파 성분 중에서 윤곽선의 특성이 거의 저주파 성분에 의해 결정되므로 고주파 성분에 비해 저주파 성분의 오차를 줄이는 방향으로 양자화 과정을 이원화하는 것이 보다 효과적이기 때문이다.The DST coefficients masked through the masking block 400 are quantized through the first and second quantization blocks 710 and 720, respectively, according to an embodiment of the present invention, which is the contour of the contour among the low and high frequency components of the DST coefficients. Since the characteristics are almost determined by the low frequency component, it is more effective to dualize the quantization process in a direction of reducing the error of the low frequency component compared to the high frequency component.

따라서, 라인 세그먼트에 대한 DST 계수 중에서 저주파 성분은 수학식 1에 의해, 고주파 성분은 수학식 2에 의해 양자화 스텝 사이즈가 각각 결정된다.Therefore, among the DST coefficients for the line segment, the quantization step size is determined by Equation 1 for the low frequency component and Equation 2 for the high frequency component.

상기한 바에서 TH1은 다각형 근사화 과정시에 라인 세그먼트로부터 윤곽선 상의 대응하는 화소 간의 거리의 임계치를 나타내고, M은 양자화 스텝의 갯수를 각각 나타낸다(여기서, M은 양의 정수).As described above, TH1 represents a threshold of the distance between corresponding pixels on the contour line from the line segment during the polygon approximation process, and M represents the number of quantization steps, respectively, where M is a positive integer.

상기한 수학식 1과 수학식 2의 결과에 의하면 DST 계수 중의 저주파 성분은 양자화 스텝 사이즈가 고주파 성분의 반에 해당하므로 그만큼 양자화 과정에서의 오차를 줄일 수 있다.According to the results of Equation 1 and Equation 2, since the quantization step size of the low frequency component of the DST coefficient corresponds to half of the high frequency component, the error in the quantization process can be reduced accordingly.

상기에서 정해진 양자화 스텝 사이즈 중에서 저주파 성분에 해당하는 것은 제 1 양자화 블럭(710)에, 고주파 성분에 해당하는 것은 제 2 양자화 블럭(720)에 각각 적용된다. 그러므로, 마스킹 블럭(500)에서 출력된 저주파 성분의 DST 계수와 고주파 성분의 DST 계수는 제 1 및 제 2 양자화 블럭(710, 720)을 통해 각각 양자화된 후에 계수 부호화기(800)로 제공되고, 계수 부호화기(800)에서 잘 알려진 가변길이 부호화(variable length coding : VLC) 방법에 의해 부호화된 후에 채널 부호화기(950)로 전달된다.Among the quantization step sizes defined above, the low frequency component corresponds to the first quantization block 710 and the high frequency component corresponds to the second quantization block 720. Therefore, the DST coefficients of the low frequency component and the DST coefficients of the high frequency component output from the masking block 500 are provided to the coefficient encoder 800 after being quantized through the first and second quantization blocks 710 and 720, respectively. The encoder 800 is encoded by a well-known variable length coding (VLC) method and then transmitted to the channel encoder 950.

한편, 다각형 근사화 블럭(100)에서 제공되는 버텍스 정보는 샘플링 & 에러검출 블럭(200)에 인가됨과 동시에, 버텍스 부호화기(900)로 인가되어 부호화된 후에 채널 부호화기(950)로 제공되는 바, 채널 부호화기(950)에서는 계수 부호화기(800)의 출력과 함께 버텍스 부호화기(900)의 출력을 부호화하여 전송로를 통해 전송시킨다.On the other hand, the vertex information provided by the polygon approximation block 100 is applied to the sampling & error detection block 200 and is applied to the vertex encoder 900 and encoded, and then provided to the channel encoder 950. In operation 950, the output of the vertex encoder 900 is encoded along with the output of the coefficient encoder 800 and then transmitted through the transmission path.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다각형 근사후에 인접하는 두개의 버텍스 포인트를 연결한 라인 세그먼트의 길이를 계산하여 불필요한 DST 계수를 마스킹 처리하므로써, 전송로를 통해 전송할 데이타의 양을 줄임과 동시에, DST 계수 중의 저주파 성분과 고주파 성분을 각기 다른 양자화 스텝 사이즈를 이용하여 양자화하므로써, 윤곽선 부호화의 효과를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by calculating the length of the line segment connecting two adjacent vertex points after the polygon approximation and masking unnecessary DST coefficients, while reducing the amount of data to be transmitted through the transmission line By quantizing the low frequency component and the high frequency component in the DST coefficients using different quantization step sizes, the effect of contour coding can be increased.

Claims

영상신호 내의 객체의 윤곽선 이미지를 부호화하는 방법에 있어서,In the method for encoding a contour image of an object in a video signal,

상기 윤곽선 이미지 상에 위치한 다수개의 버텍스 포인트를 결정하는 과정;Determining a plurality of vertex points located on the contour image;

인접하는 상기 버텍스 포인트를 연결한 다수개의 라인 세그먼트로 윤곽선 이미지를 다각형 근사화하는 과정;Polygonal approximation of a contour image with a plurality of line segments connecting adjacent vertex points;

상기 각각의 라인 세그먼트 상에 등간격으로 N개의 샘플 포인트를 제공하는 과정;Providing N sample points at equal intervals on each line segment;

상기 윤곽선 이미지와 상기 각각의 샘플 포인트 간의 거리를 나타내는 근사화 에러를 상기 각 라인 세그먼트 상의 N개의 샘플 포인트에 대해 구하는 과정;Obtaining an approximation error representing the distance between the contour image and each sample point for N sample points on each line segment;

상기 다수개의 라인 세그먼트에 각각에 대한 근사화 에러를 이산 사인 변환하는 과정;Discrete sine transforming an approximation error for each of the plurality of line segments;

상기 이산 사인 변환되는 각각의 라인 세그먼트의 양끝점인 두 개의 상기 버텍스 포인트간의 거리를 구하여 정수화한 각 라인 세그먼트의 거리(L)와 상기 샘플 포인트의 개수(N)를 이용하여 마스킹 제어 신호를 제공하는 과정;A masking control signal is provided by using the distance L of each line segment and the number N of sample points, which are obtained by calculating a distance between two vertex points, which are both end points of each line segment, which are discrete sine transformed. process;

상기 마스킹 제어 신호에 대응하도록 상기 이산 사인 변환된 근사화 에러 중에서 소정의 고주파 성분을 0으로 마스킹하는 과정;Masking a predetermined high frequency component with zero among the discrete sine transformed approximation errors to correspond to the masking control signal;

상기 마스킹된 출력을 양자화하는 과정;Quantizing the masked output;

상기 양자화된 출력을 부호화하는 과정Encoding the quantized output

을 포함하는 영상신호의 윤곽선 부호화 방법.Contour encoding method of a video signal comprising a.

제 1 항에 있어서, 상기 마스킹 제어 신호는, N - (L-1) 으로 정의되며, 결과가 0보다 작은 값인 경우에는 0으로 간주하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽선 부호화 방법.The contour coding method of claim 1, wherein the masking control signal is defined as N − (L−1), and is regarded as “0” when the result is less than zero.

제 1 항에 있어서, 상기 마스킹된 출력의 양자화 과정은,The method of claim 1, wherein the quantization process of the masked output,

상기 각각의 라인 세그먼트에 대응하는 마스킹된 출력중의 저주파 성분을 양자화하는 과정과 상기 마스킹된 출력 중의 고주파 성분을 양자화하는 과정으로 분리되어 실행되는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽선 부호화 방법.And quantizing the low frequency components in the masked output corresponding to each of the line segments, and the process of quantizing the high frequency components in the masked output.

제 3 항에 있어서, 상기 고주파 성분을 양자화하는 양자화 스텝 사이즈는, 상기 저주파 성분을 양자화하는 스텝 사이즈의 두배인 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽선 부호화방법.4. The method of claim 3, wherein the quantization step size for quantizing the high frequency component is twice the step size for quantizing the low frequency component.

영상 신호내의 객체의 윤곽선 이미지를 부호화하는 장치에 있어서,An apparatus for encoding a contour image of an object in a video signal,

상기 윤곽선 이미지 상에 위치한 다수개의 버텍스 포인트를 검출하여 버텍스 정보를 출력하는 수단;Means for detecting a plurality of vertex points located on the contour image and outputting vertex information;

상기 버텍스 정보를 이용하여, 인접하는 상기 버텍스 포인트를 연결한 다수개의 라인 세그먼트로서 상기 윤곽선 이미지를 다각형 근사화하는 수단;Means for polygonally approximating the contour image as a plurality of line segments connecting adjacent vertex points using the vertex information;

상기 인접하는 버텍스 포인트를 연결한 각각의 라인 세그먼트 상에 등간격으로 N개의 샘플 포인트를 제공하는 수단;Means for providing N sample points at equal intervals on each line segment connecting the adjacent vertex points;

상기 윤곽선 이미지와 각 샘플 포인트 간의 거리를 나타내는 근사화 에러를 검출하는 수단;Means for detecting an approximation error indicative of a distance between the contour image and each sample point;

상기 검출된 각각의 라인 세그먼트에 대한 근사화 에러를 이산 사인 변환하는 수단;Means for discrete sine transforming an approximation error for each detected line segment;

상기 이산 사인 변환되는 각각의 라인 세그먼트의 양끝점인 두 버텍스 포인트간의 거리를 구하여 정수화한 각 라인 세그먼트의 거리(L)와 상기 샘플 포인트의 개수(N)를 이용하여 마스킹 제어 신호를 출력하는 수단;Means for outputting a masking control signal using a distance L of each line segment and the number N of sample points obtained by obtaining a distance between two vertex points which are both endpoints of each of the line segments that are discrete sine transformed and integerized;

상기 마스킹 제어신호에 대응하도록 상기 이산 사인 변환된 근사화 에러 중에서 소정의 고주파 성분을 0으로 마스킹하는 수단;Means for masking a predetermined high frequency component with zero among the discrete sine transformed approximation errors to correspond to the masking control signal;

상기 마스킹된 출력을 양자화하는 수단;Means for quantizing the masked output;

상기 양자화된 출력을 부호화하는 수단Means for encoding the quantized output

을 포함하는 영상신호의 윤곽선 부호화 장치.Contour encoding apparatus of a video signal comprising a.

제 5 항에 있어서, 상기 마스킹 제어 신호는, N - (L-1) 으로 정의되며, 결과가 0보다 작은 경우에는 0으로 간주하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽선 부호화 장치.The contour encoding apparatus of claim 5, wherein the masking control signal is defined as N − (L−1), and is regarded as “0” when the result is less than zero.

제 5 항에 있어서, 상기 양자화 수단는,The method of claim 5, wherein the quantization means,

상기 각각의 라인 세그먼트에 대응하는 마스킹된 출력 중의 저주파 성분을 양자화하는 수단과 상기 마스킹된 출력 중의 고주파 성분을 양자화하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽선 부호화 장치.Means for quantizing the low frequency components of the masked output corresponding to each of the line segments and means for quantizing the high frequency components of the masked output.

제 7 항에 있어서, 상기 고주파 성분을 양자화하는 양자화 스텝 사이즈는, 상기 저주파 성분을 양자화하는 스텝 사이즈의 두배인 것을 특징으로 하는 영상신호의 윤곽선 부호화 장치.8. The contour encoding apparatus of claim 7, wherein the quantization step size for quantizing the high frequency component is twice the step size for quantizing the low frequency component.