采用顶点编码技术的目标轮廓编码方法及设备技术

一种根据迭代细化技术对目标轮廓的视频信号进行编码的方法，在轮廓上确定多个顶点；并计算编码所有轮廓象素所需的轮廓象素比特数及编码所有顶点所需的顶点比特数。在生成表示轮廓象素比特数和顶点比特数中较少一个的确定信号后，根据该确定信号编码表示顶点或轮廓象素的轮廓信息以生成编码数据。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频信号中目标轮廓编码的方法和设备。更具体地说，涉及通过使用采用基于八分区(octant)的顶点编码技术和链式编码技术的的自适应编码方案对轮廓进行编码的方法和设备。在可视电话、电话会议及高清晰度电视系统等的数字电视播送系统中，因为视频帧信号的视频行信号由一系列被称为象素值的数字数据组成，就需要用大量数字数据来定义每个视频帧信号。现有传输信道的可用频率带宽有限，为了传输大量的数字数据，就必须采用各种数据压缩技术压缩或减少数据量，对于如可视电话及电话会议系统等的低比特率视频信号编码器就更是如此。在低比特率编码系统的视频信号编码技术中有一种被称为面向目标分析综合编码技术，是将输入的视频图象分成许多目标，定义每个目标的运动、轮廓和象素数据的3组参数经过不同的编码信道进行处理。处理视频信号中的目标轮廓时，表示构成轮廓的轮廓象素位置的轮廓信息对于目标形状的分析和综合是很重要的。过去用来表示轮廓信息的经典编码方法是链式编码技术，尽管它不会产生轮廓信息的损失，但需要大量的比特来表达轮廓信息。因此，为了克服链式编码技术的缺点，人们提出了诸如多边形逼近法、B样条逼近法及结合多边形逼近技术的DST(离散正弦变换)法等等许多方法来编码轮廓信息。这些逼近技术中，轮廓是用一段一段的直线或曲线来逼近的，每段连接着轮廓上相邻的一对顶点，这些顶点采用被称为基于八分区的局部自适应顶点编码技术进行编码(例如参见K.O′Connell、P.G erken和J.H.Kim的“S4a的修正描述--几何表示法”，1996年7月30日，形状编码AHG，ISO/IEC JTCI/SC29/WG11，运动图象和音响信息编码，国际标准化组织)。附图说明图1所示为常规的通过采用基于八分区的顶点编码技术对视频信号中目标轮廓顶点进行编码的设备的示意方框图。二进制表征码被输入到轮廓抽取单元10，二进制表征码中每个象素依据该象素是在目标上还是在背景区而用一个是0或1的二进制值表示。轮廓抽取单元10从二进制表征码中抽取出目标一轮廓并向顶点选择单元20该提供轮廓图象。该轮廓由轮廓象素组成，各轮廓象素是位于目标边界上的一个目标象素。顶点选择单元20利用如多边形逼近技术等的常规迭代细化技术选择多个顶点，其中分开距离最大的一对轮廓象素被首先确定作为起始顶点，其它轮廓象素逐一被选为另一顶点，直到连接一对相邻顶点间的直线到由该对顶点定义的轮廓线段的最大垂直距离dmax不超过预置阈值Dmax。这些顶点在编码单元30被编码。上述用于编码顶点的常规设备中，如果预置阈值Dmax较大就可用较少的顶点数粗糙地表示轮廓，所以阈值Dmx越小越有利于有意义的逼近。但是，如果阈值太小，如Dmax小于或等于象素间距离的一半，用迭代细化技术确定的顶点数就急剧增加到一个限度，超过这个限度选用常规链式编码技术编码轮廓更有利。另外，用常规的编码设备不能对所有轮廓有效地编码。例如，由多条直线组成的轮廓，象图2A所示的多边形，不管阈值Dmx的大小，采用迭代细化技术比链式编码技术更为有利。而如图2B所示起伏强烈的轮廓，因顶点数增加太多用链式编码技术就比迭代细化技术更好。因此，尽管前述迭代细化技术可以减少传输数据量，但是寻找进一步减少传输数据量的更好方法的研究仍在继续着。本专利技术的主要目的是提供一种改进的轮廓编码方法和设备，它通过使用采用基于八分区的顶点编码技术和链式编码技术的自适应编码方案以进一步削减传输数据量。本专利技术提出了一种根据迭代细化技术编码目标轮廓视频信号的方法，其中在具有轮廓象素的轮廓上确定多个顶点并且轮廓上两相邻顶点间的轮廓线段被连接所述两相邻顶点的直线逼近。此方法由下列步骤构成(a)计算轮廓象素比特数，其中轮廓象素比特数代表了编码所有轮廓象素所需的比特数。(b)估算顶点比特数，其中顶点比特数表示编码轮廓上所有顶点所需的比特数。(c)比较轮廓象素比特数和顶点比特数经生成一个表示两种比特数中较少的一种的确定信号。(d)根据该确定信号编码轮廓信息以产生编码数据，其中该轮廓信息表示这些顶点或这些轮廓象素。通过以下结合附图对最佳实施例的描述，本专利技术的前面所述及其他目的和特证将逐渐清晰地表达出来。附图中，图1所示为用于编码视频信号中目标轮廓顶点的常规设备示意方框图。图2A和图2B分别表示一个多边形和一个起伏强烈的轮廓，以说明常规的迭化细化技术的缺陷。图3表示根据本专利技术的编码输入轮廓图象数据的设备的方框图。图4提供了用于说明图3中范围确定单元功能的解释性轮廓。图5给出了用于说明相对地址八分区区域的解释图。图3所示为根据本专利技术的用于编码输入轮廓图象数据的设备100的方框图，其中输入轮廓图象数据表示构成目标轮廓的轮廓象素位置。输入轮廓图象数据被送到顶点确定单元110、轮廓象素计数器140和链式编码单元170。链式编码单元170采用常规链式编码技术编码多个轮廓象素以将链式编码数据提供给选择单元180，其中常规链式编码技术采用依据输入轮廓图象数据的基于八分区的顶点编码技术编码相邻最近的轮廓象素间的位移。同时，顶点确定单元110采用常规迭代细化技术确定轮廓上的多个顶点。轮廓上的顶点按处理顺序排列，有关所列顶点的信息被逐个送入初始顶点选择单元115和顶点计数器130。顶点计数器130对从顶点确定单元110顺序提供的顶点数进行计数并将顶点数N送入顶点比特数计算单元135和顶点编码单元160，N是正整数。同时，初始顶点选择单元115采用常规顶点重排序技术选出初始顶点和结尾顶点。在常规顶点重排序技术中，各对相邻顶点间位移的水平分量R(x)和垂直分量R(y)及其值X-mag和Y-mag被计算出来；且与所有X-mag和Y-mag中最大值相应的两个顶点被选出作为初始和结尾顶点，即，轮廓上的第1及第N顶点，N为顶点总数。如图4所示，该N个，例如5个顶点沿着该轮廓从第1个开始向第N个顶点被顺序标出。图4中，顶点V1和V5这对顶点的X-mag值X51是从V1至V5得到的这5对X-mag和Y-mag中最大的。有关这些顶点的信息被送到范围确定单元120和顶点编码单元160。再回到图3，范围确定单元120根据自初始顶点选择单元115馈送的顶点信息确定X-动态范围和Y-动态范围。轮廓的X-动态范围和Y-动态范围，临界于确定编码重排序顶点所需的总位数，分别表示位移Ri的X-mag和Y-mag最大值，其中对于i＝1，2…，N-1，Ri＝Pi+1-Pi，Pi是顶点Vi的位置矢量。图4中，位移R2＝P3-P2的X-mag值X23和位移R4＝P5-P4的Y-mag值Y45分别被确定为轮廓的X-动态范围和Y-动态范围。最好不考虑第1和第N顶点间的位移。在范围确定单元120计算出X-比特数和Y-比特数并将其送到顶点比特数计算单元135和顶点编码单元160，其中X-比特数和Y-比特数分别是编码X-动态范围和Y-动态范围所要求的比特数。顶点编码单元160根据来自范围确定单元120馈送的X-比特数和Y-比特数对来自初始顶点选择单元115的顶点进行顺序编码。顶点总数N、X-比特数，Y-比特数和第1顶点V1的绝对位置被编码，而其它各个顶点，即，对于i＝1～(N-1)的顶点Vi+1，根据其前一顶点Vi的位移Ri＝Pi+1被编码。该顶点编码数据被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据迭代细化技术对目标轮廓的视频信号进行编码的方法，其中在具有轮廓象素的轮廓上确定有多个顶点且轮廓上由两相邻顶点定义的各轮廓线段被由连接所述两相邻顶点的直线逼近，此方法则以下步骤构成： （ａ）计算轮廓象素比特数，其中该轮廓象素比特数代表编码所有轮廓象素所需的比特数； （ｂ）估算顶点比特数，其中该顶点比特数代表编码该轮廓上所有顶点所需的比特数； （ｃ）比较该轮廓象素比特数和顶点比特数以生成代表两种比特数中较少一个的确定信号。 （ｄ）根据该确定信号编码轮廓信息以生成编码数据，其中该轮廓信息代表顶点或轮廓象素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金镇宪，
申请(专利权)人：大宇电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]