KR100202495B1 - Quad tree decoder and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쿼드트리 복호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 쿼드트리에 의한 영상의 복원시 블럭킹 효과가 발생하는 영역에 대해 인접하는 영역과의 밝기값 차이를 구한 다음 소정의 문턱치와 이를 비교하여 문턱치보다 밝기값의 차이가 작다면 큰 영역의 밝기값으로 이웃하는 작은 영역의 밝기값을 대체하고, 밝기값의 차이와 문턱치가 같다면 두 영역의 밝기값의 평균으로 해당 영역의 밝기값을 대체하며, 밝기값의 차이보다 문턱치가 크다면 다음 영역으로 이동함으로써 영상 전체에 대하여 이와같은 과정을 수행하여 블럭킹 효과를 제거함으로써 복원되는 영상의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for a quadtree decoding. The present invention relates to a quadtree decoding apparatus and obtains a difference between brightness values of an area where a blocking effect occurs when a quadtree is reconstructed, and then compares the brightness value with a predetermined threshold value. If the difference is small, replace the brightness of the small area with the brightness of the large area.If the difference and the threshold are the same, replace the brightness of the area with the average of the brightness of the two areas. If the threshold is larger than the difference between the values, moving to the next area may increase the quality of the reconstructed image by removing the blocking effect by performing the above process on the entire image.
Description
본 발명은 쿼드트리 복호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 부호화되어 전송되어진 쿼드트리 정보와 그에대한 분할된 영역들의 밝기값에 의해 재생된 영상의 블럭킹 효과(Blocking Effect)를 제거하여 영상의 품질을 높일 수 있도록 하는 쿼드트리 복호화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for quadtree decoding. In particular, the present invention improves image quality by removing a blocking effect of a reproduced image based on quadtree information encoded and transmitted and brightness values of divided regions. A quadtree decoding apparatus and method for enabling the same.
일반적으로 쿼드트리에 의한 부호화는 밝기값을 가지는 디지탈 영상을 저장하거나 전송하기 위하여 적은량의 데이타로 부호화하는 방법으로서, 입력되는 한 프레임의 화면에 대하여 전체 밝기값의 평균값 즉, 균일성 검사함수를 구한다음 이 값이 일정한 문턱치 이상이면 소정의 영역으로 화면을 분할하고, 또다시 분할된 각 영역에 대하여 균일성 검사함수를 구한다음 이 값을 고정된 문턱치와 비교하여 문턱치 이상인 영역에 대해서만 영역을 분할하게 되며, 이러한 과정을 최소의 분할영역(대개는 2×2의 크기)에 도달할 때 까지 반복적으로 분할하게 된다.In general, quadtree encoding is a method of encoding a small amount of data in order to store or transmit a digital image having a brightness value, and obtains an average value, that is, a uniformity check function, of an entire brightness value for a screen of an input frame. Next, if this value is above a certain threshold, the screen is divided into predetermined regions, and the uniformity check function is obtained for each divided region, and this value is compared with the fixed threshold to divide the region only for the region above the threshold. This process is repeatedly divided until a minimum partition (usually 2 × 2) is reached.
이러한 과정에 의하여 생성된 트리의 정보 즉, 영역을 분할하기 위한 정보와 분할된 각 영역에 대한 밝기값의 정보가 각각 비트스트림(bit stream)으로 부호화되는데, 이러한 과정을 수행중에 생성된 트리는 분할되는 영역 즉, 노드에 대해서는 1을 할당하고, 분할되지 않는 노드에 대해서는 0(이를 리프(leaf)라고 한다)을 할당함으로써 각 영역의 트리 정보를 부호화한다.The information of the tree generated by this process, that is, the information for dividing the region and the information of the brightness value for each divided region are encoded into a bit stream, respectively. The tree information of each area is encoded by allocating 1 to an area, i.e., a node, and 0 to a non-divided node (which is called a leaf).
또한, 분할된 각 영역에 대한 밝기정보도 부호화과정을 거쳐야 하는데 이는 각 영역에 대한 밝기값의 평균을 일정한 비트스트림으로 양자화함으로써 각 영역의 트리정보와 그에대한 밝기값의 정보를 부호화하여 전송하거나 기록매체에 저장하게 되는 것이다.In addition, the brightness information of each divided region must also be encoded. The average of the brightness values of each region is quantized into a predetermined bitstream to encode or transmit tree information of each region and information about brightness values thereof. It will be stored on the media.
이렇게 전송되거나 기록된 정보는 복호화기에 의해서 복호화되어 원래의 영상를 복원하게 되는데, 이러한 일반적인 쿼드트리 복호화 방법은 전송되어진 비트스트림으로부터 쿼드트리를 재구성하여 이에따라 분할된 각 영역을 조합하게되고, 이렇게 조합된 각 영역에 전송되어진 각 영역의 밝기값을 채워넣음으로써 영상을 복원하게 된다.The transmitted or recorded information is decoded by the decoder to restore the original image. This general quadtree decoding method reconstructs a quadtree from the transmitted bitstream and combines the divided regions accordingly. The image is reconstructed by filling the brightness values of each area transmitted to the area.
이의 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.The process is described in more detail as follows.
도 1a에 도시된 바와같이 전송되어진 비트스트림이 '1 0100 0001 0010 0000'이라고 가정하면, 먼저 처음 수신된 첫번째 비트 '1'을 기준으로 첫번째 쿼드트리 레벨의 분할을 시작하게 된다.Assuming that the transmitted bitstream is '1 0100 0001 0010 0000', as shown in FIG. 1A, first division of the first quadtree level is started based on the first bit '1' first received.
이때 '1'을 기준으로 분할을 시작하는 근거는 '1'이 입력되는 이후에 영역을 분할하기 위한 비트스트림 즉, '0100 0001 0010 0000'이 존재하기 때문이다.In this case, the reason for starting the division based on '1' is that a bit stream for partitioning a region after '1' is input, that is, '0100 0001 0010 0000' exists.
그러므로 '1'에 대하여 바로 다음에 입력되는 2번째부터 5번째까지의 비트스트림 '0100'에 의하여 4분할하게 되며, 이때는 3개의 노드는 리프 즉, 0이 할당되고, 나머지 하나의 노드는 1이 할당된다.Therefore, it is divided into four by the second to fifth bitstreams '0100' inputted immediately after '1'. In this case, three nodes are assigned a leaf, that is, 0, and one node is 1 Is assigned.
이후, 두번째의 쿼드트리 레벨의 복원을 시도하기 위하여 첫번째 레벨의 노드중 1이 할당된 1개의 노드 즉, 3번째 입력되는 비트에 대하여 입력되는 6번째부터 9번째까지의 4개의 비트스트림 '0001'에 의하여 다시 4분할을 행하게 되어 2번째 레벨의 쿼드트리 복원을 시도하게 된다.Subsequently, four bit streams '0001' from sixth to ninth inputted to one node assigned to one of the nodes of the first level, that is, the third inputted bit, are attempted to restore the second quadtree level. By doing 4 divisions again, quadtree restoration of the second level is attempted.
이후, 9번째의 비트가 '1'이므로 이를 기준으로 10번째부터 13번째까지의 4개의 비트 '0010'에 의하여 세번째 레벨의 쿼드트리 복원을 시도하게 되며, 이의 복원된 세번째 쿼드트리중 '1'이 할당된 노드 즉 12번째 비트에 대한 노드를 재차 분할하여 세번째 레벨을 복원하게 되나 이후의 비트스트림의 비트가 모두 0(0000)이 입력되므로 분할된 노드에 대해서 모두 0을 할당함으로써 입력되어진 비트스트림 즉, '1 0100 0001 0010 (0000)'에 대한 쿼드트리 복원이 종결된다.Since the ninth bit is '1', the third level quadtree recovery is attempted by four bits '0010' from the tenth to the thirteenth, and '1' of the restored third quadtree. The third level is restored by dividing the allocated node, that is, the node for the 12th bit, but since all the bits of the subsequent bitstream are inputted with 0 (0000), the bitstream input by allocating all 0s to the divided nodes. That is, quadtree reconstruction for '1 0100 0001 0010 (0000)' is terminated.
이렇게 복원된 쿼드트리에 의거하여 도 1b에 도시된 바와같이 하나의 영상을 각 레벨에 따라 분할하게 되는데, 첫번째 레벨('0100'이 할당된 레벨)에서는 전체영역에 대해 4분할을 행하게 되며, 두번째 레벨('0001'이 할당된 레벨)에서는 첫번째 레벨에서 '1'이 할당된 레벨에 해당하는 영역을 재차 4분할하게 되며, 또한 세벤째 레벨('0010'이 할당된 레벨)에 의해 두번째 레벨에 의하여 4분할된 레벨을 재차 4분할하게 된다.Based on the reconstructed quadtree, one image is divided according to each level as shown in FIG. 1B. In the first level (the level to which '0100' is assigned), four divisions are performed for the entire area. In the level (level assigned '0001'), the area corresponding to the level assigned to '1' in the first level is divided into four again, and the second level is divided by the third level (the level in which '0010' is assigned). By doing so, the level divided by 4 is further divided into 4 levels.
그러나, 네벤째 레벨에서는 모두 '0000'이 할당되어 있으므로 더이상의 영역분할은 행하지 않게되어 영역분할을 종료하게 되는 것이다.However, since the fourth level is all assigned '0000', no further division is performed and the division is completed.
이렇게, 영역이 쿼드트리에 의해 모두 분할되면 송신측으로부터 전송되어진 각각의 밝기값의 정보를 각 해당영역에 채워넣음으로써 최종적으로 한 화면에 대한 영엿이 복원되어 지는 것이다.In this way, when the regions are all divided by the quadtree, the information of each brightness value transmitted from the transmitting side is filled in each corresponding region to finally restore the image of one screen.
그런데, 이와같이 수신된 영상을 복원하는 경우에 있어서, 송신측으로부터 전송되어지는 영상의 내용과는 상관없이 단지 밝기값에 따라 영역을 분할한 비트스트림을 수신측에서 전송받아 쿼드트리를 재구성하여 그에따라 영역을 분할한 후 해당 밝기값을 채워넣는 방법으로 영상을 복원함으로 인해 영상의 복원시에 각 영역간의 경계면 부위에 밝기값의 차이가 나는 블럭킹 효과가 발생하여 복원되는 화질의 열화가 생기는 문제점이 있다.However, in the case of restoring the received image in this way, regardless of the contents of the image transmitted from the transmitter, the receiver receives a bitstream obtained by dividing the area according to the brightness value and reconstructs the quadtree accordingly. After restoring the image by dividing the region and filling the corresponding brightness value, there is a problem in that a deterioration of the image quality is generated due to a blocking effect in which the brightness value is different at the boundary between the regions when the image is restored. .
따라서, 본 발명에서는 쿼드트리에 의한 영상의 복원시 블럭킹 효과가 발생하는 영역에 대해 인접하는 영역과의 밝기값 차이를 구한 다음 소정의 문턱치와 이를 비교하여 그 비교결과에 따라 해당 영역의 밝기값을 이웃하는 영역의 밝기값으로 대체함으로써 블럭킹 효과를 제거하도록 하는 쿼드트리 복호화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in the present invention, the difference in the brightness value with the adjacent area is obtained for the area where the blocking effect occurs when the image is restored by the quadtree, and then compared with the predetermined threshold value, the brightness value of the corresponding area is determined according to the comparison result. It is an object of the present invention to provide a quadtree decoding apparatus and method for removing a blocking effect by replacing with a brightness value of a neighboring region.
도 1aA는 일반적인 쿼드트리 재구성 과정을 나타낸 도.1A is a diagram illustrating a general quadtree reconstruction process.
도 1b는 재구성된 쿼드트리에 의한 각 영역의 복원과정을 나타낸 도.FIG. 1B is a diagram illustrating a process of restoring each region by a reconstructed quadtree. FIG.
도 2 는 본 발명 쿼드트리 복호화 장치를 나타낸 블럭도.2 is a block diagram showing a quadtree decoding apparatus of the present invention.
도 3 은 본 발명 쿼드트리 복호화 방법을 나타낸 흐름도.3 is a flowchart illustrating a quadtree decoding method of the present invention.
도 4 는 본 발명을 일예를 들어 설명하기 위한 영역 분할도.4 is an area division diagram for illustrating the present invention by way of example.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : 전송정보 복원부 101 : 트리정보 복원부100: transmission information recovery unit 101: tree information recovery unit
102 : 밝기정보 복원부 110 : 영상 조합부102: brightness information recovery unit 110: image combination unit
120 : 후처리부 121 : 밝기값 검사부120: post-processing unit 121: brightness value inspection unit
122 : 비교부 123 : 밝기값 대체부122: comparison unit 123: brightness value replacement unit
본 발명에 따른 쿼드트리 복호화 방법은, 전송된 비트 스트림으로부터 쿼드트리를 재구성하여 영역을 분할한 다음 각 영역에 대한 밝기정보를 복원하여 분할된 각 영역에 해당 밝기값을 채워넣어 영상을 복원하는 제 1 과정; 복원된 영상의 각 영역과 그에 인접하는 영역의 밝기값의 차이를 검사하여 이를 소정의 문턱치와 비교하는 제 2 과정; 상기 제 2 과정에 의한 비교결과에 따라 해당 영역의 밝기값을 다른 값을 가지는 밝기값으로 대체하는 제 3 과정; 상기 제 3 과정에 의하여 밝기값이 대체되었다면 분할된 전체영역에 대하여 밝기값이 수행되었는지를 판단하여 종료할 것인지 아니면 상기 제 2 과정부터 다시 수행할 것인지를 판단하는 제 4 과정을 포함하여 수행됨을 특징으로 한다.The quadtree decoding method according to the present invention comprises a method of reconstructing an image by reconstructing a quadtree from a transmitted bit stream, restoring brightness information for each region, and reconstructing an image by filling a corresponding brightness value in each divided region. 1 course; A second step of checking a difference between brightness values of each area of the reconstructed image and an area adjacent to the reconstructed image, and comparing the difference with a predetermined threshold; A third step of replacing the brightness value of the corresponding area with a brightness value having a different value according to the comparison result of the second step; If the brightness value is replaced by the third process, the method includes a fourth process of determining whether the brightness value has been performed for the entire divided region or whether to terminate or restart the process from the second process. It is done.
한편, 상기 본 발명 쿼드트리 복호화 방법을 수행하기 위한 본 발명 쿼드트리 복호화 장치는 도 2에 도시한 바와같이, 전송되어진 비트스트림으로부터 영역을 분할하기 위한 트리정보와 분할된 영역에 대한 밝기정보를 복원하는 전송정보 복원부(100); 상기 전송정보 복원부(100)로부터 출력되는 트리정보에 의해 영역을 분할한 다음 밝기정보를 해당 영역에 채워 넣어 영상을 복원하는 영상조합부(110); 상기 영상조합부(110)로부터 출력되는 복원된 영상으로부터 각 영역의 밝기값을 검사한 다음 인접하는 영역의 밝기값과의 밝기값 차이를 검사하는 밝기값 검사부(120); 상기 밝기값 검사부(120)로부터 출력되는 각 영역간의 밝기값 차이를 구하여 소정의 문턱치(T)와 비교하는 비교부(130); 상기 비교부(130)로부터 출력되는 비교결과에 의해 인접하는 영역의 밝기값을 해당 영역의 밝기값으로 대체하는 밝기값 대체부(140)로 구성됨을 특징으로 한다.Meanwhile, the quadtree decoding apparatus of the present invention for performing the quadtree decoding method of the present invention restores tree information for dividing an area from the transmitted bitstream and brightness information for the divided area, as shown in FIG. 2. Transmission information recovery unit 100 to; An image combining unit (110) for dividing an area by tree information output from the transmission information restoring unit (100), and then reconstructing an image by filling brightness information in a corresponding area; A brightness value inspecting unit (120) for inspecting a brightness value of each region from the reconstructed image output from the image combining unit (110) and then checking a difference between brightness values of adjacent regions; A comparator 130 which obtains a difference between brightness values output from the brightness value inspector 120 and compares the brightness value with a predetermined threshold T; According to the result of the comparison output from the comparison unit 130 is characterized in that it consists of a brightness value replacement unit 140 for replacing the brightness value of the adjacent area with the brightness value of the corresponding area.
이의 쿼드트리 부호화 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.A quadtree encoding method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 과정(ST100, ST110, ST120)은 송신측으로부터 전송된 비트 스트림으로부터 트리정보와 밝기정보를 복원하여 트리정보에 의해 분할된 영상의 각 영역에 해당 밝기값을 채워넣음으로써 영상을 북원하는 과정으로, 수신된 비트스트림으로부터 트리정보를 복원하여 그에따라 영역을 분할하는 제 1 단계; 수신된 비트스트림으로부터 밝기정보를 복원하는 제 2 단계; 분할된 영역에 해당 밝기값을 채워넣어 영상을 복원하는 제 3 단계로 이루어 진다.The first steps ST100, ST110, and ST120 restore the tree information and the brightness information from the bit stream transmitted from the transmitter to fill the corresponding brightness values in the respective areas of the image divided by the tree information, thereby aiding in the north circle. A first step of recovering tree information from the received bitstream and dividing the region accordingly; Restoring brightness information from the received bitstream; The third step of restoring the image is to fill the divided region with the corresponding brightness value.
제 2 과정(ST130, ST140, 160)은 각 영역간의 밝기값의 차이에 의해 해당 영역의 밝기값의 대체 유무를 판단하기 위한 과정으로서, 해당 영역과 인접하는 영역간의 밝기값을 검사하여 이의 밝기값 차이를 검사하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에 의해 구해진 밝기값의 차이를 소정의 문턱치와 비교하는 제 2 단계로 이루어 진다.The second process (ST130, ST140, 160) is a process for determining whether the brightness value of the corresponding area is replaced by the difference in the brightness value between the respective areas, and checks the brightness value between the corresponding area and the adjacent area to determine its brightness value. A first step of examining the differences; And a second step of comparing the difference in brightness values obtained by the first step with a predetermined threshold.
제 3 과정(ST150, ST170, ST180)은 상기 제 2 과정에 의한 비교결과에 따라 밝기값의 대체 유무를 판단하기 위한 과정으로, 문턱치보다 밝기값의 차이가 작다면 큰 영역의 밝기값으로 이웃하는 작은 영역의 밝기값을 대체하는 제 1 단계; 밝기값의 차이와 문턱치가 같다면 두 영역의 밝기값의 평균으로 해당 영역의 밝기값을 대체하는 제 2 단계; 밝기값의 차이보다 문턱치가 크다면 다음 영역으로 이동하는 제 3 단계로 이루어 진다.The third process (ST150, ST170, ST180) is a process for determining whether or not to replace the brightness value according to the comparison result of the second process, if the difference between the brightness value is smaller than the threshold value neighboring to the brightness value of the large area A first step of replacing the brightness value of the small area; A second step of substituting the brightness value of the corresponding area by an average of the brightness values of the two areas if the difference between the brightness value and the threshold is the same; If the threshold is greater than the difference in the brightness value, the third step moves to the next area.
제 4 과정(ST190)은 전체 영역에 대하여 밝기값의 대체가 이루어져 블럭킹 효과가 제거된 영상이 복원되었는가를 최종적으로 확인하는 과정이다.The fourth process ST190 is a process of finally confirming whether the brightness value is replaced for the entire region and thus the image from which the blocking effect is removed is restored.
이와같이 수행되는 본 발명에 의한 쿼드트리 복호화 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The quadtree decoding method according to the present invention performed as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 스텝 100(ST100)에 의해 부호화기로부터 전송되어진 비트 스트림에 의해 쿼드트리 정보를 복원하게 되는데, 이는 도 1a에서 기 설명된 바와같이 0이 할당된 노드에 대해서는 트리를 분할하지 않고, 1이 할당된 노드에 대해서는 분할을 행함으로써 트리정보를 복원하게 된다.First, quadtree information is restored by the bit stream transmitted from the encoder in step 100 (ST100). As described above with reference to FIG. By dividing the nodes, the tree information is restored.
이후, 복원된 쿼드트리에 의해 1이 할당된 노드에 대해서만 영역을 분할하고, 0이 할당된 노드에 대해서는 영역을 분할하지 않음으로써 영상의 영역을 일단 복원하게 된다.Subsequently, the region of the image is reconstructed by dividing the region only for the node to which 1 is assigned by the reconstructed quadtree and not dividing the region for the node to which 0 is assigned.
이렇게 영상의 영역까지 복원되면 스텝 110(ST110)에서는 전송되어진 각 영역의 밝기값을 복원한 다음, 이미 복원된 각 영역에 해당 밝기값을 채워 넣음으로써 영상을 복원하게 된다(ST120).When the image is restored to the region of the image, in step 110 (ST110), the brightness value of each transmitted region is restored, and then the image is restored by filling the corresponding brightness value in each region already restored (ST120).
여기까지의 복원과정에 의해 영상은 복원되지만 부호화시나 복호화시에 각 영역을 영상의 내용과는 무관하게 영역분할하였으므로 각 블럭간의 블럭킹 효과에 의하여 화질의 열화는 발생하기 마련이다.Although the image is reconstructed by the reconstruction process up to this point, each region is divided at the time of encoding or decoding regardless of the content of the image, and thus deterioration of image quality occurs due to the blocking effect between the blocks.
그러므로 이의 블럭킹 효과를 제거하기 의하여 스텝 130∼170(ST130∼170)에 도시한 바와같은 밝기값의 대체에 의해 후처리를 행하게 되는데, 먼저 상기 스텝 120(ST120)까지에 의해 복원된 영상의 가장 큰 영역에 대해 그와 인접하는 영역간의 밝기값의 차이를 검사하여 구하게 되는데(ST130), 도 4a에 도시한 바와같이 한 영상이 10개의 영역으로 분할되었다고 가정하여 설명하면 다음과 같다.Therefore, the post-processing is performed by replacing the brightness value as shown in steps 130 to 170 (ST130 to 170) by removing the blocking effect. First, the largest image of the image restored by the step 120 (ST120) is performed. The difference between the brightness values of the area and the adjacent area is examined (ST130). As shown in FIG. 4A, it is assumed that an image is divided into 10 areas.
먼저, 1번 영역에 대해 인접하는 영역인 2번, 3번, 4번, 5번 영역과의 밝기값을 비교하여 그 밝기값의 차이를 구하게 되어 이 값을 저장하여 놓는다.First, the brightness value is compared with areas 2, 3, 4, and 5, which are adjacent to area 1, to obtain a difference in the brightness value, and the value is stored.
또한, 5번 영역에 대해 그에 인접하는 1번과 6번의 영역에 대해 밝기값의 차이를 구하게 되고, 다음 6번의 영역에 대해 그에 인접하는 4번, 5번, 8번, 10번과의 밝기값의 차이를 구하게 된다.In addition, the difference in brightness values for areas 1 and 6 adjacent to each other for area 5 is obtained, and the values for brightnesses for areas 4, 5, 8, and 10 adjacent to each other for the next 6 areas. To find the difference.
이로써, 가장 큰 영역에 대해 인접하는 영역과의 밝기값의 차이가 구해지면, 다음으로 큰 영역인 2번 영역에 대해 그에 인접하는 영역인 1번, 3번, 7번, 9번의 영역과의 밝기값의 차이를 구하게 된다.Thus, when the difference between the brightness values of the largest area and the adjacent area is obtained, the brightness of the next largest area, 2, the areas 1, 3, 7, and 9 that are adjacent to it The difference between the values is obtained.
같은 크기인 7번과 8번의 영역에 대해서도 마찬가지로 인접하는 영역과의 밝기값의 차이를 구하게 되며, 다음으로 작은 영역인 즉, 최소크기를 갖는 영역인 3번 4번 9번 10번의 영역에 대해서도 그에 인접하는 영역과의 밝기값의 차이를 구하게 된다.Similarly, for the areas 7 and 8, which are the same size, the difference between the brightness values of the adjacent areas is obtained, and for the areas 3, 4, 9, and 10, which are the next smaller areas, The difference between the brightness values of adjacent areas is obtained.
이후, 스텝 140(ST140)에서 각 영역에 대해서 구해진 인접영역과의 밝기값의 차이를 소정의 문턱치와 비교하게 되는데, 만일 밝기값의 차이가 문턱치보다 크다면 이웃하는 영역과의 밝기값의 차이가 많이 나는 경우이므로 스텝 150(ST150)에 의하여 현재의 영역보다 큰 영역의 밝기값으로 이를 대체하게 된다.Thereafter, in step 140 (ST140), the difference of the brightness value with respect to the adjacent area obtained for each area is compared with a predetermined threshold. If the difference of the brightness value is larger than the threshold, the difference of the brightness value with the neighboring area is different. Since it is a large number of cases, the brightness value of the area larger than the current area is replaced by the step 150 (ST150).
즉, 도 4에 도시한 바와같이 3번 영역에 대해서 그에 이웃하는 영역인 1번, 2번, 4번, 9번간의 밝기값의 차이가 문턱치보다 크다면 이웃하는 가장 큰 영역인 1번 영역의 밝기값으로 3번 영역의 밝기값을 대체하게 된다.That is, as shown in FIG. 4, if the difference between the brightness values of areas 1, 2, 4, and 9 that is adjacent to the area 3 is greater than the threshold value, the area of area 1 that is the largest neighboring area is shown. The brightness value replaces the brightness value in area 3.
그러므로, 1번과 3번 영역의 블록킹 효과는 제거된다.Therefore, the blocking effect of areas 1 and 3 is eliminated.
그러나, 스텝 160(ST160)에 의해 만일 밝기값의 차이가 문턱치보다 작다고 판단되면 재차 밝기값의 차이와 문턱치가 같은가를 검사하여 만일 같다면 두 영역간의 밝기값의 평균으로 해당 영역의 밝기값을 대체하게 되고(ST170), 밝기값의 차이와 문턱치가 같지 않다면 즉, 인접하는 영역과의 밝기값이 크게 차이가 나지 않는 것이므로 다음 영역으로 이동하여(ST180) 상기 스텝 130(ST130)부터 재차 수행하게 된다.However, if it is determined by step 160 (ST160) that the difference in brightness value is smaller than the threshold value, the difference between the brightness value and the threshold value is again examined and if it is the same, the brightness value of the corresponding area is replaced by the average of the brightness values between the two areas. If the difference between the brightness value and the threshold value is not the same, that is, the brightness value with the adjacent area is not significantly different, the process moves to the next area (ST180) and is performed again from the step 130 (ST130). .
그러나, 만일 1번 영역과 3번 영역간의 밝기값의 차이가 문턱치와 같은 경우에는 1번과 3번 영역의 밝기값의 평균으로 3번 영역의 밝기값을 대체한다.However, if the difference between the brightness values of the first and third areas is equal to the threshold, the brightness value of the third area is replaced by the average of the brightness values of the first and third areas.
스텝 190(ST190)에서는 이러한 과정을 통해 전체 영역에 대하여 밝기값의 대체가 완료되었다면 즉, 블럭킹 효과가 제거되었다면 하나의 영상에 대한 후처리가 완료된 것으로 판단하여 종료하게 되지만, 그렇지 않다면 상기 스텝 180(ST180)에 의해 블럭킹 효과가 제거되지 않은 다음 영역으로 이동하여 상기 스텝 130(ST130)부터 재차 수행하게 된다.In step 190 (ST190), if the replacement of the brightness value for the entire area is completed through this process, that is, if the blocking effect is removed, it is determined that the post-processing for one image is completed. ST180 moves to the next area where the blocking effect is not removed, and the process is performed again from step 130 (ST130).
다음으로 본 발명에 의한 화상 전화기의 목표물 추적 장치는 도 2에 도시한 바와 같이 정보 복원부(100), 영상 조합부(110), 밝기값 검사부(120), 비교부(130), 밝기값 대체부(140)로 구성된다.Next, the target tracking device of the video telephone according to the present invention, as shown in FIG. 2, the information restoration unit 100, the image combination unit 110, the brightness value inspection unit 120, the comparison unit 130, and the brightness value replacement. It is composed of a portion 140.
정보 복원부(100)의 트리정보 복원부(101)는 부호화기로부터 전송되어진 비트 스트림에 의해 쿼드트리 정보를 복원하게 되는데, 이는 도 1a에서 기 설명된 바와같이 0이 할당된 노드에 대해서는 트리를 분할하지 않고, 1이 할당된 노드에 대해서는 분할을 행함으로써 트리정보를 복원하게 된다.The tree information reconstruction unit 101 of the information reconstruction unit 100 reconstructs the quadtree information by the bit stream transmitted from the encoder, which splits the tree for the node to which 0 is assigned as described with reference to FIG. 1A. Instead, the tree information is restored by dividing the node to which 1 is assigned.
이후, 복원된 쿼드트리에 의해 1이 할당된 노드에 대해서만 영역을 분할하고, 0이 할당된 노드에 대해서는 영역을 분할하지 않음으로써 영상의 영역을 일단 복원하게 된다.Subsequently, the region of the image is reconstructed by dividing the region only for the node to which 1 is assigned by the reconstructed quadtree and not dividing the region for the node to which 0 is assigned.
또한, 밝기정보 복원부(102)에서는 전송되어진 비트스트림으로부터 밝기정보를 추출하여 각 영역의 밝기값을 복원하게 되고, 상기 트리정보 복원부(101) 및 밝기정보 복원부(102)의 복원된 트리정보와 밝기정보는 영상 조합부(110)에 입력되어 복원된 각 영역에 해당 밝기값을 채워 넣어 조합함으로써 영상을 복원하게 된다.In addition, the brightness information restorer 102 extracts the brightness information from the transmitted bitstream to restore the brightness values of the respective areas, and the restored tree of the tree information restorer 101 and the brightness information restorer 102. The information and the brightness information are input to the image combination unit 110 to restore the image by filling and combining the corresponding brightness values in the respective areas.
여기까지의 복원과정에 의해 영상은 복원되지만 부호화시나 복호화시에 각 영역을 영상의 내용과는 무관하게 영역분할하였으므로 각 블럭간의 블럭킹 효과에 의하여 화질의 열화는 발생하기 마련이다.Although the image is reconstructed by the reconstruction process up to this point, each region is divided at the time of encoding or decoding regardless of the content of the image, and thus deterioration of image quality occurs due to the blocking effect between the blocks.
그러므로 이의 블럭킹 효과를 제거하기 의하여 밝기값 검사부(120), 비교부(130), 밝기값 대체부(140)에 의해 후처리 과정을 수행하게 되는데, 이를 상세히 설명한다.Therefore, the post-processing process is performed by the brightness value inspecting unit 120, the comparator 130, and the brightness value replacing unit 140 by removing the blocking effect thereof.
밝기값 검사부(120)는 영상 조합부(110)로부터 출력되는 복원된 영상을 입력받아 복원된 영상의 가장 큰 영역에 대해 그와 인접하는 영역간의 밝기값의 차이를 검사하여 구하게 되는데, 도 4a에 도시한 바와같이 한 영상이 10개의 영역으로 분할되었다고 가정하여 설명하면 다음과 같다.The brightness value inspecting unit 120 receives the restored image output from the image combining unit 110 and checks the difference of the brightness value between adjacent regions with respect to the largest area of the restored image. As shown, it is assumed that an image is divided into 10 regions as follows.
먼저, 1번 영역에 대해 인접하는 영역인 2번, 3번, 4번, 5번 영역과의 밝기값을 비교하여 그 밝기값의 차이를 구하게 되어 이 값을 저장하여 놓는다.First, the brightness value is compared with areas 2, 3, 4, and 5, which are adjacent to area 1, to obtain a difference in the brightness value, and the value is stored.
또한, 5번 영역에 대해 그에 인접하는 1번과 6번의 영역에 대해 밝기값의 차이를 구하게 되고, 다음 6번의 영역에 대해 그에 인접하는 4번, 5번, 8번, 10번과의 밝기값의 차이를 구하게 된다.In addition, the difference in brightness values for areas 1 and 6 adjacent to each other for area 5 is obtained, and the values for brightnesses for areas 4, 5, 8, and 10 adjacent to each other for the next 6 areas. To find the difference.
이로써, 가장 큰 영역에 대해 인접하는 영역과의 밝기값의 차이가 구해지면, 다음으로 큰 영역인 2번 영역에 대해 그에 인접하는 영역인 1번, 3번, 7번, 9번의 영역과의 밝기값의 차이를 구하게 된다.Thus, when the difference between the brightness values of the largest area and the adjacent area is obtained, the brightness of the next largest area, 2, the areas 1, 3, 7, and 9 that are adjacent to it The difference between the values is obtained.
같은 크기인 7번과 8번의 영역에 대해서도 마찬가지로 인접하는 영역과의 밝기값의 차이를 구하게 되며, 다음으로 작은 영역인 즉, 최소크기를 갖는 영역인 3번 4번 9번 10번의 영역에 대해서도 그에 인접하는 영역과의 밝기값의 차이를 구하게 된다.Similarly, for the areas 7 and 8, which are the same size, the difference between the brightness values of the adjacent areas is obtained, and for the areas 3, 4, 9, and 10, which are the next smaller areas, The difference between the brightness values of adjacent areas is obtained.
이후, 비교부(130)에서는 상기 밝기값 검사부(120)로부터 출력되는 각 인접영역간의 밝기값의 차이를 소정의 문턱치(T)와 비교하게 되는데, 만일 밝기값의 차이가 문턱치(T)보다 크다면 밝기값 대체부(140)에서는 이웃하는 영역과의 밝기값의 차이가 많이 나는 경우이므로 현재의 영역보다 큰 영역의 밝기값으로 이를 대체하게 된다.Thereafter, the comparator 130 compares the difference between the brightness values between the adjacent areas output from the brightness value inspecting unit 120 with a predetermined threshold value T. If the difference between the brightness values is greater than the threshold value T, then the comparator 130 compares the brightness value. The surface brightness value replacement unit 140 replaces the brightness value of an area larger than the current area because a difference in brightness value between neighboring areas is large.
즉, 도 4에 도시한 바와같이 3번 영역에 대해서 그에 이웃하는 영역인 1번, 2번, 4번, 9번간의 밝기값의 차이가 문턱치보다 크다면 이웃하는 가장 큰 영역인 1번 영역의 밝기값으로 3번 영역의 밝기값을 대체하게 된다.That is, as shown in FIG. 4, if the difference between the brightness values of areas 1, 2, 4, and 9 that is adjacent to the area 3 is greater than the threshold value, the area of area 1 that is the largest neighboring area is shown. The brightness value replaces the brightness value in area 3.
그러므로, 1번과 3번 영역의 블록킹 효과는 제거된다.Therefore, the blocking effect of areas 1 and 3 is eliminated.
그러나, 비교부(130)에 의해 만일 밝기값의 차이가 문턱치보다 작다고 판단되면 재차 밝기값의 차이와 문턱치(T)가 같은가를 검사하여 만일 같다면 밝기값 대체부(140)에서는 두 영역간의 밝기값의 평균으로 해당 영역의 밝기값을 대체하게 되고, 밝기값의 차이와 문턱치가 같지 않다면 즉, 인접하는 영역과의 밝기값이 크게 차이가 나지 않는 것이므로 다음 영역으로 이동하여 비교부(130)의 판단 결과에 따라 밝기값을 상기의 과정에 의하여 대체한다.However, if it is determined by the comparator 130 that the difference in the brightness value is smaller than the threshold, it is again checked whether the difference in the brightness value and the threshold value T are the same. If the brightness value of the corresponding area is replaced by the average of the values, and the difference between the brightness value and the threshold value is not the same, that is, the brightness value of the adjacent area is not significantly different, the move to the next area and the comparison unit 130 of the comparison unit 130. According to the determination result, the brightness value is replaced by the above process.
그러나, 만일 1번 영역과 3번 영역간의 밝기값의 차이가 문턱치와 같은 경우에는 1번과 3번 영역의 밝기값의 평균으로 3번 영역의 밝기값을 대체한다.However, if the difference between the brightness values of the first and third areas is equal to the threshold, the brightness value of the third area is replaced by the average of the brightness values of the first and third areas.
이러한 과정을 통해 전체 영역에 대하여 밝기값의 대체가 완료되었다면 즉, 블럭킹 효과가 제거되었다면 하나의 영상에 대한 후처리가 완료된 것으로 판단하여 최종적으로 블록킹 효과가 제거된 영상을 출력하게 되는 것이다.Through this process, if the replacement of the brightness value is completed for the entire area, that is, if the blocking effect is removed, it is determined that the post-processing for one image is completed, and finally the image having the blocking effect removed is outputted.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 쿼드트리 복호화 장치 및 방법 복원된 영상내의 각 영역간에 발생하는 블럭킹 효과를 각 영역간의 밝기값의 대체에 의해 제거함으로써 복원되는 영상의 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the quadtree decoding apparatus and method according to the present invention can remove the blocking effect occurring between the respective regions in the reconstructed image by replacing the brightness value between the respective regions, thereby improving the quality of the reconstructed image. have.
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