스크린 이미지 부호화를 위한 에지 정보 기반의 효과적인 형태학적 레이어 분할

Abstract

다중 레이어 영상 모델인 Mixed Raster Content 모델 (MRC) 기반의 영상 부호화는 스크린 이미지와 같은 혼합 영상을 전경 레이어, 이진 마스크 레이어, 배경 레이어로 재구성한 뒤, 각 레이어마다 그 레이어의 신호 특성에 적합한 부호화기를 이용하여 영상을 압축하는 기법이다. 문자와 같은 계단 형태의 강한 에지를 갖는 영역의 위치 정보를 마스크 레이어에 저장하고, 그 위치의 색상 신호는 전경 레이어에 저장한다. 그리고 나머지 영역인 배경 영역의 색상 신호는 배경 레이어에 저장한다. 따라서 마스크 레이어가 전경과 배경의 분할 정보를 담게 되며, 이 분할 정보의 정확도에 따라 전체 부호화기의 압축 효율이 직접적인 영향을 받는다. 본 논문은 MRC 기반의 영상 부호화를 위한 새로운 레이어 분할 알고리즘을 제안한다. 제안 방법은 형태학적 필터인 top hat 변환을 이용하여 문자를 배경신호로부터 분할한다. 이때 문자의 경계를 에지 맵으로부터 추정하여 문자 색상과 배경과의 상대적 밝기를 결정하고 이를 통해 형태학적 필터링에 필요한 top hat 변환의 종류를 정확히 선택하도록 하였다. 실험을 통해 제안 방법이 비교 대상 알고리즘에 비해 우수한 분할 성능을 가짐을 보인다. An image coding based on MRC model, a kind of multi-layer image model, first segments a screen image into foreground, mask, and background layers, and then compresses each layer using a codec that is suitable to the layer. The mask layer defines the position of foreground regions such as textual and graphical contents. The colour signal of the foreground (background) region is saved in the foreground (background) layer. The mask layer which contains the segmentation result of foreground and background regions is of importance since its accuracy directly affects the overall coding performance of the codec. This paper proposes a new layer segmentation algorithm for the MRC based image coding. The proposed method extracts text pixels from the background using morphological top hat filtering. The application of white or black top hat transformation to local blocks is controlled by the information of relative brightness of text compared to the background. In the proposed method, the boundary information of text that is extracted from the edge map of the block is used for the robust decision on the relative brightness of text. Simulation results show that the proposed method is superior to the conventional methods.