JP4919743B2 - デジタルイメージでサムネイルを生成する方法及び装置 - Google Patents

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Description

本発明は、デジタルイメージのサムネイルを生成する方法及び装置に係り、さらに詳細には、デジタルイメージのブラウジングのためにアプリケーションで要請するサイズのサムネイルを高画質及び高速に生成する方法及び装置に関する。
最近、400〜800万画素の高解像度DCS Photoが広く使われている状況で、PVR(パーソナルビデオレコーダ)、ホームAVセンタ、PMP(ポータブルマルチメディアプレーヤ)など、大容量の保存装置を有する機器がフォトアルバムの機能を行うようになった。
しかし、このような機器の場合、保存容量は増加したとしても、大容量で高画質のデジタルイメージを処理するにはCPU powerが低くて、限定されたCPU powerを最大限効率的に使用するために、大容量で高画質のデジタルイメージが保存装置に保存される時、各イメージに対するサムネイルを生成して保存し、ブラウジング時には原本イメージでない保存されたサムネイルをディスプレイし、全画面表示モードなどでは、原本イメージをディスプレイする方法が一般的に使われる。
前記従来の方法において、サムネイルのサイズは、ブラウジング時に必要となる最小のサイズに生成される。保存フォーマットは、ディスプレイ時の復号化時間を減らすためにRGB型式に保存される。
ところが、各ディスプレイ装置ごとに画面のサイズが異なるにもかかわらず、従来の方法のようにイメージを全体表示するために原本イメージを利用すれば、原本イメージを画面にすべて表示できないにもかかわらず、高画質で大容量の原本イメージを復号化しなければならないため、ディスプレイにかかる時間が長くなる。
例えば、800万画素のイメージが3400x2300pixel程度のサイズであるのに比べて、一般的にTVに使われる解像度は、960x540pixel程度で著しく小さくて、800万画素のイメージをTVで再生する場合、原本イメージを復号化してディスプレイすることは非効率的である。
また、アプリケーション内でイメージをブラウジングする時、多様なサイズのサムネイルが必要でありうるが、保存された小さなサイズのサムネイルをさらに大きなサイズのサムネイルに拡大する方法を選択する場合、画質が低下しかつディスプレイ速度も遅いという問題がある。
このように、従来のサムネイル生成方法では、多様なサイズのサムネイルが要求されるアプリケーションにおいて、低いCPUパワーで高画質で大容量のイメージを短時間にブラウジングし、ディスプレイすることが非効率的でかつ困難であるという問題があった。
日本特許公開2003−189220号公報 韓国特許公開2003−091134号公報
本発明は、低いCPUパワーを考慮した効率的なブラウジングのために、最適のサムネイルを生成し、それから所望のサイズのイメージを抽出してディスプレイする方法及び装置を提供するところにその目的がある。
このような目的を達成するための本発明は、サムネイル生成方法において、(a)原本イメージの第1サムネイルを生成する段階と、(b)前記生成された第1サムネイルを符号化する段階と、(c)前記符号化された第1サムネイルを任意のアプリケーションの要請によって適応的に復号化して、前記原本イメージの第2サムネイルを生成する段階とを含む。
ここで、前記(a)段階は、(a1)ディスプレイ装置の画面サイズに基づいて、前記原本イメージから復号化する部分のサイズを決定する段階と、(a2)前記決定によって前記原本イメージを適応的に復号化して、前記第1サムネイルを生成する段階とを含み、前記(a1)段階は、前記原本イメージを部分的に復号化して生成できるイメージサイズのうち、前記ディスプレイ装置の画面サイズに最も近い値として決定し、前記原本イメージのサイズが前記ディスプレイ装置の画面サイズより小さいか等しい場合、前記原本イメージ全体を復号化するように決定することが望ましい。
前記(c)段階は、(c1)前記アプリケーションからイメージ要請を受信する段階と、(c2)前記要請によって、前記符号化された第1サムネイルで復号化する部分のサイズを決定する段階と、(c3)前記(c2)段階での決定によって、前記符号化された第1サムネイルを適応的に復号化する段階とを含み、ここで、前記(c2)段階は、前記符号化された第1サムネイルを部分的に復号化して生成できるサムネイルのサイズのうち、前記要請されたイメージサイズに最も近いサイズとして決定し、前記符号化された第1サムネイルを部分的に復号化して生成できる任意のサイズより前記第1サムネイルのサイズが前記要請されたイメージサイズに近い場合、前記符号化された第1サムネイル全体を復号化するように決定することが望ましい。また、前記第2サムネイルを出力する前にスケーリングすることが望ましい。
また、本発明は、サムネイル生成方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
また、本発明は、サムネイル生成装置において、ディスプレイ装置の画面サイズによって、原本イメージから復号化する部分のサイズを決定して、前記原本イメージに対する第1サムネイルのサイズを決定し、アプリケーションのイメージ要請によって、符号化されたサムネイルで復号化する部分のサイズを決定する決定部と、前記原本イメージを前記決定部の決定によって復号化して前記第1サムネイルを生成し、符号化された第1サムネイルを前記決定部の決定によって復号化して、前記原本イメージに対する第2サムネイルを生成する復号化部とを備える。
本発明によれば、デジタルイメージを全画面サイズにディスプレイする時、原本イメージを復号化せず、保存されたサムネイルを利用するため、大容量で高画質のイメージも速くディスプレイでき、多様なサイズのサムネイルをディスプレイする時、小さなサイズのサムネイルを大きなサイズに拡大させるものではなく、全画面サイズに近いサムネイルを縮少させるので、画質低下が少なく、短時間に多様なサイズにイメージの検索と再生を可能にして、大容量の保存空間を有するが、CPUパワーの低い機器に適用してユーザーの便宜性を増大させることができる。
以下、図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
図1は、JPEGイメージを復号化する一般的な過程を示す順序図である。図1を参照してJPEGフォーマットのイメージ復号化過程を簡略に説明すれば、イメージのサイズによって複数のMCU(Minimum Coded Unit)が存在するが、MCUを選択して(11)、各MCUに対してJPEG符号化時に行なわれたハフマン符号化を逆に行い(12)、やはり符号化段階で行なわれたDCT過程を逆に行った後(13)、符号化段階で色差信号であるI及びQ値のうち一部色差信号値を捨てることによって行われたdown samplingの逆過程であるup samplingを行う(14)。color conversion段階(15)では、符号化過程でYIQ値に変換されたことを再びRGBに変換する。
ここで、Inverse DCT(Discrete Cosine Transform)段階とcolor conversion段階とが含まれるが、それぞれの段階は、イメージ全体の復号化に対して各30%ずつ総60%のCPU時間を消費する。したがって、Inverse DCTとcolor conversion段階とでかかる時間は、イメージのピクセル数に比例するので、入力されるイメージのピクセル数を減らせば、イメージ復号化にかかる時間が大きく短縮されうる。
本発明で提案する部分復号化(Partial decoding)は、このような点に着眼してInverse DCTとcolor conversion段階との入力pixel数を減らして、原本イメージからサムネイルを抽出し、サムネイルからアプリケーションで望むサイズのイメージを抽出することで、原本イメージ全体を復号化することより総復号化時間を著しく減らす復号化方法である。
一般的に、Inverse DCT段階の入力値は、JPEG符号化方法によってイメージ全体を8x8ブロックに分けた後、それぞれのブロックをDCTした結果であり、その結果は、図3に示すように、一つのDC成分とブロックの残りを占める複数のAC成分を有する。この時、DC成分が各ブロックの主要成分を有するため、各ブロックのDC成分のみを利用してInverse DCTを行う方式で全ブロックに対してInverse DCTが行われれば、各ブロックの平均値成分からなるイメージが抽出される。このようにDC成分のみを使用して抽出されたイメージは、原本イメージサイズの1/8倍となり、同様にDC成分を含むnxn個のDC成分とAC成分とを使用してInverse DCTを行う場合、原本イメージサイズのN/8倍のイメージが抽出されうる。
一例として、図2には、原本イメージの2/8倍のイメージを抽出するために一つのDC成分及び三つのAC成分を選択した場合が示されている。
図4は、本発明の一実施形態によって原本イメージからサムネイルを生成する過程を簡略に示す順序図である。
原本イメージが入力されれば、まず原本イメージをディスプレイ装置の画面サイズによって部分復号化し(410)、部分復号化されたイメージで原本イメージに対する第1サムネイルを生成して保存するが(420)、Low Quality JPEGに圧縮して保存することが望ましい。これについては後述する。ディスプレイ装置のアプリケーションで特定サイズのサムネイルイメージを要請すれば(430)、原本イメージではない第1サムネイルからアプリケーションが要請したサイズのイメージを抽出して第2サムネイルを生成し(440)、第2サムネイルをスケーリングした後(450)にディスプレイする。第2サムネイル生成過程でも部分復号化が使われうるが、これについての詳細な説明は後述する。
図5は、本発明の一実施形態によって第1サムネイルを生成する過程を示す順序図である。
本実施形態では、原本イメージのサイズがディスプレイ装置の画面サイズの最大8倍である場合を考慮する。
ディスプレイ装置の画面サイズに関する情報及び原本デジタルイメージが入力されれば(510)、入力された情報に基づいて原本イメージで復号化する部分のサイズ、すなわち第1サムネイルのサイズを決定する(520)。これは、前述したように、例えば、800万画素のイメージ解像度を基準とした場合、一般的にTVに使われる全画面解像度が800万画素のイメージ1/4程度のサイズであるため、全画面表示モードでも原本イメージを復号化せずに原本イメージの第1サムネイルをディスプレイして、ディスプレイ速度を下げるためである。また、アプリケーションで第1サムネイルより小さなサイズのイメージを要請する場合には、第1サムネイルを部分復号化するか、縮少して第2サムネイルを生成した後にディスプレイすることで、画質及び速度の向上を期待する。
したがって、第1サムネイルのサイズは、ディスプレイ装置の画面サイズに最も近接したサイズとして決定することが望ましい。段階520でガウス演算を行うに当って、0.5を加えたのは、復号化する部分のサイズを定める時にディスプレイ装置の画面サイズに最も近接したN値を得るためである。N値によって、ディスプレイ装置の画面サイズに最も近接したサイズの第1サムネイルが生成されるように、復号化する部分のサイズを決定し、原本イメージのN/8ほどのサイズに対する部分復号化を行う(550)。例えば、原本イメージサイズが600万画素イメージ解像度である3008x2000ピクセルであり、画面サイズが960x540pixelである場合、N値は2となり、2/8倍の部分復号化で752x500pixelの第1サムネイルが抽出される。一方、原本イメージのサイズがディスプレイ装置の画面サイズより小さいか等しい場合、すなわちN値が8より大きい場合には、部分復号化を行わず、原本イメージ全体を復号化する(540)。また、部分復号化によって生成できるいかなるイメージより原本イメージ自体のサイズがさらにディスプレイ装置の画面サイズに近い場合にも、同様に部分復号化を行わず、原本イメージ全体を復号化する(540)。
図5に示された実施形態では、原本イメージの1/8〜7/8倍のサイズを有する第1サムネイルを生成する場合を説明したが、1/16、1/32倍など、第1サムネイルも入力された原本イメージのDC成分をブロック単位でサンプリングして得られる。
このように生成された第1サムネイルは、元来イメージの1/20〜1/30倍容量程度で圧縮するLow Quality JPEGフォーマットに符号化されて保存される(560)。一般的なサムネイル保存方式であるRGBフォーマットの場合、圧縮されない特性上、ディスク空間の占有が大きく、イメージのディスプレイ時にファイル読み取りに対するオーバーヘッドが大きく、RGBフォーマットを1/6程度容量に圧縮するhigh Quality JPEGの場合は、画質は保証されるが、サムネイルのサイズが小さくなるほど圧縮率が著しく低下する問題点があって、本実施形態では、Low Quality JPEGフォーマットを採択した。Low Quality JPEGフォーマットは、圧縮率も前記に言及した他のフォーマットに比べて優れており、画質も肉眼にはHigh Quality JPEGフォーマットに比べてわずかに異なるので、高速ディスプレイ及び多様なサイズのディスプレイにさらに適している。
図6は、本発明の一実施形態によって第1サムネイルから第2サムネイルを生成する過程を示す順序図である。図5での過程によって第1サムネイルが符号化されて保存された後、フォトアルバムなどのアプリケーションでブラウジングなどのために特定サイズのイメージを要請すれば(610)、保存された第1サムネイルのサイズとアプリケーションが要請したサムネイルのサイズとに基づいて、第1サムネイルで復号化する部分のサイズ、すなわち第2サムネイルのサイズを決定する(620、630)。アプリケーションで要請するイメージサイズは、多様なプレビューモード用のサイズであるか、または全画面サイズでありうる。この段階で、復号化する部分のサイズは、アプリケーション要請したイメージサイズと最も近い値として決定することが望ましい。すなわち、アプリケーションで要請したイメージサイズに最も近いサイズほど第1サムネイルを部分復号化し(650)、もし第1サムネイルのサイズがアプリケーションで要請したイメージサイズより小さいか等しい場合、または部分復号化によって生成されうるいかなるイメージよりも第1サムネイル自体のサイズが要請されたイメージサイズに近ければ、第1サムネイル全体を復号化して第2サムネイルを生成する(640)。一方、第1サムネイル全体を復号化するか、または部分復号化した結果として生成された第2サムネイルも、アプリケーションで要請したサイズと正確に一致しない場合があるので、アプリケーションで要請したサイズにさらに近くなるように、第2サムネイルをスケーリングする段階(660)を経て出力することが望ましい(670)。
図7は、本発明の一実施形態によるサムネイル生成装置の構成図である。図7に示すように、本発明の一実施形態によるサムネイル生成装置は、イメージ入力部710、決定部720、保存部730、符号化部740、復号化部750、及びスケーリング部760を備える。図面において、点線は、サムネイルを生成する過程での情報の流れを示し、実線は、サムネイルをディスプレイする過程での情報の流れを示す。
以下では、第1サムネイル及び第2サムネイル生成過程を順次に説明し、それによって各構成要素の機能を説明する。
まず、第1サムネイル生成過程において、イメージ入力部710は原本イメージを、決定部720はディスプレイ装置の画面サイズに関する情報を入力される。決定部720は、ディスプレイ装置の画面サイズに関する情報に基づいて、第1サムネイルのサイズ、すなわち原本イメージで復号化する部分のサイズを決定し、復号化部750は、決定部720の決定によって原本イメージの全体または部分を復号化して第1サムネイルを生成する。
符号化部740では、復号化部750で生成された第1サムネイルをLow Quality JPEGに符号化し、保存部730は、符号化された第1サムネイルを保存することによってサムネイル生成過程は完了する。
次に、第2サムネイル生成過程を参照して各構成要素の機能を説明する。
決定部720がアプリケーションから特定サイズの特定イメージの要請を受ければ、要請されたサイズを参照して、保存部730に保存された第1サムネイルで復号化する部分のサイズを決定する。復号化部750は、保存部730から抽出されてイメージ入力部710を通じて入力された第1サムネイルを決定部720の決定によって復号化して、第2サムネイルを生成するが、前記のように、ここでの復号化は、第1サムネイルの全体を復号化することであるか、または部分復号化することである。復号化部750で生成された第2サムネイルは、出力される前にスケーリング部760でもっと要請されたイメージサイズに接近するように、拡大または縮少されうる。
一方、前述した本発明の実施形態は、コンピュータで実行されうるプログラムで作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して前記プログラムを動作させる汎用のデジタルコンピュータで具現されうる。
前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気記録媒体(例えば、ROM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光学的な読み取り媒体(例えば、CD−ROM、DVDなど)及びキャリアウェーブ(例えば、インターネットを通じた伝送)のような記録媒体を含む。
以上、本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者は、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現されうることを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に記載されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれたものと解釈されなければならない。
本発明は、デジタルイメージのサムネイル生成関連の技術分野に好適に用いられる。
JPEGイメージを復号化する過程を示す順序図である。 本発明の一実施形態によってDCT変換されたイメージから1/8倍の部分復号化のためにDC成分を選択した場合を示す図である。 本発明の他の実施形態によってDCT変換されたイメージから2/8倍の部分復号化のためにDC成分及びAC成分を選択した場合を示す図である。 本発明の一実施形態によって原本イメージからサムネイルを生成する過程を簡略に示す順序図である。 本発明の一実施形態によって第1サムネイルを生成する過程を示す順序図である。 本発明の一実施形態によって第1サムネイルから第2サムネイルを生成する過程を示す順序図である。 本発明の一実施形態によるサムネイル生成装置の構成図である。
符号の説明
710 イメージ入力部
720 決定部
730 保存部
740 符号化部
750 復号化部
760 スケーリング部

Claims (15)

  1. (a)原本イメージの第1サムネイルを生成する段階と、
    (b)前記生成された第1サムネイルを符号化し、符号化された第1サムネイルを記憶する段階と、
    (c)前記符号化された第1サムネイルを任意のアプリケーションの要求に応じて復号化して、前記原本イメージの第2サムネイルを生成する段階とを含むサムネイル生成方法であって、
    前記(a)段階は、
    (a1)ディスプレイ装置の画面サイズに基づいて、前記原本イメージから復号化する部分の第1サイズであって、離散コサイン変換が施されている前記原本イメージの各ブロックから、前記原本イメージのサイズに対する前記画面サイズの割合に応じてDC成分及び所定数のAC成分が抽出されて形成される第1サイズを決定する段階と、
    (a2)前記(a1)段階で決定された第1サイズに基づいて前記原本イメージを復号化し、前記第1サムネイルを生成する段階とを含み、
    前記(c)段階は、
    (c1)前記アプリケーションからイメージの要求を受信する段階と、
    (c2)前記要求において指定されたサイズに基づいて、前記符号化された第1サムネイルで復号化する部分の第2サイズであって、離散コサイン変換が施されている前記符号化された第1サムネイルの各ブロックから、前記符号化されたサムネイルのサイズに対する前記指定されたサイズの割合に応じてDC成分及び所定数のAC成分が抽出されて形成される第2サイズを決定する段階と、
    (c3)前記(c2)段階で決定された第2サイズに基づいて前記符号化された第1サムネイルを復号化し、前記第2サムネイルを生成する段階とを含む、
    ことを特徴とするサムネイル生成方法。
  2. 前記(a1)段階は、前記原本イメージを部分的に復号化して生成できるイメージサイズのうち、前記ディスプレイ装置の画面サイズに最も近い値として前記第1サイズを決定する、
    ことを特徴とする請求項1記載のサムネイル生成方法。
  3. 前記(a1)段階は、前記原本イメージのサイズが前記ディスプレイ装置の画面サイズより小さいか等しい場合、前記原本イメージ全体を復号化するように前記第1サイズを決定する、
    ことを特徴とする請求項1記載のサムネイル生成方法。
  4. 前記(b)段階は、前記第1サムネイルを1/20〜1/30の容量となるようにJPEGフォーマットに符号化する、
    ことを特徴とする請求項1記載のサムネイル生成方法。
  5. 前記(c2)段階は、前記符号化された第1サムネイルを部分的に復号化して生成できるサムネイルのサイズのうち、前記指定されたイメージサイズに最も近いサイズとして前記第2サイズを決定する、
    ことを特徴とする請求項1記載のサムネイル生成方法。
  6. 前記(c2)段階は、前記符号化された第1サムネイルを部分的に復号化して生成できる任意のサイズより前記第1サムネイルのサイズが前記指定されたイメージサイズに近い場合、前記符号化された第1サムネイル全体を復号化するように前記第2サイズを決定する、
    ことを特徴とする請求項1記載のサムネイル生成方法。
  7. 前記第2サムネイルをスケーリングする段階をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項1記載のサムネイル生成方法。
  8. 請求項1乃至請求項7のいずれか記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  9. ディスプレイ装置の画面サイズに基づいて、原本イメージから復号化する部分の第1サイズであって、離散コサイン変換が施されている前記原本イメージの各ブロックから、前記原本イメージのサイズに対する前記画面サイズの割合に応じてDC成分及び所定数のAC成分が抽出されて形成される第1サイズを決定する決定部と、
    前記第1サイズに基づいて前記原本イメージを復号化し、前記第1サムネイルを生成する生成部と、
    生成された第1サムネイルを符号化する符号化部と、
    符号化された第1サムネイルを記憶する記憶部と備え、
    前記決定部は、アプリケーションからのイメージの要求において指定されたイメージのサイズに基づいて、前記記憶部に記憶されている前記符号化された第1サムネイルで復号化する部分の第2サイズであって、離散コサイン変換が施されている前記符号化された第1サムネイルの各ブロックから、前記符号化されたサムネイルのサイズに対する前記指定されたサイズの割合に応じてDC成分及び所定数のAC成分が抽出されて形成される第2サイズを決定し、
    前記生成部は、前記第2サイズに基づいて前記符号化された第1サムネイルを復号化し、第2サムネイルを生成する、
    ことを特徴とするサムネイル生成装置。
  10. 前記決定部は、前記原本イメージで復号化する部分のサイズを決定するに当って、前記原本イメージを部分的に復号化して生成できるイメージサイズのうち、ディスプレイ装置の画面サイズに最も近い値として前記第1サイズを決定することを特徴とする請求項9記載のサムネイル生成装置。
  11. 前記決定部は、前記原本イメージで復号化する部分のサイズを決定するに当って、前記原本イメージのサイズが前記ディスプレイ装置の画面サイズより小さいか等しい場合、前記原本イメージ全体を復号化するように前記第1サイズを決定する、
    ことを特徴とする請求項9記載のサムネイル生成装置。
  12. 前記決定部は、前記符号化された第1サムネイルで復号化する部分のサイズを決定するに当って、前記符号化された第1サムネイルを部分的に復号化して生成できるイメージサイズのうち、前記指定されたイメージサイズに最も近いサイズとして前記第2サイズを決定する、
    ことを特徴とする請求項9記載のサムネイル生成装置。
  13. 前記決定部は、前記符号化された第1サムネイルで復号化する部分のサイズを決定するに当って、前記符号化された第1サムネイルを部分的に復号化して生成できる任意のサイズより前記第1サムネイルのサイズが前記指定されたイメージサイズに近い場合、前記符号化された第1サムネイル全体を復号化するように前記第2サイズを決定する、
    ことを特徴とする請求項9記載のサムネイル生成装置。
  14. 前記出力部は、前記決定部の決定によって、前記第2サムネイルをスケーリングするスケーリング部をさらに備える、
    ことを特徴とする請求項9記載のサムネイル生成装置。
  15. 前記符号化部は、前記第1サムネイルを1/20〜1/30の容量となるようにJPEGフォーマットに符号化する、
    ことを特徴とする請求項9記載のサムネイル生成装置。
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