JP6412953B2 - 適応的映像データ圧縮方法及びその装置 - Google Patents

適応的映像データ圧縮方法及びその装置 Download PDF

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Description

本発明は、映像処理装置でディスプレイされる映像の再生比率及び圧縮率を設定する方式に関する。
最近、スマートフォンやタブレットＰＣ（personal computer）のようなマルチメディアコンテンツ利用が可能なモバイル機器が増加している。一般的に、モバイル機器を構成する部品のうち、最も多くの電力が消耗される部品は、ディスプレイパネルである。モバイル機器において、電力消耗量が多い映像データを利用する比重が増大するにつれ、映像データをディスプレイする方式を効率的に管理する必要性も増大している。
本発明が解決しようとする技術的課題は、ディスプレイされる映像データの再生比率及び圧縮方式を適応的に変化させることである。
本発明の実施形態によれば、ディスプレイされる映像データの動きに基づいて、映像データの再生比率及び圧縮方式を適応的に変化させる。
本発明の実施形態によれば、人間の視覚特性を利用して、相対的に良質画質を維持しながら、全体的なデータトラフィックを一定レベルに維持することができる。
本発明の一実施形態による映像データ処理装置について説明するための図面である。 一実施形態による適応的映像データ圧縮装置の構成を示したブロック図である。 一実施形態による適応的映像データ圧縮方法を示したフローチャートである。 一実施形態による、動き程度によって分類された映像データに適用される再生比率及び圧縮率について説明するための参照図である。 一実施形態による無損失圧縮方式について説明するための参照図である。 一実施形態によるビット切断について説明するための参照図である。 一実施形態による、ビットマッピング方式を利用した映像データ圧縮方式について説明するための参照図である。 一実施形態による、カラーインデックス方式を利用した映像データ圧縮方式について説明するための参照図である。 一実施形態による、映像データの動き情報を判断する方式について説明するための参照図である。 一実施形態による映像データ送受信システムを示した図面である。
一実施形態による適応的映像データ圧縮方法は、映像データの動き情報に基づいて、前記映像データの再生比率（refresh rate）及び圧縮率を決定する段階と、前記決定された再生比率及び圧縮率に基づいて、前記映像データを圧縮して出力する段階と、を含む。
一実施形態による適応的映像データ圧縮装置は、映像データの動き情報に基づいて、前記映像データの再生比率及び圧縮率を決定する圧縮率決定部と、前記決定された再生比率及び圧縮率に基づいて、前記映像データを圧縮して出力する映像データ圧縮部と、を含むことを特徴とする。
本明細書で使用される用語について簡略に説明し、本発明について具体的に説明する。
本発明で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら、可能な限り現在汎用されている一般的な用語を選択したが、それは、当分野の当業者の意図、判例、または新たな技術の出現などによって異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単純な用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とを基に定義されなければならない。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「モジュール」のような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。
明細書全体において、「アプリケーション（application）」は、特定の業務を遂行するために考案された一連のコンピュータプログラム集合をいう。本明細書に記述されるアプリケーションは、多様である。例えば、該アプリケーションには、ウェブブラウザ、カメラアプリケーション、辞書アプリケーション、翻訳アプリケーション、データ伝送アプリケーション、音楽再生アプリケーション、動画再生アプリケーション、メッセージアプリケーション、ソーシャルコミュニケータアプリケーション、ソーシャルメディアアプリケーション、地図アプリケーション、写真管理アプリケーション、放送アプリケーション、ゲームアプリケーション、運動支援アプリケーション、決済アプリケーション、メモアプリケーション、カレンダーアプリケーション、フォンブックアプリケーションなどがあるが、それらに限定されるものではない。
以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による映像データ処理装置について説明するための図面である。本発明の一実施形態による映像データ処理装置１００は、多様な形態によって具現される。例えば、本明細書で記述される映像処理装置１００は、携帯電話、スマートフォン、ノート型パソコン、タブレットＰＣ（personal computer）、電子書籍端末機、デジタル放送用端末機、ＰＤＡ（personal digital assistant）、ＰＭＰ（portable multimedia player）、ナビゲーション、ＭＰ３プレイヤ、デジタルカメラ、着用型機器（wearable device）（例えば、めがね、腕時計）などがあるが、それらに限定されるものではない。
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による映像データ処理装置１００は、アプリケーションプロセッサ１１０、ディスプレイ部１２０及びフレームバッファ１３０を含む。
アプリケーションプロセッサ１１０は、映像データを受信し、映像データを復号して映像フレームを生成する。アプリケーションプロセッサ１１０によって受信される映像データは、ＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、ＨＥＶＣ（high efficiency video codec）のような多様な圧縮方式を介して圧縮された映像データでもある。該映像データは、フレームバッファ１３０と別途に、映像処理装置１００に具備されたメモリ装置に保存されたデータでもある。アプリケーションプロセッサ１１０は、受信された映像データを復号し、映像フレームのピクセル値を復元する。復元された原本映像フレームである非圧縮（decompressed）フレーム１３２は、フレームバッファ１３０に保存される。また、アプリケーションプロセッサ１１０は、非圧縮フレーム１３２を圧縮した圧縮フレーム１３１をフレームバッファ１３０に保存する。
フレームバッファ１３０は、ディスプレイ部１２０を介して表示される映像フレームの情報を一時的に保存するメモリ装置である。アプリケーションプロセッサ１１０によって処理された映像フレームは、フレームバッファ１３０に保存される。フレームバッファ１３０は、１つの映像フレームのデータをピクセル単位で保存する。すなわち、フレームバッファ１３０は、ディスプレイ部１２０を介して表現される各ピクセルに対応する複数個の記憶単位を含み、フレームバッファ１３０に保存された映像フレーム情報そのままディスプレイ部１２０に表示される。フレームバッファ１３０は、少なくとも１つの映像フレームを保存することができる保存空間を有さなければならない。
アプリケーションプロセッサ１１０とディスプレイ部１２０は、データバスを介して連結され、アプリケーションプロセッサ１１０は、フレームバッファ１３０に保存された圧縮フレーム１３１または非圧縮フレーム１３２のデータをディスプレイ部１２０に伝送する。ディスプレイ部１２０は、ＰＤＰ（plasma display panel）、ＬＣＤ（liquid crystal display）、ＬＥＤ（light emitting diode）などのディスプレイパネル；ディスプレイパネルを駆動するためのパネル駆動部；及びアプリケーションプロセッサ１１０から伝送された圧縮映像データを復号する適応的復号部１２５を含む。アプリケーションプロセッサ１１０から出力される映像データは、ディスプレイ部１２０のディスプレイパネルのＸ，Ｙ座標にマッチングされる各ピクセルのデータを含み、各ピクセルのデータは、複数個のカラー成分を含んでもよい。例えば、各ピクセルデータは、red，green，blue（ＲＧＢ）の複数個のカラー成分を含んでもよい。トゥルーカラーの場合、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ１バイト（byte）、すなわち、８ビットを有し、原本映像データである非圧縮フレーム１３２の１つのピクセルデータは、総２４ビットを有することができる。
原本映像データの大きさ（size）は、一般的に大きい。従って、アプリケーションプロセッサ１１０とディスプレイ部１２０とのデータバス帯域幅を考慮し、データ伝送率は制限される。また、データバスの帯域幅が十分である場合でも、電力消耗を防止するために、アプリケーションプロセッサ１１０とディスプレイ部１２０との間で伝送されるデータ伝送率は制限される。
一実施形態によるアプリケーションプロセッサ１１０に具備された適応的圧縮部１１５は、映像データの動き情報に基づいて、映像データの再生比率及び圧縮率を調節する。再生比率とは、１秒間に出力される映像フレームの個数（frame／ｓｅｃ）を意味する。圧縮率は（圧縮映像フレームのデータ大きさ／原本映像フレームのデータ大きさ）を示す。例えば、圧縮率が１であるというのは、原本映像データ大きさと圧縮映像フレームのデータ大きさとが同一である場合を意味し、圧縮率が１／４であるというのは、圧縮映像データの大きさが原本映像データの１／４データ大きさを有する場合を意味する。圧縮率が小さい値を有するほど、原本映像フレームのデータ大きさより圧縮映像フレームのデータ大きさが縮小されるので、圧縮率が小さい値を有するほど、映像データに対して、さらに多くの圧縮が行われるということを意味する。以下の説明では、圧縮率は、０〜１までの値を有する。圧縮率の値が０に近いほど高い圧縮率を有するということを示す。例えば、圧縮率１／２に比べ、圧縮率１／４がさらに高い圧縮率を示す。
適応的圧縮部１１５は、動き情報に基づいて、映像データの動きに比例する再生比率と、動きに反比例する圧縮率とを決定し、決定された再生比率及び圧縮率により、原本映像フレームを圧縮する。すなわち、適応的圧縮部１１５は、映像の動きが大きいほど相対的に大きい再生比率、及び相対的に小さい圧縮率を決定し、決定された再生比率及び圧縮率により、原本映像フレームを圧縮する。映像に多くの動きがある場合、人間の視覚は、相対的に画質低下を十分に認知することができないという特性がある。また、映像に動きが少ない場合、人間の視覚は、画質低下を容易に認知する特性がある。従って、映像の動きが大きいほど、相対的に大きい再生比率及び相対的に小さい圧縮率を利用して映像データを圧縮しても、人間の視覚が認知する画質劣化は大きくない。また、データ伝送率は、（再生比率）＊（１つのフレームのデータ大きさ）の値を有する。従って、映像データの動きに比例する再生比率と、動きに反比例する圧縮率とによって映像データを圧縮することにより、効率的にデータ帯域の利用が可能である。ディスプレイ部１２０の適応的復号部１２５は、適応的圧縮部１１５で圧縮されて出力された圧縮映像データを復号して表示する。
以下、図１の適応的圧縮部１１５において、映像データの再生比率及び圧縮率を決定する方法について具体的に説明する。
図２は、一実施形態による適応的映像データ圧縮装置の構成を示したブロック図であり、図３は、一実施形態による適応的映像データ圧縮方法を示したフローチャートである。図２の適応的映像データ圧縮装置２００は、図１の適応的圧縮部１１５に対応する。
図２及び図３を参照すれば、段階３１０において、圧縮率決定部２１０は、映像データの動き情報に基づいて、映像データの再生比率及び圧縮率を決定する。
映像データの動き情報は、多様な方式で決定される。例えば、圧縮率決定部２１０は、現在映像データが、所定のアプリケーションによって実行され、スクリーンに出力されるスクリーン映像に係わるデータであるとする、アプリケーション類型に基づいて、映像の動き情報を決定することができる。アプリケーション類型情報は、現在実行されるアプリケーションを示すインデックス情報を介して受信される。圧縮率決定部２１０は、現在実行されるアプリケーションが、インターネットブラウザ、テキストリーダ、電子書籍リーダ、静止映像ビュア、オフィスプログラム、ワープロのように、静止映像やテキストを主とするデータを主に表示するアプリケーションである場合、現在映像データを動きが少ないと判断することができる。また、圧縮率決定部２１０は、現在実行されるアプリケーションが、動画プレイヤのように、動きが多いデータを主に表示するアプリケーションである場合現在映像データを、中間動きを有すると判断することができる。また、圧縮率決定部２１０は、現在実行されるアプリケーションが、ゲームのように、画面転換が頻繁になされるアプリケーションである場合、現在映像データの動きが最も多いと判断することができる。圧縮率決定部２１０は、アプリケーション類型による動き程度をあらかじめ段階化し、下記表１に例示されているように、動き情報をあらかじめテーブル化して保存し、映像データの動き情報を判断することができる。
表１に限定されることなく、アプリケーション類型による動きレベルの決定方式は、変更される。以下の説明では、説明の便宜上、映像データが動き程度によって、大きく３段階に分類され、動きが少ない第１映像データ、中間動きを有する第２映像データ、及び動きが多い第３映像データに分類された場合を中心に説明する。しかし、映像データは、それらに限定されるものではなく、動き程度によって、さらに細分化されて分類されもする。
圧縮率決定部２１０は、映像データを分析し、動き程度を判断することもできる。例えば、圧縮率決定部２１０は、所定時間入力された映像フレームに含まれたブロックの動きベクトルを獲得し、動きベクトルの大きさによって、動き情報に係わるヒストグラムを生成し、動きベクトルの大きさの比率によって、映像データに含まれた動き程度を判断することができる。前述の例に限定されることなく、映像データに含まれた動き程度を判断する方式は、多様に具現される。
圧縮率決定部２１０は、動き程度によって映像データが分類されれば、分類された映像データに適用される再生比率及び圧縮率を決定する。前述の例のように、映像データの動き程度によって、映像データが、第１映像データないし第３映像データで分類された場合、圧縮率決定部２１０は、分類された映像データに適用された再生比率及び圧縮率を、下記表２のように決定することができる。
表２に例示されているように、圧縮率決定部２１０は、第１映像データについては、最も低い第１再生比率、及び最も高い圧縮率を有する第１圧縮率を決定し、第２映像データについては、中間の再生比率を有する第２再生比率、及び中間圧縮率を有する第２圧縮率を決定し、第３映像データについては、最も高い第３再生比率、及び最も低い圧縮率を有する第３圧縮率を決定する。表２に限定されることなく、圧縮率決定部２１０は、再生比率は、映像データの動きに比例し、圧縮率は、映像データの動きに反比例するように設定することができる。
段階３２０において、映像データ圧縮部２２０は、決定された再生比率及び圧縮率によって、映像データを圧縮する。
図４は、一実施形態による動き程度によって分類された映像データに適用される再生比率及び圧縮率について説明するための参照図である。
映像データが、動き程度によって分類されれば、映像データ圧縮部２２０は、決定された再生比率及び圧縮率によって、映像データを圧縮する。映像データが、最も動きが小さい第１映像データであり、第１映像データに適用される再生比率が１０Ｈｚであり、圧縮率が１である場合、映像データ圧縮部２２０は、原本映像フレームを無損失圧縮し、無損失圧縮された映像フレーム４１０を１０Ｈｚの再生比率で出力する。一例として、原本映像フレームが６０Ｈｚの再生比率を有する場合、すなわち、原本映像フレームが１秒に６０個の映像フレームからなる場合、データ圧縮部２２０は、フレームドロブピング（dropping）を介して、６０個の原本映像フレームのうち１０個の映像フレームのみをサンプリングし、サンプリングされた１０個の映像フレームを、無損失圧縮方式を介して圧縮して出力することができる。無損失圧縮方式としては、多様な方式が適用される。一例として、ＤＰＣＭ（differential pulse code modulation）方式を適用し、サンプリングされた映像フレームを無損失圧縮することができる。
映像データが中間動きを有する第２映像データであり、第２映像データに適用される再生比率が３０Ｈｚであり、圧縮率が１／４である場合、映像データ圧縮部２２０は、原本映像フレームを１／４比率で圧縮し、圧縮された映像フレーム４２０を３０Ｈｚの再生比率で出力する。前述の例の場合、データ圧縮部２２０は、フレームドロッピングを介して、６０個の原本映像フレームのうち３０個の映像フレームのみをサンプリングし、サンプリングされた３０個の映像フレームそれぞれを１／４比率で圧縮する。すなわち、データ圧縮部２２０は、サンプリングされた３０個の映像フレームそれぞれのデータ大きさが、原本映像フレームに比べ、１／４の大きさを有するように圧縮する。圧縮方式は、ビット切断やビットマッピング、カラーインデクシング方式などの多様な方式を介して具現されるが、それについては後述する。
映像データが動きが多い第３映像データであり、第３映像データに適用される再生比率が６０Ｈｚであり、圧縮率が１／８である場合、映像データ圧縮部２２０は、受信された原本映像フレームを１／８比率で圧縮し、圧縮された映像フレーム４３０を６０Ｈｚの再生比率で出力する。前述の例の場合、原本映像フレームのフレームレートが６０Ｈｚであるので、原本映像フレームのフレームレートと、決定された再生比率とが同一である。そのように、原本映像フレームのフレームレートと、再生比率とが同一である場合には、原本映像フレームのドロッピングなしに、原本映像フレームをそのまま利用することができる。もし原本映像フレームのフレームレートに比べ、決定された再生比率がさらに大きい場合、フレーム補間やアップサンプリングを介して、圧縮された映像データのフレームレートを調節することができる。例えば、前述の例のように、原本映像フレームのフレームレートが６０Ｈｚであり、動きが多い映像データについて決定された再生比率が１２０Ｈｚであるならば、映像データ圧縮部２２０は、原本映像フレームを補間し、１２０Ｈｚの映像フレームを生成し、各映像フレームを、決定された圧縮率によって圧縮して出力する。圧縮方式は、ビット切断やビットマッピング、カラーインデクシング方式などの多様な方式を介して具現されるが、それについては後述する。
図５は、一実施形態による無損失圧縮方式について説明するための参照図である。
前述のように、現在映像データが動きが少ない場合、映像データ圧縮部２２０は、映像データの再生比率を低め、圧縮率は低下させることができる。一例として、映像データの動きが小さい場合、映像データは、相対的に小さい再生比率で出力される代わりに、無損失圧縮される。無損失圧縮方式によって、ＤＰＣＭ方式を図５に図示する。
ＤＰＣＭ方式は、行方向または列方向に、各映像フレームを構成するピクセル値差の差分値を計算し、原ピクセルのピクセル値の代わりに差分値を伝送する方式である。図５に図示されているように、映像データ圧縮部２２０は、無損失圧縮される映像フレームに含まれた隣接ピクセル間のピクセル値差を計算する。例えば、映像データ圧縮部２２０は、原本フレーム５１０に含まれたピクセル値Ｐ（１，０）の代わりに、左側のピクセル値Ｐ（０，０）との差値（Ｐ（１，０）−Ｐ（０，０））を計算し、ピクセル値Ｐ（１，０）の情報として利用する。その場合、基準になるＰ（０，０）のピクセル値は、原本値そのまま利用される。復号時には、Ｐ（０，０）と差値（Ｐ（１，０）−Ｐ（０，０））とを加算し、ピクセル値Ｐ（１，０）を復元することができる。そのように、映像データ圧縮部２２０は、隣接ピクセル間の差分値を利用するＤＰＣＭを介して、無損失圧縮フレーム５２０を生成することができる。
図６は、一実施形態によるビット切断（truncation）について説明するための参照図である。
映像データ圧縮部２２０は、圧縮率が決定されば、原本映像データの各ピクセルが有するビット数を減少させるビット切断によって、圧縮を行うことができる。原本映像データの１つのピクセルデータが、ＲＧＢ８８８、すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色成分別に８ビットからなり、総２４ビットのデータ大きさを有すると仮定する。映像データ圧縮部２２０は、ＲＧＢ５６５、すなわち、Ｒ色成分は５ビットを有し、Ｇ色成分は６ビットを有し、Ｂ色成分は５ビットの値を有するように、原本映像データの１つのピクセルが有するビットを切断し、本来１つのピクセルが有した２４ビットのデータ大きさを、１６ビットに圧縮することができる。その場合、圧縮率は、（１６／２４）、すなわち、２／３である。
図６を参照すれば、１ピクセルの１つの色成分の二進値が図示されているように、ｂ１ないしｂ８ ６１０の８個のビットから構成され、ｂ１をＭＳＢ（most significant bit）と仮定し、ｂ８をＬＳＢ（least significant bitｓ）と仮定する。映像データ圧縮部２２０は、決定された圧縮率によって、ＬＳＢから所定個数のビット６２０を切断し、切断されたビット６２０を除いた残りの６ビットのみを出力することにより、８ビットのデータを６ビットに圧縮する。そのような切断された映像データを受信した復号側では、切断された二進値部分に０を挿入して復号を行うことができる。切断されるビットの個数は、圧縮率によって決定される。例えば、圧縮率が１／Ｍ（Ｍは整数）であり、原本映像データの１つのピクセルが有する総ビット数をＴ（Ｔは整数）とし、切断されるビットの個数をＮ（Ｎは整数）とすれば、（Ｔ−Ｎ）／Ｔ＝１／ＭにするＮの値が決定される。１つのピクセルが複数個のカラー成分から構成された場合、決定された切断ビット個数Ｎに基づいて、各カラー成分で切断されるビット数を決定することができる。前述の例のように、２４ビットのピクセルデータを１６ビットに圧縮し、総８ビットを切断しなければならない場合、Ｒ色成分で３ビットが切断され、Ｇ色成分で２ビットが切断され、Ｂ色成分で２ビットが切断されるように設定される。
図７は、一実施形態による、ビットマッピング方式を利用した映像データ圧縮方式について説明するための参照図である。
映像データ圧縮部２２０は、ビット切断方式の代わりに、ビットマッピング方式を介して、映像データを圧縮することができる。例えば、原本映像フレームの１つのピクセルが８ビットを介して表現される場合、１つのピクセルは、０〜２５５の総２５６個の色成分のうち一つを有する。もし８ビットのピクセルを６ビットに圧縮する場合、６ビットのピクセル値を介して表現可能な色成分は、０〜６３の６４個である。映像データ圧縮部２２０は、８ビットで表現された原本映像フレームの現在ピクセルの色成分７１５を、６ビットで表現可能な色成分のうち１つの色成分７２５にマッピングさせ、マッピングされた色成分７２５に対応する６ビットの値を出力することにより、映像データを圧縮することができる。
図８は、一実施形態による、カラーインデックス方式を利用した映像データ圧縮方式について説明するための参照図である。
映像データ圧縮部２２０は、圧縮率によって、映像データの１つのピクセルを表現するのに利用可能なビット数が決定されば、決定されたビット数を利用して、表現可能なカラーを決定し、各ピクセルのカラーに対応するインデックスを示す二進値を出力することにより、映像データを圧縮することができる。
圧縮率によって圧縮された映像データの１つのピクセルを表現するのに利用可能なビット数を、ｎ（ｎは整数）と仮定する。圧縮率が１である場合を除き、ｎは、原本映像フレームの１つのピクセルが有するビット数より小さくなければならない。ｎ個のビットを利用して表現可能な２＾ｎ個のカラーを、それぞれＣ１ないしＣ（２＾ｎ）とする。映像データ圧縮部２２０は、２＾ｎ個のカラーのうち現在ピクセルのカラーに最も近いカラーを決定し、決定されたカラーを示すｎビットのカラーインデックスを出力する。言い替えれば、映像データ圧縮部２２０は、２＾ｎ個のカラーを含むカラーパレット（color pallette）を構成し、カラーパレットに含まれた１つのカラーを示すｎビットのインデックス情報を出力することにより、映像データを圧縮することができる。
映像データ圧縮部２２０は、前述の多様な圧縮方式を利用して決定された圧縮率によって、原本映像フレームを圧縮する。一例として、映像データ圧縮部２２０は、動きが小さい第１映像データについては、ＤＰＣＭを適用して無損失圧縮する。そして、映像データ圧縮部２２０は、中間動きを有する第２映像データについては、各ピクセルを構成する複数個のカラー成分のうち少なくとも１つの二進値のビットを切断し、全体ビット数が、原本映像フレームのピクセルが有するビット数より小さくすることにより、圧縮を行うことができる。すなわち、原本映像データが３個のカラー成分から構成され、原本映像データの１つのピクセルが有する３個のカラー成分それぞれの二進値が、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ（Ａ、Ｂ、Ｃは整数）であり、１つのピクセルの３個のカラー成分全体のビット数をＭ（Ｍは整数）とするとき、映像データ圧縮部２２０は、Ａ、Ｂ、Ｃのうち少なくとも１つの二進値のビットを切断し、第２映像データの１つのピクセルが有する全体ビット数ｍ（ｍは整数）をＭより小さくすることによって圧縮を行うことができる。また、映像データ圧縮部２２０は、動きが最も多い第３映像データについては、カラーパレットを利用したカラーインデクシング方式を利用して、圧縮を行うことができる。すなわち、映像データ圧縮部２２０は、ｍより小さいビット数ｎ（ｎは整数）で表現可能な２＾ｎ個のカラーのうち一つに、原本映像データのカラーをマッピングさせ、ｎ個のビットからなるカラーインデックス値として出力し、第３映像データを圧縮することができる。
図９は、一実施形態による、映像データの動き情報を判断する方式について説明するための参照図である。
前述のように、圧縮率決定部２１０は、映像データを表示するアプリケーションの類型に基づいて、映像データの動き情報を決定することができる。しかし、スクリーン映像９００には、複数個のアプリケーションが同時にディスプレイされる場合が発生する。例えば、図９に図示されているように、スクリーン映像９００には、互いに異なる類型の第１アプリケーション９１０及び第２アプリケーション９２０がディスプレイされる。そのように、スクリーン映像９００に複数個のアプリケーション９１０，９２０が表示されなければならない場合、圧縮率決定部２１０は、複数個のアプリケーションのうち最も動きが多いアプリケーションに基づいて、圧縮率を決定することができる。例えば、第１アプリケーション９１０が動きが少ないインターネットブラウザであり、第２アプリケーション９２０が動画プレイヤである場合、圧縮率決定部２１０は、動きが多い第２アプリケーションの動き情報に基づいて、全体スクリーン映像９００が動きが多い映像と判断することができる。
図１０は、一実施形態による映像データ送受信システムを示した図面である。図１０を参照すれば、一実施形態による映像データ送受信システムは、映像データを送信する送信デバイス、及び映像データを受信してディスプレイする受信デバイスを含んでもよい。映像データを送信する送信側デバイスを第１デバイス１０１０とし、映像データを受信してディスプレイするデバイスを第２デバイス１０２０とする。
本発明の一実施形態によれば、第１デバイス１０１０は、第２デバイス１０２０と通信するための、少なくとも１つの通信モジュールを含んでもよい。例えば、第１デバイス１０１０は、移動通信モジュール（例えば、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇなど）、近距離通信モジュール（例えば、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））通信モジュール、ＢＬＥ（Bluetooth low energy）通信モジュール、Ｗｉ−Ｆｉ通信モジュール、ジグビー（Zigbee（登録商標））通信モジュール、赤外線（ＩｒＤＡ：infrared data association）通信モジュール、ＷＦＤ（Ｗｉ−Ｆｉ direct）通信モジュール、ＵＷＢ（ultra wideband）通信モジュール、Ａｎｔ＋通信モジュールなど）、ホームネットワーク通信モジュールなどを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
本発明の一実施形態による第１デバイス１０１０は、多様な形態によって具現される。例えば、本明細書で記述される第１デバイス１０１０は、携帯電話、スマートフォン、ノート型パソコン、タブレットＰＣ、電子書籍端末機、デジタル放送用端末機、ＰＤＡ（personal digital assistant）、ＰＭＰ（portable multimedia player）、ナビゲーション、ＭＰ３プレイヤ、デジタルカメラ、着用型機器（wearable device）（例えば、めがね、腕時計）などがあるが、それらに限定されるものではない。
第２デバイス１０２０は、第１デバイス１０１０から伝送された映像データを受信するための少なくとも１つの通信モジュールを含んでもよい。例えば、第２デバイス１０２０は、移動通信モジュール（例えば、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇなど）、近距離通信モジュール（例えば、ブルートゥース（Bluetooth）通信モジュール 、ＢＬＥ通信モジュール、Ｗｉ−Ｆｉ通信モジュール、ジグビー（Zigbee）、赤外線（ＩｒＤＡ）通信モジュール、ＷＦＤ通信モジュール、ＵＷＢ通信モジュール、Ａｎｔ＋通信モジュールなど）、ホームネットワーク通信モジュールなどを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
本発明の一実施形態によれば、第２デバイス１０２０は、ディスプレイ機能を有する多様な形態のデバイスでもある。例えば、第２デバイス１０２０は、携帯電話、スマートフォン、ノート型パソコン、タブレットＰＣ、電子書籍端末機、デジタル放送用端末機、ＰＤＡ、ＰＭＰ、オーディオ装置、ナビゲーション、ＭＰ３プレイヤ、デジタルカメラ、スマートＴＶ、めがね、腕時計、ホームシンク、通信機能を有する冷蔵庫、エアコン、浄水器などでもあるが、それらに限定されるものではない。
第１デバイス１０１０は、図２の映像データ圧縮装置２００と類似した機能を遂行することができる。すなわち、第１デバイス１０１０の適応的圧縮部１０１５は、図２の映像データ圧縮装置２００と同一に、入力映像データの動き情報に基づいて、再生比率及び圧縮率を決定し、決定された再生比率及び圧縮率によって映像データを圧縮し、圧縮された映像データを、通信モジュールを介して、第２デバイス１０２０に出力する。第２デバイス１０２０の適応的復号部１０２５は、圧縮された映像データを復号する。
本発明の一実施形態による方法は、多様なコンピュータ手段を介して遂行されることプログラム命令形態によって具現され、コンピュータ可読媒体に記録される。前記コンピュータ可読媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせで含んでもよい。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものでもあり、コンピュータソフトウェア当業者に公知されて使用可能なものでもある。コンピュータ可読記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体（magnetic media）；ＣＤ−ＲＯＭ（compact disc read only memory）、ＤＶＤ（digital versatile disc）のような光記録媒体（optical media）；フロプティカルディスク（floptical disk）のような磁気・光媒体（magneto-optical media）；及びＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）、フラッシュメモリのようなプログラム命令を保存して遂行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって作われるような機械語コードだけではなく、インタープリタなどを使用して、コンピュータによって実行される高級言語コードを含む。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、それらに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した、当業者の多くの変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。

Claims (11)

  1. 適応的映像データ圧縮方法において、
    映像データの動きに基づいて、前記映像データの再生比率及び圧縮率を決定する段階と、
    前記決定された再生比率及び圧縮率に基づいて、前記映像データを圧縮して出力する段階と、を含み、
    前記決定する段階は、前記映像データの動きに比例する再生比率と前記映像データの動きに反比例する圧縮率とを決定し、
    前記映像データは、アプリケーションによって実行されてスクリーンに出力されるスクリーン映像であり、前記映像データの動きは、前記アプリケーションの類型に基づいて決定されることを特徴とする適応的映像データ圧縮方法。
  2. 前記決定する段階は、
    前記映像データの動きに基づいて、前記映像データを動きが少ない第１映像データ、中間動きを有する第２映像データ、及び動きが多い第３映像データに分類する段階と、
    前記分類された映像データのうち、第１映像データについては、最も低い第１再生比率、及び最も高い圧縮率を有する第１圧縮率を決定し、第２映像データについては、中間の再生比率を有する第２再生比率、及び中間圧縮率を有する第２圧縮率を決定し、第３映像データについては、最も高い第３再生比率、及び最も低い圧縮率を有する第３圧縮率を決定することを特徴とする請求項１に記載の適応的映像データ圧縮方法。
  3. 前記第１映像データは、無損失圧縮方式を介して圧縮され、前記第２映像データは、原映像データの１つのピクセルが有するビット数を減少させるビット切断によって圧縮され、前記第３映像データは、カラーインデックステーブルによって圧縮されることを特徴とする請求項２に記載の適応的映像データ圧縮方法。
  4. 前記原映像データは、３個のカラー成分から構成され、前記原映像データの１つのピクセルが有する３個のカラー成分それぞれの二進値は、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ（Ａ、Ｂ、Ｃは整数）であり、前記１つのピクセルの３個のカラー成分全体のビット数をＭ（Ｍは整数）とするとき、前記第２映像データは、前記Ａ、Ｂ、Ｃのうち少なくとも１つの二進値のビットを切断し、前記第２映像データの１つのピクセルの有する全体ビット数ｍ（ｍは整数）が前記Ｍより小さいように圧縮され、
    前記第３映像データは、前記ｍより小さいビット数ｎ（ｎは整数）で表現可能な２＾ｎ個のカラーのうち一つに前記原映像データのカラーをマッピングさせ、前記ｎ個のビットからなるカラーインデックス値として出力されることによって圧縮されることを特徴とする請求項３に記載の適応的映像データ圧縮方法。
  5. 前記アプリケーションの類型は、静止映像、テキスト及び動画のうち、前記アプリケーションの実行時、主に出力される映像データの類型によって、動きが少ない第１アプリケーション、中間動きを有する第２アプリケーション、及び動きが多い第３アプリケーションに分類されることを特徴とする請求項１に記載の適応的映像データ圧縮方法。
  6. 前記スクリーンに出力されるスクリーン映像に、複数個のアプリケーションが含まれた場合、前記複数個のアプリケーションのうち最も動きが多いアプリケーションに基づいて圧縮率を決定することを特徴とする請求項１に記載の適応的映像データ圧縮方法。
  7. 適応的映像データ圧縮装置において、
    映像データの動きに基づいて、前記映像データの再生比率及び圧縮率を決定する圧縮率決定部と、
    前記決定された再生比率及び圧縮率に基づいて、前記映像データを圧縮して出力する映像データ圧縮部と、を含み、
    前記圧縮率決定部は、前記映像データの動きに比例する再生比率と前記映像データの動きに反比例する圧縮率とを決定し、
    前記映像データは、アプリケーションによって実行されてスクリーンに出力されるスクリーン映像であり、前記映像データの動きは、前記アプリケーションの類型に基づいて決定されることを特徴とする適応的映像データ圧縮装置。
  8. 前記圧縮率決定部は、
    前記映像データの動きに基づいて、前記映像データを動きが少ない第１映像データ、中間動きを有する第２映像データ、及び動きが多い第３映像データに分類し、
    前記分類された映像データのうち、第１映像データについては、最も低い第１再生比率、及び最も高い圧縮率を有する第１圧縮率を決定し、第２映像データについては、中間の再生比率を有する第２再生比率、及び中間圧縮率を有する第２圧縮率を決定し、第３映像データについては、最も高い第３再生比率、及び最も低い圧縮率を有する第３圧縮率を決定することを特徴とする請求項７に記載の適応的映像データ圧縮装置。
  9. 前記第１映像データは、無損失圧縮方式を介して圧縮され、前記第２映像データは、原映像データの１つのピクセルが有するビット数を減少させるビット切断によって圧縮され、前記第３映像データは、カラーインデックステーブルによって圧縮されることを特徴とする請求項８に記載の適応的映像データ圧縮装置。
  10. 前記原映像データは、３個のカラー成分から構成され、前記原映像データの１つのピクセルが有する３個のカラー成分それぞれの二進値は、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ（Ａ、Ｂ、Ｃは整数）であり、前記１つのピクセルの３個のカラー成分全体のビット数をＭ（Ｍは整数）とするとき、前記第２映像データは、前記Ａ、Ｂ、Ｃのうち少なくとも１つの二進値のビットを切断し、前記第２映像データの１つのピクセルの有する全体ビット数ｍ（ｍは整数）が前記Ｍより小さいように圧縮され、
    前記第３映像データは、前記ｍより小さいビット数ｎ（ｎは整数）で表現可能な２＾ｎ個のカラーのうち一つに前記原映像データのカラーをマッピングさせ、前記ｎ個のビットからなるカラーインデックス値として出力されることによって圧縮されることを特徴とする請求項９に記載の適応的映像データ圧縮装置。
  11. 前記アプリケーションの類型は、静止映像、テキスト及び動画のうち、前記アプリケーションの実行時、主に出力される映像データの類型によって、動きが少ない第１アプリケーション、中間動きを有する第２アプリケーション、及び動きが多い第３アプリケーションに分類されることを特徴とする請求項７に記載の適応的映像データ圧縮装置。
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