KR0135876B1 - 영상신호 압축 전송을 위한 데이터 선택방법 - Google Patents

영상신호 압축 전송을 위한 데이터 선택방법

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KR0135876B1 KR1019910009587A KR910009587A KR0135876B1 KR 0135876 B1 KR0135876 B1 KR 0135876B1 KR 1019910009587 A KR1019910009587 A KR 1019910009587A KR 910009587 A KR910009587 A KR 910009587A KR 0135876 B1 KR0135876 B1 KR 0135876B1
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Abstract

이 발명은 고화질인 ATV 나 HDTV의 영상을 현재 사용하고 있는 NTSC방식의 텔레비젼에 디스플레이 되도록 영상신호를 압축하여 전송하기 위한 데이타 선택방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정량의 데이타만을 변환된 이미지 데이타로부터 얻어내고자 선택된 데이타량과 목표한 데이타량을 변수로하여 구성한 판단함수에 의해 각 프레임마다 한계값을 가변시켜 이를 기준으로 선택과 버림을 행하여 전송량과 처리할 데이타를 줄이면서 본래의 화질에는 큰 영향을 주지 않는다.

Description

영상신호 압축 전송을 위한 데이터 선택방법
제 1도는 이 발명에 다른 영상신호 압축 전송을 위한 데이타 선택 방법을 나타낸 블럭도,
제 2도는 이 발명에 따른 실시예를 나타낸 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 입력신호 수단20 : 데이타 선택수단
11∼14 : 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 프레임30 : 저장수단
40 : 데이타 검출수단50 : 판단수단
60 : 프레임 제어수단
이 발명은 고화질 TV의 영상신호를 압축하여 전송하기 위한 데이타 선택에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입력되는 이미지 데이타에 변환(Transform)을 행한 후 에너지 패킹(Energy Packing)현상을 이용하여 데이타를 선택하는 영상신호 압축 전송을 위한 데이타 선택방법에 관한 것이다.
광대역 고해상도 칼라텔레비젼인 ATV나 HDTV의 영상을 현재 사용하고 있는 NTSC방식의 협대역 텔레비젼에 디스플레이 하기 위해서는 영상 신호의 데이타를 압축해서 전송해야 한다.
종래에는 데이타 압축 전송방식으로서, 변환된 입력 데이타의 주파수 성분량에 따라 DC, 저주파 부분에는 비트 수를 많이 할당하고 고주파 부분에는 비트 수를 적게 할당하여 평균값을 취하여 데이타를 전송하는 비트 얼로케이션(Bit Allocation) 방식을 이용하였다.
또다른 데이타 압축 전송방식으로 변환된 입력 데이타에서 고주파와 저주파 영역을 임의로 나누어 저주파 영역만 전송하는 조널 샘플링(Zonal Sampling) 방식을 이용하였다.
그러나, 상기의 방식들은 정지 화상에 있어서는 큰 문제점이 없으나 고주파 부분에도 이미지 데이타가 많이 있는 동화상에 있어서는 선택의 기준이 되는 한계값을 고정시켜 놓았기 때문에 이지미 데이타가 많이 있는 고주파 성분을 버림으로써 화면의 선명도가 떨어지는 문제점이 있었다.
이 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 이 발명의 목적은 일정량의 데이타만을 변환된 이미지 데이타로부터 얻어내고자 판단함수를 도입하여 각 프레임 마다 목적한 데이타량과 선택된 데이타량을 비교하여 선택의 기준이 되는 한계값(Threshold)을 가변시켜 이를 기준으로 데이타의 선택과 버림이 행해져 데이타가 줄어드는 효과를 얻으면서도 본래의 화질에는 큰 영향을 주지 않는 영상신호 압축 전송을 위한 데이타 선택방법을 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 특징은, LOT(Lapped Orthogonal Transform)로 수평, 수직 방향의 변환을 행하고 시간축 방향의 4프레임에 대해 DCT(Discrete Cosine Transform)를 행하여 3차원 변환된 이미지 데이타를 사용하는 입력 신호 스텝과, 임의로 설정한 한계값에 의해 각 프레임의 변환된 이미지 데이타를 비교하여 한계값보다 높은 데이타만을 선택하는 데이타 선택 스텝과, 상기 데이타 선택 스텝에서 선택된 데이타를 일시 저장하였다가 전송하는 저장스텝과, 상기 저장스텝에서 전송되온 신호를 검출하는 데이타 검출스텝과, 상기 데이타 검출스텝에서 검출된 데이타량을 판단함수를 이용하여 목표한 데이타량과 비교하는 판단루틴과, 상기 판단루틴에 의해 선택된 데이타량과 목표한 데이타량이 일치하지 않으면 상기 입력 신호스템의 다음 프레임의 한계값을 가변시키는 프레임 제어루틴으로 이루어지는 영상신호 압축 전송을 위한 데이터 선택방법에 있다.
이하, 이 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
제 1 도는 이 발명에 따른 영상신호 압축 전송을 위한 데이타 선택 방법을 나타낸 블럭도로서, 입력신호에 LOT, DCT를 행하여 최종적으로 3차원 변환된 이미지 데이타를 사용하는 입력신호수단(10)과, 임의로 설정한 한계값에 의해 각 프레임의 데이타량을 선택하는 데이타 선택수단과, 상기 데이타 선택수단(20)에서 선택된 데이타량을 일시 저장한 후 전송하는 저장수단(30)과, 전송되온 데이타량을 검출하는 데이타 검출수단(40)과, 목표한 데이타량과 상기 데이타 검출수단(40)에서 검출된 선택된 데이타량이 일치하는지를 비교하는 판단수단(50)과, 상기 판단수단(50)의 판단에 의해 목표한 데이타량과 선택된 데이타량이 일치하지 않으면 다음 프레임의 한계값을 변화시키는 프레임 제어수단(60)으로 이루어진다.
제 2 도는 이 발명의 실시예를 나타낸 흐름도로서, 제 1 도와 같은 구성이다. 즉, 이미지 데이타에 3차원 변환을 행하는 입력 신호스텝(S101)과, 한계값에 의해 데이타를 선택하는 데이타 선택스텝(S102)과, 선택된 데이타를 저장 및 전송하는 저장스텝(S103)과, 상기 저장스텝(S103)에서 전송되온 데이타를 검출하는 데이타 검출스텝(S104)과, 상기 데이타 검출 스텝(S104)에서 검출된 선택된 데이타량과 목표한 데이타량이 일치하는지를 비교하는 판단루틴(L1)과, 상기 판단루틴(L1)에 의해 다음 프레임의 한계값을 가변시키는 프레임 제어루틴(L2)으로 이루어진다.
이때, 상기 판단루틴(L1)은 목표한 데이타량이 선택된 데이타량과 일치하는지를 비교하는 스텝(S105)과, 목표한 데이타량이 선택된 데이타량보다 큰지를 비교하는 스텝(S106)으로 이루어지며, 상기 프레임 제어루틴(L2)은 목표 데이타량이 선택 데이타량보다 많으면 다음 프레임의 한계값을 낮추는 스텝(S107)과, 목표 데이타량이 선택 데이타량보다 적으면 다음 프레임의 한계값을 높이는 스텝(S108)과, 3차원 변환된 이미지 데이타가 남았는지 비교하는 스텝(S109)으로 이루어진다.
이와같이 구성된 이 발명은 입력되는 이미지 데이타에 LOT로 수평, 수직 방향의 변환을 행하고 시간축 방향으로 DCT를 행하면 에너지 패킹 현상이 생긴다.
에너지 패킹 현상이란 4개의 샘플을 가지고 변환은 행한다고 가정하면, 첫 프레임에는 4개의 샘플의 평균값이 모이고, 2번째 프레임에는 4개의 심플의 약간 높은 주파수 성분이 모이고, 3번째 프레임에는 2번째 프레임보다 약간 더 높은 주파수 성분이 모이고, 4번째 프레임에는 4개의 입력 샘플들의 가장 높은 주파수 성분이 모이는 것을 말한다.
영상신호에서 주파수가 낮은 성분의 신호는 신호폭이 높기 때문에 거의 모든 정보가 DC에 포함되어 있다.
정지화상은 첫번째 프레임의 DC에 영상신호의 거의 모든 정보가 포함되어 있고 나머지 프레임은 0이다. 그러나 동화상은 첫번째 프레임에 많은 정보가 포함되어 있으나 화상의 동작상태에 따라 영상신호는 변화가 심하므로 2,3,4 프레임에도 화면의 선명도를 결정하는 고주파 성분이 포함되어 있다.
먼저, 변환에 의해 압축된 이미지 데이타의 첫번째 프레임(11)의 선택의 기준이 되는 한계값을 임의로 정하고 데이타 선택스텝(S102)에 의해 에너지 양이 큰 신호 즉 한계값보다 높은 데이타는 남기고 한계값보다 낮은 데이타는 버린 후 저장스텝(S103)에 의해 일시 저장한 후 데이타 검출스텝(S104)으로 전송된다.
상기 데이타 검출스텝(S014)에서는 전송되온 데이타 중 생존 데이타 즉, 선택된 데이타만을 검출하여 판단루핀(L1)의 판단함수에 의해 목표한 데이타량과 선택된 데이타량이 일치하는지를 판단한다.
판단함수는 아래와 같다.
여기서 x선택된 데이타량, a는 기준상수, b는 목표한 데이타량을 말하여, f(x) = 1이면 선택한 데이타량과 목표한 데이타량이 같고, f(x)가 1보다 작아질수록 선택된 데이타량이 목표한 데이타량과 차이가 많아짐을 의미한다.
즉, 스텝(S106)에 의해 선택된 데이타량이 목표한 데이타량보다 많으면 두번째 프레임(12)에서는 데이타를 적게 선택하기 위해서 프레임 제어루틴(L2)에 의해 두번째 프레임(12)의 한계값을 높이고, 반대로, 스텝(S105)에 의해 선택된 데이타량이 목표한 데이타량보다 적으면 두번째 프레임(12)의 한계값을 낮춘다. 그리고나서 상기의 과정을 똑같이 되풀이하여 두번째 프레임(12)에 대해서도 선택과 버림이 행해진다.
이와같은 과정을 각 프레임 단위로 반복함으로써 4프레임에 대해 원하는 데이타만을 선택하도록 한다.
다음으로는 변환된 또다른 4프레임에 대해 상기에서 결정된 한계값 4개를 기준으로 선택과 버림을 행하여 목표한 데이타량과 차이를 판단루틴(L1)의 판단함수에 의해 비교하며 계속 수정을 가한다. 따라서 프레임이 계속될수록 더욱 근사한 한계값으로 수렴하게 된다.
이상에서와 같이 이 발명은 일정량의 데이타만을 변환된 이미지 데이타로부터 얻어내고자 선택된 데이타량과 목표한 데이타량을 변수로하여 구성한 판단함수에 의해 각 프레임마다 한계값을 가변시켜 이를 기준으로 한계값보다 높은 데이타는 선택하고 한계값보다 낮은 데이타는 버림으로써 전송량을 줄이고 처리할 데이타가 줄어들면서 본래의 화질에는 큰 영향을 주지 않는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 이미지 데이타에 변환을 행한 후 각 프레임마다 판단함수에 의해 한계값을 가변시켜 원하는 데이타만을 선택하는 영상신호 압축전송을 위한 데이타 선택방법에 있어서, 수평과 수직 및 시간축 방향의 이미지 신호를 각각 다른 방법으로 3차원 변환하는 변환스텝과, 이미지 데이타를 취사선택하기 위한 설정된 한계값과 이미지 데이타를 비교하여 한계값보다 높은 데이타만을 선택하는 데이타 선택스텝과, 상기 데이타 선택스텝에서 선택된 데이타를 검출하는 데이타 검출스텝과, 상기 데이타 검출스탭에서 검출된 데이타량을 판단함으로써 목표한 데이타량과 비교하는 스텝과, 그리고 목표한 데이타량과 상기 비교하는 스텝에서 선택된 데이타량이 같지 않으면 다음 이미지 데이타를 받아들이기 위한 각 프레임의 한계값을 가변시키는 프레임 제어스텝을 포함하는 영상신호 압축전송을 위한 데이타 선택방법.
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