KR100210443B1 - 디지탈 스틸 카메라(dsc)의 화상 압축방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 촬영된 영상을 디지탈 신호로서 저장하도록 하는 화상압축방법에 관한 것으로서, 화질의 변화를 최소화하면서 저장메모리의 사이즈를 최소화시킬 수 있도록 한 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법에 관한 것이다.

종래기술에서는 하나의 화상에 대하여 동일한 양자화 테이블을 사용할 경우에 저장밀도를 높이기 위해 압축율을 높일 경우, 전체화상에 열화가 생기게 되며, 데이타를 분석하여 별개의 양자화 테이블을 선택할 경우에 데이타를 분석하기 위한 시간이 필요하게 되어 압축시간이 길어지게 된다.

본 발명에서는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 촬영시에는 주로 화상의 가운데 주안점을 두는 것에 착안하여 주안점이 되는 화상의 가운데 부분의 압축비를 작게 하고, 그 외에는 압축비를 크게 하여 주요 관심부분의 화질의 열화를 방지하고, 압축시간 또한 줄임과 동시에 압축률을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법.

본 발명은 촬영된 영상을 디지탈 신호로서 저장하도록 하는 화상압축방법에 관한 것으로서, 화질의 변화를 최소화하면서 저장메모리의 사이즈를 최소화시킬 수 있도록 한 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법에 관한 것이다.

일반적으로 디지탈 스틸 카메라의 경우, 통상 받아들인 화상을 메모리에 기록하는데 메모리에 저장하기 위해서는 저장사이즈를 줄이기 위하여 압축저장을 하게 된다.

화상 데이타를 압축함에 있어 통상적으로 화상의 통계적 성질을 이용하여 압축하는 방식들이 채용되고 있는 데, 이들 중 대표적인 것을 들면, 공간영역으로 부터 주파수 영역으로 데이타 형태를 변환다음 주파수 영역에서 데이타의 중복성(Redundancy)을 제거하는 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete sine Transform)등이 있다.

이들은 화상의 중요한 성분을 한 곳으로 모아주는 특성이 있기 때문에 화상압축에 있어 보편적으로 사용되고 있다.

이와같이, 압축률을 높이기 위해서 상기에서와 같이 DCT처리를 실시하는 JPEG 압축 방법을 사용하게 되는 바,

렌즈를 통해 들어온 빛은 CCD(Charge Couple Device)에 결상되며, 이와같이 결상된 빛은 CCD에 의해 전기신호로 변환되고, 다시 A/D변환을 통해 디지탈 신호로 변환된다.

이와같이 변화된 디지탈 신호는 디지탈 신호처리에 의해 JPEG포맷의 기본입력이 되는 Y,C_R,C_B의 형태로 바뀌어 도면 제 1도에 도시된 바와같은 구성으로 이루어지는 JPEG압축장치로 입력된다.

입력되는 화상 데이타에 대하여 8*8크기의 블럭으로 나누게 되고, 이와같이 나누어진 블럭의 화상 데이타를 DCT부(1)에서 공간영역으로 부터 주파수 영역으로 데이타 형태를 변환한다음 주파수 영역에서 데이타의 중복성을 제거하게 되는 DCT처리단계를 수행하게 된다.

이와같이 처리된 화상 데이타는 압축을 위하여 양자화(Quantization)부(2)에서 양자화시키게 되는 데, 구성된 양자화 계수 테이블(3)로 부터 양자화 계수를 읽어와서 양자화 계수를 곱하여 주게 된다.

이는 압축율을 높이기 위함이다.

상기에서와 같이 구한 한 화상의 데이타에 대하여 코딩부(4)에서 호프만 코딩(Hoffman coding)을 실행하여 더욱 압축한 후 저장부(5)에 저장하게 된다.

즉, 하나의 화상에 대하여 동일한 양자화 테이블을 사용하거나, 압축율을 높힐 경우에 발생되는 화상의 열화를 막기위해 화상의 각 블럭내의 데이타를 분석하여 압축율을 변화시키는 방법을 사용하고 있다.

이상에서와 같은 종래기술에서는 하나의 화상에 대하여 동일한 양자화 테이블을 사용할 경우에 저장밀도를 높이기 위해 압축율을 높일 경우, 전체화상에 열화가 생기게 되며, 데이타를 분석하여 별개의 양자화 테이블을 선택할 경우에 데이타를 분석하기 위한 시간이 필요하게 되어 압축시간이 길어지게 된다.

본 발명에서는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 촬영시에는 주로 화상의 가운데 주안점을 두는 것에 착안하여 주안점이 되는 화상의 가운데 부분의 압축비를 작게 하고, 그 외에는 압축비를 크게 하여 주요 관심부분의 화질의 열화를 방지하고, 압축시간 또한 줄임과 동시에 압축률을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 JPEG압축장치의 구성블럭도.

도 2는 본 발명 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법의 실행을 위한 화상 압축장치의 구성블럭도.

도 3은 본 발명 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법의 실행과정을 보인 플로우챠트.

도 4는 본 발명에 있어서, 압축된 데이타의 복원과정을 나타낸 플로우챠트.

도 5는 본 발명에 있어서, 화상내의 압축률 변화를 보인 도면.

본 발명 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법은 화상 데이타를 영상 램(Video RAM)으로 부터 읽어오는 데이타 리드(Read)과정과, 읽어온 화상 데이타를 8*8블럭으로 분할 하는 데이타 분할 과정과, 상기 과정에서 분할 된 각 블럭별로 압축율을 판단결정하는 압축률 판단과정과, 각 블럭별로 판단된 압축률에 따라 양자화 테이블값을 전달하여 화상 데이타를 압축하는 데이타 압축과정과, 상기 과정에서 압축된 데이타를 저장하는 데이타 저장과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명 압축 방법은 상기의 과정에 있어 압축실행모드의 실행여부를 판단하는 과정을 더 포함하여 이루어지게 되며, 촬영모드시 인물 촬영모드인 경우 또는 설정된 데이타양 보다 많을 경우에 상기의 압축실행모드를 실행하도록 함을 특징으로 한다.

도면 제 3도는 본 발명 압축방법의 실시과정을 나타낸 플로우챠트인 바, 도면 제 3도를 참조하여 실시예로서, 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도면 제 2도에 도시된 바와같이, 렌즈(11)를 통해 입력된 화상은 CCD(12)에 결상되어 전기적 신호로 변환된다.

변환된 화상 데이타는 A/D변환부(13)를 통해 디지탈 신호로 변환되어지고, 이의 디지탈 신호를 디지탈 신호처리부(DSP)(14)의 디지탈 신호처리를 통해 JPEG 포맷의 기본 입력이 되는 Y,CR,CB 의 형태로 변환되어 영상 램(15)에 일시저장되어진다.

이때, 제어부(16)에서는 본 발명의 압축 실행모드를 적용할 것인가를 판단하게 되는 데, 현재 모드가 인물화 촬영모드라고 판단되면, 영상 램(15)으로 부터 화상 데이타를 읽어 들여 8*8블럭으로 분할하여 JPEG처리부(17)로 보내게 된다.

이때, 제어부(16)에서는 분할 된 각 블럭영역 별로 적용압축율을 판단하여 이에 따라 양자화 테이블 값을 전달하게 된다.

이와같이 전달된 각 블럭별 양자화 테이블 값에 따라 JPEG처리부(17)에서 압축을 실행시키게 되고, 이와같이 압축된 데이타를 저장부(18)에 저장하게 된다.

일반적으로 인물화 촬영의 경우에 있어 중앙에 인물이 들어가게 되고, 그 외부로 배경이 들어가게 되므로서, 도면 제 4도에서와 같이, 중앙부(C)의 압축률을 줄이고, 외측부분(A,B)은 압축률을 높여 화질의 열화없이 저장 사이즈를 줄일 수 있도록 하게 된다.

일반적인 JPEG형태의 경우 양자화 테이블이 변할 경우 데이타내에 기록하여 복원시에 이를 참조하여 복원하도록 되어 있으나, 디지탈 스틸 카메라의 경우 독자적인 PC측과의 소프트 웨어로서 양자화 테이블이 기록안된 포맷으로 기록하고, PC측에서 전송받은 후에 사전에 미리 약속된 양자화 테이블로 압축을 복원시키도록 하여 데이타의 양을 줄일 수 있게 된다.

도면 제 5도는 이와같이 저장된 화상 데이타를 복원하게 되는 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 상기에서와 같이 데이타에 변한 양자화 테이블을 기록하지 않고, 각 블럭별로 약속된 양자화 테이블로서 역 양자화하여 복원하게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 일정 양자화 테이블로서, 압축을 실행한 후 저장량이 설정된 량보다 클 경우에 상기에서와 같은 압축방법을 실행시키도록 하는 것으로,

디지탈 스틸 카메라는 기기에 일정매수의 사진을 찍을 수 있다고 기록하고 있으며, 이에 해당하는 양을 기록할 수 있어야 하게 되는 바,

JPEG압축을 한결과의 데이타량은 일정하지 않고 복잡한 피사체의 경우는 정해진 양을 넘게 되어, 결국에는 일정매수의 사진을 기록할 수 없게 된다.

따라서 종래의 디지탈 스틸 카메라의 경우 양자화 테이블을 바꾸어 다시 압축을 실행하게 된다.

이러한 경우 압축비가 커지게 되므로 화상 전체적으로 열화가 발생하게 된다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기에서와 같이 일정한 양자화 테이블로 화상 데이타의 압축을 실행한 후, 데이타량이 설정된 양보다 클 경우 상기에서와 같이 각 블럭별로 압축비를 달리적용하여 저장 사이즈를 줄일 수 있도록 하는 것이다.

즉, 일단 촬영된 영상을 압축한 데이타가 메모리에 저장할 수 있는 사이즈(일반적으로 사진 1장의 저장용량은 64 Kbyte 이하임)를 초과할 경우 영상을 재압축항 그 이하로 사이즈를 줄여 저장할 수 있도록 한 것이다.

이상에서 살펴본 바와같이, 피사체의 주요부분은 압축비를 줄이고, 그 외의 부분은 압축비를 높여 압축을 실행하도록 하므로서, 화질의 열화없이 메모리의 저장 사이즈를 줄일 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 화상 데이타를 영상 램으로 부터 읽어오는 데이타 리드과정과, 읽어온 화상 데이타를 블럭으로 분할 하는 데이타 분할 과정과, 상기 과정에서 분할 된 각 블럭별로 화상의 중앙부분은 낮은 압축률로 외곽부분은 높은 압축률로 미리 정해진 압축률을 판단결정하는 압축률 판단과정과, 각 블럭별로 판단된 압축률에 따라 양자화 테이블값을 전달하여 화상 데이타를 압축하는 데이타 압축과정과, 상기 과정에서 압축된 데이타를 저장하는 데이타 저장과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 하는 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 압축 과정의 실행여부를 판단하는 과정을 더 포함하여 그 실행과정이 이루어지며, 인물 촬영모드인 경우 상기의 압축과정을 실행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 압축률 판단과정에 있어서, 판단결정되는 압축률은 화상의 최왹곽부분을 고압축영역으로, 화상의 중앙부분을 기본 압축영역으로, 고압축영역과 기본압축영역의 사이를 중압측 영역으로 구분하도록 함을 특징으로 하는 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 압축과정의 실행여부를 판단하는 과정을 더 포함하여 그 실행과정이 이루어지며, 화상 데이타를 압축후 데이타량이 설정되어 있는 저장량보다 클 경우에 재 압축시에 상기 압축실행과정을 실행하도록 함을 특징으로 하는 디지탈 스틸 카메라(DSC)의 화상 압축방법.