KR100344900B1 - 영상 압축/복원 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 영상 압축 장치는 디지털 영상 데이터(ID)를 수신하여 디지털 영상 데이터(ID)를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역과 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역으로 구분하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1) 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 출력하는 웨이블렛 변환부(10), 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1,WD2)를 수신하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1)를 양자화하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터(QN1)를 출력하고 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 양자화하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터(QN2)를 출력하는 양자화부(20), 제1양자화 데이터(QN1)를 수신하여 제1양자화 데이터(QN1)의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수(MAX)와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수(MIN)를 출력하는 비교부(30), 비교부(30)의 출력인 최대 양자화 계수(MAX)와 최소 양자화 계수(MIN)를 수신하여 최대 양자화 계수(MAX)로부터 최소 양자화 계수(MIN)를 감산한 감산 상수(DT)를 출력하는 감산부(40), 제1양자화 데이터(QN1) 및 감산 상수(DT)를 수신하여 제1양자화 데이터(QN1)의 제1양자화 계수들(QUAN1)로부터 감산 상수(DT)를 감산하여 제1양자화 데이터(QN1)를 압축시킨 로우 압축데이터(LCD)를 출력하는 로우 데이터 압축부(50) 및 제2양자화 데이터(QN2)의 제2양자화 계수들(QUAN2)을 순차적으로 수신하여 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 0 인 값을갖는 제로 양자화 계수들을 코딩한 제1압축 데이터와 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들(QUAN2)을 코딩하여 제2압축 데이터를 순차적으로 발생시켜 하이 압축데이터(HCD)를 출력하는 하이 데이터 압축부(60)로 구성된다.

Description

영상 압축/복원 장치 및 그 방법{Image compression/decoding apparatus and the method}
본 발명은 영상 압축/복원 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 디지털 영상 데이터를 웨이블렛 변환(Wavelet Transform) 및 양자화 시켜 양자화된 데이터를압축 및 복원을 위한 영상 압축/복원 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
디지털 영상 데이터를 압축하는 목적은 전송을 위하여 입력된 영상의 비트 래이트(Bit Rate)를 줄이거나 영상 데이터를 위한 저장부의 효율을 높이는 것이다.
영상 데이터를 압축하기 위한 방식으로는 블럭 DCT(Discrete Cosine Transform) 코딩 방식과 웨이블렛 변환을 이용한 코딩 방식이 있다.
블럭 DCT 코딩 방식은 블럭킹 영향(Blocking Effect) 및 머스키토 노이즈(Mosquito Noise)가 발생되는 문제점을 가지고 있으나 웨이블렛 변환을 이용한 코딩 방식은 상기의 문제점을 극복할 수 있다.
도 1은 종래의 웨이블렛 변환을 이용한 영상 압축 장치의 구성도 이다.
도 1의 종래의 웨이블렛 변환을 이용한 영상 압축 장치는 디지털 영상 데이터(ID)를 수신하여 이를 웨이블렛 변환하는 웨이블렛 변환부(1), 웨이블렛 변환된 데이터를 빈 사이즈(Bin Size)로 나누어 -255에서 +255의 범위를 갖는 양자화 계수 데이터를 출력하는 양자화부(2) 및 양자화 계수 데이터를 허프만(Huffman) 코딩 방법을 사용하여 압축된 데이터(CD)를 출력하는 허프만 인코더(3)로 구성된다.
도 2는 웨이블렛 변환부(1)에 의한 웨이블렛 변환으로 분할된 영상의 상태를 나타내는 변환상태도로서 디지털 영상 데이터를 1번 분할된 경우를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이 웨이블렛 변환부(1)는 디지털 영상 데이터를 각각 수직 로우 패스 필터(Vertical Low Pass Filter)와 수직 하이 패스 필터(Vertical High Pass Filter)를 통과시키고, 수직 로우 패스 필터의 출력을 수평 로우 패스 필터(Horizontal Low Pass Filter)와 수직 하이 패스 필터(Horizontal High PassFilter)를 통과시켜 제1웨이블렛 변환영상(LL) 및 제2웨이블렛 변환영상(LH)을 출력하고, 수직 하이 패스 필터의 출력을 수평 로우 패스 필터와 수직 하이 패스 필터를 통과시켜 제3웨이블렛 변환영상(HL) 및 제4웨이블렛 변환영상(HH)을 출력한다.
또한 제1웨이블렛 변환영상(LL)을 다시 상기의 과정을 거쳐 재차 분할할 수 있다.
허프만 인코더(3)는 도 2에서 분할된 제1웨이블렛 변환영상∼제4웨이블렛 변환영상(LL,LH,HL,HH)의 각 픽셀의 데이터를 양자화시킨 각 픽셀의 양자화 계수 데이터의 빈도수에 따라 허프만 트리(Huffman Tree)를 형성하여 빈도수가 제일 높은 양자화 계수 데이터를 가장 적은 비트 수로 코드화 하고, 빈도수가 제일 작은 양자화 계수 데이터를 가장 큰 비트 수로 코드화 함으로써 최종 압축 데이터를 출력한다.
종래의 허프만 인코더를 사용하여 디지털 영상 데이터를 압축하는 영상 데이터 압축 장치는 각 웨이블렛 변환영상을 양자화시킨 모든 양자화 계수 데이터에 대해 하드웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 허프만 트리를 형성하여 허프만 코딩을 하여야 하므로 계산하여야 하는 양이 많고, 허프만 코딩을 위해 많은 시간이 소요되고, 이를 구현하기 위한 회로가 복잡해지는 문제점을 가지고 있다.
또한 종래의 영상 데이터 압축 장치는 저주파 영역인 제1웨이블렛 변환영상(LL) 영역을 양자화부(2)를 통해 양자화된 양자화 계수 데이터는 분포가 다양하고, 제1웨이블렛 변환영상(LL) 영역 이외의 고주파 영역의 양자화 계수 데이터는 작은 수의 양자화 계수 데이터들이 많이 분포되고 있으나 이에 관계없이 모든 양자화 계수 데이터에 대해 동일하게 허프만 코딩을 하므로 데이터 압축시 비효율적이고, 압축된 데이터를 저장하기 위하여 저장 용량이 큰 메모리를 사용하여야 하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 웨이블렛 변환 및 양자화에 의한 가장 낮은 주파수를 갖는 영역의 제1양자화 계수 데이터와 그 이외의 영역의 제2양자화 계수 데이터를 구분하여 서로 다른 방법에 의해 압축함으로서 효율적으로 영상 데이터를 압축할 수 있고, 압축된 데이터를 저장하기 위한 메모리의 사용을 최소화 할 수 있는 영상 압축/복원 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 양자화 계수 데이터들 중 가장 빈도수가 높은 양자화 계수 데이터로부터 가장 빈도수가 적은 양자화 계수 데이터에 대하여 미리 코딩된 코딩 테이블을 구비하여 코딩 테이블에 의해 양자화 계수 데이터를 코딩함으로써 허프만 트리를 구현할 필요가 없으므로 계산량을 최소화 할 수 있고, 이를 구현하기 위한 회로를 단순화시킬 수 있는 영상 압축/복원 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 영상 압축 장치의 구성도,
도 2는 웨이블렛 변환부에 의한 웨이블렛 변환으로 분할된 영상의 상태를 나타내는 변환상태도,
도 3은 본 발명의 영상 압축 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 영상 압축 방법의 제1실시례의 순서도,
도 5는 본 발명의 영상 압축 방법의 제2실시례의 순서도,
도 6은 본 발명의 영상 압축 방법의 제3실시례의 순서도,
도 7은 본 발명의 영상 복원 장치의 구성도,
도 8은 본 발명의 영상 복원 방법의 순서도,
도 9는 본 발명의 영상 압축 및 영상 복원을 위한 코딩 테이블이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 영상 압축 장치는 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역과 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛영역으로 구분하여 출력하는 웨이블렛 변환부; 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터를 출력하고 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터를 출력하는 양자화부; 제1양자화 데이터를 수신하여 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 출력하는 비교부; 비교부의 출력인 최대 양자화 계수와 최소 양자화 계수를 수신하여 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 출력하는 감산부; 제1양자화 데이터 및 감산 상수를 수신하여 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들로부터 감산 상수를 감산하여 제1양자화 데이터를 압축시킨 로우 압축데이터를 출력하는 로우 데이터 압축부; 및 제2양자화 데이터의 제2양자화 계수들을 순차적으로 수신하여 제2양자화 계수들 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩한 제1압축 데이터와 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들을 코딩하여 제2압축 데이터를 순차적으로 발생시켜 하이 압축데이터를 출력하는 하이 데이터 압축부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 영상 압축 방법은 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역과 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역으로 구분하는 웨이블렛 변환단계; 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계; 양자화 단계에서 발생되는 제1양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 현재 수신된 양자화 데이터가 제1양자화 데이터 또는 제2양자화 데이터인지를 판별하는 양자화 데이터 판단단계; 양자화 데이터 판단단계에서 현재 수신된 양자화 데이터가 제1양자화 데이터이면 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 발생시키는 비교단계; 비교단계에서 발생된 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 발생시키는 감산단계; 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들로부터 감산단계에서 발생된 감산 상수를 감산하여 제1양자화 데이터를 압축시킨 로우 압축데이터를 발생시키는 로우 데이터 압축단계; 및 양자화 데이터 판단단계에서 현재 수신된 양자화 데이터가 제2양자화 데이터이면 순차적으로 입력되는 제2양자화 계수들 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩하고, 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들을 코딩하여 하이 압축데이터를 발생시키는 하이 데이터 압축단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 영상 압축 방법은 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하는 웨이블렛 변환단계; 웨이블렛 변환된 영상 데이터를 양자화하여 양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계; 순차적으로 입력되는 양자화 데이터의 양자화 계수들이 0 인지를 판단하는 제로 계수 판단단계; 제로 계수 판단단계에서 양자화 계수가 0 이면 0 인 양자화 계수의 수를 카운팅하는 카운팅 단계; 카운팅 단계에서 카운팅한 수를 이진수의 데이터로 코딩하여 제1압축 데이터를 발생시키고, 카운팅 단계에서 카운팅한 수를 리셋시키는 제1압축단계; 및 제로 계수 판단단계에서 양자화 계수가 0 이 아니고, 카운팅 단계에서 카운팅한 양자화 계수의 수가 없으면 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 코딩하는 제2압축단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 영상 압축 방법은 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하는 웨이블렛 변환단계; 웨이블렛 변환된 영상 데이터를 양자화하여 양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계; 양자화 데이터 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 발생시키는 비교단계; 비교단계에서 발생된 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 발생시키는 감산단계; 및 양자화 데이터의 각 양자화 계수들로부터 감산단계에서 발생된 감산 상수를 감산하여 양자화 데이터를 압축시키는 압축단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 영상 복원 장치는 영상 압축 데이터를 수신하여 수신된 영상 압축 데이터가 로우 압축 데이터인지 하이 압축 데이터인지를 판단하여 로우 압축 데이터 및 하이 압축 데이터를 출력하는 제1 판단부; 제1 판단부의 로우 압축 데이터를 수신하여 수신된 로우 압축 데이터에 감산 상수를 가산하여 제1양자화 데이터로 변환시키는 가산부; 제1 판단부의 하이 압축 데이터를 수신하여 수신된 하이 압축 데이터가 제1압축 데이터인지 제2압축 데이터인지를 판단하여 제1압축 데이터 및 제2압축 데이터를 출력하는 제2 판단부; 제2 판단부의 제1압축 데이터를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들을 출력하는 제1복원부; 제2 판단부의 제2압축 데이터를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화 계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터를 출력하는 제2복원부; 제1양자화 데이터, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 제1양자화 데이터를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하고, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하는 역양자화부; 및 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터를 출력하는 웨이블렛 역변환부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 영상 복원 방법은 영상 압축 데이터를 수신하여 수신된 영상 압축 데이터가 로우 압축 데이터인지 하이 압축 데이터인지를 판단하는 제1 판단 단계; 제1 판단단계의 로우 압축 데이터를 수신하여 수신된 로우 압축 데이터에 감산 상수를 가산하여 제1양자화 데이터로 변환시키는 가산단계; 제1 판단단계의 하이 압축 데이터를 수신하여 수신된 하이 압축 데이터가 제1압축 데이터인지 제2압축 데이터인지를 판단하는 제2 판단 단계; 제2 판단단계의 제1압축 데이터를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들을 출력하는 제1복원 단계; 제2 판단단계의 제2압축 데이터를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화 계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터를 출력하는 제2복원 단계; 제1양자화 데이터, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 제1양자화 데이터를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하고, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하는 역양자화단계; 및 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터를 출력하는 웨이블렛 역변환단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 영상 압축/복원 장치 및 그 방법을 상세히 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 영상 압축 장치의 구성도 이다.
도 3의 본 발명의 영상 압축 장치는 디지털 영상 데이터(ID)를 수신하여 디지털 영상 데이터(ID)를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역과 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역으로 구분하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1) 및 제2웨이블렛 영역의 영상데이터(WD2)를 출력하는 웨이블렛 변환부(10), 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1,WD2)를 수신하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1)를 양자화하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터(QN1)를 출력하고 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 양자화하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터(QN2)를 출력하는 양자화부(20), 제1양자화 데이터(QN1)를 수신하여 제1양자화 데이터(QN1)의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수(MAX)와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수(MIN)를 출력하는 비교부(30), 비교부(30)의 출력인 최대 양자화 계수(MAX)와 최소 양자화 계수(MIN)를 수신하여 최대 양자화 계수(MAX)로부터 최소 양자화 계수(MIN)를 감산한 감산 상수(DT)를 출력하는 감산부(40), 제1양자화 데이터(QN1) 및 감산 상수(DT)를 수신하여 제1양자화 데이터(QN1)의 제1양자화 계수들(QUAN1)로부터 감산 상수(DT)를 감산하여 제1양자화 데이터(QN1)를 압축시킨 로우 압축데이터(LCD)를 출력하는 로우 데이터 압축부(50) 및 제2양자화 데이터(QN2)의 제2양자화 계수들(QUAN2)을 순차적으로 수신하여 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩한 제1압축 데이터와 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들(QUAN2)을 코딩하여 제2압축 데이터를 순차적으로 발생시켜 하이 압축데이터(HCD)를 출력하는 하이 데이터 압축부(60)로 구성된다.
영상 데이터 압축 장치는 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역을 구분하는 영역 선택 신호(RS), 로우 압축데이터(LCD) 및 하이 압축데이터(HCD)를 수신하여영역 선택 신호(RS)에 따라 로우 압축데이터(LCD) 및 하이 압축데이터(HCD)를 선택하여 압축 영상 데이터(CD)를 출력하는 선택부(70)를 더 구비할 수 있다.
제1압축 데이터는 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 이진수 0로 코딩하거나 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 연속된 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들의 수를 카운터하여 연속되는 제로 양자화 계수들을 카운터한 수로 코딩할 수도 있다.
또한 제1압축 데이터는 카운터한 이진수의 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환하고, 역으로 변환된 데이터를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최하위 비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는다.
도 9는 본 발명의 영상 압축 및 영상 복원을 위한 코딩 테이블로 도 9에 도시된 바와 같이 제2양자화 계수들(QUAN2)에 따라 다수의 비트들로 구성된 상위 비트 그룹(MSBG)과 다수의 비트들로 구성된 하위 비트 그룹(LSBG)으로 구성된 코딩 데이터들로 이루어지며, 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값이 1이면 상위 비트 그룹(MSBG)의 제1코딩 데이터는 이진수 11이고 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값이 증가함에 따라 제1코딩 데이터의 이진수 1과 1사이에 이진수 0를 삽입하며 이진수 0가 삽입되는 수는 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값에서 십진수 1을 감산하고 감산될 결과를 이진수로 변환시킨 유효 비트의 수이고, 제2양자화 계수(QUAN2)가 +1이면 하위 비트 그룹(LSBG)의 제2코딩 데이터는 이진수 1이고 제2양자화 계수(QUAN2)가 -1이면 하위 비트 그룹(LSBG)의 제3코딩 데이터는 이진수 0이고, 제2양자화 계수(QUAN2)가 양수이고 +1 보다 큰 경우 하위 비트 그룹(LSBG)의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들이고, 제2양자화 계수(QUAN2)가 음수이고 -1 보다 작은 경우 하위 비트 그룹(LSBG)의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수의 절대값 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들로 이루어진다.
도 4는 본 발명의 영상 압축 방법의 제1실시례의 순서도 이다.
도 4의 제1실시례인 본 발명의 영상 압축 방법은 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터와 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터로 구분하는 웨이블렛 변환단계(S10), 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계(S20), 양자화 단계(S20)에서 발생되는 제1양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 현재 수신된 양자화 데이터가 제1양자화 데이터 또는 제2양자화 데이터인지를 판별하는 양자화 데이터 판단단계(S30), 양자화 데이터 판단단계(S30)에서 현재 수신된 양자화 데이터가 제1양자화 데이터이면 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 발생시키는 비교단계(S40), 비교단계(S40)에서 발생된 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 발생시키는 감산단계(S50), 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들로부터 감산단계(S50)에서 발생된 감산 상수를 감산하여 제1양자화 데이터를 압축시킨 로우 압축데이터를 발생시키는 로우 데이터 압축단계(S60) 및 양자화 데이터 판단단계(S30)에서 현재 수신된 양자화 데이터가 제2양자화 데이터이면 순차적으로 입력되는 제2양자화 계수들 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩하고, 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들을 코딩하여 하이 압축데이터를 발생시키는 하이 데이터 압축단계(S70)로 구성된다.
또한 도 4의 영상 데이터 압축 방법은 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역을 구분하는 영역 선택 신호, 로우 압축데이터 및 하이 압축데이터를 영역 선택 신호에 따라 로우 압축데이터 및 하이 압축데이터를 선택하는 압축 데이터 선택단계(S80)를 더 구비할 수 있다.
하이 데이터 압축단계(S70)는 순차적으로 입력되는 각각의 제2양자화 계수들이 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수인지를 판단하는 제로 계수 판단단계(S71), 제로 계수 판단단계(S71)에서 제2양자화 계수가 제로 양자화 계수이면 제로 양자화 계수의 수를 카운팅하는 카운팅 단계(S73), 카운팅 단계(S73)에서 카운팅한 수를 이진수의 데이터로 코딩하여 제1압축 데이터를 발생시키고, 카운팅 단계(S73)에서 카운팅한 수를 리셋시키는 제1압축단계(S75) 및 제로 계수 판단단계(S71)에서 제2양자화 계수가 제로 양자화 계수가 아니고, 카운팅 단계(S73)에서 카운팅한 양자화계수의 수가 제로이면 제2양자화 계수를 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 코딩하는 제2압축단계(S77)로 구성된다.
제1압축단계(S75)의 제1압축 데이터는 카운팅 단계(S73)에서 카운팅한 이진수의 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환하고, 역으로 변환된 데이터를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최하위 비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는다.
또한 하이 데이터 압축단계(S70)는 제로 양자화 계수들의 코딩은 제로 양자화 계수들을 이진수 0로 코딩할 수 있다.
코딩 테이블은 도 9에 도시된 바와 같이 제2양자화 계수에 따라 다수의 비트들로 구성된 상위 비트 그룹과 다수의 비트들로 구성된 하위 비트 그룹으로 구성된 코딩 데이터들로 이루어지며, 제2양자화 계수의 절대값이 1이면 상위 비트 그룹의 제1코딩 데이터는 이진수 11이고 제2양자화 계수의 절대값이 증가함에 따라 제1코딩 데이터의 이진수 1과 1사이에 이진수 0를 삽입하며 이진수 0가 삽입되는 수는 제2양자화 계수의 절대값에서 십진수 1을 감산하여 감산될 결과를 이진수로 변환시킨 유효 비트의 수이고, 제2양자화 계수가 +1이면 하위 비트 그룹의 제2코딩 데이터는 이진수 1이고 제2양자화 계수가 -1이면 하위 비트 그룹의 제3코딩 데이터는 이진수 0이고, 제2양자화 계수가 양수이고 +1 보다 큰 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들이고, 제2양자화 계수가 음수이고 -1 보다 작은 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수의 절대값 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들로 구성된다.
도 5는 본 발명의 영상 압축 방법의 제2실시례의 순서도 이다.
도 5의 제2실시례인 본 발명의 영상 압축 방법은 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하는 웨이블렛 변환단계(S10a), 웨이블렛 변환된 영상 데이터를 양자화하여 양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계(S20a), 순차적으로 입력되는 양자화 데이터의 양자화 계수들이 0 인지를 판단하는 제로 계수 판단단계(S30a), 제로 계수 판단단계(S71a)에서 양자화 계수가 0 이면 0 인 양자화 계수의 수를 카운팅하는 카운팅 단계(S73a), 카운팅 단계(S73a)에서 카운팅한 수를 이진수의 데이터로 코딩하여 제1압축 데이터를 발생시키고, 카운팅 단계(S73a)에서 카운팅한 수를 리셋시키는 제1압축단계(S75a) 및 제로 계수 판단단계(S71a)에서 양자화 계수가 0 이 아니고, 카운팅 단계(S73a)에서 카운팅한 양자화 계수의 수가 없으면 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 코딩하는 제2압축단계(S77a)로 구성된다.
제1압축단계(S75a)의 제1압축 데이터는 이진수 0를 최상위 비트에 놓고, 카운팅 단계(S73a)에서 카운팅한 수를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 카운팅한 수의 최하위 두비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는다.
코딩 테이블은 도 9에 도시된 바와 같이 양자화 계수에 따라 다수의 비트들로 구성된 상위 비트 그룹과 다수의 비트들로 구성된 하위 비트 그룹으로 구성된 코딩 데이터들로 이루어지며, 양자화 계수의 절대값이 1이면 상위 비트 그룹의 제1코딩 데이터는 이진수 11이고 양자화 계수의 절대값이 증가함에 따라 제1코딩 데이터의 이진수 1과 1사이에 이진수 0를 삽입하며 이진수 0가 삽입되는 수는 양자화 계수의 절대값에서 십진수 1을 감산하여 감산될 결과를 이진수로 변환시킨 유효 비트의 수이고, 양자화 계수가 +1이면 하위 비트 그룹의 제2코딩 데이터는 이진수 1이고 양자화 계수가 -1이면 하위 비트 그룹의 제3코딩 데이터는 이진수 0이고, 제2양자화 계수가 양수이고 +1 보다 큰 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들이고, 양자화 계수가 음수이고 -1 보다 작은 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {양자화 계수의 절대값 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들로 구성된다.
도 6은 본 발명의 영상 압축 방법의 제3실시례의 순서도 이다.
도 6의 제3실시례인 본 발명의 영상 압축 방법은 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하는 웨이블렛 변환단계(S10a), 웨이블렛 변환된 영상 데이터를 양자화하여 양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계(S20a), 양자화 데이터 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 발생시키는 비교단계(S30a), 비교단계(S30a)에서 발생된 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화계수를 감산한 감산 상수를 발생시키는 감산단계(S40a) 및 양자화 데이터의 각 양자화 계수들로부터 감산단계(S34a)에서 발생된 감산 상수를 감산하여 양자화 데이터를 압축시키는 압축단계(S50a)로 구성된다.
도 7은 본 발명의 영상 복원 장치의 구성도 이다.
도 7의 본 발명의 영상 복원 장치는 영상 압축 데이터를 수신하여 수신된 영상 압축 데이터가 로우 압축 데이터(LCD) 인지 하이 압축 데이터(HCD) 인지를 판단하여 로우 압축 데이터(LCD) 및 하이 압축 데이터(HCD)를 출력하는 제1 판단부(100), 제1 판단부(100)의 로우 압축 데이터(LCD)를 수신하여 수신된 로우 압축 데이터(LCD)에 감산 상수(DT)를 가산하여 제1양자화 데이터(QN1)로 변환시키는 가산부(110), 제1 판단부(100)의 하이 압축 데이터(HCD)를 수신하여 수신된 하이 압축 데이터가 제1압축 데이터(C1) 인지 제2압축 데이터(C2) 인지를 판단하여 제1압축 데이터(C1) 및 제2압축 데이터(C2)를 출력하는 제2 판단부(120), 제2 판단부(120)의 제1압축 데이터(C1)를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들(ZO)을 출력하는 제1복원부(130), 제2 판단부(120)의 제2압축 데이터(C2)를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화 계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터(QN2)를 출력하는 제2복원부(140), 제1양자화 데이터(QN1), 제로 양자화 데이터(ZO) 및 제2양자화 데이터(QN2)를 수신하여 제1양자화 데이터(QN1)를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1)를 출력하고, 제로 양자화 데이터(ZO) 및 제2양자화 데이터(QN2)를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상데이터(WD2)를 출력하는 역양자화부(150) 및 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1) 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터(ID)를 출력하는 웨이블렛 역변환부(160)로 구성된다.
제로 양자화 데이터(ZO)는 제1압축 데이터(C1)가 이진수 0이면 양자화 계수가 0 인 제로 양자화 계수들로 이루어지거나 제1압축 데이터(C1)의 값에 따라 해당하는 값 만큼의 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들로 이루어진다. 또는 제로 양자화 데이터(ZO)는 제1압축 데이터(C1) 중 최상위 비트로부터 3비트씩마다 나누어 3비트들 중 첫 번째 비트를 제외한 나머지 비트들로 이루어진 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환시켜 역으로 변환된 데이터 값에 따라 해당하는 값 만큼의 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들로 이루어진다.
도 8은 본 발명의 영상 복원 방법의 순서도 이다.
도 8의 본 발명의 영상 복원 방법은 영상 압축 데이터를 수신하여 수신된 영상 압축 데이터가 로우 압축 데이터(LCD) 인지 하이 압축 데이터(HCD) 인지를 판단하는 제1 판단 단계(S100), 제1 판단단계(S100)의 로우 압축 데이터(LCD)에 감산 상수를 가산하여 제1양자화 데이터로 변환시키는 가산단계(S110), 제1 판단단계(S100)의 하이 압축 데이터(HCD)가 제1압축 데이터(C1) 인지 제2압축 데이터(C2) 인지를 판단하는 제2 판단 단계(S120), 제2 판단단계(S120)의 제1압축 데이터를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들을 출력하는 제1복원 단계(S130), 제2 판단단계(S130)의 제2압축 데이터를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화 계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터를 출력하는 제2복원 단계(S140), 제1양자화 데이터, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 제1양자화 데이터를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하고, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하는 역양자화단계(S150) 및 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터를 출력하는 웨이블렛 역변환단계(S160)로 구성된다.
상기의 구성에 따른 본 발명인 영상 압축/복원 장치 및 그 방법의 동작은 다음과 같다.
도 3의 본 발명의 영상 압축 장치의 동작은 다음과 같다.
웨이블렛 변환부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 디지털 영상 데이터(ID)를 수신하여 디지털 영상 데이터(ID)를 적어도 1단계 이상, 바람직하기는 3단계로 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역(LL)과 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역으로 구분하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1) 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 출력한다. 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1)는 원래의 영상 데이터와 가장 근접한 데이터이다. 양자화부(20)는 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1,WD2)를 수신하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1)를 양자화하여 제1양자화 계수들(QUAN1)로 구성된 제1양자화 데이터(QN1)를 출력하고, 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 양자화하여 제2양자화 계수들(QUAN2)로 구성된 제2양자화 데이터(QN2)를 출력한다. 제1양자화데이터(QN1)의 제1양자화 계수들(QUAN1)의 값은 다양한 값을 가지며, 제2양자화 데이터(QN2)의 제2양자화 계수들(QUAN2)은 대부분 0에서 ±10의 범위내의 값을 가진다. 비교부(30)는 다양한 값을 가진 제1양자화 데이터(QN1)의 제1양자화 계수들(QUAN1)을 비교하여 제1양자화 계수들(QUAN1) 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수(MAX)와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수(MIN)를 출력한다. 감산부(40)는 비교부(30)의 출력인 최대 양자화 계수(MAX)와 최소 양자화 계수(MIN)를 수신하여 최대 양자화 계수(MAX)로부터 최소 양자화 계수(MIN)를 감산한 감산 상수(DT)를 출력한다. 로우 데이터 압축부(50)는 제1양자화 데이터(QN1) 및 감산 상수(DT)를 수신하여 제1양자화 데이터(QN1)의 제1양자화 계수들(QUAN1)로부터 감산 상수(DT)를 감산하여 제1양자화 데이터(QN1)를 압축시킨 로우 압축데이터(LCD)를 출력한다. 즉, 로우 데이터 압축부(50)는 다양한 값을 갖는 각각의 제1양자화 데이터(QN1)로부터 감산상수(DT)를 각각 감산하여 제1양자화 데이터(QN1)의 각각의 제1양자화 계수들(QUAN1)을 압축 코딩할 수 있다. 하이 데이터 압축부(60)는 제2양자화 데이터(QN2)의 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 가장 많이 분포하고 있는 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩한 제1압축 데이터 및 그 이외의 제2양자화 계수들(QUAN2)에 대해서는 도 9에 도시된 바와 같이 양자화 계수에 따라 미리 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 제2양자화 계수들(QUAN2)을 코딩한 제2압축 데이터를 순차적으로 발생시켜 제1압축 데이터와 제2압축 데이터로 구성된 하이 압축데이터(HCD)를 출력하여 메모리에 저장한다.
선택부(70)는 메모리에 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 압축된 영상데이터를 구분하여 저장하기 위해 영역 선택 신호(RS)에 따라 로우 압축데이터(LCD) 및 하이 압축데이터(HCD)를 선택하여 압축 영상 데이터(CD)를 출력하여 메모리에 저장한다.
제1압축 데이터는 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들의 경우 제로 양자화 계수 각각에 대해 이진수 0로 코딩할 수 있고, 또는 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 제로 양자화 계수는 연속하여 나타날 확률이 높으므로 연속된 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들의 수를 카운터하여 연속되는 제로 양자화 계수들을 카운터한 수로 코딩하여 압축율을 높일 수 있다. 예를 들어 제1압축 데이터는 제2양자화 계수들(QUAN2) 중 이 연속하여 10개의 제로 양자화 계수들일 경우 이진수 1010으로 코딩할 수 있으므로 제로 양자화 계수마다 이진수 0로 코딩하는 것 보다 비트 수를 줄일 수 있다.
또한 제로 양자화 계수들을 카운터한 수로 코딩하는 경우 제로 양자화 계수들을 구분하기 위해 카운터한 이진수의 데이터 의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환하고, 역으로 변환된 데이터를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최하위 비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는다. 즉, 상기의 예인 카운터한 수가 10인 경우 10은 이진수 1010이므로, 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환시킨 0101을 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하여 10개의 제로 양자화 계수들은 001001 으로 코딩한다.
도 9는 본 발명의 영상 압축 및 영상 복원을 위한 코딩 테이블로 도 9에 도시된 바와 같이 제2양자화 계수들(QUAN2)에 따라 다수의 비트들로 구성된 상위 비트 그룹(MSBG)과 다수의 비트들로 구성된 하위 비트 그룹(LSBG)으로 구성된 코딩 데이터들로 이루어지며, 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값이 1이면 상위 비트 그룹(MSBG)의 제1코딩 데이터는 이진수 11이고 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값이 증가함에 따라 제1코딩 데이터의 이진수 1과 1사이에 이진수 0를 삽입하며 이진수 0가 삽입되는 수는 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값에서 십진수 1을 감산하고 감산될 결과를 이진수로 변환시킨 유효 비트의 수이고, 제2양자화 계수(QUAN2)가 +1이면 하위 비트 그룹(LSBG)의 제2코딩 데이터는 이진수 1이고 제2양자화 계수(QUAN2)가 -1이면 하위 비트 그룹(LSBG)의 제3코딩 데이터는 이진수 0이고, 제2양자화 계수(QUAN2)가 양수이고 +1 보다 큰 경우 하위 비트 그룹(LSBG)의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들이고, 제2양자화 계수(QUAN2)가 음수이고 -1 보다 작은 경우 하위 비트 그룹(LSBG)의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수의 절대값 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들로 이루어진다. 즉, 양자화 계수가 + 1 또는 - 1 인 경우 각각 110, 111로 코딩하고, + 1 및 - 1을 제외한 제2양자화 계수(QUAN2)에 대해서는 다음과 같은 방법에 의해 코딩한다.
예를 들어 + 6 인 양자화 계수의 상위 비트 그룹(MSBG)의 제1코딩 데이터는 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값인 6에서 십진수 1을 감산하고 감산될 결과인 5를 이진수로 변환시킨 데이터 101의 유효 비트의 수는 3이므로 + 1의 상위 비트그룹(MSBG)의 제1코딩 데이터 11에서 1과 1사이에 이진수 000을 삽입시킨 10001 이다. 하위 비트 그룹(LSBG)의 제1코딩 데이터는 {제2양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들 이므로 {6-(2(3-1)+ 1)*2 + 1}=3 이고, 3의 이진수는 011 이므로 하위 비트 그룹(LSBG)의 제1코딩 데이터는 011 이다. 따라서 + 6 인 양자화 계수의 제1코딩 데이터는 10001011 이다.
상기와 동일한 방법에 의해 - 6 인 양자화 계수의 상위 비트 그룹(MSBG)의 제1코딩 데이터는 제2양자화 계수(QUAN2)의 절대값인 6에서 십진수 1을 감산하고 감산될 결과인 5를 이진수로 변환시킨 데이터 101의 유효 비트의 수는 3이므로 - 1의 상위 비트 그룹(MSBG)의 제1코딩 데이터 11에서 1과 1사이에 이진수 000을 삽입시킨 10001 이고, 하위 비트 그룹(LSBG)의 제1코딩 데이터는 {제2양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들 이므로 {6-(2(3-1)+ 1)*2}=2 이고, 2의 이진수는 010 이므로 하위 비트 그룹(LSBG)의 제1코딩 데이터는 010 이다. 따라서 - 6 인 양자화 계수의 제1코딩 데이터는 10001010 이다.
상기와 같은 방법에 의해 제2양자화 계수들 ±1 에서 ±256의 값을 코딩할 수 있다.
도 4의 제1실시례인 본 발명의 영상 압축 방법의 동작은 다음과 같다.
웨이블렛 변환단계(S10)는 디지털 영상 데이터를 수신하여 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터와 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터로 구분한다. 양자화 단계(S20)는 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화 하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화 하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터를 발생시킨다. 양자화 데이터 판단단계(S30)는 양자화 단계(S20)에서 발생되는 제1양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 현재 수신된 양자화 데이터가 제1양자화 데이터 또는 제2양자화 데이터인지를 판별한다. 비교단계(S40)는 양자화 데이터 판단단계(S30)에서 현재 수신된 양자화 데이터가 제1양자화 데이터이면 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 발생시킨다. 감산단계(S50)는 비교단계(S40)에서 발생된 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 발생시킨다. 로우 데이터 압축단계(S60)는 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들로부터 감산단계(S50)에서 발생된 감산 상수를 감산하여 제1양자화 데이터를 압축시킨다. 하이 데이터 압축단계(S70)는 로우 압축데이터를 발생시키는 로우 데이터 및 양자화 데이터 판단단계(S30)에서 현재 수신된 양자화 데이터가 제2양자화 데이터이면 순차적으로 입력되는 제2양자화 계수들 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩하고, 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들을 코딩하여 하이 압축데이터를 발생시킨다.
압축 데이터 선택단계(S80)는 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역을 구분하는 영역 선택 신호에 따라 로우 압축데이터 및 하이 압축데이터를 선택하여 메모리에 압축 데이터를 저장한다.
하이 데이터 압축단계(S70)의 제로 계수 판단단계(S71)는 순차적으로 입력되는 각각의 제2양자화 계수들이 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수인지를 판단한다. 카운팅 단계(S73)는 제로 계수 판단단계(S71)에서 제2양자화 계수가 제로 양자화 계수이면 제로 양자화 계수의 수를 카운팅한다. 제1압축단계(S75)는 카운팅 단계(S73)에서 카운팅한 수를 이진수의 데이터로 코딩하여 제1압축 데이터를 발생시키고, 카운팅 단계(S73)에서 카운팅한 수를 리셋시킨다. 제2압축단계(S77)는 제로 계수 판단단계(S71)에서 제2양자화 계수가 제로 양자화 계수가 아니고, 카운팅 단계(S73)에서 카운팅한 양자화 계수의 수가 제로이면 제2양자화 계수를 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 코딩한다.
제1압축단계(S75)의 제1압축 데이터는 카운팅 단계(S73)에서 카운팅 한 이진수의 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환하고, 역으로 변환된 데이터를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최하위 비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는다.
또한 하이 데이터 압축단계(S70)는 제로 양자화 계수들의 코딩은 제로 양자화 계수들을 이진수 0로 코딩할 수 있다.
코딩 테이블에 의한 제2양자화 계수의 코딩은 상기에서 설명한 바와 동일하다.
따라서 도 3 및 도 4의 본 발명의 영상 압축 장치 및 그 방법은 웨이블렛 변환에 의한 가장 낮은 주파수를 갖는 영역의 제1양자화 계수 데이터와 그 이외의 영역의 제2양자화 계수 데이터를 구분하여 서로 다른 방법에 의해 압축함으로서 효율적으로 영상 데이터를 압축할 수 있고, 압축된 데이터를 저장하기 위한 메모리의 사용을 최소화 할 수 있고, 코딩 테이블에 의해 양자화 계수 데이터를 코딩함으로써 허프만 트리를 구현할 필요가 없으므로 계산량을 최소화 할 수 있고, 이를 구현하기 위한 회로를 단순화시킬 수 있다.
도 5의 제2실시례인 본 발명의 영상 압축 방법의 동작은 도 4의 제1실시례인 본 발명의 영상 압축 방법의 동작과 동일하다. 다만, 도 5의 제2실시례인 본 발명의 영상 압축 방법은 양자화 단계(S20a)에서 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터와 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 각각 양자화 시킨 후 모든 양자화 계수들에 대해서 0값을 갖는 양자화 계수가 있는지를 판단함으로써 도 4의 제1실시례인 본 발명의 영상 압축 방법과 동일하게 제로 계수 판단단계(S30a), 카운팅 단계(S73a), 제1압축단계(S75a) 및 제2압축단계(S77a)를 진행한다.
따라서 도 5의 제2실시례인 본 발명의 영상 압축 방법은 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화 시킨 양자화 계수들에서 0값을 갖는 양자화 계수들이 많은 경우 도 4에 비해 압축율을 증가시킬 수 있다.
도 6의 본 발명의 영상 압축 방법의 제3실시례의 동작은 도 4의 제1실시례인본 발명의 영상 압축 방법의 동작과 동일하다. 다만, 도 6의 제3실시례인 본 발명의 영상 압축 방법은 양자화 단계(S20a)에서 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터와 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 각각 양자화 시킨 후 모든 양자화 계수들에 대해서 도 4의 제1실시례인 본 발명의 영상 압축 방법과 동일하게 비교단계(S30a), 감산단계(S40a) 및 압축단계(S50a)를 진행한다.
따라서 도 6의 본 발명의 영상 압축 방법은 압축율은 저조하나 원영상의 복원시 원영상을 정확하게 복원할 수 있다.
도 7은 본 발명의 영상 복원 장치 및 도 8의 본 발명의 영상 복원 방법은 도 3 및 도 4의 본 발명의 영상 압축 장치 및 그 방법을 역으로 진행한 것이다.
도 7의 본 발명의 영상 복원 장치의 동작은 다음과 같다.
제1 판단부(100)는 영상 압축 데이터(CD)를 수신하여 수신된 영상 압축 데이터(CD)가 로우 압축 데이터(LCD) 인지 하이 압축 데이터(HCD) 인지를 판단하여 로우 압축 데이터(LCD) 및 하이 압축 데이터(HCD)를 출력한다. 가산부(110)는 제1 판단부(100)의 로우 압축 데이터(LCD)를 수신하여 수신된 로우 압축 데이터(LCD)에 상기의 영상 압축 장치에 의해서 구해진 감산 상수(DT)를 가산하여 제1양자화 데이터(QN1)로 변환시킨다. 제2 판단부(120)는 제1 판단부(100)의 하이 압축 데이터(HCD)를 수신하여 수신된 하이 압축 데이터가 제1압축 데이터(C1) 인지 제2압축 데이터(C2) 인지를 판단하여 제1압축 데이터(C1) 및 제2압축 데이터(C2)를 출력한다. 제1복원부(130)는 제2 판단부(120)의 제1압축 데이터(C1)를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들(ZO)을 출력한다. 제2복원부(140)는 제2판단부(120)의 제2압축 데이터(C2)를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화 계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터(QN2)를 출력한다. 역양자화부(150)는 제1양자화 데이터(QN1), 제로 양자화 데이터(ZO) 및 제2양자화 데이터(QN2)를 수신하여 제1양자화 데이터(QN1)를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1)를 출력하고, 제로 양자화 데이터(ZO) 및 제2양자화 데이터(QN2)를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 출력한다. 웨이블렛 역변환부(160)는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD1) 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터(WD2)를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터(ID)를 출력한다.
제로 양자화 데이터(ZO)는 제1압축 데이터(C1)가 이진수 0이면 양자화 계수가 0 인 제로 양자화 계수들로 이루어지거나 제1압축 데이터(C1)의 값에 따라 해당하는 값 만큼의 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들로 이루어진다. 즉, 제1압축 데이터(C1)의 값이 1010 이면 십진수 10이므로 제로 양자화 계수들은 연속하여 10개인 것을 알 수 있다.
또는 제로 양자화 데이터(ZO)는 제1압축 데이터(C1) 중 최상위 비트로부터 3비트씩마다 나누어 3비트들 중 첫 번째 비트를 제외한 나머지 비트들로 이루어진 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환시켜 역으로 변환된 데이터 값에 따라 해당하는 값 만큼의 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들로 이루어진다.
도 8의 본 발명의 영상 복원 방법의 동작은 다음과 같다.
제1 판단 단계(S100)는 영상 압축 데이터가 로우 압축 데이터(LCD) 인지 하이 압축 데이터(HCD) 인지를 판단한다. 가산단계(S110)는 제1 판단단계(S100)의 로우 압축 데이터(LCD)에 감산 상수(DT)를 가산하여 제1양자화 데이터로 변환시킨다. 제2 판단 단계(S120)는 제1 판단단계(S100)의 하이 압축 데이터(HCD)가 제1압축 데이터(C1) 인지 제2압축 데이터(C2) 인지를 판단한다. 제1복원 단계(SS130)는 제2 판단단계(S120)의 제1압축 데이터를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들을 출력한다. 제2복원 단계(S140)는 제2 판단단계(S120)의 제2압축 데이터를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화 계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터를 출력한다. 역양자화단계(S150)는 제1양자화 데이터, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 제1양자화 데이터를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하고, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력한다. 웨이블렛 역변환단계(S160)는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터를 출력한다.
본 발명의 영상 압축/복원 장치 및 그 방법은 웨이블렛 변환에 의한 가장 낮은 주파수를 갖는 영역의 제1양자화 계수 데이터와 그 이외의 영역의 제2양자화 계수 데이터를 구분하여 서로 다른 방법에 의해 압축함으로서 효율적으로 영상 데이터를 압축할 수 있고, 압축된 데이터를 저장하기 위한 메모리의 사용을 최소화 할 수 있고, 코딩 테이블에 의해 양자화 계수 데이터를 코딩함으로써 허프만 트리를구현할 필요가 없으므로 계산량을 최소화 할 수 있고, 이를 구현하기 위한 회로를 단순화시킬 수 있다.

Claims (22)

  1. 디지털 영상 데이터를 수신하여 상기의 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역과 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역으로 구분하여 출력하는 웨이블렛 변환수단 및 상기의 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화 하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터를 출력하고 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화 하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터를 출력하는 양자화 수단으로 구성된 영상 데이터 압축 장치에 있어서,
    상기의 제1양자화 데이터를 수신하여 상기의 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 출력하는 비교 수단;
    상기의 비교수단의 출력인 최대 양자화 계수와 최소 양자화 계수를 수신하여 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 출력하는 감산수단;
    상기의 제1양자화 데이터 및 감산 상수를 수신하여 상기의 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들로부터 상기의 감산 상수를 감산하여 상기의 제1양자화 데이터를 압축시킨 로우 압축데이터를 출력하는 로우 데이터 압축수단; 및
    상기의 제2양자화 데이터의 제2양자화 계수들을 순차적으로 수신하여 상기의제2양자화 계수들 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩한 제1압축 데이터와 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들을 코딩하여 제2압축 데이터를 순차적으로 발생시켜 하이 압축데이터를 출력하는 하이 데이터 압축수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 영상 데이터 압축 장치는 상기의 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역을 구분하는 영역 선택 신호, 상기의 로우 압축데이터 및 하이 압축데이터를 수신하여 상기의 영역 선택 신호에 따라 로우 압축데이터 및 하이 압축데이터를 선택하여 압축 영상 데이터를 출력하는 선택수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기의 제1압축 데이터는 제2양자화 계수들 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 이진수 0로 코딩하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기의 제1압축 데이터는 제2양자화 계수들 중 연속된 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들의 수를 카운터하여 연속되는 제로 양자화 계수들을 카운터한 수로 코딩하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기의 제1압축 데이터는 상기의 카운터한 이진수의 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환하고, 역으로 변환된 데이터를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최하위 비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기의 웨이블렛 변환은 3단계로 하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기의 코딩 테이블은 제2양자화 계수에 따라 다수의 비트들로 구성된 상위 비트 그룹과 다수의 비트들로 구성된 하위 비트 그룹으로 구성된 코딩 데이터들로 이루어지며, 제2양자화 계수의 절대값이 1이면 상위 비트 그룹의 제1코딩 데이터는 이진수 11이고 제2양자화 계수의 절대값이 증가함에 따라 제1코딩 데이터의 이진수 1과 1사이에 이진수 0를 삽입하며 이진수 0가 삽입되는 수는 제2양자화 계수의 절대값에서 십진수 1을 감산하여 감산될 결과를 이진수로 변환시킨 유효 비트의 수이고, 제2양자화 계수가 +1이면 하위 비트 그룹의 제2코딩 데이터는 이진수 1이고 제2양자화 계수가 -1이면 하위 비트 그룹의 제3코딩 데이터는 이진수 0이고, 제2양자화 계수가 양수이고 +1 보다 큰 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들이고, 제2양자화 계수가 음수이고 -1 보다 작은 경우 하위비트 그룹의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수의 절대값 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들 인 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 장치.
  8. 디지털 영상 데이터를 수신하여 상기의 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하여 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역과 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역으로 구분하는 웨이블렛 변환단계 및 상기의 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화 하여 제1양자화 계수들로 구성된 제1양자화 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 양자화 하여 제2양자화 계수들로 구성된 제2양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계로 구성된 영상 데이터 압축 방법에 있어서,
    상기의 양자화 단계에서 발생되는 제1양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 현재 수신된 양자화 데이터가 상기의 제1양자화 데이터 또는 제2양자화 데이터인지를 판별하는 양자화 데이터 판단단계;
    상기의 양자화 데이터 판단단계에서 현재 수신된 양자화 데이터가 상기의 제1양자화 데이터이면 상기의 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들을 비교하여 제1양자화 계수들 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 발생시키는 비교단계;
    상기의 비교단계에서 발생된 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 발생시키는 감산단계;
    상기의 제1양자화 데이터의 제1양자화 계수들로부터 상기의 감산단계에서 발생된 감산 상수를 감산하여 제1양자화 데이터를 압축시킨 로우 압축데이터를 발생시키는 로우 데이터 압축단계; 및
    상기의 양자화 데이터 판단단계에서 현재 수신된 양자화 데이터가 상기의 제2양자화 데이터이면 순차적으로 입력되는 제2양자화 계수들 중 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들을 코딩하고, 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제로 양자화 계수 이외의 제2양자화 계수들을 코딩하여 하이 압축데이터를 발생시키는 하이 데이터 압축단계를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기의 영상 데이터 압축 방법은 상기의 제1웨이블렛 영역과 제2웨이블렛 영역을 구분하는 영역 선택 신호, 상기의 로우 압축데이터 및 하이 압축데이터를 상기의 영역 선택 신호에 따라 로우 압축데이터 및 하이 압축데이터를 선택하는 압축 데이터 선택단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기의 하이 데이터 압축단계는
    순차적으로 입력되는 각각의 제2양자화 계수들이 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수인지를 판단하는 제로 계수 판단단계;
    상기의 제로 계수 판단단계에서 제2양자화 계수가 제로 양자화 계수이면 제로 양자화 계수의 수를 카운팅하는 카운팅 단계;
    상기의 카운팅 단계에서 카운팅한 수를 이진수의 데이터로 코딩하여 제1압축 데이터를 발생시키고, 상기의 카운팅 단계에서 카운팅한 수를 리셋시키는 제1압축단계; 및
    상기의 제로 계수 판단단계에서 제2양자화 계수가 제로 양자화 계수가 아니고, 상기의 카운팅 단계에서 카운팅한 양자화 계수의 수가 제로이면 제2양자화 계수를 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 코딩하는 제2압축단계를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기의 하이 데이터 압축단계의 제로 양자화 계수들의 코딩은 제로 양자화 계수들을 이진수 0로 코딩하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기의 제1압축단계의 제1압축 데이터는 상기의 카운팅 단계에서 카운팅 한 이진수의 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환하고, 역으로 변환된 데이터를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최하위 비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기의 코딩 테이블은 제2양자화 계수에 따라 다수의 비트들로 구성된 상위 비트 그룹과 다수의 비트들로 구성된 하위 비트 그룹으로 구성된 코딩 데이터들로 이루어지며, 제2양자화 계수의 절대값이 1이면 상위 비트 그룹의 제1코딩 데이터는 이진수 11이고 제2양자화 계수의 절대값이 증가함에 따라 제1코딩 데이터의 이진수 1과 1사이에 이진수 0를 삽입하며 이진수 0가 삽입되는 수는 제2양자화 계수의 절대값에서 십진수 1을 감산하여 감산될 결과를 이진수로 변환시킨 유효 비트의 수이고, 제2양자화 계수가 +1이면 하위 비트 그룹의 제2코딩 데이터는 이진수 1이고 제2양자화 계수가 -1이면 하위 비트 그룹의 제3코딩 데이터는 이진수 0이고, 제2양자화 계수가 양수이고 +1 보다 큰 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들이고, 제2양자화 계수가 음수이고 -1 보다 작은 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {제2양자화 계수의 절대값 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들 인 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  14. 디지털 영상 데이터를 수신하여 상기의 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하는 웨이블렛 변환단계 및 상기의 웨이블렛 변환된 영상 데이터를 양자화 하여 양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계로 구성된 영상 데이터 압축 방법에 있어서,
    순차적으로 입력되는 양자화 데이터의 양자화 계수들이 0 인지를 판단하는 제로 계수 판단단계;
    상기의 제로 계수 판단단계에서 양자화 계수가 0 이면 0 인 양자화 계수의 수를 카운팅하는 카운팅 단계;
    상기의 카운팅 단계에서 카운팅한 수를 이진수의 데이터로 코딩하여 제1압축 데이터를 발생시키고, 상기의 카운팅 단계에서 카운팅한 수를 리셋시키는 제1압축단계; 및
    상기의 제로 계수 판단단계에서 양자화 계수가 0 이 아니고, 상기의 카운팅 단계에서 카운팅한 양자화 계수의 수가 없으면 양자화 계수에 따라 압축 코드가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 코딩하는 제2압축단계를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기의 제1압축단계의 제1압축 데이터는 상기의 카운팅 단계에서 카운팅한 이진수의 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환하고, 역으로 변환된 데이터를 2비트씩 나누어 2비트씩마다 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최상위 비트 앞에 이진수 0를 삽입하고, 역으로 변환된 데이터의 최하위 비트 다음에는 이진수 0를 삽입하지 않는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기의 코딩 테이블은 양자화 계수에 따라 다수의 비트들로 구성된 상위 비트 그룹과 다수의 비트들로 구성된 하위 비트 그룹으로 구성된 코딩 데이터들로 이루어지며, 양자화 계수의 절대값이 1이면 상위 비트 그룹의 제1코딩 데이터는 이진수 11이고 양자화 계수의 절대값이 증가함에 따라 제1코딩 데이터의 이진수 1과 1사이에 이진수 0를 삽입하며 이진수 0가 삽입되는 수는 양자화 계수의 절대값에서 십진수 1을 감산하여 감산될 결과를 이진수로 변환시킨 유효 비트의 수이고, 양자화 계수가 +1이면 하위 비트 그룹의 제2코딩 데이터는 이진수 1이고 양자화 계수가 -1이면 하위 비트 그룹의 제3코딩 데이터는 이진수 0이고, 제2양자화 계수가 양수이고 +1 보다 큰 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {양자화 계수 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2 + 1}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들이고, 양자화 계수가 음수이고 -1 보다 작은 경우 하위 비트 그룹의 코딩 데이터는 {양자화 계수의 절대값 - (2(유효 비트의 수 - 1)+ 1)*2}에 의해 구한 십진수를 이진수로 변환시킨 비트들 인 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  17. 디지털 영상 데이터를 수신하여 상기의 디지털 영상 데이터를 적어도 1단계 이상의 웨이블렛 변환하는 웨이블렛 변환단계 및 상기의 웨이블렛 변환된 영상 데이터를 양자화 하여 양자화 데이터를 발생시키는 양자화 단계로 구성된 영상 데이터 압축 방법에 있어서,
    상기의 양자화 데이터 중 양자화 계수가 가장 큰 값을 갖는 최대 양자화 계수와 가장 작은 값을 갖는 최소 양자화 계수를 발생시키는 비교단계;
    상기의 비교단계에서 발생된 최대 양자화 계수로부터 최소 양자화 계수를 감산한 감산 상수를 발생시키는 감산단계; 및
    상기의 양자화 데이터의 각 양자화 계수들로부터 상기의 감산단계에서 발생된 감산 상수를 감산하여 양자화 데이터를 압축시키는 압축단계를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 데이터 압축 방법.
  18. 영상 압축 데이터를 수신하여 원 영상으로 복원하기 위한 디지털 영상 데이터를 출력하는 영상 복원 장치에 있어서,
    상기의 영상 압축 데이터를 수신하여 상기의 수신된 영상 압축 데이터가 로우 압축 데이터인지 하이 압축 데이터인지를 판단하여 로우 압축 데이터 및 하이 압축 데이터를 출력하는 제1 판단수단;
    상기의 제1 판단수단의 로우 압축 데이터를 수신하여 수신된 로우 압축 데이터에 감산 상수를 가산하여 제1양자화 데이터로 변환시키는 가산수단;
    상기의 제1 판단수단의 하이 압축 데이터를 수신하여 수신된 하이 압축 데이터가 제1압축 데이터인지 제2압축 데이터인지를 판단하여 제1압축 데이터 및 제2압축 데이터를 출력하는 제2 판단수단;
    상기의 제2 판단수단의 제1압축 데이터를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들을 출력하는 제1복원수단;
    상기의 제2 판단수단의 제2압축 데이터를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터를 출력하는 제2복원수단;
    상기의 제1양자화 데이터, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 상기의 제1양자화 데이터를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하고, 상기의 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하는 역양자화수단; 및
    상기의 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터를 출력하는 웨이블렛 역변환수단을 구비한 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기의 제로 양자화 데이터는 제1압축 데이터가 이진수 0이면 양자화 계수가 0 인 제로 양자화 계수들로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 데이터 복원 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기의 제로 양자화 데이터는 제1압축 데이터의 값에 따라 해당하는 값 만큼의 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 데이터 복원 장치.
  21. 제18항에 있어서, 상기의 제로 양자화 데이터는 제1압축 데이터 중 최상위비트로부터 3비트씩마다 나누어 3비트들 중 첫 번째 비트를 제외한 나머지 비트들로 이루어진 데이터의 최상위 비트에서 최하위 비트를 역으로 변환시켜 역으로 변환된 데이터 값에 따라 해당하는 값 만큼의 0 인 값을 갖는 제로 양자화 계수들로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 데이터 복원 장치.
  22. 영상 압축 데이터를 복원하여 디지털 영상 데이터를 발생시키는 영상 복원 방법에 있어서,
    상기의 영상 압축 데이터를 수신하여 상기의 수신된 영상 압축 데이터가 로우 압축 데이터인지 하이 압축 데이터인지를 판단하는 제1 판단 단계;
    상기의 제1 판단단계의 로우 압축 데이터를 수신하여 수신된 로우 압축 데이터에 감산 상수를 가산하여 제1양자화 데이터로 변환시키는 가산단계;
    상기의 제1 판단단계의 하이 압축 데이터를 수신하여 수신된 하이 압축 데이터가 제1압축 데이터인지 제2압축 데이터인지를 판단하는 제2 판단 단계;
    상기의 제2 판단단계의 제1압축 데이터를 수신하여 0 인 값을 갖는 제로 양자화 데이터들을 출력하는 제1복원 단계;
    상기의 제2 판단단계의 제2압축 데이터를 수신하여 압축 코드에 따라 양자화 계수가 설정되어 있는 코딩 테이블을 참조하여 코딩 테이블에 따라 제2양자화 데이터를 출력하는 제2복원 단계;
    상기의 제1양자화 데이터, 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 수신하여 상기의 제1양자화 데이터를 역양자화 시켜 가장 낮은 주파수를 갖는 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하고, 상기의 제로 양자화 데이터 및 제2양자화 데이터를 역양자화 시켜 그 이외의 주파수를 갖는 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 출력하는 역양자화단계; 및
    상기의 제1웨이블렛 영역의 영상 데이터 및 제2웨이블렛 영역의 영상 데이터를 수신하여 웨이블렛 역변환하여 복원된 디지털 영상 데이터를 출력하는 웨이블렛 역변환단계를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법.
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