KR100518849B1

KR100518849B1 - 영상 압축 및 복원 방법

Info

Publication number: KR100518849B1
Application number: KR10-2004-0013940A
Authority: KR
Inventors: 김민섭; 이진수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2005-09-30
Also published as: US20050196056A1; CN1664862A; RU2005105433A; EP1571852A3; EP1571852A2; KR20050088568A

Abstract

고압축률과 고속 복원이 가능한 영상 압축 및 복원 방법이 개시된다.

본 발명의 영상 압축 방법은, 입력 영상을 서브샘플링(sub-sampling)하여 다수의 분할 영상으로 분할하는 단계; 상기 다수의 분할 영상 중 첫 번째 분할 영상은 전 픽셀을 이용하여 차이 값을 산출하고, 나머지 분할 영상들은 상기 첫 번째 분할 영상을 이용하여 차이 값을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 차이 값을 압축하는 단계를 포함한다.

Description

영상 압축 및 복원 방법{Image coding and decoding method}

본 발명은 영상 처리 시스템에 관한 것으로, 특히 고압축률과 고속 복원이 가능한 영상 압축 및 복원 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 이동 통신 단말기는 점점 더 화면이 커지면서 그래픽은 더욱 향상되는 추세로 진행되고 있다. 관련 기술이 발달하면서, 이동 통신 단말기의 크기 자체는 작아지면서도 화면의 해상도는 더욱 고화질로 이루어지면서 한 픽셀(pixel)당 표현할 수 있는 칼라의 수도 점점 늘어나게 되었다.

최근에는 16비트로 표현될 수 있는 65,000 칼라에 320*240의 QVGA급 고해상도 LCD가 등장하였고, 사용자 인터페이스(UI : User Interface)도 단순한 이미지에서 3차원 이미지 또는 애니메이션으로 발전되고 있다. 이에 따라 사용자 인터페이스를 지원용 영상을 단말기 내부에 저장하기 위한 메모리 공간의 확대에 대한 요구도 점차 증가되면서, 이러한 사용자 인터페이스 화면을 위한 전용 압축 코덱(CODEC)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

UI 화면 전용 코덱의 요구 사항은 무엇보다도 빠른 복원 속도에 있다. 대부분의 UI 화면은 사용자가 버튼을 누르는 순간 곧바로 영상이 디스플레이되어야 하므로, 복원을 위한 시간이 별도로 할당됨으로 인해 사용자가 지연을 느끼지 않도록 해야 한다. 통상적으로 영상은 100ms 이내에 복원 및 디스플레이가 완료되어야 하는데, 대부분의 단말기는 ARM7, ARM8 등의 낮은 성능의 CPU에서 UI를 제어하기 때문에 JPEG과 같은 연산량이 많은 코덱은 사용될 수 없게 된다. 따라서, 일반적으로 원래의 데이터인 BITMAP을 사용하게 되는데, 이러한 BITMAP은 압축을 하지 않게 되므로 메모리 공간을 많이 차지하게 되는 단점이 지적되고 있다.

이러한 단점을 극복하기 위해 최근에는 LZW 등의 사전 기반 압축(dictionary based codec)을 응용하는 방법이 제안되었다. 이러한 사전기반 압축을 통해 영상이 빠른 속도로 복원될 수는 있지만, 압축률은 원래의 데이터 대비 1/2 내지 최대 1/5 정도로 낮아지게 된다. 이에 따라, 빠른 복원과 저 압축률을 갖는 UI 화면 전용 코덱이 현재 사용되고 있다.

이러한 사전기반 압축을 응용한 UI 화면 전용 코덱은 단순히 인위적으로 생성한 영상에 대해서는 어느 정도의 압축 성능을 갖게 되지만, 자연영상(예컨대, 사진)은 1/2도 압축이 되지 않는 문제점이 있었다.

현재, 이동 통신 단말기에 적용되는 영상은 단순한 인위적인 영상뿐만 아니라 자연 영상 등이 배경 화면으로 자주 사용되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 서브 샘플링 및 사전기반 압축을 이용하여 빠른 복원뿐만 아니라 자연 영상까지도 보다 고압축률로 압축할 수 있는 영상 압축 및 복원 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 영상 압축 방법은, 입력 영상을 서브샘플링하여 다수의 분할 영상으로 분할하는 단계; 상기 다수의 분할 영상 중 첫 번째 분할 영상은 전 픽셀을 이용하여 차이 값을 산출하고, 나머지 분할 영상들은 상기 첫 번째 분할 영상을 이용하여 차이 값을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 차이 값을 압축하는 단계를 포함한다.

상기 다수의 분할 영상에서 상기 첫 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 홀수번째 픽셀들 및 세로열의 홀수번째 필셀들로 이루어지고, 두 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 홀수번째 픽셀들 및 세로열의 짝수번째 픽셀들로 이루어지고, 세 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 짝수번째 픽셀들 및 세로열의 홀수번째 픽셀들로 이루어지며, 네 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 짝수번째 픽셀들 및 세로열의 짝수번째 픽셀들로 이루어질 수 있다.

상기 다수의 분할 영상은 칼라 요소별(예컨대, R,G,B별 또는 Y,Cb,Cr별)로 이루어질 수 있다.

상기 압축은 사전기반 압축, VLC 또는 사전기반 압축 및 VLC의 혼용 중 하나를 이용하여 수행될 수 있다.

상기 영상 압축 방법에 따르면, 상기 입력 영상이 RGB 영상인 경우, 상기 RGB 영상을 색공간 변환하여 YCbCr 영상으로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 영상 압축 방법에 따르면, 상기 산출된 차이 값을 압축하기 전에 양자화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 압축된 다수의 분할 영상을 복원하는 단계; 상기 복원된 분할 영상 중 첫 번째 분할 영상은 전 픽셀을 이용하여 더한 값을 산출하고, 나머지 분할 영상은 상기 첫 번째 분할 영상을 이용하여 더한 값을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 분할 영상을 병합하여 원영상을 생성하는 단계를 포함한다.

상기 영상 복원 방법에 따르면, 상기 복원된 영상이 YCbCr 영상인 경우, 상기 YCbCr 영상을 RGB 영상으로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 영상 복원 방법에 따르면, 상기 산출된 분할 영상을 병합하기 전에 역양자화하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 압축 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 먼저 RGB 영상을 입력받는다(S 11). 이때, 상기 RGB 영상의 각 픽셀에는 R 픽셀값, G 픽셀값, B 픽셀값이 포함되어 있다.

이에 따라, 입력된 RGB 영상을 R, G, B별 영상으로 재배열시킨다(S 12). 따라서, R 영상은 R 픽셀값들만이 포함되어 이루어지고, G 영상은 G 픽셀값들만이 포함되어 이루어지며, 또한 B 영상은 B 픽셀값들만이 포함되어 이루어지게 된다. 이때, R,G,B별 각 영상의 크기는 원 영상인 RGB 영상의 크기와 동일하다. 즉, RGB 영상의 픽셀의 개수와 각 R,G,B 별 영상의 픽셀의 개수는 동일하게 되므로, RGB 영상의 크기와 R,G,B별 영상의 크기는 동일하게 된다.

이와 같이 재배열된 R,G,B별 영상 각각을 서브샘플링을 이용하여 다수의 영상으로 분할한다(S 13).

본 발명에서는 R,G,B별 영상 각각을 4개의 분할 영상으로 분할시키게 된다. 즉, R 영상도 4개의 분할 영상으로 분할되고, G 영상도 4개의 분할 영상으로 분할되며, 또한 B 영상도 4개의 분할 영상으로 분할되게 된다. 이와 같이 분할됨으로써, 분할 영상은 R,G,B별 영상보다는 축소되게 된다. 이와 같이 분할되는 과정을 도 2, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원 영상에 대한 일 예시도이다. 도 3a 내지 도 3d는 도 2의 원 영상을 서브 샘플링을 이용하여 분할된 분할 영상에 대한 일 예시도이다.

도 2는 R,G,B별 영상 중의 하나의 영상을 도시하고 있는데 본 발명에서는 설명의 편의상 R 영상을 도시한 것으로 가정하여 설명한다. 이와 같이 R 영상에는 모두 64개의 픽셀들이 존재하게 된다. 도 2에 각 픽셀을 구분하기 위해 픽셀들에 숫자를 부여하였다.

도 2의 R 영상은 서브 샘플링을 이용하여 도 3a 내지 도 3d와 같이 모두 4개의 분할 영상으로 분할될 수 있다.

여기서, 도 3a는 첫 번째 분할 영상을 나타내고, 도 3b는 두 번째 분할 영상을 나타내고, 도 3c는 세 번째 분할 영상을 나타내며, 도 3d는 네 번째 분할 영상을 나타낸다.

이를 위해, 도 2의 R 영상에서 4개의 픽셀(예컨대, 1번 픽셀, 2번 픽셀, 9번 픽셀 및 10번 픽셀)을 기준으로 하나씩 각 분할 영상으로 배열시키게 된다.

예를 들면, 도 2의 R 영상에서 1번 픽셀은 도 3a의 첫 번째 분할 영상으로 배열되고, 2번 픽셀은 도 3b의 두 번째 분할 영상으로 배열되고, 9번 픽셀은 도 3c의 세 번째 분할 영상으로 배열되며, 10번 픽셀은 도 3d의 네 번째 분할 영상으로 배열될 수 있다.

또한, 도 2의 R 영상에서 다음 4개의 픽셀(예컨대, 3번 픽셀, 4번 픽셀, 11번 픽셀 및 12번 픽셀)을 기준으로 하나씩 각 분할 영상으로 배열될 수 있다.

예를 들면, 도 2의 R 영상에서 3번 픽셀은 도 3a의 첫 번째 분할 영상으로 배열되고, 4번 픽셀은 도 3b의 두 번째 분할 영상으로 배열되고, 11번 픽셀은 도 3c의 세 번째 분할 영상으로 배열되며, 12번 픽셀은 도 3d의 네 번째 분할 영상으로 배열될 수 있다.

서브샘플링을 이용하여 이와 같은 방법에 의해 도 2의 R 영상은 도 3a 내지 도 3d의 각 분할 영상으로 배열되게 된다. 본 발명에서는 4개의 분할 영상으로 배열되는 것으로 설명되고 있지만, 필요에 따라 8개의 분할 영상 등으로 분할될 수도 있다.

분할 영상을 살펴보면, 첫 번째 분할 영상은 R 영상의 가로열의 홀수 픽셀들과 세로열의 홀수 픽셀들로 이루어지게 되고, 두 번째 분할 영상은 R 영상의 가로열의 홀수 픽셀들과 세로열의 짝수 픽셀들로 이루어지게 되고, 세 번째 분할 영상은 R 영상의 가로열의 짝수 픽셀들과 세로열의 홀수 픽셀들로 이루어지게 되며, 네 번째 분할 영상은 R 영상의 가로열의 짝수 픽셀들과 세로열의 짝수 픽셀들로 이루어지게 됨을 알 수 있다.

이에 따라, 분할 영상은 R 영상의 가로 및 세로 당 각각 1/2로 줄어들게 되고, 픽셀들의 개수에 있어서는 1/4로 줄어들게 된다. 즉, 분할 영상은 16개의 픽셀들로 이루어지는데 반해, R 영상은 64개의 픽셀들로 이루어지게 된다.

또한, R 영상뿐만 아니라 G 영상과 B 영상도 각각 다수개의 분할 영상으로 분할되게 된다.

이와 같이, 분할 영상으로 모두 분할이 되면, 분할 영상들 중 첫 번째 영상부터 압축을 수행하게 된다.

즉, 첫 번째 분할 영상인지를 판단하고(S 14), 첫 번째 분할 영상인 경우 현재 픽셀값과 전 픽셀값과의 차이 값을 산출한다(S 15). 여기서, 첫 번째 분할 영상의 실제 모습은 도 4a와 같이 표시될 수 있다.

이때, 첫 번째 픽셀값(예컨대, 1번 픽셀값)의 앞에 픽셀값이 존재하지 않으므로, 첫 번째 픽셀값은 그대로 유지되게 된다. 그리고, 두 번째 픽셀값(예컨대, 3번 픽셀값)과 첫 번째 픽셀값과의 차이 값이 산출되어 그 결과값이 첫 번째 픽셀값 다음에 위치되게 된다. 또한, 세 번째 픽셀값(예컨대, 5번 픽셀값)과 두 번째 픽셀값과의 차이 값이 산출되어 그 결과값이 두 번째 차이 값 다음에 위치하게 된다. 이와 같은 과정에 의해 첫 번째 분할 영상에 대해 차이 값을 산출하게 된다.

이와 같이 첫 번째 분할 영상에 대한 차이 값이 모두 산출되면, 사전기반 압축을 이용하여 압축을 수행한다(S 16).

예를 들어, 현재 5개의 차이 값이 동일값을 갖게 되고, 이러한 5개의 동일 차이 값이 이전에 존재하게 되며, 현재의 5개의 차이 값으로부터 이전의 동일 차이 값과의 거리가 예컨대, 12개의 픽셀인 경우, (12, 5)로 압축되게 된다. 즉, 현재의 5개의 차이 값은 12개의 픽셀 거리에 위치하는 픽셀값들로부터 순차적으로 5개의 픽셀들과 동일하게 됨을 의미한다. 따라서, 복원시에는 (12,5)을 이용하여 복원함으로써 현재의 5개의 차이 값이 복원될 수 있다.

첫 번째 분할 영상에 대해 압축이 수행되면, 이어서 두 번째 분할 영상 내지 4번째 분할 영상에 대한 압축이 수행되게 된다.

여기서, 두 번째 내지 4번째 분할 영상에 대한 압축은 모두 동일한 과정에 의해 수행될 수 있다.

즉, 두 번째 분할 영상의 경우, 첫 번째 분할 영상의 동일 위치의 픽셀값과의 차이 값을 산출한다(S 17).

첫 번째 분할 영상과 두 번째 분할 영상의 크기가 동일하므로, 각각에 포함되는 픽셀들도 서로 대응되게 된다.

따라서, 첫 번째 분할 영상과 두 번째 분할 영상의 동일 위치에 해당하는 픽셀값들 간의 차이 값을 산출한다.

여기서, 가로 및 세로의 각각 2개씩의 픽셀 중 첫 번째 픽셀이 첫 번째 분할 영상으로 배열되고, 첫 번째 픽셀에 인접하는 픽셀들이 각각 두 번째 내지 네 번째 영상으로 배열되게 되므로, 첫 번째 분할 영상과 두 번째 내지 네 번째 분할 영상 사이에는 매우 유사한 영상을 갖게 된다.

이에 따라, 첫 번째 분할 영상과 두 번째 분할 영상과의 차이 값은 거의 0에 가깝게 될 수 있다.

두 번째 분할 영상에 대해 산출된 차이 값을 바탕으로 사전기반압축을 이용하여 압축을 수행한다(S 18).

이와 같이, 첫 번째 분할 영상과 두 번째 내지 네 번째 분할 영상 사이에 유사도가 매우 높게 됨으로써, 보다 높은 압축률이 가능하게 된다.

또한, 세 번째 및 네 번째 분할 영상에 대해서도 S 17 및 S 18을 통해 압축을 수행하게 된다.

여기서, 두 번째 내지 네 번째 분할 영상에 대한 차이 값은 도 4b 내지 도 4d와 같이 표시될 수 있다. 도 4b 내지 도 4d에 나타낸 바와 같이, 두 번째 내지 네 번째 분할 영상에 대한 차이 값은 거의 0에 가깝게 되므로, 거의 의미 없는 영상들로 이루어지게 되고, 이러한 영상들은 압축을 통해 거의 제거되어도 나중에 해당 영상을 복원할 때 영향을 거의 미치지 않게 된다.

이와 같이 R 영상에 대한 분할 영상에 대해 압축이 모두 수행되면, 이어서 G 영상 및 B 영상에 대해서도 S 14 내지 S 18을 통해 압축을 수행한다.

즉, 재배열된 영상(예컨대, R 영상, G 영상, B 영상)이 모두 압축되었는지를 판단하여, 압축이 되지 않은 재배열된 영상이 존재하면 게속하여 압축을 수행하고, 재배열된 영상에 대한 압축이 모두 수행되면 종료되게 된다(S 19).

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 먼저 R,G,B별 압축된 분할 영상을 입력받는다(S 21).

그리고, R,G,B별로 압축된 분할 영상은 사전기반 복원을 이용하여 복원된다(S 22).

예를 들어, R 영상에 포함되는 4개의 분할 영상이 사전기반 복원을 이용하여 복원되고, G 영상에 포함되는 4개의 분할 영상이 사전기반 복원을 이용하여 복원되며, B 영상에 포함되는 4개의 분할 영상이 사전기반 복원을 이용하여 복원될 수 있다.

앞서, 도 1에서 R,G,B별 영상에 대해 각각 분할된 4개의 분할 영상 각각에 대해 압축이 되었으므로, 복원시에는 R,G,B별 영상에 포함되는 4개의 압축된 분할 영상을 각각 복원하게 된다.

이하에서는 R 영상에 포함되는 4개의 분할 영상에 대해 설명한다. 하지만, G 영상과 B 영상도 이하에 설명되는 과정과 동일하게 됨에 유의해야 한다.

복원된 분할영상이 첫 번째 분할 영상인지를 판단하고(S 23), 첫 번째 분할 영상인 경우 앞 픽셀값과의 더한 값을 산출한다(S 24).

여기서, 첫 번째 분할 영상의 경우 첫 번째 픽셀값은 앞에 픽셀값이 존재하지 않으므로, 앞서 복원된 첫 번째 픽셀값이 그대로 유지된다. 그리고, 두 번째 픽셀값은 첫 번째 픽셀값과 더해 그 합의 값이 산출되어 첫 번째 픽셀값 다음에 위치되고, 세 번째 픽셀값은 두 번째 더한 값과 더해 그 합의 값이 두 번째 픽셀값 다음에 위치된다. 이와 같은 과정을 통해 첫 번째 분할 영상을 대상으로 각 픽셀값들 간의 더한 값이 각각 산출된다.

첫 번째 분할 영상에 대해 더한 값이 모두 산출되면, 다음에 두 번째 분할 영상에 대해 더한 값이 산출되게 되고, 이어서 세 번째 및 네 번째 분할 영상에 대해 더한 값이 산출되게 된다.

즉, 두 번째 분할 영상의 경우, 현재 픽셀값을 첫 번째 분할 영상의 동일 위치의 픽셀값과 더해 그 합의 값을 산출한다(S 25). 이러한 과정이 두 번째 분할 영상에 포함되는 모든 픽셀값에 대해 적용된다.

그리고, 두 번째 분할 영상에 대해 S 25의 과정이 완료되면, 이어서 세 번째 및 네 번째 분할 영상에 대해서도 S 25의 과정이 반복하여 수행된다.

이와 같이 R 영상에 대해 분할된 모든 분할 영상에 대해 더한 값의 산출이 완료되었는지를 판단하고(S 26), 모든 분할 영상에 대해 더한 값의 산출이 완료되지 않은 경우 S 23 및 S 25 과정을 수행하고, 모든 분할 영상에 대해 더한 값의 산출이 완료되면, 다음 단계로 이동된다.

모든 분할 영상에 대해 더한 값의 산출이 완료되면, 이러한 분할 영상(4개)을 병합하여 R 영상을 복원하게 된다(S 27).

물론, G 영상 및 B 영상도 앞서 설명한 과정을 통해 각각 복원되게 된다.

따라서, 복원된 RGB 영상이 화면 상에 디스플레이되게 된다.

만일 상기 복원된 영상이 RGB 영상이 아닌 YCbCr 영상인 경우, 화면 상에 디스플레이하기 위해 YCbCr 영상을 RGB 영상을 변환하는 과정이 더 추가될 수 있다.

이상에서는 사전기반 압축 및 사전기반 복원에 의해 압축 및 복원이 이루어지고 있지만, VLC(Variable Length Coding)에 의해 압축될 수도 있고, VLD(Variable Length Decoding)에 의해 복원될 수도 있다.

이를 정리하면, 본 발명은 사전기반 압축, VLC 또는 사전기반 압축 및 VLC의 혼용 등으로 압축될 수 있고, 사전기반 복원, VLD 또는 사전기반 복원 및 VLD의 혼용으로 복원될 수 있다.

지금까지는 무손실 압축에 한정되어 설명되었다. 즉, 앞서 설명한 도1 및 도 5의 압축 및 복원 방법에서는 양자화가 개입되지 않았다. 이에 따라, 무손실 압축 및 복원에 의하면, 원영상이 손실없이 그대로 복원될 수 있다. 하지만, 양자화 과정이 포함되지 않게 됨으로써, 그만큼 압축률은 떨어지게 된다.

이하의 설명에서는 손실 압축을 통해 보다 압축률을 향상시키는 방법을 설명한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 영상 압축 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 6을 참조하면, 먼저 RGB 영상을 입력받고(S 31), 이러한 RGB 영상을 색공간 변환시켜 YCbCr 영상으로 변환시킨다(S 32). 이러한 색공간 변환은 이미 널리 공지된 바 더 이상의 설명은 생략한다. 이와 같이 변환된 YCbCr 영상에서 Y값(밝기값)은 픽셀당 하나씩 표현되지만, Cb값과 Cr값(색값)은 가로 및 세로 각각 2개씩의 픽셀로 이루어지는 4개의 픽셀 중 하나의 Cb값 및 Cr값으로 표현되게 된다.

따라서, Y 영상은 RGB 영상과 동일한 개수의 픽셀값을 갖게 되지만, Cb 영상 및 Cr 영상은 RGB 영상의 1/4개의 픽셀값을 갖게 된다. 따라서, Cb 영상 및 Cr 영상은 RGB 영상의 1/4 크기로 줄어들게 되어 그 만큼 압축률이 향상될 수 있다. 이때, Cb 영상과 Cr 영상은 대체로 사람의 눈에 둔감하기 때문에 압축 및 복원을 하더라고 사람이 거의 인지하지 못하게 된다.

YCbCr 영상은 Y, Cb, Cr별 영상으로 재배열된 다음(S 33), 서브 샘플링을 이용하여 다수의 영상으로 분할한다(S 34). 본 발명에서는 Y 영상을 4개의 분할 영상으로, Cb 영상을 4개의 분할 영상으로 그리고 Cr 영상을 4개의 분할 영상으로 분할하게 된다.

먼저 Y 영상에 대해 이와 같이 분할된 분할 영상 중 첫 번째 분할 영상인지를 판단하고(S 35), 첫 번째 분할 영상인 경우 전 픽셀값과의 차이 값을 산출하고 양자화를 진행한다(S 36, S 37).

이어서, 양자화된 첫 번째 분할 영상을 사전기반 압축을 이용하여 압축한다(S 38),

그리고, 첫 번째 분할 영상이 아닌 경우, 즉 두 번째 내지 네 번째 분할 영상인 경우 첫 번째 분할 영상의 동일 위치의 픽셀값과의 차이 값을 산출한 다음 양자화를 진행한다(S 39, S 40).

양자화된 두 번째 내지 네 번째 분할 영상을 각각 사전기반 압축을 이용하여 압축한다(S 41).

재배열된 영상(Y 영상, Cb 영상, Cr 영상)에 대해 모두 압축이 되었는지를 판단하여(S 42), 압축이 되지 않은 영상이 존재하는 경우, Cb 영상에 대해 분할된 분할 영상 그리고 Cr 영상에 대해 분할된 분할 영상에 대해 S 35 내지 S 41 과정을 통해 압축을 진행한다.

마지막으로 재배열된 영상 모두에 대해 압축이 완료되면, 압축 과정을 종료한다.

이상과 같이 색공간 변환 과정과 양자화 과정을 추가함으로써, 보다 압축률을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 바라직한 다른 실시예에 따른 영상 복원 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 먼저 Y, Cb, Cr별 압축된 분할 영상을 입력받는다(S 51).

이어서, Y, Cb, Cr별로 압축된 분할 영상을 사전기반 복원을 이용하여 복원한다(S 52).

Y 영상에 대해 분할된 4개의 분할 영상 중에서 첫 번째 분할 영상인지를 판단하여(S 53), 첫 번째 분할 영상인 경우 앞 픽셀값과의 더한 값을 산출한다(S 54).

S 54 과정에 의해 산출된 분할 영상을 역양자화시킨다(S 55).

즉, 두 번째 분할 영상의 경우, 현재 픽셀값을 첫 번째 분할 영상의 동일 위치의 픽셀값과 더해 그 합의 값을 산출한다(S 56). 이러한 과정이 두 번째 분할 영상에 포함되는 모든 픽셀값에 대해 적용된다.

그리고, S 56 과정에 의해 산출된 분할 영상을 역양자화시킨다(S 57).

두 번째 분할 영상에 대해 S 56 및 S 57 과정이 완료되면, 이어서 세 번째 및 네 번째 분할 영상에 대해서도 S 56 및 S 57 과정이 반복하여 수행된다.

이와 같이 R 영상에 대해 분할된 모든 분할 영상에 대해 역양자화가 완료되었는지를 판단하고(S 58), 모든 분할 영상에 대해 더한 값의 산출이 완료되지 않은 경우 S 53, S 56 및 S 57 과정을 수행하고, 모든 분할 영상에 대해 역양자화가 완료되면, 다음 단계로 이동된다.

모든 분할 영상에 대해 역양자화가 완료되면, 이러한 분할 영상(4개)을 병합하여 R 영상을 복원하게 된다(S 59).

따라서, 복원된 RGB 영상이 화면 상에 디스플레이되게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 서브샘플링 및 사전기반 압축을 이용하여 빠른 복원뿐만 아니라 자연 영상까지도 보다 고압축률로 압축할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 색공간 변환 및 양자화를 추가함으로써, 압축률을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 압축 방법을 설명하기 위한 순서도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원 영상에 대한 일 예시도.

도 3a 내지 도 3d는 도 2의 원 영상을 서브 샘플링을 이용하여 분할된 분할 영상에 대한 일 예시도.

도 4a 내지 도 4d는 도 3에서 분할된 분할 영상들에 대한 실제 영상을 나타난 예시도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 복원 방법을 설명하기 위한 순서도.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 영상 압축 방법을 설명하기 위한 순서도.

도 7은 본 발명의 바라직한 다른 실시예에 따른 영상 복원 방법을 설명하기 위한 순서도.

Claims

입력 영상을 서브샘플링하여 다수의 분할 영상으로 분할하는 단계;

상기 다수의 분할 영상 중 첫 번째 분할 영상은 전 픽셀을 이용하여 차이 값을 산출하고, 나머지 분할 영상들은 상기 첫 번째 분할 영상을 이용하여 차이 값을 산출하는 단계; 및

상기 산출된 차이 값을 압축하는 단계

를 포함하는 영상 압축 방법.
제1항에 있어서, 상기 다수의 분할 영상에서 상기 첫 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 홀수번째 픽셀들 및 세로열의 홀수번째 필셀들로 이루어지고, 두 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 홀수번째 픽셀들 및 세로열의 짝수번째 픽셀들로 이루어지고, 세 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 짝수번째 픽셀들 및 세로열의 홀수번째 픽셀들로 이루어지며, 네 번째 분할 영상은 상기 입력 영상의 가로열의 짝수번째 픽셀들 및 세로열의 짝수번째 픽셀들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 압축 방법.
제1항에 있어서, 상기 다수의 분할 영상은 칼라 요소별로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 압축 방법.
제1항에 있어서, 상기 압축은 사전기반 압축, VLC 또는 사전기반 압축 및 VLC의 혼용 중 하나를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 영상 압축 방법.
제1항에 있어서, 상기 입력 영상이 RGB 영상인 경우, 상기 RGB 영상을 색공간 변환하여 YCbCr 영상으로 변환하는 단계

를 더 포함하는 영상 압축 방법.
제1항에 있어서, 상기 산출된 차이 값을 압축하기 전에 양자화하는 단계

를 더 포함하는 영상 압축 방법.
압축된 다수의 분할 영상을 복원하는 단계;

상기 복원된 분할 영상 중 첫 번째 분할 영상은 전 픽셀을 이용하여 더한 값을 산출하고, 나머지 분할 영상은 상기 첫 번째 분할 영상을 이용하여 더한 값을 산출하는 단계; 및

상기 산출된 분할 영상을 병합하여 원영상을 생성하는 단계

를 포함하는 영상 복원 방법.
제7항에 있어서, 상기 다수의 분할 영상은 칼라 요소별로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법.
제7항에 있어서, 상기 복원은 사전기반 복원, VLD 또는 사전기반 복원 및 VLD의 혼용 중 하나를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법.
제7항에 있어서, 상기 복원된 영상이 YCbCr 영상인 경우, 상기 YCbCr 영상을 RGB 영상으로 변환하는 단계

를 더 포함하는 영상 복원 방법.
재7항에 있어서, 상기 산출된 분할 영상을 병합하기 전에 역양자화하는 단계

를 더 포함하는 영상 복원 방법.