KR100602900B1 - 동영상 압축 처리방법 - Google Patents

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KR100602900B1 KR1020040023201A KR20040023201A KR100602900B1 KR 100602900 B1 KR100602900 B1 KR 100602900B1 KR 1020040023201 A KR1020040023201 A KR 1020040023201A KR 20040023201 A KR20040023201 A KR 20040023201A KR 100602900 B1 KR100602900 B1 KR 100602900B1
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    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
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Abstract

본 발명은 동영상 압축 처리방법에 관한 것으로, 원 영상 이미지를 축소하여 기준 이미지로 설정하고 이 기준 이미지와 시간차가 없는 복수개의 서브 이미지를 생성하고 그 수평 해상도와 수직 해상도의 데이터를 설정 순서에 따라 서로 교대로 삭제한 다음 기준 이미지와 서브 이미지 간에 차분을 취하여 압축하도록 이루어진 것으로서, 기준 이미지와 서브 이미지 간에 시간차가 없어 상관성이 매우 높게 되므로 데이터의 압축률을 현저히 향상시킴과 더불어 압축된 영상 이미지의 시각적인 특성이 좋아져 화질저하가 감소된다. 따라서, 본 발명을 이용하면, 동일 압축률에서도 화질을 현저하게 향상시킬 수 있다.

Description

동영상 압축 처리방법{Process method for compressing image}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동영상 압축 처리방법을 수행하도록 이루어진 장치 중 인코딩 수단의 개략적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동영상 압축 처리방법을 수행하도록 이루어진 장치 중 디코딩 수단의 개략적인 블록 구성도,
도 3은 인코딩을 위해 원 영상 이미지를 기준 이미지와 복수의 서브 이미지로 분할하는 단계를 설명하기 위한 개략도,
도 4는 각 서브 이미지에서 픽셀을 교대로 분리하여 소거하는 단계를 설명하기 위한 개략도,
도 5 및 도 6은 각 서브 이미지를 기준 이미지와 비교하여 차분하는 단계를 설명하기 위한 개략도,
도 7은 차분된 각 서브 이미지에서 설정범위 이내의 차이를 갖는 레벨의 픽셀을 소거하는 단계를 설명하기 위한 개략도,
도 8은 기준 이미지와 각 서브 이미지를 하나의 프레임에 배치하여 합성하는 단계를 설명하기 위한 개략도,
도 9는 디코딩을 위해 합성 이미지를 기준 이미지와 각 서브 이미지로 분리하는 단 계를 설명하기 위한 개략도,
도 10은 각 서브 이미지를 기준 이미지와 동일한 해상도로 확대하는 단계를 설명하기 위한 개략도,
도 11은 전후의 인접하는 프레임을 이용해 현재 프레임의 서브 이미지에 대한 픽셀을 보간하는 단계를 설명하기 위한 개략도,
도 12는 기준 이미지와 서브 이미지를 이용해 원 해상도의 영상 이미지를 합성하는 단계를 설명하기 위한 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 이미지 스페이스 세퍼레이터 20: 이미지 프레임 제너레이터
30: 기준 이미지 레졸루션 슬라이서 40: 서브 이미지 서브 트렉터
50: 서브 이미지 레벨 디텍터 60: 서브 이미지 슬라이서
70: 서브 이미지 레졸루션 슬라이서 80: 이미지 합성기
110: 인버스 이미지 세퍼레이터 120: 기준이미지 레졸루션 익스펜더
130: 서브 이미지 레졸루션 익스펜더 140: 3차원 프레임 비교기
150: 3차원 프레임 에이더 160: 3차원 프레임 합성기
170: 이미지 합성기
본 발명은 동영상 압축 처리방법에 관한 것으로, 동일 압축률에서도 화질을 현저히 향상시킬 수 있는 동영상 압축 처리방법에 관한 것이다.
종래의 동영상 압축 방법은, 블록화를 통하여 공간 주파수를 시간 주파수로 변환하여 영상 데이터를 압축 하는 것이 일반적이다.
그런데, 상기와 같은 종래의 화상 압축 방법에 따르면, 블록화에 의하여 변환시에 요구되는 계산량을 감소시키고 있으나 경계면에서 데이터의 불연속으로 인해 화상이 모자이크가 된듯한 블록 노이즈가 발생이 되어 화질을 저하시키고, 이 블록 노이즈에 의해서 압축율을 일정정도 이상으로 높이지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 동일 압축률에서도 화질을 현저히 향상시킬 수 있는 동영상 압축 처리방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원 영상을 인코딩을 통해 압축하여 출력함에 있어서, 원 영상 이미지를 출력 해상도에 맞게 설정배수로 축소하여 이를 기준 이미지로 설정하고 이 기준이미지를 복수개 복사하여 서브 이미지로 설정하는 스텝과, 각 서브 이미지의 수평해상도와 수직해상도에서 설정 순서별로 픽셀을 소거하되 각 서브이미지마다 픽셀 소거의 순서를 교대로 하여 각 서브 이미지마다 소거되는 픽셀이 교대되도록 하는 교분스텝과, 상기 기준 이미지와 상기 교분된 서브 이미지들을 시간축을 따라 다수 프레임으로 배열하는 스텝과, 상기 각 서브 이미지들을 상기 기준 이미지와 차분하는 스텝과, 차분된 각 서브 이미지를 상기 교분스텝에서 픽셀이 소거된 수직 및 수평해상도의 면적을 삭제하여 결합함으로써 각 서브 이미지의 전체 해상도를 축소하는 스텝과, 상기 기준 이미지와 축소된 서브 이미지들을 2차원 공간 상에 배열하여 단일 프레임의 이미지로 합성하고 이를 압축하여 출력하는 스텝을 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 기준 이미지 및 이 기준 이미지와는 차분된 값을 갖고 해상도가 더 낮은 복수의 서브 이미지가 단일 프레임에 합성된 압축 영상을 디코딩하여 출력함에 있어서, 상기 압축 영상 이미지에서 기준 이미지와 각 서브 이미지들을 분리하여 시간축으로 배열하는 스텝과, 상기 분리된 각 서브 이미지들에 대해 상기 기준 이미지와 동일한 해상도로 확대 보간하는 확대 보간 스텝과, 확대된 각 서브 이미지들에 기준 이미지와의 차분값을 가산하는 스텝과, 기준 이미지와 상기 차분값이 가산된 각 서브 이미지의 수평해상도 및 수직해상도의 픽셀들을 단일 프레임 상에 설정된 순서에 따라 교대로 삽입 결합하여 원래 해상도의 이미지로 합성하여 출력하는 스텝을 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 스케일 부가 정보를 부가하여 코딩한 데이터를 원 영상의 서브 채널에 할당하여 일반적인 압축기법과 똑같은 압축률을 가지면서도 화질을 비약적으로 향상 시킬수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명을 수행하도록 이루어진 장치는 인코딩 수단과 디코딩 수단을 포함하며, 상기 인코딩 수단은, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 이미지 스페이스 세퍼레이터(10)와 이미지 프레임 제너레이터(20)와 기준 이미지 레졸루션 슬라이서(30)와 서브 이미지 서브 트렉터(40)와 서브 이미지 레벨 디텍터(50)와 서브 이미지 슬라이서(60)와 서브 이미지 레졸루션 슬라이서(70) 및 이미지 합성기(80)를 포함하여 구성된다.
상기 이미지 스페이스 세퍼레이터(Image Space Separator)(10)는 원 영상 이미지를 출력 해상도에 맞게 설정배수로 축소하여 이를 기준 이미지로 설정하고 이 기준이미지를 복수개 복사하여 서브 이미지로 설정함과 더불어, 각 서브 이미지의 수평해상도와 수직해상도에서 설정 순서별로 픽셀을 소거하되 각 서브이미지마다 픽셀 소거의 순서를 교대로 하여 각 서브 이미지마다 소거되는 픽셀이 교대되도록 하는 처리작업(이하, "교분"이라 함)한다.
상기 이미지 프레임 제너레이터(Image Frame Generator)(20)는 상기 이미지 스페이스 세퍼레이터(10)에서의 기준 이미지와 서브 이미지를 시간축을 따라 배열하고, 상기 기준 이미지 레졸루션 슬라이서(Reference Image Resolution Slicer)(30)는 기준 이미지를 서브 이미지로부터 분리하여 이미지 합성기(80)로 전달한다.
상기 서브 이미지 서브 트렉터(Sub Image Sub Tractor)(40)는 각 서브 이미지를 기준 이미지와 차분하고, 상기 서브 이미지 레벨 디텍터(Sub Imge Level Detector)(50)는 각 차분된 서브 이미지의 픽셀값을 검출한다.
상기 서브 이미지 슬라이서(Sub Image Slicer)(60)는 차분된 각 서브 이미지들의 픽셀값을 비교하여 설정 범위 이내의 차이를 갖는 픽셀값을 소거하고 다시 각 서브 이미지의 픽셀값을 기준 이미지의 픽셀값과 비교하여 설정 범위 이내의 차이를 갖는 픽셀값을 소거한다.
상기 서브 이미지 레졸루션 슬라이서(Sub Image Resolution Slicer)(70)는 각 서브 이미지에 대해 교분 시 소거된 수직 및 수평해상도의 면적을 삭제하여 결합함으로써 각 서브 이미지의 전체 해상도를 축소한다.
상기 이미지 합성기(Image Synthesizer)(80)는 상기 기준 이미지와 축소된 서브 이미지들을 2차원 공간 상에 배열하여 단일 프레임의 이미지로 합성하고 압축하여 출력한다.
다음으로, 이러한 본 발명을 수행하도록 이루어진 장치 중 상기한 디코딩 수단은, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 인버스 이미지 세퍼레이터(110)와 기준이미지 레졸루션 익스펜더(120)와 서브 이미지 레졸루션 익스펜더(130)와 3차원 프레임 비교기(140)와 3차원 프레임 에이더(150)와 3차원 프레임 합성기(160) 및 이미지 합성기(170)를 포함하여 구성된다.
상기 인버스 이미지 세퍼레이터(Inverse Image Separator)(110)는 앞서 설명한 인코딩 수단의 이미지 합성기(80)에서 출력된 압축 영상 이미지에서 기준 이미지와 서브 이미지들을 분리하여 시간축으로 배열한다.
상기 기준 이미지 레졸루션 익스펜더(Reference Image Resolution Expander)(120)는 상기 인버스 이미지 세퍼레이터(110)에서 분리된 기준 이미지를 이미지 합성기(170)로 전달한다.
상기 서브 이미지 레졸루션 익스펜더(Sub Image Resolution Expander)(130)는 상기 인버스 이미지 세퍼레이터(110)에서 분리된 각 서브 이미지들을 기준 이미지와 동일한 해상도로 확대하여 보간한다.
상기 3차원 프레임 비교기(3 Dimension Frame Comparator)(140)는 확대 보간된 각 서브 이미지와 기준 이미지를 비교하여 서브 이미지와 기준 이미지 간에 동일한 픽셀과 차이가 나는 픽셀 즉, 차분 상태를 검출한다.
상기 3차원 프레임 에이더(3 Dimension Frame Adder)(150)는 상기 3차원 프레임 비교기에서 검출된 차분 상태에 따라 각 서브 이미지에 기준 이미지와의 차분값을 가산하고, 상기 3차원 프레임 합성기(3 Dimension Frame Synthesizer)(160)는 원래 해상도의 이미지 합성을 위해 차분값이 가산된 각 서브 이미지를 버퍼링한다.
상기 이미지 합성기(170)는 기준 이미지와 상기 차분값이 가산된 각 서브 이미지의 수평해상도 및 수직해상도의 픽셀들을 단일 프레임 상에 설정된 순서에 따라 교대로 삽입 결합하여 원래 해상도의 이미지로 합성하여 출력한다.
이제 상기와 같이 구성된 본 발명의 동작예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
우선, 인코딩(Encoding) 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
원 영상 이미지(즉, 복수 프레임으로 이루어진 동영상 중 현재 작업 프레임의 이미지)(Io)가 갖는 해상도는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평방향(x) 및 수직방향(y)을 갖는 M*N의 2차원 평면으로 구성되며, 이미지 스페이스 세퍼레이터(10) 를 통해 최종 줄력단의 이미지인 M/m*N/n 이미지에 맞춰서 축소된 다음 다수개로 복사되며 축소된 원 이미지는 기준 이미지(Ir)로 설정됨과 더불어 복사된 다수개의 이미지는 서브 이미지(Is)로 설정된다.
여기서, 각 서브 이미지(Is)들은, 이미지 스페이스 세퍼레이터(10)를 통해, 도 4에 예시되어 있는 바와 같이, 교분 즉, 기준 이미지(Ir)를 기준으로 수평해상도와 수직해상도에서 설정 순서별로 픽셀을 소거하되 각 서브이미지(Is)마다 픽셀 소거의 순서를 교대로 하여 각 서브 이미지(Is)마다 소거되는 픽셀이 교대되도록 처리된다.
예컨대, 첫 번째 서브 이미지(Is)는 수평방향 해상도에서 짝수픽셀과 수직방향 해상도에서 짝수픽셀을 소거하고, 다음 서브 이미지(Is)는 수평방향 해상도에서 홀수픽셀과 수직방향 해상도에서 짝수픽셀을 소거하며, 그 다음 서브 이미지(Is)는 수평방향 해상도에서 짝수픽셀과 수직방향 해상도에서 홀수픽셀을 소거하며, 또 다음 서브 이미지(Is)는 수평방향 해상도에서 홀수픽셀과 수직방향 해상도에서 홀수픽셀을 소거하는 순서대로 처리될 수 있다.
이와 같이 처리된 기준 이미지(Ir)와 서브 이미지(Is)는 이미지 프레임 제너레이터(20)에 의해 시간축을 따라 복수의 프레임으로 배열되는 바, 즉, 기준 이미지(Ir)의 프레임에 복수의 서브 이미지(Is)의 프레임이 더해짐으로써, 동영상의 원래 프레임(예컨대, NTSC 방송규격에서는 초당 29.97 Frame 정도) 수 보다 증가하게 된다.
이와 같은 서브 이미지(Is) 들은, 서브 이미지 서브 트랙터(40)를 통해, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기준 프레임(Io)과 차분되며, 이러한 차분을 통해 M*N의 주파수를 갖는 2차원 평면상의 공간적인 상관성이 제거된다.
여기서, 본 발명에 의해 차분을 취한 기준 이미지(Ir)와 각 서브 이미지(Is) 간의 상관성은, 시간적으로 인접한 두개의 프레임(원 영상 이미지 프레임)의 차분에 의한 상관성보다도 더욱 큰 상관성을 보이는데, 이는 일반적인 압축 방법에 의해 서로 인접한 프레임의 이미지끼리 차분을 취한 영상의 경우 운동성을 가진 성분의 시간차가 존재하는데 반하여, 본 발명의 경우 기준 이미지(Ir)과 각 서브 이미지(Is) 간에 시간차의 성분은 없고 단지 같은 공간 내에서 주파수 차이만을 가지기 때문이다.
그러므로, 일반적인 압축 방법에 의해 서로 인접한 프레임의 이미지끼리 차분을 취한 영상의 경우보다, 본 발명의 차분을 취한 서브 이미지의 영상 데이터가 더욱더 상관성이 높아 동일한 화질을 유지하면서도 압축율은 더욱 높일 수 있다.
예컨대, 서브 이미지 레졸루션 슬라이서(70)를 통해 기준 이미지(Is)보다 서브 이미지(Is)의 해상도를 대략 1/4 이상 압축하여도, 일반적인 압축 방식에 비하여 화질 저하가 적은 영상을 재현해 낼 수 있게 된다.
다음, 차분된 각 서브 이미지(Is)들의 각 픽셀값들은 서브 이미지 레벨 디텍터(50)를 통해 검출되며, 서브 이미지 슬라이서(60)를 통해 각 서브 이미지(Is)들은 영(0)의 값을 기준으로 기 설정된 상한값과 하한값의 범위 내에 있는 픽셀에 영(0)의 값을 대입하는 1차 슬라이싱 작업이 수행된다.
즉, 차분된 픽셀의 값들은 인간의 시각적인 특성을 이용하여 밝은 영상부분 과 어두운 영상부분에서 적당한 크기로 상한과 하한선을 정해 슬라이싱 해도 인간의 시각은 이것을 잘 구분하지 못하는 점을 이용한 것이다.
특히, 아주 작은 값일 경우엔 원 영상과 슬라이싱된 영상의 차이를 감지하지 못한다는 특성을 이용해 차분값에서 - 성분과 + 성분 중에서 대략 8 이내의 픽셀값을 가지는 영상 데이터를 모두 기준 픽셸값과 동일하다고 여겨도 인간의 시각 특성에서는 이의 차이를 잘 구분하지 못한다.
그러므로, 슬라이싱된 서브 이미지(Is) 픽셸값 중 상한과 하한을 충족하는 범위 내에 존재하는 값들은 기준 이미지(Is)의 픽셸값을 그대로 대입 하여도 인간의 시각 특성에서는 전혀 문제가 되지 않는 바, 이를 영(0)의 값으로 치환하는 것이다.
이와 같이 1차 슬라이싱한 각 서브 이미지(Is)들은, 서브 이미지 슬라이서(60)를 통해 기준 이미지(Ir)와 비교하여 다시 기 설정된 상한값과 하한값의 범위 내에 있는 픽셀값을 영(0)의 값으로 대치하는 2차 슬라이싱 작업이 수행되는 바, 이와 같은 2차 슬라이싱 후에는 도 7에 예시되어 있는 바와 같이, 각 서브 이미지(Is)의 픽셀은 거의 대부분 영(0)의 값을 갖게 된다.
이와 같이 1차 및 2차 슬라이싱 과정을 통해 재구성된 서브 이미지(Is)들은기준 이미지(Ir)를 기준으로 영(0)의 값을 가지는 픽셸이 있을 경우엔 디코딩시에 기준 이미지(Ir)의 값을 대입해도 무관하므로 데이터를 삭제할 수 있다.
이럴 경우, 기준 이미지(Ir) 제외한 나머지 서브 이미지(Is)의 수평 및 수직 해상도를 각각 대략 1/2 정도 이상을 줄일수가 있는데, 이는 통상 인접한 프레임과 의 차분을 취할시 원래의 이미지의 신호가 손실이 가지 않고 데이터를 줄일수 있는 데이터 사이즈의 범위는 대략 1/2 정도이고 이는 1/2 정도의 데이터가 인접한 프레임과의 중복성이 강하기 때문이다.
한편, 1차 및 2차의 슬라이싱 시에 상한값 및 하한값은 수직해상도보다 수평해상도에 가중치를 두어 설정하는 것이 바람직한데, 이는 인간의 시각이 수직해상도 보다 수평해상도에 더욱더 민감한 반응을 보이기 때문으로, 수평해상도의 데이터에는 수직해상도 보다 슬라이싱되는 폭이 적도록 상한값 및 하한값을 부여함으로써 데이터의 정밀도를 높이는 것이 바람직하다.
반면, 수직 해상도의 경우에는 슬라이싱되는 범위를 좀더 넓혀서 표현되는 픽셀의 값을 보다 영(0)에 가깝게 하는 것이 바람직하며, 이와 같이 할 경우, 수평 해상도의 데이터를 갖는 서브 이미지(Is) 들은 화면의 충실도가 높으나 수직 해상도의 데이터를 갖는 서브 이미지(Is)들은 상대적으로 떨어진 충실도를 가지므로 대부분의 데이터가 수직 해상도의 데이터인 서브 이미지(Is)들은 제거된다.
또한, 수평 해상도의 데이터를 갖는 서브 이미지(Is) 역시 기준 이미지(Ir)와의 차분 시에 많은 양의 데이터가 제거 되는데, 이것은 모두 화면내의 공간적, 시간적 중복성이 그 만큼 효율적으로 제거됨을 의미한다.
이는 기존의 블록 압축 방식에 비해, 본 발명은 전체 이미지의 주파수 상관성을 효율적으로 제거되므로, 기존의 블록 압축기법 보다도 압축 효율성은 높으면서 화질의 저하는 현저히 향상되는 결과를 보여 준다.
다음, 슬라이싱된 각 서브 이미지(Is) 들은 그 이전에 이미 이미지 스페이스 세퍼레이터(10)의 단계에서 픽셀이 소거된 수직 및 수평해상도의 면적이 서브 이미지 레졸루션 슬라이서(70)를 통해 삭제하여 결합됨으로써 각 서브 이미지의 전체 해상도가 축소되며, 이때 축소되는 해상도는 기준 이미지(Ir)의 정수배(예컨대, 1/4 정도) 크기로 축소되는 것이 바람직하다.
상기 기준 이미지(Ir)와 축소된 서브 이미지(Is)들은, 도 8에 예시되어 있는 바와 같이, 이미지 합성기(80)를 통해 2차원 공간 상에 배열되어 단일 프레임의 이미지로 합성되는 시간압축이 수행되는데, 예컨대, 기준 이미지(Ir)는 영상의 좌측이나 우측에 할당되고 나머지 서브 이미지(Is)들은 기준 이미지(Ir)의 나머지 공간에 할당된다.
이와 같이 기준 이미지(Ir)와 함께 합성되는 서브 이미지(Is)들은 이미 기준 이미지(Ir)와의 차분을 통해 많은 양의 중복성이 큰 데이터가 제거된 상태이므로, 이미지 합성기(80)에 의해 RLC(Run Length Coding) 코딩 등의 방식으로 압축된 후 저장/출력된다.
즉, 최종적으로 출력되는 압축 영상의 이미지 해상도는 원 영상 이미지(Ir)의 설정배수만큼 줄어든 기준 이미지(Ir)와 서브 이미지(Is) 및 기준 이미지(Ir)와 서브 이미지(Is) 간의 차분 데이터를 가지는 이미지의 합성으로 구성된 영상 이미지가 최종적으로 압축되어 출력된다.
이와 같이, 최종적으로 출력되는 압축 영상 이미지는 원 영상 이미지(Io)보다 설정배수 만큼 데이터가 줄어들게 되지만, 압축율의 콘트롤은 시간 압축되는 서브 이미지(Is)의 정밀도 즉, 서브 이미지(Is)의 중에서 화질의 손실율이 적은 서브 이미지(Is)의 데이터를 얼마만큼 삭제 또는 감소 할것인가에 따라서 정해진다.
이럴 경우, 원 영상에 대한 충실도는 중요도가 적은 순서에 따라서 데이터의 소실이 발생하나, 기존의 압축 기법에 비해 영상의 화질 저하가 크지 않는 특징이 있다.
다음으로, 디코딩(Decoding) 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 인코딩수단의 이미지 합성기(80)를 통해 출력된 압축 영상 이미지는, 도 9에 예시되어 있는 바와 같이, 인버스 이미지 세퍼레이터(110)를 통해 기준 이미지(Ir)와 서브 이미지(Is)들로 분리된 다음, 시간축으로 배열된다.
상기 인버스 이미지 세퍼레이터(110)에서 분리된 각 서브 이미지(Is)들은 서브 이미지 레졸루션 익스펜더(130)를 통해 기준 이미지(Ir)와 동일한 해상도로 확대된다.
여기서, 서브 이미지(Is)의 해상도 확대는 인접한 픽셀을 복사하여 픽셀 수를 증가시키는 픽셀 보간법에 의해 이루어진다.
이때, 수평 해상도를 갖는 서브 이미지(Is) 들은 대부분 원래의 이미지로 복원이 되나 수직의 해상도를 갖는 서브 이미지(Is) 들 중에서는 복원이 되지 않는 프레임도 있게 된다.
이에, 서브 이미지 레졸루션 익스펜더(130)에서는, 도 11에 예시된 바와 같이, 서브 이미지(Is)의 손실된 픽셀(op)에 그 프레임의 픽셀값(f)과 앞 프레임의 동일위치에 대한 픽셀값(f-1)과 뒷 프레임의 동일위치에 대한 픽셀값(f+1)을 평균한 값(A)을 적용하여 손실 부분을 복원한다. 단, 상기 평균한 값(A)이 f/2 또는 (f-1)/2 또는 (f+1)/2 보다 작을 경우에는 f와 f-1과 f+1을 서로 비교하여 가장 작은 값을 상기 픽셀(op)에 대입한다.
서브 이미지 레졸루션 익스펜더(130)에서 확대된 각 서브이미지(Is)들은 3차원 프레임 비교기(140)를 통해 기준 이미지(Ir)를 비교되고 서브 이미지(Is)와 기준 이미지(Ir) 간에 동일한 픽셀과 차이가 나는 픽셀 즉, 차분 상태가 검출된다.
상기 3차원 프레임 비교기(140)를 통해 검출된 차분 상태에 따라 3차원 프레임 에이더(150)에서 각 서브 이미지(Is)에 기준 이미지(Ir)와의 차분값이 가산되어 각 서브 이미지(Is)의 영상 데이터가 복원되며, 복원된 각 서브 이미지(Is)는 2차원 평면 상의 이미지 합성을 위해 3차원 프레임 합성기(160)를 통해 버퍼링된다.
상기 3차원 프레임 합성기(160)를 통해 버퍼링 후 이미지 합성기(170)로 입력되는 각 서브 이미지(Is)는, 도 12에 예시된 바와 같이, 이미지 합성기(170)를 통해 기준 이미지(Ir)와 함께 수평해상도 및 수직해상도의 픽셀들이 2차원 평면의 단일 프레임 상에 설정된 순서에 따라 교대로 삽입 결합하여 원래 해상도의 이미지로 합성하여 출력된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 원 영상 이미지의 공간을 설정배수로 축소하여 기준 이미지로 설정하고 이를 시간적으로 연속성을 가지는 복수의 서브 이미지로 복사하여 할당한 후 공간 내의 상관성을 없애기 위해서 서로 차분을 취하여 인간의 시각적인 특성 상 허용 가능한 범위 내의 차이를 갖는 데이터를 삭제시켜 전체적인 이미지의 데이터를 압축하므로 종래의 블록 압축 방식에서 발생하는 경계면에서의 데이터 불일치로 인한 화질의 저하를 대폭적으로 감쇠시켜 시각 특성 향상을 가져 올 수 있게 된다.
즉, 시각적 특성을 향상시킬 수 있으므로, 그 만큼 데이터를 더 압축 할수 있고, 동일 압축율에서 화질을 더욱 향상 시킬수 있다.
상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 원 영상 이미지를 축소하여 기준 이미지로 설정하고 이 기준 이미지와 시간차가 없는 복수개의 서브 이미지를 생성하고 그 수평 해상도와 수직 해상도의 데이터를 설정 순서에 따라 서로 교대로 삭제한 다음 기준 이미지와 서브 이미지 간에 차분을 취하여 압축하도록 이루어진 것으로서, 기준 이미지와 서브 이미지 간에 시간차가 없어 상관성이 매우 높게 되므로 데이터의 압축률을 현저히 향상시킴과 더불어 압축된 영상 이미지의 시각적인 특성이 좋아져 화질저하가 감소된다.
따라서, 본 발명을 이용하면, 동일 압축률에서도 화질을 현저하게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 원 영상을 인코딩을 통해 압축하여 출력하는 동영상 압축 처리방법에 있어서,
    원 영상 이미지를 출력 해상도에 맞게 설정배수로 축소하여 이를 기준 이미지로 설정하고 이 기준이미지를 복수개 복사하여 서브 이미지로 설정하는 스텝과,
    각 서브 이미지의 수평해상도와 수직해상도에서 설정 순서별로 픽셀을 소거하되 각 서브이미지마다 픽셀 소거의 순서를 교대로 하여 각 서브 이미지마다 소거되는 픽셀이 교대되도록 하는 교분스텝과,
    상기 기준 이미지와 상기 교분된 서브 이미지들을 시간축을 따라 다수 프레임으로 배열하는 스텝과,
    상기 각 서브 이미지들을 상기 기준 이미지와 차분하는 스텝과,
    차분된 각 서브 이미지를 상기 교분스텝에서 픽셀이 소거된 수직 및 수평해상도의 면적을 삭제하여 결합함으로써 각 서브 이미지의 전체 해상도를 축소하는 스텝과,
    상기 기준 이미지와 축소된 서브 이미지들을 2차원 공간 상에 배열하여 단일 프레임의 이미지로 합성하고 이를 압축하여 출력하는 스텝을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 동영상 압축 처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 차분 후의 각 서브 이미지들에 대한 픽셀의 레벨을 검출 하여 영(0)의 값을 기준으로 설정범위 내의 차이를 갖는 픽셀에 영(0)의 값을 대입하는 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 처리방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 대입 스텝을 수행한 다음, 각 서브 이미지의 픽셀값을 기준 이미지의 픽셀값과 비교하여 기준 이미지와 설정범위 내의 차이를 갖는 각 서브 이미지의 픽셀에 영(0)의 값을 대입하는 스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 동영상 압축 처리방법.
  4. 삭제
  5. 기준 이미지 및 이 기준 이미지와는 차분된 값을 갖고 해상도가 더 낮은 복수의 서브 이미지가 단일 프레임에 합성된 압축 영상을 디코딩하여 출력하는 동영상 압축 처리방법에 있어서,
    상기 압축 영상 이미지에서 기준 이미지와 각 서브 이미지들을 분리하여 시간축으로 배열하는 스텝과,
    상기 분리된 각 서브 이미지들에 대해 상기 기준 이미지와 동일한 해상도로 확대 보간하는 확대 보간 스텝과,
    확대된 각 서브 이미지들에 기준 이미지와의 차분값을 가산하는 스텝과,
    기준 이미지와 상기 차분값이 가산된 각 서브 이미지의 수평해상도 및 수직해상도의 픽셀들을 단일 프레임 상에 설정된 순서에 따라 교대로 삽입 결합하여 원 래 해상도의 이미지로 합성하여 출력하는 스텝을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 동영상 압축 처리방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 확대 보간 스텝은, 인접한 픽셀을 복사하여 픽셀 수를 증가시켜 해상도를 확대하여 보간하는 확대스텝과,
    해상도 확대 후 손실된 픽셀을 검출하는 스텝과,
    손실된 픽셀(op)에 그 픽셀값(f)과 앞 프레임의 동일위치에 대한 픽셀값(f-1)과 뒷 프레임의 동일위치에 대한 픽셀값(f+1)을 평균한 값(A)을 적용하는 손실 보정 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 동영상 압축 처리방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 손실 보정스텝은, 상기 평균한 값(A)이 f/2 또는 (f-1)/2 또는 (f+1)/2 보다 작을 경우에는 f와 f-1과 f+1을 서로 비교하여 가장 작은 값을 상기 픽셀(op)에 대입하는 스텝을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 동영상 압축 처리방법.
  8. 삭제
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