KR100606357B1 - Method of decomposing and composing multimedia data based on discrete wavelet transformation and system for decomposing and composing the same - Google Patents

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Abstract

휴대용 무선 단말기에 사용할 수 있는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 분해와 복원 방법 및 시스템이 개시되어 있다. 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 분해 및 복원 방법은 웨이브릿 필터의 계수와 이미지 데이터간의 곱셈 및 나눗셈을 단순한 쉬프트 연산의 조합으로 처리한다. 그 결과, 웨이브릿 변환을 이용한 이미지 압축 및 복원을 매우 빠르게 처리할 수 있고, 이미지 압축 및 복원시의 효율이 높다. Disclosed are a wavelet-based multimedia data decomposition and recovery method and system for use in a portable wireless terminal. The wavelet-based multimedia data decomposition and reconstruction method processes the multiplication and division between the coefficients of the wavelet filter and the image data by a simple combination of shift operations. As a result, image compression and reconstruction using wavelet transform can be processed very quickly, and the efficiency in image compression and reconstruction is high.

Description

웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 분해와 복원 방법 및 시스템{Method of decomposing and composing multimedia data based on discrete wavelet transformation and system for decomposing and composing the same}Method and system for decomposing and restoring multimedia data based on wavelet {Method of decomposing and composing multimedia data based on discrete wavelet transformation and system for decomposing and composing the same}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터의 분해 및 복원 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a process of decomposing and restoring wavelet-based multimedia data according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 이미지 분해 및 복원 과정을 설명하는 순서도이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating an image decomposition and reconstruction process of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 웨이브릿 변환 결과의 3 레벨의 서브밴드 영역의 구조를 나타낸다. 3 illustrates a structure of three levels of subband regions of a wavelet transform result of an image according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 3-레벨 웨이브릿 분해 과정에 사용되는 3-레벨 2 채널 쌍직교 웨이브릿 필터 뱅크를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a three-level two channel bi-orthogonal wavelet filter bank used in a three-level wavelet decomposition process of an image according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 3-레벨 웨이브릿 복원 과정에 사용되는 3-레벨 2 채널 쌍직교 웨이브릿 필터 뱅크를 나타낸 도면이다. 5 is a diagram illustrating a three-level two channel bi-orthogonal wavelet filter bank used in a three-level wavelet reconstruction process of an image according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 저대역 통과 필터를 이용하여 쉬프트 연산을 통해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 웨이브릿 분해 과정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a wavelet decomposition process of an image according to an exemplary embodiment of the present invention through a shift operation using a low pass filter.

도 7은 고대역 통과 필터를 이용하여 쉬프트 연산을 통해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 웨이브릿 복원 과정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 7 is a diagram for describing a wavelet reconstruction process of an image according to an exemplary embodiment of the present invention through a shift operation using a high pass filter.

도 8은 도 2의 웨이브릿 변환 과정을 구체적으로 구현한 순서도이다.8 is a flowchart specifically implementing the wavelet transform process of FIG. 2.

도 9는 도 2의 역웨이브릿 변환 과정을 구체적으로 구현한 순서도이다. FIG. 9 is a flowchart specifically illustrating an inverse wavelet transform process of FIG. 2.

도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지 분해 후의 이미지 파일의 데이터 구조를 나타낸다.10 shows a data structure of an image file after image decomposition according to a preferred embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이브릿 변환을 이용한 PDA용 애니메이션 저작 툴의 화면 구성을 나타낸다.11 illustrates a screen configuration of an animation authoring tool for PDA using wavelet transform according to an embodiment of the present invention.

도 12a 및 12b는 도 11의 이미지와 대사 부분을 별도로 도시한 도면이다.  12A and 12B are separate views of the image and the metabolic portion of FIG. 11.

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역웨이브릿 변환을 이용한 PDA용 애니메이션 전용 뷰어의 디스플레이 화면을 나타낸다. 13A and 13B illustrate a display screen of an animation viewer dedicated for PDA using inverse wavelet transform according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 분해와 복원 방법 및 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 휴대용 무선 단말기에 사용할 수 있는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 분해와 복원 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wavelet-based multimedia data decomposition and recovery method and system. More specifically, the present invention relates to a wavelet-based multimedia data decomposition and recovery method and system for use in a portable wireless terminal.

대부분의 영상 정보는 디지털 이미지의 형태로 저장되고 전송되며, 영상의 크기가 커지는 경우 디지털 이미지의 저장에는 많은 기억 용량을 차지하게되고 디지털 이미지의 전송에는 많은 시간과 비용이 소요되게 된다. 따라서, 이러한 디지털 이미지를 압축 및 복원해주는 다양한 기법들이 제시되고 있다. Most video information is stored and transmitted in the form of digital images. When the size of an image becomes large, the storage of the digital image takes up a lot of storage capacity and the transmission of the digital image takes a lot of time and money. Accordingly, various techniques for compressing and reconstructing such digital images have been proposed.

지금까지 개발된 영상 압축 기술은 JPEG (Joint Photographic Experts Group) 및 MPEG (Moving Picture Experts Group) 등이 있다. JPEG은 정지 영상의 압축의 압축 표준이고, MPEG은 동영상 압축의 표준으로 널리 사용되고 있다. 상기 JPEG 이나 MPEG은 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT) 이론을 근거로 개발되어 왔다. Image compression technologies developed so far include JPEG (Joint Photographic Experts Group) and MPEG (Moving Picture Experts Group). JPEG is a compression standard for still image compression, and MPEG is widely used as a standard for video compression. The JPEG or MPEG has been developed based on the Discrete Cosine Transform (DCT) theory.

최근에는 기존의 영상 압축 기법이 가지는 시, 공간 특성에 따르는 제약을 극복하여 저주파 및 고주파 영역의 특성에 맞는 변환을 수행할 수 있는 웨이브릿 변환이 개발되었다. Recently, wavelet transforms have been developed to overcome the limitations due to the spatial and spatial characteristics of conventional image compression techniques and to perform transforms suitable for the characteristics of low and high frequency regions.

많은 이산 직교 변환 중에 이산 웨이브릿 변환은 국부성과 에너지의 응집성 등 여러 유용한 성질을 가지고 있다. 일반적으로 웨이브릿 변환의 압축 효과는 기존의 압축표준인 JPEG보다 우수하고, 이러한 이유로 차세대 압축표준인 JPEG-2000에서는 기존의 DCT를 이용한 압축법을 웨이브릿 기반으로 바꾸었다. Among many discrete orthogonal transformations, the discrete wavelet transform has several useful properties, including locality and energy cohesion. In general, the compression effect of the wavelet transform is superior to that of the existing compression standard JPEG. For this reason, the next generation compression standard, JPEG-2000, has changed the compression method using the DCT based on the wavelet.

웨이브릿 변환을 수행한 결과는 인간의 시각적 인식에 민감한 영향을 미치는 의미 있는 정보를 상대적으로 더 많이 포함하고 있는 저주파 영역이 한쪽으로 집중되고, 상대적으로 더 적게 포함하고 있는 고주파 영역이 한쪽으로 집중되는 서브밴드 영역 분할 구조를 가진다.The result of the wavelet transform is that the low frequency region containing relatively more meaningful information that affects human visual perception is concentrated on one side, and the high frequency region containing relatively less is concentrated on one side. It has a subband region partition structure.

정지 영상 압축이나 실시간 동영상 압축의 프레임 레이트(frame rate)나 영상의 질을 높이기 위하여 빠르고 효과적인 계산과정이 요구된다. 특히 휴대용 무선 단말기-예를 들어 개인 휴대 단말기(Personal Digital Assistant; 이하 PDA라고 함)-와 같은 모바일 환경에서는 효율적이고 더 빠른 영상의 압축 및 복원 방법이 요구된다. In order to improve the frame rate of the still image compression or the real-time video compression or the image quality, a fast and efficient calculation process is required. Particularly in a mobile environment such as a portable wireless terminal, for example a personal digital assistant (hereinafter referred to as a PDA), there is a need for an efficient and faster image compression and decompression method.

기존의 웨이브릿 변환에서는 웨이브릿 조건을 만족하는 기저 함수(basis function)를 이용해서 만들어진 디지털 필터로 컨벌루션(convolution) 하는 과정을 거친다. 상기 컨벌루션에서는 웨이브릿 필터의 계수와 이미지 데이터간의 곱셈 연산이 이루어진다. In conventional wavelet transformation, a convolution is performed with a digital filter made using a basis function that satisfies the wavelet condition. In the convolution, a multiplication operation is performed between the coefficients of the wavelet filter and the image data.

따라서, 기존의 웨이브릿 변환 기법을 사용할 경우에는 웨이브릿 변환시 계산 처리가 복잡해지고 계산 속도가 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 휴대용 무선 단말기와 같은 모바일(mobile)이라는 제한된 환경에서 영상의 압축 및 복원을 위해 기존의 웨이브릿 변환 기법을 사용할 경우에는 영상의 압축 및 복원 처리 속도의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. Therefore, in the case of using the conventional wavelet transform technique, the calculation process is complicated and the calculation speed is lowered during the wavelet transform. In particular, when a conventional wavelet transform technique is used for compressing and restoring an image in a limited environment such as a mobile wireless terminal, the efficiency of processing of compressing and restoring an image is inferior.

또한, 예를 들어 만화와 같은 애니메이션을 전자북(e-Book) 서비스의 형태로 모바일 환경에서 제공함에 있어서, 이미지로 이루어진 그림과 텍스트로 이루어진 대사를 함께 기존의 이미지 압축 기법을 사용하여 압축할 경우 압축 효율이 떨어지게 된다. 이미지 압축과 비교할 경우, 텍스트는 선으로 구성되어 있어서 이미지 압축 기법을 사용하여 압축할 경우에는 압축의 효율이 떨어지고, 복원 후의 상태도 사용자의 입장에서는 만족스럽지 못하다. In addition, for example, in the case of providing an animation such as a cartoon in a mobile environment in the form of an e-book service, when a dialogue consisting of images and texts is compressed together using an existing image compression technique. Compression efficiency is lowered. Compared with image compression, the text is composed of lines. When compressed using the image compression technique, the compression efficiency is lowered, and the state after restoration is not satisfactory for the user.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 모바일 환경에서 애니메이션의 압축시 그림 부분과 텍스트 부분 각각에 대하여 최적의 압축 효율을 제공할 수 있는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법 및 이에 상응하는 시스템을 제공함에 있다.A first object of the present invention for solving the above problems is a wavelet-based multimedia data compression method and the corresponding that can provide the optimum compression efficiency for each of the picture portion and the text portion when the animation is compressed in a mobile environment In providing a system to do so.

또한, 본 발명의 제2 목적은 모바일 환경에서 애니메이션의 복원시 그림 부분과 텍스트 부분 각각에 대하여 최적의 복원 효율을 제공할 수 있는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법 및 이에 상응하는 시스템을 제공함에 있다.
In addition, a second object of the present invention is to provide a wavelet-based multimedia data compression method and a corresponding system capable of providing optimal reconstruction efficiency for each of the picture portion and the text portion when the animation is restored in a mobile environment. .

상기 제1목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이미지 데이터와 텍스트 데이터를 포함하는 제1 멀티 미디어 데이터를 입력받고, 상기 제1 멀티 미디어 데이터로부터 상기 이미지 데이터와 상기 텍스트 데이터를 분리하고, 상기 이미지 데이터에 상응하는 이미지 프레임을 제1 및 제2 방향으로 복수의 레벨로 분해하고, 각 레벨에 대하여 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 이진형 계수를 가지는 웨이브릿 필터의 상기 이진형 계수에 상응하도록 쉬프트 연산하여 웨이브릿 변환함으로써 압축된 이미지 데이터를 생성하고, 상기 분리된 텍스트 데이터를 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 코딩하여 제2 텍스트 데이터를 생성하고, 상기 제2 텍스트 데이터를 상기 압축된 이미지 데이터에 부가하여 제2 멀티미디어 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법 및 이에 상응하는 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, a first multimedia data including image data and text data is received, the image data and the text data are separated from the first multimedia data, and the image data is input. Decompose an image frame corresponding to a plurality of levels in the first and second directions, and shift the binary data value of the image data for each level to correspond to the binary coefficients of the wavelet filter having binary coefficients. Brid transform generates compressed image data, codes the separated text data in a markup language for mobile content to generate second text data, and adds the second text data to the compressed image data to generate a second image data. Wavelet comprising generating multimedia data It provides half of the multimedia data compression method and the corresponding system.

상기 제2목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1 이진형 계수의 웨이브릿 필터를 이용하여 압축된 이미지 데이터와 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 코딩된 텍스트 데이터를 포함하는 멀티 미디어 데이터를 입력받고, 상기 멀티 미디어 데이터로 부터 상기 이미지 데이터와 상기 텍스트 데이터를 분리하고, 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 제2 이진형 계수를 가지는 역웨이브릿 필터의 상기 제2 이진형 계수에 상응하도록 쉬프트 연산을 하여 역웨이브릿 변환함으로써 복원된 이미지를 생성하고, 상기 텍스트 데이터를 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 디코딩 하여 제2 텍스트를 생성하고, 상기 복원된 이미지에 상기 제2 텍스트를 오버랩 시켜 디스플레이 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법 및 이에 상응하는 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, a multimedia data including compressed image data and text data coded in a markup language for mobile content is input using a wavelet filter of a first binary coefficient. The image data and the text data are separated from the multimedia data, and the inverse wavelet is shifted by shifting the binary data value of the image data to correspond to the second binary coefficient of the inverse wavelet filter having a second binary coefficient. Generating a reconstructed image by converting, decoding the text data into a markup language for mobile content to generate a second text, and overlapping and displaying the reconstructed image on the reconstructed image. Wavelet-based multimedia data restoration method and this Provides a system equivalent to this.

본 발명에 따른 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 분해 및 복원 방법은 웨이브릿 필터의 계수와 이미지 데이터간의 곱셈 및 나눗셈을 단순한 쉬프트 연산의 조합으로 처리한다. 따라서, 웨이브릿 변환을 이용한 이미지 압축 및 복원을 매우 빠르게 처리할 수 있고, 이미지 압축 및 복원시의 효율이 높다. In the wavelet-based multimedia data decomposition and reconstruction method according to the present invention, multiplication and division between coefficients of the wavelet filter and image data are processed by a combination of simple shift operations. Therefore, image compression and reconstruction using wavelet transform can be processed very quickly, and the efficiency in image compression and reconstruction is high.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터의 분해 및 복원 과정을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a process of decomposing and restoring wavelet-based multimedia data according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 먼저, 이미지 데이터와 텍스트 데이터를 포함하는 제1 멀티 미디어 데이터를 입력받는다.(단계 S10) 여기서, 제1 멀티 미디어 데이터는 영상(image), 사운드, 음성 및 텍스트 정보에 관한 데이터를 포함한다. 예를 들어, 만화와 같은 애니메이션의 경우 상기 제1 멀티미디어 데이터는 그림 데이터, 대사 와 같은 텍스트 데이터를 포함할 수 있고, 사운드 또는 대사 부분에 대한 음성 데이터를 더 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 1, first, first multimedia data including image data and text data is received. (Step S10) In this case, the first multimedia data relates to image, sound, voice, and text information. Contains data. For example, in the case of an animation such as a cartoon, the first multimedia data may include text data such as picture data and dialogue, or may further include voice data for a sound or dialogue portion.

이 경우, 예를 들어, 그림 부분과 대사와 같은 텍스트 부분은 별도로 분리하여 압축하는 것이 효율적이다. 특히, 그림 부분에 적합한 웨이브릿 변환 기법을 적용하기 위하여 상기 제1 멀티 미디어 이미지 데이터로부터 상기 이미지 데이터와 상기 텍스트 데이터를 분리한다.(단계 S20)  In this case, for example, it is efficient to separate and compress text parts such as picture parts and dialogue. In particular, the image data and the text data are separated from the first multimedia image data in order to apply a wavelet transform technique suitable for a picture portion.

먼저, 이미지의 경우에는 소스 이미지(source image) 프레임(frame)의 수평 방향과 수직 방향으로 각각 복수의 레벨로 나누어 소스 이미지를 분해(decomposition)한다. 각 분해된 블록의 이미지 데이터는 고주파 및 저주파의 2 채널 필터 뱅크(2 channel filter bank)를 거친다. 즉, 이진형 정수 계수의 웨이브릿 필터(wavelet filter)를 이용하여 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 쉬프트 연산하여 이산 웨이브릿 변환(discrete wavelet transform)하여 이미지 데이터를 압축한다.(S30) 자세한 설명은 후술한다.First, in the case of an image, the source image is decomposed by dividing the source image into a plurality of levels in a horizontal direction and a vertical direction of a source image frame. Image data of each decomposed block passes through a two channel filter bank of high frequency and low frequency. That is, the image data is compressed by performing a discrete wavelet transform by shifting a binary data value of the image data using a wavelet filter of binary integer coefficients (S30). do.

텍스트의 경우는 상기 분리된 텍스트 데이터를 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 코딩한다.(S50) 상기 모바일 컨텐츠용 마크업 언어는 예를 들어 엑스텐서블 마크업 언어(eXtensible Markup Language; XML)가 될 수 있다. 자세한 설명은 후술한다.In the case of text, the separated text data is coded in a markup language for mobile content. (S50) The markup language for mobile content may be, for example, an extensible markup language (XML). . Detailed description will be described later.

상기 마크업 언어로 코딩된 텍스트 데이터는 상기 압축된 이미지 데이터에 부가되어 메모리 등에 저장되거나 네트워크를 통하여 전송된다. 예를 들어, 상기 네트워크는 무선 네트워크가 될 수 있다. 상기 압축된 이미지 데이터와 상기 마크 업 언어로 코딩된 텍스트 데이터는 원래 이미지와 텍스트를 복원하기 위해 다음과 같은 처리 과정을 거친다. The text data coded in the markup language is added to the compressed image data and stored in a memory or the like or transmitted over a network. For example, the network may be a wireless network. The compressed image data and the text data coded in the markup language undergo the following processing to restore the original image and text.

이미지의 경우는 상기 웨이브릿 필터와 완전 복원 조건을 만족하는 역웨이브릿 필터(inverse wavelet filter)를 사용하여 상기 압축된 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 쉬프트 연산하여 역웨이브릿 변환하여 원래 이미지 데이터를 복원한다.(S40) In the case of an image, an inverse wavelet filter satisfying the wavelet filter and a perfect reconstruction condition is used to shift the binary data value of the compressed image data to inverse wavelet transform to restore the original image data. (S40)

텍스트의 경우는 상기 마크업 언어로 코딩된 텍스트를 디코딩 하여 복원한다.(S60) 상기 복원된 이미지와 텍스트는 상호 오버랩 시켜 원래의 애니메이션을 나타내도록 디스플레이 된다(S70). 이하 이미지의 분해, 압축 및 복원 과정에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.In the case of text, the text coded in the markup language is decoded and reconstructed (S60). The reconstructed image and the text overlap each other and are displayed to represent the original animation (S70). Hereinafter, a process of decomposing, compressing, and reconstructing an image will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 도 1의 이미지 분해 및 복원 과정을 설명하는 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an image decomposition and reconstruction process of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 먼저 이미지를 분해 및 압축하기 위하여 소스 이미지(source image) 프레임(frame)의 수평 방향과 수직 방향으로 각각 복수의 레벨로 나누어 소스 이미지를 신호의 연관성을 높여 부대역 별로 분해(decomposition)한다. 상기 각 레벨에 대하여 각 분해된 블록의 이미지 데이터는 고주파 및 저주파 영역으로 나뉘어 지고, 상기 각각의 저주파 영역과 고주파 영역에 대하여 상기 이진형 이산 웨이브릿 필터를 이용하여 웨이브릿 변환한다.(S31) Referring to FIG. 2, first, in order to decompose and compress an image, the source image is divided into a plurality of levels in a horizontal direction and a vertical direction of a source image frame, thereby decomposing the source image by subbands. decomposition). Image data of each decomposed block for each level is divided into a high frequency region and a low frequency region, and wavelet transforms each of the low frequency region and the high frequency region using the binary discrete wavelet filter (S31).

상기 웨이브릿 변환된 결과를 양자화하고(S33), 상기 양자화된 결과를 허프만 코딩한다.(S35) 상기 웨이브릿 변환으로 신호의 연관성을 높여 부대역 별로 분해한 후, 허프만 압축법(Huffman compression)을 이용하여 데이터의 압축을 실행한 다. 허프만 압축법은 비손실 압축법 중에서 가장 일반적으로 사용하는 방법으로, 가장 빈번히 사용되어지는 정보에 가장 짧은 코드를 지정하여 전체의 데이터 양을 줄이는 방법이다. The wavelet transformed result is quantized (S33), and the quantized result is Huffman-coded. (S35) The wavelet transform is used to decompose each subband by increasing the correlation of the signal, and then Huffman compression is performed. To compress the data. Huffman compression is the most commonly used method of lossless compression, and it is a method of reducing the total amount of data by assigning the shortest code to the most frequently used information.

그 다음, 원래 이미지를 복원하기 위하여 압축된 이미지 데이터를 허프만 디코딩하고(S41), 상기 허프만 디코딩된 결과를 역양자화한다(S43). 상기 역양자화된 결과를 저주파 영역과 고주파 영역에 대하여 상기 이진형 계수의 역웨이브릿 필터를 사용하여 역웨이브릿 변환한다.(S45) Then, Huffman decodes the compressed image data to restore the original image (S41), and dequantizes the Huffman decoded result (S43). The inverse quantized result is inverse wavelet transformed using the inverse wavelet filter of the binary coefficients for the low frequency region and the high frequency region (S45).

이하 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이브릿 변환 및 역웨이브릿 변환에 대하여 설명한다.Hereinafter, wavelet transform and inverse wavelet transform according to an embodiment of the present invention will be described.

웨이브릿 변환은 웨이브릿 조건을 만족하는 기저 함수(basis function)를 이용해서 만들어진 디지털 필터로 컨벌루션(convolution) 하는 과정으로 나타낼 수 있다. 대부분의 디지털 필터들은 실수(real number) 값을 갖기 때문에, 이들 계수들은 양자화(quantization) 과정을 거쳐서 유한 비트수로 변환하여야 한다. 이 과정에서 왜곡이 생기며 완전한 복원을 이룰 수 없게 된다. 이러한 상태를 없애기 위하여 모든 필터의 계수를 음의 승수를 포함한 2의 배수의 합과 차로 나타낼 수 있다. The wavelet transform may be represented as a process of convolution with a digital filter made using a basis function satisfying the wavelet condition. Since most digital filters have real number values, these coefficients must be converted to a finite number of bits through quantization. Distortion will occur during this process and full restoration will not be possible. To eliminate this condition, the coefficients of all filters can be represented by the sum and difference of multiples of two, including negative multipliers.

2-채널 필터뱅크에서 저대역 통과 필터(lowpass filter)

Figure 112002044050469-pat00001
와 고대역 통과 필터(highpass filter)
Figure 112002044050469-pat00002
을 이용한 완전 복원 조건은 다음의 수학식 1과 같다. Lowpass filter in 2-channel filterbank
Figure 112002044050469-pat00001
And highpass filters
Figure 112002044050469-pat00002
The complete recovery condition using is as shown in Equation 1 below.

G0(z)H0(z) + G1(z)H1(z)=2z-l (여기서 z-l 의 l은 delay를 나타낸다)G 0 (z) H 0 (z) + G 1 (z) H 1 (z) = 2z -l where l in z -l represents delay

G0(z)H0(-z) + G1(z)H1(-z)=0G 0 (z) H 0 (-z) + G 1 (z) H 1 (-z) = 0

예를 들어, G0(z)을 다음 수학식 2와 같이 선택하면,For example, if G 0 (z) is selected as Equation 2 below,

Figure 112002044050469-pat00003
G0(z)=(z-1 + 2 + z)
Figure 112002044050469-pat00003
G 0 (z) = (z -1 + 2 + z)

이에 따른 척도함수는 선형 B-spline 함수가 된다. 그러면, H0(z)은 다음 수학식 3과 같이 선택되어진다. The resulting scale function is a linear B-spline function. Then, H 0 (z) is selected as in Equation 3 below.

Figure 112002044050469-pat00004
H0(z)=(-z-2 + 2z-1 + 6 + 2z - z2)
Figure 112002044050469-pat00004
H 0 (z) = (-z -2 + 2z -1 + 6 + 2z-z 2 )

그러므로, 이 필터 조합은 위의 완전 복원 조건을 만족한다. 위 식의 표현에서 계수

Figure 112002044050469-pat00005
을 없애기 위하여 분해 필터에서는
Figure 112002044050469-pat00006
을 곱해주고, 복원 필터에서는
Figure 112002044050469-pat00007
을 곱해주어, 모든 필터의 계수들을 2의 배수 형태로 나타내도록 한다. 이와 같은 방법으로 모든 필터링 계산을 실수를 사용하지 않는 정수만의 연산으로 가능하게 할 수 있다. 분해와 복원의 필터들이 단순히 시간축의 역순인 직교 웨이브릿의 경우와는 대비하여, 위와 같은 쌍직교의 경우 분해와 복원 필터가 서로 교차하여 양 음의 기호가 바뀌는 시간축 상의 역순인 관계를 가진다.Therefore, this filter combination satisfies the above perfect recovery condition. Coefficient in the expression of the above equation
Figure 112002044050469-pat00005
In order to eliminate the decomposition filter
Figure 112002044050469-pat00006
Multiply by the
Figure 112002044050469-pat00007
Multiply by so that all filter coefficients are in multiples of two. In this way, all filtering calculations can be made with integer only operations that do not use real numbers. In contrast to the case of orthogonal wavelets in which the decomposition and reconstruction filters are simply the reverse order of the time axis, in the bi-orthogonal manner, the decomposition and reconstruction filters intersect each other and have a reverse relationship on the time axis in which the positive and negative symbols are changed.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 웨이브릿 변환 결과의 3 레벨의 서브밴드 영역의 구조를 나타낸다. 3 illustrates a structure of three levels of subband regions of a wavelet transform result of an image according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 웨이브릿 변환은 소스 이미지(source image) 프레임(frame)의 수평 (horizontal) 방향과 수직(vertical) 방향으로 각각 복수의 레벨로 소스 이미지에 대한 분해(decomposition)가 이루어진다. Referring to FIG. 3, wavelet transformation is performed on a source image at a plurality of levels in a horizontal direction and a vertical direction of a source image frame.

정해진 각 영역의 오른쪽 상단에 위치하고 있는 서브밴드 즉, HLi (HL1, HL2, HL3)영역은 수평 방향의 고주파 성분이 표시되고 있으며, 왼쪽 하단에 위치하고 있는 서브밴드 즉, LHi (LH1, LH2, LH3)영역은 수직 방향의 고주파 성분이 표시되고 있으며, 오른쪽 하단에 위치하고 있는 서브밴드 즉, HHi (HH1, HH2, HH3 )영역은 대각 성분이 나타나게 된다. HL i (HL 1 , HL 2 , HL 3 ) is a subband located at the upper right of each defined area, and the high frequency component in the horizontal direction is displayed, and LH i (LH is a subband located at the lower left. 1 , LH 2 , LH 3 ) region is a high frequency component in the vertical direction, and the subband located at the lower right, that is, HH i (HH 1 , HH 2 , HH 3 ) region is a diagonal component appears.

상기 레벨 수는 예를 들어 3 레벨이 될 수 있으며, 레벨 수는 3 레벨뿐만 아니라 응용 목적에 따라서는 4 레벨 이상도 가능함은 물론이다. 각 분해된 블록의 이미지 데이터는 고주파 및 저주파의 2 채널 필터 뱅크(2 channel filter bank)를 거치면서 주파수 영역으로 변환되어 복수개의 서브밴드로 나뉘어 진다. The number of levels may be, for example, three levels, and the number of levels may be four or more levels depending on the application purpose as well as three levels. The image data of each decomposed block is transformed into a frequency domain through two channel filter banks of high frequency and low frequency and divided into a plurality of subbands.

이산 신호를 이용한 웨이브릿 변환은 다음 수학식 4, 5와 같다.The wavelet transform using the discrete signal is as follows.

Figure 112002044050469-pat00008
s m,k = h 0(n-2k) s m-1,n, m=0, ... ,M
Figure 112002044050469-pat00008
s m, k = h 0 ( n -2 k ) s m-1, n , m = 0, ..., M

Figure 112002044050469-pat00009
d m,k = h 1(n-2k) s m-1,n, m=0, ... ,M
Figure 112002044050469-pat00009
d m, k = h 1 ( n -2 k ) s m-1, n , m = 0, ..., M

여기서

Figure 112002044050469-pat00010
Figure 112002044050469-pat00011
는 각각 웨이브릿 분해를 위한 저대역 통과 필터와 고대역 통과 필터이며, 원 신호는 반복적으로 다음 수학식 6을 이용하여 복원할 수 있다.here
Figure 112002044050469-pat00010
Wow
Figure 112002044050469-pat00011
Are respectively a low pass filter and a high pass filter for wavelet decomposition, and the original signal may be reconstructed using Equation 6 repeatedly.

Figure 112002044050469-pat00012
Figure 112002044050469-pat00013
s m-1,n = g 0(n-2k) s m,k + g 1(n-2k) d m,k
Figure 112002044050469-pat00012
Figure 112002044050469-pat00013
s m-1, n = g 0 ( n -2 k ) s m, k + g 1 ( n -2 k ) d m, k

여기서

Figure 112002044050469-pat00014
Figure 112002044050469-pat00015
는 각각 복원용 저대역 통과 필터와 고대역 통과 필터이다. here
Figure 112002044050469-pat00014
Wow
Figure 112002044050469-pat00015
Are respectively a low pass filter and a high pass filter for restoration.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 3-레벨 웨이브릿 분해 과정에 사용되는 3-레벨 2 채널 쌍직교 웨이브릿 필터 뱅크를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 3-레벨 웨이브릿 복원 과정에 사용되는 3-레벨 2 채널 쌍직교 웨이브릿 필터 뱅크를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating a three-level two-channel bi-orthogonal wavelet filter bank used in a three-level wavelet decomposition process of an image according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a preferred embodiment of the present invention. Is a diagram illustrating a three-level two-channel bi-orthogonal wavelet filter bank used in a three-level wavelet reconstruction process of an image according to the present invention.

도 4를 참조하면, 입력 신호

Figure 112002044050469-pat00016
은 3-레벨 분해를 통하여 고대역 통과 신호들인
Figure 112002044050469-pat00017
로 분해되고, 최하위 레벨 3에서는 저대역 통과 신호
Figure 112002044050469-pat00018
을 얻는다. 도 5를 참조하면,
Figure 112002044050469-pat00019
신호들은 다시 3-레벨 웨이브릿 필터 뱅크를 통하여 복원되어진다.4, the input signal
Figure 112002044050469-pat00016
Is a high-pass signal with 3-level decomposition
Figure 112002044050469-pat00017
Low pass signal at lowest level 3.
Figure 112002044050469-pat00018
Get 5,
Figure 112002044050469-pat00019
The signals are then recovered through a three-level wavelet filter bank.

도 6은 저대역 필터를 이용하여 쉬프트 연산을 통해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이미지의 웨이브릿 분해 과정을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating a wavelet decomposition process of an image according to an exemplary embodiment of the present invention through a shift operation using a low pass filter.

본 발명의 바람직한 일실시예에서는 앞에서 정의한 필터 계수의 특성을 보다 효과적으로 이용하여 보다 빠른 계산 속도로 웨이브릿 변환을 하기 위하여 쉬프트(shift) 연산과 합(superposition) 연산만을 이용한 계산 방식을 사용한다. In a preferred embodiment of the present invention, in order to use the characteristics of the filter coefficients defined above more effectively to perform wavelet transformation at a faster calculation speed, a calculation method using only a shift operation and a superposition operation is used.

이하, 예를 들어, 5개의 계수를 갖는 저대역 통과 필터를 이용한 예를 가지고 웨이브릿 분해 과정을 설명한다. 이미지 데이터 시퀀스가 {..., a, b, c, d, e, f, g, h, i, ...}이고 5개의 2진형 계수를 갖는 저대역 통과 필터 h 0 의 계수가 {-1/8, 1/4, 3/4, 1/4, -1/8}라 가정한다. Hereinafter, the wavelet decomposition process will be described with an example using a low pass filter having five coefficients. The coefficients of the low pass filter h 0 with the image data sequence {..., a, b, c, d, e, f, g, h, i, ...} and 5 binary coefficients are equal to {- 1/8, 1/4, 3/4, 1/4, -1/8}.

일반적으로는, 매번 하나의 이미지 데이터 값은 저대역 통과 필터의 계수와 곱셈을 행하고 다섯 개의 곱셈을 모두 수행한 후 그 합을 계산하는 과정을 거쳐야 한다. 이 과정은 모든 이미지 데이터를 처리 할 때가지 계속된다. 이 저대역 통과 분해 필터링은 다음과 같이 수학식 7로 나타낼 수 있다. In general, each time one image data value needs to be multiplied with the coefficients of the low pass filter, all five multiplications are performed, and then the sum is calculated. This process continues until all image data has been processed. This low pass decomposition filtering may be represented by Equation 7 as follows.

Figure 112002044050469-pat00020
Figure 112002044050469-pat00020

본 발명의 바람직한 일실시예에서는 쉬프트(shift)와 합(superposition) 연산만을 이용하여 상기 수학식 7을 다음과 같이 보다 효과적으로 계산한다. In a preferred embodiment of the present invention, the equation (7) is more effectively calculated using the shift and superposition operations as follows.

저대역 통과 필터 마스크(mask)의 인덱스(index)가 0인 위치에 있는 한 데이터 포인트(예를 들어 a)를 이용하여 스케일링한다. 디지털 이진 표현으로 두 번 shift-right하면 1/4를, 세 번 shift-right하면 1/8을, 한번 shift-right하고 여기에 두 번 shift-right한 것을 더하면 3/4가 된다. It scales using a data point (eg a) as long as the index of the low pass filter mask is at zero. In digital binary representation, it is 1/4 if you shift-right twice, 1/8 for three shift-rights, and 3/4 if you add one shift-right and two shift-rights.

이와 같은 쉬프트 연산의 조합을 이용하여 첫 번째 중간 계산 값들인 {-a/8, a/4, 3a/4, a/4, -a/8}을 얻는다. 이는 인덱스 0에 위치한 데이터 값이 필터 값들의 가중치(필터의 계수 값)만큼 필터의 양끝으로 번져 나가는 것처럼 보인다. Using this combination of shift operations, the first intermediate calculation values {-a / 8, a / 4, 3a / 4, a / 4, -a / 8} are obtained. It appears that the data value located at index 0 spreads to both ends of the filter by the weight of the filter values (the coefficient value of the filter).

이와 같은 계산을 5 클럭 사이클동안 수행하고, 5 클럭 사이클 후 하나의 특정한 열(예를 들어 도 6의 데이터 c의 해당되는 열)의 5개의 중간 계산 값들을 모두 더한다. 그러면, 도 7의 데이터 c의 위치에 있는 세로 줄에서 보인 것 같이 첫 번째 계산 값 l b0 (-a/8 + b/4 + 3c/4 + d/4 - e/8)을 얻는다. 이는 수학식 7의 l 0 (-a/8 + b/4 + 3c/4 + d/4 - e/8)과 동일하며, 종래의 일반적인 계산 방법으로 얻는 첫 번째 계산 값 l a0 (-a/8 + b/4 + 3c/4 + d/4 - e/8)과 동일하다. 차이점은 종래에는 이미지 데이터 값과 필터 계수 값을 곱셈 연산을 통해 처리하므로 그 만큼 계산이 복잡해지고 계산 속도가 떨어지지만, 본 발명에서는 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산과 합 연산만을 이용하여 처리하므로 그 만큼 계산이 간단하고 계산 속도가 빨라진다는 것이다. This calculation is performed for five clock cycles, and after five clock cycles all five intermediate calculated values of one particular column (e.g., the corresponding column of data c in FIG. 6) are added. Then, the first calculated value l b0 (−a / 8 + b / 4 + 3c / 4 + d / 4−e / 8) is obtained as shown in the vertical line at the position of data c of FIG. 7. This is the same as l 0 (-a / 8 + b / 4 + 3c / 4 + d / 4-e / 8) of Equation 7, wherein the first calculated value l a0 (-a / 8 + b / 4 + 3c / 4 + d / 4-e / 8). The difference is that the image data value and the filter coefficient value are conventionally processed through a multiplication operation, which makes the calculation more complicated and slows down the calculation. However, in the present invention, the image data value is processed using only the shift operation and the sum operation. This is simple and speeds up computation.

그 다음, 웨이브릿 변환시 다운 샘플링 특성상 첫 번째 클럭 이후 2 클럭 사이클 후 (세번째 클럭)에는 다음 중간 데이터인 l b1 (-c/8 + d/4 + 3e/4 + f/4 - g/8)을 얻을 수 있다. 이는 수학식 7의 l 1 (-c/8 + d/4 + 3e/4 + f/4 - g/8)과 동일하다. 그 다음, 다시 2 클럭 사이클 후(다섯번째 클럭)에서는 도시하지는 않았지만, 다음 중간 데이터인 l b2 (-e/8 + f/4 + 3g/4 + h/4 - i/8)를 얻을 수 있다. 이는 수학식 7의 l 2 (-e/8 + f/4 + 3g/4 + h/4 - i/8)와 동일하며, 종래의 곱셈 연산을 이용한 일반적인 계산 방법으로 얻는 두 번째 계산 값 l a1 (-c/8 + d/4 + 3e/4 + f/4 - g/8)과 동일하다. 이와 같은 계산은 모든 이미지 데이터 시퀀스를 처리 할 때까지 계속하게 된다. 이와 같이, 쉬프트-합(shift-superposition)만으로 처리하는 계산과정은 불필요한 계산과정을 없애서 매우 빠르게 처리할 수 있다. 따라서 기존 컨벌루션을 이용하는 방법에 비해서 이미지 분해 및 압축 효율성이 높다.Then, after 2 clock cycles after the first clock (third clock), the next intermediate data, l b1 (-c / 8 + d / 4 + 3e / 4 + f / 4-g / 8), due to the down-sampling characteristic during wavelet conversion Can be obtained. This is equal to l 1 (−c / 8 + d / 4 + 3e / 4 + f / 4 − g / 8) of Equation 7. Then, after another two clock cycles (the fifth clock), the next intermediate data, l b2 (-e / 8 + f / 4 + 3g / 4 + h / 4-i / 8), can be obtained. . This is the same as l 2 (-e / 8 + f / 4 + 3g / 4 + h / 4-i / 8) of Equation 7, and the second calculation value l a1 obtained by a general calculation method using a conventional multiplication operation same as (-c / 8 + d / 4 + 3e / 4 + f / 4-g / 8). This calculation continues until all image data sequences have been processed. As such, the calculation process using only shift-superposition can be performed very quickly by eliminating unnecessary calculation processes. Therefore, the image decomposition and compression efficiency is higher than the conventional convolution method.

전술한 저대역 통과 필터링과 비슷한 방법으로 고대역 통과 필터링을 계산할 수 있다. 이 고대역 통과 분해 필터링은 다음과 같이 수학식 8로 나타낼 수 있다. The high pass filtering can be calculated in a similar manner to the low pass filtering described above. This high pass decomposition filtering may be represented by Equation 8 as follows.

Figure 112002044050469-pat00021
Figure 112002044050469-pat00021

고대역 통과 분해 필터링은 전술한 저대역 통과 필터링과 비슷한 방법으로 수행되므로 이하 설명은 생략한다. Since the high pass decomposition filtering is performed in a similar manner to the low pass filtering described above, the following description is omitted.

고대역 통과 필터를 통과한 데이터는 복원을 위하여 저장하고, 저대역 통과 필터를 통과한 데이터는 다음 레벨 웨이브릿 분해의 처리를 위하여 사용된다. Data passing through the high pass filter is stored for reconstruction, and data passing through the low pass filter is used for the processing of the next level wavelet decomposition.

도 7은 고대역 필터를 이용하여 쉬프트 연산을 통해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지의 웨이브릿 복원 과정(Wavelet Reconstruction Process)을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 7 is a diagram for describing a wavelet reconstruction process of an image according to an exemplary embodiment of the present invention through a shift operation using a high band filter.

이미지 복원을 위하여 다시 데이터 시퀀스가 {..., a, b, c, d, e, f,...} 이고, 5개의 2진형 계수를 갖는 고대역통과 필터 g 0 의 계수가 {-1/4, -1/2, 3/2, -1/2, -1/4}라 가정한다. For image reconstruction, again the data sequence is {..., a, b, c, d, e, f, ...} and the coefficient of the high pass filter g 0 with five binary coefficients is {-1 / 4, -1/2, 3/2, -1/2, -1/4}.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이브릿 복원의 첫 번째 과정은 매 이미지 데이터들 사이에 0을 첨가하여 데이터 시퀀스를 2배로 늘이는 보간(interpolation) 과정이다. 도 7의 가로 방향 화살표들과 같이 종래의 일반적인 이미지 데이터와 필터 계수간의 컨벌루션은 이미지 분해 및 압축과정에서 설명한 방법과 동일하다. The first process of wavelet reconstruction according to an embodiment of the present invention is an interpolation process that doubles the data sequence by adding zeros between image data. As with the horizontal arrows in FIG. 7, the convolution between the conventional general image data and the filter coefficient is the same as the method described in the image decomposition and compression process.

상기 고대역 통과 복원 필터링을 다음과 같은 수학식 9로 나타낼 수 있다.The high pass recovery filtering may be represented by Equation 9 below.

Figure 112002044050469-pat00022
Figure 112002044050469-pat00022

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역웨이브릿 변환은 쉬프트와 합 연산만 을 이용하여 다음과 같이 보다 효과적으로 계산하게 된다. The inverse wavelet transform according to the preferred embodiment of the present invention is more efficiently calculated using the shift and sum operations as follows.

필터 마스크의 인덱스가 0인 위치에 있는 한 데이터 포인트(예를 들어 a)를 이용하여 스케일링을 한다. 디지탈 이진표현으로 한 번 shift-right하면 1/2를, 두 번 shift-right하면 1/4를, 한번 shift-right하고 여기에 원래의 값을 더하면 3/2가 얻어진다. 그 결과, 첫 번째 클럭에서는 도 7의 첫 번째 중간 계산 값들인 {-a/4, a/2, 3a/2, a/2, -a/4}를 얻는다. 이는 인덱스 0에 위치한 이미지 데이터 값이 필터 값들의 가중치(필터 계수 값) 만큼 필터의 양끝으로 번져 나가는 것처럼 보인다. As long as the index of the filter mask is at 0, scaling is performed using a data point (for example, a). In digital binary representation, once shift-right is 1/2, twice shift-right is 1/4, and once shift-right is added to the original value, 3/2 is obtained. As a result, the first clock obtains the first intermediate calculation values {-a / 4, a / 2, 3a / 2, a / 2, -a / 4} of FIG. This seems to spread the image data value located at index 0 to both ends of the filter by the weight (filter coefficient value) of the filter values.

(첫 번째 클럭 후 4 클럭 사이클 후에는 한 특정한 열의 4개의 중간 계산 값들을 모두 더하면 도 7의 데이터 b의 위치에 있는 세로 줄에서 보인 것 같이 첫 번째 계산 값 h b0 (-a/2 - b/2) 을 얻는다. 이는 수학식 9의 h 0 (-a/2 - b/2)과 일치하고, 전술한 일반적인 계산법으로 얻는 첫 번째 데이터 h a0 (-a/2 - b/2)과 같다. )(After four clock cycles after the first clock, adding all four intermediate calculations in one particular column adds the first calculation h b0 (-a / 2-b /, as shown in the vertical row at the position of data b in Figure 7). 2) is obtained, which corresponds to h 0 (−a / 2 − b / 2) of Equation 9 and is equal to the first data h a0 (−a / 2 − b / 2) obtained by the general calculation method described above. )

그 다음 두 번째 클럭에서는 도 7과 같이 입력 데이터 값이 0이기 때문에 모든 계산 과정을 생략할 수 있다. 세 번째 클럭에서는 같은 방법으로 쉬프트 연산을 수행하여 다음 이미지 데이터(b)를 계산(-b/4)하게 된다. 네 번째 클럭에서는 앞에서 계산한 두 데이터를 더하여 도 7의 세로 방향 화살표와 같이 입력 데이터 b의 위치에 있는 세로 줄에서 보인 것 같이 처음 출력값 h b0 (-a/2 - b/2)을 얻는다. 이 값은 수학식 9의 h 0 (-a/2 - b/2)과 일치하고, 전술한 일반적인 계산법으로 얻는 첫 번째 데이터 h a0 (-a/2 - b/2)과 같은 값이다. 다섯 번째 클럭에서는 두 0의 값을 제외한 3개의 중간 계산 값을 모두 더해서 두 번째 출력값 h b1 (-a/4 + 3b/2 - c/4)을 얻는다. 이 값은 수학식 9의 h 1 (-a/4 + 3b/2 - c/4)과 일치하고, 전술한 일반적인 계산법으로 얻는 두 번째 데이터 h a1 (-a/4 + 3b/2 - c/4)과 같은 값이다. 모든 데이터를 모두 처리할 때까지 같은 과정을 반복한다. In the second clock, as shown in FIG. 7, since the input data value is 0, all calculation processes can be omitted. In the third clock, the shift operation is performed in the same manner to calculate the next image data b (-b / 4). At the fourth clock, add the two data calculated earlier, as shown in the vertical line at the position of input data b as shown by the vertical arrow in FIG. Get the first output h b0 (-a / 2-b / 2). This value coincides with h 0 (−a / 2 − b / 2) of Equation 9 and is the same value as the first data h a0 (−a / 2 − b / 2) obtained by the general calculation method described above. The fifth clock adds all three intermediate calculations except the two zeros to get the second output h b1 (-a / 4 + 3b / 2-c / 4). This value corresponds to h 1 (-a / 4 + 3b / 2-c / 4) of Equation 9, and the second data h a1 (-a / 4 + 3b / 2-c / obtained by the general calculation method described above. Same value as 4). Repeat the same process until you have processed all the data.

이와 같이 쉬프트 연산만을 이용한 계산법은 계산 방법이 단순하기 때문에 계산의 속도를 빠르게 할 수 있다. 웨이브릿 변환에서 일반적인 컨벌루션을 사용하면 많은 계수가 0인 고대역 필터링에서도 모든 계산을 해주어야 하며, 이는 분명 계산의 불필요한 낭비인 반면, 본 발명에서는 0의 데이터는 계산을 하지 않기 때문에 쉬프트 연산 외의 불필요한 계산을 제거하여 계산 속도를 더 빠르게 할 수 있다. As described above, the calculation method using only the shift operation can speed up the calculation because the calculation method is simple. Using the normal convolution in the wavelet transform requires all calculations to be performed even in high-band filtering with many coefficients of zero, which is clearly an unnecessary waste of calculation, while in the present invention, since zero data is not calculated, unnecessary calculations other than shift operations are required. You can speed up the computation by removing the.

전술한 고대역 통과 복원 필터링과 비슷한 방법으로 저대역 통과 복원 필터링을 계산 할 수 있다. 이 저대역 통과 분해 필터링은 다음 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다. The low pass recovery filtering may be calculated in a manner similar to the high pass recovery filtering described above. This low pass decomposition filtering may be expressed as Equation 10 below.

Figure 112002044050469-pat00023
Figure 112002044050469-pat00023

저대역 통과 분해 필터링은 전술한 고대역 통과 필터링과 비슷한 방법으로 수행되므로 이하 설명은 생략한다. 상기와 같은 저대역 통과 데이터와 고대역 통과 데이터를 합하게 되면, 한 레벨에서의 복원과정을 마치게 된다. Since the low pass decomposition filtering is performed in a similar manner to the high pass filtering described above, the following description is omitted. When the low pass data and the high pass data are added together, the restoration process at one level is completed.

전술한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지 데이터에 대한 웨이브릿 변환 및 역웨이브릿 변환 과정을 구체적으로 구현한 의사 코드는 다음과 같다. A pseudo code that specifically implements a wavelet transform and an inverse wavelet transform process for image data according to an embodiment of the present invention described above is as follows.

< 압축 알고리즘의 의사 코드(pseudo code) ><Pseudo code of compression algorithm>

procedure Decomp(level,xsize,ysize,re[],im[])procedure Decomp (level, xsize, ysize, re [], im [])

for(level=0; level<num_levels; level++)for (level = 0; level <num_levels; level ++)

for(i=0, j=0; j<xsize; i=i+2, j++)   for (i = 0, j = 0; j <xsize; i = i + 2, j ++)

re[j]=-im[i-2]>>3+im[i-1]>>2+im[i]>>1+im[i]>>2+im[i+1]>>2-im[i+2]>>3       re [j] =-im [i-2] >> 3 + im [i-1] >> 2 + im [i] >> 1 + im [i] >> 2 + im [i + 1] >> 2-im [i + 2] >> 3

; 수평 방향 저대역 통과 분해 필터링 처리 부분; Horizontal low pass decomposition filtering processing part

re[j+xsize/2]=-im[i-1]>>2+im[i]>>1-im[i+1]>>2      re [j + xsize / 2] =-im [i-1] >> 2 + im [i] >> 1-im [i + 1] >> 2

; 수평 방향 고대역 통과 분해 필터링 처리 부분; Horizontal high pass decomposition filtering processing part

endfor   endfor

for(i=0, j=0; j<ysize; i=i+2, j++)   for (i = 0, j = 0; j <ysize; i = i + 2, j ++)

im[j]=-re[i-2]>>3+re[i-1]>>2+re[i]>>1+re[i]>>2+re[i+1]>>2-re[i+2]>>3       im [j] =-re [i-2] >> 3 + re [i-1] >> 2 + re [i] >> 1 + re [i] >> 2 + re [i + 1] >> 2-re [i + 2] >> 3

; 수직 방향 저대역 통과 분해 필터링 처리 부분; Vertical low pass decomposition filtering processing part

im[j+ysize/2]=-re[i-1]>>2+re[i]>>1-re[i+1]>>2      im [j + ysize / 2] =-re [i-1] >> 2 + re [i] >> 1-re [i + 1] >> 2

; 수직 방향 고대역 통과 분해 필터링 처리 부분; Vertical high pass decomposition filtering processing part

endfor   endfor

xsize=xsize/2;xsize = xsize / 2;

ysize=ysize/2;ysize = ysize / 2;

endforendfor

< 복원 알고리즘의 의사 코드(pseudo code) ><Pseudo code of restoration algorithm>

procedure Recons(level,xsize,ysize,re[],im[])procedure Recons (level, xsize, ysize, re [], im [])

for(level=num_levels-1; level>=0; level--)for (level = num_levels-1; level> = 0; level--)

for(i=0, j=0; j<ysize; i++, j++)   for (i = 0, j = 0; j <ysize; i ++, j ++)

re[j]=im[i];      re [j] = im [i];

re[j+1]=im[i]>>1+im[i+1]>>1      re [j + 1] = im [i] >> 1 + im [i + 1] >> 1

; 수직 방향 저대역 통과 복원 필터링 처리 부분; Vertical Low Pass Recovery Filtering Part

re[j+ysize/2]=-im[i-1]>>2+im[i]+im[i]>>1-im[i+1]>>2;      re [j + ysize / 2] =-im [i-1] >> 2 + im [i] + im [i] >> 1-im [i + 1] >> 2;

re[j+ysize/2+1]=-im[i]>>1-im[i+1]>>1      re [j + ysize / 2 + 1] =-im [i] >> 1-im [i + 1] >> 1

; 수직 방향 고대역 통과 복원 필터링 처리 부분; Vertical high pass recovery filter processing part

endfor   endfor

for(i=0, j=0; j<xsize; i++, j++)   for (i = 0, j = 0; j <xsize; i ++, j ++)

im[j]=re[i];      im [j] = re [i];

im[j+1]=re[i]>>1+re[i+1]>>1      im [j + 1] = re [i] >> 1 + re [i + 1] >> 1

; 수평 방향 저대역 통과 복원 필터링 처리 부분; Horizontal low pass recovery filtering part

im[j+ysize/2]=-re[i-1]>>2+re[i]+re[i]>>1-re[i+1]>>2;      im [j + ysize / 2] =-re [i-1] >> 2 + re [i] + re [i] >> 1-re [i + 1] >> 2;

im[j+ysize/2+1]=-re[i]>>1-re[i+1]>>1      im [j + ysize / 2 + 1] =-re [i] >> 1-re [i + 1] >> 1

; 수평 방향 고대역 통과 복원 필터링 처리 부분; Horizontal high pass recovery filtering part

endfor   endfor

xsize=xsize*2;xsize = xsize * 2;

ysize=ysize*2;ysize = ysize * 2;

endforendfor

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 이미지 압축 및 복원 알고리즘을 상기 pseudo code와 관련하여 설명한다. Hereinafter, an image compression and decompression algorithm will be described with reference to the pseudo code with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은 도 2의 웨이브릿 변환 과정을 구체적으로 구현한 순서도이고, 도 9는 도 2의 역웨이브릿 변환 과정을 구체적으로 구현한 순서도이다. 8 is a flowchart specifically implementing the wavelet transformation process of FIG. 2, and FIG. 9 is a flowchart specifically implementing the inverse wavelet transformation process of FIG. 2.

도 8을 참조하면, 먼저 레벨 수(level), 이미지 가로 방향 사이즈(xsize), 이미지 세로 방향 사이즈(ysize) 등의 변수 값을 초기화한다.(S801)Referring to FIG. 8, first, variable values such as level, image horizontal size (xsize) and image vertical size (ysize) are initialized.

상기 레벨 수(level) 변수를 체크하여 최종 레벨 값(num_levels)을 갖는지를 판단하여(S803) 최종 레벨인 경우에는 분해 과정을 종료하고, 최종 레벨이 아닌 경우에는 순차적으로 이미지의 가로 방향(또는 로우 방향, 수평 방향) 및 세로 방향(또는 컬럼 방향, 수직 방향)으로 웨이브릿 변환을 수행한다.The level variable is checked to determine whether it has a final level value (num_levels) (S803). In the case of the final level, the decomposition process is terminated. Direction, horizontal direction) and vertical direction (or column direction, vertical direction) to perform the wavelet transform.

이미지의 수평 방향의 처리가 완료되었는지를 판단하고(S805), 수평 방향 처리가 완료되지 않은 경우는 S807 내지 S809를 반복 수행한다. 즉, 먼저 저주파 영 역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수평 방향 저대역 통과 분해 필터링 처리를 수행하고(S807), 다음 고주파 영역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수평 방향 고대역 통과 분해 필터링 처리를 수행한다.(S809)It is determined whether the processing in the horizontal direction of the image is completed (S805). When the processing in the horizontal direction is not completed, S807 to S809 are repeatedly performed. That is, first, the horizontal low-band decomposition filtering process is performed by shifting and summing image data values for the low frequency region (S807), and then the horizontal high-band by shifting and summing image data values for the next high frequency region. Pass-through decomposition filtering processing is performed (S809).

수평 방향 처리가 완료된 경우에는 이미지의 수직 방향의 처리가 완료되었는지를 판단(S811)하며, 수직 방향 처리가 완료되지 않은 경우는 S813 내지 S815를 반복 수행한다. 즉, 먼저 저주파 영역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수직 방향 저대역 통과 복원 필터링 처리를 수행하고(S813), 다음 고주파 영역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수직 방향 고대역 통과 복원 필터링 처리를 수행한다.(S815) 수직 방향 처리가 완료된 경우에는 레벨(level) 값을 하나 증가시킨 후 다음 레벨 이미지에 대하여 처리하기 위하여 S803으로 되돌아간다. When the horizontal direction processing is completed, it is determined whether the vertical direction processing of the image is completed (S811). When the vertical direction processing is not completed, S813 to S815 are repeatedly performed. In other words, first, by performing a shift operation on the low frequency region and summing the image data values, the vertical low pass reconstruction filtering process is performed (S813). The reconstruction filtering process is performed (S815). When the vertical direction processing is completed, the level value is increased by one, and then the process returns to S803 to process the next level image.

도 9를 참조하면, 먼저 레벨 수(level), 이미지 가로 방향 사이즈(xsize), 이미지 세로 방향 사이즈(ysize) 등의 변수 값을 초기화한다.(S901)Referring to FIG. 9, first, variable values such as level, image horizontal size (xsize), and image vertical size (ysize) are initialized (S901).

상기 레벨 수(level) 변수를 체크하여 0 레벨인지를 판단하여(S903) 0 레벨인 경우에는 복원 과정을 종료하고, 0 레벨이 아닌 경우에는 순차적으로 이미지의 가로 방향(또는 로우 방향, 수평 방향) 및 세로 방향(또는 컬럼 방향, 수직 방향)으로 역웨이브릿 변환을 수행한다.The level variable is checked to determine whether it is at level 0 (S903). If the level is 0, the restoration process is terminated. If the level is not at level 0, the restoration process is sequentially performed. And perform an inverse wavelet transform in the vertical direction (or column direction, vertical direction).

이미지의 수평 방향의 처리가 완료되었는지를 판단하고(S905), 수평 방향 처리가 완료되지 않은 경우는 S907 내지 S909를 반복 수행한다. 즉, 먼저 저주파 영 역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수평 방향 저대역 통과 복원 필터링 처리를 수행하고(S907), 다음 고주파 영역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수평 방향 고대역 통과 복원 필터링 처리를 수행한다.(S909)It is determined whether the horizontal processing of the image is completed (S905), and when the horizontal processing is not completed, steps S907 to S909 are repeated. That is, the horizontal low pass recovery filtering process is performed by first shifting and summing image data values for the low frequency region (S907), and the horizontal high band by shifting and summing image data values for the next high frequency region. Pass-through recovery filtering is performed (S909).

수평 방향 처리가 완료된 경우에는 이미지의 수직 방향의 처리가 완료되었는지를 판단(S911)하며, 수직 방향 처리가 완료되지 않은 경우는 S913 내지 S915를 반복 수행한다. 즉, 먼저 저주파 영역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수직 방향 저대역 통과 복원 필터링 처리를 수행하고(S913), 다음 고주파 영역에 대해서 이미지 데이터 값을 쉬프트 연산하여 합산함으로써 수직 방향 고대역 통과 복원 필터링 처리를 수행한다.(S915) 수직 방향 처리가 완료된 경우에는 레벨(level) 값을 하나 감소시킨 후 다음 레벨 이미지에 대하여 처리하기 위하여 S903으로 되돌아간다. When the horizontal direction processing is completed, it is determined whether the vertical direction processing of the image is completed (S911). When the vertical direction processing is not completed, steps S913 to S915 are repeatedly performed. That is, first, by performing a shift operation on the low frequency region and summing the image data values, the vertical low band reconstruction filtering process is performed (S913). The reconstruction filtering process is performed (S915). When the vertical direction processing is completed, the level value is decreased by one, and then the process returns to S903 to process the next level image.

도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이미지 분해 후의 이미지 파일의 데이터 구조를 나타낸다. 10 shows a data structure of an image file after image decomposition according to a preferred embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 8 바이트 헤더(File ID information tag(1001), Number of decomposition level (1003), Image size(row, 1005), Image size(column, 1007), Initial quantization factor (1009)), 3 바이트 양자와 관련 정보(Quantization information tag(1011), Quantization factor for lowpass(1013)), 3 레벨 이미지 분해 후의 저대역 통과 이미지 데이터(Lowpassed data; 1017)와 저대역 정보 태그(Lowpass information tag; 1015), 각각의 레벨의 고대역 밴드에 대한 양자화 태그(Quantization information for highpass level 1, level 2 (1019, 1023)) 및 양자와 인자(Quantization factor; 1021, 1025), 허프만 코딩 정보 태그(Huffman coding information tag; 1027), 허프만 트리 데이터(Huffman tree data; 1029) 및 3 레벨 이미지 분해 후의 부호화된 고대역 통과 이미지 데이터(Encoded highpass data; 1033)와 관련 정보 태그(Highpass data information tag)를 포함한다. Referring to FIG. 10, an 8 byte header (File ID information tag 1001, Number of decomposition level 1003, Image size (row, 1005), Image size (column, 1007), Initial quantization factor (1009)), 3-byte quantum and related information (Quantization information tag 1011, Quantization factor for lowpass 1013), Lowpass image data (1017) and Lowpass information tag (1015) after 3-level image decomposition ), Quantization tags for each high-band of the level (Quantization information for highpass level 1, level 2 (1019, 1023)), quantization factor (Quantization factor (1021, 1025), Huffman coding information tag (Huffman coding information) tag 1027, Huffman tree data 1029, Encoded highpass data 1033 after three-level image decomposition, and a related information tag.

한편, 그림과 대사 등으로 이루어진 애니메이션 데이터 중 대사 부분에 대해서는 마크업 언어-예를 들어 XML-로 코딩하는데, 다음에 대사 부분에 대한 XML 태그의 일예를 나타냈다. On the other hand, the dialogue portion of the animation data consisting of pictures and dialogues is coded in a markup language such as XML, and an example of an XML tag for the dialogue portion is shown next.

<대사부분의 XML tag 예><Example of meta tag XML tag>

<ID>ID 지정</ID><ID> Specify ID </ ID>

<cut>컷의 순서 지정</cut><cut> Sequencing cuts </ cut>

<position>대사의 위치 지정</position><position> Position of metabolism </ position>

<font>대사의 글꼴 지정</font><font> Specify metabolic fonts </ font>

<color>대사의 색 지정</color><color> Specify metabolic color </ color>

<typing>대사를 타이핑하듯 한 글자씩 보이는 효과 지정</typing><typing> Specify the effect of letter by letter as if typing a metabolism </ typing>

<voice>대사를 읽어 주는 효과 지정</voice><voice> Specify the effect of reading metabolism </ voice>

<text>대사의 내용</text><text> Metabolism </ text>

<image>그림 지정</image><image> Specify a picture </ image>

도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이브릿 변환을 이용한 PDA용 애니메이션 저작 툴의 화면 구성을 나타낸다. 도 12a 및 12b는 도 11의 이미지와 대사 부분을 별도로 도시한 도면이다. 11 illustrates a screen configuration of an animation authoring tool for PDA using wavelet transform according to an embodiment of the present invention. 12A and 12B are separate views of the image and the metabolic portion of FIG. 11.

도 11, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, PDA용 애니메이션 저작툴을 이용하여 그림의 구성이나 크기 등을 조정한 후에 대사를 분리하여 삽입한다. 먼저 그림(1101a)을 포토샵과 같은 그래픽 소프트웨어를 이용하여 제작한 후, 상기 애니메이션 툴을 이용하여 대사부분(1101b)을 추가한다. 상기 대사부분(1101b)은 위치 선택 영역 (1107, 1109), 글꼴 선택 영역(1111), 색상 선택 영역(1113) 등을 이용하여 대사 부분(1101b)의 위치, 글꼴, 색상을 선택할 수 있도록 한다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이 대사를 표시하는 영역(1101c)인 말 풍선의 위치를 커서 등으로 조정한 후, 캡션 창에 대사를 쓰면 상기 대사 표시 영역(1101c)에도 동시에 대사가 기록되도록 한다. 상기 애니메이션 저작 툴을 이용하여 모든 애니메이션 저작 작업이 끝나면 그림 부분(1101a)은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이브릿 변환을 이용하여 압축되어 지고, 대사와 그 외 정보는 예를 들어 XML 형태로 저장되어 압축된 영상의 헤더 부분에 저장되어 전체적으로 하나의 파일이 형성된다. 상기 대사를 포함한 모든 정보는 XML 형태로 저장하기 때문에 검색 기능을 이용할 수 있는 등 효율적인 이용이 가능하다.Referring to FIGS. 11, 12A and 12B, after adjusting the configuration, size, etc. of a picture by using an animation authoring tool for PDA, the dialogue is separated and inserted. First, a picture 1101a is produced using graphic software such as Photoshop, and then a dialogue part 1101b is added using the animation tool. The dialogue part 1101b may select the location, font, and color of the dialogue part 1101b using the location selection areas 1107 and 1109, the font selection area 1111, and the color selection area 1113. That is, as shown in FIG. 11, after adjusting the position of the speech balloon, which is the area 1110c for displaying dialogue, with a cursor or the like, writing the dialogue in the caption window causes the dialogue to be simultaneously recorded in the dialogue display region 1101c. . After all animation authoring work is completed using the animation authoring tool, the picture portion 1101a is compressed using a wavelet transform according to an exemplary embodiment of the present invention, and the dialogue and other information are, for example, in XML format. It is stored in the header portion of the stored and compressed image to form one file as a whole. Since all information including the metabolism is stored in XML format, it is possible to use the search function efficiently.

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 역웨이브릿 변환을 이용한 PDA용 애니메이션 전용 뷰어의 디스플레이 화면을 나타낸다. 13A and 13B illustrate a display screen of an animation viewer dedicated for PDA using inverse wavelet transform according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 13a 및 도 13b를 참조하면, 상기 PDA용 애니메이션 전용 뷰어에서는 압축된 그림 이미지를 상술한 역웨이브릿 변환하여 압축을 풀고, 대사 부분에 대한 위 치, 글꼴, 색상 정보와 함께 텍스트 데이터를 읽어들여 PDA 화면에 그림과 대사를 오버랩 시켜 디스플레이 한다. 도 13b에서는 하나의 PDA 화면에 2컷의 만화를 디스플레이 한다. 하나의 PDA 화면에서는 PDA의 작은 화면을 고려하여 기본 1컷에서 최대 4 컷까지 동시에 보여줄 수 있도록 설정할 수 있다. Referring to FIGS. 13A and 13B, the PDA-only animation viewer decompresses and compresses a compressed picture image as described above by inverse wavelet conversion, and reads text data together with position, font, and color information about a dialogue part. Display overlapping picture and dialogue on PDA screen. In FIG. 13B, two cut cartoons are displayed on one PDA screen. In one PDA screen, it can be set to show from one basic cut to maximum 4 cuts considering the small screen of PDA.

상기와 같은 애니메이션 저작툴과 전용 뷰어를 이용하여 휴대용 무선 단말기-예를 들어 PDA-로 만화용 전자북(e-Book) 서비스를 제공할 수 있다. By using the animation authoring tool and a dedicated viewer as described above, an e-book service for a cartoon can be provided to a portable wireless terminal, for example, a PDA.

상기와 같은 웨이브릿 변환 및 역웨이브릿 변환 과정은 소프트웨어적인 계산을 통하여 수행될 수도 있지만 쉬프트 연산과 논리합과 같은 디지털 논리 회로로 이루어진 하드웨어로 구현하여 더욱 빠르게 처리되도록 구현할 수도 있음은 물론이다. The wavelet transform and the inverse wavelet transform process may be performed through software calculation, but may be implemented to be processed faster by implementing hardware consisting of digital logic circuits such as shift operation and logical sum.

또한, 상기 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 분해, 압축 및 복원 방법은 웨이브릿 변환 기반의 정지 영상 코덱(CODEC) 및 동영상 코덱에 사용할 수 있으므로, JPEG-2000이나 MPEG-4등에도 적용할 수 있다. In addition, since the wavelet-based multimedia data decomposition, compression and decompression method can be used for wavelet transform based still image codec and video codec, it can be applied to JPEG-2000 or MPEG-4.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 및 복원 방법은 웨이브릿 필터의 계수와 이미지 데이터간의 곱셈 및 나눗셈을 단순한 쉬프트 연산(shift operation)의 조합으로 해결함으로써, 모든 계산을 곱셈과 나눗셈이 없는 정수계수의 쉬프트 연산만으로 처리하여 계산 속도를 향상할 수 있다. According to the present invention as described above, the wavelet-based multimedia data compression and decompression method solves the multiplication and division between the coefficients of the wavelet filter and the image data by a combination of simple shift operations, thereby multiplying all the calculations. The calculation speed can be improved by processing only the shift operation of the integer coefficient without division.

또한, 쉬프트-합(shift-superposition) 연산만으로 처리하는 계산과정은 불 필요한 계산과정을 없애고 웨이브릿 변환을 이용한 이미지 압축 및 복원을 매우 빠르게 처리할 수 있다. 그 결과, 기존 컨벌루션을 이용하는 방법에 비해서 이미지 분해, 압축 및 복원시의 효율이 높다.In addition, the computation process using only the shift-superposition operation eliminates unnecessary computation and can very quickly process image compression and reconstruction using wavelet transform. As a result, the efficiency of image decomposition, compression and reconstruction is higher than that of the conventional convolution method.

따라서, 프로세서의 제약이 있고 빠른 처리 속도를 요하는 휴대용 무선 단말기에 효과적으로 적용될 수 있다. Therefore, the present invention can be effectively applied to a portable wireless terminal having a processor limitation and requiring a high processing speed.

또한, 이미지와 텍스트를 분리하여 만화와 같은 휴대용 무선 단말기에 제공되는 애니메이션을 압축하여 복원함으로써 텍스트의 수정이나 외국어로의 번역을 쉽게 할 수 있다. In addition, by compressing and restoring an animation provided to a portable wireless terminal such as a cartoon by separating the image and the text, it is easy to modify the text or translate it into a foreign language.

또한, 이미지와 텍스트를 분리하여 만화와 같은 휴대용 무선 단말기에 제공되는 애니메이션을 압축하여 복원함으로써 압축률과 해상도를 높일 수 있고, 텍스트 부분의 검색이 가능하다. In addition, by compressing and restoring an animation provided to a portable wireless terminal such as a cartoon by separating the image and the text, the compression ratio and the resolution can be increased, and the text portion can be searched.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (22)

이미지 데이터와 텍스트 데이터를 포함하는 제1 멀티 미디어 데이터를 입력받는 단계;Receiving first multimedia data including image data and text data; 상기 제1 멀티 미디어 데이터로부터 상기 이미지 데이터와 상기 텍스트 데이터를 분리하는 단계; Separating the image data and the text data from the first multimedia data; 상기 이미지 데이터에 상응하는 이미지 프레임을 제1 및 제2 방향으로 복수의 레벨로 분해하고, 각 레벨에 대하여 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 이진형 계수를 가지는 웨이브릿 필터의 상기 이진형 계수에 상응하도록 쉬프트 연산하여 웨이브릿 변환함으로써 압축된 이미지 데이터를 생성하는 단계; Decompose an image frame corresponding to the image data into a plurality of levels in the first and second directions, and shift the binary data values of the image data for each level to correspond to the binary coefficients of the wavelet filter having binary coefficients. Generating compressed image data by performing wavelet transform on the result; 상기 분리된 텍스트 데이터를 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 코딩하여 제2 텍스트 데이터를 생성하는 단계; 및Coding the separated text data in a markup language for mobile content to generate second text data; And 상기 제2 텍스트 데이터를 상기 압축된 이미지 데이터에 부가하여 제2 멀티미디어 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.Generating second multimedia data by adding the second text data to the compressed image data. 제1항에 있어서, 상기 레벨의 수는 3 레벨인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.2. The method of claim 1, wherein the number of levels is three levels. 제1항에 있어서, 상기 웨이브릿 필터는 쌍직교 웨이브릿 필터인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.The method of claim 1, wherein the wavelet filter is a bi-orthogonal wavelet filter. 제1항에 있어서, 상기 압축된 이미지 데이터를 생성하는 단계는The method of claim 1, wherein generating the compressed image data 상기 각 레벨에 대하여 저주파 영역과 고주파 영역으로 나누고, 상기 각각의 저주파 영역과 고주파 영역에 대하여 상기 웨이브릿 필터의 상기 이진형 계수에 상응하도록 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 소정 회수만큼 쉬프트 연산하여 합산함으로써 웨이브릿 변환하는 단계;By dividing each level into a low frequency region and a high frequency region, and shifting and summing binary data values of the image data by a predetermined number of times to correspond to the binary coefficients of the wavelet filter in each of the low frequency region and the high frequency region. Converting wavelets; 상기 웨이브릿 변환된 결과를 양자화하는 단계; 및 Quantizing the wavelet transformed result; And 상기 양자화된 결과를 허프만 코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.And Huffman coding the quantized result. 제4항에 있어서, 상기 제2 멀티미디어 데이터는 허프만 코딩 정보, 상기 저주파 영역에 대한 양자화 정보 및 상기 고주파 영역에 대한 양자화 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법. The method of claim 4, wherein the second multimedia data further comprises Huffman coding information, quantization information for the low frequency region, and quantization information for the high frequency region. 제1항에 있어서, 상기 모바일 컨텐츠용 마크업 언어는 엑스텐서블 마크업 언어(eXtensible Markup Language; XML) 인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.The method of claim 1, wherein the markup language for mobile content is an extensible markup language (XML). 제1항에 있어서, 상기 제2 텍스트 데이터는 상기 텍스트의 표시 영역상의 위치, 글꼴 및 색상 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법. The wavelet-based multimedia data compression method of claim 1, wherein the second text data includes at least one of position, font, and color information on a display area of the text. 제1항에 있어서, 상기 제2 텍스트 데이터는 상기 텍스트를 한 글자씩 디스플레이 하도록 하는 효과에 관한 태그 및 상기 텍스트를 소정 시간간격으로 스크롤 되도록 하는 슬라이딩 효과에 관한 태그 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.The method of claim 1, wherein the second text data includes at least one of a tag related to an effect of displaying the text by one letter and a tag related to a sliding effect of scrolling the text at a predetermined time interval. Wavelet-based multimedia data compression method. 제1항에 있어서, 상기 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법은 개인 휴대 단말기(Personal Digital Assistant; PDA) 및 IMT 2000폰 중 적어도 하나를 포함하는 휴대용 무선 단말기에서 사용되는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.The wavelet-based multimedia data compression method of claim 1, wherein the wavelet-based multimedia data compression method is used in a portable wireless terminal including at least one of a personal digital assistant (PDA) and an IMT 2000 phone. Multimedia data compression method. 제1항에 있어서, 상기 이미지는 전자북 서비스에 제공되는 만화를 포함하는 애니메이션 중의 그림 부분이고, 상기 텍스트는 상기 애니메이션 중의 대사 부분인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 방법.The method of claim 1, wherein the image is a picture portion of an animation including a cartoon provided to an e-book service, and the text is a dialogue portion of the animation. 제1 이진형 계수의 웨이브릿 필터를 이용하여 압축된 이미지 데이터와 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 코딩된 텍스트 데이터를 포함하는 멀티 미디어 데이터를 입력받는 단계; Receiving multimedia data including compressed image data and text data coded in a markup language for mobile content using a wavelet filter of first binary coefficients; 상기 멀티 미디어 데이터로부터 상기 이미지 데이터와 상기 텍스트 데이터를 분리하는 단계;Separating the image data and the text data from the multimedia data; 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 제2 이진형 계수를 가지는 역웨이브릿 필터의 상기 제2 이진형 계수에 상응하도록 쉬프트 연산을 하여 역웨이브릿 변환함으로써 복원된 이미지를 생성하는 단계;Generating a reconstructed image by performing an inverse wavelet transform on the binary data value of the image data to correspond to the second binary coefficient of the inverse wavelet filter having a second binary coefficient; 상기 텍스트 데이터를 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 디코딩하여 제2 텍스트를 생성하는 단계; 및Generating second text by decoding the text data into a markup language for mobile content; And 상기 복원된 이미지에 상기 제2 텍스트를 오버랩시켜 디스플레이 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.And overlapping the second text on the reconstructed image and displaying the second text. 제11항에 있어서, 상기 제2 이진형 계수는 상기 웨이브릿 필터와 함께 완전 복원 조건을 만족하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.12. The method of claim 11, wherein the second binary coefficients are selected together with the wavelet filter to satisfy a complete reconstruction condition. 제11항에 있어서, 상기 복원된 이미지를 생성하는 단계는 The method of claim 11, wherein generating the reconstructed image 상기 이미지 데이터를 역양자화하는 단계;Dequantizing the image data; 상기 역양자화된 결과를 역허프만 코딩하는 단계; 및Inversely Huffman coding the dequantized result; And 상기 역허프만 코딩된 결과를 저주파 영역과 고주파 영역에 대하여 상기 역웨이브릿 필터의 상기 제2 이진형 계수에 상응하도록 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 소정 회수만큼 쉬프트 연산하여 합산함으로써 역웨이브릿 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.Performing a reverse wavelet transform by summing the inverse Huffman coded results by shifting the binary data values of the image data by a predetermined number of times to correspond to the second binary coefficients of the inverse wavelet filter in a low frequency region and a high frequency region; Wavelet-based multimedia data recovery method comprising the. 제11항에 있어서, 상기 모바일 컨텐츠용 마크업 언어는 엑스텐서블 마크업 언어(eXtensible Markup Language; XML)인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.12. The method of claim 11, wherein the markup language for mobile content is an extensible markup language (XML). 제11항에 있어서, 상기 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법은 개인 휴대 단말기(Personal Digital Assistant; PDA) 및 IMT 2000폰 중 적어도 하나를 포함하는 휴대용 무선 단말기에서 사용되는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.The wavelet-based multimedia data recovery method of claim 11, wherein the wavelet-based multimedia data recovery method is used in a portable wireless terminal including at least one of a personal digital assistant (PDA) and an IMT 2000 phone. How to restore multimedia data. 제15항에 있어서, 상기 디스플레이 하는 단계는 전자북(e-Book) 서비스를 제공하기 위하여 상기 복원된 이미지에 상기 제2 텍스트를 오버랩 시켜 상기 개인 휴대 단말기(PDA)의 한 화면에 1 장면의 만화로 디스플레이 하는 단계인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.The cartoon image of claim 15, wherein the displaying comprises overlapping the second text on the restored image to provide an e-book service. Wavelet based multimedia data restoration method characterized in that the step of displaying. 제15항에 있어서, 상기 디스플레이 하는 단계는 전자북(e-Book) 서비스를 제공하기 위하여 상기 복원된 이미지에 상기 복원된 텍스트를 오버랩 시켜 상기 개인 휴대 단말기(PDA)의 한 화면에 4 장면의 만화로 디스플레이 하는 단계인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.The cartoon image of claim 15, wherein the displaying comprises overlapping the restored text on the restored image to provide an e-book service. Wavelet based multimedia data restoration method characterized in that the step of displaying. 제15항에 있어서, 상기 디스플레이 하는 단계는 상기 복원된 이미지와 상기 복원된 텍스트를 오버랩 시켜 상기 개인 휴대 단말기(PDA)의 화면에 소정 시간간격 으로 한 개의 장면씩 스크롤 되도록 하는 슬라이딩 방식으로 디스플레이 하는 단계인 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.The method of claim 15, wherein the displaying comprises displaying the restored image and the restored text in a sliding manner so as to scroll one scene at a predetermined time interval on the screen of the personal digital assistant (PDA). Wavelet-based multimedia data recovery method characterized in that. 제15항에 있어서, 상기 제2 텍스트는 상기 개인 휴대 단말기(PDA)에서 음성으로 출력되는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 방법.The method of claim 15, wherein the second text is output as voice from the personal digital assistant. 삭제delete 프로그램이 저장되어있는 메모리;Memory in which the program is stored; 상기 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서A processor coupled to the memory to execute the program 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 프로세서는 상기 프로그램에 따라The processor is in accordance with the program 이미지 데이터와 텍스트 데이터를 포함하는 제1 멀티 미디어 데이터를 입력받는 단계;Receiving first multimedia data including image data and text data; 상기 제1 멀티 미디어 데이터로부터 상기 이미지 데이터와 상기 텍스트 데이터를 분리하는 단계; Separating the image data and the text data from the first multimedia data; 상기 이미지 데이터에 상응하는 이미지 프레임을 제1 및 제2 방향으로 복수의 레벨로 분해하고, 각 레벨에 대하여 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 이진형 계수를 가지는 웨이브릿 필터의 상기 이진형 계수에 상응하도록 쉬프트 연산하여 웨이브릿 변환함으로써 압축된 이미지 데이터를 생성하는 단계; Decompose an image frame corresponding to the image data into a plurality of levels in the first and second directions, and shift the binary data values of the image data for each level to correspond to the binary coefficients of the wavelet filter having binary coefficients. Generating compressed image data by performing wavelet transform on the result; 상기 분리된 텍스트 데이터를 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 코딩하여 제2 텍스트 데이터를 생성하는 단계; 및Coding the separated text data in a markup language for mobile content to generate second text data; And 상기 제2 텍스트 데이터를 상기 압축된 이미지 데이터에 부가하여 제2 멀티미디어 데이터를 생성하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 압축 시스템.And generating second multimedia data by adding the second text data to the compressed image data. 프로그램이 저장되어있는 메모리;Memory in which the program is stored; 상기 메모리에 결합되어 상기 프로그램을 실행하는 프로세서A processor coupled to the memory to execute the program 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 프로세서는 상기 프로그램에 따라The processor is in accordance with the program 제1 이진형 계수의 웨이브릿 필터를 이용하여 압축된 이미지 데이터와 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 코딩된 텍스트 데이터를 포함하는 멀티 미디어 데이터를 입력받는 단계;Receiving multimedia data including compressed image data and text data coded in a markup language for mobile content using a wavelet filter of first binary coefficients; 상기 멀티 미디어 데이터로부터 상기 이미지 데이터와 상기 텍스트 데이터를 분리하는 단계;Separating the image data and the text data from the multimedia data; 상기 이미지 데이터의 이진 데이터 값을 제2 이진형 계수를 가지는 역웨이브릿 필터의 상기 제2 이진형 계수에 상응하도록 쉬프트 연산을 하여 역웨이브릿 변환함으로써 복원된 이미지를 생성하는 단계;Generating a reconstructed image by performing an inverse wavelet transform on the binary data value of the image data to correspond to the second binary coefficient of the inverse wavelet filter having a second binary coefficient; 상기 텍스트 데이터를 모바일 컨텐츠용 마크업 언어로 디코딩하여 제2 텍스트를 생성하는 단계; 및Generating second text by decoding the text data into a markup language for mobile content; And 상기 복원된 이미지에 상기 제2 텍스트를 오버랩시켜 디스플레이 하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 웨이브릿 기반의 멀티미디어 데이터 복원 시스템.And overlapping the second text on the restored image to display the second text.
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