KR100864278B1 - 영상 데이터 처리장치 - Google Patents

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최용석
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Abstract

본 발명은 영상 데이터를 저장하기 위한 저장부의 크기를 줄이며 처리 속도를 향상시킬 수 있는 영상 데이터 처리장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치는, 영상 데이터를 인가받아 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터를 서로 비교하여 이를 암호화시키기 위한 헤더값, 부호화값 및 기준값을 생성하는 암호화부; 상기 암호화부와 연결되고, 상기 암호화부에서 생성된 헤더값, 부호화값 및 기준값을 저장하는 저장부; 상기 저장부와 연결되고, 상기 헤더값, 부호화값 및 기준값을 이용하여 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터로 각각 복원시키는 복호화부; 및 상기 복화호부와 연결되고, 상기 복원된 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부;를 포함하여 영상 데이터를 처리하기 위한 장치의 크기를 줄일 수 있으며 영상 처리 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
RGB, 영상 데이터, 암호, 복호, 엔코딩, 디코딩

Description

영상 데이터 처리장치{Apparatus to processing data}
도 1은 종래 기술에 의한 영상 데이터 처리장치의 블럭도.
도 2는 종래 기술에 의한 영상 데이터 처리장치의 메모리를 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치의 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치의 암호화부를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 5는 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치의 복호화부를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 6은 영상 데이터의 각 화소를 구성하는 RGB를 나타낸 설명도.
도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 영상 데이터 처리방법을 순차적으로 나타낸 순서도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
200 : 영상 데이터 처리장치 210 : 암호화부
211 : 레지스터부 212 : 감산 연산부
213 : 엔코딩부 220 : 저장부
230 : 복호화부 231 : 비교부
232 : 가산 연산부 233 : 디코딩부
240 : D/A 변환부 250 : 디스플레이부
본 발명은 크기를 줄이며 처리 속도를 향상시킬 수 있는 영상 데이터 처리장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 영상 데이터의 암호화 및 복호화시 이웃하는 화소의 데이터를 비교하여 처리함으로써 영상 데이터를 저장하기 위한 저장부의 크기를 줄일 수 있으며 데이터의 처리속도를 향상시킬 수 있는 영상 데이터 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치(Display device)는 촬상된 영상을 디스플레이 패널을 이용하여 외부로 표시해 주는 장치이다. 이러한 디스플레이 장치는 디지털 방식으로 인가되는 영상의 데이터를 디스플레이하기 위해 이를 임시로 저장하고 아날로그로 변환하여 출력하는 영상 처리장치가 필요하다.
최근, 디스플레이 장치의 이용 증가로 인하여 점차 소형화 및 고속화 되어가는 추세이며, 이러한 변화를 충족시키기 위해 영상 데이터를 처리하기 위한 장치를 소형화 및 처리 속도의 고속화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이하, 관련도면을 참조하여 종래 기술에 의한 영상 데이터 처리장치에 대하여 설명한다.
도 1은 종래 기술에 의한 영상 데이터 처리장치의 블럭도이며, 도 2는 종래 기술에 의한 영상 데이터 처리장치의 메모리를 나타낸 블럭도이다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 영상 처리장치는, RGB 데이터를 압축시키기 위한 엔코더(100)와, 상기 엔코더(100)에 의해 압축된 데이터를 저장하는 메모리(110)와, 상기 메모리(110)에 저장된 데이터를 복원하여 출력하는 리드디코더(140) 및 스캔 디코더(120)로 이루어진다.
여기서, 상기 엔코더(100)는 제1 RGB 데이터를 내부 버퍼에 임시로 저장한다. 그리고 이어서 제2 RGB 데이터가 인가되면 제1 RGB 데이터의 각 상위 4비트와 제2 RGB 데이터의 각 상위 4비트를 비교한다. 이때, 비교결과 상위 4비트가 같은 경우 도 2에 도시된 바와 같이 제2 RGB 데이터의 상위 4비트를 RGB 레지스터(Base_R)(Base_G)(Base_B)에 저장한다.
그리고, 제1 RGB 데이터의 각 하위 2비트를 제1 레지스터(O_R)(O_G)(O_B)에 저장하고, 제2 RGB 데이터의 각 하위 2비트는 제2 레지스터(E_R)(E_G)(E_B)에 저장하며, 플레그 비트에는 11을 저장한다.
만약, 상기 각 데이터의 상위 4비트가 같지 않을 경우 제1 RGB 데이터의 각 상위 4 비트를 제1 및 제2 레지스터(O_R)(O_G)(O_B)(E_R)(E_G)(E_B)에 저장하고 제2 RGB 데이터의 각 상위 4비트는 RGB 레지스터(Base_R)(Base_G)(Base_B)dp 저장한다. 이때, 제1 및 제2 RGB 데이터의 각 하위 2비트는 저장하지 않으며 플래그 비트 에는 00을 저장한다.
또한, 상기 제1 및 제2 RGB 데이터에 이어 연속적으로 인가되는 제3 및 제4 RGB 데이터에 대해서도 상기 저장된 제1 및 제2 RGB 데이터와 비교함으로써 동일한 방법으로 각 레지스터에 저장되며 이때 플래그 비트는 01 또는 10이 저장된다.
상기 스캔 디코더(120)의 복원과정은, 먼저 스캔 디코더(120)는 플래그 비트를 체크하고, 플래그 비트에 따라 RGB 레지스터(Base_R)(Base_G)(Base_B), 제1 및 제2 레지스터(O_R)(O_G)(O_B)(E_R)(E_G)(E_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제1 및 제2 RGB 데이터의 상위 4비트 및 하위 2 비트를 생성하여 압축된 RGB 데이터를 복원하여 출력한다.
즉, 상기 스캔 디코더(120)는 상기 플래그 비트가 11일 경우, RGB 레지스터(Base_R)(Base_G)(Base_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제1 및 제2 RGB 데이터의 상위 4비트를 생성하고 제1 레지스터(O_R)(O_G)(O_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제1 RGB 데이터의 하위 2비트를 생성하며 제2 레지스터(E_R)(E_G)(E_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제2 RGB 데이터의 하위 2비트를 생성한다.
또한, 상기 스캔 디코더(120)는 상기 플래그 비트가 01일 경우, RGB 레지스터(Base_R)(Base_G)(Base_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제3 RGB 데이터의 상위 4비트를 생성하고 제1 레지스터(O_R)(O_G)(O_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제3 RGB 데이터의 하위 2비트를 생성하며 이전 제1 및 제2 RGB 데이터가 저장된 레지스터((Base_R)(Base_G)(Base_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제4 RGB 데이터의 상위 4비트를 생성하며, 제2 레지스터(O_R)(O_G)(O_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제4 RGB 데이터의 하위 2비트를 생성한다.
아울러, 상기 스캔 디코더(120)는 상기 플래그 비트가 00일 경우, RGB 레지스터(Base_R)(Base_G)(Base_B)에 저장된 데이터를 이용하여 제2 RGB 데이터의 상위 4비트를 생성하고 제1 레지스터(O_R)(O_G)(O_B) 및 제2 레지스터(E_R)(E_G)(E_B)에저장된 데이터를 이용하여 제1 RGB 데이터의 상위 4비트를 생성하며, 디스플레이 패널의 감마 특성을 고려하여 각각 00, 01, 10 또는 11 중 1가지를 선택하여 1 및 제2 RGB 데이터의 하위 2비트를 생성한다.
그러나, 종래 발명에 의한 영상 데이터 처리장치는 암호화 시 현재의 두 화소의 데이터를 압축하기 위해 이전 두 데이터가 필요하므로 암호화 및 이를 복원하기 위한 복호화 시 총 4개의 데이터를 저장 및 처리해야 함에 따라 레지스터 및 비교기가 추가로 필요함으로써 영상 데이터 처리장치의 크기가 증가하며 많은 양의 데이터를 처리하기 때문에 이를 처리하기 위한 처리 시간이 많이 소모되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 영상 데이터의 암호화 및 복호화시 이웃하는 두 화소의 데이터만을 비교하여 처리함으로써 영상 데이터를 저장하기 위한 저장부의 크기를 줄일 수 있으며 데이터의 처리속도를 향상시킬 수 있는 영상 데이터 처리장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치는, 영상 데이터를 인가받아 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터를 서로 비교하여 이를 암호화시키기 위한 헤더값, 부호화값 및 기준값을 생성하는 암호화부; 상기 암호화부와 연결되고, 상기 암호화부에서 생성된 헤더값, 부호화값 및 기준값을 저장하는 저장부; 상기 저장부와 연결되고, 상기 헤더값, 부호화값 및 기준값을 이용하여 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터로 각각 복원시키는 복호화부; 및 상기 복화호부와 연결되고, 상기 복원된 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부;를 포함한다.
이때, 상기 암호화부는, 상기 인가된 2n-1번째의 화소 데이터를 임시 저장하는 레지스터부; 상기 레지스터부와 연결되고, 2n번째의 화소 데이터를 직접 인가받아 상기 레지스터부에 저장된 2n-1번째의 화소 데이터에서 상기 2n번째의 화소 데이터를 감산 연산하는 감산 연산부; 및 상기 감산 연산부와 연결되고, 상기 감산 연산된 결과에 따라 헤더값, 부호화값 및 기준값을 생성하는 엔코딩부;를 포함한다.
또한, 상기 엔코딩부는, 상기 감산 연산된 결과가 -2m-1 보다 크고 2m-1-1 보다 작을 경우 상기 헤더값을 1로 생성하고, 상기 감산 연산된 결과가 -2m-1 보다 작거나 2m-1-1 보다 클 경우 상기 헤더값을 0으로 생성한다. 이때 상기 m은 감산 연산 된 결과의 비트 수인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엔코딩부는, 상기 감산 연산된 결과가 양의 값을 갖는 경우 상기 감산 연산된 결과값을 부호화값으로 생성하고, 상기 감산 연산된 결과가 음의 값을 갖는 경우 상기 감산 연산된 결과값의 보수를 부호화값으로 생성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 엔코딩부는,헤더값이 1로 생성될 경우, 상기 2n번째의 화소 데이터를 기준값으로 생성하며, 헤더값이 0으로 생성될 경우, 상위 5비트는 상기 2n-1번째의 화소 데이터의 상위 5비트를 가지며, 하위 4비트는 상기 2n번째의 화소 데이터의 상위 4비트를 갖는 기준값을 생성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 복호화부는, 상기 저장부로부터 인가되는 헤더값이 0 또는 1인지를 비교하는 비교부; 상기 비교부와 연결되고, 상기 인가된 기준값과 부화화값을 가산 연산하는 가산 연산부; 및 상기 비교부 및 가산 연산부와 연결되고, 상기 가산 연산부에 의해 가산 연산된 값과 기준값을 이용하여 원 데이터를 복원시키는 디코딩부;를 포함한다.
이때, 상기 가산 연산부는, 상기 헤더값이 1일 경우, 상기 기준값과 부호화값을 가산 연산하고, 상기 디코딩부는, 상기 헤더값이 1일 경우, 상기 가산 연산부에서 부호화값과 기준값을 가산 연산한 값을 상기 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시키며, 상기 헤더값이 1일 경우, 상기 기준값을 2n번째의 화소 데이터로 복원시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디코딩부는, 상기 헤더값이 0일 경우, 상기 기준값의 상위 5비트 와 상기 5비트의 상위 1비트를 순차적으로 나열시켜 상기 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시키며, 상기 헤더값이 0일 경우, 상기 기준값의 하위 4비트와 상기 하위 4비트의 상위 2비트를 순차적으로 나열시켜 상기 2n번째의 화소 데이터로 복원시키는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 영상 데이터는 RGB, YUV 또는 Ycbcr로 표현되는 데이터 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 데이터 처리방법은, a) 영상 데이터를 인가받아 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터를 서로 비교하여 이를 암호화시키기 위한 헤더값, 부호화값 및 기준값을 생성하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 생성된 헤더값, 부호화값 및 기준값을 저장하는 단계; c) 상기 b) 단계에서 저장된 헤더값, 부호화값 및 기준값을 이용하여 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터를 각각 복원시키는 단계; 및 e) 상기 c) 단계에서 복원된 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 a) 단계는, a-1) 상기 인가된 2n-1번째의 화소 데이터를 임시 저장하는 단계; a-2) 2n번째의 화소 데이터를 직접 인가받아 상기 저장된 2n-1번째의 화소 데이터에서 상기 2n번째의 화소 데이터를 감산 연산하는 단계; 및 a-3) 상기 a-2) 단계에서 감산 연산된 결과에 따라 헤더값, 부호화값 및 기준값을 생성하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 a-3) 단계는, 상기 감산 연산된 결과가 -2m-1 보다 크고 2m-1-1 보다 작을 경우 상기 헤더값을 1로 생성하며, 상기 감산 연산된 결과가 -2m-1 보다 작거나 2m-1-1 보다 클 경우 상기 헤더값을 0으로 생성한다. 이때, 상기 m은 감산 연산된 결과의 비트 수인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 a-3) 단계는, 상기 감산 연산된 결과가 양의 값을 갖는 경우 상기 감산 연산된 결과값을 부호화값으로 생성하고, 상기 감산 연산된 결과가 음의 값을 갖는 경우 상기 감산 연산된 결과값의 보수를 부호화값으로 생성한다.
또한, 상기 a-3) 단계는, 상기 헤더값이 1로 생성될 경우 상기 2n째의 화소 데이터를 기준값으로 생성하고, 상기 헤더값이 0으로 생성될 경우 상위 5비트는 상기 2n-1번째의 화소 데이터의 상위 5비트를 가지며, 하위 4비트는 상기 2n번째의 화소 데이터의 상위 4비트를 갖는 기준값을 생성하는 것을 특징으로 한다.
한편, c) 단계는, c-1) 상기 b) 단계에서 저장된 헤더값이 0 또는 1인지를 비교하는 단계; c-2) 상기 b) 단계에서 저장된 기준값과 부화화값을 가산 연산하는 단계; 및 c-3) 상기 c-3) 단계에서 가산 연산된 값과 기준값을 이용하여 원 데이터를 복원시키는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 c-2) 단계는, 상기 헤더값이 1일 경우, 상기 기준값과 부호화값을 가산 연산하고, 상기 c-3) 단계는, 상기 헤더값이 1일 경우, 상기 기준값과 부호화값을 가산 연산한 값을 상기 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시킨다.
또한, 상기 c-3) 단계는, 상기 헤더값이 1일 경우 상기 기준값을 2n번째의 화소 데이터로 복원시키고, 상기 헤더값이 0일 경우 상기 기준값의 상위 5비트와 상기 5비트의 상위 1비트를 순차적으로 나열시켜 상기 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시키며, 상기 헤더값이 0일 경우 상기 기준값의 하위 4비트와 상기 하위 4비트의 상위 2비트를 순차적으로 나열시켜 상기 2n번째의 화소 데이터로 복원시키는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 영상 데이터는 RGB, YUV 또는 Ycbcr로 표현되는 데이터 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치 및 이를 이용한 영상 데이터의 처리방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치의 블럭도, 도 4는 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치의 암호화부를 개략적으로 나타낸 블럭도이고, 도 5는 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치의 복호화부를 개략적으로 나타낸 블럭도이며, 도 6은 영상 데이터의 각 화소를 구성하는 RGB를 나타낸 설명도이다. 또한, 도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 영상 데이터 처리방법을 순차적으로 나타낸 순서도.
우선, 도 3 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치(200)는, 영상 데이터를 인가받아 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터를 서로 비교하여 이를 암호화시키기 위한 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 생성(S310)하는 암호화부(210)와, 상기 암호화부(210)와 연결되고 상기 암호화부(210)에서 생성된 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 저장(S320)하는 저장부(220)와, 상기 저장부(220)와 연결되고 상기 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 이용하여 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터로 각각 복원(S330)시키는 복호화부(230) 및 상기 복화호부(230)와 연결되고, 상기 복원된 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력(S340)하는 D/A 변환부(240)로 이루어진다.
여기서 헤더값은 복호화 방법을 결정하며 영상 데이터를 인가받아 2n-1번째의 화소 데이터에서 2n번째의 화소 데이터를 감산한 결과를 이용하여 생성되고, 부호화값은 화소 데이터를 복호화할 때 사용하며 2n-1번째의 화소 데이터에서 2n번째의 화소 데이터를 감산한 결과의 부호에 따라 결정된다. 기준값은 상기 헤더값과 부호화값을 이용하여 결정되며 부호화값과 함께 화소 데이터를 복호화할 때 사용한다.
여기서, 상기 암호화부(210)는 이를 나타낸 도 4 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 인가된 2n-1번째의 화소 데이터를 임시 저장(S311)하는 레지스터부(211)와, 2n번째의 화소 데이터를 직접 인가받아 상기 레지스터부에 저장된 2n-1번째의 화소 데이터에서 상기 2n번째의 화소 데이터를 감산 연산(S312)하는 감산 연산부(212) 및 상기 감산 연산된 결과에 따라 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 생성(S313)하는 엔코딩부(213)로 이루어진다.
보다 자세히 설명하면, 상기 레지스터부(211)는 영상 데이터의 각 화소를 나타낸 도 6에 도시한 바와 같이, 외부로부터 인가되는 영상데이터 중 홀수번째인 2n-1번째 즉, 11번째 화소(F11)에 대한 RGB(Red, Green, Blue) 값인 11번째의 화소 데이터(R11, G11, B11)가 인가될 경우 이를 임시로 저장하며, 짝수번째인 2n번째 즉, 12번째의 화소 데이터(R12, G12, B12)가 인가될 경우 상기 저장된 11번째의 화 소 데이터(R11, G11, B11)를 상기 감산 연산부(212)에 전달한다. 이때, 상기 각 화소에 대한 데이터를 RGB에 대한 데이터로 설명하였지만 이는 이에 한정되지 않고 YUV 또는 Ycbcr에 대한 데이터를 사용할 수 있다.
상기 감산 연산부(212)는 상기 레지스터부(211) 및 엔코딩부(213)와 연결되고, 상기 레지스터부(211)에 저장된 11번째의 화소 데이터(R11, G11, B11)를 인가받고 외부로부터 직접 12번째의 화소 데이터(R12, G12, B12)를 인가받아 상기 11번째의 화소 데이터(R11, G11, B11)에서 12번째의 화소 데이터(R12, G12, B12)를 감산 연산한다.
상기 엔코딩부(213)는 상기 감산 연산부(212) 및 저장부(220)와 연결되고, 상기 감산 연산부(212)로부터 감산 연산된 결과를 인가받고 외부로부터 12번째의 화소 데이터(R12, G12, B12)를 인가받아 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 생성한다.
이때, 상기 엔코딩부(213)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 감산 연산부(212)로부터 인가된 연산 결과에 따라 상기 헤더값(H)을 결정되는데 상기 연산 결과가 -2m-1 보다 크고 2m-1-1 보다 작을 경우 상기 헤더값(H)을 1로 생성(S313b)한다. 또한, 상기 감산 연산된 결과가 -2m-1 보다 작거나 또는 2m-1-1 보다 클 경우 상기 엔코딩부(213)는 상기 헤더값(H)을 0으로 생성(S313c)한다. 이때, 상기 m은 감산 연산된 결과의 비트 수이다.
또한, 상기 엔코딩부(213)는 상기 감산 연산된 결과를 이용하여 상기 부호화 값(S)을 생성하는데 상기 감산 연산된 결과가 양의 값을 갖는 경우 상기 감산 연산된 결과를 부호화값(S)으로 생성하고, 상기 감산 연산된 결과가 음의 값을 갖는 경우 상기 엔코딩부(213)는 상기 감산 연산된 결과의 보수를 부호화값(S)으로 생성한다.
한편, 상기 엔코딩부(213)는 상기 헤더값(H)이 1로 생성될 경우 상기 2n번째의 화소 데이터 즉, 12번째 화소 데이터(R12, G12, B12)를 기준값(V)으로 생성하고, 상기 헤더값(H)이 0으로 생성될 경우 상위 5비트는 상기 2n-1번째 즉 11번째 화소 데이터(R11, G11, B11)의 상위 5비트를 가지며 하위 4비트는 상기 2n번째 즉 12번째 화소 데이터(R12, G12, B12)의 상위 4비트를 갖는 기준값(V)을 생성한다.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 암호화부(210)에서 영상 데이터를 암호화하는 과정을 구체적인 예를 들어 설명한다. 다만, 각 화소 데이터는 이를 이루는 RGB 성분 중 GB 성분을 제외한 R 성분을 갖는 데이터로 설명한다.
먼저, 11번째의 화소 데이터(R11)가 100100(2) 이고, 12번째의 화소 데이터(R12)가 100100(2) 라고 가정하면, 감산 연산부(212)는 상기 레지스터부(211)에 저장된 11번째의 화소 데이터(R11)를 전달받고 12번째의 화소 데이터(R12)를 직접 인가받아 상기 11번째의 화소 데이터(R11)에서 12번째의 화소 데이터(R12)를 감산 연산한다.
상기 감산 연산(100100-100100) 결과 '000000'를 갖게 되고 이는 -23-1 보다 크고 23-1-1 보다 작은 값을 가지므로 상기 엔코딩부(213)은 상기 헤더값(H)을 1로 생성하고 부호화값(S)을 '000'으로 생성하며, 기준값(V)을 12번째의 화소 데이터(R12)의 데이터 값인 '100100'으로 생성한다.
만약, 11번째의 화소 데이터(R11)가 100100(2)이고 12번째의 화소 데이터(R12)가 100101(2) 라고 가정하면, 감산 연산부(212)는 '100100-100101'를 연산하여 '-1'의 결과값을 산출한다. 이때, 상기 결과값인 '-1'은 -23-1 보다 크고 23-1-1 보다 작은 값을 가지므로 상기 엔코더부(213)에서 헤더값(H)을 1로 생성하고, 상기 결과값이 음의 값을 가지므로 '-1'의 보수인 '111'값을 부호화값(S)으로 생성하며 기준값(V)을 12번째의 화소 데이터(R12)인 '100101'으로 생성한다.
또한, 11번째의 화소 데이터(R11)가 100100(2)이고 12번째의 화소 데이터(R12)가 100000(2) 라고 가정하면, 감산 연산부(212)는 '100100-100000'를 연산하여 '000100'의 결과값을 산출한다. 이때, 상기 결과값인 '000100'은 4의 값으로써 23-1-1 보다 큰 값을 갖게 됨에 따라 상기 엔코딩부(213)에서 헤더값(H)을 0으로 생성하고, 상위 5비트를 11번째의 화소 데이터(R11)의 상위 5비트인 '10010'으로 할당하고 하위 4비트를 12번째의 화소 데이터(R12)의 상위 4비트인 '1001'을 할당하여 순차적으로 나열함으로써 '100101001'의 기준값(V)을 생성한다.
이에 따라, 이웃하는 각 화소의 홀수번째인 2n-1번째의 화소 데이터와 짝수번째인 2n번째의 화소 데이터만을 이용하여 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V) 을 생성하게 됨에 따라 종래보다 레지스터부(212)의 크기를 줄일 수 있으며 암호화 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 저장부(220)는 상기 암호화부(210)에 의해 생성된 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)만을 저장하고, 상기 암호화된 영상 데이터의 복호화시 상기 저장된 각 값을 상기 복호화부(230)에 전달함으로써, 상기 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)만을 저장하기 위한 공간만 필요하게 됨에 따라 그 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.
상기 복호화부(230)는 상기 저장부(220) 및 D/A 변환부(240)와 연결되고, 도 5 및 도 10에 도시한 바와 같이, 비교부(231), 가산 연산부(232) 및 디코딩부(233)로 이루어지며 상기 저장부(220)에 저장된 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 이용하여 영상 데이터의 원 데이터를 복원시킨다.
이때, 상기 비교부(231)는 상기 저장부(220) 및 가산 연산부(232)와 연결되고 상기 저장부(220)로부터 인가되는 헤더값(H)이 0 또는 1인지를 비교한다(S331). 만약, 상기 비교부(231)에서 상기 헤더값(H)이 1이라고 판단될 경우 상기 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 가산 연산부(232)에 전달하고, 상기 헤더값(H)이 0이라고 판단될 경우 상기 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)을 디코딩부(233)로 전달한다.
상기 가산 연산부(232)는 상기 비교부(231) 및 디코딩부(233)와 연결되고, 상기 인가된 부호화값(S)과 기준값(V)을 가산 연산(S332)하고 상기 가산 연산된 결과를 상기 디코딩부(233)에 전달한다.
또한, 상기 디코딩부(233)는 상기 비교부(231), 가산 연산부(232) 및 D/A 변환부(240)와 연결되고, 상기 헤더값(H)이 1일 경우 상기 가산 연산부(232)에 의해 가산 연산된 값과 기준값(V)을 이용하여 원 데이터를 복원시키며, 상기 헤더값(H)이 0일 경우 상기 기준값(V)을 이용하여 원 데이터를 복원시킨다(S333).
즉, 상기 디코딩부(233)는 상기 헤더값(H)이 1일 경우 상기 가산 연산부(232)에 의해 가산 연산된 결과 값을 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시키고 상기 기준값(V)을 2n번째의 화소 데이터로 복원시킨다(S333b).
또한, 상기 디코딩부(233)는 상기 헤더값(H)이 0일 경우 상기 비교부(231)로부터 기준값(V)을 인가받아 상기 기준값(V)의 상위 5비트와 상기 5비트의 상위 1비트를 순차적으로 할당하여 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시키고 상기 기준값(V)의 하위 4비트와 상기 하위 4비트의 상위 2비트를 순차적으로 할당하여 2n번째의 화소 데이터로 복원시킨다(S333c).
상기와 같은 구성으로 이루어지는 복호화부(230)에서 영상 데이터를 복호화하는 과정을 구체적인 예를 들어 설명한다. 다만, 각 화소 데이터는 이를 이루는 RGB 성분 중 GB 성분을 제외한 R 성분을 갖는 데이터로 설명한다.
먼저, 상기 저장부(220)로부터 전달된 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)이 각각 1, 000000, 100100일 경우, 상기 비교부(231)에서는 상기 부호화값(S)과 기준값(V)을 가산 연산부(232)로 전달하고 상기 가산 연산부(232)는 상기 전달된 부호화값(S) 및 기준값(V)을 가산 연산하여 연산된 결과인 100100을 상기 엔코딩부(233)에 전달하며 상기 엔코딩부(233)는 상기 연산된 100100을 11번째의 화소 데 이터로 생성하고 기준값(V)인 100100을 12번째의 화소 데이터로 생성한다.
또한, 상기 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)이 각각 1, 111111, 100101일 경우, 상기 부호화값(S)과 기준값(V)을 가산 연산한 100100을 11번째의 화소 데이터로 생성하고 기준값(V) 100101을 12번째의 화소 데이터로 생성한다.
한편, 헤더값(H) 및 기준값(V)이 각각 0, 100010111일 경우, 상기 엔코딩부(233)에서는 상기 기준값(V)의 상위 5비트인 10001과 이의 상위 1비트인 1을 순차적으로 나열시켜 100011을 11번째의 화소 데이터로 생성하고 상기 기준값(V)의 하위 4비트 0111와 이의 상위 2비트인 01을 순차적으로 나열시켜 011101을 12번째의 화소 데이터로 생성한다.
그리고, 상기 D/A 변환부(240)는 상기 복호화부(230)와 연결되고 상기 복호화부(230)에 의해 복원된 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 신호인 R', G', B'로 변환하여 출력하며, 상기 D/A 변환부(240)와 연결된 디스플레이(250)는 상기 아날로그 신호로 변환된 신호를 하나의 영상으로 하여 디스플레이시킨다.
이에 따라, 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치(200)는 종래와 달리 이웃하는 화소의 데이터에 의해 암호화된 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)만을 이용하여 이웃하는 화소의 데이터를 모두 복원할 수 있게 됨으로써 저장부(220)의 크기를 줄일 수 있으며 상기 헤더값(H), 부호화값(S) 및 기준값(V)만을 사용하여 암호화된 데이터를 복호화시킴에 따라 복호화시키기 위해 소모되는 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 데이터 처리장치는, 영상 데이터의 암호화시 이웃하는 두 화소의 데이터만을 비교하여 처리함으로써 헤더값, 부호화값 및 기준값을 생성하고, 상기 생성된 헤더값, 부호화값 및 기준값만을 이용하여 복호화시킴에 따라 영상 데이터를 저장하기 위한 저장부의 크기를 줄일 수 있으며, 암호화 및 복호화시 데이터의 처리 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 영상 데이터를 인가받아 2n-1번째의 화소 데이터에서 2n번째의 화소 데이터를 감산한 결과를 이용하여 생성되며 복호화 방법을 결정하는 헤더값, 2n-1번째의 화소 데이터에서 2n번째의 화소 데이터를 감산한 결과의 부호에 따라 결정되며 화소 데이터를 복호화할 때 사용하는 부호화값 및 상기 헤더값과 부호화값을 이용하여 결정되며 부호화값과 함께 화소 데이터를 복호화할 때 사용하는 기준값을 생성하는 암호화부;
    상기 암호화부와 연결되고, 상기 암호화부에서 생성된 헤더값, 부호화값 및 기준값을 저장하는 저장부;
    상기 저장부와 연결되고, 상기 헤더값, 부호화값 및 기준값을 이용하여 2n-1번째의 화소 데이터와 2n번째의 화소 데이터로 각각 복원시키는 복호화부; 및
    상기 복화호부와 연결되고, 상기 복원된 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 D/A 변환부;
    를 포함하는 영상 데이터 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 암호화부는,
    상기 인가된 2n-1번째의 화소 데이터를 임시 저장하는 레지스터부;
    상기 레지스터부와 연결되고, 2n번째의 화소 데이터를 직접 인가받아 상기 레지스터부에 저장된 2n-1번째의 화소 데이터에서 상기 2n번째의 화소 데이터를 감산 연산하는 감산 연산부; 및
    상기 감산 연산부와 연결되고, 상기 감산 연산된 결과에 따라 헤더값, 부호 화값 및 기준값을 생성하는 엔코딩부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 엔코딩부는,
    상기 감산 연산된 결과가 -2m-1 보다 크고 2m-1-1 보다 작을 경우 상기 헤더값을 1로 생성하며, 상기 m은 감산 연산된 결과의 비트 수인 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 엔코딩부는,
    상기 감산 연산된 결과가 -2m-1 보다 작거나 2m-1-1 보다 클 경우 상기 헤더값을 0으로 생성하며, 상기 m은 감산 연산된 결과의 비트 수인 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 엔코딩부는,
    상기 감산 연산된 결과가 양의 값을 갖는 경우 상기 감산 연산된 결과값을 부호화값으로 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 엔코딩부는,
    상기 감산 연산된 결과가 음의 값을 갖는 경우 상기 감산 연산된 결과값의 보수를 부호화값으로 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 엔코딩부는,
    상기 2n번째의 화소 데이터를 기준값으로 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 엔코딩부는,
    상위 5비트는 상기 2n-1번째의 화소 데이터의 상위 5비트를 가지며, 하위 4비트는 상기 2n번째의 화소 데이터의 상위 4비트를 갖는 기준값을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  9. 제1항에 있어서, 복호화부는,
    상기 저장부로부터 인가되는 헤더값이 0 또는 1인지를 비교하는 비교부;
    상기 비교부와 연결되고, 상기 인가된 기준값과 부화화값을 가산 연산하는 가산 연산부; 및
    상기 비교부 및 가산 연산부와 연결되고, 상기 가산 연산부에 의해 가산 연산된 값과 기준값을 이용하여 원 데이터를 복원시키는 디코딩부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가산 연산부는,
    상기 헤더값이 1일 경우, 상기 기준값과 부호화값을 가산 연산하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 디코딩부는,
    상기 헤더값이 1일 경우, 상기 가산 연산부에서 부호화값과 기준값을 가산 연산한 값을 상기 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시키는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 디코딩부는,
    상기 헤더값이 1일 경우, 상기 기준값을 2n번째의 화소 데이터로 복원시키는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 디코딩부는,
    상기 헤더값이 0일 경우, 상기 기준값의 상위 5비트와 상기 5비트의 상위 1비트를 순차적으로 나열시켜 상기 2n-1번째의 화소 데이터로 복원시키는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 디코딩부는,
    상기 헤더값이 0일 경우, 상기 기준값의 하위 4비트와 상기 하위 4비트의 상위 2비트를 순차적으로 나열시켜 상기 2n번째의 화소 데이터로 복원시키는 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 영상 데이터는 RGB, YUV 또는 Ycbcr로 표현되는 데이터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상 데이터 처리장치.
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