KR19980059094A - 제어팩 영상 파일 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은, 제이팩 영상 파일 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 씨.씨.디에서 촬영된 영상 신호를 8×8화소의 블록으로 분해한 영상 신호가한 블록식 입력되어 블록 단위로 DCT 연산이 실행되는 FDCT 수단과 상기 FDCT 수단에서 처리된 영상 신호를 양자화하기 위한 양자화 수단과 상기 양자화수단으로 입력되는 영상 신호를 양자화하기 위해 휘도 양자화 계수값과 색차 양자화 계수값이 저장되어 있는 양자화 테이블과 상기 양자화 수단에서 양자화된 데이터를 부호화하여 압축 영상을 발생시키는 부호기와 상기 부호기의 스캔 동작을 제어하거나 상기 양자화 테이블의 각 계수값을 조정하여 압축되는 압축 영상의 크기를 조정할 수 있도록 하는 동작 제어 수단을 포함하여 이루어져, 정지된 화상을 압축/재생하기 위한 제이팩 제어 동작중에 압축되는 영상의 크기를 설정된 크기로 발생시키므로 압축 파일을 플래쉬 메모리로 저장할 경우, 메모리의 사용 효율을 향상시키고, 해당 메모리에 저장되는 압축 파일의 크기가 모두 일정하므로, 메모리에 저장되어 있는 데이터의 관리나 사용이 매우 용이하여 사용자의 편리를 향상시킬 수 있다.

Description

제이팩 영상 파일 제어 장치 및 그 방법
이 발명은 제이팩(JPEG, Joint Photographic Experts Group) 영상 파일 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 제이팩 제어 동작에 의해 압축되는 영상의 크기를 설정 크기로 제어하여 사용되는 메모리를 효율적으로 사용하고 관리할 수 있도록 하는 제이팩 영상 파일 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
컬러 정지 영상의 압축 표준으로 제이팩이 사용되어, 저해상도의 표시계에서 고새상도의 인쇄계에 이르기까지 여러 종류의 해상도에 대응할 수 있도록 폭넓은 응용에 적용될 수 있도록 고려되었다.
따라서 제이팩은 디지털 방식의 전자 스틸 카메라(Electronic Still Camera)나 영상 데이터 베이스와 같은 자장계, 정지화상 전송 장치나 오디오 그래픽 회의, 영상 회의 등의 전송계, 또는 컬러 프린터 등의 인쇄계 등에 널리 이용되고 있다.
현재 사용되고 있는 제이팩은 가역 부호화 방식(Losssless)과 비가역 부호화 방식(Lossy)으로 분류되어, 상기 가역 부호화 방식은 압축/신장의 과정을 거쳐도 원래의 정보를 보존할 수 있는 방식이고, 비가역 부호화 방식은 압축/신장의 과정에서 무엇인가 왜곡이 발생하여 완전히 원래대로 재생되지 않는 방식이다.
상기 비가역 부호화 방식은 DCT를 기본으로 하고 있어 본래의 영상을 완전히 재현시킬 수는 없지만 높은 압축률에서도 충분히 실용적인 복호화질을 얻을 수 있으므로 많이 사용되고 있는 방식이다.
도1를 참고로 하여 상기 DCT를 기본으로 하는 영상 신호 압축 시스템의 동작을 간단히 설명한다.
도1은 일반적인 DCT 방식을 이용한 영상 신호 압축 시스템의 블록도이다.
도1에 도시된 것처럼, 씨.씨.디.에서 출력되는 영상 신호는 필터부(1)에 의해 불필요한 노이즈 신호가 제거된 후, A/D 변환부(2)에서 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환한다.
그리고 변환된 디지탈 영상 신호는 색신호 처리부(3)에서 각 해당하는 색신호와 휘도 신호로 변환된 후, 1플레임씩의 영상 데이터가 저장되는 플레임 버터(4)의 해당 번지에 저장된다.
상기 플레임 버터(4)에 저장된 디지탈 처리된 영상 신호는 제이팩 처리부(5)에서 제이팩 동작에 의해 압축되어 플래쉬 메모리(6)에 저장된다.
그러나 상기와 같은 과정을 통해 정지 화상을 압축한 후 해당 메모리에 저장할 경우, 영상의 복잡도나 사용자에 의해 선택되는 압축 모드(파인(fine), 노멀(normal),이코노믹(economic))에 따라 압축되는 파일의 크기가 변화한다.
즉,사용자에 의해 선택되는 압축 모드가 파인 모드일 경우, 영상 신호의 압축율을 일반적인 압축율보다 설정량만큼 감소시켜 영상으로 재생할 때 화질을 양호하게 출력할 수 있도록 하고, 압축 모드가 이코노믹 모드일 경우엔 일반적인 압축율보다 설정량만큼 증가시켜 출력되는 영상의 화질 상태보다 다른 부가적인 효과를 발생시킬 수 있도록 한다.
그러므로 해당하는 메모리에 압축된 파일을 저장할 경우, 압축되는 영상의 복잡도와 사용자에 의해 선택되는 압축 모드에 따라 각 파일의 크기가 다르므로, 메모리를 효율적으로 사용하지 못하고 이용하지 않는 영역이 발생하게 된다.
또한 각 저장되는 파일의 크기가 각각 달라 각 파일의 어드레스 크기 등이 달라지므로, 저장된 파일을 관리하거나 사용할 경우 제어 동작에 불편함이 발생한다.
그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 제이팩에 의해 정지 영상을 압축하여 해당 메모리에 압축 파일을 저장할 경우 설정된 크기로 압축 파일의 크기를 조정할 수 있도록 AC(Alternate Current) 성분의 발생 빈도수를 조정하여 해당 메모리의 사용 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 제이팩 영상 파일 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
도1은 일반적인 DCT(Discrete Cosine Transform) 방식을 이용한 영상 신호 압축 시스템의 블록도이고,
도2는 이 발명의 실시예에 따른 제이팩 영상 파일 제어 장치의 블록도이고,
도3은 이 발명의 실시예에 따른 제이팩 영상 파일 제어 방법의 동작 순서도이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 씨.씨.디에서 촬영된 영상 신호를 8×8화소의 블록으로 분해한 영상 신호가한 블록식 입력되어 블록 단위로 DCT 연산이 실행되는 FDCT(Forward Discrete Cosine Transform) 수단과 상기 FDCT 수단에서 처리된 영상 신호를 양자화하기 위한 양자화 수단과 상기 양자화수단으로 입력되는 영상 신호를 양자화하기 위해 휘도 양자화 계수값과 색차 양자화 계수값이 저장되어 있는 양자화 테이블과 상기 양자화 수단에서 양자화된 데이터를 부호화하여 압축 영상을 발생시키는 부호기와 상기 부호기의 스캔 동작을 제어하거나 상기 양자화 테이블의 각 계수값을 조정하여 압축되는 압축 영상의 크기를 조정할 수 있도록 하는 동작 제어 수단을 포함하여 이루어져 있다.
상기 동작 제어 수단은, 양자화된 AC 성분의 발생 빈도수가 설정 발생 빈도수보다 크거나 작을 경우, 압축 파일의 크기를 조정하기 위한 조정 동작을 실행하여, AC 성분의 발생 빈도수와 설정 발생 빈도수의 오차에 따라 이미 설정되어 있는 값만큼 양자화 테이블의 양자화 값을 증가 또는 감소시켜 양자화되는 양자화 계수값을 변화시킬 수 있도록 하고, 양자화된 테이블의 밴드의 범위를 조정하여, 스캐닝되는 스캐닝 범위에 따라 AC 성분의 발생 빈도수를 조정할 수 있도록 하는 것을 특징한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또다른 구성은, 부호기의 스캐닝 동작에 의해 발생하는 AC 성분의 발생 빈도수를 체크하고, 설정 발생 빈도수와 비교 판단하는 단계와 비교 판단된 발생 빈도수의 상태가 설정 발생 빈도수보다 크거나 작을 경우, 보정값을 설정하는 단계와 설정된 보정값만큼 양자화 테이블의 양자화값을 증가 또는 감소시켜, 양자화 테이블을 변화시키는 단계와 보정된 양자화 테이블의 양자화값에 의해 양자화된 AC 성분를 스캐닝하여 AC 성분의 발생 빈도수를 체크하여 설정된 발생 빈도수와 비교 판단하는 단계와 비교 판단된 발생 빈도수의 상태가 설정 발생 빈도수보다 크거나 작을 경우, 스캐닝하기 위한 밴드의 범위를 설정하여, 설정된 밴드까지만 스캐닝한 후 영상 신호를 압축할 수 있도록 하는 단계를 포함하여 이루어져 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도2는 이 발명의 실시예에 따른 제이팩 영상 파일 제어 장치의 블록도이고, 도3은 이 발명의 실시예에 따른 제이팩 영상 파일 제어 방법의 동작 순서도이다.
도2를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 씨.씨.디(CCD,Charge Coupled Device)에서 촬영된 영상 신호를 8×8화소의 블록으로 분해한 영상 신호(10)와, 8×8 화소의 블록으로 분해된 영상 신호가 한 블록식 입력되어 블록 단위로 DCT 연산이 실행되는 FDCT부(11)와, 상기 FDCT부(11)에서 처리된 영상 신호를 양자화하기 위한 양자화부(12)와, 상기 양자화부(12)로 입력되는 영상 신호를 양자화하기 위해 휘도 양자화 계수값과 색차 양자화 계수값이 저장되어 있는 양자화 테이블(13)과, 상기 양자화부(12)에서 양자화된 데이터를 부호화하여 압축 영상을 발생시키는 호프만 부호기(14)와, 호프만 부호기(14)의 스캔 동작을 제어하거나 상기 양자화 테이블(13)의 각 계수값을 조정하여 압축되는 압축 영상의 크기를 조정할 수 있도록 하는 동작 제어부(15)로 이루어져 있다.
상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.
먼저, 동작에 필요한 전원이 공급되면 정지 화상을 압축하기 위한 제어팩 제어 동작을 시작한다.
따라서 8×8화소의 블록으로 분해된 디지탈 영상 신호는 각 블록 단위로 FDCT부(11)로 순차적으로 입력되어, 블록 단위로 이미 설정되어 있는 산술식에 의해 FDCT 연산을 실행하여, DCT 계수를 산출한다.
상기 DCT 계수는 AC 성분과 DC(Direct Current) 성분의 계수로 나눠져 정보량에 관계없이 각 화소치로 나눠지고, 각 AC 성분과 DC 성분의 계수는 독립적으로 양자화된다.
따라서 AC 성분과 DC 성분의 계수로 나뉘어진 영상 신호는 양자화부(12)로 입력되어 양자화 테이블(13)에 저장되어 있는 각 양자화 계수에 의해 해당 값으로 양자화된다.
DC 성분의 계수는 현재 DC 성분의 계수값과 바로 앞 블록의 DC 성분의 계수값의 차이를 이용하여 부호화한다.
그리고 AC 성분의 계수는 상기 [표1]과 [표2]에 예시된 것처럼, 양자화 테이블에 저장되어 있는 휘도 신호용 양자화 테이블과 색차신호용 양자화 테이블의 양자화 계수에 의해 각각 나눠지고 나머지를 반올림하여 양자화 동작을 실행한다.
16 11 10 16 24 40 51 61
12 12 14 19 26 58 60 55
14 13 16 24 40 57 69 56
14 17 22 29 81 87 80 62
18 22 37 56 68 109 103 77
24 35 55 64 81 104 113 92
49 64 78 87 103 121 120 101
72 92 95 98 112 100 103 99
17 18 24 47 99 99 99 99
18 21 26 66 99 99 99 99
24 26 56 99 99 99 99 99
47 66 99 99 99 99 99 99
99 99 99 99 99 99 99 99
99 99 99 99 99 99 99 99
99 99 99 99 99 99 99 99
99 99 99 99 99 99 99 99
따라서 AC 성분 계수의 양자화 값은, 나눠지는 양자화 테이블의 계수값에 따라 변화하고 고주파 성분의 계수일수록 양자화된 계수값은 0이 된다.
상기와 같이 양자화부(12)에서 각 해당하는 크기로 DC 성분과 AC 성분의 영상 신호가 양자화된 후, 호프만 부호기(14)로 입력되어 영상 신호를 각 설정된 크기로 압축한다.
이때, 압축되는 파일의 크기는 압축 영상이 저장되는 플래쉬 메모리의 효율을 향상시키기 위해 이미 설정되어 있다.
따라서 압축 파일의 크기가 AC 성분의 발생 빈도수(event)에 따라 변화되므로, 동작 제어부(15)는 설정된 파일의 크기를 갖을 수 있도록 AC 성분의 발생 빈도수를 조정한다.
그러므로 동작 제어부(15)는 양자화 테이블에 저장되어 있는 각 해당 양자화 계수의 값을 변화시켜 각 화소의 양자화값을 변화시키거나, 또는 스캔되는 밴드(band)의 개수를 임의로 조정하여 AC 성분의 발생 빈도수를 설정된 상태로 조정한다.
이하, 도3을 참고로 하여 영상의 복잡도에 무관하게 압축되는 영상 파일의 크기가 설정 크기로 압축될 수 있도록 하는 동작을 설명한다.
먼저, 각 장치의 동작에 필요한 전원이 공급되면 각 해당하는 동작을 실행하고, 동작 제어부(15)도 압축되는 영상의 압축 파일의 크기가 설정된 크기를 유지할 수 있도록 하는 제어 동작을 실행한다(S10).
따라서 동작이 시작되는 동작 제어부(15)는 양자화된 AC 성분을 스캐닝하여 AC 성분의 발생 빈도수를 체크한다(S11).
체크된 발생 빈도수가 설정된 압축 파일의 크기를 발생시킬 수 있는 발생 빈도수를 유지할 경우, 동작 제어부(15)는 호프만 부호기(14)에서 해당 크기로 영상의 압축 동작이 이루어질 수 있도록 한다(S13).
그러나 AC 성분의 발생 빈도수가 설정 빈도수를 유지하고 있지 않을 경우, 압축되는 파일의 크기가 설정된 파일의 크기보다 작거나 클 경우이므로, 압축 파일의 크기를 조정하기 위한 동작을 실행한다.
그러므로 동작 제어부(15)는 발생하는 발생 빈도수에 따라 보정해야 할 양자화 테이블의 보정값을 설정한 후(S14), 설정된 보정값만큼 양자화 테이블(13)에 설정되어 있는 각 양자화값을 증가시키거나 감소시킨다(S15).
체크되는 AC 성분의 발생 빈도수와 설정된 발생 빈도수의 오차에 따라, 설정된 압축 파일의 크기에 해당하는 보정치가 각 설정되어 있으므로, 상기 동작 제어부(15)는 발생하는 발생 빈도수의 오차와 설정된 압축 파일의 크기에 따라 각 해당하는 보정치를 설정할 수 있다.
상기와 같은 동작 제어부(15)의 제어 동작에 따라 양자화 테이블(13)의 각 양자화값이 설정된 보정값만큼 증가하거나 감소하므로, 양자화부(12)의 동작에 의해 양자화되는 AC 성분의 양자화 계수값이 변화하고 그에 따른 AC 성분의 발생 빈도수가 증가 또는 감소하게 된다.
따라서 동작 제어부(15)에 의해 변화된 양자화 테이블(13)의 양자화값에 의해 양자화부(12)의 양자화 계수가 각각 변화하므로, 동작 제어부(15)는 변화된 AC 성분의 양자화 계수를 재스캐닝하여(S16) AC 성분의 발생 빈도수가 설정 상태를 유지하는지를 판단한다(S17).
판단된 AC 성분의 발생 빈도수가 설정된 크기의 압축 파일을 발생시킬 수 있을 정도의 빈도수를 갖게되면, 동작 제어부(15)는 양자화된 영상 신호의 DC 성분과 AC 성분을 압축하여 압축 파일을 발생시킬 수 있도록 한다(S18).
그러나 판단된 AC 성분의 발생 빈도수가 설정 발생 빈도수보다 작거나 클 경우, 동작 제어부(15)는 양자화된 영상 신호를 압축하기 위해 양자화 계수값을 순차적으로 스캐닝하는 동작을 제어하여, 발생하는 압축 파일이 설정 크기를 유지할 수 있도록 한다.
따라서 동작 제어부(15)는 스캐닝되는 스캐닝 범위를 제어하기 위해, 설정된 AC 발생 빈도수가 발생할 수 있도록 스캐닝 밴드(band)를 지정하여(S19), 설정된 밴드까지만 스캐닝 동작이 이루어질 수 있도록 한다.
그러므로 동작 제어부(15)에 의해 설정된 밴드까지만 스캐닝동작을 실행하여(S20), 압축된 영상 파일이 설정 크기를 유지할 수 있도록 한다(S21).
따라서 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 정지된 화상을 압축/재생하기 위한 제이팩 제어 동작중에 압축되는 영상의 크기를 설정된 크기로 발생시킬 수 있으므로, 압축 파일을 플래쉬 메모리로 저장할 경우, 메모리의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 해당 메모리에 저장되는 압축 파일의 크기가 모두 일정하므로, 메모리에 저장되어 있는 데이터의 관리나 사용이 매우 용이하여 사용자의 편리를 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 씨.씨.디에서 촬영된 영상 신호를 8×8화소의 블록으로 분해한 영상 신호가한 블록식 입력되어 블록 단위로 DCT 연산이 실행되는 FDCT 수단과 상기 FDCT 수단에서 처리된 영상 신호를 양자화하기 위한 양자화 수단과 상기 양자화수단으로 입력되는 영상 신호를 양자화하기 위해 휘도 양자화 계수값과 색차 양자화 계수값이 저장되어 있는 양자화 테이블과 상기 양자화 수단에서 양자화된 데이터를 부호화하여 압축 영상을 발생시키는 부호기와 상기 부호기의 스캔 동작을 제어하거나 상기 양자화 테이블의 각 계수값을 조정하여 압축되는 압축 영상의 크기를 조정할 수 있도록 하는 동작 제어 수단을 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 제이팩 영상 파일 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어 수단은, 양자화된 AC 성분의 발생 빈도수가 설정 발생 빈도수보다 크거나 작을 경우, 압축 파일의 크기를 조정하기 위한 조정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 제이팩 영상 파일 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어 수단은, AC 성분의 발생 빈도수와 설정 발생 빈도수의 오차에 따라 이미 설정되어 있는 값만큼 양자화 테이블의 양자화 값을 증가 또는 감소시켜 양자화되는 양자화 계수값을 변화시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 제이팩 영상 파일 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어 수단은, 양자화된 테이블의 밴드의 범위를 조정하여, 스캐닝되는 스캐닝 범위에 따라 AC 성분의 발생 빈도수를 조정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 제이팩 영상 파일 제어 장치.
  5. 부호기의 스캐닝 동작에 의해 발생하는 AC 성분의 발생 빈도수를 체크하고, 설정 발생 빈도수와 비교 판단하는 단계와 비교 판단된 발생 빈도수의 상태가 설정 발생 빈도수보다 크거나 작을 경우, 보정값을 설정하는 단계와 설정된 보정값만큼 양자화 테이블의 양자화값을 증가 또는 감소시켜, 양자화 테이블을 변화시키는 단계와 보정된 양자화 테이블의 양자화값에 의해 양자화된 AC 성분를 스캐닝하여 AC 성분의 발생 빈도수를 체크하여 설정된 발생 빈도수와 비교 판단하는 단계와 비교 판단된 발생 빈도수의 상태가 설정 발생 빈도수보다 크거나 작을 경우, 스캐닝하기 위한 밴드의 범위를 설정하여, 설정된 밴드까지만 스캐닝한 후 영상 신호를 압축할 수 있도록 하는 단계를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 제이팩 영상 파일 제어 방법.
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