KR19990002223A - 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명은 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화에 관한 것으로, 특히 예외 정보 부호화 과정을 생략하기 위해, 예외 정보의 존재 여부에 따라, 대상 부호화 화소를 부분 혹은 전체로 선택하여 한번의 단일 구조로 부호화가 가능하도록, 이진 영상 정보를 입력하는 제 1 단계(101)와 ; 입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 정보를 처리하는 제 2 단계(102) ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 기반 영상 정보를 구하는 제 3 단계(103) ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보를 구하는 제 4 단계(104) ; 상기 제 3 단계(103)에서 구한 기반 영상 정보를 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화하는 제 5 단계(105) ; 상기 제 4 단계(104)에서 구한 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하는 제 6 단계(106) ; 예외 정보가 없는 경우 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법을 수행하는 제 7 단계(107) 및 ; 반면에, 예외 정보가 있는 경우 전체 정보에 대한 부호화 방법을 수행하는 제 8 단계(108)로 이루어짐을 특징으로 하는, 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법에 관한 것이다.

Description

단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법
본 발명은 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화에 관한 것으로, 특히 예외 정보 부호화 과정을 생략하기 위해, 예외 정보의 존재 여부에 따라, 대상 부호화 화소를 부분 혹은 전체로 선택하여 한번의 단일 구조로 부호화가 가능하도록 한, 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 다기능 이진 화상 부호화를 위한 격주사선 처리 방법은, 부호화 대상 정보인 두 정보 즉, 배타적 오아(Exclusive OR 이하 XOR 이라 칭함) 정보와 예외 정보에 대하여 각각 부호화하였다.
먼저, 배타적 오아(XOR) 정보에 대해서는 예외 정보에서와 같이, 화소 성향 특징 값을 이용한다.
이때, 부호화 대상인 배타적 오아(XOR) 화소들은 주변 정보를 이용하여 화소 특징 값을 구할 수 있으며, 이 값을 이용한 확률 모형을 구하고, 이 확률 모형을 토대로 부호화 할 화소 값을 부호화한다.
상기와 같이 이루어지는 배타적 오아(XOR) 정보의 부호화 방법을 정리하면 다음과 같다.
첫번째 ; 배타적 오아(XOR) 값이 1이 되면 배타적 오아(XOR) 정보로 추출하여 화소 성향 특징 값을 구한다.
두번째 ; 첫번째에서 얻어진 화소 성향 특징 값에 근거한 확률 모형을 바탕으로 엔트로피 부호화한다.
한편, 예외 정보의 부호화는 화소 성향 특징 값과 그 특징 값의 런(Run)을 부호화 하였는데, 추가적으로 예외 정보 화소의 런을 부호화하여 보낸다.
연속적인 예외 정보가 나타날 때, 성향 특징 값과 그에 대한 런을 연속적으로 부호화하는 대신, 화소 세그먼트(Segment)의 길이를 따로 부호화하는 것이다.
격주사선 처리 방법을 사용한 부호화시 주사방향의 순서를 수직/ 수평 또는 수평/ 수직으로 결정할 수 있다.
이때, 순서가 달라지면 결과로 나오는 부호화 효율도 역시 달라지므로, 최대 부호화 효율을 얻기 위하여 순서에 대한 정보를 함께 부호화하는 방법이다.
수평/ 수직 또는 수직/ 수평의 순서를 정하기 위하여, 각각의 경우에 발생하는 배타적 오아(XOR) 정보와 예외 정보에 해당하는 화소 수를 계산한 후, 그 중 작은 양을 발생하는 순서를 부호화 절차로 설정할 수도 있고, 다른 방법으로 각 경우의 발생하는 부호화 비트량을 비교하여 총 비트량 혹은 특정 비트량을 비교 대상으로 결정할 수도 있다.
손실 부호화의 경우, 세그먼트의 길이를 단위로 부호화 할 정보와 그렇지 않은 정보를 선택할 수 있다.
이때, 주어진 세그먼트의 길이는 손실 부호화를 위한 단위로서, 복호기에서는 배타적 오아(XOR)정보가 주어진 세그먼트 길이 이하인 경우, 그 세그먼트에 대한 예측치만 채워 넣는다.
예외 정보의 경우는, 이미 주어진 세그먼트 길이 이하의 화소들은 예외 정보에서 제외하고 부호화하기 때문에, 복호기에서는 예외 정보에 대한 처리는 없다.
배타적 오아(XOR) 정보를 예측치로만 채워 넣는 경우, 확률 모형을 사용하여 확률이 많은 쪽으로 화소 값을 예측하여 채워 넣을 수 있다.
배타적 (XOR) 정보에 대해 화소 성향을 사용하여 부호화하는 것으로 주변화소 성향의 강한 상관관계를 압축효과에 이용하였다.
격주사선 방식의 적용 순서 (수평, 수직 또는 수직, 수평)를 효율적으로 적용하기 위하여 발생 정보의 수를 측정하거나, 각 경우의 실제 발생 부호화 비트량을 구하고, 그에 근거하여 적용 순서를 정하였다.
예외 정보의 경우 화소들이 연속적으로 세그먼트 단위로 발생하는 경우가 적지 않고 이를 효과적으로 부호화하기 위하여 매번 예외 정보화소를 부호화 할 때 화소 세그먼트의 길이를 부호화한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 다기능 이진화상 부호화를 위한 격주사선 처리 방법은, 한번의 정보 처리를 종료하기 위해 배타적 오아(XOR) 정보 부호화와 예외 정보 부호화의 서로 다른 처리를 하는 두가지 과정을 수행해야만 하는 문제점이 있었다.
이것은 알고리즘의 복잡성뿐만 아니라 시스템 구현상의 어려움도 가지고 있다.
또한, 예외 정보의 부호화는 전체 부호화 성능을 저하시키는 주요인으로 작용하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제 문제점들을 해소시키기 위하여 창안된 것으로, 예외 정보 부호화 과정을 생략하기 위해, 예외 정보의 존재 여부에 따라, 대상 부호화 화소를 부분 혹은 전체로 선택하여 한번의 단일 구조로 부호화가 가능하도록 한, 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 최적의 격주사선 정보 처리 방향을 설정함으로써, 알고리즘 및 시스템 구현을 단순화시켜 전체 부호화 성능을 개선할 수 있는, 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법을 제공함에 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법의 일실시 예시도,
도 2 는 본 발명에 따른 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법의 다른 실시 예시도,
도 3 은 임의의 화소에서의 부호화 방법을 설명하기 위한 예시도,
도 4 는 격주사선 처리 방향 결정법을 설명하기 위한 예시도이다.
상기한 바와 같은 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이진 영상 정보를 입력하는 제 1 단계와 ; 입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 정보를 처리하는 제 2 단계 ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 기반 영상 정보를 구하는 제 3 단계 ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보를 구하는 제 4 단계 ; 상기 제 3 단계에서 구한 기반 영상 정보를 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화하는 제 5 단계 ; 상기 제 4 단계에서 구한 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하는 제 6 단계 ; 예외 정보가 없는 경우 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법을 수행하는 제 7 단계 및 ; 반면에, 예외 정보가 있는 경우 전체 정보에 대한 부호화 방법을 수행하는 제 8 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기의 제 2 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이진 영상 정보를 입력하는 제 1 단계와 ; 입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 정보 처리 방향을 결정하는 제 2 단계 ; 정보 처리 방향이 결정된 격주사선 정보를 처리하는 제 3 단계 ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 기반 영상 정보를 구하는 제 4 단계 ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보를 구하는 제 5 단계 ; 상기 제 4 단계에서 구한 기반 영상 정보를 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화하는 제 6 단계 ; 상기 제 5 단계에서 구한 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하는 제 7 단계 ; 예외 정보가 없는 경우 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법을 수행하는 제 8 단계 및 ; 반면에, 예외 정보가 있는 경우 전체 정보에 대한 부호화 방법을 수행하는 제 9 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 목적에 따른, 단일 구조의 부호가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법의 동작 원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 처리를 하고, 그 결과 도 4 에 도시한 바와 같은 기반 영상 정보(401)와 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보(402)를 얻는다.
이들 중 기반 영상 정보(401)는 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화 되며, 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보(402)는, 그 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하여, 예외 정보가 없는 경우와 예외 정보가 있는 경우로 나누어 부호화 과정을 수행하게 하므로써, 전체 부호화를 종료한다.
이때, 각각의 부호화는 모두 단일 부호화 구조를 가진다.
한편, 상기 동작에서 예외 정보가 없는 경우 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보(402)의 각 화소 정보에 해당하는 기반 화소 정보를 배타적 오아(XOR) 연산을 수행하여 그 결과가 “1”인 경우에만 상기 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보(402)의 해당 화소 정보를 부호화한다.
즉, 기반 영상 정보의 두 화소 값이 동일한 경우인, 배타적 오아(XOR) 연산 결과가 “0”인 경우는, 부호화를 수행하지 않음으로서 이득을 얻는다.
이 과정을 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화라 한다.
반면에, 예외 정보가 있는 경우의 전체 정보에 대한 부호화 방법은, 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있을 경우, 배타적 오아(XOR) 연산을 수행하지 않고, 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보의 모든 화소 정보에 대하여 부호화 한다.
이때, 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화와 예외 정보가 있는 경우의 전체 정보에 대한 부호화에서의 각 부호화 대상 화소에서의 구체적인 부호화 방법은, 대상 화소가 도 3 과 같은 일반적인 경우, 다음과 같은 방법을 수행한다.
상기와 같은 부호화 방법은 현재의 부호화 해당 화소(301)의 부호화를 위하여, 현재 위치에서 이용할수 있는 임의의 가능한 n개의 화소 정보를 사용하여 수학식 2 와 같은 주변 화소 정보값을 얻을 수 있다.
[수학식 2]
상기 수학식 2 와 같이 구한 값에서의 확률 정보를 사용하여 현재의 부호화 해당 화소(301)가 “1”인 경우와 “0”인 경우의 확률을 다음 수학식 3으로 각각 얻을 수 있다.
[수학식 3]
이때의 확률 정보는, 미리 만들어진 형태의 정보를 사용할 수도 있고, 적응적 방법을 사용하여 부호화 수행중에 계속 최신화(update)되는 정보의 형태를 사용할 수도 있다.
상기 수학식 3 에 의해 얻어진 확률값을, 상기 수학식 1 에서 현재의 부호화 해당 화소(301)가 “0”일 경우와 “1”일 경우의 각각에 대하여, 상기 수학식 3 을 사용하여 최종적인 엔트로피 부호화를 수행할 수 있다.
이 때의 엔트로피 부호화는, 일반적인 산술 부호화, 적응적 산술 부호화를 비롯한 임의의 효과적인 부호화를 사용할 수 있다.
상기 동작을 동작 흐름도로 도시하면 도 1 에 도시한 바와 같이, 이진 영상 정보를 입력하는 제 1 단계(101)와 ; 입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 정보를 처리하는 제 2 단계(102) ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 기반 영상 정보를 구하는 제 3 단계(103) ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보를 구하는 제 4 단계(104) ; 상기 제 3 단계(103)에서 구한 기반 영상 정보를 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화하는 제 5 단계(105) ; 상기 제 4 단계(104)에서 구한 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하는 제 6 단계(106) ; 예외 정보가 없는 경우 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법을 수행하는 제 7 단계(107) 및 ; 반면에, 예외 정보가 있는 경우 전체 정보에 대한 부호화 방법을 수행하는 제 8 단계(108)로 순차 동작한다.
본 발명의 제 2 목적에 따른, 단일 구조의 부호가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법의 동작 원리를, 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 입력된 이진 영상 정보에 대하여 미리 도 4 에 도시한 바와 같이, 가로(403), 세로(404) 각각의 방향에 대하여 격주사선 처리를 수행한다.
이때, 각각의 경우의 도 1 에서의 105,107,108의 결과 얻어지는 비트량을 얻어 가로(403), 세로(404) 방향의 격주사선 처리 방법 중 알맞은 방향을 택한다.
이때, 격주사선 처리 방향의 선택은 다음 수학식 4 와 수학식 5 의 두가지 방법외에 여러가지 중 효과적인 것을 선택하여 사용할 수 있다.
[수학식 4]
[수학식 5]
상기 수학식 4 는, 각 방향의 격주사선 처리에 대하여, 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법과, 예외 정보가 있을 경우의 전체 정보에 대한 부호화 방법의 결과만을 사용하여, 그 합(107의 결과비트량 +108의 결과비트량)이 작은 경우의 방향을 격주사선 처리 방향으로 결정한다.
반면에, 같을 경우는 가로 방향 격주사선 처리(403)를 선택한다.
상기 수학식 5 는, 수학식 4 에서 비트량 고려시 전체의 총 비트량(105의 결과비트량 +107의 결과비트량 +108의 결과비트량)을 사용한다.
이렇게 격주사선 처리 방향이 결정되면, 이후 도 1 과 동일한 방법으로 부호화를 수행한다.
상기 동작을 동작 흐름도로 도시하면 도 2 에 도시한 바와 같이, 이진 영상 정보를 입력하는 제 1 단계(201)와 ; 입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 정보 처리 방향을 결정하는 제 2 단계(202) ; 정보 처리 방향이 결정된 격주사선 정보를 처리하는 제 3 단계(203) ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 기반 영상 정보를 구하는 제 4 단계(204) ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보를 구하는 제 5 단계(205) ; 상기 제 4 단계(204)에서 구한 기반 영상 정보를 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화하는 제 6 단계(206) ; 상기 제 5 단계(205)에서 구한 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하는 제 7 단계(207) ; 예외 정보가 없는 경우 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법을 수행하는 제 8 단계(208) 및 ; 반면에, 예외 정보가 있는 경우 전체 정보에 대한 부호화 방법을 수행하는 제 9 단계(209)로 순차 동작한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 기존의 다기능 이진화상 부호화를 위한 격주사선 처리 방법에서의 한번의 정보 처리를 종료하기 위해 필요한 배타적 오아(XOR) 정보 부호화와 예외 정보 부호화의 서로 다른 두 과정 수행 구조를, 항상 단일구조의 부호화가 가능한 구조로 변경하였으며, 그 결과 알고리즘 및 시스템 구현이 매우 단순화 되었으며, 예외 정보의 부호화를 생략하여 전체 부호화 성능을 개선할 수 있다.

Claims (2)

  1. 이진 영상 정보를 입력하는 제 1 단계(101)와 ;
    입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 정보를 처리하는 제 2 단계(102) ;
    격주사선 정보를 처리한 결과로 기반 영상 정보를 구하는 제 3 단계(103) ; 격주사선 정보를 처리한 결과로 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보를 구하는 제 4 단계(104) ;
    상기 제 3 단계(103)에서 구한 기반 영상 정보를 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화하는 제 5 단계(105) ;
    상기 제 4 단계(104)에서 구한 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하는 제 6 단계(106) ;
    예외 정보가 없는 경우 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법을 수행하는 제 7 단계(107) 및 ;
    반면에, 예외 정보가 있는 경우 전체 정보에 대한 부호화 방법을 수행하는 제 8 단계(108)로 이루어짐을 특징으로 하는, 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법.
  2. 이진 영상 정보를 입력하는 제 1 단계(201)와 ;
    입력된 이진 영상 정보에 대하여 격주사선 정보 처리 방향을 결정하는 제 2 단계(202) ;
    정보 처리 방향이 결정된 격주사선 정보를 처리하는 제 3 단계(203) ;
    격주사선 정보를 처리한 결과로 기반 영상 정보를 구하는 제 4 단계(204) ;
    격주사선 정보를 처리한 결과로 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보를 구하는 제 5 단계(205) ;
    상기 제 4 단계(204)에서 구한 기반 영상 정보를 임의의 효과적인 부호화 방법으로 부호화하는 제 6 단계(206) ;
    상기 제 5 단계(205)에서 구한 격주사선 처리 부호화의 대상 영상 정보가 예외 정보를 가지고 있는지 여부를 판단하는 제 7 단계(207) ;
    예외 정보가 없는 경우 배타적 오아(XOR) 정보에 대한 부분적 부호화 방법을 수행하는 제 8 단계(208) 및 ;
    반면에, 예외 정보가 있는 경우 전체 정보에 대한 부호화 방법을 수행하는 제 9 단계(209)로 이루어짐을 특징으로 하는, 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법.
KR1019970025784A 1997-06-19 1997-06-19 단일 구조의 부호화가 가능한 주변 화소 성향 값을 이용한 격주사선 처리 부호화 방법 KR100251048B1 (ko)

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