KR19990009586A - 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동화상용 엠펙등에서 데이터를 압축하는 기술에 관한 것으로, 1과 0의 갯수 차이가 큰 이진 데이타의 부호화를 용이하게 할 수 있도록 한 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법에 관한 것으로, 이진데이터 부호화시, 가장 긴 세그멘트의 위치 N1을 찾고, 원래 이진 데이터를 좌측방향으로 N1비트 이동하며, 상기 N1의 위치와 길이를 부호화하여 가장 긴 세그멘트를 부호화하고 그 다음 세그멘트부터는 두번째로 긴 세그멘트, 길이가 긴 세그멘트 순서로 비트를 할당하여 차례로 부호화하는 것이다.

Description

영상신호의 이진 데이터 부호화 방법

본 발명은 동화상용 엠펙(MPEG)등에서 데이터를 압축하는 기술에 관한 것으로, 1과 0의 갯수 차이가 큰 이진 데이타의 부호화를 용이하게 할 수 있도록 한 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법에 관한 것이다.

현재 광범위하게 사용되는 부호화 방법은 여러 가지가 있는데, 가장 널리 사용되는 방법으로는 고정길이 부호화(Fixed length coding), 가변길이 부호화(Variable length coding), 벡터 양자화, 산술 부호화등이 있다.

이 기술의 응용분야는 모든 정보량의 데이터 전송에 이용될 수 있다.

종래의 부호화 방법에서 가장 널리 사용되는 방법이 고정길이 부호화방법으로, 부호화하는 과정 또는 데이터를 전송하는 과정에서 원래의 데이터가 손상 되었을 때 복구가 가능하고 비교적 정확한 데이터 전송이 가능한 반면 보내야 할 비트량이 많은 단점이 있다.

또한, 가변길이 부호화는 데이터 손상에 약한 반면 전송할 비트의 압축율이 아주 높으나 데이터의 손상에 아주 약하며, 벡터 양자화는 별도의 코드북이 필요한 결점이 있다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 데이터의 손실에도 강하고 고정길이 부호화보다 전송할 비트압축율이 높은 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 20비트의 이진 데이터를 나타낸 도면

도 2는 가장 긴 세그먼트위치를 맨앞으로 바꾸어 놓은 도면

도 3은 가장 긴 세그먼트가 부호화되었을 때 남은 데이터를 나타낸 도면

도 4는 두 번째로 긴 세그먼트가 부호화되었을 때 남은 데이터를 나타낸 도면

도 5는 원래 이진 데이터의 좌우를 뒤집은 상태를 나타낸 도면

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 예를들어 20비트의 이진 데이터를 부호화하는 경우, 고정길이 부호화일때는 20 비트가 소요된다.

데이터 : 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1

위의 데이터는 연속하는 1로 구성된 세그멘트의 시작 위치와 길이를 부호화함으로써 표현할 수 있다.

즉, 이 경우 처음 위치를 0, 마지막 위치를 19라고 하고, 위치를 N, 길이를 L이라고 하면, 세그멘트의 갯수는 (N=3, L=3), (N=11, L=5), (N=18, L=3)이 되고, 이를 부호화하면 된다.

이렇게 부호화하는 경우, N을 표현하는데에 int(log₂20)+1=5비트가 필요하고, L을 표현하는 데에도 역시 5 비트가 필요하므로, 위의 3 개의 세그멘트를 부호화하는데 총 (5+5)*3=30비트가 필요하여 이러한 예의 경우는 원래 이진 데이터를 그대로 전송하는 것이 더 효율적일 것이다.

본 발명에서는 (위치, 길이)정보를 보다 효율적으로 부호화하기 위하여 우선, 가장 긴 세그멘트의 위치 N1을 찾으며, 이 경우 N1=11이 된다.

이렇게 N1을 찾은 상태에서 원래 이진 데이터를 좌측 방향으로 N1비트 이동하면 다음과 같은 이진 데이터를 얻을 수 있다.

데이터 : 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1

데이터 ; 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0

위의 이진 데이터의 부호화는 다음과 같이 우선, 처음에 구한 N1을 int(log₂20)+1=5비트를 이용해 부호화하고, 그 길이 5를 마찬가지로 5비트를 이용해 부호화한다.

따라서, 가장 긴 세그멘트가 부호화되었으므로, 남은 데이터는 다음과 같다.

데이터 : 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0

그 다음에 위치한 세그멘트의 위치는 2이고, 길이는 3이다.

이때, 데이터의 총 길이가 20비트에서 15비트로 줄었으므로, 위치를 표현하는 데에는 int(log₂50)+1=4비트만이 필요하다.

또한, 그 길이는 맨 처음 부호화한 최대 길이보다 작아야 하고, 남은 이진 데이터의 길이보다 작아야 하므로, int(log₂(min(5,15)))+1=3 비트만이 필요하다.

여기서, min(5,15)의 5는 가장 긴 길이를 의미하고, 15는 남은 전체길이를 의미한다.

결국, 상기 4비트와 3비트를 합한 7비트만으로 세그멘트를 부호화할 수 있으며, 이렇게 부호화한 후 남은 이진 데이터는,

데이터 : 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 이 된다.

이렇게 남은 이진 데이터의 경우에도 상기와 마찬가지로 위치는 2, 길이는 3이 되며, 위치를 표현하는데에느 int(log₂10)+1=4비트, 길이를 표현하는데에는 int(log₂(min(5,10)))+1=3비트만이 필요하므로 결국 7비트만으로 이 세그멘트도 부호화할 수 있는 것이다.

즉, 상기 10 + 7 + 7 = 24비트로 전체 데이터를 부호화할 수 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에서는 원래 이진 데이터보다 데이터는 더 늘었으나, 특히 이진 데이터의 길이가 굉장히 길고, 1과 0의 갯수 차이가 클 경우 본 발명이 효율적으로 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예로는, 원래 이진 데이터의 좌우를 뒤집은 후 위의 방법을 적용할 수 있다. 예를들어,

데이터 : 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1, 의 좌우를 뒤집으면,

데이터 : 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1, 이 된다.

이 상태에서, 원래 방법과 비교해 비트가 적은 방법으로 부호화할 수 있으며, 이때는 1비트의 부가정보가 필요하다.

위의 경우 이진 데이터중 '1'로 구성된 세그멘트를 부호화하였으나, 반대로 '0'을 부호화할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 지금까지의 부호화 방법과 전혀 다른 방법으로 영상신호의 이진 데이터의 갯수의 변화가 심하고 이진 데이터의 길이가 길수록 효과적으로 적용할 수 있으며, 기존의 고정길이 부호화보다 비트 압축율이 높고 가변길이 부호화보다 데이터의 손상에 복구능력이 강한 효과가 있다.

Claims (6)

1. 이진데이터 부호화시, 가장 긴 세그멘트의 위치 N1을 찾고, 원래 이진 데이터를 좌측방향으로 N1비트 이동하며, 상기 N1의 위치와 길이를 부호화하여 가장 긴 세그멘트를 부호화하고 그 다음 세그멘트부터는 두번째로 긴 세그멘트, 길이가 긴 세그멘트 순서로 비트를 할당하여 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.
2. 제 1항에 있어서, 이진 데이터의 1을 기준으로 가장 긴 세그먼트부터 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.
3. 제 1항에 있어서, 이진 데이터의 0을 기준으로 가장 긴 세그멘트부터 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.
4. 제 1항에 있어서, 이진 데이터의 1을 기준으로 가장 작은 세그먼트부터 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.
5. 제 1항에 있어서, 이진 데이터의 0을 기준으로 가장 작은 세그먼트부터 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.
6. 제 1항 또는 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 원래 이진 데이타의 좌우를 뒤집은 후에 가장 긴 세그먼트를 뒤집어서 부호화하고 그 다음 세그멘트부터는 두번째로 긴 세그멘트, 길이가 긴 세그멘트 순서로 비트를 할당하여 차례로 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 이진 데이터 부호화 방법.