KR19990071820A - 가속된텍스트문자및선기술생성의영상그래픽다운로딩 - Google Patents

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KR19990071820A
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피에테르 지에르드 판 데르 모이렌
그레고리 알. 로엘로프스
Original Assignee
요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N1/46—Colour picture communication systems
    • H04N1/64—Systems for the transmission or the storage of the colour picture signal; Details therefor, e.g. coding or decoding means therefor
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/50—Image enhancement or restoration by the use of more than one image, e.g. averaging, subtraction

Abstract

영상은 송신기에서 수신기로 전송된다. 영상은 수신기의 디스플레이에서 점진적으로 재생성된다. 먼저, 저해상도 원색 영상 표시가 전송된다. 그리고, 원해상도의 제한된 색 영상 표시가 전송된다. 통상적으로 원해상도 표시의 화소값은 알파벳 숫자 문자 또는 외형의 단부를 표시한다. 이 표시는 결합되어 제 2 표시의 공간적 대응 화소의 제한된 색 내용의 제어 하에서 제 1 표시의 화소를 변경함으로써 영상의 버전을 생성한다. 결합 영상의 판독 용이성은 종래 기수에 비해 현저하게 빨리 이루어진다.

Description

가속된 텍스트 문자 및 선 기술 생성의 영상 그래픽 다운로딩
예를 들어 인터넷/WWW 또는 기타 다른 네트워크를 통한 그래픽 다운로딩은 이를테면 대역폭이 제한되어 있거나, 서버가 오버로딩된 경우의 느린 처리이다.
예를 들어, 100KByte GIF(Graphics Interchange Format) 파일에 대해 28.8K 모뎀으로 다운로드하는데 30초이상이 요구된다. GIF 영상 데이터는 항상 주사선 및 화소에 의해 저장된다. 또한, GIF는 최대 256가지색에 대해 8비트의 최대 화소 깊이를 갖는 영상만을 저장할 수 있다. 비월 주사선의 구성과 함께 GIF를 이용하면, 뷰어(viewer)는 클릭할 수 있는 영상맵을 충분히 관찰할 수 있어 약 1/2 시간(즉, 상기 예에서는 15초)에 그 영상맵을 이동시킬 수 있다.
PNG(Portable Network Graphics)는 GIF보다 다소 양호한 압축 성능을 가지고 있으며 256가지 이상의 색을 처리할 수 있는 또다른 무손실성 영상 포맷이다. PNG 포맷에 이용된 2차원 비월주사 방법으로 인하여, 비월주사된 GIF에 비하여 훨씬 짧은 주기로 이동이 가능하다.
발전된 JPEG는 예를 들면 자연적인 장면(대개 6 내지 24 비트의 화소 깊이)에 대한 우수한 비손실성 압축 방법이다. JPEG 영상은 GIF나 PNG에 비해 일반적으로 그 크기가 더 작다. 그러나, JPEG는 애니메이션, 광선 추적, 선 기술, 흑백 문서, 일반적인 벡터 그래픽 등을 처리하는데 현실적으로 적합하지 않다.
본 발명은 그래픽 영상을 생성할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 방법의 단계들을 도시한 흐름도.
도 2는 결합 단계를 도시하는 도면.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따라 수신측에서의 개선된 영상 생성예를 도시하는 도면.
도 7은 다운로딩 동안 각종 그래픽 포맷에 대해 시간의 함수로서 판독 용이성을 비교하는 도면.
도 8은 본 발명의 영상 처리 시스템을 도시한 도면.
도 9는 도 8의 시스템에서 엔코더의 동작예를 도시한 도면.
도 10 및 도 11은 도 8의 시스템에서 디코더의 동작예를 도시한 도면.
자연 장면, 선 기술, 및 수퍼임포즈된 텍스트 문자들을 포함하는 그래픽 영상은 일반적으로 인터넷/WWW 페이지를 여기저기를 이동하는데 이용된다. 저속 접속, 혼잡한 네트워크 및 오버로드된 서버에 대해서 그래픽 다운로딩은 영상 처리 시스템의 사용자측에서 판독하기 쉬운 영상을 생성하는데 소용되는 시간에 악영향을 준다. 생성되는 영상에서 일부분을 선택하기 이전에 뷰어는 영상을 판독할 수 있을 때까지 대기하여야 한다. 비월주사 또는 기타 다른 공지된 발전된 디스플레이 방법을 포함하는 기술들을 이용하는 경우에도, 종래의 기술을 이용하는 경우 영상 판독성의 열등함이 불편하게도 오래 지속된다는 사실을 본 발명자가 파악하였다.
본 발명은 종래의 시스템으로 영상을 생성하는 동안 판독 지연의 문제점을 다루고 있다. 이러한 문제점을 해소하고자, 본 발명은 영상을 생성할 수 있는 다음의 방법을 제공한다. 본 발명은 제 1 영상 표시 및 제 2 영상 표시를 공급하는 단계를 포함한다. 제 1 표시는 공간적 저해상도를 지니며, 제 1 화소 깊이의 제 1 화소값을 각각 갖는 제 1 화소들을 포함한다. 제 2 표시는 공간적 고해상도를 지니며, 제 2 화소 깊이의 제 2 화소값을 각각 갖는 제 2 화소들을 포함한다. 제 2 화소 깊이는 제 1 화소 깊이 보다 상당히 작다. 제 1 및 제 2 표시는 특정한 제 2 화소의 특정한 제 2 화소값의 제어 하에서 특정한 제 2 화소에 공간적으로 대응하는 특정한 제 1 화소에 추가 화소값을 할당함으로써 결합된다.
예를 들면, 상기의 추가 화소값 할당은 특정 제 2 화소값이 소정의 임계 기준을 만족하는 경우에 실행된다. 특정 제 2 화소값이 그 기준을 따르지 않는 경우 특정 제 1 화소값은 변경되지 않는다. 상기 화소값 할당은, 예를 들어 그레이값 범위로부터 추가 화소값을 선택하는 단계나, 제 2 화소값에 의해 결정된 명암도 및 제 1 화소값에 의해 결정된 색 내용에 따라 추가 화소값을 생성하는 단계를 포함한다. 이와 같이 결합된 영상 표시는 제 3 영상 표시에 의해 옵션으로서 오버라이트된다. 이 제 3 영상 표시는 공간적 고해상도를 가지며, 제 2 화소 깊이보다 더 큰 제 3 화소 깊이의 제 3 화소값을 갖는 화소들을 갖는다. 예를 들면, 제 3 화소 깊이는 제 1 화소 깊이보다 크거나 같다.
본 발명자는 본 발명의 방법이 원해상도의 원색 영상이 다운로드된 경우보다 대개 더 짧은 크기의 시간 동안 스크린 상에서의 결합 영상에 대한 판독 용이성을 달성한다는 것을 발견하였다. 저해상도 표시는 통상적으로 분위기 설정이나 배경색 화상이며, 축소된 포맷으로 전송된다. 그리고 그것의 포맷은 수신측에서 공지된 기술을 이용하여 복구된다. 고해상도 표시는 통상적으로, 문자 숫자식의 문자 등의 텍스트 문자, 또는 화살표나, 박스나 푸시버튼 영상 등의 인쇄 문자의 그 전체 및/또는 그 경계부를 표시한다. 양종류의 문자들은 예를 들어 인터넷/WWW 페이지 여기저기를 이동하기 위하여 영상의 정보 내용을 결정하는데 있어 사용자에게는 기본적으로 중요하다. 본 발명은, 결과로서 발생되는 고해상도 원색 영상이 다운로드되기 전에 제 1 및 제 2 표시의 조합으로 이용 가능한 그러한 주요 정보를 제공한다. 장점은 다음과 같다. 무엇보다도 특히, 사용자는 판독이 용이한 정보가 실제로 나타나기 전에 공지된 시스템에서와 같이 오랫동안 대기할 필요가 없다. 따라서, 본 발명은 종래 기술에 비해 사용자 편의를 개선한다. 둘째로, 네트워크에서의 이동을 위해 그래픽 영상을 이용하는 경우, 사용자는 소정의 영상이 일단 다음 영상의 선택을 허용하면 추가적인 다운로딩을 중지시킬 수 있다. 이것은 통상적으로, 원해상도 영상 전체가 수신기측에서 재생성되기 이전에 판독 용이성이 그저 충분한 경우이다. 따라서 본 발명은 네트워크 복잡도 및 서버 오버로드를 경감시킬 수 있다.
본 발명은, 서버가 영상 표시를 다운로드하는 클라이언트 서버 네트워크 및 소비자용도의 가정용 시어터와 결합한 CD-I 장치(사용자 제어에 의해 영상 표시) 등의 자립형 장치 등에 응용된다.
본 발명에 대해 예로서 첨부 도면을 참조하여 하기에서 보다 상세히 설명한다.
모든 도면에 있어서 동일한 도면 부호는 도일하거나 대응되는 특징을 나타낸다.
흐름도
도 1은 수신기에서 영상을 생성하는 본 발명의 방법을 설명하는 흐름도(1000이다. 단계(102)에서, 제 1 영상 표시는 공간적 저해상도로 제 1 화소들에 의해 공급되며, 제 1 화소 각각은 제 1 화소 깊이의 제 1 화소값을 갖는다. 제 1 영상은 도달 시에 선택적으로 제공된다. 화소 깊이는 특정 제 1 화소가 추정할 수 있는 상이한 제 1 화소값들의 수를 나타낸다. 단계(104)에서, 제 2 영상 표시가 공간적 고해상도로 제 2 화소들에 의해 공급되며, 제 2 화소 각각은 제 1 화소 깊이보다 현저히 적은 제 2 화소 깊이의 제 2 화소값을 갖는다. 단계(106)에서, 제 1 및 제 2 영상 표시는 디스플레이 또는 또다른 저장 장치에서 결합된다. 단계(106)는 단계(104)에 이어 또는 단계(104)와 동시에 행해질 수 있다. 이 결합 단계는, 특정 제 2 화소의 특정 제 2 화소값의 제어에 의해, 특정 제 2 화소와 공간적으로 대응되는 특정 제 1 화소에 추가 화소값을 할당하는 단계를 포함한다. 특정 제 2 화소값에 의한 제어는 임계 기준에 의해 실행된다. 즉, 예를 들면, 제 1 화소값은 특정 제 2 화소값이 임계값보다 큰 경우에만 변경된다. 상기 방법의 특정 실시예에서, 대응하는 제 2 화소의 제 2 화소값은 그레이값 범위로부터 추가 화소값의 선택을 결정한다. 그리고 상기 결합의 결과로는 공간적 저해상도의 원색 배경, 및 선택적인 그레이값, 즉 통상적으로는 흑백의 공간적 고해상도의 오버레이가 된다. 또다른 실시예에서, 추가 화소값은, 제 2 화소값에 의해 결정된 명암도, 및 제 1 화소값에 의해 결정된 색 내용을 이용하여 생성된다. 단계(108)에서, 제 1 및 제 2 표시의 결합은 영상의 제 3 표시에 의해 오버라이트되고, 제 3 표시는 적어도 제 1 화소 깊이의 제 3 화소값의 화소들을 가지며 공간적 고해상도를 갖는다. 오버라이팅은 예를 들어 비월주사 방법에 의해 실행된다.
유의할 점은 이 오버라이팅 동작은 선택적이다. 디스플레이 상에서 사용자가 한 영상에서 다른 영상으로 대화형 방식으로 행하는 이동 응용에 있어서, 사용자가 상기 결합으로부터 이용가능한 정보에 기초하여 다음 선택을 행한 모든 경우에, 즉 원해상도 표시에 의해 합성 영상을 오버라이팅하기 이전에, 고해상도의 원색 영상의 다운로딩을 완료하거나 심지어는 실행할 필요가 없다. 내용 생성 응용에 있어서, 상기와 같은 구성을 이용하는 두 개의 패스만으로 결과가 생성되므로, 원색의 고해상도 최종 영상이 없을 수도 있다.
본 명세서에서 용어 "색"은 그레이 레벨의 범위 및 서로 다른 색의 범위의 양 경우를 모두 포함하는 것을 의미한다.
본 발명은, 원색 깊이 저해상도의 제 1 표시 및 저색 깊이 고해상도의 제 2 표시만에 의한 두 패스 생성 처리에 국한되지 않는다. 패스의 수는, 예를 들어 중간 해상도 및 중간 색깊이의 제 3 표시(및 제 4 표시, 제 5 표시, ...)를 지정함으로써 실제 합성 영상을 위한 정보의 추가 층을 제공하도록 늘어날 수도 있다.
도 2는 도 1에서 결합 단계(106)를 설명하기 위한 도형(200)을 도시한 도면이다. 도형(200)에서 평면 영역(202)은 공간적 저해상도 및 고화소 깊이를 갖는 제 1 영상 표시의 제 1 화소 어레이를 나타낸다. 평면 영역(204)은 공간적 고해상도이지만 저화소 깊이를 갖는 제 2 영상 표시의 제 2 화소 어레이를 나타낸다. 영역(202)에서 특정 제 1 화소(206)의 어레이에 대한 위치는 영역9204)에서 특정 제 2 화소(208)의 위치에 대응한다. 특정 제 1 화소(206)의 화소값은, 특정 제 2 화소(208)의 화소값이 상술한 바와 같은 소정의 기준을 만족하는 경우에 소정의 규정에 따라 변경된다.
수신기에서의 개선된 영상 생성의 예
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따라서 영상(300)의 향상된 재생성 스테이지를 도시하고 있다.
도 3은 송신기로부터 수신기로, 즉 예를 들면 인터넷을 통해 서버로부터 PC나 복잡한 TV 수상기로 전송되는 원영상(300)의 예를 도시하고 있다. 영상(300)은 9월, 10월, 11월, 및 12월 동안 샌프란시스코나 그 근처에서의 음악 활동에 대한 선택 메뉴를 갖는 어떤 웹 페이지의 한 영상이다. 사용자는 도면 부호(302)로 나타내어진 단어 "9월"을 클릭함으로써 9월 동안에 어떠한 스케쥴이 있는지를 보고자 한다. 영상9300)은 도 1의 도면(100)에서 나타낸 바와 같은 단계들 동안 수신측에서 재생성된다.
도 4를 참조하면, 영상(300)의 저해상도 표시(400)가 먼저 전송된다. 저해상도 표시(400)는 예를 들면 다음과 같이 생성된다. 원영상(300)은 다수의 정사각형으로 분할된다. 각각의 정사각형은 다수의 화소, 예를 들면 16×16 화소들을 포함한다. 그리고, 단색 또는 그레이 스케일값을 계산하여 공지된 평균화 기술을 이용하여 각각의 정사각형을 표시한다. 결과는 원색이나 원그레이 스케일이지만, 원영상(300)의 저해상도 표시(400)이다. 저해상도 표시(400)는 영상(300)으로부터 감소된 크기의 포맷으로의 매핑이다. 가급적이면, 이 감소된 포맷이 수신기에 전송되는 것이며, 저대역폭을 필요로 한다. 수신측에서, 그 크기는 복구되며, 평활화 및 혼합(dithering) 기술에 의해 외관을 향상시키며, 전체 크기의 저해상도 원색 또는 원그레이 스케일 표시(400)가 디스플레이된다.
도 5를 참조하면, 오버레이(500)가 다음으로 생성된다. 오버레이(500)는 화소들에게 저깊이의 화소값이 할당되는 영상(300)의 공간적 원해상도 표시를 포함한다. 오버레이(500)는 예를 들면 다음과 같이 생성된다.
먼저, 원영상(300)의 각각의 특정 원화소의 원래 명암도를 결정한다. 그 다음으로, 오버레이(500)의 특정 원화소에 공간적으로 대응하는 제 2 화소들중 특정한 한 화소의 특정 제 2 화소값이 원래 명암도의 함수로서 결정된다. 이것은 각종 방법으로 이루어질 수 있을 것이다. 예를 들면, 원래 명암도는 적절한 명암도 범위를 결정하기 위하여 하나 이상의 소정의 임계치와 비교된다. 그리고, 서로 다른 제 2 화소값이 서로 다른 명암도 범위에 대응되는 제 2 화소에 할당된다.
양자택일적으로, 제 1 표시에서 각각의 특정 제 1 화소의 제 1 명암도가 결정된다. 그리고, 특정 제 1 화소의 제 1 명암도는 특정 제 1 화소에 공간적으로 대응되는 특정 원화소의 원래 명암도에서 감산된다. 이 감산은 인수 2만큼 명암도 범위를 연장시키므로, 감산의 결과는 가급적이면 재정규화(예를 들면, 2로 나눔으로써 이어지는 상방 이동)되어 원래 범위내에 있게 한다. 그리고 재정규화 결과는 예를 들어 적절한 임계화를 통해 특정 제 2 화소값을 결정하는데 이용된다. 이 재정규화 기술은 통상적으로 "단부 검출", "국부 평균 감산", "고역 통과 필터링", 또는 "비선명 마스킹"(천문학에서)이라 불린다.
제 2 화소값은 제 1 표시의 저해상도 배경과 제 2 표시의 고해상도 정보를 병합하는 제어 정보로서 이용된다. 추가 화소값은 특정 제 2 화소값의 제어 하에서 특정 제 2 화소에 공간적으로 대응되는 특정 제 1 화소에 할당된다.
예로서, 오버레이(500)는 영상(300)에서의 저명암도를 나타내는 화소들로 구성되며, 다른 모든 화소들은 오버레이(500)에서 투명해진다. 영상(300)에서의 저명암도 화소들은 원영상(300)에서의 화소의 원래 색과는 상관없이 오버레이(500)에서 균일한 값(흑색, 백색 또는 균일 색)으로 주어진다. 또한, 영상(300)에서의 고명암도 화소들은 그 대신에 오버레이에서 균일 값의 화소들에 맵된다. 원영상(300)에서의 명암도는 이런 방식으로 잘려진다. 그리고, 오버레이(500)는 경제적으로 전송시키기 위해 예를 들면 런랭스 코드 등의 엔트로피 코딩 기술로 엔코딩될 수 잇다. 그리고, 원해상도의 잘려진 오버레이(500)는 종래의 오버레이 기술을 이용하여 저해상도 표시(400)와 결합되어 도 6에 도시된 영상(600)을 생성한다. 영상9600)에서, 텍스트 문자 및 몇몇 다른 소정의 영역들이 이동이 가능한 정도로 명확하게 시각화된다. 실제로, 이런 결합은 옵션으로서, 원고해상도 및 원색 영상(300)에 의해 오버라이팅될 수도 있다.
상기 예는 오버레이(500)에서의 화소 대 1비트 또는 바이트 대 8개 화소의 엔코딩 구조를 이용한다. 이 엔코딩은 하나의 임계치와의 비교에 의해 이루어질 수 있으며 오버레이(500)는 이진 오버레이다. 그리고 오버레이(500)의한 결과는 화소값이 말하자면 1인 경우에는 투명하고 화소값이 제로인 경우 흑색이 된다. 또다른 엔코딩 구조가 이용될 수 있다. 예를 들면, 바이트 대 5개의 화소를 수용하는 3진 오버레이를 생성하는 세 명암도 레벨 간의 식별을 위해서는 2개의 임계치가 이용될 수 있고, 또한 바이트 대 4개의 화소를 갖는 4배 오버레이에서 네 명암도 레벨 간의 식별을 위해서는 3개의 임계치가 이용될 수 있다.
각종 포맷 비교
도 7은 상이한 포맷에 대한 시간의 함수로서 전송 영상의 판독 용이성을 비교하는 도면(700)이다. 도면(700)은 실제 테스트에 근거한 것이다. 75%의 판독 용이성 레벨이 사용자가 영상을 판독하기에 적절하다고 가정한다.
100KByte의 GIF는 28.8K 모뎀을 통해 다운로드하는데 적어도 30초가 소용된다. 판독 용이성은 선(702)에 의해 표시된 바와 같이 시간에 대해 비례하여 증가한다. 비월주사된 GIF는 뷰어로 하여금 선(704)에 의해 표시된 바와 같이 비월주사된 GIF에 의해 요구되는 시간의 약 절반 동안에 이동되는 영상을 충분히 관찰할 수 있게 한다. PNG 포맷(Portable Network Graphics)을 이용하면 판독 용이성은 비월주사된 GIF보다 훨씬 이르게 나타난다. 이것은 비월주사된 GIF가 일차원 구조를 이용하는 반면 PNG에서는 이차원 비월주사를 이용하기 때문이다. 시간적으로 PNG의 판독 용이성의 진행은 도면 부호(706)에 의해 표시된 선이 된다.
본 발명의 방법에 따른 시간의 함수로서의 판독 용이성은 도면 부호(708)에 의해 나타내어진 선에 의해 제공된다. 구체적으로는, 상술한 다른 그 어떤 포맷으로 가능한 것 보다 현저히 단축된 시간으로 판독 용이성이 실현된다.
영상 처리 시스템
도 8은 본 발명의 영상 처리 시스템(800)을 도시한 도면이다. 시스템(800)은 커플링(806)을 통해 상호접속된 송신기(802) 및 수신기(804)를 포함한다. 송신기(802)는 장거리 상호 접속 네트워크를 통해 상호접속된 서버 등의 원격 조정 장치, 또는 수신기(804)와 기능적으로 합체된 CD-I 등의 국부 저장 장치이다. 수신기(804)는 디스플레이(808)나 또다른 메모리 장치를 갖는다. 송신기(802)는 커플링(806)을 통해 영상을 수신기(804)에 전송한다. 시스템(800)의 동작은 다음과 같다.
먼저, 송신기(802)는 영상의 저해상도 원색 표시를 수신기(804)에 전송한다. 이 표시는 통상적으로 영상의 배경에 관련된 것이다. 예를 들면, 저해상도 표시는 원영상의 바이트 크기의 2-3%를 필요로 하는 크기로 말하자면 16의 인수만큼 감소된 원영상의 버전이다. 수신기(804)는, N 탭 필터(N은 대개 3보다 큰 수) 등을 이용하여 전체 크기로 저해상도 표시를 저장하는 디코더(810)를 구비한다. 그 결과는 원래의 제한된 칼라 맵으로 양자화 된다. 디코더(810)는 저장된 배경에 대해 혼합 기술을 응용하여 디스플레이(808) 상에 나타나는 배경의 윤곽을 개선한다. 이 옵션의 가능성은 디코더(810)의 CPU의 연산 능력에 달려 있다. 저장되어 있는, 가능하면 향상된 저해상도 표시는 디스플레이(808)에 저장된다.
그 후, 송신기(802)는 원영상의 공간적 고해상도 표시를 제한된 화소 깊이로 전송한다. 상술한 바와 같이, 이 고해상도 표시의 화소는 제어 정보의 역할을 하여, 대개 텍스트 문자 또는 화살표나 박스 등의 인쇄 문자와 저해상도 배경을 병합한다. 이 두 종류의 문자들은, 사용자 인터페이스(812) 등을 통해, 웹 페이지 여기저기를 이동하는 등의 목적을 위해 영상 정보를 사용자가 결정할 수 있게 하는 정보를 제공한다. 고해상도 표시는 오버레이로서 제공되며 상술한 바와 같이 디스플레이(808)에서 배경 영상과 결합된다.
송신기(802)는 코드를 수신기(804)에 전송하여 수신측(804)에서의 저해상도 표시 및 고해상도 표시를 처리하는 프로토콜 처리기 및 디코더를 실행시킨다. 송신기(802)는 수신기(804)에 전송되는 서로 다르게 포맷된 영상을 저장하는 저장 장치(814)를 포함한다. 즉, 저장 장치(814)는 상술한 바와 같은 영상 생성 동작을 하기 위하여 연속적으로 전송되는 저해상도 원색 표시, 고해상도 색 제한 표시, 및 원고해상도 원색 영상을 저장한다. 양자택일적으로, 또는 추가적으로 송신기(802)는 원래 원해상도의 원색 영상을 엔코딩하도록 엔코더(816)를 포함하고 있다. 엔코더의 동작에 대해 도 9를 참조하여 설명된다.
엔코더 : 오버레이 생성
도 9는 천문학에서 공지되어 있는 "비선명 마스킹" 기술을 이용하여 영상의 고해상도의 제한된 화소 깊이 표시를 생성하는 엔코더(816)의 동작에 대한 도면(900)이다.
엔코더(816)는 원영상(902)을 수신하여 가급적이면 YUV 포맷으로 공간적 저해상도 원색 표시(202)를 생성한다. 상기 표시(202)는 예를 들어 0-255 의 그레이 스케일에서 명암도값, 또는 Y 값을 갖는 표시(906)에 대해 맵된다. 엔코더(816)는 또한 원영상(902)의 그레이 스케일 영상(908)을 생성한다. 그레이 스케일 영상(908)은 0-255 그레이 스케일의 명암도 레벨 또는 Y 값의 표시이다. 그 후, 영상(906)은 영상(908)으로부터 감산된다. 최종 변경 표시(910)는 텍스트 문자 등의 고대비 특징 및 피사체의 단부를 찍어낸다. 그 결과, 화소값의 차이가 -255 및 +255 사이에서 변하므로 재정규화가 되어야 한다. 재정규화는 255를 가산하여 범위 0-510을 얻음으로써, 그리고 연이은 2로의 제산 동작(우측으로의 이동을 이진 표시로))에 의해서 이루어진다. 옵션으로서, 재정규화 결과는 어떤 임계값(또는 배수 임계값)이 고해상도 저화소 깊이 표시를 양자화하는데 가장 양호하게 이용되는가를 결정하도록 시험받는다. 임계값은 압축을 테스트함으로써 또한 피드백의 결과를 이용함으로써 반복적으로 결정되어 임계값이 조정된다.
시스템의 조작 이용에 있어서, 저해상도 원색 영상(202)은 압축되어 화살표(912)로 표시된 바와 같이 먼저 전송된다. 그리고, 변경 결과(910)는 화살표(914)로 표시된 바와 같이 압축되어 전송된다. 선택적으로, 원영상(902)은 화살표(916, 918)로 표시된 바와 같이 원영상(902)의 짝수 선 및 홀수 선에 대한 가급적 분리되어 압축된 파일로서 연속적으로 전송된다.
디코더
도 10은 통상적으로 24비트폭의 화소값과 함께 이용하기 위해 시스템(800)에서 디코더(810)의 제 1 실시예(1000)에 대한 동작을 나타내고 있다. 도 2 및 도 9를 참조한다.
디코더의 실시예(1000)는, YUV로 연속적으로 변환되는 RGB 포맷 또는 YUV포맷으로 제 1 표시(202)(저해상도 원색) 및 제 2 표시(204)(고해상도 제한된 색)를 수신한다. 결합 영상(1002)의 화소는, 제 2 표시(204)에서의 대응되는 화소의 Y 성분 및 제 1 표시(202)에서의 대응되는 화소의 UV 성분을 취하고, 중간 결과(1004)를 얻고, 이 두 요소들을 RGB 포맷으로 변환함으로써 생성된다. 이러한 접근은 화소 대 부동 소수점 연산을 여러번 해야한다. 즉, 변환 YUV-RGB은 행렬 벡터곱을 포함하고, 가장 근접한 이웃 RGB 후보는 디코더의 칼라 룩업 테이블의 내용에 대해 변환 결과를 맵하도록 연산되어져야 한다. 또한, 정수 스케일 연산을 이용할 수 있다. 변환에 있어서 상기 행렬 벡터 승산은 Y, U, V 성분을 소정의 비정수와 승산하는 단계를 포함한다. 정수 스케일 이진 연산을 이용하면 다음과 같이 신속한 방식으로 허용 가능한 근사화가 이루어진다. 소정의 비정수 대신에, 소정의 스케일업 정수는 좌측으로의 이동에 의해 이진 표시로 비정수로부터 도출되어(가능하면 절단되어) 이용된다. 그리고 행렬 곱셈에서의 곱의 합은 이들 스케일업 정수들과 함께 실행된다. 곱의 합의 결과는 이진 표시로 우측으로의 이동을 이용하여 동일한 인수에 의해 또다시 스케일다운 된다. 이동은 승산이나 제산보다 훨씬 경제적이며 변환은 단순 하드웨어로 실행될 수 있을 것이다.
도 11은, 통상적으로 8비트폭의 화소값과 함께 이용하기 위한 시스템(1000)에서의 디코더(810)에 대한 제 2 실시예(1100)의 동작을 나타내고 있다. 역시 도 2 및 도 9를 참조한다.
실시예(1100)는 결합 영상(1002)으로의 직접 변환을 위해 소정의 칼라 룩업 테이블을 액세스할 수 있도록, 제 1 인덱스로서 저해상도 표시(202)에서의 화소의 UV 성분, 및 제 2 인덱스로서 고해상도 표시(204)에서의 Y 성분에 대한 가능성 있는 Y 값의 제한된 수를 이용한다. 이것은 상술한 시간을 소비하는 부동 소수점 연산을 피하게 되지만, 저장될 값의 수가 UV에 대한 256값 및 Y에 대한 2나 3 등과 같이 알맞게 작은 경우에만 실행가능하다. 물론, 영상이 YUV 포맷으로 디스플레이되는 경우에만 RGB 변환이 생략된다.

Claims (13)

  1. 영상을 생성할 수 있는 방법에 있어서,
    공간적 저해상도를 갖고 제 1 화소 깊이의 제 1 화소값을 갖는 제 1 화소로 구성된 제 1 영상 표시를 공급하는 단계와,
    공간적 고해상도를 갖고 상기 제 1 화소 깊이보다 훨씬 작은 제 2 화소 깊이의 제 2 화소값을 갖는 제 2 화소로 구성된 제 2 영상 표시를 공급하는 단계와,
    상기 제 1 및 제 2 표시를 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 결합 단계는, 특정 제 2 화소의 특정 제 2 화소값의 제어 하에서 상기 특정 제 2 화소에 공간적으로 대응되는 특정 제 1 화소에 추가 화소값을 할당하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 공간적 고해상도를 갖고 상기 제 2 화소 깊이보다 더 큰 제 3 화소 깊이의 제 3 화소값을 갖는 화소로 구성된 제 3 영상 표시를 공급하는 단계와,
    상기 제 3 표시로 상기 결합 표시를 오버라이팅하는 단계를 더 포함하는 영상 생성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 추가 화소값의 할당 단계는 상기 제 2 화소값이 임계 기준을 만족하는 경우에 실행되는 영상 생성 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 할당 단계는 그레이값 범위로부터 상기 추가 화소값을 선택하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 할당 단계는 상기 제 2 화소값에 의해 결정된 명암도 및 상기 제 1 화소값에 의해 결정된 색 내용에 따라 상기 추가 화소값을 생성하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 영상 표시의 공급 이전에 그 제 2 영상 표시를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 영상 표시 형성 단계는 상기 제 2 화소값을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 화소값 생성 단계는,
    원영상의 특정 원화소의 원래 명암도를 결정하는 단계와,
    특정 원화소에 공간적으로 대응되는 제 2 화소중 특정한 한 화소의 특정 제 2 화소값을 상기 원래 명암도의 함수로서 결정하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 특정 제 2 화소값의 결정 단계는 상기 원래 명암도를 적어도 하나의 소정 임계치에 비교하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 화소값의 결정 단계는,
    특정 제 1 화소의 제 1 명암도를 결정하는 단계와,
    상기 특정 제 1 화소에 공간적으로 대응되는 상기 특정 원화소의 원래 명암도로부터 상기 특정 제 1 화소의 상기 제 1 명암도를 감산하는 단계와,
    상기 감산 결과를 재정규화하는 단계와,
    상기 재정규화 결과를 이용하여 상기 특정 제 2 화소값을 결정하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 특정 제 2 화소값의 결정 단계는 상기 재정규화 결과를 적어도 하나의 소정 임계값에 비교하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법.
  10. 영상을 생성하는 영상 처리 시스템에 있어서,
    입력 단자와,
    상기 입력 단자에 접속되어서, 공간적 저해상도를 갖고 제 1 화소 깊이의 제 1 화소값을 갖는 제 1 화소로 구성된 제 1 영상 표시를 수신하는 메모리와,
    상기 입력 단자 및 상기 메모리에 결합되어서, 공간적 고해상도를 갖고 상기 제 1 화소 깊이보다 훨씬 작은 제 2 화소 깊이의 제 2 화소값을 갖는 제 2 화소로 구성된 제 2 영상 표시를 수신하고, 특정 제 2 화소의 특정 제 2 화소값의 제어 하에서 상기 특정 제 2 화소에 공간적으로 대응되는 특정 제 1 화소에 추가 화소값을 할당함으로써 상기 제 1 및 제 2 표시를 결합하는 디코더를 포함하는 영상 처리 시스템.
  11. 제 10 항의 영상 처리 시스템에 이용하는 디코더.
  12. 영상 처리 시스템에 있어서,
    입력 영상을 수신하는 입력 단자와,
    상기 입력 단자에 접속되어서, 공간적 저해상도를 갖고 제 1 화소 깊이의 제 1 화소값을 갖는 제 1 화소로 구성된 상기 입력 영상의 제 1 영상 표시를 생성하고, 공간적 고해상도를 갖고 상기 제 1 화소 깊이보다 훨씬 작은 제 2 화소 깊이의 제 2 화소값을 갖는 제 2 화소로 구성된 상기 입력 영상의 제 2 영상 표시를 생성하는 엔코더와,
    상기 제 1 및 제 2 영상 표시를 공급하는 출력 단자를 포함하는 영상 처리 시스템.
  13. 판독 용이성 컴퓨터 저장 장치에 있어서,
    공간적 저해상도를 갖고 제 1 화소 깊이의 제 1 화소값을 갖는 제 1 화소로 구성된 영상의 제 1 영상 표시와,
    공간적 고해상도를 갖고 상기 제 1 화소 깊이보다 훨씬 작은 제 2 화소 깊이의 제 2 화소값을 갖는 제 2 화소로 구성된 상기 영상의 제 2 영상 표시를 포함하는 판독 용이성 컴퓨터 저장 장치.
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