KR20010074935A - 정보의 압축 저장 - Google Patents

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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

정보를 고정 크기 메모리에 저장하기 위한 압축 방법이 공지되어 있다. 정보를 구성하는 데이터 항목들(D(k))은 중요도가 저감되는 부분들(D(s,k))로 분할된다. 예를 들어, 화상의 DCT 블록들은 계층적으로 양자화(3)된다. 메모리(5)는 대응하는 메모리 층들(501 내지 504)로 조직된다. 연속적인 메모리 층들은 감속하는 메모리 위치들의 수를 갖는다. 데이터 항목이 메모리에 적용될 때마다, 이것의 보다 덜 중요한 데이터 부분들은 이전에 저장된 데이터 항목들의 데이터 부분들에 대응하여 경합해야 한다. 지각있는 화상질에의 기여에 따라, 적용된 데이터 부분이 저장되거나, 저장된 데이터 부분이 유지된다. 링크들(511 내지 513, 521, 522)은 메모리에 저장되어, 데이터 항목이 저장된 경로를 확인한다. 마침내, 화상은 메모리에 정확하게 맞도록 자동적으로 압축된다.

Description

정보의 압축 저장{Compressed storage of information}
상기 전제부에서 규정한 방법은 일반적으로 공지되어 있다. 예를 들어, 비트 맵 화상들(bit map images)은 일반적으로 비트들 당 픽셀 만큼 다수의 층들 또는 평면들로 분할된 픽셀 메모리들에 저장되고, 각 층은 특별히 중요한 비트들을 저장한다.
메모리 비용들을 절감하기 위하여, 정보는 종종 저장하기 전에 손실이 많은압축 과정을 거친다. 다양한 압축 알고리즘들이 공지되어 있고, 그의 일부는 그 사이에 상업상의 적용들을 위해 표준화되었다. 예를 들어, JPEG는 화상 압축 표준이고, MPEG 및 H.263은 비디오 압축 표준들이다. 화상들은 블록들로 분할되어, 이산 코사인 변화(DCT ; discrete cosine transform)과 같은 직교 변형(orthogonal transform)을 거친다. 각 DCT 블록의 계수들은 양자화되고, 엔트로피인코딩(entropy-encodidng)된다. 버퍼 제어 회로는 소망의 채널 비트 전송 속도(channel bit rate)를 얻고, 및/또는 화상(또는 화상들의 시퀀스)이 주어진 용량의 메모리 예를 들면, 광 디스크 내에 저장될 수 있는 방법으로 양자화(quantization)를 조절한다.
MPEG 인코더들과 같은 예측적인 인코더들은 예측 프레임들의 일시적인 저장을 위하여 1개 이상의 프레임 메모리들을 갖는다. 일반적으로, 픽셀 메모리들에 압축되지 않은 예측 프레임들이 저장되어 있다. 그러나, 예측 화상들을 국부적으로 압축하고 압축하지 않는 경향이 있어, 프레임 메모리들이 그 인코더와 같은 실리콘상에 비용면에서 효율적으로 게재될 수 있다. 그러한 인코더의 일예는 출원자의 공동 계류중인 국제 특허 출원 IB99/00151(PHN 16.769)에 개시되어 있다.
따라서, 정보가 주어진 고정 크기의 메모리에 적합할 수 있게, 정보를 압축하는 다양한 이론들이 있다. 매우 복잡한 화상 압축 알고리즘들은 각 화상을 미리 분석하고, 양자화 오차들을 평등하게 분배함으로써 이러한 것을 이룰 수 있다. 그러나, 이러한 것은 메모리를 부가하는 것을 필요로 하지만, 엄밀하게는 이를 회피할 수 있다.
본 발명은 각각의 데이터 항목을 중요도가 저감되는 연속적인 데이터 부분들로 분할하는 단계와, 상기 연속적인 데이터 부분들을 메모리의 각각의 연속적인 층들에 저장하는 단계를 포함하는, 메모리 내에 데이터 항목들을 저장하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이렇게 저장된 상기 데이터 항목들을 판독하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 메모리 내에 정보를 저장하는 장치에 대한 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 기능 요소들의 상세도.
도 3은 장치에 의해 실행되는 저장 과정을 설명하는 동작 단계들의 플로우챠트.
도 4a 내지 4c는 저장 과정의 다양한 스테이지들에서의 메모리 내용들의 실례를 도시하는 도면.
도 5a 및 5b는 연속적인 메모리 층들 사이에 링크들을 개설하는 다른 실시예들을 도시하는 도면.
도 6은 도 2에 도시된 메모리의 대안의 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 도 6에 도시된, 저장 과정 후에 메모리의 내용들의 실례를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 따라 메모리로부터 정보를 검색하는 장치에 대한 개략도.
도 9는 도 8에 도시된 장치에 의해 실행되는 검색 순서를 설명하는 동작 단계들의 플로우챠트.
본 발명의 목적은 데이터 항목들을 메모리에 저장하는 관심을 끌만한 대안의 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 방법은 연속적인 메모리 층들의 감소하는 메모리 위치들의 수를 갖는 메모리를 이용한다. 데이터 부분이 데이터 부분이 미리 저장된 후보 메모리 위치에 적용될 때, 적어도 상기 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성이 소정의 판단기준에 따른 적어도 사기 적용된 데이터 부분의 지각저거인 관려성에 비교된다. 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성이 보다 더 큰 경우, 적용된 데이터 부분은 상기 후보 메모리 위치에 저장되지 않는다. 적요된 데이터 부분의 지각저거인 관련성이 보다 더 큰 경우, 후보 메모리 위치에 저장된 데이터 부분은 적용된 데이터 부분에 의해 대체되고, 링크 데이터는, 동일한 데이터 항목 중 중요도가 더 큰 데이터 부분이 저장된 근원 메모리 위치에 상기 후보 메모리 위치를 링크시키기 위해 메모리에 저장된다.
본 발명에 따라, 데이터 항목이 일련의 메모리 층들에 페치될 때마다, 이것의 데이터 부분들이 미리 저장된 부분들과 경합하도록 이룰 수 있다. "승리자들(winners)"만이 메모리에 저장되기 때문에, 정보는 자동적으로 압축되고, 모든 메모리 자원들은 결국 지각적으로 가장 관련된 데이터 부분들을 저장하는데 사용된다. 따라서, 정보는, 정보가 메모리에 정확하게 맞는 정도로 자동적으로 압축된다. 비트 전송 속도 제어 기구 및 정보의 전치 분석이 없어도 가능하다.
본 발명의 특정 용도의 응용은 하이브리드 인코더들의 게재된 메모리내의 예측 화상들의 저장이 압축된다. 각 화상은 블록으로 분할되고, 이산 코사인 변화(DCT)이 쉽게 된다. 화상의 DCT 블록은 데이터 항목들을 구성한다. DCT 블록들은 계층적으로 양자화되어, 중요도가 저감되는 데이터 부분들을 얻는다.
본 발명의 이들 및 다른 측면들은 이후 설명된 실시예들을 참조로 하여 설명될 것이다.
이후, 화상을 고정 크기 메모리 내에 저장하는 장치가 실례에 의해 설명된다. 그러나, 본 발명은 사실상 압축이 로지될 수도 있는 정보의 어떠한 형태에도 적용될 수 있다는 것에 주목해야 한다. 도 1은 장치의 개략도이다. 도 1은 화상(I)을 8×8 픽셀들의 블록으로 분할하는 회로(1), 각 블록을 변형시키는 즉, 이산 코사인 변화(DCT)으로 널리 공지되는, 직교 변형 회로(2), DCT 계수들의 블록들(D(k))을 양자화하는 양자화 스테이지(3), 메모리 인터페이스 회로(4), 및 메모리(5)를 포함한다. 각 DCT 블록은 메모리(5)내에 저장될 데이터 항목을 구성한다.
도 2는 양자화 스테이지(3), 메모리 인터페이스 회로(4) 및 메모리(5)를 보다 상세하게 도시한다. 특히, 도면은, 각 DCT 블록(D(k))이 일련의 양자화 동작을 도시한다. 제 1 양자화(301)는 블록(D(k))을 소정의(미리 고정된) 비트수의 제 1 코드 시퀀스(D(1,k))로 양자화한다. 코드 시퀀스(D(1,k))는 보다 큰 중요도를 갖는 데이터 부분을 구성한다. 감산 회로(305)는 본래의 DCT 블록(D(k))으로부터 코드 시퀀스(D(1,k))를 감산하여, 양자화 오차를 얻는다. 이러한 나머지는 D(4,k)보다 더 낮은 중요도를 갖는 제 2 코드 시퀀스(D(2,k))를 생성하는 제 2 양자화(302)에 의해 양자화(세밀히 구별된)된다. 유사한 방식에 있어서, 제 3 코드 시퀀스(D(3,k))와 제 4 코드 시퀀스(D(4,k))는 각각 제 3 양자화(303)와 제 4 양자화(304)에 의해 생성된다. 따라서, 양자화 스테이지(3)는 각 DCT 블록(D(k))을 중요도가 저감되는 연속적인 코드 시퀀스들(D(s,k))로 나눈다.
도 2는 또한 일련의 메모리 층들로 구성된다. 제 1 메모리 층(501)은 N1메모리 위치들(M(1,1)...M(1,N1))을 갖고, 제 2 메모리 층(502)은 N2메모리 위치들(M(2,1)...M(2,N2))을 갖고, 제 3 메모리 층(503)은 N3메모리 위치들(M(3,1)...M(3,N3))을 갖고, 제 4 메모리 층(504)은 N4메모리위치들(M(4,1)...M(4,N4))을 갖는다. 도 2는 또한 연속적인 층들이 감소하는 메모리 위치들의 수 즉, N1> N2> N3> N4을 갖는 것을 도시한다.
양자화 스테이지(3)에서 양자화되는 만큼 메모리(5)내에는 다수의 메모리 층들이 있다. 각 메모리 층은 대응하는 양자화의 코드 시퀀스들을 저장하다. 즉, 각 메모리 위치(M(s,i))는 코드 시퀀스(D(s,k))를 저장한다. 끝으로, 각 메모리 층은 메모리 인터페이스 회로(4)를 거쳐 대응하는 양자화에 연결된다. 연결들(505 내지 508)이 양방향이어서, 메모리 인터페이스 회로는 코드 시퀀스들을 판독하고 기록한다.
메모리 인터페이스 회로(4)는 또한 연속적인 층들의 메모리 위치들 사이에 "링크들"의 형태로 연결 경로들을 개설하기 위해 배열된다. 2개의 메모리 위치들(M(s,i))과 (M(s+1,j)) 사이의 링크가 도 2에 도시되어 있거나, 다른 도면들과 유사한 경우, 링크들(511 내지 513)은, 특정 DCT 블록에 대한 4개의 모든 코드 시퀀스들이 메모리(5) 즉, 메모리 위치들(M(1,1), M(2,1), M(3,1), M(4,1))에 저장된 것을 표시한다. 마지막(중요도가 가장 작은) 층(504)으로의 링크가 빠지므로, 링크들(521, 522)은, DCT 블록의 가장 중요한 3개의 코드 시퀀스들이 메모리 위치들(M(1,4), M(2,4), M(3,4))에 저장된 것을 표시한다. 링크들을 개설하는 실질적인 실시예들은 이후 더 상세하게 논의될 것이다.
도 2에 도시된 장치의 동작은 메모리 인터페이스 회로(4)에 의해 실행된 명령들로 한정된다. 끝으로, 인터페이스 회로는 실제에서 게재된 마이크로프로세서를갖게 된다. 그러므로, 메모리 인터페이스 회로는 또한 마이크로프로세서로 불린다. 이의 동작은 도 3에 도시된 동작 단계들의 플로우차트에 참조하여 논의될 것이다. 초기 단계(30)에서, 현재의 DCT 블록(D(k))을 표시하는 변수(k)는 값(1)으로 지정되고, 상기 블록의 현재의 코드 시퀀스(D(s,k))의 중요도를 나타내는 변수는 값(1)으로 지정된다. s의 가장 큰 값은 보다 낮은 중요도를 나타낼 것이다. 모든 메모리 위치들(M(i,j))은, 어떤 코드 시퀀스들도 아직 그 안에 저장되어 있지 않다는 것을 가리키기 위해 클리어된다.
단계(31)에서, 현재의 DCT 블록의 가장 중요한 코드 시퀀스(D(1,k))는 제 1(가장 중요한) 메모리 층의 메모리 위치(M(1,k))내 저장된다. 제 1 메모리 층이 화상의 모든 DCT 블록들 중 가장 중요한 코드 시퀀스들(D(1,k))을 저장하기에 충분한 메모리 위치들을 갖는다고 추측될 것이다.
단계(32)에서, 변수(s)는 1씩 증가된다. 단계(33)에서, 코드 시퀀스(D(s,k))의 저장을 위해 적합한 메모리 위치(M(s,i))가 없는지의 여부가 조사된다. 코드 시퀀스들은 이러한 실시예에서의 상부에서 하부까지의 메모리 층에 저장된다. 따라서, 단순 저장을 위해 양자화되는 메모리 위치(M(s,i))는 관련 층의 다음 메모리 위치가 된다. 메모리 위치(M(s,i))가 없는 경우, 코드 시퀀스(D(s,k))는 단계(34)에서의 상기 위치에 저장된다. 또한, 단계(35)에서, 마이크로프로세서는 동일한 DCT 블록의 중요도가 더 큰 코드 시퀀스가 저장된 메모리 위치(M(s,i))와 메모리 위치(M(s-1,j)) 사이에 링크를 생성한다. 임시적으로, 현재의 코드 시퀀스(D(s,k))를 저장하기 위해 각 층의 메모리 위치들이 실제로 비워있다고 추측될 수 있다. 다음, 단계(36)에서, 현재의 DCT 블록의 모든 코드 시퀀스들이 진행되었는지의 여부가 조사된다. 조사된 것이 이러한 경우가 아니면, 프로그램은 동일한 DCT 블록의 다음(중요도가 더 적은) 코드 시퀀스를 진행하도록 단계(32)로 되돌아간다. 반면에, 프로그램은 k(단계 45)를 증가시켜, 다음 DCT 블록을 진행하는 단계(31)로 되돌아간다.
메모리 인터페이스 회로(4)의 동작에 대한 이러한 설명 이후에, 적어도 중요한 메모리 층 내의 메모리 위치들만큼 다수의 DCT 블록들이 있다는 것을 이해할 것이다. 저장 과정은, 현재의 DCT 블록(D(k))이 메모리 층들 중 한 메모리 층 내의 빈 메모리 위치의 부족(lack)으로 인하여 완전히 저장되지 않은 스테이지에 바로 도달하게 될 것이다. 도 2는 이러한 것이 첫번째로 발생하는 스테이션을 도시한다. 도면에 있어서의 링크들(521, 522)은, 4개의 DCT 블록(D(4)) 중에 3개의 가장 중요한 코드 시퀀스들이 저장되어 있는 것을 나타낸다. 저장 프로그램은 단계(33)로 나아가고, 블록(D(4)) 중 가장 중요하지 않은 코드 시퀀스(D(4,4))를 저장하기에 메모리 층(504)내의 어떤 빈 메모리 위치도 없다는 것을 발견한다.
단계(33)에서, 메모리 층내에 이용가능한 빈 메모리 위치가 더 이상 없고, 코드 시퀀스(D(s,k))는 이전에 저장된 코드 시퀀스들과 경합하게 된다. 끝으로, 추정 서브-프로그램(37)은 아직 저장되지 않은 코드 시퀀스들(D(s,k)...D(4,k))의 지각있는 관련성(R(s,k))을 추정한다. 지각있는 관련성을 위한 표시는 적용된 코드 시퀀스(D(s,k)의 63 AC 계수들 qn(s,k)의 전체 에너지이고, 보다 덜 중요한 것은 다음식과 같다.
상기 식은 사실상 오직 적용된 코드 시퀀스(D(s,k)의 AC 계수들의 에너지에 의해 가까워질 수도 있다.
유사한 방식으로, 서브-프로그램은 또한 1개 이상 미리 저장된 경합하는 코드 시퀀스들(D(s,i)의 지각있는 관련성(R(s,i))을 추정한다. 이러한 실시예에서, 서브-프로그램(37)은 가장 낮은 지각있는 관련성(R(s,i))을 갖는 코드 시퀀스가 저장된 메모리 위치(M(s,i))를 결정한다.
다음의 단계(38)에서, 마이크로프로세서는 R(s,k)와 R(s,i)를 비교한다. 현재의 코드 시퀀스가 보다 낮은 지각있는 관련성을 갖는 경우, 프그램은 다음 DCT 블록을 진행시키기 위해 단계(31)로 되돌아간다. 동일한 블록(D(k))중 현재의 코드 시퀀스나 덜 중요한 코드 시퀀스도 이러한 경우에 저장되지 않는다. 실제로 코드 시퀀스(D(4,4))가 이에 대한 저장을 정당화하기 위해 불충분한 지각있는 관련성을 갖는다는 것을 추측할 수 있다. 따라서, DCT 블록(D(4))의 오직 3개의 가장 중요한 코드 시퀀스만이 이때에 유지된다. 이러한 상태는 도 4a에 도시되어 있고, 경로(521, 522)는 제 3 메모리 층 이후에 중단된다.
현재의 코드 시퀀스(D(s,k))가 보다 높은 지각있는 관련성을 갖는 경우, 단계(39)에서, 코드 시퀀스가 적게 관련된 코드 시퀀스를 유지하는 메모리위치(M(s,i))에 저장된 것이 실행된다. 단계(40)에서, 링크들은 업데이트 되어, 새로운 상태를 반영한다. 즉, 근원을 잃은 링크가 단절되고, 새로운 링크가 생성된다. 이러한 상태는 또한 도 4a에 도시된다. DCT 블록(D(5))중 중요도가 가장 작은 코드 시퀀스는 M(4,1)에 저장되고, 이로 인해 지각있는 관련성이 적은 미리 저장된 코드 시퀀스(D(4,1))를 오버라이트한다. 이전의 링크(도 2의 513)는 새로운 링크(533)로 대체된다.
메모리 위치(M(s,i))에 저장된 코드 시쿼스(D(s,k))를 갖는, 프로그램은 메모리 위치(M(s,i))에 링크된 연속적인 메모리 위치들내에 동일한 블록(D(k))의 보다 덜 중요한 코드 시퀀스들을 저장하며 나아간다. 끝으로, 프로그램 증분들(s)(단계 41)은 다음 층(단계 42)에의 링크가 있는지으 여부를 조사하여, 상기 층(단계 43)내의 보다 덜 중요한 코드 시퀀스를 저장한다. 대체 동작은 단계(42)에서, 기존의 경로를 따라 미리 저장된 코드 시퀀스들이 대체되는 것을 발견할 때까지 반복된다.
대체 동작의 일예는 도 4b에 도시되고, M(4,2)에 시퀀스(D(3,8))를 저장하고, 링크(542)를 생성하자마자, 동일한 블록의 보다 덜 중요한 시퀀스(D(4,8))는 M(4,2)에 저장되고, M(3,2)에 이미 링크(543)되어 있다. 이러한 예에서, 관련 동작은 단계(44)에서, 진행하기 위한 현재의 블록(D(k))의 코드 시퀀스들이 더 이상 없다는 것을 발견할 때까지 계속된다.
다른 일예는 도 4c에 도시되고, 코드 시퀀스(D(2,20))는 M(2,4)(새로운 링크(551))에 저장되고, 동일한 블록의 보다 덜 중요한 시퀀스(D(3,20)는 M(3,4)(기존의 링크(552))에 저장된다. 저장 과정은 단계(42)에서, M(3,4)에서 새로운 층(예, 도 4b)까지의 더 이상 기존으 링크들이 없다는 것을 발견하게 된다. 그러한 경우, D(20)의 보다 덜 중요한 코드 시퀀스들이 이미 저장된 관련성보다 더 지각있는 관련성이 있는지의 여부를 평가하기 위하여 추정 서브-프로그램(37)이 재실행된다. 도 4c에서, D(4,20)가 D(4,5)(예, 도 4b)보다 더 관련이 있다고 발견된다. 따라서, D(4,20)는 M(4,1)에 저장되고, 적절한 링크(553)가 생성된다.
이러한 저장 과정의 끝에서, 화상은 메모리에 정확하게 맞도록 자동적으로 압축된다. 모든 메모리 자원들은 사용되었고, 화상품질은 전체 화상에 걸쳐 고르게 펼쳐진다.
도 5a 및 5b는 연속적인 메모리 층들 사이의 링크들을 설립하는 실시예들을 설명하는 도면이다. 도면들은 메모리 층들에서의 메모리 위치(M(s,i))와 다음(보다 덜 중요한) 메모리 층(s+1)에서의 메모리 위치(M(s+1,j))를 도시한다. 각 메모리 위치는 코드 시퀀스(D(s,k))와 어드레스 섹션을 저장하는 섹션(71)을 포함한다. 도 5a에서, 어드레스 섹션(72)의 어드레스는, 보다 덜 중요한 코드 시퀀스가 다음 층에 저장된 메모리 위치(j)를 어드레스화한다. 도 5b에서, 어드레스 섹션(73)의 어드레스는, 보다 더 중요한 코드 시퀀스가 저장된 이전 층의 (근원)메모리 위치(i)를 어드레스화한다. 층(s)과 층(s+1)이 각각 Ns와 Ns+1메모리 위치들을 갖는다고 추측하고, 하나의 어드레스 값이 링크의 부재를 다음 층에 지정하는데 사용된다고 간주하면, 도 5a의 어드레스 비트들의 전체수는 다음과 같다.
도 5b에서(링크의 부재는 항상 근원에 따라 인코딩될 필요가 없음), 어드레스 비트들의 전체수는 다음과 같다.
링크들을 설립하는데 필요한 어드레스 비트들의 수는 도 6을 참조로 설명될 메모리의 실시예에 있어서 상당히 감소된다. 실시예에 있어서는, 연속적인 코드 시퀀스들이 저장될 수 있는 메모리 위치들이 후보 링크들의 소정의 형식에 의해 정해지는 것이 도 2에 도시된 것과는 다르다. 이러한 실례에서, 각 메모리 위치는 2개의 고정된 후보 근원 위치들을 갖지만, 2개보다 다른 수들(비교적 작은)이 적당하다는 것을 이해할 수 있다. 각 연속적인 메모리 층은 메모리 위치들의 수의 절반을 갖는다. 도 5b를 참조하여 상술된 방식에 있어서, 각 메모리 위치는 근원 메모리 위치의 어드레스(73)를 포함한다. 이러한 실례에서, 1개의 단일 어드레스 비트로 충분하다. 이후, 어드레스(0)는 2개의 후보 링크들 중 1개의 상위를 표시하고, 어드레스(1)는 보다 작은 1개를 표시할 것이다.
이러한 메모리 조직 내에는 감소된 어드레스 비트들의 수가 있을 뿐만 아니라, 장치는 또한 상당히 보다 적게 복잡하다. 저장 과정은 도 3을 참조하여 상술된 것과 동일하지만, 어떤 동작 단계들은 진행에 힘이 되는 식과 유사하다. 다수의 코드 시퀀스들의 지각있는 관련성들을 추정하는 대신에, 가장 적은 관련성이 있는것(도 3의 서브-프로그램(37))을 선택하여, 이러한 실시예에서의 메모리 인터페이스 회로만이 한 코드 시퀀스 즉, 링크 형식이 후보 링크를 제공하는 특정 메모리 위치에 저장된 코드 시퀀스의 지각있는 관련성들을 추정하는데 필요하다. 예를 들어, 가장 중요한 코드 시퀀스(D(1,9))를 M(1,9)에 저장하면, D(2,9)의 지각있는 관련성은 오직 M(2,1)하고만 비교하게 한다.
소정의 링크 형식이 여러 방법으로 정해질 수 있음에 주의해야 한다. 메모리 층의 어떤 2개의 메모리 위치들은 보다 덜 중요한 층의 위치의 근원들을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 모든 2개의 인근 메모리 위치들(M(s,i), M(s,i+1))은 M(s+1,i)의 근원들이 될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에 있어서, M(s+1,i)의 근원들은 위치들(M(s,i),M(s,i+1/2Ns))이다. 이는 특히 각 코드 시퀀스가 화상 내의 멀리 떨어져 위치된 DCT 블록의 코드 시퀀스와 비교해야 한다는 장점이 있다. 따라서, 양자화 오차들은 고르게 화상에 분배된다. 도 7은 저장 과정의 가능성의 종결을 도시한다.
도 8은 저장된 정보를 검색하는 장치의 개략도이다. 메모리(5)는 메모리 회로(6)를 통해 역 양자화 스테이지(7)에 연결된다. 역 양자화 스테이지(7)는 역 양자화들(701 내지 704)과 가산기들(705 내지 707)을 포함한다. 장치의 동작은 압축 과정의 설명으로 용이하게 이해할 수 있다. 제 1 역 양자화(701)는 제 1 메모리 층에서 DCT 블록(D(k))의 가장 중요한 코드 시퀀스(D(1,k))를 수신하여, 상기 코드 시퀀스를 디양자화한다. 그 결과는 각각의 링크들이 존재하는 경우, 연속적인 층들에서 1개 이상의 보다 덜 중요한 코드 시퀀스들(D(s,k))과 세밀히 구별된다. 다음, DCT 블록들은 역 이산 코사인 변화 회로(도시 안됨)에 적용된다.
경합하기 위하여, 도 9는 메모리 인터페이스 회로(6)에 의해 실행되는 동작들의 플로우차트이다. 초기 단계(90)에서, 검색될 현재의 DCT 블록(D(k))을 표시하는 변수(k)는 값(1)으로 지정되고, 상기 블록의 현재의 코드 시퀀스(D(s,k))의 중요도를 표현하는 변수(s)는 값(1)으로 지정된다. 단계(91)에서, 가장 중요한 코드 시퀀스(D(1,k))는 메모리 위치(M(1,k))로부터 판독되어, 역 양자화(701)에 적용된다. 다음, 변수(s)는 증가되고(단계 92), 회로는 다음 보다 덜 중요한 메모리 층내의 메모리 위치(M(s,i))에의 링크가 있는지의 여부를 조사(단계 93)한다. 단계(93)에서 링크가 있다는 것이 발견된다면, 상기 링크된 위치에 저장된 보다 덜 중요한 코드 시퀀스(D(s,k))는 판독되어, 대응하는 역 양자화에 적용(단계 94)된다. 체크될 층들이 더 이상 없다면(단계 95), 프로그램은 동일한 블록의 다른 코드 시퀀스들을 검색하기 위하여 단계(92)로 되돌아간다. 다음 층에의 링크가 없다고 발견되면, 검색된 코드 시퀀스들은 역 양자화되어, DCT 블록(D(k))를 생성하기 위해 가산(예, 도 8의 6)된다(단계 96). 다음, 프로그램은 k를 증가(단계 97)시켜, 다음 DCT 블록를 검색하는 단계(91)로 되돌아간다.
단계(93)의 실제의 실행은 도 5a 및 5b에 도시된 실시예들이 링크를 설립하는데 사용되는 것에 따라 근원 메모리 위치에서 연속적인 층 까지의 링크가 있는지의 여부를 조사한다. 도 5a의 경우에 있어서, 단계(93)는 단지 근원 메모리 위치에 저장된 어드레스(j)를 판독하는 것을 포함한다. 도 5b의 경우에서, 단계(93)는 근원 메모리 위치의 어드레스(i)를 유지하는 메모리 위치를 검색하는 것을 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이 소정의 링크 형식이 있는 경우에는 단계(93)가 매우 단순하다는 것에 주의해야 한다. 이러한 경우, 연속적인 메모리 위치는 진행하는 것으로 알려져 있고, "일련의 데이터 부분들"이 다음 층에 계속되는지의 여부만을 조사하는데 필요하다.
본 발명은 고정 크기 메모리의 단일 화상을 저장하는데 참조하여 설명되었지만, 발명의 생각은 다중 화상들을 저정하는데 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이에 대한 응용들은 헤아릴 수 없는 화상들을 저장하기 위한 플레시 카드들이나 다른 매체들을 갖는 감시 시스템들 및 전자 스틸 사진 카메라들이 있다. 제 1 화상(들)은 (근접하여) 손실이 없는 양질로 저장된다. 많은 화상들이 부가되기 때문에, 새로운 화상들을 위한 메모리 공간을 만들기 위하여 이미 저장된 화상들의 질은 차츰 떨어진다.
요약하면, 고정 크기 메모리에 저장하기 위해 정보를 압축하는 방법이 개시된다. 정보를 구성하는 데이터 항목들(D(k))은 중요도가 저감되는 부분들(D(s,k))로 분할된다. 예를 들어, 화상들의 DCT 블록들은 계층적으로 양자화(3)된다. 메모리(5)는 메모리 층들(501 내지 504)로 대응하여 조직된다. 연속적인 메모리 층들은 감소하는 메모리 위치들의 수를 갖는다. 데이터 항목이 메모리 적용될 때마다, 이 보다 덜 중요한 데이터 부분들은 미리 저장된 데이터 항목들의 데이터 부분들에 대응하여 경합하게 한다. 이의 지각있는 화상질에 대한 기여에 따라, 적용된 데이터부분이 저장되거나, 저장된 데이터 부분이 유지된다. 링크들(511 내지 513, 521 내지 522)은 데이터 항목이 저장되는 경로를 확인하기 위해 메모리에 저장된다. 마침내, 화상은 메모리의 정확하게 맞도록 자동적으로 압축된다.

Claims (16)

  1. 메모리에 데이터 항목들을 저장하는 방법에 있어서,
    각 데이터 항목(D(k))을 중요도(significance)가 저감되는 연속적인 데이터 부분들(D(s,k))로 분할하는 단계,
    각 층이 주어진 중요도의 데이터 부분들을 저장하는 메모리 위치들(M(s,i))을 갖는, 상기 연속적인 데이터 부분들을 상기 메모리의 각각의 연속적인 층들(501 내지 504)에 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 연속적인 메모리 층들은 감소하는 메모리 위치들의 수(N1내지 N4)를 갖으며;
    데이터 부분이 미리 저장된 후보(candidate) 메모리 위치(M(s,i))에 데이터 부분을 적용될 때, 소정의 판단 기준(38)에 따라, 적어도 상기 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성(R(s,i))을 상기 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성(R(s,k))과 비교하는 단계(37),
    상기 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성이 더 큰 경우, 상기 후보 메모리 위치 내에 상기 적용된 데이터 부분을 저장하는 것을 중단하는 단계,
    상기 적용된 데이터 부분의 지각있는 관련성이 더 큰 경우, a) 상기 후보 메모리 위치 내의 상기 저장된 데이터 부분을 상기 적용된 데이터 부분으로 대체하는 단계(39), 및 b) 상기 후보 메모리 위치를 동일한 데이터 항목 중 가장 높게 중요한 데이터 부분이 저장된 상기 근원(parent) 메모리 위치에 링크시키기 위해 상기메모리 내에 링크 데이터(72;73)를 저장하는 단계(40)를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 항목 저장 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대체 단계는 상기 후보 메모리 위치에 링크된 연속적인 메모리 위치들에 저장된 상기 데이터 부분들을 상기 적용된 데이터 항목의 각각의 덜 중요한 데이터 부분들로 대체하는 것(41 내지 43)을 포함하는 데이터 항목 저장 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 후보 데이터 위치에 링크된 연속적인 메모리 위치들에 저장된 연속적인 데이터 부분들 및 상기 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성과, 상기 적용된 데이터 항목의 대응하는 연속적인 데이터 부분들 및 상기 적용된 데이터 부분들의 지각있는 관련성을 비교하는 것을 포함하는 데이터 항목 저장 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    층 메모리 위치들의 그룹들은 상기 연속적인 메모리 층내의 후보 메모리 위치를 분담하는 데이터 항목 저장 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 그룹의 메모리 위치들은 다른 그룹들의 메모리 위치들에 삽입되는 데이터 항목 저장 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    각 그룹은 2개의 메모리 위치들을 포함하는 데이터 항목 저장 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 단계는 상기 근원 메모리 위치 내의 후보 메모리 위치의 어드레스(72)를 저장하는 것을 포함하는 데이터 항목 저장 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 단계는 상기 후보 메모리 위치 내의 근원 메모리 위치의 어드레스(73)를 저장하는 것을 포함하는 데이터 항목 저장 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 항목들은 화상의 서브-화상들이고, 각 데이터 항목을 중요도가 저감되는 연속적인 데이터 부분들로 분할하는 단계는 상기 서브-화상들을 단계적으로 양자화하는 단계를 포함하는 데이터 항목 저장 방법.
  10. 중요도가 저감되는 순서로 데이터 항목들(D(k))의 연속적인 데이터부분들(D(s,k))이 감소하는 메모리 위치들의 수를 갖는 메모리(5)의 각각의 연속적인 층들(501 내지 504) 내에 저장되는, 메모리로부터 데이터 항목들을 판독하는 방법에 있어서,
    a) 각각의 메모리 층의 근원 메모리 위치로부터 데이터 부분을 판독하는 단계(91,94),
    b) 동일한 데이터 중 연속적인 데이터 부분이 저장된 연속적인 층 내의 메모리 위치를 확인하도록 상기 메모리에 저장된 링크 데이터(72;73)를 판독하는 단계,
    c) 링크가 상기 근원 메모리 위치에서 연속적인 층 내의 메모리 위치까지 확인된 만큼 길게 단계들(a,b)을 반복하는 단계, 및
    d) 상기 연속적으로 판독된 데이터 부분들로부터 각 데이터 항목을 구성하는 단계를 포함하는 데이터 항목 판독 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 링크 데이터를 판독하는 단계는 상기 근원 메모리 위치에서 상기 연속적인 층 내의 메모리 위치의 어드레스(72)를 판독하는 것을 포함하는 데이터 항목 판독 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 링크 데이터를 판독하는 단계는, 상기 근원 메모리 위치의 어드레스(73)가 저장된 상기 연속적인 층 내의 메모리 위치를 결정하는 것을 포함하는 데이터 항목 판독 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    중요도가 저감되는 순서의 상기 데이터 부분들은 화상의 단계적으로 양자화된 서브-화상들인 데이터 항목 판독 방법.
  14. 메모리 내에 데이터 항목들을 저장하는 장치에 있어서,
    각 데이터 항목(D(k))을 중요도가 저감되는 연속적인 데이터 부분들(D(s,k))로 분할하는 수단(3),
    각 층이 주어진 중요도의 데이터 부분들을 저장한 메모리 위치들을 포함하는, 상기 메모리의 각각의 연속적인 층들(501 내지 504)내의 상기 연속적인 데이터 부분들을 저장하는 메모리 인터페이스 수단(4)을 포함하고,
    상기 연속적인 메모리 층들은 감소하는 메모리 위치들의 수(N1내지 N4)를 갖고, 상기 메모리 인터페이스 수단은,
    데이터 부분은, 데이터 부분이 미리 저장된 후보 메모리 위치(M(s,i))에 적용될 때, 소정의 판단 기준(38)에 따라, 적어도 상기 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성(R(s,i))은 적어도 상기 적용된 데이터 부분의 지각있는 관련성(R(s,k))에 비교되고,
    상기 저장된 데이터 부분의 지각있는 관련성이 더 큰 경우, 상기 적용된 데이터 부분을 상기 후보 메모리 위치 내에 저장하는 단계가 중단되며,
    상기 적용된 데이터 부분의 지각있는 관련성이 더 큰 경우, a) 상기 후보 메모리 위치 내의 저장된 데이터 부분은 상기 적용된 데이터 부분들로 대체되는 단계(39), b) 상기 후보 메모리 위치를 동일한 데이터 항목 중 가장 중요한 데이터 부분이 저장된 상기 근원 메모리 위치에 링크시키기 위해 상기 메모리 내에 저장되는 단계(40)에 의해 장치되는 것을 특징으로 하는 데이터 항목 저장 장치.
  15. 메모리에서 데이터 항목들을 판독하는 장치에 있어서,
    중요도가 저감되는 순서로 상기 데이터 항목들(D(k))의 연속적인 데이터 부분들(D(s,k))은 감소하는 메모리 위치들의 수를 갖는 상기 데이터(5)의 각각의 연속적인 층들(501 내지 504)에 저장되고;
    연속적인 메모리 층들에서 연속적인 데이터 부분들을 판독하는 메모리 인터페이스 수단(6), 및
    상기 연속적인 데이터 부분들에서 각 데이터 항목을 구성하는 수단(7)을 포함하고;
    상기 인터페이스 수단(6)은,
    각각의 메모리 층 내의 근원 메모리 위치에서 데이터 부분을 판독(91,94)하고,
    동일한 데이터 항목 중 연속적인 데이터 부분이 저장된 상기 연속적인 층 내의 메모리 위치를 확인하도록 상기 메모리에 저장된 링크 데이터(72;73)를 판독하고,
    링크가 상기 근원 메모리 위치에서 상기 연속적인 층 내의 메모리 위치까지 확인된 만큼 길게 단계들(a,b)을 반복하는 것으로 배열되는, 데이터 항목 판독 장치.
  16. 저장 매체 상에 저장된 데이터 항목들(D(k))을 갖는 저장 매체(5)에 있어서,
    상기 데이터 항목들의 연속적인 데이터 부분들(D(s,k))은 저감되는 중요도 순서로 배열되고, 메모리는 주어진 중요도의 데이터 부분들을 저장하는 감소하는 메모리 위치들의 수(N1내지 N4)를 갖고, 메모리는, 동일한 데이터 항목의 연속적인 데이터 부분이 저장된 상기 연속적인 층들의 메모리 위치들을 확인하는 링크 데이터(72;73)를 저장하는 링크 데이터 섹션들을 포함하는 연속적인 층들(501 내지 504)로 조직화되는 저장 매체.
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