KR20030005533A - 동영상 데이터의 압축 전송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동영상 데이터의 압축 전송 방법에 관한 것으로, 종래의 동영상 압축방법으로는 송신측에서 전 프레임과 비교를 하여, 중요하지 않은 데이터를 삭제한 후 압축하기 때문에, 수신측에서 복원할 때 원래의 해상도가 출력되지 않는 문제점이 있고, 압축률을 낮게 하여 원래의 데이터를 다 전송할 경우에는 전송해야 할 데이터 용량이 많아 동영상 구현에 어려움이 있었다. 따라서, 본 발명은 동영상 데이터의 N번째 데이터 프레임이 입력되면, 이를 홀수 번째 프레임과 짝수 번째 프레임으로 분류하는 제1단계와; 상기 분류된 각 프레임별로 현재 프레임(N)과 한 프레임 전 프레임(N-2)의 각 화소 데이터(M)를 비교하여, 유사관계가 있는 화소 데이터를 삭제하는 제2단계와; 상기 제2단계의 과정을 프레임을 구성하는 모든 블록 및 그 블록을 구성하는 모든 화소 데이터에 대해서 반복 수행하는 제3단계로 이루어져, 압축 전송하도록 함으로써 데이터 전송 속도에는 큰 영향을 주지 않으면서 동영상 데이터의 해상도를 보상하는 효과가 있다.

Description

동영상 데이터의 압축 전송 방법{COMPRESSION AND TRANSMISSION METHOD FOR VIDEO DATA}

본 발명은 동영상 데이터의 압축 전송 방법에 관한 것으로, 특히 동영상 데이터를 압축하여 전송할 때, 짝수 번째 프레임은 짝수 번째끼리 연관관계를 맺고, 홀수 번째 프레임은 홀수 번째 프레임끼리 연관관계를 맺어 전송함으로써, 복원시 동영상 데이터의 해상도를 높일 수 있도록 하는 동영상 데이터의 압축 전송 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 동영상 데이터를 압축하기 위해서는 비디오 카메라 등으로 촬영한 아날로그 신호가 디지털 정보로 변환된 후, 일단 프레임 메모리(한 화면을 저장하는 메모리)에 기억되어 화소단위(화면을 구성하는 영상정보의 기본단위)로 분해 처리된다.

예를 들어, 하나의 화면은 "세로 352 ×가로 240 화소"처럼 나타낼 수 있다.

각 화소는 휘도(밝기)와 색차(색 정보)를 갖는데, 휘도와 색차는 각각 다음 세 가지 방법에 의해 정보를 압축시킨다.

첫째, 영상은 인접 화소간의 값이 거의 비슷하기(상관도가 높기) 때문에 화면내(공간적) 상관관계를 이용하여 정보를 압축한다.(엄밀하게는 화면간의 화소차분치에 대해서도 압축연산을 행한다.)

둘째, 전(前) 화면의 정보를 기억해두고, 현(現) 화면을 전 화면으로부터의 차분치로 나타냄으로써, 화면간(시간적) 상관관계를 이용해 정보를 압축한다.

셋째, 상기 첫 번째, 두 번째 방법으로 부호화 할 때, 부호의 발생확률이 서로 다름을 이용하여 정보를 압축한다.

상기 세가지 다른 압축방법은 혼합되어 이용되는데 이러한 방식은 하이브리드 부호화라고 불린다.

이후의 MPEG이나 H.261도 이 방식을 사용한다.

이상과 같이 데이터 압축 기술은 통신 미디어, 방송 미디어, 저장 미디어에 있어서, 멀티미디어 시대를 창조하기 위한 핵심 기술로서, 이에 의해 경제성, 격납 공간의 축소, 고품질 전송, 다채널화 등이 가능해 지는 것이다.

상기와 같은 압축 기술의 발전으로 최근에는 이동통신 단말기를 이용해서도 동영상 전송 서비스가 시작되고 있다.

그러나, 이동통신 단말기를 이용한 동영상 전송 서비스는 아직 전송속도 및 동영상의 해상도가 낮은 문제점이 있다.

즉, 종래의 동영상 압축방법으로는 송신측에서 전 프레임과 비교를 하여, 중요하지 않은 데이터를 삭제한 후 압축하기 때문에, 수신측에서 복원할 때 원래의 해상도가 출력되지 않는 문제점이 있고, 압축률을 낮게 하여 원래의 데이터를 다 전송할 경우에는 전송해야 할 데이터 용량이 많아 동영상 구현에 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 동영상 데이터를 압축하여 전송할 때, 짝수 번째 프레임은 짝수 번째끼리 연관관계를 맺고, 홀수 번째 프레임은 홀수 번째 프레임끼리 연관관계를 맺어 전송함으로써, 동영상 데이터의 해상도를 보상하는 동영상 데이터의 압축 전송 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 동영상 압축 전송 방법을 설명하기 위해 보인 예시도.

도 2는 상기 도1에 있어서 비교기의 동작 과정을 보인 순서도.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동영상 데이터의 N번째 데이터 프레임이 입력되면, 이를 홀수 번째 프레임과 짝수 번째 프레임으로 분류하는 제1단계와; 상기 분류된 각 프레임별로 현재 프레임(N)과 한 프레임 전 프레임(N-2)의 각 화소 데이터(M)를 비교하여, 유사관계가 있는 화소 데이터를 삭제하는 제2단계와; 상기 제2단계의 과정을 프레임을 구성하는 모든 블록 및 그 블록을 구성하는 모든 화소 데이터에 대해서 반복 수행하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

일단, 본 발명은 동영상 데이터를 압축하여 전송할 때, 짝수 번째 프레임은 짝수 번째끼리 연관관계를 맺고, 홀수 번째 프레임은 홀수 번째 프레임끼리 연관관계를 맺어 전송함으로써, 복원시 동영상 데이터의 해상도를 보상할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 종래 기술은 현 프레임과 전 프레임, 전전 프레임의 연관관계를 고려하여, 중요하지 않은 데이터(중복되는 데이터)를 삭제하였기 때문에, 중복되는 데이터가 많아 데이터를 많이 삭제하였다.

그러나, 본 발명에서는 한 프레임씩 건너뛴 프레임을 비교하여 중복 데이터를 삭제하기 때문에, 종래에 비해 중복 데이터의 비율이 낮아 삭제할 데이터가 많지 않게 되므로, 이를 압축 전송하여 복원된 동영상의 해상도가 높게 된다.

도1은 본 발명에 의한 동영상 압축 전송 방법을 설명하기 위해 보인 예시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 송신측에서 압축 전송할 데이터 프레임이 1, 2, 3, 4, ... 2N-1, 2N 이라고 하면 각각의 프레임이 순서대로 비교기(10)에 입력된다.

그러면, 첫 번째와 두 번째 프레임은 비교를 하지 않고, 비교기(10)에 입력된 후 바로 출력되어 1', 2' 이 되고, 세 번째 데이터 프레임은 상기 첫 번째 데이터 프레임과 비교를 해 유사관계의 데이터를 삭제 후 3'이 되고, 네 번째 데이터 프레임은 두 번째 데이터 프레임과 비교해 유사관계의 데이터를 삭제 후 4'가 된다.

이 후 입력되는 프레임도 상기와 마찬가지 과정을 거쳐 한 프레임씩 건너뛴 프레임과 비교하여 유사관계의 데이터를 삭제한 데이터 프레임을 출력하게 된다.

이때, 비교기(10)를 통과한 데이터 프레임은 홀수 번째와 짝수 번째로 구분되어 압축기(20)에 입력되고, 압축기(20)에서는 종래와 마찬가지로 동영상 압축 프로토콜에 따라 압축을 수행한다.

다만, 상기와 같이 동영상 데이터를 홀수 프레임과 짝수 프레임을 분리하여 압축 전송하기 때문에, 복원시에는 홀수 프레임과 짝수 프레임을 정상 순서로 재배열할 필요가 있다.

다음, 도2는 상기 도1에 있어서 비교기의 동작 과정을 보인 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 동영상 데이터 압축 전송 과정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 비교기에 N번째 데이터 프레임이 입력되면(S11) 그 프레임 순서(N)를 2로 나누어 즉, N/2를 하여 홀수 번째 프레임인지, 짝수 번째 프레임인지를 구분한다(S12).

그 결과, 홀수번째 프레임이면 N-2번째 프레임과 N번째 프레임의 M번째 데이터(화소)를 비교하여 같으면 그 M번째 데이터(화소)를 삭제한다(S16).

상기 과정(S16)은 한 프레임을 구성하는 모든 블록(C) 및 그 블록(C)을 구성하는 모든 화소(M)들에 대하여 이루어진다.

즉, 화소(M) 및 블록(C)을 하나씩 증가해 가면서(S17) 프레임을 구성하는 전체 면적(M*C=Y)이 모두 비교될 때까지(S18) 반복 수행하여 그 결과를 압축기로 출력한다(S19).

짝수 번째 프레임도 홀수 번째 프레임과 같은 과정을 수행하게 된다.

즉, 비교기에 N번째 데이터 프레임이 입력되면(S11) 그 프레임 순서(N)를 2로 나누어 즉, N/2를 하여 홀수 번째 프레임인지, 짝수 번째 프레임인지를 구분한다(S12).

그 결과, 짝수번째 프레임이면 N-2번째 프레임과 N번째 프레임의 M번째 데이터(화소)를 비교하여 같으면 그 M번째 데이터(화소)를 삭제한다(S13).

상기 과정(S13)은 한 프레임을 구성하는 모든 블록(C) 및 그 블록(C)을 구성하는 모든 화소(M)들에 대하여 이루어진다.

즉, 화소(M) 및 블록(C)을 하나씩 증가해 가면서(S14) 프레임을 구성하는 전체 면적(M*C=Y)이 모두 비교될 때까지 반복 수행하여(S15) 그 결과를 압축기로 출력한다(S19).

다음, 상기와 같이 비교된 홀수 번째 프레임과 짝수 번째 프레임은 각각 도면에 도시하지 않은 버퍼에 저장된 후, 압축기(20)를 통해 압축되어 전송된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 동영상 데이터의 압축 전송 방법은 동영상 데이터를 압축하여 전송할 때, 짝수 번째 프레임은 짝수 번째끼리 연관관계를 맺고, 홀수 번째 프레임은 홀수 번째 프레임끼리 연관관계를 맺어 전송함으로써, 데이터 전송 속도에는 큰 영향을 주지 않으면서 동영상 데이터의 해상도를 보상하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 동영상 데이터를 압축 전송함에 있어서, 동영상 데이터의 N번째 데이터 프레임이 입력되면, 이를 홀수 번째 프레임과 짝수 번째 프레임으로 분류하는 제1단계와; 상기 분류된 각 프레임별로 현재 프레임(N)과 한 프레임 전 프레임(N-2)의 각 화소 데이터(M)를 비교하여, 유사관계가 있는 화소 데이터를 삭제하는 제2단계와; 상기 제2단계의 과정을 프레임을 구성하는 모든 블록 및 그 블록을 구성하는 모든 화소 데이터에 대해서 반복 수행하는 제3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 동영상 데이터의 압축 전송 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 분류된 홀수 번째 및 짝수 번째 프레임에 대하여 비교 삭제가 모두 이루어지면, 홀수 번째 프레임과 짝수 번째 프레임별로 압축하여 전송하는 과정이 추가로 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 동영상 데이터의 압축 전송 방법.