KR20040066397A - 디지털 영상압축 시스템 및 그 방법 - Google Patents

디지털 영상압축 시스템 및 그 방법 Download PDF

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    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
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Abstract

본 발명은 감시영상을 저장하거나 재생할 때 적용하는 영상압축 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 종래의 영상 압축/복원 알고리듬 및 국제표준안(CCITT)인 JPEG, H.263, MPEG을 보다 개선하여 감시환경이 배경보다는 감시 피사체 움직임이 많은 특성을 착안하여 압축 크기 및 화질 특성을 개선하였다.

Description

디지털 영상압축 시스템 및 그 방법{Image Compression System for Digital Video Surveillance and Method for controlling the Same}
본 발명은 영상감시 압축 시스템에 관한 것으로, 특히 감시 영상을 저장하거나 재생할 때 적용하는 디지털 영상압축 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
영상감시 시스템에 사용되는 압축방법은 일반적으로 이산여현 변환(Discrete Cosine Transform : DCT) 기반의 표준 압축방식인 JPEG, MPEG, H.263 등이 사용되며 이와 같은 압축 방식은 크게 이상여현 변환, 양자화, 엔트로피 부호화로 세 부분으로 나누어진다.
이산여현 변환방식은 8x8 화소 단위 영역을 주파수 영역(DCT 계수)으로 변환하는 것으로 변환 후에 화소 값이 저주파항 쪽으로 집중되는 특성을 이용하여 이산여현 변환 기반의 영상압축 방법들은 고주파항을 제거한 후 영상 압축을 한다. 고주파항을 제거하기 위해 양자화를 이용하며 양자화는 주파수 성분(DCT 계수) 값을 그 성분에 따라 미리 정해진 양자화 값으로 나누어 주는 것이다.
이산여현 변환방식 압축은 고주파항을 제거하여 압축율을 높이며 고주파항은 재생시 역양자화를 하더라고 원상태로 완전히 복원될 수 없다. 그러나 고주파항은 사람의 눈에 둔감한 부분이며 민감한 부분(저주파항)은 원상태로 복구가 가능하다.
이산여현 변환, 양자화 과정들은 실제 압축이 일어나지 않으며 압축율을 높이기 위해 데이터를 변환한 것이며 실제 압축이 일어나는 과정은 엔트로피 부호화 과정이다. 이 과정은 이산여현 변환 과정과 양자화 변환을 거친 데이터에 나타나는 계수의 발생확률로 부호를 할당하며 높은 출현 확률의 계수에 짧은 부호를 할당하고, 적은 출현 확률의 계수에 긴 부호를 할당하여 부호기와 복호기 사이에 새로운 부호 체계를 두어 평균부호 길이를 줄일 수 있다. 이 엔트로피 과정을 거친 데이터는 최종 압축 데이터가 된다.
도 1은 일반적인 JPEG 압축 방법과 데이터 변환 과정으로서, 화소프레임(1), 이산여현 변환기(2), 양자화기(3)와 엔트로피 부호화기(4)로 구성되어 있다.
화소프레임 데이터(5)는 매 입력 화소프레임에 대해 단위 화소블록(8x8 화소) 데이터(6)로 출력된다.
화소 데이터는 8x8 화소 블록 데이터로 이산여현 변환기(2)에 입력되고, 변환과정을 후 DCT 계수 데이터(7)가 출력된다. 이 데이터가 양자화기(3)에 입력되고 양자화 데이터(8)로 변환 후 엔트로피 부호화기(4)에 입력된다. 입력된 데이터는 최종 압축 데이터(9)로 출력된다.
JPEG은 프레임 내부 영상 코딩에 적용이 가능하며 정지 영상을 압축하는 응용분야에서 사용되고 있다.
도 2는 H.263/MPEG 압축 방법을 나타낸 것으로서, 화소프레임(10), 이산여현 변환기(12), 양자화기(13), 엔트로피 부호화기(14), 역양자화(16), 역이산여현 변환기(18), 기준 영상 프레임(17), 움직임 예측기(15), 차분기(11)로 구성되어 있다.
H.263/MPEG은 이웃한 영상끼리는 매우 유사하다라는 가정 하에 전(前) 화상 정보를 이용하여 압축하는 방법이다.
이 표준 방식으로 압축을 할 경우 크게 인트라 모드와 인터 모드 두 가지의 경우가 발생한다. 인트라 모드는 전(前) 화면과 비교하여 전혀 다른 영상인 경우로 JPEG과 같은 방법으로 압축을 하며 재귀 루프를 통해 기준 영상을 저장한다.
또한, 인터 모드는 현(現) 화면의 어느 부분이 전(前) 화면의 어느 부분과같거나 이동한 경우이다. 이 경우는 전(前) 화면 중 같은 그림을 탐색하여 이동량(움직임 벡터) 정보를 구하고 그 정보만을 압축한다.
이 두가지 모드는 이산여현 변환, 양자화, 엔트로피 부호화를 한 후 최종 압축 데이터를 출력하는 모드(인트라 코딩)와 역양자화, 역이산여현 변환의 재귀 루프 과정을 거쳐 기준 영상을 재현, 기준 영상 프레임(17)에 저장하고, 저장된 기준 영상과 현재 영상을 비교하여 움직임을 예측(15)하고, 기준 영상과 현재 영상의 차분 영상을 이산여현변환, 양자화, 엔트로피 부호화를 한 후 최종 압축 데이터를 출력하는 모드(인터 코딩)가 있으며 두 가지 모드를 선택 반복하면서 압축을 수행한다.
화소블록생성은 화소프레임(10) 데이터를 8x8 화소 블록 데이터로 변환하며 이 과정을 거친 후 차분기(11) 또는 이산여현 변환기(12)를 거친다.
인트라(intra) 코딩의 경우는 이산여현 변환, 인터(inter) 코딩의 경우는 차분기 또는 이산여현 변환을 거친다.
인터 코딩도 매크로 블록 단위로 인트라 매크로 블록과 인터 매크로 블록으로 나누어 코딩되며 인트라 매크로 블록으로 코딩이 될 경우는 움직임 벡터를 구하지 못하는 경우이다. 이산여현 변환 과정이 수행된 계수는 양자화 과정 후 엔트로피 부호화 과정 후 최종 압축 데이터가 된다.
H.263/MPEG은 전(前) 화면에 대한 기준 영상이 필요하며 역양자화, 역이산여현변환(IDCT) 과정을 수행 후 기준 영상이 프레임 버퍼에 저장되며(인트라 코딩), 저장된 기준 영상은 인터 코딩 시에 현재 영상과 비교되어 움직임 벡터를 구하는데사용된다.
구해진 유사 영상과 현재 영상을 화소레벨에서의 차분 영상을 구하여 압축한다. H.263/MPEG은 영상의 유사성을 이용한 압축이며, 동영상을 압축하는 응용분야에서 사용되고 있다.
종래의 표준 영상압축 방법은 감시 영상 시스템에 적용 가능하지만 감시 영상의 일반적인 특징을 고려하지 않았다. 감시 영상의 일반적인 특징은 일반 비디오와는 달리, 카메라 움직임 즉, PTZ(펜, 틸트, 줌)의 사용빈도가 매우 낮거나 고정된 환경이며, 촬영 화면 중에서 문, 복도, 도로 등의 특정영역에서만 사람, 차량 등의 물체가 출현하며, 그 외의 영역에서는 시간이 지나도 거의 변화가 없다는 것이다. 이를 압축 기능과 연관지어보면, 일반 영상에 비해 인접 영상 상호간의 유사성이 매우 높으며, 움직임 물체가 있더라도 시간과 공간상 그 발생빈도가 상대적으로 매우 낮은 것을 알 수 있다.
종래의 영상 압축 시스템에서는 이러한 영상 감시 시스템의 전제조건을 고려하지 않았으며, 영상 감시용 압축 시스템에 적용할 경우 따르는 여러 가지 문제점이 대두된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 이산여현 변환 기반의 압축 방식을 따르면서 화소 영역에서의 동작 예측 기능을 포함하지 않아 구현이 단순하며, 기준 영상과 압축할 영상의 이산여현 변환 계수를 이용하여 움직임 검출 기능과 엔트로피 부호 길이를 최소화하는 차분치 영상 압축을 수행하여 동영상 압축 효율을 보장하고, 엔트로피 부호화 과정만 변경하면 JPEG, H.263, MPEG 등의 표준압축 데이터로 변환 가능한 영상감시용 압축 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 JPEG 영상압축 방법의 개략적인 구성도
도 2는 종래의 H.263/MPEG 영상압축 방법의 개략적인 구성도
도 3은 본 발명에 따른 영상감시 응용을 위한 디지털 영상압축 시스템의 개략적인 구성도
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
19 : 화소 프레임 20 : 이산여현변환기
21 : 양자화기 22 : 프레임 버퍼
23 : 쓰기 제어 24 : 차분기
25 : 유사성 판별기 26 : 채널 제어기
27 : 인터/인트라 모드 결정기 28, 30 : DCT 계수 지연버퍼
29 : 엔트로피 부호화기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상압축 시스템은 프레임 단위의 영상을 8x8화소블록 데이터로 출력하는 화소 프레임과, 화소 블록 단위 영역의 데이터를 DCT 계수의 데이터로 변환하는 DCT 변화기와, DCT 계수 값을 정해진 양자화 값으로 나누는 양자화기와, 기준 영상의 DCT 계수를 저장하는 프레임 버퍼와, 인터 또는 인트라 모드에 따라 DCT 계수를 상기 프레임 버퍼로부터 읽고, 저장하는 DCT 계수 쓰기 제어와, 인터 모드시에 DCT 계수의 차분치를 구하는 차분기와, 기준 영상과 현재 영상의 유사성을 판별하여 채널제어기를 위한 보조 데이터를 산출하는 유사성 판별기와, 상기 산출된 보조 데이터를 이용하여 움직임 검출 비트맵 데이터 생성 및 움직임 검출 인트라 프레임 제어를 하는 채널 제어기와, 매크로 블록 단위로 부호 길이를 합산하여 인터 및 인트라 모드 중 짧은 부호를 가지는 모드를 선택하는 매크로 블록단위 인터/인트라 모드 결정기와, 상기 모드를 선택하는 동안 DCT 계수를 저장하는 DCT 계수지연버퍼와, 상기 DCT 계수지연버퍼에서 입력되는 DCT 계수와 인터/인트라 모드 결정기의 제어로 DCT 계수를 선택하는 DCT 계수 선택기, 및 엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화기로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 영상압축 방법은 프레임 단위의 영상을 화소 블록 단위(8x8)로 재구성하여 출력하는 단계와, 상기 화소 블록 단위 영역의 데이터를 DCT 계수의 데이터로 변환하는 단계와, DCT 계수 값을 그 성분에 따라 미리 정해진 양자화 값으로 나누는 단계와, 양자화를 거친 기준 영상의 DCT 계수를 저장하는 단계와, 인터 또는 인트라 모드에 따라 DCT 계수를 프레임 버퍼로부터 읽고, 저장하는 단계와, 기준 영상과 현재 영상의 DCT 계수의 차분치를 구하는 단계와, DCT 차분 계수를 이용하여 기준 영상과 현재 영상의 유사성을 판별하는 단계와, 상기 유사성을 판별하여 출력된 보조 데이터를 이용하여 프레임 단위로 기준영상과의 변화정도를 예측하며 화면에서의 움직임 물체의 크기 및 윤곽을 판단하는 단계와, 하나의 인터 프레임 내에서 인터 부호 길이와 인트라 부호 길이를 매크로 블록 단위로 구하게 되고, 부호 길이를 비교하여 적은 부호 길이를 가지는 코딩모드(인터/인트라)를 결정하는 단계와, 매크로 블록단위로 코딩 모드를 결정하는 동안 인터와 인트라 모드의 DCT 계수를 저장하는 단계와, 매크로 블록 단위로 인터/인트라 모드가 결정된 후에 엔트로피 입력으로 저장된 계수를 선택하여 엔트로피 부호하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 영상압축 감시시스템의 내부 기능에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 영상압축 감시시스템은 프레임 단위의 영상을 화소 블록 단위(8x8)로 재구성하여 출력하는 화소 프레임(19), 8x8 화소 블록 단위 영역의 데이터를 주파수 영역(DCT 계수)의 데이터로 변환하는 이산여현변화기(20), 주파수 성분(DCT 계수) 값을 그 성분에 따라 미리 정해진 양자화 값으로 나누는 양자화기(21), 양자화를 거친 기준 영상의 DCT 계수를 저장하는 기준영상 이산여현변환 계수프레임 버퍼(22), 인터 모드인 경우 DCT 계수를 프레임 버퍼로부터 읽으며 인트라 모드인 경우 DCT 계수를 프레임 버퍼에 저장하는 DCT 계수 쓰기 제어(23), 기준 영상의 DCT 계수와 현재 영상의 DCT 계수의 차분치를 구하는 이산여현변환 계수 차분기(24), DCT 차분 계수를 이용하여 기준 영상과 현재 영상의 유사성을 판별는 블록/매크로 블록 단위 유사성 판별기(25), 블록/매크로 블록 단위 유사성 판별기(25)에서 출력된 보조 데이터를 이용하여 프레임 단위로 기준영상과의 변화정도를 예측하며 화면에서의 움직임 물체의 크기 및 윤곽 등을 판단하는 채널 제어기(26), 하나의 인터 프레임 내에서 인터부호 길이와 인트라 부호 길이를 매크로 블록 단위로 구하게 되고 부호 길이를 비교하여 적은 부호 길이를 가치는 코딩 모드를 결정하는 매크로 블록단위 인터/인트라 모드 결정기(27), 매크로 블록단위로 코딩 모드를 결정하는 동안 인터/인트라 모드 DCT 계수를 저장하게 되며, 매크로 블록 단위로 인터/인트라 모드가 결정된 후에 엔트로피 입력으로 저장된 계수를 사용하는 이산여현변환 계수지연버퍼(28, 30), 지연 버퍼에서 입력되는 DCT계수와 인터/인트라 모드 결정기(27)의 제어로 DCT계수(인터모드, 인트라모드)를 선택하여 엔트로피 부호화를 하게 되는 엔트로피 부호화기(29)로 구성되어 있다.
본 발명의 개략적인 동작은 화소 프레임 데이터는 화소 프레임(19)에 의해 출력된 8x8 화소 블록 데이터로 변환하는 과정을 거친 후 이산 여현 변화기(20)에 입력된다. 입력된 데이터는 이산 여현 변환 과정을 거친 후 양자화기(21)를 통하여양자화 과정을 거치게 된다. 이 세 과정(화소 프레임, 이산여현변환, 양자화)은 인터/인트라 모드 공통적으로 수행되며 이 이후 수행되는 과정은 인터/인트라 모드에 따라 다르다.
인터 모드는 기준 영상 DCT 계수와 현재 영상 DCT 계수의 차분 영상으로 압축을 하며, 인터 모드로 압축을 수행하기 위해서는 기준 영상 DCT 계수가 프레임 버퍼에 저장되어 있어야 한다.
이와 같은 저장 과정은 인트라 모드에서 수행되며, 인트라 모드는 이산여현변화기(20)와 양자화기(21)를 거친 데이터를 DCT 계수 쓰기 제어(23)에 의해 기준 영상 DCT계수 프레임 버퍼(22)에 저장하면서 인트라 DCT 지연 버퍼(30)에 저장한다. DCT 계수 쓰기 제어(23)는 채널 제어기(26)에 의해 제어된다. 지연 버퍼에 저장되어 있는 기준 영상 DCT 계수는 인트라 모드로 엔트로피 부호화를 수행하게 된다.
인트라 모드는 압축할 화면이 조도변화, 카메라의 PTZ 조작 등의 사유로 기준화면과 유사성이 없거나 전체적으로 내용이 변경될 때 적용되며, 이 프레임을 새로운 기준 영상으로 하고, 이산여현변환 계수를 기준영상 정보로 정의하여 이를 이전 기준영상정보와 대치함과 동시에 그 계수를 엔트로피 부호화하여 압축 데이터를 생성한다.
인트라 모드를 선택하기 위해서는 채널제어기(26)에서 인트라 코딩 명령어를 출력하고 출력된 코딩 제어 명령어는 매크로 블록단위 인터/인트라 모드 결정기(27)에 입력되어, DCT 계수 선택기에서 인트라 DCT 계수 지연 버퍼의 출력데이터를 선택한다.
선택된 인트라 DCT 계수는 인트라 모드 부호 테이블의 부호를 근간으로 엔트로피 부호화 과정을 거치게 된다. 인트라 코딩의 수행이 끝난 후 채널 제어기에 의해 인터 모드로 모드가 전환되어 압축을 수행한다.
인터 모드는 인트라 모드에서 저장되었던 기준 영상 DCT 계수 프레임 데이터와 이산여현변화기(20)와 양자화기(21)를 거친 현재 영상 DCT 계수 데이터의 차분 영상으로 압축하며 매크로 블록 단위로 인터/인트라를 결정하여 부호 길이가 작은 경우를 선택하여 엔트로피 부호화를 하게 된다.
인터 모드는 매크로 블록 단위로 인터/인트라 모드를 결정하게 되며, 양자화기(21)를 거친 현재 영상 DCT 계수는 각각 차분기(24), 매크로 블록 단위 인터/인트라 모드 결정기(27), DCT 계수 지연 버퍼(30)에 입력된다(매크로 블록 인트라 모드).
차분기(24)는 기준 영상 DCT 계수와 현재 영상 DCT 계수의 차분치를 계산하며 이 차분 영상은 각각 블록/매크로 블록 단위 기준 영상과의 유사성 판별기(25), 매크로 블록 단위 인터/인트라 모드 결정기(27), 인터 DCT 계수 지연 버퍼(28)에 입력된다(매크로 블록 인터 모드).
매크로 블록 단위로 인터/인트라를 결정하는 것은 매크로 블록 단위 인터/인트라 모드 결정기(27)이며 차분기(24)와 현재 영상의 DCT 계수를 입력 받아 각각의 부호 길이의 합산을 구하여 적은 부호 길이를 가지는 모드를 선택하게 된다.
인터 DCT 계수 지연 버퍼(28)와 인트라 DCT 계수 지연 버퍼(30)에서 출력되는 DCT 계수들 중에 적은 부호 길이를 가지는 모드를 선택하여 엔트로피 부호화 과정을 거치게 된다.
인터/인트라 모드 결정은 크게 프레임 단위, 매크로 블록 단위로 나누어진다. 프레임 단위로 모드 결정을 할 경우는 블록/매크로 단위 기준 영상과의 유사성 판별기(25)로 기준 영상과의 유사성 보조 데이터를 출력하게 되며 채널 제어기에서 이를 토대로 프레임 단위로 기준영상과의 변화정도를 예측하고 화면에서의 움직임 물체의 크기 및 윤곽 등을 판단하여 프레임 단위의 인터/인트라 모드를 결정하게 된다.
하나의 프레임 내에서는 매크로 블록 단위 인터/인트라모드 결정기(27)에 의해서 매크로 블록 단위로 적은 부호화 길이를 가지는 모드를 선택하게 된다.
인터/인트라 모드 결정기(27)에서 매크로 블록 단위로 인터/인트라 모드를 결정할 때 동작예측은 수행하지 않으며, 입력 화소 자체로 인트라 코딩, 혹은 기준 영상의 해당 화소(즉 동작 벡터=0인 위치 화소)와의 차분치로 인터 코딩하는 것 중 압축율이 높은 것으로 결정한다.
채널 제어기(26)는 프레임 단위로 인터/인트라를 결정하게 되며, 매크로 블록 단위 인터/인트라모드 결정기(27)는 인터 코딩시에 하나의 프레임 내에 매크로 블록 단위로 인터/인트라 모드를 결정하게 된다.
인터 코딩을 위한 화소 차분치 계산은 압축 시스템에 움직임 예측 기능이 필요없고 이산여현 변환이 선형 함수이므로 양자화된 이산여현 변환 계수영역에서 직접 차분치를 구해도 동일한 결과를 얻게 됨을 알 수 있다.
따라서, MPEG, H.263 등의 일반 동영상 표준에서 기준영상 생성에 필요한 재귀 루프(역양자화, 역이산여현 변환)와 관련된 기능이 필요 없으며 구현이 간단해 진다.
인터/인트라 모드에 적용될 엔트로피 코드 테이블은 해당 모드에 최적 압축율을 보장하도록 별도로 존재하며 각 매크로 블록에 대한 인터/인트라 모드를 결정할 매트릭 계산은 인터 및 인트라 모드 엔트로피 부호화를 동시 수행 후 나타난 최종 출력의 양(엔트로피 부호 비트수)을 계산하는 것이며 각 매크로 블록에 대해 최소 비트 코딩(최대 압축율)을 보장할 수 있다.
본 발명은 기존의 동영상 표준에서 수행하는 화소레벨에서의 SAD(Sum of Absolute Distance), 분산값 등을 이용하는 부정확한 판별 방식에 비해 압축 효율을 높일 수 있다.
인터/인트라 모드 시 엔트로피 부호화 입력은 현 매크로 블록의 양자화 이산여현 변환 계수 혹은 기준 이산여현 변환 양자화 이산여현 변환 계수와의 차분치이므로, 엔트로피 복호화 과정만 거치면 양자화 이산여현 변환 계수가 얻어진다. 따라서 엔트로피 부호 레벨에서 JPEG, MPEG 등으로 코드변환이 가능해 화질 변화없이 표준 압축파일 생성이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 움직임 예측을 위한 재귀 루프가 제거되어 구현이 간단하며 인터/인트라 모드에 대한 엔트로피 부호화를 동시 수행 후 최종 출력은 최소 비트 코딩으로 출력하므로 압축 효율을 높일 수 있다.
또한, 엔트로피 부호 레벨에서 화질 변화없이 타 압축 표준의 압축 파일 생성이 가능하며, 변환으로 생기는 화질 저하가 없으므로 양질의 화질을 보장할 수 있는 장점이 있다.

Claims (14)

  1. 영상감시를 위한 영상압축 시스템에 있어서,
    프레임 단위의 영상을 8x8화소블록 데이터로 출력하는 화소 프레임과,
    화소 블록 단위 영역의 데이터를 DCT 계수의 데이터로 변환하는 DCT 변화기와, DCT 계수 값을 정해진 양자화 값으로 나누는 양자화기와,
    기준 영상의 DCT 계수를 저장하는 프레임 버퍼와,
    인터 또는 인트라 모드에 따라 DCT 계수를 상기 프레임 버퍼로부터 읽고, 저장하는 DCT 계수 쓰기 제어와,
    인터 모드시에 DCT 계수의 차분치를 구하는 차분기와,
    기준 영상과 현재 영상의 유사성을 판별하여 채널제어기를 위한 보조 데이터를 산출하는 유사성 판별기와,
    상기 산출된 보조 데이터를 이용하여 움직임 검출 비트맵 데이터 생성 및 움직임 검출 인트라 프레임 제어를 하는 채널 제어기와,
    매크로 블록 단위로 부호 길이를 합산하여 인터 및 인트라 모드 중 짧은 부호를 가지는 모드를 선택하는 매크로 블록단위 인터/인트라 모드 결정기와,
    상기 모드를 선택하는 동안 DCT 계수를 저장하는 DCT 계수지연버퍼와,
    상기 DCT 계수지연버퍼에서 입력되는 DCT 계수와 인터/인트라 모드 결정기의 제어로 DCT 계수를 선택하는 DCT 계수 선택기, 및
    엔트로피 부호화하는 엔트로피 부호화기로 구성됨을 특징으로 하는 영상압축시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터 모드는 기준 영상 DCT 계수와 현재 영상 DCT 계수의 차분 영상으로 압축하며 재귀 루프를 통한 화소 차분치 계산 방식이 아닌 재귀 루프가 필요치 않은 DCT 계수 영역에서의 차분치 계산 방식으로 하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 인터 모드로 압축을 수행하기 위해서는 기준 영상 DCT 계수가 프레임 버퍼에 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인트라 모드는 양자화기를 거친 데이터를 DCT 계수 쓰기 제어에 의해 기준 영상 DCT 계수 프레임 버퍼에 저장하면서 인트라 DCT 지연 버퍼에 저장하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 DCT 계수 쓰기 제어는 채널 제어기에 의해 제어되며 채널 제어기는 유사성 판별기에서 출력된 보조 데이터를 이용하여 채널에 따라 제어를 하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인트라 모드를 선택하기 위해서는 채널제어기에서 출력된 코딩 제어명령어를 매크로 블록단위 인터/인트라 모드 결정기에 입력하고, DCT 계수 선택기에서 인트라 DCT 계수지연버퍼의 출력 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터 모드는 매크로 블록 단위로 인터/인트라 모드를 결정하게 되며, 양자화기를 거친 현재 영상 DCT 계수는 차분기, 매크로 블록 단위 인터/인트라 모드 결정기 및 DCT 계수 지연 버퍼에 입력되는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 차분기는 기준 영상 DCT 계수와 현재 영상 DCT 계수의 차분치를 계산하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 매크로 블록 단위 인터/인트라 모드 결정기는 차분기와 현재 영상의DCT 계수를 입력받아 부호 길이의 합산을 구하여 적은 부호 길이를 가지는 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터 DCT 계수지연버퍼와 인트라 DCT 계수지연버퍼는 출력되는 DCT 계수들 중에 적은 부호 길이를 가지는 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터/인트라 모드 결정기는 동작예측은 수행하지 않고, 입력 화소 자체로 인트라 코딩 혹은 기준 영상의 해당 화소와의 차분치로 인터 코딩하는 것 중 압축율이 높은 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔트로피 부호화기는 상기 인터 또는 인트라 DCT 계수지연버퍼에서 입력되는 DCT 계수와 인터/인트라 모드 결정기의 제어로 DCT 계수를 선택하는 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔트로피 부호화기에서 엔트로피 부호화 과정만 변경하면 JPEG, H.263,MPEG의 표준압축 데이터로 변환 가능한 것을 특징으로 하는 영상압축 시스템.
  14. 영상감시를 위한 영상압축 방법에 있어서,
    프레임 단위의 영상을 화소 블록 단위(8x8)로 재구성하여 출력하는 단계와,
    상기 화소 블록 단위 영역의 데이터를 DCT 계수의 데이터로 변환하는 단계와,
    DCT 계수 값을 그 성분에 따라 미리 정해진 양자화 값으로 나누는 단계와,
    양자화를 거친 기준 영상의 DCT 계수를 저장하는 단계와,
    인터 또는 인트라 모드에 따라 DCT 계수를 프레임 버퍼로부터 읽고, 저장하는 단계와,
    기준 영상과 현재 영상의 DCT 계수의 차분치를 구하는 단계와,
    DCT 차분 계수를 이용하여 기준 영상과 현재 영상의 유사성을 판별하는 단계와,
    상기 유사성을 판별하여 출력된 보조 데이터를 이용하여 프레임 단위로 기준영상과의 변화정도를 예측하며 화면에서의 움직임 물체의 크기 및 윤곽을 판단하는 단계와,
    하나의 인터 프레임 내에서 인터 부호 길이와 인트라 부호 길이를 매크로 블록단위로 구하게 되고, 부호 길이를 비교하여 적은 부호 길이를 가는 모드를(?) 코딩 모드로 결정하는 단계와,
    매크로 블록단위로 코딩 모드를 결정하는 동안 인터/인트라 모드 DCT 계수를저장하게 되며, 매크로 블록 단위로 인터/인트라 모드가 결정된 후에 엔트로피 입력으로 저장된 계수를 사용하는 단계와,
    DCT계수를 선택하여 엔트로피 부호하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 영상 압축방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006072206A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Peking University Founder Group Co., Ltd Method of performing fast compression and decompression for image
KR100713400B1 (ko) * 2004-04-30 2007-05-04 삼성전자주식회사 평균 히스토그램 오차 방식을 이용한 h.263/mpeg비디오 인코더 및 그 제어 방법
KR20210049300A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 (주)텔리언 초저지연 영상 압축 시스템 및 방법
CN113163103A (zh) * 2020-01-07 2021-07-23 半导体元件工业有限责任公司 具有用于改善的运动检测的图像变换电路的成像设备

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100713400B1 (ko) * 2004-04-30 2007-05-04 삼성전자주식회사 평균 히스토그램 오차 방식을 이용한 h.263/mpeg비디오 인코더 및 그 제어 방법
WO2006072206A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Peking University Founder Group Co., Ltd Method of performing fast compression and decompression for image
US8548266B2 (en) 2005-01-07 2013-10-01 Peking University Founder Group Co., Ltd. Method of performing fast compression and decompression for image with accelerated steps
KR20210049300A (ko) 2019-10-25 2021-05-06 (주)텔리언 초저지연 영상 압축 시스템 및 방법
CN113163103A (zh) * 2020-01-07 2021-07-23 半导体元件工业有限责任公司 具有用于改善的运动检测的图像变换电路的成像设备
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