KR20050040982A - 이동 통신 단말에서 고해상도 ｊｐｅｇ 화상을디스플레이하기 위한 방법과 이를 위한 이동 통신 단말 - Google Patents

이동 통신 단말에서 고해상도 ｊｐｅｇ 화상을디스플레이하기 위한 방법과 이를 위한 이동 통신 단말 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법과 이를 위한 이동 통신 단말에 관한 것이다.
본 발명의 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법은 고해상도의 JPEG 화상을 단위 블록 별 접근이 가능하도록 포맷 변환하는 포맷 변환부와, 상기 포맷 변환된 JPEG 화상을 디코딩하는 JPEG 디코더를 포함하여 구성되는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법으로서, 포맷 변환부가 고해상도의 JPEG 화상을 상기 JPEG 디코더를 이용하여 블록 단위로 디스플레이할 수 있도록 상기 JPEG 화상 데이터를 다수의 단위 블록 별 화상 데이터와 상기 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 인덱스를 포함하는 파일 포맷으로 변환하는 포맷 변환 단계와; 디스플레이 명령 및 스크롤 액션에 따라, 디스플레이부에 출력할 부분 화상을 구성하는 최소한의 단위 블록을 선택하고, 선택된 단위 블록 별 화상 데이터를 상기 인덱스 정보를 이용하여 추출하는 디코딩 블록 선택 단계와; 상기 추출된 블록 별 화상 데이터를 디코딩하여 디스플레이부를 통해 출력하는 디코딩 단계;를 포함하여 이루어짐에 기술적 특징이 있다.

Description

이동 통신 단말에서 고해상도 ＪＰＥＧ 화상을 디스플레이하기 위한 방법과 이를 위한 이동 통신 단말{Method for Displaying High-Resolution JPEG Pictures in Mobile Communication Terminal and Mobile Communication Terminal therefor}
본 발명은 낮은 해상도의 디스플레이 수단 및 작은 양의 메모리를 갖는 이동 통신 단말에서 고해상도의 JPEG 화상을 고속으로 디스플레이할 수 있도록 하는 것으로 보다 자세하게는, 블록 단위의 부분적 디스플레이가 가능하도록 JPEG 화상을 일정한 블록으로 나누어 독립적으로 압축하고, 각 블록의 압축 시 DC 성분을 인접 블록과의 상관성 없이 독립적으로 구성하여 부호화함으로써 블록 단위의 부분적 복호화가 가능하도록 하는 것이다.
종래에는 이동 통신 단말과 같이 해상도가 낮은 디스플레이 수단을 갖는 단말에 화상 데이터를 출력하는 경우, 실물 화상의 해상도와 출력 단말의 해상도가 일치하지 않기 때문에 실물 화상을 출력 단말이 지원 가능한 해상도로 화상 데이터를 축소하여 출력하였으나, 이렇게 화상 데이터를 축소하여 출력하는 경우 축소 과정에서 많은 화상 데이터가 손실 및 손상되어 화상의 화질이 저하되는 문제점이 발생한다.
또한, 기존의 화상 재생 방법으로서, 압축된 화상을 전체 디코딩하여 큰 메모리에 풀어놓고 재생하고자 하는 위치의 데이터를 프레임 메모리에 복사하여 디스플레이 화면에 출력하는 방법이 있으나, 이는 압축된 화상 스트림을 한번에 디코딩하여 디코딩된 화상 전체를 메모리에 보관하여야 하므로 화상의 해상도가 매우 클 경우 메모리 요구량이 매우 커서 휴대용 단말 장치와 같이 시스템 리소스가 제한적인 곳에서는 활용될 수 없다.
한편, 가장 많이 사용되고 있는 영상 포맷인 JPEG(Joint Photographic Expert Group)은 블록 단위로 압축되어 디코딩하고자 하는 위치의 블록 데이터 압축 스트림을 파일의 처음부터 스캐닝해가면서 해당 위치를 찾아 복원하여 재생한다. 압축 방법이 데이터의 종속성을 유지할 경우 압축된 일부 스트림에서 복원 불가능하다.
이를 보다 상세히 설명하자면, JPEG 부호화 방식으로서 JPEG 압축의 최소 사양인 베이스라인 JPEG은 영상 정보를 RGB에서 YIQ로 변환하고 각 컬러 성분(Y,I,Q)의 영상을 매크로 블록(8X8화소) 단위의 매크로 블록(Macro Block)으로 나눈 다음, DCT(Discrete Cosign Transform, 이산 여현 변환) 변환하고, 그 결과값인 DCT 계수를 양자화(quantization) 테이블을 사용하여 계수마다 상이한 스텝 크기로 선형 양자화하여 시각적으로 중요한 부분과 덜 중요한 부분으로 분리하고 중요한 부분은 살리고 덜 중요한 부분은 손실시켜 데이터 양을 줄인다.
상기와 같이 매크로 블록 단위로 블록화되어 양자화 된 DCT 계수는 하나의 DC성분(직류)과 63개의 AC 성분(교류)으로 나타나며, DC성분은 인접한 신호 간의 상관관계를 고려하여 인접한 이전 블록과의 차분치를 부호화(DPCM : Differential Pulse Code Modulation)하고, AC성분은 블록마다 지그재그 스캔에 의해 일렬로 나열한 후 부호화(Run-Length Coding)한다.
상술한 바와 같은 JPEG 압축 방식에 의해 압축된 데이터 스트림의 구조는 도1과 같이 하나의 화상은 다수의 매크로 블록(1) 단위로 경계를 이루게 되며, 각각의 매크로 블록(1)(2)은 하나의 DC 성분(1-1)(2-1)과 블록의 끝을 나타내는 EOB 코드(1-2)(2-2)로 구성되게 된다.
이때, 각 매크로 블록의 DC 값(1-1, 2-1)들은 이전 블록과의 차분 신호에 대해 코딩된 값으로 블록 간에 상호 종속적이기 때문에 JPEG 포맷의 화상은 블록 별 디코딩이 불가능하고, 따라서 하나의 디스플레이 화면을 구성하기 위해서는 파일 전체를 스캐닝해야 하기 때문에 고속의 하드웨어 장치가 요구된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고해상도의 JPEG 화상을 작은 메모리를 이용하여 작은 디스플레이창을 통해 부분적으로 디스플레이하기 위해 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록의 DC 계수가 상호 연관성이 없게 독립적으로 구성되도록 하여 JPEG 디코더를 구비한 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법과 이를 위한 이동 통신 단말을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 이동 통신망을 통하여 화상 데이터를 송수신하는 무선 송수신부, 사용자로부터 명령을 입력받기 위한 입력부, 화상을 출력하기 위한 디스플레이부, 화상 데이터를 저장하기 위한 메모리 및 JPEG 화상을 디코딩하는 JPEG 디코더를 포함하여 이루어지는 이동 통신 단말에 있어서, 고해상도의 JPEG 화상을 상기 JPEG 디코더를 이용하여 블록 단위로 디스플레이할 수 있도록 상기 JPEG 화상 데이터를 다수의 단위 블록 별 화상 데이터와 상기 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 인덱스를 포함하는 파일 포맷으로 변환하는 포맷 변환부와; 상기 디스플레이부에 출력할 부분 화상을 구성하는 최소한의 단위 블록을 선택하고, 선택된 단위 블록 별 화상 데이터를 상기 인덱스 정보를 이용하여 추출하는 디코딩 블록 선택부와; 상기 디코딩 블록 선택부로부터 추출된 블록 별 화상 데이터를 수신하여 디코딩하고, 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 JPEG 디코더를 포함하여 이루어지는 이동 통신 단말에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 이동 통신망을 통하여 화상 데이터를 송수신하는 무선 송수신부와, 사용자로부터 명령을 입력받기 위한 입력부와, 화상을 출력하기 위한 디스플레이부와, 화상 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 고해상도의 JPEG 화상을 단위 블록 별 접근이 가능하도록 포맷 변환하는 포맷 변환부와, 상기 포맷 변환된 JPEG 화상을 디코딩하는 JPEG 디코더를 포함하여 구성되는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법으로서, 상기 포맷 변환부가 고해상도의 JPEG 화상을 상기 JPEG 디코더를 이용하여 블록 단위로 디스플레이할 수 있도록 상기 JPEG 화상 데이터를 다수의 단위 블록 별 화상 데이터와 상기 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 인덱스를 포함하는 파일 포맷으로 변환하는 포맷 변환 단계와; 디스플레이 명령 및 스크롤 액션에 따라, 상기 디스플레이부에 출력할 부분 화상을 구성하는 최소한의 단위 블록을 선택하고, 선택된 단위 블록 별 화상 데이터를 상기 인덱스 정보를 이용하여 추출하는 디코딩 블록 선택 단계와; 상기 추출된 블록 별 화상 데이터를 디코딩하여 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 디코딩 단계;를 포함하여 이루어지는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
먼저, 도2는 본 발명에 따른 고해상도 JPEG 화상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 고해상도의 JPEG 화상을 디스플레이하는 방법을 구현하기 위해, 전체 화상(100)은 다수의 단위 블록(101)으로 분할되고, 각각의 단위 블록(101)은 블록 별 데이터 접근이 가능하도록 블록 간에 종속성이 없게 독립적으로 압축 및 저장되며, 압축된 데이터는 도4의 파일 포맷에 따라 저장된다.
도2의 개념도를 보다 상세히 설명하자면, 우선, 스크롤 디스플레이 될 전체 화상(100)은 도2와 같이 소정 크기로 분할되어 다수의 단위 블록(101)으로 구성되며, 각각의 단위 블록(101)에는 블록의 번호가 부여된다.
이때, 화상 데이터를 재생하기 위한 버퍼는 화면 프레임 버퍼 및 디코딩 프레임 버퍼로 구성되어, 화면 프레임 버퍼는 이동 통신 단말의 디스플레이부에 실제 출력될 데이터(110)(111)를 보관하고, 디코딩 프레임 버퍼는 상기 실제 출력될 데이터(110)(111)를 모두 포함하는 블록 단위의 디코딩된 데이터(120)(121)를 보관한다.
이때, 단위 블록(101)의 크기 및 디코딩 프레임 버퍼의 용량은 이동 통신 단말의 성능 및 가용 메모리 양 등에 따라 결정되는 것이 바람직하다.
도2에서 현재 화면에 출력되고 있는 화상 데이터를 포함하고 있는 현재 화면 프레임 버퍼의 데이터(110)는 블록 B23의 데이터와, 블록 B13, B14, B15, B22, B24, B31, B32, B33의 일부 데이터를 포함하고 있으며, 현재 디코딩 프레임 버퍼의 데이터(120)는 B13, B14, B15, B22, B23, B24, B31, B32, B33을 모두 포함하고, 상기 디코딩 프레임 버퍼의 데이터(120)의 일부(110)가 상기 화면 프레임 버퍼에 복사되어 디스플레이된다.
이때, 이동 통신 단말에서 상기 화상의 디스플레이 중 표시 화상의 이동을 위한 스크롤 액션이 발생되면, 상기 이동 통신 단말은 디코딩해야 할 블록을 다시 계산하고, 블록 데이터가 저장되어 있는 곳에서 해당 블록 데이터를 읽어와 디코딩하여 상기 디코딩 프레임 버퍼를 수정한다.
즉, 화상을 수직 하향으로 스크롤 함에 따라 스크롤할 범위만큼 현재 화면 프레임을 아래쪽으로 이동시켰을 경우를 예로 들면, 수정된 화면 프레임 버퍼에 버퍼링되는 데이터(111)는 B13, B14, B15를 미포함하고, B40, B41, B42의 일부를 포함하여, 다시 화면에 디스플레이 될 위치의 수정된 디코딩 프레임 버퍼의 데이터(121)는 현재 디코딩 프레임 버퍼 데이터(120)의 영역을 일부 벗어나게 된다.
따라서, 수정되는 디코딩 프레임 버퍼에 블록 B40, B41, B42를 추가로 디코딩하여 버퍼링하고, 현재 디코딩 프레임 버퍼에 포함되어 있던 블록 B13, B14, B15의 데이터를 삭제한다.
이와 같이, 수정된 디코딩 프레임 버퍼에 버퍼링되는 데이터(121)는 항상 화면 프레임 버퍼의 모든 데이터(111)를 포함하게 되며, 이러한 방법으로 디코딩 프레임 버퍼를 수정하면서 화면에 디스플레이하기 위해 필요한 최소한의 블록 단위의 데이터만을 디코딩하여 고해상도의 화상이 작은 양의 메모리만으로 자동 또는 수동 스크롤링에 의해 작은 화면을 통해 고속으로 디스플레이 되도록 한다.
한편, 상기와 같이 블록 단위로 화상 데이터를 디스플레이하기 위해 각각의 단위 블록은 상호 종속성이 없어야 하는데, 하나의 화상을 구성하는 다수의 매크로 블록이 상호 종속되어 있는 JPEG 포맷의 화상 데이터는 본 발명에 따른 디스플레이를 위해 각각의 단위 블록이 종속성이 없도록 재구성되어야 한다. 이를 도3을 통해 설명하면 다음과 같다.
도3은 본 발명에 따라 포맷 변환된 JPEG 화상의 데이터 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도시된 바와 같이, 블록 별 데이터 접근을 위해 하나의 JPEG 화상(200)은 다수의 단위 블록(210)으로 분할되며, 각각의 단위 블록(210)은 다수의 매크로 블록(201)으로 이루어진다.
이때, 도1에서 설명한 바와 같이 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록은 상호 종속적인 DC값을 갖게 되므로, 블록 단위의 디코딩을 위해 도3에서와 같이 하나의 JPEG 화상(200)이 다수의 단위 블록(210, 220)으로 분할되면, 단위 블록(210)(220) 간의 DC 값은 상호 종속성이 없도록 각 단위 블록(210)(220)의 DC 값(201-1~202-9)(202-1~202-9)이 독립적인 값으로 이루어져야만 JPEG 포맷의 화상(200)을 블록 단위로 디코딩할 수 있게 된다.
이때, 디코딩의 단위는 소정의 크기로 분할된 단위 블록(210)(220) 단위로서, DC 값은 각 단위 블록(210)(220) 간에 독립적이되, 하나의 단위 블록(210)(220)을 구성하는 각 매크로 블록(201)(202)의 DC 값은 메모리의 한계를 고려하여 상호 종속적인 값으로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 도3에서 첫번째 단위 블록(210)을 구성하는 9개의 매크로 블록(201)의 각 DC 값(201-1~201-9)은 이전 매크로 블록의 DC 값의 차분값만을 부호화하는 DPCM 코딩 방식으로 부호화되고, 두번째 단위 블록(220)을 구성하는 9개의 매크로 블록(202)의 각 DC 값(202-1~202-9)는 이전 단위 블록(210)과는 무관하게 DPCM 코딩 방식으로 부호화된다.
다음, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 JPEG 화상 파일 포맷 구성도로서, 도2의 디스플레이 방법에 의해 디스플레이되도록 이동 통신 단말(500)에 저장되는 파일 포맷을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 JPEG 화상의 파일 포맷(300)은 크게 이미지 헤더(310), 부가 정보(320), 인덱스 정보(330), 블록 별 DC 테이블(340) 및 블록 별 인코딩 데이터(350)를 포함하여 구성된다.
이미지 헤더(310)에는 화상에 대한 정보로서 화상 전체의 가로/세로의 크기, 화소당 비트수, 각 단위 블록의 크기 등에 관한 정보가 포함된다.
부가 정보(320)에는 고해상도 JPEG 화상의 썸네일(Thumbnail) 등과 같이 부가적인 표시를 위한 각종 정보가 포함되며, 단말에 처음 디스플레이되는 부분을 구성하는 소정 수의 블록 위치 정보, 화상에 대한 설명 내용 등의 요약 텍스트 정보 등이 포함될 수 있다.
인덱스 정보(330)는 파일 내에 저장된 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 위치 정보로서, 이를 이용하여 해당 블록의 화상 데이터로 빨리 접근할 수 있게 하는 정보를 말하며, 인코딩 데이터(350)는 각 블록 단위로 압축되어 저장되는 각각의 블록 화상 데이터를 포함한다.
또한, 블록 별 DC 테이블(340)은 도3을 통해 설명한 바와 같이 단위 블록 간에 상호 종속성이 없되, 하나의 단위 블록 내의 각 매크로 블록 간에 상호 종속적인 값으로 재 인코딩된 DC 값 자체를 테이블로 저장한 것으로서, 이는 단말에서 지원되는 메모리의 양에 따라 각 DC 성분이 블록 별 인코딩 데이터(350)와 함께 저장될 수도 있으며, 도면에서와 같이 테이블(340)의 형태로 따로 저장될 수도 있다.
상기와 같은 화상 파일 포맷을 이용하여 고해상도의 JPEG 화상을 작은 디스플레이창에 디스플레이할 수 있도록 하는 방법과 이를 위한 이동 통신 단말의 일 실시예를 이하 도5 내지 도10을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 이동 통신 시스템은 이동 통신 단말(500)와의 무선 구간 통신을 수행하는 기지국(BTS, 410), 상기 기지국을 제어하는 기지국 제어기(BSC, 420), 상기 기지국 제어기와 연결되어 호 교환을 담당하는 교환기(MSC, 430) 및 단문 메시지 서비스 센터(SMSC, 440), 멀티미디어 메시지 서비스 센터(MMSC, 450), 인터넷(470)과 연결되며 상기 이동 통신 단말(500)로의 데이터 서비스를 위한 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN, 460)를 포함하여 구성된다.
상기 이동 통신 단말(500)은 상기 패킷 데이터 서비스 노드(460)를 통해 화상 데이터 DB(481)를 구비하는 화상 제공 서버(480) 및 멀티미디어 메시지 서비스 센터(450) 등으로부터 JPEG 포맷의 화상 데이터를 수신하여 디스플레이할 수 있으며, 상기 화상 제공 서버(480)는 컴퓨터 단말(490)를 이용하여 인터넷(470)을 통해 접속 가능하다.
상기와 같은 이동 통신 시스템을 통해 JPEG 포맷의 화상 데이터를 수신하여 본 발명에 따라 디스플레이하기 위한 이동 통신 단말(500)를 도6을 통해 설명하면 다음과 같다.
도6은 도5의 이동 통신 단말(500)의 구성도로서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(500)은 상기 이동 통신 시스템을 통해 수신한 JPEG 화상 데이터의 포맷을 도4와 같이 변환하고, 포맷 변환된 화상 파일을 도2를 통해 설명한 바와 같이 디스플레이할 수 있도록 구성된다.
상기 이동 통신 단말(500)은 기본적으로 전체적인 동작을 제어하는 제어부(510)와, 상기 기지국(410)을 통해 화상 데이터를 수신하기 위한 무선 송수신부(520)와, 키패드 또는 터치 스크린 패놀 등과 같이 사용자로부터의 명령을 입력받기 위한 입력부(530), 화상이나 동영상 등을 표시하기 위한 디스플레이부(540), 각 데이터를 저장하기 위한 메모리(550)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 이동 통신 단말(500)은 화상의 일부분으로서 현재 화면에 디스플레이되는 부분을 모두 포함하는 블록 단위의 데이터를 버퍼링하기 위한 디코딩 프레임 버퍼(551) 및 상기 디코딩 프레임 버퍼(551)에 디코딩된 데이터 중 현재 화면에 디스플레이되는 부분의 데이터만을 복사하여 버퍼링하기 위한 화면 프레임 버퍼(552)를 포함한다.
그리고, 본 발명을 위해 상기 이동 통신 단말(500)은 상기 무선 송수신부(520)를 통해 수신한 화상 데이터의 포맷을 변환하기 위한 포맷 변환부(560) 및 상기 포맷 변환된 화상 파일을 스크롤에 의해 블록 단위로 디스플레이하기 위해 단말(500)의 디스플레이부(540)에 디스플레이될 블록을 선택하는 디코딩 블록 선택부(570)와, 상기 선택된 블록을 디코딩하는 JPEG 디코더(580)를 포함한다.
또한, 상기 이동 통신 단말(500)은 카메라(591) 등과 같은 외부 연결 장치로부터 데이터를 입력받기 위한 외부 입력 포트(590)를 더 포함하여, 카메라(591)에 의해 촬영된 화상 데이터를 상기 외부 입력 포트(590)를 통해 입력받아 포맷 변환하여 디스플레이할 수도 있다.
한편, 상기 포맷 변환부(560)는 상기 무선 송수신부(520) 또는 외부 입력 포트(590)를 통해 수신한 화상 데이터를 블록 단위로 디스플레이할 수 있도록 다수의 단위 블록으로 분할 압축한 화상 데이터와 각 블록에 대한 인덱스를 포함하는 파일 포맷으로 변환하여 상기 메모리(550)에 저장하는 역할을 수행한다.
그리고, 디코딩 블록 선택부(570)는 상기와 같이 포맷 변환된 파일의 화상이 디스플레이 요청되었을 때, 상기 디스플레이부(540)에 출력할 부분 화상을 구성하는 최소한의 단위 블록을 선택하고, 선택된 단위 블록 별 화상 데이터를 상기 인덱스 정보를 이용하여 추출하며, 화상의 디스플레이 중 사용자의 입력에 의해 또는 자동 스크롤링 액션이 발생됨에 따라 디스플레이될 위치를 계산하여 해당 블록을 추출한다.
JPEG 화상을 디코딩하는 JPEG 디코더(580)는 상기 디코딩 블록 선택부(570)로부터 추출된 블록 별 화상 데이터를 디코딩하여 상기 디스플레이부(540)를 통해 출력하는 역할을 한다. 이때, 디코딩 과정은 상기 JPEG 화상의 압축 방식에 따르는 것으로 JPEG 화상 압축 방식이 DCT 과정, 양자화 과정, 엔트로피 부호화(예: 허프만 부호화) 과정으로 이루어지는 베이스라인 방식인 경우, 디코딩 과정은 엔트로피 복호화, 역양자화, 역DCT 과정을 포함한다.
다음, 상기 메모리(550)는 디스플레이부(540)에 출력되는 화상을 버퍼링하기 위한 화면 프레임 버퍼(110) 및 상기 디스플레이부(540)에 출력되는 화상을 포함하는 각 단위 블록을 버퍼링하기 위한 디코딩 프레임 버퍼(120)를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 JPEG 디코더(580)는 상기 추출된 블록에 대한 데이터를 상기 디코딩 프레임 버퍼(120)에 버퍼링하고, 상기 디코딩 프레임 버퍼(120)에 버퍼링된 데이터의 일부(화면에 디스플레이되는 부분)를 상기 화면 프레임 버퍼(110)에 복사하여 출력할 수 있도록 한다.
만약, 추출된 블록의 데이터와 화면에 디스플레이되는 데이터가 동일한 경우 디코딩 프레임 버퍼(120)와 화면 프레임 버퍼(110)는 별도로 구성될 필요가 없음은 당연하다.
다음, 도7은 도6의 포맷 변환부(560)의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 포맷 변환부(560)는 화상 분할부(561)와, DC 계수 변환부(562)와, 파일 생성부(563) 및 썸네일(Thumbnail) 생성부(564)를 포함하여 구성된다.
상기 화상 분할부(561)는 복수의 매크로 블록으로 이루어진 JPEG 화상을 다수의 단위 블록으로 분할한다. 이때, 상기 단위 블록은 특정 크기나 모양으로 제한되지 않고 단말의 성능 및 지원 가능 해상도, 메모리 양 등에 따라 가변적이며, 각각의 단위 블록의 크기나 모양도 동일하여야만 하는 것은 아니다.
DC 계수 변환부(562)는 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록에 대한 DC 값들을 상기 화상 분할부(561)에 의해 분할된 단위 블록 별로 각각 독립적인 값으로 하여 재인코딩한다. DC 계수 변환부(562)는 도8을 통해 보다 상세히 설명할 것이다.
다음, 파일 생성부(563)는 상기 재인코딩된 화상 데이터를 상기 단위 블록 별로 독립적으로 저장하고, 스크롤 액션에 따라 불러들여야 할 각각의 단위 블록의 화상 데이터로 빠르게 접근할 수 있도록 각 블록 별 인덱스를 생성하여 상기 블록 별 화상 데이터와 함께 저장한다. 이때, 이미지 헤더로서 전체 화상의 크기, 각 단위 블록의 크기 정보 및 초기 디스플레이 블록의 위치 정보 등을 함께 생성하고, 부가 정보로서 화상에 대한 요약 텍스트 정보 등을 함께 생성하는 것이 바람직하다.
썸네일 생성부(564)는 고해상도 JPEG 화상의 썸네일(Thumbnail) 화상을 생성하는 것으로, JPEG 화상의 압축 처리 과정에서 생성되는 각 매크로 블록에 대한 DC 값들을 조합하여 썸네일(Thumbnail) 화상을 생성한다.
도8은 도7의 DC 계수 변환부(562)의 구성도로서, JPEG 화상이 일반적인 베이스라인 압축 방식에 의해 압축된 화상인 경우 DC 계수를 변환하기 위한 일 실시예의 구성을 내며, 압축 방식의 차이에 의해 그 구성은 달라질 수 있다.
우선, DC 계수 변환부(562)의 설명을 위해 JPEG 포맷의 화상 압축 방식을 설명하면, 화상을 구성하는 각 그림 요소(Y,I,Q)는 8×8 픽셀의 매크로 블록으로 나뉘어져 각 블록은 DCT(이산 여현 변환) 함수의 64개 입력을 제공하며, DCT 과정에 의해 하나의 화상은 하나의 DC 성분과 63개의 AC 성분으로 구성되는 64개의 계수의 집합들로 이루어진다.
다음, 각 계수값은 64개의 제수로 나뉘어져 0과 비슷한 값을 가진 계수는 0이 되고, 나머지 값들은 근사값들로 모아져 양자화 되며, 양자화 된 데이터는 다시 데이터의 양을 줄이기 위해 허프만 부호화(Huffman Coding)된다.
상기와 같이 JPEG 포맷의 화상의 압축 과정에서 생성되는 DC 계수를 재인코딩하기 위한 DC 계수 변환부(562)는 허프만 디코딩부(562a)와, 역양자화부(562b)와, 역DPCM부(562c)와, DPCM부(562D) 및 양자화부(562e), 허프만 인코딩부(562f)를 포함하여 구성된다.
허프만 디코딩부(562a)는 JPEG 화상 데이터의 DC 성분을 허프만 디코딩하여 DC 계수를 추출한다.
상기 추출된 DC 계수는 상술한 바와 같이 양자화 된 값으로서, 역양자화부(562b)는 상기 양자화 된 DC 계수를 다시 역양자화하며, 역DPCM부(562c)는 상기 DC 성분을 역DPCM하여 각 매크로 블록의 DC 성분을 구한다. 이때, 역DPCM의 결과값은 각 매크로 블록 간에 DC 성분의 차분값이 된다.
다음, DPCM부(562D)는 상기 검출된 DC 성분의 차분값을 이용하여 원래의 DC 값 즉, 매크로 블록 간의 차분값이 아닌 독립적인 DC 값을 구하고 이를 다시 단위 블록 단위로 각각 DPCM 부호화한다.
이때, 상기 DPCM부(562D)는 화상을 구성하는 모든 매크로 블록의 원래의 DC 값을 구하고 블록 단위로 다시 차분값을 구할 필요 없이, 화상을 구성하는 단위 블록의 첫번째 매크로 블록의 DC 값만을 구하고, 하나의 단위 블록의 나머지 매크로 블록의 DC 값은 상기 첫번째 매크로 블록의 DC 값과의 차분값이 되므로 그대로 부호화한다. 이와 같이 하면, 화상을 구성하는 각 DC 성분은 단위 블록 내에서만 종속적인 값이 된다.
다음, 양자화부(562e)는 상기 DPCM 코딩한 DC 성분을 양자화 테이블을 이용하여 양자화하고, 허프만 인코딩부(562f)는 상기 양자화 된 DC 성분을 다시 허프만 인코딩하여 부호화하여 JPEG 디코더(580)에 의해 디코딩될 수 있도록 한다.
한편, 상기 설명에서는 이동 통신 단말(500)의 JPEG 디코더(580)에 의해 화상이 블록 단위로 디스플레이되도록 하기 위한 DC 계수의 변환 과정을 포함하는 포맷 변환 과정이 이동 통신 단말(500)의 내부에서 모두 수행되도록 구성하였으나, 이동 통신 단말(500)과의 데이터 송수신이 가능한 별도의 서버가 포맷 변환부(560)를 구비하여 고해상도의 JPEG 화상을 단말(500)의 JPEG 디코더(580)에 의한 블록 별 디스플레이가 가능하도록 포맷 변환하고 이를 이동 통신 단말(500)로 제공하는 것도 가능하다.
다음, 상기와 같은 구성의 본 발명 일 실시예에 따른 이동 통신 단말(500)의 동작 과정을 도9 및 도10을 통해 설명하면 다음과 같다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말에서의 화상 디스플레이 과정을 나타낸 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 이동 통신 단말(500)이 무선 송수신부(520) 또는 외부 입력 포트(590)를 통해 화상 제공 서버(480)나 카메라(591) 등 각종 화상 제공 장치로부터 고해상도의 JPEG 포맷의 화상 데이터를 수신하면, 포맷 변환부(560)는 상기 JPEG 화상 데이터가 단위 블록 별로 디스플레이될 수 있도록 포맷 변환하기 위해 화상을 불러온다(S110).
포맷 변환부(560)는 상기 JPEG 화상을 도2 또는 도3에서 설명한 바와 같이 복수의 단위 블록으로 분할하고(S120), JPEG 디코더(580)가 분할된 블록 단위로 디코딩할 수 있도록 각 블록을 구성하는 매크로 블록의 DC 계수를 변환한다(S130). DC 계수의 변환 과정은 도10을 통해 설명하기로 한다.
다음, 포맷 변환부(560)는 DC 계수의 변환이 이루어짐에 따라 분할된 다수의 단위 블록 별 인코딩 데이터를 독립적으로 저장하고, 각 블록 별 인코딩 데이터로의 빠른 접근을 위한 인덱스와, 이미지 헤더 및 부가 정보를 생성하여 도4에 도시된 파일 포맷에 따라 블록 별 인코딩 데이터를 포함하는 변환 파일을 메모리(550)에 저장한다(S140).
이때, 상기 이미지 헤더는 화상의 전체 크기 정보 및 각 단위 블록의 크기 정보 등을 포함할 수 있으며, 부가 정보는 화상의 썸네일(thumbnail), 초기 디스플레이 블록의 위치 정보, 화상 요약 텍스트 정보 등을 포함할 수 있으며, 화상의 썸네일은 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록의 DC 성분의 조합으로 생성된다.
한편, 이동 통신 단말(500)에서 상기와 같이 포맷 변환된 JPEG 화상의 디스플레이 명령이 발생되면(S150), 제어부(510)의 제어에 따라 해당 JPEG 화상의 이미지 헤더, 부가 정보 및 인덱스 정보를 파싱하고, 화상에 대한 일부 정보를 디스플레이부(540)에 표시한다(S160).
다음, 디코딩 블록 선택부(570)는 디스플레이부(540)에 표시할 초기 화상(전체 화상의 일부)을 포함하는 초기 디코딩 블록에 대한 화상 데이터를 상기 파일 포맷의 인덱스를 이용하여 추출하고 디코딩을 위해 JPEG 디코더(580)로 넘겨준다(S170).
JPEG 디코더(580)는 상기 디코딩 블록 선택부(570)에 의해 선택된 해당 블록의 JPEG 데이터를 디코딩하여 디스플레이부(540)를 통해 디스플레이한다(S180).
상기 JPEG 디코더(580)는 상기 블록에 대한 해당 데이터를 디코딩 프레임 버퍼에 버퍼링하고, 화면 프레임 버퍼에 상기 디코딩 프레임 버퍼에 버퍼링된 데이터를 복사하여 초기 화상을 디스플레이할 수 있다.
이때, 이동 통신 단말(500)이나 JPEG 화상 자체에 자동 스크롤이 설정되어 있거나, 사용자의 키패드 또는 터치 스크린에 의한 입력으로 스크롤 액션이 발생되면(S190), 상기 디코딩 블록 선택부(570)는 스크롤에 따라 전체 화상 내에서 화면이 이동되어 디스플레이 될 위치를 계산하여 디코딩할 블록을 추출한다(S200).
상기 디코딩 블록 선택부(570)는 위치 이동된 블록 데이터가 이전의 디코딩 프레임 버퍼에 디코딩된 블록에 모두 포함되는지의 여부 즉, 추가로 디코딩해야 할 블록의 존재 유무를 판단하여, 이동된 화면을 구성할 데이터가 이전의 디코딩 프레임 버퍼 내에 일부라도 존재하지 않는 경우(추가로 디코딩할 블록이 존재하는 경우), 새로 디코딩할 블록을 JPEG 디코더(580)로 넘겨주고, JPEG 디코더(580)는 해당 이동 방향에 따라 추가되는 블록 데이터를 디코딩하여 디코딩 프레임 버퍼를 수정하고, 화면 프레임 버퍼에 해당 위치의 디코딩 프레임 버퍼 내용을 복사하여 이동 화상을 디스플레이부(540)를 통해 출력한다(S210).
한편, 자동 스크롤이 설정되어 있는 경우에는, 자동 스크롤의 중단을 위한 사용자의 키입력이 발생됨에 따라 화상의 디스플레이를 위한 일련의 과정을 종료하며, 사용자의 입력에 의한 스크롤에 의해 화상의 디스플레이 과정이 수행되는 경우에는 사용자로부터 스크롤 입력이 중단됨에 따라 디스플레이 과정을 종료한다.
마지막으로, 도10은 도9의 DC 계수 변환 과정을 나타낸 흐름도로서, DC 계수의 변환 과정은 JPEG 화상의 압축 방식에 의존하며, 본 발명에서는 JPEG 압축 방식이 베이스라인 압축 방식인 경우에 한하여 설명한다.
도시된 바와 같이, DC 계수 변환부(562)는 블록의 분할이 완료된 JPEG 화상 데이터의 DC 성분을 허프만 디코딩하여 양자화 된 DC 계수를 추출하고(S131), 추출된 DC 계수를 역양자화한다(S132).
다음, DC 계수 변환부(562)는 상기 역양자화 된 DC 계수를 역 DPCM 즉, DPCM 복호화하여 각 매크로 블록 간의 DC 성분의 차분값을 검출하고(S133), 상기 검출된 DC 성분의 차분값을 이용하여 분할된 단위 블록 단위로 다시 DPCM 코딩한다(S134).
즉, DC 계수 변환부(562)는 상기 검출된 DC 성분의 차분값과 첫번째 매크로 블록의 DC 값을 가산하여 각각의 매크로 블록의 원래 DC 값을 구할 수 있으며, 디스플레이의 단위인 단위 블록 내에서의 각 DC 값이 상호 종속적인 값으로 유지되도록 각 단위 블록의 첫번째 매크로 블록의 DC 값만을 원래의 DC 값으로 변환한 다음, 각 단위 블록 별로 다시 DPCM 코딩한다.
다음, DC 계수 변환부(562)는 JPEG 디코더(580)에 의한 디코딩이 가능하도록 상기와 같이 재 DPCM 코딩된 DC 성분을 양자화 테이블을 이용하여 양자화하고(S135), 상기 양자화 된 DC 성분을 다시 허프만 인코딩하여 부호화한다(S136).
본 발명에 따른 상기 DC 계수의 변환 과정을 포함하는 포맷 변환 과정은 별도의 서버에서 수행될 수 있으며, 상기와 같이 단위 블록 별로 다시 JPEG 압축된 화상은 본 발명에 따라 이동 통신 단말(500)에서 부분적인 단위 블록 단위로 디코딩되어 디스플레이될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 발명의 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법과 이를 위한 이동 통신 단말은 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록의 DC 계수가 상호 연관성이 없게 독립적으로 구성되도록 함으로써 고해상도의 JPEG 화상을 이동 통신 단말에 구비된 JPEG 디코더를 이용하여 작은 메모리와 작은 디스플레이창을 통해 부분적으로 디스플레이할 수 있다는 효과가 있다.
도1은 JPEG 화상의 데이터 구조를 설명하기 위한 개념도,
도2는 본 발명에 따른 고해상도 JPEG 화상 디스플레이 방법을 설명하기 위한 개념도,
도3은 본 발명에 따라 포맷 변환된 JPEG 화상의 데이터 구조를 설명하기 위한 개념도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 JPEG 화상 파일 포맷 구성도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도,
도6은 도5의 이동 통신 단말의 구성도,
도7은 도6의 포맷 변환부의 구성도,
도8은 도7의 DC 계수 변환부의 구성도,
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 단말에서의 화상 디스플레이 과정을 나타낸 흐름도,
도10은 도9의 DC 계수 변환 과정을 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 전체 화상 101 : 단위 블록
200 : JPEG 화상 201, 202 : 매크로(Macro) 블록
210, 220 : 단위 블록 300 : 화상 파일 포맷
310 : 이미지 헤더 320 : 부가 정보
330 : 인덱스 정보 340 : 블록 별 DC 테이블
350 : 인코딩 데이터 410 : 기지국(BTS)
420 : 기지국 제어기(BSC) 430 : 교환기(MSC)
440 : 단문 메시지 서비스 센터(SMSC)
450 : 멀티미디어 메시지 서비스 센터(MMSC)
460 : 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)
470 : 인터넷 480 : 화상 제공 서버
481 : 화상 데이터 DB 490 : 컴퓨터 단말
500 : 이동 통신 단말 510 : 제어부
520 : 무선 송수신부 530 : 입력부
540 : 디스플레이부 550 : 메모리
551 : 디코딩 프레임 버퍼 552 : 화면 프레임 버퍼
560 : 포맷 변환부 561 : 화상 분할부
562 : DC 계수 변환부 562a : 허프만 디코딩부
562b : 역양자화부 562c : 역DPCM부
562d : DPCM부 562e : 양자화부
562f : 허프만 인코딩부 563 : 파일 생성부
564 : 썸네일(Thumbnail) 생성부 570 : 디코딩 블록 선택부
580 : JPEG 디코더 590 : 외부 입력 포트
591 : 카메라

Claims (8)

  1. 이동 통신망을 통하여 화상 데이터를 송수신하는 무선 송수신부, 사용자로부터 명령을 입력받기 위한 입력부, 화상을 출력하기 위한 디스플레이부, 화상 데이터를 저장하기 위한 메모리 및 JPEG 화상을 디코딩하는 JPEG 디코더를 포함하여 이루어지는 이동 통신 단말에 있어서,
    고해상도의 JPEG 화상을 상기 JPEG 디코더를 이용하여 블록 단위로 디스플레이할 수 있도록 상기 JPEG 화상 데이터를 다수의 단위 블록 별 화상 데이터와 상기 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 인덱스를 포함하는 파일 포맷으로 변환하는 포맷 변환부와;
    상기 디스플레이부에 출력할 부분 화상을 구성하는 최소한의 단위 블록을 선택하고, 선택된 단위 블록 별 화상 데이터를 상기 인덱스 정보를 이용하여 추출하는 디코딩 블록 선택부; 및
    상기 디코딩 블록 선택부로부터 추출된 블록 별 화상 데이터를 수신하여 디코딩하고, 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 JPEG 디코더;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 단말.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포맷 변환부는,
    복수의 매크로 블록으로 이루어진 JPEG 화상을 다수의 단위 블록으로 분할하는 화상 분할부와;
    JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록에 대한 DC 값들을 상기 분할된 단위 블록 별로 각각 독립적인 값으로 하여 재인코딩하는 DC 계수 변환부; 및
    상기 재인코딩된 화상 데이터를 상기 단위 블록 별로 독립적으로 저장하고, 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 인덱스 정보를 생성하는 파일 생성부;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 단말.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 DC 계수 변환부는,
    JPEG 화상 데이터의 DC 성분을 허프만 디코딩하여 양자화 된 DC 계수를 추출하는 허프만 디코딩부와;
    상기 양자화 된 DC 성분을 역양자화하는 역양자화부와;
    상기 DC 성분을 역 DPCM하여 각 매크로 블록 간의 DC 성분의 차분값을 검출하는 역DPCM부와;
    상기 검출된 DC 성분의 차분값을 이용하여 분할된 각 단위 블록의 첫번째 매크로 블록의 DC 값을 구하고, DC 성분이 각 단위 블록 내에서만 상호 종속성 있도록 단위 블록 별로 다시 DPCM 하는 DPCM부와;
    상기 DPCM 코딩한 DC 성분을 양자화 테이블을 이용하여 양자화하는 양자화부; 및
    상기 양자화 된 DC 성분을 다시 허프만 인코딩하여 부호화하는 허프만 인코딩부;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 단말.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 포맷 변환부는,
    상기 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록에 대한 DC 값들을 추출하여 썸네일(Thumbnail) 화상을 생성하는 썸네일 생성부를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 단말.
  5. 이동 통신망을 통하여 화상 데이터를 송수신하는 무선 송수신부와, 사용자로부터 명령을 입력받기 위한 입력부와, 화상을 출력하기 위한 디스플레이부와, 화상 데이터를 저장하기 위한 메모리와, 고해상도의 JPEG 화상을 단위 블록 별 접근이 가능하도록 포맷 변환하는 포맷 변환부와, 상기 포맷 변환된 JPEG 화상을 디코딩하는 JPEG 디코더를 포함하여 구성되는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법으로서,
    상기 포맷 변환부가 고해상도의 JPEG 화상을 상기 JPEG 디코더를 이용하여 블록 단위로 디스플레이할 수 있도록 상기 JPEG 화상 데이터를 다수의 단위 블록 별 화상 데이터와 상기 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 인덱스를 포함하는 파일 포맷으로 변환하는 포맷 변환 단계와;
    디스플레이 명령 및 스크롤 액션에 따라, 상기 디스플레이부에 출력할 부분 화상을 구성하는 최소한의 단위 블록을 선택하고, 선택된 단위 블록 별 화상 데이터를 상기 인덱스 정보를 이용하여 추출하는 디코딩 블록 선택 단계와;
    상기 추출된 블록 별 화상 데이터를 디코딩하여 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 디코딩 단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 포맷 변환 단계는,
    복수의 매크로 블록으로 이루어진 JPEG 화상을 다수의 단위 블록으로 분할하는 화상 분할 단계와;
    상기 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록에 대한 DC 값들을 상기 분할된 단위 블록 별로 각각 독립적인 값으로 하여 재인코딩하는 DC 계수 변환 단계; 및
    상기 재인코딩된 화상 데이터를 상기 단위 블록 별로 독립적으로 저장하고, 각 블록 별 화상 데이터로의 접근을 위한 인덱스 정보를 생성하는 파일 생성 단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법
  7. 제6항에 있어서,
    상기 DC 계수 변환 단계는,
    JPEG 화상 데이터의 DC 성분을 허프만 디코딩하여 양자화 된 DC 계수를 추출하는 단계와;
    상기 양자화 된 DC 성분을 역양자화하는 단계와;
    상기 DC 성분을 역 DPCM하여 각 매크로 블록 간의 DC 성분의 차분값을 검출하는 단계와;
    상기 검출된 DC 성분의 차분값을 이용하여 분할된 각 단위 블록의 첫번째 매크로 블록의 DC 값을 구하고, DC 성분이 각 단위 블록 내에서만 상호 종속성 있도록 단위 블록 별로 다시 DPCM 하는 단계와;
    상기 DPCM 코딩한 DC 성분을 양자화 테이블을 이용하여 양자화하는 단계; 및
    상기 양자화 된 DC 성분을 다시 허프만 인코딩하여 부호화하는 단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 포맷 변환 단계는,
    상기 JPEG 화상을 구성하는 각 매크로 블록에 대한 DC 값들을 추출하여 썸네일(Thumbnail) 화상을 생성하는 단계를 더 포함하여, 디스플레이 명령에 따라 상기 썸네일 화상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말에서 고해상도 JPEG 화상을 디스플레이하기 위한 방법.
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