KR20060062016A - 고급화 이미지 전송 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 고급화 이미지 전송 시스템은, 상기 영상 이미지의 중요 데이터가 집중된 부분과 나머지 부분을 분할하는 분할기와 상기 분할기로부터 분할되어 전송되는 데이터를 수신하여 원래의 영상 크기대로 이미지를 조합하는 조합기를 포함하며, 상기 조합기는 상기 송신단으로부터 수신한 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

고급화 이미지 전송 시스템 및 그 방법{Apparatus and Method for Transmission of Advanced Image Format}
도 1은 일반적인 JPEG2000 인코더 및 디코더의 블록 구성을 나타낸 도면.
도 2는 JPEG2000의 이산 웨이브릿 변환 방법을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전송 시스템의 바람직한 일 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전송 시스템에서의 잡음 형성 구조를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 전송 시스템 송신단에서의 이미지 처리 흐름을 나타낸 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 인코더(Encoder) 120 : 디코더(Decoder)
310 : J2k 인코더 320 : 분할기(Fragmenter)
330 : 송신기(Transmitter) 340 : 수신기(Receiver)
350 : 조합기(Defragmenter) 360 : J2k 디코더
본 발명은 고급화 이미지 전송 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 통신망에서 고급화된 이미지(JPEG2000, SPIHT)를 전송할 때, 가입자에게 원하는 질의 이미지를 공급하면서도 네트워크 자원을 효율적으로 사용하는 고급화 이미지 전송 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
JPEG2000(Joint Photographers Experts Group 2000)은 기존의 정지영상규격(JPEG)에 다양한 기능을 종합한 차세대 정지영상규격이다. JPEG2000은 다른 모든 표준 인코딩 기술들보다 훨씬 뛰어난 품질의 높은 압축률을 제공한다. 이러한 높은 압축 및 품질 성능은 웨이브릿(Wavelet) 변환의 채택에 의한 것이다. 웨이브릿 변환은 이미지 내에서 복잡한 구조를 해석하여, 매우 큰 이미지 데이터를 상대적으로 작은 양의 압축 데이터로 압축하는 수학적 공식이다. JPEG2000을 사용하는 어플리케이션들은 다른 유사한 어플리케이션들로는 할 수 없는 압축을 지원한다.
웨이브릿 변환을 이용한 압축방식은 눈에 거슬리는 블록화 현상을 극복할 수 있게 해준다. 웨이브릿 변환을 이용한 영상 압축은 먼저 원 영상에 웨이브릿 변환을 한 다음, 그 웨이브릿 계수를 효율적으로 양자화 함으로써 이루어지게 된다. 즉, JPEG2000은 웨이브릿 변환을 이용한 압축 방식을 사용함으로써 JPEG에서 나타나는 블록화 현상을 극복할 수가 있는 것이다. 또한 웨이브릿 변환을 이용하면, 점진적인 전송방식(Progressive transmission)을 사용할 수가 있어서, 사람의 심미적 만족도를 더욱 충족시킬 수가 있다.
컬러 정지영상 압축에 있어 뛰어난 성능을 가지는 JPEG2000은, 저 비트율에서 뛰어난 압축 성능을 가지며, 연속-톤과 2중 레벨의 압축으로 문서의 합성 및 컴퓨터 영상, 팩시밀리 등에 응용할 수 있다. 또한, 에러의 제한, 에러의 은폐, 재시작이 가능하고, 무선 통신 채널에 대한 소스-채널 코딩의 방법으로 인해 비트 에러에 강하다.
웨이브릿은 디지털 신호 처리 및 이미지 압축에 사용되는 유용한 수학 함수이다. 웨이브릿 그 자체는 새로운 것이 아니지만, 이러한 용도로 웨이브릿을 사용한 것은 최근의 일이다. 웨이브릿의 근본 원리는 푸리에(Fourier) 분석과 비슷하며, 19세기 초반에 처음 개발되었다.
신호 처리를 위해 웨이브릿을 이용하면 잡음 속에 섞인 약한 신호를 복원할 수 있다. 웨이브릿은 특히 의료 분야의 X-선 및 자기공명 이미지 처리에서 그 유용성이 입증되었다. 이런 방법으로 처리된 이미지는 세부적인 내용에 흐릿함이 없이 깨끗하게 처리될 수 있다.
웨이브릿은 인터넷 통신에서도 이미지를 압축하는데 사용되었는데, 일반적으로 다른 방식으로 했을 때에 비해 훨씬 효율이 높다. 일부의 경우에서 웨이브릿으로 압축된 이미지는 잘 알려진 JPEG 이미지를 사용한 비슷한 품질의 이미지에 비해 파일 크기가 25% 정도 밖에는 되지 않는다.
웨이브릿 압축 작업은 먼저 이미지를 분석하여, 그것을 수신측에서 복원할 수 있는 일련의 수학적 표현으로 변환함으로써 이루어진다. 웨이브릿 압축 이미지 파일의 확장자는 주로 "WIF"가 붙는다. 만약 사용자의 브라우저가 이 형식의 파일을 직접 지원하지 않는다면 플러그인 프로그램이 필요하다.
웨이브릿을 사용하는 압축 방식에는 JPEG2000 외에도 SPIHT(Set Partitioning In Hierarchical Trees)가 있다.
도 1은 일반적인 JPEG2000 인코더 및 디코더의 블록 구성을 나타낸다.
인코더(110)는 일반 순수 이미지 파일을 JPEG200 형식으로 변환시키는 역할을 한다.
인코더(110)에서 처음으로 수행하는 것은 입력 영상을 타일이라고 하는 서로 겹치지 않는 직사각형의 조각들로 나누는 것이다. 그리고, 각 화소의 성분들을 색상 변환한다. 두 가지 색상 변환 방법을 사용하는데, 하나는 비가역 색상 변환으로 RGB 입력 영상을 YCbCr(Y는 휘도, Cb, Cr는 색차를 나타내는 색 컴포넌트)로 변환하는 것이고, 다른 하나는 가역 색상 변환이다.
색상 변환 후에는 전체 프레임에 대해 DWT(Discrete time Wavelet Transform)을 수행한다. DWT는 영상 전체를 변환하기 때문에 큰 영상이나 높은 압축률에서 발생하는 블로킹 현상(blocking artifacts)이 발생하지 않는다. 그리고 정수 DWT 필터를 사용하면 하나의 압축 비트 스트림으로 손실, 무손실 압축을 할 수 있다. DWT 변환 이후에는, 양자화(Quantization) 및 엔트로피 코딩(Entropy Coding)을 거쳐 수신단으로 송신한다.
이를 웨이브릿을 이용하여 변환하여 양자화를 거치게 된다. 양자화된 데이터 는 엔트로피 코딩을 거치게 된다.
수신단에 위치하는 디코더(Decoder)(120)의 역할은 송신단의 인코더(110)의 기능을 역으로 변환한다고 보면 된다.
인코딩된 영상 데이터가 입력되면, 엔트로피 디코딩 및 역 양자화(Inverse Quantization) 처리를 하고. 역 웨이브릿 변환을 실시한다.
도 2는 JPEG2000의 이산 웨이브릿 변환 방법을 나타내고 있다.
도 2는 도 1에서 간단히 살펴보았던 이산 웨이브릿 변환(DWT) 방법에 대해 좀더 자세히 살펴보기 위한 것이다.
원 영상에 대해 1회의 웨이브릿 변환이 실시되어, 제 1 단계의 영상이 생성된다. JPEG2000에서 이용되는 웨이브릿 변환의 필터는 화상의 종횡에 대하여 각각 동시에 고역 통과 필터 및 저역 통과 필터를 작용시킨다. 따라서, 그 변환의 결과 화상은 x, y의 양 방향에 저주파 성분을 갖는 LL 서브 밴드와 x, y의 한 방향에 저주파 성분을 갖고 다른 방향에 고주파 성분을 갖는 HL 서브 밴드 및 LH 서브 밴드, 그리고 x, y의 양 방향에 고주파 성분을 갖는 HH 서브 밴드의 합계 4개의 밴드로 분할된다. 또한 이러한 필터링 후에는 x, y의 양 방향에 대하여 다운 샘플링이 행해지게 된다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같이, 제 1 단계의 영상에서 모식적으로 도시된 4개의 서브 밴드(HH, HL, LH, LL)가 생성된다.
도 2에 나타난 제 1 단계의 영상은 좀더 세밀하게 분해될 수도 있다. 계속해서 저역 부분, 즉 도 2에서는 LL 서브 밴드를 분해하는 것인데, 이를 옥타브 분해 방식이라고 한다.
살펴본 바와 같은 기존의 통신망에서는 이미지를 하나의 포맷(format) 전체로 구성하여 전송하는 방식을 이용하였으며, 이는 방대한 양의 데이터가 네트워크를 통해 전송되어짐을 의미한다. 즉, 파일 사이즈가 500 킬로바이트인 이미지 파일 전송시, 500 킬로바이트를 모두 다 전송해야만 디코딩이 되어 수신단에서 인지 가능하였다. 500 킬로바이트의 이미지를 다 전송하지 않을 경우에는 디코딩 시 에러가 발생한다. 이러한 파일 전송 방법은 사이즈가 큰 파일을 전송시에 네트워크에 많은 트래픽을 발생시키는 결과를 초래한다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해, 고급화된 포맷으로 압축되어진 이미지 전송시 압축 이미지의 특성을 이용하여 이미지 품질에 지장을 초래하지 않으면서도 네트워크 효율 면에서는 성능이 우수한 네트워크 상에서의 고급화 이미지 전송 시스템 및 그 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 고급화 이미지 전송 시스템은, 상기 영상 이미지의 중요 데이터가 집중된 부분과 나머지 부분을 분할하는 분할기와 상기 분할기로부터 분할되어 전송되는 데이터를 수신하여 원래의 영상 크기대로 이미지를 조합하 는 조합기를 포함한다. 상기 영상 이미지 부호화의 변환은, 웨이브릿(Wavelet) 변환을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이브릿 변환을 이용한 영상 이미지의 압축 또는 복구는, JPEG2000(Joint Photographers Experts Group 2000) 또는 SPIHT(Set Partitioning In Hierarchical Trees) 중 적어도 하나를 통해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 전송 시스템의 송신단은, 상기 분할기로부터 분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조합기는, 상기 송신단으로부터 수신한 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 이미지 전송 시스템은, 원래의 영상 이미지를 웨이브릿 변환을 이용해 부호화하는 송신단의 J2k 인코더와 상기 조합기에 의해 새로이 조합된 영상 이미지 데이터를 역 웨이브릿 변환을 이용해 복원하는 수신단의 디코더를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 이미지 전송 시스템은, 상기 영상 이미지의 중요 데이터가 집중된 부분과 나머지 부분을 분할하는 분할기; 상기 분할기로부터 분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 송신기; 및 상기 송신단으로부터 수신한 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채 워 전체 영상 이미지를 구성하는 조합기를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 다른 고급화 이미지 전송 방법은, 상기 영상 이미지의 중요 데이터가 집중된 부분과 나머지 부분을 분할하는 분할 단계와 상기 분할되어 전송되는 데이터를 수신하여 원래의 영상 크기대로 이미지를 조합하는 조합 단계를 포함한다.
상기 웨이브릿 변환을 이용하여 영상 이미지를 압축 또는 복구하는 방법은, JPEG2000 또는 SPIHT 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 조합 단계는, 상기 송신단으로부터 수신한 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 분할 단계는, 사용자가 전송하고자 하는 영상 이미지와 전송 품질 정보를 입력하는 단계; 상기 입력된 전송 품질 정보에 해당하는 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) 값을 구하고, 상기 PSNR 값과 분할이 허용되는 기준이 되도록 기 설정된 분할 기준치를 비교하는 단계; 상기 PSNR 값이 상기 분할 기준치를 초과하는 경우, 원 영상 이미지 데이터에서 상기 PSNR 값에 따른 분할선의 위치를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 분할선에 따라 상기 원 영상 이미지 데이터를 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 분할 기준치는, 수신단에서의 영상 이미지 복원시 원 영상 이미지 인식 가능 범위 내에서 시스템 관리자에 의해 설정되며, 30 dB로 설정될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 분할 단계 이후, 분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 조합 단계는, 상기 분할되어 수신되는 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 재구성하는 단계와 상기 재구성된 영상 이미지를 역 변환하여 복원하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 측면에 따른 이미지 전송 방법은, 사용자가 전송하고자 하는 영상 이미지와 전송 품질 정보를 입력하는 단계; 상기 입력된 전송 품질 정보에 해당하는 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) 값을 구하고, 상기 PSNR 값과 분할이 허용되는 기준이 되도록 기 설정된 분할 기준치를 비교하는 단계; 상기 PSNR 값이 상기 분할 기준치를 초과하는 경우, 원 영상 이미지 데이터에서 상기 PSNR 값에 따른 분할선의 위치를 계산하는 단계; 상기 계산된 분할선에 따라 상기 원 영상 이미지 데이터를 분할하는 단계; 분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 단계; 및 상기 분할되어 수신되는 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 재구성하고, 상기 재구성된 영상 이미지를 역 변환하여 복원하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 살펴보면서 구체적으로 설 명하기로 한다.
본 발명은, 고급화된 이미지의 이러한 특성을 이용하여 이미지 전송시 이용자가 원하는 이미지의 질을 선택하게 하고 그에 따른 전송 방식으로 전송하도록 하되, 본 발명에 따른 전송 방법을 택하는 경우 전송 이미지 파일 크기를 감소시키고, 전체 네트워크의 트래픽 양을 줄일 수 있도록 하며, 또한 보다 효과적인 전송에 따른 경제적 효과까지 얻을 수 있도록 한다.
고급화된 이미지(JPEG2000, SPIHT)는 웨이브릿 변환을 이용하여 압축 방식으로 데이터 앞부분에는 중요한 정보를, 뒷부분에는 그보다 중요성이 떨어지는 정보를 배열하여 압축되어진다. 이러한 고급화된 이미지는 에러 발생시 복원력이 뛰어나 앞부분에 중요한 정보만으로도 이미지의 복원이 가능하다.
상기 분할기는 상기 전송 시스템의 송신단에 위치하고, 상기 조합기는 상기 전송 시스템의 수신단에 위치하는 것을 특징으로 한다. 상기 영상 이미지 부호화의 변환은, 웨이브릿(Wavelet) 변환을 이용하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 전송 시스템의 바람직한 일 실시예를 나타낸다.
도 3의 실시예는 이동통신 시스템으로, 가입자가 휴대 전화 등의 단말을 통해 무선을 매개로 하여 기지국에 접속하여 통신하는 환경을 가정하고 있다.
우선, 가입자가 데이터 망에 접속한 후 이미지 데이터를 요구하면서 원하는 PSNR 값을 기지국에 전송한다. 본 발명에서 PSNR은 영상의 질을 파악하는 척도로 사용되고 있다.
신호 대 잡음비 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio in dB)은 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004056916308-PAT00001
상기 수학식 1에 사용된 기호 및 식에 대한 설명은 다음과 같다.
fij = 원 이미지의 픽셀(Pixel of the image)
Fij = 재구성된 이미지의 픽셀(Pixel of the Reconstructed image)
수학식 1에서 나타내는 이미지는 N × N 의 크기를 가지며, RMSE는 Root Mean Squared Error를 의미한다.
JPEG2000 이미지는 원 이미지를 JPEG2000으로 인코딩 함으로써 만들어진다. J2k 인코더(Encoder)(310)는 압축되지 않은 원 영상을 JPEG2000 이미지로 부호화하는 역할을 한다. 도 3의 실시예서 원 영상은 'lena.pgm'이라는 파일명을 가지며, 크기는 262,159 바이트임을 알 수 있다.
이렇게 만들어진 이미지 데이터로 가입자가 요청한 PSNR 값을 계산하여 데이터 분할 위치를 설정한다. 분할기(Fragmenter)(320)에서 이러한 분할을 수행하게 되는데, 분할기(320)에 의해 분할된 영상 이미지를 입력받은 송신기(transmitter)(330)는 분할선 앞부분만 전송하게 된다. 이때 분할기(320)는 수신단의 디코더(360)에서 전체 파일 크기를 알아야 디코딩을 할 수 있으므로, 분할되어 전송될 데이터 맨 앞부분에 전체 파일의 크기 정보를 포함시킨 데이터를 송신기(330)로 입력해준다. 송신기(330)는 이렇게 전체 데이터에서 분할선 앞부분과 파일크기를 넣은 부분으로 새로 만들어진 데이터 부분을 전송한다.
수신단의 수신기(340)에서 송신단으로부터 전송되는 이미지 파일을 수신하면, 조합기(Defragmenter)는 수신한 원 이미지의 전체 파일 크기를 참조하여, 원래 송신단에서 전달하고자 했던 JPEG2000 파일 크기대로 파일을 구성한다. 원 이미지의 전체 파일 크기 정보는 송신단으로부터 수신한 데이터 중 가장 앞에 위치하며, 도 3에서는 파일 크기 정보가 총 4 바이트로 구성되어 있음을 알 수 있다.
원래의 파일은 수신단에 수신된 분할선 전의 데이터와 실제로는 전송되지 않은 분할선 이후의 데이터로 나눌 수 있다. 이때 전체 파일 크기 중에서 실제로 전송되어 오지 않은 데이터 부분을 NULL 값으로 처리하여 원래의 이미지 파일 크기로 만들어주면 된다.
상기의 방식으로, 파일의 크기는 분할되기 전과 동일하되, 앞부분은 분할선 이전의 데이터 부분으로 배열되고, 분할선 이후의 데이터 부분은 NULL 값으로 채워지게 된다. 새롭게 조합된 JPEG2000 데이터는 J2k 디코더(350)를 통하여 원 이미지와 같은 크기로 복원된다. 복원된 데이터는 원래의 영상 이미지와 동일한 이미지이나 원 이미지보다 적은 양의 실질 정보를 포함하고 있어 영상의 질 면에서 떨어지나 인간이 인식하기에 충분하며, 네트워크에 부과되는 부하를 감소시킨다.
도 4는 본 발명에 따른 전송 시스템에서의 잡음 형성 구조를 나타내고 있다.
본 발명에 따른 시스템의 송신단의 J2k 인코더(310)에서 부호화(Encoding)된 이미지파일은 원래의 이미지 파일과는 그 크기가 달라져 있기 때문에 수신단의 J2k 디코더(360)에서 복호화(Decoding) 하기 전에 원래의 크기대로 복원될 수 있도록 파일 크기를 조절해야 한다.
송신단에서 이미 분할선 이후의 데이터는 잘려져 나갔기 때문에 원 이미지의 전체 크기에서 잘려나간 부분만큼의 NULL 데이터로 채우는 것이다. 원 이미지에서 중요 부분은 분할선 이전에 위치하기 때문에 분할선 이후의 데이터가 모두 NULL로 채워진다고 하더라도 원 이미지를 인식하는 데에는 지장이 없기 때문에 가능한 일이다.
도 4에는 여러 분할기준치를 가정해 놓고, 그에 맞는 분할선을 가정하여 분할선 후단의 데이터 부분은 모두 NULL 데이터로 채워놓았음을 알 수 있다. 전체 16381 바이트에 해당하는 데이터 첫 번째는, PSNR 30.58을 분할기준치로 설정하였고, 두 번째는 PSNR 29.29 dB, 세 번째는 PSNR 26.02 dB, 네 번째는 PSNR 22.55 dB로 설정한 경우이다. PSNR 값이 줄어들수록 전체 데이터에서 NULL 데이터가 차지하는 비중이 증가하고 있다.
실제로 도 4에서와 같이 PSNR 값에 변화를 가하면서 이미지의 인코딩 및 디코딩을 수행해 본 결과, PSNR 값이 30 dB를 기준으로 원 영상과 비슷한 영상을 복원할 수 있고 없음이 결정되는 것으로 판단되었다. 즉, 영상 이미지의 품질에 크게 영향을 미치지 않으면서도 네트워크에 부담을 줄일 수 있는 바람직한 PSNR 값은 30dB 정도라는 것이다. PSNR 값이 50dB 이상일 때는 원래 이미지와 같으며, 30dB 이상부터 해당 이미지에 대한 인지가 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 전송 시스템 송신단에서의 이미지 처리 흐름을 나타낸다.
이동통신망을 통해 통신하거나 인터넷 등을 이용하는 사용자에 의한 이미지 전송 요구가 있는 경우를 생각해 보자.
본 발명은 사용자가 단순히 특정 이미지에 대한 전송 요구만을 할 것이 아니라, 전송 요구와 함께 어떤 정도의 영상의 질로 전송하기를 원하는지를 표시하는 PSNR 값도 함께 입력하기를 요구한다(S501). 이 단계는 도 5의 실시예에서와 같이 사용자가 PSNR 값을 사전에 입력하여 이미지 전송을 요구하여야 하도록 구현할 수도 있으나, PSNR 값의 입력 없이 특정 이미지의 전송을 요구하는 사용자가 있는 경우에는 시스템에서 사용자의 요구에 대한 응답으로 다시 PSNR 값을 입력하라는 메시지를 표시해 사용자로 하여금 PSNR 값을 입력하도록 구현할 수도 있을 것이다.
또한 사용자에게는 PSNR과 같은 전문적인 용어를 사용하는 대신 '고화질/보통/절약형' 등의 표현을 사용하여 사용자에게 친숙한 용어로 선택을 하도록 세팅할 수도 있을 것이다. 시스템은 해당 등급에 따른 PSNR 값을 미리 지정해 두었다가 사용자로부터 입력되는 등급에 해당하는 PSNR 값을 사용하면 된다.
사용자의 이미지 전송 요구를 수신한 시스템은 사용자가 입력한 PSNR 값과 분할 기준치를 비교한다(S502). 분할 기준치는 해당 이미지를 복원하였을 경우, 인간의 시각적인 측면에서 만족할 만한 결과를 얻을 수 있을 정도의 PSNR 값으로 세 팅된다. 이미 도 4를 통해 살펴본 바와 같이, 여러 실험에 따르면 30dB 정도면 인간의 눈에 의해 만족할 만한 이미지로 평가받을 수 있음을 살펴보았다. 이 값은 시스템 관리자에 의해 설정 또는 변경될 수 있는 값이므로, 보다 고화질의 영상이 요구되는 시스템에서는 관리자가 분할 기준치를 30 dB 이상으로 설정하면 될 것이고, 네트워크 자원의 경제적인 측면이 강조되는 시스템에서는 30 dB 이하로 설정해도 무방하다 할 것이다.
만일 사용자가 요구한 PSNR 값이 분할 기준치에 미치지 못하는 경우에는 에러 메시지를 출력하고(S510), 사용자가 요구한 PSNR 값으로는 이미지의 온전한 복원이 어려움을 알린다. 만일 사용자에 의해 해당 이미지 전송에 대한 재 요구가 있는 경우(S511)에는, 다시 분할 기준치와 비교하는 단계를 거치게 된다(S502).
사용자가 요구한 PSNR 값이 분할 기준치를 초과하는 경우, 시스템은 사용자가 전송을 원하는 이미지를 획득하여(S503), 해당 이미지의 전송 준비를 시작한다. 대부분의 경우 시스템이 해당 이미지를 데이터베이스에 저장하고 있는 경우보다는 이미지 제공 서버 등에 저장되어 있는 경우가 많다 할 것이므로, 본 발명에 따른 시스템이 해당 이미지가 저장된 서버 등에 인터넷 등을 통해 접속하여 해당 이미지를 획득하는 경우가 일반적이다.
해당 이미지를 획득한 시스템은, 해당 이미지의 전체 파일 크기를 파악하고, 사용자가 요구한 PSNR 값이면 전체 이미지 파일 크기에서 어느 선이 분할선이 될 것인지 계산한다(S504). 분할선이 계산되면, 분할선을 기준으로 해당 이미지를 분할한다(S505).
분할된 이미지의 전단은 이미지 파일에서 중요한 부분이므로, 자체로 전송할 것이나, 분할선 이후의 후단 이미지는 전송하지 않는다(S507). 이때 분할선 전단의 이미지와 함께 전송되어야 하는 것이 있는 바, 이는 분할 전 원래 이미지 파일의 전체 크기 값에 대한 정보이다. 이는 수신단에서 이미지 데이터 복원시 원래 데이터 크기대로 이미지 파일을 복원하기 위해 필요한 값이다.
본 발명은, 이미지 전송시 해당 이미지를 구성하는 모든 데이터를 전송하지 않고 중요 핵심 데이터 부분만 전송함으로써 네트워크의 트래픽을 감소시키는 한편 서비스의 가격 인하를 가져올 수 있으며, 특히 대역폭이 제한되어 있는 무선 네트워크 상에서는 트래픽 감소로 인한 효과가 증대되는 이점이 있다.

Claims (19)

  1. 부호화되는 영상 이미지의 중요 데이터가 일부분에 집중되는 고급화된 영상 이미지 전송 시스템에 있어서,
    상기 영상 이미지의 중요 데이터가 집중된 부분과 나머지 부분을 분할하는 분할기; 와
    상기 분할기로부터 분할되어 전송되는 데이터를 수신하여 원래의 영상 크기대로 이미지를 조합하는 조합기를 포함하는 이미지 전송 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 이미지 부호화의 변환에는,
    웨이브릿(Wavelet) 변환이 이용되는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 웨이브릿 변환을 이용한 영상 이미지의 압축 또는 복구는, JPEG2000(Joint Photographers Experts Group 2000) 또는 SPIHT(Set Partitioning In Hierarchical Trees) 중 적어도 하나를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 이 미지 전송 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 분할기는 상기 전송 시스템의 송신단에 위치하고,
    상기 조합기는 상기 전송 시스템의 수신단에 위치하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전송 시스템의 송신단은,
    상기 분할기로부터 분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 조합기는,
    상기 송신단으로부터 수신한 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 구성하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    원래의 영상 이미지를 웨이브릿 변환을 이용해 부호화하는 송신단의 J2k 인코더; 와
    상기 조합기에 의해 새로이 조합된 영상 이미지 데이터를 역 웨이브릿 변환을 이용해 복원하는 수신단의 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 시스템.
  8. 웨이브릿(Wavelet) 변환을 이용해 부호화되는 고급화된 영상 이미지 전송 시스템에 있어서,
    상기 영상 이미지의 중요 데이터가 집중된 부분과 나머지 부분을 분할하는 분할기;
    상기 분할기로부터 분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 송신기; 및
    상기 송신단으로부터 수신한 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 구성하는 조합기를 포함하는 이미지 전송 시스템.
  9. 부호화되는 영상 이미지의 중요 데이터가 일부분에 집중되는 고급화된 영상 이미지 전송 방법에 있어서,
    상기 영상 이미지의 중요 데이터가 집중된 부분과 나머지 부분을 분할하는 분할 단계; 와
    상기 분할되어 전송되는 데이터를 수신하여 원래의 영상 크기대로 이미지를 조합하는 조합 단계를 포함하는 이미지 전송 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 영상 이미지 부호화의 변환은,
    웨이브릿(Wavelet) 변환을 이용하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 웨이브릿 변환을 이용한 영상 이미지의 압축 또는 복구는, JPEG2000 또는 SPIHT 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 조합 단계는,
    상기 송신단으로부터 수신한 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 구성하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 분할 단계는,
    사용자가 전송하고자 하는 영상 이미지와 전송 품질 정보를 입력하는 단계;
    상기 입력된 전송 품질 정보에 해당하는 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) 값을 구하고, 상기 PSNR 값과 분할이 허용되는 기준이 되도록 기 설정된 분할 기준치를 비교하는 단계;
    상기 PSNR 값이 상기 분할 기준치를 초과하는 경우, 원 영상 이미지 데이터에서 상기 PSNR 값에 따른 분할선의 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 분할선에 따라 상기 원 영상 이미지 데이터를 분할하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 분할 기준치는,
    수신단에서의 영상 이미지 복원시 원 영상 이미지 인식 가능 범위 내에서 시스템 관리자에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 분할 기준치는 30 dB로 설정되는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 분할 단계 이후,
    분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  17. 제 9항에 있어서,
    상기 조합 단계는,
    상기 분할되어 수신되는 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 재구성하는 단계; 와
    상기 재구성된 영상 이미지를 역 변환하여 복원하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
  18. 부호화되는 영상 이미지의 중요 데이터가 일부분에 집중되는 고급화된 영상 이미지 전송 방법에 있어서,
    사용자가 전송하고자 하는 영상 이미지와 전송 품질 정보를 입력하는 단계;
    상기 입력된 전송 품질 정보에 해당하는 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) 값을 구하고, 상기 PSNR 값과 분할이 허용되는 기준이 되도록 기 설정된 분할 기준치를 비교하는 단계;
    상기 PSNR 값이 상기 분할 기준치를 초과하는 경우, 원 영상 이미지 데이터에서 상기 PSNR 값에 따른 분할선의 위치를 계산하는 단계;
    상기 계산된 분할선에 따라 상기 원 영상 이미지 데이터를 분할하는 단계;
    분할된 중요 데이터 집중 부분의 전단에 원 영상 이미지의 크기 값을 포함하여 전송하는 단계; 및
    상기 분할되어 수신되는 원 영상 이미지의 크기 값을 이용해, 전체 원 영상 이미지 중 중요 데이터 집중 부분을 제외한 나머지 부분을 NULL로 채워 전체 영상 이미지를 재구성하고, 상기 재구성된 영상 이미지를 역 변환하여 복원하는 단계를 포함하는 이미지 전송 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 분할 기준치는,
    수신단에서의 영상 이미지 복원시 원 영상 이미지 인식 가능 범위 내에서 시스템 관리자에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 이미지 전송 방법.
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