KR20080045842A - Apparatus and method for image compression and restoring - Google Patents

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KR20080045842A
KR20080045842A KR1020060115013A KR20060115013A KR20080045842A KR 20080045842 A KR20080045842 A KR 20080045842A KR 1020060115013 A KR1020060115013 A KR 1020060115013A KR 20060115013 A KR20060115013 A KR 20060115013A KR 20080045842 A KR20080045842 A KR 20080045842A
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다이티안롱
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삼성전자주식회사
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • H04N19/96Tree coding, e.g. quad-tree coding

Abstract

An apparatus and a method for image compression and restoring are provided to have high-speed compression and restoring and to increase compression efficiency by applying the improved LZSS(Lempel Ziv Storer Szymansky) manner, using the binary-tree retrieval manner and predicting the compression technology. An interface module(310) is a module for communicating with another module and includes an RF(Radio Frequency) processing member and a baseband processing member and the like. A control member(320) controls the general operations of a portable terminal and controls a compression managing member(340) so that the image compression and decompression processes of an image are performed. The compression managing member uses an interframe prediction manner, an improved LZSS manner and a selective compression manner when performing the compression and decompression of plural images. The improved LZSS manner uses the binary tree. A storing member(330) stores a program for controlling the general operations of the apparatus and the temporary data such as the image frames. The control member also performs the functions of the compression and decompression member.

Description

이미지 압축 및 복원을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR IMAGE COMPRESSION AND RESTORING}  Apparatus and method for compressing and restoring images {APPARATUS AND METHOD FOR IMAGE COMPRESSION AND RESTORING}

도 1은 일반적인 LZ77 압축 방식을 도시한 도면,1 is a view showing a typical LZ77 compression scheme,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 압축 방식을 도시한 도면,2 is a diagram illustrating an image compression method according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기를 도시한 도면,3 is a view showing a portable terminal according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 압축 과정을 도시한 도면, 및,4 is a view showing an image compression process according to an embodiment of the present invention, and,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 복원 과정을 도시한 도면.5 is a diagram illustrating an image restoration process according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 이미지 압축 및 복원에 관한 것으로, 특히, 휴대용 단말기의 응용 프로그램에서에서 사용되는 다수의 이미지에서 유사점을 찾아 이미지 압축시 압축 속도를 높이고 압축 효율을 높이기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to image compression and decompression, and more particularly, to an apparatus and a method for increasing compression speed and increasing compression efficiency in image compression by finding similarities in a plurality of images used in an application of a portable terminal.

그래픽 사용자 인터페이스를 포함한 다양한 휴대용 단말기의 응용 프로그램은 다수의 그래픽 이미지를 포함하고 있다. 그리고 상기 휴대용 단말기의 기능이 향상됨에 따라 상기 응용 프로그램의 기능 또한 향상되고, 이에 따라 필요한 그래픽 이미지의 수 또한 증가하고 있다.Applications of various portable terminals, including graphical user interfaces, contain a large number of graphical images. As the function of the portable terminal is improved, the function of the application program is also improved, and accordingly, the number of graphic images required is also increasing.

상기 그래픽 이미지의 수가 증가함에 따라 이에 따른 그래픽 이미지에 대한 압축 기술이 필요하게 되었다. 높은 압축 효율과 빠른 압축 및 복원 속도는 압축에 있어서 기본적인 요소이다. 전자는 작은 크기의 이미지를 얻을 수 있고, 후자는 빠른 속도를 얻을 수 있다. 하지만, 높은 압축 효율을 가지는 손실 압축 기법은 압축 및 복원 속도가 느려 빠른 속도를 얻지 못할 수 있다. 그리고, 비 손실 압축 알고리즘 중에서 엔트로피 코딩(예를 들어, 허프만 코딩)은 확률 분포의 이점을 취하지만, 위치에 따른 연관관계(시간과 공간 측면에서)를 무시하기 때문에 높은 압축 효율을 얻기는 곤란한 문제점이 있다.As the number of graphic images increases, there is a need for a compression technique for graphic images. High compression efficiency and fast compression and decompression speeds are fundamental to compression. The former can obtain small sized images, while the latter can achieve fast speeds. However, lossy compression techniques with high compression efficiency may not achieve fast speeds due to slow compression and decompression. Also, among non-lossy compression algorithms, entropy coding (eg, Huffman coding) takes advantage of probability distribution, but it is difficult to obtain high compression efficiency because it ignores positional relations (in terms of time and space). There is this.

LZW 방식을 모체로 하는 LZ77 이라는 압축 방식은 특허가 만료되어 널리 사용되고 있으나, 풀 검색(Full Searching) 방식을 기반으로 하기 때문에, 휴대용 단말기에서 모든 이미지들을 압축하기에는 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. The LZ77 compression method, which is based on the LZW method, has been widely used since the patent expired, but since it is based on the full search method, it takes a long time to compress all the images in the portable terminal.

도 1은 일반적인 LZ77 압축 방식을 도시한 도면이다.1 illustrates a general LZ77 compression method.

상기 도 1을 참조하면, 상기 LZ77 방식은 도 1a에서와 같이 하나의 프레임 이내의 중복 부분만을 고려하여 압축한다. 또한, 도 1b에서와 같이 서칭 버퍼(Searching Buffer)에서의 매칭된 스트링(Matched String)의 위치는 절대적인 위치값을 사용한다.Referring to FIG. 1, the LZ77 scheme compresses only the overlapping portion within one frame as shown in FIG. 1A. Also, as shown in FIG. 1B, the position of the matched string in the search buffer uses an absolute position value.

상기와 같이 하나의 프레임에서의 중복 부분만을 고려하여 압축하는 방식은 프레임 간 중복을 고려하지 않기 때문에, 비 효율적이고 압축 효율이 낮은 문제점이 있다.As described above, the method of compressing only the overlapping portion in one frame does not consider overlapping between frames, which causes inefficiency and low compression efficiency.

본 발명의 목적은 이미지 압축 및 복원을 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for image compression and reconstruction.

본 발명의 다른 목적은 이진 트리 검색 방식을 사용하여 1 번째 프레임을 압축하고, 프레임 간 예측 기술을 사용하여 다음 프레임을 압축하는 방식을 같이 사용하는 LZSS 방식을 개선한 이미지 압축 및 복원 방식을 사용하여 압축 및 복원 속도를 높이고 압축 효율을 높이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to use an image compression and reconstruction method that improves the LZSS method using a method of compressing a first frame using a binary tree search method and a method of compressing a next frame using an inter-frame prediction technique. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for increasing compression and restoration speed and increasing compression efficiency.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 이미지 압축을 위한 방법에 있어서, 처음 이미지 프레임을 로딩한 후, 상기 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하는 제 1 압축 과정과, 상기 처음 이미지 프레임을 압축한 후, 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 처음 이미지 프레임과의 매칭되는 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하는 제 2 압축 과정과, 상기 제 2 압축 과정 후, 상기 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하는 제 3 압축 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, in the method for compressing an image, after loading the first image frame, a portion of a predetermined size or more matched within the first image frame is displayed using a binary tree. A first compression process of compressing the first image frame, a second compression process of compressing the first image frame, and then loading the next image frame to display and compress a matching portion with the first image frame using a binary tree; And after the second compression process, a third compression process of displaying and compressing a portion having a predetermined size or more matched in the next image frame by using a binary tree.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 압축된 이미지를 복원하기 위한 방법에 있어서, 압축된 처음 이미지 프레임을 로딩한 후, 상기 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 제 1 복원 과정과, 상기 처음 이미지 프레임을 복원한 후, 압축된 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 처음 이미지 프레임과의 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 제 2 복원 과정과, 상기 제 2 복원 과정 후, 상기 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 제 3 복원 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, in a method for reconstructing a compressed image, after loading the first compressed image frame, copying and reconstructing the matching portion in the first image frame A first restoring process, a second restoring process of restoring the first image frame, and then restoring by copying a matching portion with the first image frame by loading a compressed next image frame, and after the second restoring process, And a third restoration process of copying and restoring a matched portion in the next image frame.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 이미지 압축 및 복원을 위한 장치에 있어서, 이미지 압축 시, 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하고, 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 처음 이미지 프레임과 매칭되는 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하고, 상기 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하고, 이미지 복원 시, 압축된 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하고, 압축된 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 압축된 처음 이미지 프레임과 매칭되는 부분을 복사하여 복원하고, 상기 압축된 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 압축 관리부와, 상기 압축 관리부가 압축 또는 복원시 필요한 데이터를 입출력하고 압축된 이미지 및 비 압축 이미지를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, in the apparatus for compressing and restoring an image, during image compression, a portion of a predetermined size or more matched within the first image frame is displayed and compressed using a binary tree. Load the next image frame to display and compress a portion matching the first image frame by using a binary tree, and display and compress a portion of a predetermined size or more matched within the next image frame by using a binary tree, and compress the image. In restoring, copying and restoring a matched portion in the first compressed image frame, loading the next compressed image frame, copying and restoring a portion matching the first compressed image frame, and restoring in the next compressed image frame Compression management unit for copying and restoring the matching part in the, It characterized in that it comprises compression group management unit and the input-output storage for storing a compressed image and an uncompressed image, necessary data when compressed or restored portion.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명은 이미지 압축 및 복원을 위한 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다.The present invention will now be described with respect to apparatus and methods for image compression and reconstruction.

본 발명에서의 개선된 LZSS 압축 방식은 링 버퍼(ring buffer)를 사용한 이진 트리 검색 방식을 사용한다. 먼저, 이진 트리 검색에 기반한 본 발명의 LZSS 방식을 설명하면 하기와 같다.The improved LZSS compression scheme in the present invention uses a binary tree search scheme using a ring buffer. First, the LZSS scheme of the present invention based on binary tree search will be described.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 압축 방식을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an image compression method according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 개선된 LZSS 방식은 도 2b와 같이 서칭 버퍼(Searching Buffer)와 룩 어헤드 버퍼(Lookahead Buffer), 버퍼 후미(Tail)로 구성된 링 버퍼(Ring Buffer)를 사용한다.Referring to FIG. 2, the improved LZSS method of the present invention uses a ring buffer consisting of a search buffer, a lookahead buffer, and a tail of a buffer as shown in FIG. 2B. do.

먼저, 어느 정도의 스트링을 이미지로부터 읽어 룩 어헤드 버퍼에 저장한다. 이후, 서칭 버퍼에서 가장 긴 스트링을 검색하고 상기 가장 긴 스트링과 방금 이미지로부터 로딩한 스트링 중 매칭되는 스트링 위치와 길이(링 버퍼내의)를 출력한다. 상기 서칭 버퍼에는 이미지 데이터가 로딩되어 있다. First, some strings are read from the image and stored in the look ahead buffer. The longest string is then retrieved from the search buffer and the matching string position and length (in the ring buffer) of the longest string and the string just loaded from the image are output. Image data is loaded in the search buffer.

매칭된 가장 긴 길이가 2 바이트 길이인 경우, 하나의 문자만 인코딩 없이 출력하고, 이후, 다음 데이터에 대해서는 상기의 과정을 반복한다.If the longest match is two bytes long, only one character is output without encoding, and then the above process is repeated for the next data.

만약, 링 버퍼의 길이가 2048 바이트인 경우, 매칭되는 스트링의 위치는 11 비트로 표현될 수 있다. 그리고, 매칭되는 스트링의 길이를 5 비트로 표현하고, <위치, 길이>의 표시형식을 사용하여 출력할 경우 2 바이트가 필요하다. If the length of the ring buffer is 2048 bytes, the position of the matching string may be represented by 11 bits. When the length of the matched string is represented by 5 bits and output using the display format of <position, length>, 2 bytes are required.

상기 <위치, 길이>의 표시형식 또는 인코딩없는 하나의 문자만을 출력할 경우, 하나의 추가 비트(extra bit)를 출력하여 구분자로 사용한다. 상기 <위치, 길이>의 표시형식은 이진 트리 구조로 저장된다. 상기 이진 트리는 3 개의 배열(dad[], lson[] and rson[])을 가지고 있고, 버퍼를 검색하기 위해 선 스터핑(pre-stuffing)을 수행하지 않는다. 상기의 검색 동작은 이진 트리를 검색하는 동작이므로 검색 시간을 상당시간 줄일 수 있다. When only one character without the display format or encoding of <position, length> is output, one extra bit is output and used as a separator. The display format of <position, length> is stored in a binary tree structure. The binary tree has three arrays (dad [], lson [] and rson []) and does not perform pre-stuffing to retrieve the buffer. Since the search operation is to search a binary tree, the search time can be significantly reduced.

모든 <위치, 길이>표시 형식은 도 2b에서 나타난 바와 같이 상대적인 값이고 절대적인 값이 아니다. 즉, 앞의 값을 기준으로 이후 값을 표시한다. 따라서 압축시와 같은 링 버퍼를 생성하지 않고도 바로 복원할 수 있다.All <position, length> display formats are relative and not absolute, as shown in FIG. 2B. That is, the next value is displayed based on the previous value. Therefore, it can be restored immediately without creating a ring buffer like compression.

본 발명의 개선된 LZSS 방식은 여러 개의 이미지 중에서 첫 번째 이미지를 압축하기 위해 사용될 경우, 압축된 이미지를 출력하기 위한 출력 코드 패키지는 1 리딩 플래그 바이트와 8 개의 코드 유니트로 구성된다. 상기 출력 코드 패키지는 이미지 프레임의 헤더에 내장될 수 있다. 다음(next)의 해당 유니트를 가리키는 플래그 바이트 내의 각각의 비트는 <위치, 길이> (0으로 표시), 또는 인코딩없는 문자(1로 표시)를 나타낸다. When the improved LZSS scheme of the present invention is used to compress the first image among a plurality of images, the output code package for outputting the compressed image is composed of one leading flag byte and eight code units. The output code package may be embedded in a header of an image frame. Each bit in the flag byte that points to the next corresponding unit represents a <position, length> (denoted 0) or an unencoded character (denoted 1).

상기 위치의 범위는 0~2047 (11 비트)이고, 상기 길이의 범위는 3~34 (5 비트)이다. 따라서, <위치, 길이> 표시 형식은 "11 비트 + 5 비트", 즉 2 바이트 길이이고, 인코딩없는 문자 는 1 바이트 길이이다.The position ranges from 0 to 2047 (11 bits) and the length ranges from 3 to 34 (5 bits). Thus, the <position, length> representation format is " 11 bits + 5 bits ", that is, 2 bytes in length, and the character without encoding is 1 byte in length.

그리고, 본 발명은 다수의 이미지 프레임을 압축할 경우, 도 2a와 같이 프레임간 예측과 개선된 LZSS 방식을 병합하여 사용한다. 이에 대해 설명하면 하기와 같다.In the present invention, when compressing a plurality of image frames, the inter-frame prediction and the improved LZSS scheme are merged and used as shown in FIG. 2A. This will be described below.

상기 방식은 2 종류의 매칭을 고려한다. 하나는 현재의 프레임과 이전의 프레임 간의 가장 긴 스트링의 매칭이고 다른 하나는 현재 프레임 내의 가장 긴 스트링의 매칭이다. 풀 검색시의 시간 소비를 피하기 위해서 그리고 점진적인 이미지의 변화를 이용하기 위해서, 프레임 간 예측은 인접한 프레임 간의 같은 위치의 스트링을 비교함으로써 수행된다. 따라서, 프레임 간 매칭의 출력은 가장 긴 매칭 길이만이 존재하고 매칭 위치는 생략된다. 매칭 길이는 1 바이트 또는 2 바이트를 할당하여 선택적으로 나타낼 수 있다(Adaptive encoding).The above scheme considers two types of matching. One is the match of the longest string between the current frame and the previous frame and the other is the match of the longest string in the current frame. In order to avoid time consuming during full search and to take advantage of gradual image changes, interframe prediction is performed by comparing strings of the same position between adjacent frames. Therefore, the output of interframe matching has only the longest matching length and the matching position is omitted. The matching length may be selectively indicated by allocating 1 byte or 2 bytes.

또한, 본 발명의 개선된 LZSS 방식은 현재의 이미지 내의 매칭 과정에서도 사용된다. 현재의 이미지 내의 매칭의 출력은 <위치, 길이>이다. 이미지 간의 매칭과 이미지 내의 매칭 중 더 긴 것을 출력한다.The improved LZSS scheme of the present invention is also used in the matching process in the current image. The output of the match in the current image is <position, length>. Outputs the longer of a match between the images and a match in the image.

물론, 프레임간 매칭 또는 프레임 내 매칭을 출력할 때도 여분의 비트를 출력해서 구분자로 사용한다.Of course, when outputting interframe matching or intraframe matching, an extra bit is output and used as a separator.

상기 프레임 간 예측 기술은 선택적 압축방식을 사용한다. 상기 프레임간 예측 방식은 프레임간 유사점이 많을 경우에 압축 효율이 높아지는 이점이 있다.The interframe prediction technique uses a selective compression method. The inter-frame prediction method has an advantage of increasing compression efficiency when there are many similarities between frames.

모든 연속적인 이미지 프레임들은 상기의 병합 기술을 이용하여 압축된다. 출력 코드 패키지는 상기와 같이 1 리딩 플래그 바이트와 8 개의 코드 유니트로 구성된다. 상기 출력 코드 패키지는 압축된 이미지 프레임의 헤더에 내장될 수 있다. 그리고, 다음의 해당 유니트를 가리키는 플래그 바이트 내의 각각의 비트는 <위치, 길이> (0으로 표시), 또는 인코딩없는 문자(1로 표시)를 나타낸다. All successive image frames are compressed using the merging technique above. The output code package is composed of one reading flag byte and eight code units as described above. The output code package may be embedded in a header of a compressed image frame. Each bit in the flag byte indicating the next corresponding unit represents a &quot; position, length &quot; (denoted by 0) or a character without encoding (denoted by 1).

하지만, 매칭 유니트(<위치, 길이> 표시형식)는 다르게 구성된다. 상기 매칭 유니트는 1 또는 2 바이트로 구성되고, 1 번째 비트는 프레임 간 매칭(1로 표시)인지 프레임 내 매칭(0으로 표시)인지를 나타낸다.However, the matching unit (<position, length> display format) is configured differently. The matching unit is composed of one or two bytes, and the first bit indicates whether a match between frames (indicated by 1) or in-frame matching (indicated by zero).

상기 프레임 내 매칭의 경우에는 프레임 내 매칭을 나타내기 위해 1개의 플래그 비트를 줄여서 표시한다. 위치의 범위는 0~2047 (11 bits)이고, 길이의 범위는 3~18 (4 bits)이다. 이는 다음 프레임의 가장 긴 매칭 길이는 1 번째 프레임의 가장 긴 매칭 길이의 절반이라는 것을 나타낸다. 결과적으로, <위치, 길이> 표시 형식은 "1 플래그 비트(0으로 표시) + 11 비트 + 4 비트", 즉 2 바이트 길이이다.In the case of in-frame matching, one flag bit is shortened to indicate in-frame matching. The position ranges from 0 to 2047 (11 bits) and the length ranges from 3 to 18 (4 bits). This indicates that the longest matching length of the next frame is half of the longest matching length of the first frame. As a result, the <position, length> display format is "1 flag bit (denoted by 0) + 11 bits + 4 bits", that is, 2 bytes in length.

상기 프레임 간 매칭의 경우에는 1 번째 비트를 프레임 간 매칭을 나타내기 위해서 사용한다(1로 표시). 그리고 2 번째 비트는 매칭 길이가 6비트(3-63)로 표현되는지(0으로 표시) 또는 14비트(64~16383)로 표현되는지를 나타낸다(1로 표시).In the case of the interframe matching, the first bit is used to indicate interframe matching (indicated by 1). The second bit indicates whether the matching length is represented by 6 bits (3-63) (denoted by 0) or by 14 bits (64 to 16383) (denoted by 1).

결과적으로, <길이> 표시 형식은 "1 플래그 비트(1로 표시) + 1 범위 비트(0으로 표시)+ 6 비트"로 1 바이트 길이 또는 "1 플래그 비트(1로 표시) + 1 범위 비트(1로 표시)+ 14 비트"로 2 바이트 길이이다.As a result, the <Length> display format is "1 flag bit (marked as 1) + 1 range bit (marked as 0) + 6 bits", or 1 byte long or "1 flag bit (marked as 1) + 1 range bit ( 1 bit) + 14 bits ", 2 bytes long.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시한 도면.3 is a block diagram of a portable terminal according to an embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 인터페이스 모듈(310)은 다른 노드와 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변경하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 에어(air) 상에서 전송할 수 있도록 RF(Radio Frequency)신호로 변경하여 상기 안테나를 통해 송신한다. Referring to FIG. 6, the interface module 310 is a module for communicating with other nodes, and includes an RF processor and a baseband processor. The RF processor converts a signal received through an antenna into a baseband signal and provides the baseband signal to the baseband processor, and transmits a baseband signal from the baseband processor on an actual air. Change to and transmit through the antenna.

제어부(320)는 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라 압축 관리부(340)를 제어하여 이미지 압축 및 복원을 수행하게 한다.The controller 320 controls the overall operation of the portable terminal. For example, processing and control for voice call and data communication are performed, and in addition to the usual functions, the compression management unit 340 is controlled according to the present invention to perform image compression and reconstruction.

상기 압축 관리부(340)는 상기 제어부(320)의 지시와 제공정보에 의해, 이미지 압축 및 복원시 링 버퍼를 다시 생성하지 않는 개선된 LZSS 방식을 사용하고, 다수의 이미지 압축 및 복원시 프레임 간 예측 방식과 상기 개선된 LZSS 방식과 선택적 압축 방식을 사용한다.The compression management unit 340 uses an improved LZSS method that does not regenerate a ring buffer when compressing and restoring an image according to instructions and provision information of the control unit 320, and predicts interframes when compressing and restoring a plurality of images. Scheme and the improved LZSS scheme and selective compression scheme.

저장부(330)는 상기 장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 특히 본 발명에 따라 이미지 프레임을 저장한다.The storage unit 330 stores a program for controlling the overall operation of the apparatus and temporary data generated during program execution. In particular, it stores image frames according to the invention.

상술한 블록 구성에서, 상기 제어부(320)는 상기 압축 관리부(340)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서 실제로 제품을 구현하는 경우에 상기 압축 관리부(340)의 기능 모두를 상기 제어부(320)에서 처리하도록 구성할 수도 있으며, 상기 기능 중 일부만을 상기 제어부(320)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.In the above block configuration, the control unit 320 may perform a function of the compression management unit 340. In the present invention, it is shown to configure them separately to explain each function separately. Accordingly, when the product is actually implemented, all of the functions of the compression manager 340 may be configured to be processed by the controller 320, and only some of the functions may be configured to be processed by the controller 320.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 압축 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an image compression process according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 먼저 이미지를 로딩한다(410 단계). 이후, 상기 이미지가 1 번째 프레임인지를 검사한다(420 단계). Referring to FIG. 4, first, an image is loaded (step 410). Then, it is checked whether the image is the first frame (step 420).

만약, 1 번째 프레임인 경우, 룩 어헤드 버퍼의 길이를 34로 설정하고(430 단계), 본 발명의 개선된 LZSS 방식을 사용하여 압축을 수행한다(460 단계). 개선된 LZSS 방식은 이진 트리를 이용하는 것이다.If the first frame, the length of the look ahead buffer is set to 34 (step 430), and compression is performed using the improved LZSS scheme of the present invention (step 460). An improved LZSS scheme is to use binary trees.

만약, 1 번째 프레임이 아니고 다음 프레임인 경우, 룩 어헤드 버퍼의 길이를 18로 설정하고(440 단계), 본 발명의 프레임간 예측 기술을 사용하고(450 단계), 본 발명의 개선된 LZSS 방식을 사용하여(460 단계) 압축을 수행한다.If it is not the first frame but the next frame, the length of the look ahead buffer is set to 18 (step 440), using the interframe prediction technique of the present invention (step 450), and the improved LZSS scheme of the present invention. Compression is performed (step 460).

이후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.Then, the algorithm according to the present invention is terminated.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 복원 과정을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating an image restoration process according to an embodiment of the present invention.

상기 도 5를 참조하면, 개선된 LZSS 방식을 이용하여 1 번째 압축 이미지를 복원한다(510 단계).Referring to FIG. 5, the first compressed image is reconstructed using the improved LZSS method (step 510).

이후, 플래그 비트에 따라 인코딩없는 문자 및 이전 이미지의 같고 가장 긴 스트링을 현재 이미지의 같은 위치에 복사하는 프레임간 예측 방식을 사용하여 2 번째 이미지를 복원한다(520 단계). 이 경우에도 상기 개선된 LZSS 방식이 사용된다. 그리고, 3 번째 이미지부터는 상기의 과정을 반복하여 복원한다.Thereafter, the second image is reconstructed using an interframe prediction method of copying the same longest string of the character without encoding and the previous image to the same position of the current image according to the flag bit (step 520). Even in this case, the improved LZSS scheme is used. From the third image, the above process is repeated and restored.

이후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.Then, the algorithm according to the present invention is terminated.

본 발명의 기술은 본 발명에는 미 도시되었으나 실험에 의하면, 기존의 기술에 비해 20 배 정도 압축속도가 빠르고, 15%(LZ77:41%, 본 발명의 방식:26%)정도 압축효율이 더 높다..Although the technique of the present invention is not shown in the present invention, according to the experiment, the compression speed is about 20 times faster than the conventional technology, and the compression efficiency is higher by about 15% (LZ77: 41%, the method of the present invention: 26%). ..

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

본 발명의 압축방식은 복원시 링 버퍼를 생성하지 않고 압축된 이미지를 복원하기 때문에 속도가 빠른 이점이 있다. 또한, 상기 프레임 간 예측을 이용한 압축 방식을 사용하기 때문에 압축효율이 높은 이점이 있다.The compression method of the present invention has a fast speed because it restores a compressed image without generating a ring buffer during restoration. In addition, since the compression method using the inter-frame prediction is used, the compression efficiency is high.

Claims (25)

이미지 압축을 위한 방법에 있어서,In the method for image compression, 처음 이미지 프레임을 로딩한 후, 상기 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하는 제 1 압축 과정과,A first compression process of loading a first image frame and displaying and compressing a portion of a predetermined size or more matched within the first image frame using a binary tree; 상기 처음 이미지 프레임을 압축한 후, 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 처음 이미지 프레임과의 매칭되는 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하는 제 2 압축 과정과,A second compression process of compressing the first image frame and then loading the next image frame to display a portion matching the first image frame using a binary tree and to compress the first image frame; 상기 제 2 압축 과정 후, 상기 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하는 제 3 압축 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And after the second compression process, a third compression process of displaying and compressing a portion having a predetermined size or more matched in the next image frame by using a binary tree. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 압축 과정은 n+1 번째 이미지 프레임을 압축할 경우, n 번째 이미지 프레임과의 매칭되는 부분의 길이를 표시하여 압축하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The second compression process may include compressing by displaying a length of a portion matched with the n th image frame when the n + 1 th image frame is compressed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 압축 과정은 n+1 번째 이미지 프레임을 압축할 경우, n+1 번째 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 표시하여 압축하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The third compression process includes, when the n + 1 th image frame is compressed, displaying and matching a matching portion within the n + 1 th image frame. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 압축 과정에서 매칭되는 부분의 표시는 "(매칭위치, 매칭길이)" 인 것을 특징으로 하는 방법.And wherein the indication of the matched portion in the first compression process is "(matching position, matching length)". 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 "(매칭위치, 매칭길이)" 는 매칭 위치를 나타내는 정보와, 매칭 길이를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein "(matching position, matching length)" includes information indicating a matching position and information indicating a matching length. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 압축 과정에서 매칭되는 부분의 표시는 "(매칭길이)" 인 것을 특징으로 하는 방법.And wherein the indication of the matched portion in the second compression process is "(matching length)". 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 "(매칭길이)"는 이미지 프레임 간 매칭을 나타내는 정보와, 매칭 길이의 범위를 나타내는 정보와, 매칭 길이를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And "(matching length)" includes information indicating matching between image frames, information indicating a range of matching lengths, and information indicating a matching length. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 압축 과정에서 매칭되는 부분의 표시는 "(매칭위치, 매칭길이)" 인 것을 특징으로 하는 방법.And wherein the indication of the matched portion in the third compression process is "(matching position, matching length)". 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 "(매칭위치, 매칭길이)" 는 이미지 프레임 내 매칭을 나타내는 정보와, 매칭 위치를 나타내는 정보와, 매칭 길이를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein "(matching position, matching length)" includes information indicating a match in an image frame, information indicating a matching position, and information indicating a matching length. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소정 크기 이하의 매칭 부분은 상기 제 1압축 과정, 제 3압축 과정에서 압축하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.The matching portion having the predetermined size or less is not compressed in the first compression process and the third compression process. 압축된 이미지를 복원하기 위한 방법에 있어서,In a method for restoring a compressed image, 압축된 처음 이미지 프레임을 로딩한 후, 상기 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 제 1 복원 과정과,A first restoration process of copying and restoring a matched portion within the first image frame after loading the first compressed image frame; 상기 처음 이미지 프레임을 복원한 후, 압축된 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 처음 이미지 프레임과의 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 제 2 복원 과정과,Restoring the first image frame, loading a second compressed image frame, and copying and restoring a matching portion with the first image frame; 상기 제 2 복원 과정 후, 상기 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 제 3 복원 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. And a third restoration process of copying and restoring a matched portion in the next image frame after the second restoration process. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 2 복원 과정은 n+1 번째 이미지 프레임을 복원할 경우, n 번째 이미지 프레임과의 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The second restoring process includes copying and restoring a matching portion with the n th image frame when restoring the n + 1 th image frame. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 3 복원 과정은 n+1 번째 이미지 프레임을 복원할 경우, n+1 번째 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The third restoring process may include copying and restoring a matching portion within the n + 1 th image frame when restoring the n + 1 th image frame. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 1 복원 과정에서 매칭되는 부분은 "(매칭위치, 매칭길이)" 로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.The matching portion in the first restoration process is characterized in that "(matching position, matching length)". 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 "(매칭위치, 매칭길이)" 는 매칭 위치를 나타내는 정보와, 매칭 길이를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 방법.And " (matching position, matching length) " is information indicating a matching position and information indicating a matching length. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 2 복원 과정에서 매칭되는 부분은 "(매칭길이)" 로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.The matching portion in the second restoration process is characterized in that "(matching length)". 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 "(매칭길이)"는 이미지 프레임 간 매칭을 나타내는 정보와, 매칭 길이의 범위를 나타내는 정보와, 매칭 길이를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And "(matching length)" includes information indicating matching between image frames, information indicating a range of matching lengths, and information indicating a matching length. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 3 복원 과정에서 매칭되는 부분은 "(매칭위치, 매칭길이)" 로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.The matching portion in the third restoration process is characterized in that the "(matching position, matching length)". 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 "(매칭위치, 매칭길이)" 는 이미지 프레임 내 매칭을 나타내는 정보와, 매칭 위치를 나타내는 정보와, 매칭 길이를 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein "(matching position, matching length)" includes information indicating a match in an image frame, information indicating a matching position, and information indicating a matching length. 이미지 압축 및 복원을 위한 장치에 있어서,In the apparatus for compressing and restoring an image, 이미지 압축 시, 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하고, 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 처음 이미지 프레임과 매칭되는 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하고, 상기 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 소정 크기이상의 부분을 이진 트리를 이용하여 표시하여 압축하고,When compressing an image, a portion of a predetermined size or more matched within the first image frame is displayed and compressed using a binary tree, and the next image frame is loaded and displayed and compressed by using a binary tree. And compressing by displaying a portion of the matching size or more within the next image frame using a binary tree, 이미지 복원 시, 압축된 처음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하고, 압축된 다음 이미지 프레임을 로딩하여 상기 압축된 처음 이미지 프레임과 매칭되는 부분을 복사하여 복원하고, 상기 압축된 다음 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 압축 관리부와,When restoring an image, copying and restoring a matched portion in the first compressed image frame, loading the next compressed image frame, copying and restoring a portion matching the first compressed image frame, and restoring the next compressed image frame A compression management unit for copying and restoring a matching portion in the system; 상기 압축 관리부가 압축 또는 복원시 필요한 데이터를 입출력하고 압축된 이미지 및 비 압축 이미지를 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.The compression management unit comprises a storage unit for inputting and outputting data required for compression or decompression, and for storing the compressed image and the uncompressed image. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 압축 관리부는 n+1 번째 이미지 프레임을 압축할 경우, n 번째 이미지 프레임과의 매칭되는 부분의 길이를 표시하여 압축하는 것을 특징으로 하는 장치.The compression management unit compresses by displaying a length of a portion matched with the n-th image frame when compressing the n + 1 th image frame. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 압축 관리부는 n+1 번째 이미지 프레임을 압축할 경우, n+1 번째 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 표시하여 압축하는 것을 특징으로 하는 장치.When the compression management unit compresses an n + 1 th image frame, the compression management unit displays and compresses a matching portion within the n + 1 th image frame. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 압축 관리부는 n+1 번째 이미지 프레임을 복원할 경우, n 번째 이미지 프레임과의 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 것을 특징으로 하는 장치.And when the n + 1 th image frame is to be restored, the compression management unit copies and restores a matching portion with the n th image frame. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 압축 관리부는 n+1 번째 이미지 프레임을 복원할 경우, n+1 번째 이미지 프레임 내에서 매칭되는 부분을 복사하여 복원하는 것을 특징으로 하는 장치.When the compression management unit restores the n + 1 th image frame, the compression management unit copies and restores a matching portion within the n + 1 th image frame. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 압축 관리부는 소정 크기 이하의 매칭 부분은 압축하지 않는 것을 특징으로 하는 장치.And the compression management unit does not compress matching portions of a predetermined size or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101890365B1 (en) * 2017-07-26 2018-08-21 국방과학연구소 Method and apparatus for error detection in compressed data

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