KR20140046908A

KR20140046908A - 공간 데이터 압축 장치 및 그 방법과, 압축된 공간 데이터 복원 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140046908A
Application number: KR1020120113122A
Authority: KR
Inventors: 정성훈; 한혁; 진성일; 김종범
Original assignee: 주식회사 리얼타임테크; 현대엠엔소프트 주식회사
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-04-21
Also published as: CN103858126B; US9172396B1; KR101470505B1; JP2015532489A; CN103858126A; WO2014003248A1

Abstract

본 발명은 공간 데이터 압축 장치 및 그 방법과, 압축된 공간 데이터 복원 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 공간 데이터 압축 방법은, 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하는 단계와; 상기 판단된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려하여 상기 공간 데이터를 압축하여 저장하기 위한 압축 저장 공간의 크기를 선정하는 단계와; 상기 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려한 플래그 정보를 생성하는 단계와; 상기 생성한 플래그 정보를 상기 선정된 크기를 갖는 압축 저장 공간의 일정 영역에 저장하고, 상기 공간 데이터의 실제 데이터를 상기 압축 저장 공간의 나머지 영역에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공간 데이터 압축 장치 및 그 방법과, 압축된 공간 데이터 복원 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR COMPRESSING SPATIAL DATA AND METHOD THEREOF, AND APPARATUS FOR DECOMPRESSING SPATIAL DATA AND METHOD THEREOF}

본 발명은 공간 데이터 압축 장치 및 그 방법과, 압축된 공간 데이터 복원 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위치 정보 등에 이용되는 공간 데이터의 크기를 몇 가지 알고리즘을 적용하여 줄이는 공간 데이터 압축 장치 및 그 방법과, 압축된 공간 데이터 복원 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

공간 데이터는 지도상의 특정 위치의 좌표 등을 나타내는 데이터인데, 이러한 공간 데이터는 일반적으로 데이터베이스로 구축되어 각종 서비스에 이용된다.

그런데 공간데이터는 지도 등에 표시되는 복잡한 좌표 등을 포함하고 있어서 일반적인 관계형 데이터에 비해 상대적으로 용량이 매우 큰 편에 속한다.

공간 데이터를 분석ㅇ가공하여 교통ㅇ통신 등과 같은 지형 관련 분야에 활용하는 시스템을 지리정보 시스템 즉, GIS(geographic information system)라 하고, 지리정보 시스템이 제공하는 각종 서비스를 GIS 서비스라 하는데, 자원이 제한적인 환경에서는 공간 데이터의 상술한 특성으로 인해 GIS 서비스를 제공하는 데에 많은 제약이 따른다.

예를 들어 자원이 제한적인 환경에서 지리정보 시스템을 운용할 때 공간 데이터 전체를 사용하지 못하고 부분적으로 사용해야 하는 문제가 발생하는 것이다.

이처럼 대용량의 공간 데이터 처리에 문제가 발생함에 따라 GIS 서비스 내용을 간소화시켜야 하는 경우가 발생할 수도 있고, 이는 고객에게 제공하는 GIS 서비스의 품질을 떨어뜨리는 문제를 야기한다.

특히나 컴퓨팅 자원 환경이 열악한 모바일 단말기에서 대용량 공간 데이터를 처리하기에는 자원의 소모 비중이 너무 크기 때문에 다양한 GIS 서비스를 제대로 처리하지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 이로 인해 GIS 서비스를 구성함에 있어서 많은 제약 사항이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 공간 데이터의 크기를 줄이기 위해 압축하는 공간 데이터 압축 장치 및 그 방법과, 그 압축된 공간 데이터를 이용하기 위해 원래의 크기로 복원하는 즉, 압축 해제하는 복원 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공간 데이터 압축 방법은, 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하는 단계와; 상기 판단된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려하여 상기 공간 데이터를 압축하여 저장하기 위한 압축 저장 공간의 크기를 선정하는 단계와; 상기 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려한 플래그 정보를 생성하는 단계와; 상기 생성한 플래그 정보를 상기 선정된 크기를 갖는 압축 저장 공간의 일정 영역에 저장하고, 상기 공간 데이터의 실제 데이터를 상기 압축 저장 공간의 나머지 영역에 저장하는 단계를 포함하여 이루어진다.

또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 압축된 공간 데이터 복원 방법은, 압축 저장 공간에서 플래그 정보가 저장된 위치를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 위치에 있는 플래그 정보를 읽어 공간 데이터에 할당된 압축 저장 공간의 데이터 저장 영역 크기를 판단하는 단계와; 상기 판단한 데이터 저장 영역 크기만큼의 데이터를 읽은 후 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장하면서 공간 데이터를 복원하는 단계를 포함하여 이루어진다.

또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공간 데이터 압축 장치는, 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하는 판단부와; 상기 판단부에서 판단된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려한 플래그 정보를 생성하는 플래그 생성부와; 상기 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려하여 상기 공간 데이터를 압축하여 저장하기 위한 압축 저장 공간의 크기를 선정하는 크기 선정부와; 상기 생성한 플래그 정보를 상기 크기 선정부에서 선정된 크기의 압축 저장 공간의 일정 영역에 저장하고, 상기 공간 데이터의 실제 데이터를 상기 압축 저장 공간의 나머지 영역에 저장하는 압축 저장부를 포함하여 구성된다.

또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 압축된 공간 데이터 복원 장치는, 압축 저장 공간에서 플래그 정보가 저장된 위치를 판단하는 플래그 판단부와; 상기 플래그 판단부에서 판단된 위치에 있는 플래그 정보를 읽어 공간 데이터에 할당된 압축 저장 공간의 데이터 저장 영역 크기를 판단하는 크기 판단부와; 상기 크기 판단부에서 판단한 데이터 저장 영역 크기만큼의 데이터를 읽은 후 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장하면서 공간 데이터를 복원하는 데이터 복원부를 포함하여 구성된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, GIS 서비스 제공시 필요한 공간 데이터의 전체적인 크기를 효과적으로 줄일 수 있다. 이는 모바일 환경에서 부족한 자원을 효과적으로 활용하도록 하여 양질의 GIS 서비스를 제공받을 수 있도록 한다.

또한, 압축으로 인해 공간 데이터의 전체적인 양이 줄어들었기 때문에, 응용 서비스 시스템에서 압축된 데이터를 로딩하는데 걸리는 시간이 줄어들고 이는 해당 압축된 데이터를 복원하는데 걸리는 시간과 상쇄되어 공간 데이터의 이용을 위한 전체적인 시간 지연 문제는 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 데이터 압축 장치의 기능 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 특정점(A,B,C,D)과 각 특정점의 실제 좌표의 일 예를 나타내고 있고,
도 3은 도 2의 각 특정점이 상대 좌표에 따라 변경된 예를 나타낸 도면이고,
도 4는 상대 좌표로 표현한 LineString 타입 데이터의 저장 구조의 일 예들을 나타내고 있고,
도 5는 플래그를 이용한 압축 과정을 통해 데이터가 변경되는 일 예를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 데이터 복원 장치의 기능 블록도이고,
도 7은 데이터가 복원되는 과정을 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 데이터 압축 장치의 제어 흐름도이고,
도 9는 특정점의 좌표가 상대적 좌표 변환을 통해 변환하는 과정을 나타내고 있고,
도 10은 플래그를 이용한 압축 과정을 통해 데이터가 압축되는 상태를 나타내고 있고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 데이터 복원 장치의 제어 흐름도이고,
도 12는 복수 개의 구성 요소들을 포함하는 지도의 일 예를 나타내고 있고,
도 13a 내지 도 13b는 도 12의 각 구성 요소들의 좌표 데이터에 대해 압축한 결과를 나타내는 도면이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공간 데이터 압축 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 기준 선정부(110), 데이터 변경부(120), 고정 크기 저장부(130), 판단부(140), 플래그 생성부(150), 크기 선정부(160), 압축 저장부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

기준 선정부(110)는 정렬된 복수 개의 공간 데이터 중에서 하나의 공간 데이터를 기준 데이터로 선정하는 기능을 수행한다.

여기서 공간 데이터는 GIS(geographic information system) 서비스 제공을 위해 필요한 데이터를 의미하는 것으로 특히 공간의 특정점의 위치를 지정하는 좌표 데이터일 수 있다.

이하에서는 각 공간 데이터는 각 특정점의 좌표 데이터인 것을 일 예로 하여 설명한다.

복수 개의 좌표 데이터는 소정의 순서에 따라 정렬될 수 있는데, 예를 들어 입력된 순서 또는 인접 정도에 따라 정렬될 수 있다. 즉, 정렬되어 있다는 것이 반드시 어떠한 기준에 따라 내림차순 또는 오름차순으로 구성된다는 것만을 의미하는 것이 아니라 일련의 데이터 입력된 순서대로 구성되어 있음을 의미할 수도 있는 것이다.

도 2에는 특정점(A,B,C,D) 및 각 특정점의 좌표 데이터가 표시되어 있는데, 이 경우 정렬 순서는 A,B,C,D로 되어 있을 수 있고, 기준 선정부(110)는 그 중 A 점의 위치 좌표를 기준 데이터로 선정할 수 있다.

데이터 변경부(120)는 기준 선정부(110)에서 선정된 기준 데이터와 다음 순서의 공간 데이터간의 상대적 위치를 고려하여 해당하는 다음 순서의 공간 데이터 즉, 위치 좌표를 변경시키는 기능을 수행한다.

예를 들어 데이터 변경부(120)는 A 점의 위치 좌표와 B 점의 위치 좌표를 이용하여 A 점을 기준으로 한 B 점의 상대적 위치 좌표를 산출하고, 그 산출된 상대적 위치 좌표를 B 점의 위치 좌표로 변경시키는 것이다.

고정 크기 저장부(130)는 데이터 변경부(120)에서 변경시킨 공간 데이터를 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장하는 기능을 수행한다.

예를 들어 고정 크기 저장부(130)는 각 위치 좌표를 즉, X,Y 좌표를 각각 4바이트의 단위 저장 공간에 저장할 수 있다. 이 경우 하나의 특정점의 위치 좌표를 나타내기 위해서는 총 8바이트의 저장 공간이 필요하다.

상술한 과정은 반복적으로 이루어질 수도 있다.

즉, 기준 선정부(110)는 기준 데이터를 순차적으로 재선정하고, 기준 데이터가 재선정될 때마다 데이터 변경부(120)와 고정 크기 저장부(130)가 반복적으로 수행되는 것이다.

예를 들어 기준 선정부(110)는 B 점의 위치 좌표를 기준 데이터로 재선정할 수 있고, 이 경우 데이터 변경부(120)는 B 점과 C 점의 위치 좌표를 이용하여 B 점을 기준으로 한 C 점의 상대적 위치 좌표를 산출하고, 그 산출된 상대적 위치 좌표를 C 점의 위치 좌표로 변경시키는 것이다.

마찬가지로 기준 선정부(110)가 C 점의 위치 좌표를 기준 데이터로 재선정한 경우, 데이터 변경부(120)는 C 점과 D 점의 위치 좌표를 이용하여 C 점을 기준으로 한 D 점의 상대적 위치 좌표를 산출하고, 그 산출된 상대적 위치 좌표를 D 점의 위치 좌표로 변경시킬 수도 있다.

이러한 과정을 거쳐 B,C,D의 위치 좌표가 변경된 예가 도 3에 도시되었다. 여기서 데이터가 변경되지 않은 가장 처음의 A 점 데이터는 제1 기준 데이터라 칭한다.

복수 개의 위치 좌표에 적용되는 경우 절대적 위치 좌표의 크기보다 상대적 위치 좌표의 크기가 작아지는 것은 분명하므로 상술한 과정을 거쳐 전체적인 위치 좌표 데이터의 크기가 줄어드는 것은 분명하다.

도 4는 상대 좌표로 표현한 LineString 타입 데이터의 저장 구조를 나타내고 있다.

도 4(a)를 살펴보면, 첫 번째 바이트의 'code' 필드에는 제1 기준 데이터를 제외한 나머지 점의 데이터들이 저장되는 저장공간의 크기에 대한 정보가 저장되는데, 도 4(a)의 경우에는 4바이트라는 정보가 저장되고, 도 4(b)의 경우에는 2바이트라는 정보가, 또한 도 4(c)의 경우에는 1바이트라는 정보가 저장된다.

즉, 변경된 데이터가 저장되는 단위 저장 공간의 크기가 도 4(a)의 경우에는 4바이트이고, 도 4(b)의 경우에는 2바이트이며, 도 4(c)의 경우에는 1바이트이다.

도 4(a) 내지 도 4(c)에서는 제1 기준 데이터는 모두 4바이트의 크기를 가지고 있다.

도 4(a) 내지 도 4(c)에서 'PointCount' 필드에는 특정점의 개수가 저장된다.

상술한 예에서는 A,B,C 순서대로 기준 데이터로 선정되는 것을 일 예로 하였으나, C,B,A 순서대로 기준 데이터로 선정될 수도 있음은 물론이다.

한편, 판단부(140)는 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장된 공간 데이터 즉, 좌표 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하는 기능을 수행한다.

예를 들어 좌표 데이터가 저장된 단위 저장 공간의 크기가 4바이트인 경우라도 실제 저장된 좌표 데이터의 정수값은 2바이트 크기 이내일 수 있는데, 판단부(140)는 이처럼 단위 저장 공간에 저장된 좌표 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하는 기능을 수행하는 것이다.

플래그 생성부(150)는 판단부(140)에서 판단된 좌표 데이터의 실제 데이터 크기를 고려한 플래그 정보를 생성하는 기능을 수행한다.

여기서 플래그 생성부(150)는 일 예로 2비트를 이용하여 플래그 정보를 생성할 수 있는데, 예를 들어 좌표 데이터의 크기가 6비트 이내인 경우에는 이진수 '00', 좌표 데이터의 크기가 6비트보다 크고 14비트이내인 경우에는 이진수 '01', 좌표 데이터의 크기가 14비트보다 크고 30비트 이내인 경우에는 이진수 '11'인 플래그 정보를 생성할 수 있다.

크기 선정부(160)는 좌표 데이터의 실제 데이터 크기를 고려하여 해당 좌표 데이터를 압축하여 저장하기 위한 압축 저장 공간의 크기를 선정하는 기능을 수행한다.

예를 들어 크기 선정부(160)는 좌표 데이터의 크기가 6비트 이내인 경우에는 1바이트, 좌표 데이터의 크기가 6비트보다 크고 14비트이내인 경우에는 2바이트, 좌표 데이터의 크기가 14비트보다 크고 30비트 이내인 경우에는 4바이트의 압축 저장 공간의 크기를 선정할 수 있다.

압축 저장부(170)는 플래그 생성부(150)에서 생성한 플래그 정보를 크기 선정부(160)에서 선정된 크기의 압축 저장 공간의 일정 영역에 저장하고, 좌표 데이터의 실제 데이터는 압축 저장 공간의 나머지 영역(즉, 플래그 정보가 저장된 후 나머지 영역)에 저장하는 기능을 수행한다.

예를 들어 4바이트의 저장 공간에 좌표 데이터 28, 7850, 510000000 이 저장되어 있었다고 가정하면, 첫 번째 데이터 '28'은 6비트 이내의 값이므로 1바이트의 압축 저장 공간에 플래그 정보'00'과 함께 저장되고, 두 번째 데이터 '7850'은 6비트보다는 크고 14비트보다는 작은 값이므로 2바이트의 압축 저장 공간에 플래그 정보'01'과 함께 저장되고, 세 번째 데이터 '510000000'은 14비트보다는 크고 30비트보다는 작은 값이므로 4바이트의 압축 저장 공간에 플래그 정보 '11'과 함께 저장된다.

즉, 압축 저장 공간의 전체 크기는 플래그 저장 영역 크기와 데이터 저장 영역 크기를 합한 크기에 해당할 수 있는데, 플래그 저장 영역 크기는 2비트에 해당하고, 데이터 저장 영역 크기는 상술한 예에 따르면 데이터에 따라 6비트, 14비트, 30비트에 해당할 수 있으며, 따라서 전체 압축 저장 공간의 크기는 각각 1바이트, 2바이트, 또는 4바이트가 된다.

도 5는 상술한 변환 과정에 따른 결과를 나타내고 있다.

즉, 도 5(a), 도 5(c), 도 5(e)는 모두 4바이트의 저장 공간에 좌표 데이터가 저장되어 있는 상태를 나타내고 있는데, 저장된 좌표 데이터의 크기에 따라 각기 다른 크기의 압축 저장 공간에 좌표 데이터가 저장된 상태가 도 5(b), 도 5(d), 도 5(f)에 나타나 있다.

도 5(b), 도 5(d), 도 5(f)에 도시된 바와 같이 플래그 정보는 압축 저장 공간의 가장 앞부분 일정한 크기(도 5에서는 2비트의 크기)를 갖는 영역에 저장될 수 있다.

이하에서는 상술한 과정에 따라 압축된 좌표 데이터를 복원시키는 장치에 대해서 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이 압축된 공간 데이터 즉, 좌표 데이터를 복원하는 장치는 플래그 판단부(210), 크기 판단부(220), 데이터 복원부(230), 기준 선정부(240), 데이터 변경부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.

플래그 판단부(210)는 압축 저장 공간에서 플래그 정보가 저장된 위치를 판단하는 기능을 수행한다.

예를 들어 플래그 판단부(210)는 도 5(b), 도 5(d), 도 5(f)와 같은 압축 저장 공간에서는 첫 2비트를 플래그 정보가 저장된 위치로 판단하는 기능을 수행한다. 플래그 정보는 반드시 압축 저장 공간에서의 상위 비트에 저장될 필요는 없고 하위 비트에 저장될 수도 있지만, 미리 정해진 크기의 상위 비트에 플래그 정보가 저장되는 것이 바람직하다.

크기 판단부(220)는 플래그 판단부(210)에서 판단된 위치에 있는 플래그 정보를 읽어 공간 데이터에 할당된 압축 저장 공간의 데이터 저장 영역 크기를 판단하는 기능을 수행한다.

예를 들어 도 5(b)에서는 플래그 정보가 '00'이므로 크기 판단부(220)는 데이터 저장 영역 크기가 6비트라고 판단할 수 있고, 도 5(d)에서는 플래그 정보가 '01'이므로 크기 판단부(220)는 데이터 저장 영역 크기가 14비트라고 판단할 수 있으며, 도 5(f)에서는 플래그 정보가 '11'이므로 크기 판단부(220)는 데이터 저장 영역 크기가 30비트라고 판단할 수 있다.

데이터 복원부(230)는 크기 판단부(220)에서 판단한 데이터 저장 영역 크기만큼의 데이터를 읽어 공간 데이터 즉, 좌표 데이터를 복원하는 기능을 수행한다. 이때 좌표 데이터를 복원한다는 것은 데이터 저장 영역 크기만큼의 데이터를 읽어 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장한다는 것을 의미할 수 있다.

여기서 단위 저장 공간의 크기가 4바이트라고 가정하면, 좌표 데이터를 복원한다는 것은 도 5(b)에서 도 5(a)로, 도 5(d)에서 도 5(c)로, 도 5(f)에서 도 5(e)로 변환시키는 것을 의미한다.

도 5(b), 도 5(d), 도 5(f)가 정렬된 일련의 데이터라고 가정하면 도 7(a)와 같이 나타낼 수 있고, 각 좌표 데이터는 상술한 변환에 따라 도 7(b)와 같이 4바이트로 이루어진 단위 저장 공간에 순서대로 저장될 수 있다.

한편, 기준 선정부(240)는 정렬된 복수 개의 공간 데이터 중에서 기준 데이터를 선정하는 기능을 수행하고, 데이터 변경부(250)는 기준 선정부(240)에서 선정된 기준 데이터와 다음 순서의 공간 데이터를 합산한 값에 기초하여 해당하는 다음 순서의 공간 데이터를 변경시키는 기능을 수행한다.

예를 들어 도 3과 같이 복수 개의 좌표 데이터가 있는 경우, 기준 선정부(240)는 가장 앞에 있는 A 점의 데이터를 기준 데이터로 선정하고, 데이터 변경부(250)는 A 점의 좌표 데이터에서 B 점의 좌표 데이터를 합산한 값을 B 점의 새로운 좌표 데이터로 정하는 것이다.

이때 새로 변경된 B 점의 좌표 데이터는 또 다른 기준 데이터로 선정될 수 있고, 이렇게 선정된 B 점의 좌표 데이터는 C 점의 새로운 좌표 데이터를 산출하는 기초 데이터가 될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 데이터 압축 장치의 제어과정을 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서 도 9(a)에 도시된 바와 같은 순서대로 정렬된 좌표 데이터를 참조하는데, 도 9(a)의 각 X 좌표와 Y 좌표는 각각 4바이트 저장 공간에 저장되어 있다고 가정한다. 따라서 A, B, C, D 점의 좌표를 모두 저장하기 위해서는 32바이트가 필요하다.

먼저 공간 데이터 압축 장치는 도 9(a)와 같이 정렬된 복수 개의 좌표 데이터 중에서 하나의 좌표 데이터를 기준 데이터로 선정하는데(단계 S1), 먼저 제일 처음에 있는 A 점의 데이터를 기준 데이터로 선정한다.

다음으로 공간 데이터 압축 장치는 A 점의 좌표 데이터와 다음 순서인 B 점의 좌표 데이터 간의 상대적 위치를 고려하여 B 점의 좌표 데이터를 변경시켜(단계 S3) 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 임시 저장한다(단계 S5). 본 실시예에서 단위 저장 공간은 4바이트라고 가정한다.

이러한 과정은 반복될 수 있는데, 예를 들어 공간 데이터 압축 장치는 변경 전 B 점을 기준 데이터로 선정한 후 그 다음 순서인 C 점의 좌표 데이터를 변경시키고, 이후 변경 전 C 점을 기준 데이터로 선정한 후 그 다음 순서인 D 점의 좌표 데이터를 변경시킬 수 있다.

이렇게 각 좌표 데이터를 변경한 결과가 도 9(b)에 도시되었다.

도 9(a)와 도 9(b)를 비교하면 B, C, D의 좌표로 이용되는 숫자의 크기가 대폭 줄어들었음을 알 수 있다.

이 상태에서 공간 데이터 압축 장치는 도 9(b)에 저장된 좌표 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하고(단계 S7), 그 판단된 좌표 데이터의 실제 데이터 크기를 고려하여 해당 좌표 데이터를 압축하여 저장하기 위한 압축 저장 공간의 크기를 선정한다(단계 S9).

예를 들어 A 점의 각 X 좌표와 Y 좌표를 저장하기 위해 공간 데이터 압축 장치는 각각 4바이트의 압축 저장 공간의 크기를 선정하고, B 점의 경우에는 1바이트를 선정하며, C 점과 D 점의 경우에는 2바이트를 선정한다.

그리고 공간 데이터 압축 장치는 A, B, C, D 각 점 좌표 데이터의 실제 데이터 크기를 고려한 플래그 정보를 생성하는데(단계 S11), 예를 들어 4바이트의 압축 저장 공간이 필요한 A 점의 경우에는 이진수 '11'이라는 플래그 정보를 생성하고, 1바이트의 압축 저장 공간이 필요한 B 점의 경우에는 이진수 '00'이라는 플래그 정보를 생성하며, 2바이트의 압축 저장 공간이 필요한 C, D 점의 경우에는 각각 이진수 '01'이라는 플래그 정보를 생성한다.

이어서 공간 데이터 압축 장치는 생성한 플래그 정보를 앞서 선정된 크기를 갖는 압축 저장 공간의 일정 영역에 저장하고, 공간 데이터의 실제 데이터는 압축 저장 공간의 나머지 영역에 저장한다(단계 S13).

예를 들어, 공간 데이터 압축 장치는 A 점의 경우에는 4바이트의 압축 저장 공간에 '11'이라는 플래그 정보와 함께 '18000000'이라는 실제 데이터를 저장하고, B 점의 경우에는 1바이트의 압축 저장 공간에 '00'이라는 플래그 정보와 함께 '20'이라는 실제 데이터를 저장하며, C 점의 경우에는 2바이트의 압축 저장 공간에 '01'이라는 플래그 정보와 함께 '-8000'이라는 실제 데이터를 저장하고, D 점의 경우에는 2바이트의 압축 저장 공간에 '01'이라는 플래그 정보와 함께 '100'이라는 실제 데이터를 저장한다.

도 10(a)는 도 9(a)의 원래의 각 특정점들의 좌표 데이터에 대한 바이너리 구조를 나타낸 것이고, 도 10(b)는 상술한 과정에 따라 변환된 최종 좌표 데이터에 대한 바이너리 구조를 나타낸 것이다.

도 10(a)와 도 10(b)를 비교하면 각 특정점들의 좌표 데이터를 저장하기 위해서 압축 전에는 총32바이트가 필요하였으나, 압축 후에는 18바이트만 필요함을 알 수 있다. 도 10에서는 특정 점들의 실제 데이터는 편의상 10진수로 표시하였고, 플래그 정보들만 2진수로 표시하였다.

공간 데이터 압축 장치는 모든 좌표 데이터들에 대해서 단계 S1 내지 단계 S5까지의 과정을 수행한 후 그 수행된 결과 데이터 각각에 대해서 단계 S7 내지 단계 S13까지를 수행할 수도 있고, 각 좌표 데이터에 대해서 단계 S1 내지 단계 S13까지의 과정을 한 번에 수행할 수도 있다.

이하에서는 도 11을 참조하여 압축된 공간 데이터 복원 장치의 제어과정을 설명한다.

압축된 공간 데이터 복원 장치의 제어과정은 앞서 설명한 공간 데이터 압축 장치가 수행하는 과정의 역순으로 진행된다.

우선, 공간 데이터 복원 장치는 각 압축 저장 공간에서 플래그 정보가 저장된 위치를 판단한다(단계 S21).

예를 들어 공간 데이터 복원 장치는 압축 저장 공간의 처음의 2 비트를 플래그 정보가 저장된 위치로 판단할 수 있다.

이어서 공간 데이터 복원 장치는 플래그 정보를 읽어 좌표 데이터에 할당된 압축 저장 공간의 데이터 저장 영역 크기를 판단한다(단계 S23). 도 10의 예를 들면 공간 데이터 복원 장치는 처음의 2비트인'11'을 읽고서 좌표 데이터가 저장된 공간을 의미하는 데이터 저장 영역의 크기가 30비트라고 판단할 수 있다.

공간 데이터 복원 장치는 데이터 저장 영역 크기를 판단한 후에는 그 판단한 데이터 저장 영역 크기만큼의 데이터를 읽어 좌표 데이터를 복원한다(단계 S25).

도 10의 예를 들면 공간 데이터 복원 장치는 플래그 저장 영역 크기(즉, 2비트) 이후에 위치하는 30비트 영역에 저장된 데이터를 읽어 소정의 단위 저장 공간(본 실시예에서는 4바이트의 저장 공간)에 임시 저장한다.

이러한 과정은 모든 좌표 데이터에 대해서 반복적으로 수행될 수 있고, 그 결과로 도 9(b)와 같은 테이블이 생성될 수 있다.

이어서 공간 데이터 복원 장치는 정렬된 복수 개의 공간 데이터 중에서 기준 데이터를 선정하고(단계 S27), 그 선정된 기준 데이터와 다음 순서의 좌표 데이터를 합산한 값에 기초하여 해당하는 다음 순서의 좌표 데이터를 변경시키는 과정을 수행한다(단계 S29).

예를 들어 공간 데이터 복원 장치는 도 9(b)의 A 점의 데이터인 (18000000, 18000000)을 기준 데이터로 선정한 후, 그 선정된 기준 데이터와 다음 순서인 B의 좌표 데이터를 합산한 값을 그 B의 새로운 좌표 데이터로 변경할 수 있다. 이에 따라 B 점의 좌표 데이터는 도 9(a)에 도시된 바와 같이 (18000020, 18000030)이 될 수 있다.

다음으로, 공간 데이터 복원 장치는 복원된 B 점의 좌표 데이터를 기준 데이터로 선정한 후, 그 선정된 기준 데이터와 다음 순서인 C의 좌표 데이터를 합산한 값을 그 C의 새로운 좌표 데이터로 변경할 수 있다. 이에 따라 C 점의 새로운 좌표 데이터는 도 9(a)에 도시된 바와 같이 (17992020, 17992030)이 될 수 있다.

마지막으로 공간 데이터 복원 장치는 복원된 C 점의 좌표 데이터를 기준 데이터로 선정한 후, 그 선정된 기준 데이터와 다음 순서인 D의 좌표 데이터를 합산한 값을 그 D의 새로운 좌표 데이터로 변경할 수 있다. 이에 따라 C 점의 새로운 좌표 데이터는 도 9(a)에 도시된 바와 같이 (17992120, 17992100)이 될 수 있다.

이에 따라 최종 변환된 좌표 데이터를 바이너리 구조로 표현하면 도 10(a)와 같다.

이처럼 공간 데이터를 구성하는 각 점들 간의 관계를 이용하여 저장 공간을 줄이고, 또한 좌표 데이터의 실제 크기를 분석하여 저장 공간을 축약하는 방법을 적용함으로써 전체적인 좌표 데이터의 크기를 줄일 수 있다.

도 12는 공간 데이터를 이용하는 지도의 한 형태를 나타낸 것이고, 도 13a 내지 도 13c는 도 12에 표시되는 임의의 구성요소들의 좌표 데이터에 대해 압축을 한 결과를 나타낸 것이다.

도 13a를 살펴보면 159바이트의 원본 데이터가 102바이트의 축약 데이터로 변환되었음을 알 수 있고, 도 13b를 살펴보면 269바이트의 원본 데이터가 166바이트의 축약 데이터로 변환되었음을 알 수 있으며, 도 13c를 살펴보면 179바이트의 원본 데이터가 118바이트의 축약 데이터로 변환되었음을 알 수 있다.

이처럼 대략 34%~40% 가량 공간 데이터의 크기를 줄일 수 있는 효과를 달성할 수 있고, 이는 모바일 단말기 환경에서 자원을 효과적으로 활용하도록 하여 양질의 GIS 서비스를 제공할 수 있도록 한다.

또한, 압축으로 인해 공간 데이터의 전체적인 양이 줄어들었기 때문에, 압축된 데이터를 복원하여 응용 서비스 시스템으로 가져오는 시간이 기존과 동등한 수준으로 제공되어 압축으로 인한 성능 저하 등의 문제가 발생하지 않는 장점도 있다.

한편, 상술한 각 실시예를 수행하는 과정은 소정의 기록 매체(예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한)에 저장된 프로그램에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다.

110 : 기준 선정부 120 : 데이터 변경부
130 : 고정 크기 저장부 140 : 판단부
150 : 플래그 생성부 160 : 크기 선정부
170 : 압축 저장부 210 : 플래그 판단부
220 : 크기 판단부 230 : 복원부
240 : 기준 선정부 250 : 데이터 변경부

Claims

공간 데이터 압축 방법에 있어서,
(a) 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하는 단계와;
(b) 상기 판단된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려하여 상기 공간 데이터를 압축하여 저장하기 위한 압축 저장 공간의 크기를 선정하는 단계와;
(c) 상기 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려한 플래그 정보를 생성하는 단계와;
(d) 상기 생성한 플래그 정보를 상기 선정된 크기를 갖는 압축 저장 공간의 일정 영역에 저장하고, 상기 공간 데이터의 실제 데이터를 상기 압축 저장 공간의 나머지 영역에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 방법.
제1항에 있어서,
상기 플래그 정보는 상기 압축 저장 공간의 가장 앞부분 일정한 크기를 갖는 영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 방법.
제1항에 있어서,
상기 (a) 단계 이전에,
(a1) 정렬된 복수 개의 공간 데이터 중에서 하나의 공간 데이터를 기준 데이터로 선정하는 단계와;
(a2) 상기 기준 데이터와 다음 순서의 공간 데이터간의 상대적 위치를 고려하여 해당하는 다음 순서의 공간 데이터를 변경시키는 단계와;
(a3) 상기 변경시킨 공간 데이터를 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 방법.
제3항에 있어서,
상기 (a3) 단계 이후에 상기 복수 개의 공간 데이터 중에서 기준 데이터를 순차적으로 재선정하는 단계를 더 포함하고,
상기 기준 데이터가 재선정될 때마다 상기 (a2) 단계 내지 상기 (a3) 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 방법.
압축된 공간 데이터 복원 방법에 있어서,
(a) 압축 저장 공간에서 플래그 정보가 저장된 위치를 판단하는 단계와;
(b) 상기 (a) 단계에서 판단된 위치에 있는 플래그 정보를 읽어 공간 데이터에 할당된 압축 저장 공간의 데이터 저장 영역 크기를 판단하는 단계와;
(c) 상기 (b) 단계에서 판단한 데이터 저장 영역 크기만큼의 데이터를 읽은 후 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장하면서 공간 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축된 공간 데이터 복원 방법.
제1항에 있어서,
상기 플래그 정보는 상기 압축 저장 공간의 가장 앞부분 일정한 크기를 갖는 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축된 공간 데이터 복원 방법.
제5항에 있어서,
각각 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 정렬된 복수 개의 공간 데이터 중에서 기준 데이터를 선정하는 단계와;
상기 선정된 기준 데이터와 다음 순서의 공간 데이터를 합산한 값에 기초하여 해당하는 다음 순서의 공간 데이터를 변경시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축된 공간 데이터 복원 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
공간 데이터 압축 장치에 있어서,
기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 판단하는 판단부와;
상기 판단부에서 판단된 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려한 플래그 정보를 생성하는 플래그 생성부와;
상기 공간 데이터의 실제 데이터 크기를 고려하여 상기 공간 데이터를 압축하여 저장하기 위한 압축 저장 공간의 크기를 선정하는 크기 선정부와;
상기 생성한 플래그 정보를 상기 크기 선정부에서 선정된 크기의 압축 저장 공간의 일정 영역에 저장하고, 상기 공간 데이터의 실제 데이터를 상기 압축 저장 공간의 나머지 영역에 저장하는 압축 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 장치.
제9항에 있어서,
상기 플래그 정보는 상기 압축 저장 공간의 가장 앞부분 일정한 크기를 갖는 영역에 저장되는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 장치.
제9항에 있어서,
정렬된 복수 개의 공간 데이터 중에서 하나의 공간 데이터를 기준 데이터로 선정하는 기준 선정부와;
상기 기준 선정부에서 선정된 기준 데이터와 다음 순서의 공간 데이터간의 상대적 위치를 고려하여 해당하는 다음 순서의 공간 데이터를 변경시키는 데이터 변경부와;
상기 데이터 변경부에서 변경시킨 공간 데이터를 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장하는 고정 크기 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 장치.
제11항에 있어서,
상기 기준 선정부는 복수 개의 공간 데이터 중에서 기준 데이터를 순차적으로 재선정하는 단계를 더 포함하고,
상기 데이터 변경부와 상기 고정 크기 저장부는 상기 기준 데이터가 재선정될 때마다 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 공간 데이터 압축 장치.
압축된 공간 데이터 복원 장치에 있어서,
압축 저장 공간에서 플래그 정보가 저장된 위치를 판단하는 플래그 판단부와;
상기 플래그 판단부에서 판단된 위치에 있는 플래그 정보를 읽어 공간 데이터에 할당된 압축 저장 공간의 데이터 저장 영역 크기를 판단하는 크기 판단부와;
상기 크기 판단부에서 판단한 데이터 저장 영역 크기만큼의 데이터를 읽은 후 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 저장하면서 공간 데이터를 복원하는 데이터 복원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축된 공간 데이터 복원 장치.
제13항에 있어서,
상기 플래그 정보는 상기 압축 저장 공간의 가장 앞부분 일정한 크기를 갖는 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축된 공간 데이터 복원 장치.
제13항에 있어서,
각각 기 설정된 크기의 단위 저장 공간에 정렬된 복수 개의 공간 데이터 중에서 기준 데이터를 선정하는 기준 선정부와;
상기 선정된 기준 데이터와 다음 순서의 공간 데이터를 합산한 값에 기초하여 해당하는 다음 순서의 공간 데이터를 변경시키는 데이터 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축된 공간 데이터 복원 장치.