KR20140077779A - Method for image compression using metadata of camera - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a method for reducing an amount of compressed still image data and improving image quality upon compression of a video, using metadata of a camera. The disclosed method comprises the steps of: acquiring an image; analyzing metadata of a camera corresponding to the acquired image to divide each block of the acquired image into one among an out-focused block, a general block, and a focused block; and compressing the acquired image, but adjusting a quantization variable value according to the inputted divided blocks and compressing the acquired image. Therefore, an amount of data can be reduced or image quality can be improved by using metadata of a camera upon compression of an image. In particular, image quality can be improved by removing a screen blocking effect caused by skipping a screen in an out-focused area upon compression of a video.

Description

카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 방법{Method for image compression using metadata of camera}[0001] The present invention relates to an image compression method using metadata of a camera,

본 발명은 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라의 촬영 정보를 활용하여 정지 영상 및 동영상을 포함하는 데이터를 압축하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image compression method using metadata of a camera, and more particularly, to a method of compressing data including a still image and a moving image by utilizing photographing information of a camera.

정지영상을 압축하기 위해 사용하는 JPEG 및 JPEG2000 알고리즘은 일반적으로 화면내 인접화소간의 값이 거의 비슷하기 때문에, 즉 상관관계가 높기 때문에 화면내의 공간적 상관관계를 이용하여 정보를 압축한다. JPEG and JPEG2000 algorithms used for compressing still images generally compress information by using spatial correlation in the screen because the values of adjacent pixels in the screen are almost similar, that is, the correlation is high.

JPEG 및 JPEG2000 압축기는 들어오는 영상을 8x8 블록 혹은 전체 영역에 DCT 및 Wavelet 변환을 수행한다.The JPEG and JPEG2000 compressors perform DCT and wavelet transform on the incoming image in 8x8 blocks or whole area.

동영상을 압축하기 위해 사용하는 MPEG-2, H.264, HEVC 등은 화면내의 공간적 상관관계 뿐만 아니라 화면내의 시간적 상관관계를 이용하여 정보를 압축한다. 동영상 압축기는 데이터량을 줄이기 위해 해당하는 블록이 참조하는 화면내에서 비슷한 블록이 있는 경우에 해당 블록을 복사하는 화면 스킵 방법을 사용한다.MPEG-2, H.264, and HEVC, which are used to compress moving pictures, compress information using not only spatial correlation within the screen but also temporal correlation within the screen. In order to reduce the amount of data, the moving picture compressor uses a screen skip method of copying a corresponding block when there is a similar block in the screen referenced by the corresponding block.

요즘은 카메라 성능 및 촬영 기법이 향상됨에 따라 동영상에 특정 부분은 강조하고 다른 부분은 희미하게 촬영하는 장면이 많이 나온다. 하지만, 기존의 압축기는 영상 자체만을 부호화하기 때문에 정지영상의 경우에는 같은 화질로 나오고, 동영상의 경우에는 화면 스킵이 자주 발생하여 실제 부호화한 후에 영상은 희미하게 촬영된 블록에서 깨지는 현상이 발생한다.Nowadays, as camera performance and shooting techniques are improved, there are many scenes in which a part of the video is emphasized and the other part is faintly photographed. However, since the existing compressors only encode the image itself, the same image quality is obtained in the case of a still image, and a skip occurs frequently in the case of a moving image, so that after the actual coding, the image is blurred in a blurred block.

대한민국 등록특허 10-0513061호(카메라 영상 압축 방법)에는 영상 데이터를 저장하는 데 있어서, 단계적인 압축을 통하여 영상 데이터의 저장 용량을 줄일 수 있는 카메라 영상 압축 방법이 개시되어 있다. 그 대한민국 등록특허 10-0513061호에 개시된 발명은 카메라 영상 데이터 저장에 있어서, 영상 데이터를 복수개의 인코더를 이용하여 순차적으로 단위 압축을 하는 동시에 각 인코더별 고유 특성값을 생성하여 최종 압축값 및 고유 특성값 만을 메모리에 저장함으로써, 종래의 픽셀 마다 복수개의 비트를 할당하여 전송/저장하는 것에 비하여 영상 데이터의 저장 용량을 획기적으로 줄인다.Korean Patent No. 10-0513061 (Camera Image Compression Method) discloses a camera image compression method capable of reducing the storage capacity of image data through stepwise compression in storing image data. The invention disclosed in Korean Patent No. 10-0513061 discloses a technique of storing camera image data by sequentially performing unit compression of image data using a plurality of encoders and generating unique characteristic values for respective encoders, By storing only the values in the memory, the storage capacity of the video data is drastically reduced as compared with a case where a plurality of bits are allocated and transmitted / stored in each conventional pixel.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 카메라 메타데이터를 활용하여 정지영상 압축 데이터량을 줄이고, 동영상 압축시 화질을 개선할 수 있는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method for reducing the amount of still image compression data using camera metadata and improving picture quality during moving picture compression.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 방법은, 카메라부가, 영상을 획득하는 단계; 분석부가, 상기 획득한 영상에 상응하는 카메라 메타데이터를 분석하여 상기 획득한 영상의 블록별로 아웃-포커스된 블록, 일반 블록, 및 포커스된 블록중의 어느 한 블록으로 구분하는 단계; 및 압축부가, 상기 획득한 영상을 압축하되, 상기 구분되어 입력되는 블록별로 양자화변수값을 조정하여 압축하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of compressing an image using metadata of a camera, the method comprising: acquiring an image; Analyzing the camera metadata corresponding to the acquired image and classifying the acquired image into one of an out-focused block, a general block, and a focused block for each block of the acquired image; And compressing the compressed image by compressing the obtained image, and adjusting and adjusting a quantization parameter value for each of the separately inputted blocks.

카메라 메타데이터는 카메라 렌즈정보, 셔터스피드, 조리개값 등과 같은 카메라 노출 정보를 포함한다.The camera metadata includes camera exposure information such as camera lens information, shutter speed, aperture value, and the like.

바람직하게, 상기 압축하는 단계는, 상기 구분되어 입력되는 블록이 아웃-포커스된 블록이면 해당 블록이 정지영상인 경우에는 양자화변수값을 전체화면에 적용된 양자화변수값보다 높은 값을 적용하고, 해당 블록이 동영상인 경우에는 해당 블록에 대한 화면 건너뜀을 방지하고 양자화변수값은 처음 할당된 값보다 높은 값을 적용한다.Preferably, in the compressing step, if the block input from the block is an out-focused block, if the block is a still image, a value higher than a quantization parameter value applied to the entire screen is applied to the quantization parameter, In the case of this moving picture, the screen is skipped for the block and the quantization parameter value is higher than the initially assigned value.

상기 압축하는 단계는, 상기 구분되어 입력되는 블록이 일반 블록이면 해당 블록이 정지영상인 경우에는 전체화면에 적용된 양자화변수값을 그대로 적용하고, 해당 블록이 동영상인 경우에는 상기 정지영상인 경우에 적용한 양자화변수값을 그대로 적용한다.Wherein the compressing step applies the quantization parameter value applied to the entire screen as it is when the block is a still block and the still image if the corresponding block is a moving picture, Apply the quantization parameter values as they are.

상기 압축하는 단계는, 상기 구분되어 입력되는 블록이 포커스된 블록이면 해당 블록이 정지영상인 경우에는 전체화면에 적용된 양자화변수값보다 낮은 값을 적용하고, 해당 블록이 영상인 경우에는 화면 건너뜀을 방지하거나 화면 건너뜀이 발생할 수 있는 확률을 줄인다.Wherein the compressing step applies a lower value than the quantization parameter value applied to the entire screen when the divided block is a focused block and the screen is skipped when the block is a still image, Or reduce the probability of screen skipping.

이러한 구성의 본 발명에 따르면, 영상을 압축할 때 카메라 메타데이터를 활용하기 때문에 데이터량을 줄이거나 화질을 높일 수 있는 효과가 있다. According to the present invention having such a configuration, since the camera metadata is utilized when compressing an image, the data amount can be reduced or the image quality can be improved.

특히, 동영상을 압축하는 경우에 아웃-포커스(out-focus)된 영역에서 화면 건너뜀으로 인한 화면 블록킹 현상을 제거하여 화질을 개선하는 효과가 있다. Particularly, there is an effect of improving image quality by eliminating a screen blocking phenomenon due to skipping of a screen in an out-focused area when moving images are compressed.

또한, 본 발명은 화면이 블록으로 나뉘어 인코딩되는 모든 압축 방식에 적용가능하다는 장점이 있다. In addition, the present invention is advantageous in that it is applicable to all compression schemes in which a screen is divided into blocks and encoded.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 방법을 설명하는 플로우차트이다.1 is a configuration diagram of an image compressing apparatus using metadata of a camera according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an image compression method using metadata of a camera according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, an image compression method using metadata of a camera according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an image compressing apparatus using metadata of a camera according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 장치는 카메라 메타데이터 저장부(10), 카메라부(20), 분석부(30), 및 압축부(40)를 포함한다.An image compression apparatus using metadata of a camera according to an embodiment of the present invention includes a camera metadata storage unit 10, a camera unit 20, an analysis unit 30, and a compression unit 40.

카메라 메타데이터 저장부(10)는 다수의 카메라 메타데이터를 저장한다. 다수의 카메라 메타데이터의 각각은 카메라별로의 카메라 메타데이터이다. 예를 들어, 카메라 메타데이터는 카메라 렌즈정보, 셔터스피드, 조리개값 등과 같은 카메라 노출 정보를 포함한다.The camera metadata storage unit 10 stores a plurality of camera metadata. Each of the plurality of camera metadata is camera metadata for each camera. For example, the camera metadata includes camera exposure information such as camera lens information, shutter speed, aperture value, and the like.

카메라부(20)는 영상을 획득한다. 카메라부(20)는 영상 정보를 분석부(30)에게로 전달한다.The camera unit 20 acquires an image. The camera unit 20 transmits the image information to the analysis unit 30.

분석부(30)는 카메라부(20)로부터 영상 정보를 입력받게 됨에 따라, 카메라 메타데이터 저장부(10)를 근거로 해당 영상 정보를 획득한 카메라(즉, 현재 입력되고 있는 영상을 촬영한 카메라)의 카메라 메타데이터를 분석한다. 그리고, 분석부(30)는 분석 결과를 근거로 상기 카메라부(20)로부터의 영상의 블록별로 아웃-포커스(out-focus)된 희미한 블록, 일반 블록, 및 포커스(focus)된 블록중의 어느 한 블록으로 구분한다.The analysis unit 30 receives the image information from the camera unit 20 and outputs the image information to the camera that has acquired the image information based on the camera metadata storage unit 10 ) Is analyzed. The analyzer 30 analyzes the out of focus of the image block from the camera unit 20 based on the analysis result to determine which of the faint block, It is divided into one block.

압축부(40)는 정지영상 혹은 동영상을 압축한다. 정지영상을 압축하는 경우에는 카메라 메타데이터를 활용하여 블록별 양자화변수값을 결정하고, 동영상을 압축하는 경우에는 블록별 양자화변수값 및 화면 건너뜀을 결정한다. 다시 말해서, 압축부(40)는 카메라부(20)로부터의 영상(정지영상 또는 동영상)을 압축하되, 분석부(30)에 의해 구분되어 입력되는 해당 영상의 블록별로 양자화변수값을 조정하여 압축한다.
The compression unit 40 compresses the still image or moving image. In the case of compressing a still image, a quantization parameter value for each block is determined using camera metadata, and in case of compressing a moving image, a block quantization parameter value and a screen skip are determined. In other words, the compression unit 40 compresses the image (still image or moving image) from the camera unit 20, and adjusts the quantization parameter value for each block of the corresponding image input by the analysis unit 30, do.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 방법을 설명하는 플로우차트이다.2 is a flowchart illustrating an image compression method using metadata of a camera according to an embodiment of the present invention.

먼저, 카메라부(20)를 통해 영상을 입력받는다(S10). 카메라부(20)에서 촬영된 영상은 분석부(30)에게로 전송된다.First, an image is inputted through the camera unit 20 (S10). The image photographed by the camera unit 20 is transmitted to the analyzer 30.

분석부(30)는 현재 입력된 영상을 촬영한 카메라 메타데이터를 분석한다(S12). 즉, 분석부(30)는 카메라부(20)로부터 영상 정보를 입력받게 됨에 따라, 카메라 메타데이터 저장부(10)를 근거로 해당 영상 정보를 획득한 카메라(즉, 현재 입력되고 있는 영상을 촬영한 카메라)의 카메라 메타데이터를 분석한다. The analyzer 30 analyzes camera metadata of the currently input image (S12). That is, the analyzing unit 30 receives the image information from the camera unit 20, and accordingly acquires the image information based on the camera metadata storage unit 10 (i.e., One camera) is analyzed.

그리고, 분석부(30)는 분석 결과를 근거로 카메라부(20)로부터의 영상의 블록별로 아웃-포커스(out-focus)된 희미한 블록, 일반 블록, 및 포커스(focus)된 블록중의 어느 한 블록으로 구분(결정)한다(S14). 그 구분된 블록 정보는 압축부(40)에게로 보내진다.The analyzer 30 analyzes the result of the analysis to determine whether any of the blurred blocks, the general blocks, and the focused blocks out-focused for each block of the image from the camera unit 20 (Determined) (block S14). The divided block information is sent to the compression unit 40.

그에 따라, 압축부(40)는 그 구분된 블록 정보에 따라 현재 블록이 어느 블록에 해당하는지 판단한다(S16).Accordingly, the compression unit 40 determines which block the current block corresponds to according to the divided block information (S16).

그리고 나서, 압축부(40)는 그 판단 결과에 따라 해당 영상의 블록별로 양자화변수값을 조정하여 압축한다. Then, the compression unit 40 adjusts the quantization parameter value for each block of the image according to the determination result, and compresses the quantized value.

다시 말해서, 현재 블록이 아웃-포커스(out-focus)된 희미한 블록인 경우에는 정지영상인 경우에 양자화변수값을 전체화면에 적용된 양자화변수 값보다 높은 값을 적용하여 압축을 수행한다. 동영상의 경우에는 화면이 희미하기 때문에 일반적으로는 화면 건너뜀 현상이 발생할 가능성이 높으므로, 화면 건너뜀으로 인한 블록킹 현상을 없애기 위해 해당 블록에 대한 강제로 화면 건너뜀을 방지하고 양자화변수값은 처음 할당된 값보다 높은 값을 적용하여 압축을 수행한다(S18).In other words, when the current block is a blurred block out-focused, the compression is performed by applying a quantization parameter value higher than a quantization parameter value applied to the entire screen in the case of a still image. In the case of moving pictures, since the screen is blurred, there is a high possibility that the screen skip phenomenon generally occurs. Therefore, in order to eliminate the blocking phenomenon due to skipping of the screen, the skip of the screen is forcibly prevented, Compression is performed by applying a value higher than the assigned value (S18).

한편, 현재 블록이 일반 블록인 경우에는 정지영상 및 동영상 모두에 대해 전체화면에 적용된 양자화변수값을 그대로 적용하여 압축을 수행한다(S20).On the other hand, when the current block is a normal block, compression is performed by applying the quantization parameter values applied to the entire screen to both the still image and the moving image as they are (S20).

한편, 현재 블록이 포커스(focus)된 블록인 경우에는 정지영상의 경우에 보다 선명한 영상을 제공하기 위해 전체화면에 적용된 양자화변수값보다 낮은 값을 적용하여 압축을 수행한다. 동영상의 경우에는 화면 건너뜀을 방지하거나 화면 건너뜀이 발생할 수 있는 확률을 최소화하여 압축을 수행한다(S22).On the other hand, when the current block is a focused block, compression is performed by applying a value lower than a quantization parameter applied to the entire screen in order to provide a clearer image in the case of a still image. In the case of a moving picture, the compression is performed by minimizing the possibility of skipping the screen or skipping the screen (S22).

이와 같이 모든 블록에 대해 인코딩을 수행한 후에 끝낸다.Thus, all blocks are encoded and then ended.

이와 같이, 부호화시 카메라 초점 위치 등의 카메라 정보를 이용하여 부호화하면 압축 데이터량을 줄이거나 화질을 개선시킬 수 있다.
As described above, when encoding is performed using camera information such as a camera focus position, the amount of compressed data can be reduced or the image quality can be improved.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. You must see.

10 : 카메라 메타데이터 저장부 20 : 카메라부
30 : 분석부 40 : 압축부10: camera metadata storage unit 20: camera unit
30: Analysis section 40: Compression section

Claims (1)

카메라부가, 영상을 획득하는 단계;
분석부가, 상기 획득한 영상에 상응하는 카메라 메타데이터를 분석하여 상기 획득한 영상의 블록별로 아웃-포커스된 블록, 일반 블록, 및 포커스된 블록중의 어느 한 블록으로 구분하는 단계; 및
압축부가, 상기 획득한 영상을 압축하되, 상기 구분되어 입력되는 블록별로 양자화변수값을 조정하여 압축하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라의 메타 데이터를 이용한 영상 압축 방법.
Acquiring an image of a camera;
Analyzing the camera metadata corresponding to the acquired image and classifying the acquired image into one of an out-focused block, a general block, and a focused block for each block of the acquired image; And
And compressing the obtained image by adjusting a quantization parameter value for each of the separately input blocks, and compressing the compressed image.
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