KR20200094363A - 이미지 파일의 픽셀 변환을 통한 압축율 향상 방법 및 시스템 - Google Patents

이미지 파일의 픽셀 변환을 통한 압축율 향상 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

이미지 파일의 픽셀 변환을 통한 압축율 향상 방법 및 시스템이 개시된다. 이미지 압축 방법은, 압축 대상이 되는 이미지 파일을 파싱하는 단계; 및 상기 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 무시하여 압축하는 단계를 포함한다.

Description

이미지 파일의 픽셀 변환을 통한 압축율 향상 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR IMPROVING COMPRESSION RATIO THROUGH PIXEL CONVERSION OF IMAGE FILE}
아래의 설명은 이미지 파일을 압축하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 이미지는 이미지 내의 화소(pixel) 각각에 대한 정보를 필요로 하기 때문에 포토그래픽 이미지 또는 그와 유사한 그래픽 이미지는 용량이 큰 파일들로 간주된다.
이러한 포토그래픽 이미지 또는 그와 유사한 그래픽 이미지는 1MByte 이상의 저장 공간이 필요하고, 전송률이 낮은 통신망을 이용할 경우 상당한 전송 시간을 필요로 한다.
최근 몇 년간 이미지를 저장하기에 필요로 하는 저장 공간의 양을 줄이고 전송 시간을 줄이기 위해서 이미지를 압축하는 기술들이 개발되고 있다.
이미지 압축 기법은 손실 압축 기법(loss compression method)과 비손실 압축 기법(lossless compression method)로 나누어지며, 이러한 압축 기법은 공간적, 시간적, 확률적 중복성들을 제거함으로써 이미지를 압축할 수 있다.
이미지 압축 기술의 일례로서, 한국 등록특허공보 제10-0385865호(등록일 2003년 05월 19일)에는 퍼스널 컴퓨터의 범용직렬버스 인터페이스에 접속하여 사용자는 USB 카메라 등에 이용되는 이미지 압축 기술이 개시되어 있다.
이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 마스킹하는 픽셀 변환을 통해 이미지 파일을 압축하는 방법 및 시스템을 제공한다.
이미지 파일의 블록 간의 픽셀 차이를 이용한 픽셀 변환을 통해 이미지 파일을 압축하는 방법 및 시스템을 제공한다.
컴퓨터 시스템에서 실행되는 이미지 압축 방법에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은 메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 이미지 압축 방법은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 압축 대상이 되는 이미지 파일을 파싱하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 무시하여 압축하는 단계를 포함하는 이미지 압축 방법을 제공한다.
일 측면에 따르면, 상기 압축하는 단계는, 상기 이미지 파일의 각 픽셀을 바이트 단위로 변환하는 단계; 및 각 픽셀 값을 나타내는 바이트의 일부 비트를 마스킹하여 해당 픽셀 값을 조작하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 조작하는 단계는, 각 픽셀에 대해 R값, G값, B값을 각각 조작할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 압축하는 단계는, 각 픽셀 값을 나타내는 바이트에서 최하위 비트(least significant bit)를 기준으로 일정 개수의 비트를 마스킹하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 압축하는 단계는, 각 픽셀 값의 체계를 이진수로 변환한 후 상기 이진수의 최하위 비트부터 일정 개수의 비트를 0으로 마스킹하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 일정 개수는 일정 수준의 이미지 품질을 보장하는 실험 값으로 결정될 수 있다.
상기한 이미지 압축 방법을 상기 컴퓨터 시스템에 실행시키기 위해 비-일시적인 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
컴퓨터 시스템에 있어서, 메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 압축 대상이 되는 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 조작하여 픽셀 변환을 수행하는 픽셀 변환부; 및 상기 픽셀 변환이 완료된 이미지 파일을 정해진 포맷으로 저장하는 이미지 저장부를 포함하는 컴퓨터 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 마스킹하는 픽셀 변환을 통해 이미지 파일을 압축함으로써 이미지 압축율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 이미지 파일의 블록 간의 픽셀 차이를 이용한 픽셀 변환을 통해 이미지 파일을 압축함으로써 이미지 압축율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서 컴퓨터 시스템의 내부 구성의 일례를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템이 수행할 수 있는 이미지 압축 방법의 일 예를 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서 이미지 파일의 각 픽셀 값을 변환하는 과정의 예시를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템이 수행할 수 있는 이미지 압축 방법의 다른 예를 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서 이미지 파일을 블록 단위로 나누는 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서 블록 간의 픽셀 차이 값을 계산하는 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 9는 LUT(look up table) 파일의 예시를 도시한 것이다.
도 10은 원본 이미지 파일과 픽셀 변환이 이루어진 이미지 파일을 비교하기 위한 예시 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예들은 이미지 파일을 압축하는 기술에 관한 것이다.
본 명세서에서 구체적으로 개시되는 것들을 포함하는 실시예들은 이미지 파일의 픽셀 변환을 통한 이미지 압축 기술을 제공할 수 있고, 이를 통해 이미지 압축율, 이미지 품질 보장, 저장 공간 절약, 비용 절감 등의 측면에 있어서 상당한 장점들을 달성한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서 컴퓨터 시스템의 내부 구성의 일례를 설명하기 위한 블록도이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 이미지 압축 시스템이 도 1의 컴퓨터 시스템(100)을 통해 구현될 수 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 컴퓨터 시스템(100)은 이미지 압축 방법을 실행하기 위한 구성요소로서 프로세서(110), 메모리(120), 영구 저장 장치(130), 버스(140), 입출력 인터페이스(150) 및 네트워크 인터페이스(160)를 포함할 수 있다.
프로세서(110)는 이미지 압축을 위한 구성요소로서 명령어들의 시퀀스를 처리할 수 있는 임의의 장치를 포함하거나 그의 일부일 수 있다. 프로세서(110)는 예를 들어 컴퓨터 프로세서, 이동 장치 또는 다른 전자 장치 내의 프로세서 및/또는 디지털 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 예를 들어, 서버 컴퓨팅 디바이스, 서버 컴퓨터, 일련의 서버 컴퓨터들, 서버 팜, 클라우드 컴퓨터, 컨텐츠 플랫폼 등에 포함될 수 있다. 프로세서(110)는 버스(140)를 통해 메모리(120)에 접속될 수 있다.
메모리(120)는 컴퓨터 시스템(100)에 의해 사용되거나 그에 의해 출력되는 정보를 저장하기 위한 휘발성 메모리, 영구, 가상 또는 기타 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 및/또는 다이내믹 RAM(DRAM: dynamic RAM)을 포함할 수 있다. 메모리(120)는 컴퓨터 시스템(100)의 상태 정보와 같은 임의의 정보를 저장하는 데 사용될 수 있다. 메모리(120)는 예를 들어 이미지 압축을 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 시스템(100)의 명령어들을 저장하는 데에도 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(100)은 필요에 따라 또는 적절한 경우에 하나 이상의 프로세서(110)를 포함할 수 있다.
버스(140)는 컴퓨터 시스템(100)의 다양한 컴포넌트들 사이의 상호작용을 가능하게 하는 통신 기반 구조를 포함할 수 있다. 버스(140)는 예를 들어 컴퓨터 시스템(100)의 컴포넌트들 사이에, 예를 들어 프로세서(110)와 메모리(120) 사이에 데이터를 운반할 수 있다. 버스(140)는 컴퓨터 시스템(100)의 컴포넌트들 간의 무선 및/또는 유선 통신 매체를 포함할 수 있으며, 병렬, 직렬 또는 다른 토폴로지 배열들을 포함할 수 있다.
영구 저장 장치(130)는 (예를 들어, 메모리(120)에 비해) 소정의 연장된 기간 동안 데이터를 저장하기 위해 컴퓨터 시스템(100)에 의해 사용되는 바와 같은 메모리 또는 다른 영구 저장 장치와 같은 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 영구 저장 장치(130)는 컴퓨터 시스템(100) 내의 프로세서(110)에 의해 사용되는 바와 같은 비휘발성 메인 메모리를 포함할 수 있다. 영구 저장 장치(130)는 예를 들어 플래시 메모리, 하드 디스크, 광 디스크 또는 다른 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(150)는 키보드, 마우스, 음성 명령 입력, 디스플레이 또는 다른 입력 또는 출력 장치에 대한 인터페이스들을 포함할 수 있다. 구성 명령들 및/또는 이미지 압축을 위한 입력이 입출력 인터페이스(150)를 통해 수신될 수 있다.
네트워크 인터페이스(160)는 근거리 네트워크 또는 인터넷과 같은 네트워크들에 대한 하나 이상의 인터페이스를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(160)는 유선 또는 무선 접속들에 대한 인터페이스들을 포함할 수 있다. 구성 명령들 및/또는 이미지 압축을 위한 입력이 네트워크 인터페이스(160)를 통해 수신될 수 있다.
또한, 다른 실시예들에서 컴퓨터 시스템(100)은 도 1의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(100)은 상술한 입출력 인터페이스(150)와 연결되는 입출력 장치들 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라, 각종 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다.
본 실시예들은 이미지 파일을 압축하는 기술에 관한 것으로, PNG나 JPG 등에서 이미지 압축 기술을 사용하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프로세서(110)는 픽셀 변환부(210), 및 이미지 저장부(220)를 포함할 수 있다. 픽셀 변환부(210)는 실시예에 따라서 픽셀 마스킹부(211)와 픽셀차 계산부(212) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 프로세서(110)의 구성요소들은 적어도 하나의 프로그램 코드에 의해 제공되는 제어 명령에 따라 프로세서(110)에 의해 수행되는 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)가 이미지 파일의 각 픽셀 값을 변환하도록 컴퓨터 시스템(100)을 제어하기 위해 동작하는 기능적 표현으로서 픽셀 변환부(210)가 사용될 수 있다. 프로세서(110) 및 프로세서(110)의 구성요소들은 이하의 이미지 압축 방법이 포함하는 단계들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110) 및 프로세서(110)의 구성요소들은 메모리(120)가 포함하는 운영체제의 코드와 상술한 적어도 하나의 프로그램 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 프로그램 코드는 이미지 압축 방법을 처리하기 위해 구현된 프로그램의 코드에 대응될 수 있다.
도 3과 도 5의 이미지 압축 방법은 도시된 순서대로 발생하지 않을 수 있으며, 단계들 중 일부가 생략되거나 추가의 과정이 더 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템이 수행할 수 있는 이미지 압축 방법의 일 예를 도시한 순서도이다.
본 실시예는 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 마스킹하는 방식의 픽셀 변환을 통해 이미지 압축율을 향상시킬 수 있다.
단계(S310)에서 프로세서(110)는 이미지 압축 방법을 위한 프로그램 파일에 저장된 프로그램 코드를 메모리(120)에 로딩할 수 있다. 예를 들어, 이미지 압축 방법을 위한 프로그램 파일은 도 1을 통해 설명한 영구 저장 장치(130)에 저장되어 있을 수 있고, 프로세서(110)는 버스를 통해 영구 저장 장치(130)에 저장된 프로그램 파일로부터 프로그램 코드가 메모리(120)에 로딩되도록 컴퓨터 시스템(110)을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(110) 및 프로세서(110)가 포함하는 픽셀 마스킹부(211), 및 이미지 저장부(220) 각각은 메모리(120)에 로딩된 프로그램 코드 중 대응하는 부분의 명령을 실행하여 이후 단계들(S320 내지 S340)을 실행하기 위한 프로세서(110)의 서로 다른 기능적 표현들일 수 있다. 단계들(S320 내지 S340)의 실행을 위해, 프로세서(110) 및 프로세서(110)의 구성요소들은 직접 제어 명령에 따른 연산을 처리하거나 또는 컴퓨터 시스템(100)을 제어할 수 있다.
단계(S320)에서 픽셀 마스킹부(211)는 압축 대상에 해당되는 이미지 파일(예컨대, PNG 파일 등)을 파싱한 후 각 픽셀을 바이트 단위로 변환할 수 있다. 다시 말해, 픽셀 마스킹부(211)는 이미지 파일의 각 픽셀을 파싱하여 픽셀 하나하나를 읽어 각 픽셀을 바이트 단위로 변환할 수 있다.
단계(S330)에서 픽셀 마스킹부(211)는 이미지 파일의 각 픽셀 별로 해당 픽셀을 나타내는 바이트의 일부 비트를 마스킹하여 픽셀 변환을 수행할 수 있다. 픽셀 마스킹부(211)는 일부 비트를 무시하는 이미지 필터를 만들어 이를 통해 이미지 파일의 데이터 크기를 줄일 수 있다. 일례로, 픽셀 마스킹부(211)는 각 픽셀의 바이트에 대해 최하위 비트(least significant bit)를 기준으로 사전에 정해진 개수(n개)의 비트를 모두 0으로 마스킹할 수 있다. 이때, 마스킹을 적용하기 위한 비트 개수(n개)는 실험에 의해 결정되는 것으로, 이미지 열화를 막고 일정 수준의 이미지 품질을 보장할 수 있는 정도로 결정될 수 있으며, 예를 들어 1비트 내지 2비트로 적용할 수 있다.
압축 대상인 이미지 파일이 RGB 포맷인 경우 픽셀의 R값, G값, B값에 대해 각각 픽셀 변환을 수행할 수 있다. RGB 포맷에 한정되는 것은 아니며, 알파값을 포함하는 ARGB 등 다양한 포맷의 이미지 파일을 적용 대상으로 할 수 있다.
도 4는 각 픽셀의 RGB값을 변환하는 과정의 예시를 도시한 것이다.
각 픽셀의 R값, G값, B값이 각각 1바이트로 표현된다.
도 4를 참조하면, 한 픽셀의 R값 '30'을 변환하고자 하는 경우, 먼저 R값 '30'을 이진수로 변환하게 되는데, '30'을 이진수로 표현하면 '00011110'이 된다. 이때, '00011110'에서 최하위 비트부터 2개의 비트에 해당되는 '10'을 무시하면 '00011100'이 되고, '00011100'을 다시 10진수로 변환하면 '28'이 된다. 이러한 과정을 통해, 기존 R값 '30'을 '28'로 변환할 수 있다.
상기한 방식의 픽셀 변환 과정을 이미지 파일의 전체 픽셀에 대해 모두 수행할 수 있다.
다시 도 3에서, 단계(S340)에서 이미지 저장부(220)는 이미지 파일의 픽셀 변환이 완료되면 해당 이미지 파일을 정해진 포맷으로 저장할 수 있다. 이때, 이미지 저장부(220)는 이미지 파일을 PNG 파일로 저장할 수 있다.
본 발명에서는 이미지 파일의 각 픽셀에 대해 일부 비트를 무시하는 방식으로 픽셀 값을 조작하여 PNG로 저장함으로써 데이터 크기를 줄일 수 있다. PNG 파일에서 정의하는 동일한 압축 방식을 사용하더라도 픽셀 변환을 통해서 원본 파일의 픽셀보다 공통된 비트, 즉 동일한 값이 많아지면서 결과적으로 이미지 압축율이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템이 수행할 수 있는 이미지 압축 방법의 다른 예를 도시한 순서도이다.
본 실시예는 이미지 파일의 블록 간의 픽셀 차이를 이용한 픽셀 변환을 통해 이미지 압축율을 향상시킬 수 있다.
단계(S510)에서 프로세서(110)는 이미지 압축 방법을 위한 프로그램 파일에 저장된 프로그램 코드를 메모리(120)에 로딩할 수 있다. 예를 들어, 이미지 압축 방법을 위한 프로그램 파일은 도 1을 통해 설명한 영구 저장 장치(130)에 저장되어 있을 수 있고, 프로세서(110)는 버스를 통해 영구 저장 장치(130)에 저장된 프로그램 파일로부터 프로그램 코드가 메모리(120)에 로딩되도록 컴퓨터 시스템(110)을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(110) 및 프로세서(110)가 포함하는 픽셀차 계산부(212), 및 이미지 저장부(220) 각각은 메모리(120)에 로딩된 프로그램 코드 중 대응하는 부분의 명령을 실행하여 이후 단계들(S520 내지 S550)을 실행하기 위한 프로세서(110)의 서로 다른 기능적 표현들일 수 있다. 단계들(S520 내지 S550)의 실행을 위해, 프로세서(110) 및 프로세서(110)의 구성요소들은 직접 제어 명령에 따른 연산을 처리하거나 또는 컴퓨터 시스템(100)을 제어할 수 있다.
단계(S520)에서 픽셀차 계산부(212)는 압축 대상에 해당되는 이미지 파일(예컨대, PNG 파일 등)을 파싱한 후 각 픽셀을 바이트 단위로 변환할 수 있다. 다시 말해, 픽셀차 계산부(212)는 이미지 파일의 각 픽셀을 파싱하여 픽셀 하나하나를 읽어 각 픽셀을 바이트 단위로 변환할 수 있다.
단계(S530)에서 픽셀차 계산부(212)는 이미지 파일을 여러 개의 블록으로 나눌 수 있다. 이때, 픽셀차 계산부(212)는 이미지 파일의 각 픽셀을 동일한 크기의 블록 단위로 묶어 해당 이미지 파일을 여러 개의 블록으로 구분할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이 블록 단위(601)를 M×L(이때, M=L, 혹은 M≠L)개의 픽셀 크기로 정의할 수 있으며, 이미지 파일(600)을 M×L개의 픽셀을 가진 복수 개의 블록(601)으로 나눌 수 있다.
다시 도 5에서, 단계(S540)에서 픽셀차 계산부(212)는 이미지 파일에 대해 블록 간의 픽셀 차이 값을 이용하여 픽셀 변환을 수행할 수 있다. 픽셀차 계산부(212)는 하나의 블록의 픽셀 값에 대해 다른 블록의 같은 위치의 픽셀 값과의 차이를 계산하여 해당 픽셀 값을 계산된 픽셀 차이 값으로 대체함으로써 픽셀 값을 조작할 수 있다.
도 7은 각 픽셀 값을 변환하는 과정의 예시를 도시한 것이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 한 블록을 2×2 픽셀로 가정하고, (1) 블록을 기준 블록으로 가정한다.
일례로, 픽셀차 계산부(212)는 대상 블록의 픽셀 값과 이웃한 블록의 같은 위치의 픽셀 값의 차이를 계산하여 계산된 차이 값을 대상 블록의 픽셀 값으로 대체한다.
기준 블록인 (1) 블록의 픽셀 값은 복원을 위해 그대로 사용하고, 나머지 블록들은 이웃하는 블록과의 픽셀 차이 값을 사용한다. (2) 블록의 경우 (1) 블록의 픽셀 값과의 차이를 계산하여 계산된 차이 값을 (2) 블록의 픽셀 값으로 사용한다. 마찬가지로, (3) 블록의 경우 (2) 블록의 픽셀 값과의 차이를 계산하여 계산된 차이 값을 (3) 블록의 픽셀 값으로 사용한다.
기준 블록(601)을 시작으로 하여 도 8에 도시한 방향을 따라 순차적으로 각 픽셀 값을 이웃한 블록과의 픽셀 차이 값으로 대체할 수 있다.
상기한 방식은 한 가지 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 기준 블록을 지정하는 방식이나 픽셀 차이 값을 계산하는 방식 등은 얼마든지 변경 가능하다.
예를 들어, 모든 블록에 대하여 이웃 블록이 아닌 기준 블록과의 픽셀 차이 값을 계산하는 방식 또한 가능하다. 또한, 중앙에 위치한 블록을 기준 블록으로 지정하여 기준 블록의 양방향으로 동시에 기준 블록 혹은 이웃한 블록과의 픽셀 차이 값을 계산하는 방식, 각 행이나 열 별로 첫 번째 블록을 기준 블록으로 지정하여 복수 개의 방향으로 동시에 해당 행이나 열의 기준 블록 혹은 이웃한 블록과의 픽셀 차이 값을 계산하는 방식 등 블록 간의 차이를 계산할 수 있는 방식이라면 모두 적용 가능하다.
다시 도 5에서, 단계(S550)에서 이미지 저장부(220)는 이미지 파일의 픽셀 변환이 완료되면 해당 이미지 파일을 정해진 포맷으로 저장할 수 있다. 이때, 이미지 저장부(220)는 허프만 코딩 등을 이용한 데이터 압축을 통해 이미지 파일을 저장할 수 있다.
본 발명에서는 이미지 파일의 각 픽셀을 블록 간의 픽셀 차이 값으로 대체하는 방식으로 픽셀 값을 조작함으로써 데이터 크기를 줄일 수 있다. 픽셀 차이 값을 저장하는 경우 실제 픽셀 값보다 더 적은 비트(3비트 내지 4비트 정도)로 표현이 가능하다. PNG 파일에서 정의하는 동일한 압축 방식을 사용하더라도 픽셀 변환을 통해서 절대 값이 아닌 차이 값을 이용하는 경우 특정 값의 빈도가 많아지므로 원본 파일의 픽셀보다 공통된 비트, 즉 동일한 값이 많아지면서 이미지 압축율이 향상될 수 있다.
도 9는 LUT(look up table) 파일의 예시를 도시한 것이다.
예를 들어, LUT 파일은 64×64 크기의 블록이 64개 존재하는데, 이때 블록 간에 큰 차이가 없다.
블록 간의 차이를 저장하는 경우 더 적은 비트를 사용하여 표현할 수 있으며, 절대 값이 아닌 차이 값의 경우 특정 값의 빈도가 많기 때문에 이미지 압축율이 좋아질 수 있다.
예를 들어, 파이썬으로 코드북과 인코딩 결과를 파일로 생성하여 이미지 크기를 예측할 수 있다.
이미지 저장부(220)는 이미지 파일 저장 시 블록 별로 RGB 각각의 코드를 따로 생성하여 결과를 저장할 수 있으며, 다른 예로는 전체 블록에 대해 RGB 각각의 코드를 따로 생성하여 결과를 저장할 수 있다. 또 다른 예로, 이미지 저장부(220)는 이미지 파일 저장 시 블록 별로 RGB 전체의 코드를 한꺼번에 생성하여 결과를 저장하거나, 혹은 전체 블록에 대해 RGB 전체의 코드를 한꺼번에 생성하여 결과를 저장할 수 있다.
이미지 저장부(220)는 사전에 정해진 압축 방식(tar, zip)을 통해 이미지 파일을 압축하여 저장할 수 있다. 이때, 이미지 저장부(220)는 이미지 파일에 대해 허프만 코딩을 통해 코드북과 인코딩 결과를 바이너리 파일로 생성할 수 있다. 블록 별로 혹은 RGB 별로 코드를 생성하다 보면 블록 간 픽셀 차이 값으로 생성되는 파일이 너무 많아지기 때문에 tar(헤더 정보 포함)를 이용하여 파일을 묶음 처리할 수 있다.
허프만 코딩으로 이미지 압축율을 늘기기 위해서는 드물게 발생하는 값을 줄여야 한다. 즉, 드물게 발생하는 값 a를 자주 발생하는 값 a'로 변경할 수 있으며, 일례로 각 픽셀에 대해 마지막 비트 한두 개를 0으로 마스킹하거나 절대 값 대신 차이 값을 사용하여 픽셀 값 자체를 변환할 수 있다.
도 10을 참조하면, 마지막 비트 한두 개를 버린 픽셀 변환 파일(1020)의 이미지 압축율이 원본 파일(1010)과 대비하여 향상되는 것으로 예상되나, 육안으로는 원본 파일(1010)과 픽셀 변환 파일(1020) 간에 차이를 느낄 수 없다.
픽셀 변환부(210)는 픽셀 변환에 있어 각 픽셀의 일부 비트를 마스킹하는 방식과 블록 간의 픽셀 차이 값으로 대체하는 방식을 결합하여 이용하는 것 또한 가능하다. 이때, 이미지 저장부(220)는 이미지 파일 저장 시 전체 블록에 대해 마지막 비트 1개 혹은 2개를 버린 RGB의 코드를 한꺼번에 생성하여 결과를 저장할 수 있다.
다른 예로, 이미지 저장부(220)는 허프만 코딩을 거치지 않고 픽셀 변환이 완료된 이미지 파일을 PNG로 저장하여 데이터 크기를 줄일 수 있다. 다시 말해, 이미지 저장부(220)는 허프만 코딩을 거치지 않고 마지막 비트 1개 혹은 2개를 버린 RGB를 PNG로 저장할 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예들에 따르면, 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 마스킹하는 픽셀 변환을 통해 이미지 파일을 압축함으로써 이미지 압축율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 이미지 파일의 블록 간의 픽셀 차이를 이용한 픽셀 변환을 통해 이미지 파일을 압축함으로써 이미지 압축율을 향상시킬 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 실시예들에 따르면, 각 픽셀의 일부 비트를 마스킹하는 방식과 블록 간의 픽셀 차이 값으로 대체하는 방식을 결합하여 픽셀 값을 조작함으로써 이미지 압축율이 좋아지도록 픽셀 값에 공통된 비트를 효과적으로 늘릴 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (13)

  1. 컴퓨터 시스템에서 실행되는 이미지 압축 방법에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 이미지 압축 방법은,
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 압축 대상이 되는 이미지 파일을 파싱하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 무시하여 압축하는 단계
    를 포함하는 이미지 압축 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축하는 단계는,
    상기 이미지 파일의 각 픽셀을 바이트 단위로 변환하는 단계; 및
    각 픽셀 값을 나타내는 바이트의 일부 비트를 마스킹하여 해당 픽셀 값을 조작하는 단계
    를 포함하는 이미지 압축 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조작하는 단계는,
    각 픽셀에 대해 R값, G값, B값을 각각 조작하는 것
    을 특징으로 하는 이미지 압축 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압축하는 단계는,
    각 픽셀 값을 나타내는 바이트에서 최하위 비트(least significant bit)를 기준으로 일정 개수의 비트를 마스킹하는 단계
    를 포함하는 이미지 압축 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압축하는 단계는,
    각 픽셀 값의 체계를 이진수로 변환한 후 상기 이진수의 최하위 비트부터 일정 개수의 비트를 0으로 마스킹하는 단계
    를 포함하는 이미지 압축 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 일정 개수는 일정 수준의 이미지 품질을 보장하는 실험 값으로 결정되는 것
    을 특징으로 하는 이미지 압축 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 이미지 압축 방법을 상기 컴퓨터 시스템에 실행시키기 위해 비-일시적인 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램.
  8. 컴퓨터 시스템에 있어서,
    메모리에 포함된 컴퓨터 판독가능한 명령들을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    압축 대상이 되는 이미지 파일의 각 픽셀의 일부 비트를 조작하여 픽셀 변환을 수행하는 픽셀 변환부; 및
    상기 픽셀 변환이 완료된 이미지 파일을 정해진 포맷으로 저장하는 이미지 저장부
    를 포함하는 컴퓨터 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 픽셀 변환부는,
    상기 이미지 파일을 파싱하여 상기 이미지 파일의 각 픽셀을 바이트 단위로 변환한 후, 각 픽셀 값을 나타내는 바이트의 일부 비트를 마스킹하여 해당 픽셀 값을 조작하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 픽셀 변환부는,
    각 픽셀에 대해 R값, G값, B값을 각각 조작하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 픽셀 변환부는,
    각 픽셀 값을 나타내는 바이트에서 최하위 비트를 기준으로 일정 개수의 비트를 마스킹하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 픽셀 변환부는,
    각 픽셀 값의 체계를 이진수로 변환한 후 상기 이진수의 최하위 비트부터 일정 개수의 비트를 0으로 마스킹하는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 일정 개수는 일정 수준의 이미지 품질을 보장하는 실험 값으로 결정되는 것
    을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
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