KR910008524B1 - 팩시밀리의 의사중간조 화상데이터 압축을 위한 블럭패턴 반복 부호화방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

팩시밀리의 의사중간조 화상데이터 압축을 위한 블럭패턴 반복 부호화방법

제1도는 디이더 화상 검출 원리도.

제2도는 본 발명을 수행하기 위한 팩시밀리의 하드웨어 블록도.

제3도는 2치화된 가상의 디이더 화상을 블럭단위로 나누는 일실예도.

제4도는 동일레벨의 광량을 가지는 블럭화상의 2치화 블록 패턴도.

제5도는 본 발명에 따른 의사중간조 블럭패턴 반복 부호화 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 원고 200 : 다레벨 의사중간조 화상데이터 검출부

300 : 중앙처리장치, 400 : 메모리

500 : 전송장치 600 : 기록장치

본 발명은 팩시밀리(Facsimile)의 의사중간조 화상데이터를 부호화하는 방법에 관한 것으로, 특히 화소의 검출 기준광량을 규칙적으로 변화시키어 얻은 의사중간조 화상의 데이터를 소정 블럭단위로 부호화하여 전송할 수 있도록 하는 블럭패턴 반복 부호화 방법에 관한 것이다.

사진등과 같은 다레벨의 계조를 가지는 화상을 흑과 백의 2치 정보로 양자화하여 인간의 눈에는 명암이 있어 보이게끔 해주는 방법으로서는 디이더(Dither)법이 있다. 제1도에 상기 디이더법의 원리를 예를들어 나타내었는데, 이는 단위면적당 흑,백화소의 갯수비율을 변화시켜서 명암을 나타내는 방법이다. 제1도에 있어서 (a)는 원화상 부호열로서 광량검출기(센서)가 읽어들인 화상을 이루는 각 화소의 광량레벨을 숫자 나타내는 것이고, (b)는 디이더 매트릭스 역치열로서 비교되어지는 검출기준광량(역치)이며, (c)는 디이어 화상 부호열로서 흑백의, 2치 정보로 양자화된 화상데이터를 표시한다.

상기 제1도중 (a)와 (b)내의 숫자는 광량 레벨로서 적은 숫자일때에는 화소가 흑화소이며, 큰 숫자일때는 화소가 백임을 나타낸다. (c)는 (a)와 (b)의 광량레벨을 비교하여 (a)의 광량레벨이 (b)의 기준 광량레벨보다 큰 경우 논리 "0"상태로 백색임을 나타내고, 기준 광량레벨 보다 적은 경우 논리 "1"의 상태로 흑색임을 2치화 정보를 나타낸 것이다.

상기 방법에 의하면 제1도의 (b)와 같이 0에서 15까지의 열여섯(16)가지 기준광량레벨(역치)를 일정한 규칙으로 배열한 (보통 Bayer Type의 배열을 이용한다) 4×4화소 디이더 매트릭스의 각 화소값(역치값)과 비교되어 원화상의 화소값이 역치보다 클경우에는 백(부호 ''0''으로 표시), 작거나 같을 경우에는 흑(부호''1''로 표시)으로 표현하는 것으로서 2치화 정보로 양자화한다. 상기와 같은방법으로 양자화되어 얻어진 2치화상데이터를 통상적으로 디이더 화상이라 부른다.

예를들어 제1도의 (d)와같이 원화상의 광량레벨이 배열되어 있고 여기에 (e)와 같이 0,8,2,10레벨의 역치가 배열되어 있다면, 상기 제1도와 (d)의 (e)의 광량 레벨 비교에 의한 양자화된 2치 결과는 (f)와 같이 되어진다.

일반적으로 의사중간조 데이터처리가 가능한 종래의 팩시밀리에서는 이와같이 2치화된 디이더 화상을 부호화하는 대표적인 방법으로서 국제전신전화 자문위원회(CCITT)에서 표준화한 변형허프만 부호(Modified Huffman coding:MH coding)방식을 사용하고 있는데 이 방식은 동일 주사선상에서 정보변화화소(백에서 흑 또는 흑에서 백으로 변화한 화소를 나타냄) 사이의 화소갯수를 세어서 부호화하는 방식으로서 글자로 구성되어 있는 문서등과 같이 계조(명암 농도의 변화)가 없는 2치화 팩시밀리 신호에 대해서는 데이터 압축률이 높다.

그러나 상기 MH코딩방식을 사용하여 전술한 바와같은 다레벨 계조를 가지는 디이더화상을 부호화할 경우에는 압축률이 상당히 떨어지게 되기 때문에 사진, 그림등과 같은 원고를 전송하는 경우의 전송 시간이 오래걸리는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 화소 검출기준광량을 규칙적으로 변화시켜 얻은 의사중간조 화상데이타거 n비트× n비트의 블럭단위로 일정한 패턴을 가지는 화소데이터의 그룹을 블럭패턴화하고 상기 블럭패턴의 대표값을 소정의 데이터로서 지정하여 스켄닝되어 입력되는 2치화된 디이어 화상의 패턴을 비교하여 그의 결과에 따른 부호화코드 데이터를 전송도록 하는 부호화방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 다레벨의 계조를 가지는 의사중간조디이더화상에 대해서 높은 압축률로서 데이터를 부호화하고, 최소의 시간으로 이를 전송할 수 있도록 하는 디이더화상 부호화방법을 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명을 수행하기 위한 팩시밀리의 하드웨어 블럭도로서, 문자 또는 중간조의 화상등이 기록되어진 원고(100)와, 소정의 제어에 의하여 상기 원고의 광량을 일정한 규칙으로 배열한 16단계의 기준광량레벨(역치)와 비교하여 2치정보로 양자화하고 이를 데이터로 출력하는 다레벨 (16단조) 의사중간조 화상데이터 검출부(200)와, 소정의 제어에 의해 입출력되는 데이터를 제어함과 동시에 상기 다레벨 의사중간조데이터를 MH/MR 코딩하여 출력하고, MH/MR코딩 데이터를 MH/MR 디코딩으로 마이크로프로세서(Microprocessor: 이하 MPU라함)(300)와, 상기 MPU(300)에 의하여 코딩되어진 데이터를 억세스하는 메모리(400)와, 상기 MPU(300)의 소정제어에 의해 코딩되어진 데이터를 전송하는 전송장치(500)와, 상기 MPU(300)의 제어에 의해 화상데이터를 기록지에 프린팅하는 기록장치(600)로 구성된다.

미참조 설명번호 101은 원고(100)에 가해지는 광원의 입력단자이고, 102,104,106은 제어라인, 13,105,107,108은 데이터버스, 109,110은 공중교환망에 접속된 전화라인 접속라인이다.

제3도는 2치화된 가상의 디이더화상을 블럭단위로 나누는 본 발명의 일실예도로서, 제3a도는 원고의 화상을 전술한 제1도에서 설명한 바와 같이 디이더 방법으로하여 디이더 화상으로 하였을 때 4×4화소(각 화소는 1비트로 표현)를 가지는 화소블럭을 유니트(Uint)화 하였을 때의 예이다. 제3b도는 제3a도면의 확대도면으로서 2치화 데이터가 실린상태를 나타낸 것이다.

현재 보통의 팩시밀리에서 중간조화상으로 송신을 할 경우 1/7.7 주사선/mm의 고해상도를 사용하는데 이는 한 화소의 크기가 세로와 가로가 각각 1.17mm, 1/8mm의 화소(Pixel)로서 표시된다는 것을 말한다.

정확하게는 제4a도에 표시한 바와 같이 가로 1/8mm , 세로에 1/7.7mm의 화소로 이루어져 있다. 이와같이 디이더화상은 가로,세로 4×4화소씩 전체 16화소를 단위로 의사명암 레벨을 구성하게 되는데 이때 4×4화소단위(이하 블럭이라 한다) 매트릭스는 약 0.5mm의 작은면적을 가지며, 대응되어지는 원래의 화상데이터 블럭에서는 16개 각화소의 명암레벨이 동일한 광량크기를 가질확률이 커지게 된다.

제4도 동일레벨의 광량을 가지는 블럭화상의 2치화 블럭 패턴도로서, 4×4화소 크기의 원화상블럭이 각각 여러 가지 경우의 동일한 명암레벨을 가질 때 제1도 (b)와 같은 베이어(Bayer) 디이더패턴(역치)과 비교되어진 결과 흑,백의 2치로 양자화된 디어화상을 도시한 것과, 패턴이 다른 상기의 디이더화상을 구별하기 위하여 4비트의 데이터로 지정하였으며, 이는 전술한 제2도 메모리영역에 세이브되어야 한다. 이때 상기 디이더화상의 패턴(A) - (P)을 각각 블럭패턴이라고 본 발명에서는 정의한다.

제5도는 본 발명에 따른 의사중간조 블럭패턴 반복부호화의 흐름도로서, 디이더화상의 현재 블럭과 바로 앞의 블럭과 비교하여 똑같은 데이터일 경우에는 대표값 "0"을 전송하고, 이전 블럭과 동일한 패턴이 아닐 경우에는 내부 세이브되어진 16개의 블럭패턴과 비교하여 동일한 블럭패턴을 찾아 블럭패턴 모드비트 "10"과 더불어 4비트 블럭패턴 대표값을 전송하며, 상기 16가지의 블럭패턴 증에서도 동일한 패턴이 없을 경우에는 실제화소 데이터 모드비트 "11"과 더불어 그 블럭의 16비트 화소값을 차례대로 전송하도록 되어 있는 흐름도이다.

이하 본발명의 동작예를 전술한 제2도 내지 제5도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

지금 제2도와 같은 시스템에 전원이 공급되면 마이크로프로세서(300)는 내장된 소정프로그램에 의해 가상데이터 블록 예를들면 디이더화상의 가로와 세로가 4화소×4화소의 블럭인 경우 모든비트가 "0"이 되도록 클리어(clear)하여 제5도 (6a)과정에서 내부 A레지스터(A Register)에 세이브(Save)한다.

이는 원고의 좌측 상단면부터 시작될때에 디이더화상의 첫번째 시작되는 블럭을 비교해 볼 수 있는 이전블럭이 없기 때문에 가상의 블럭데이터로서 16화소 모두 "0"으로 구성되는 가상데이터 블럭을 내부의 임시메모리영역에 세이브한다.

한편 단자(101)로 부터의 광원에 의하여 원고(100)의 중간조화상이 제2도의 다레벨 의사중간조 화상데이터 검출부(200)로 입력되면, 상기 다레벨 의상중간조 화상데이터 검출부(200)는 전술한 제1도와 같은 동작에 의해 디이더화상을 검출하고, 제어라인(102)으로부터의 제어에 의해 상기 검출된 디이더화상을 데이터버스(103)상으로 출력한다.

상기 데이터버스(103)를 통해 블럭데이터 즉 제3a도와 같은 원고의 맨상단의 맨좌측의 디이더화상의 블럭데이터(B11)를 읽어들인 MPU(300)는 이를 내부임시 저장 레지스터 예를들면 B레지스터에 제5도(6b)과정에서 저장(Save)한다.

상기 (6a)과정과 (6b)과정을 수행한 MPU(300)는 이전의 블럭데이터 즉 A레지스터에 세이브된 가상데이터 블럭의 디이더화상과 B레지스터에 저장된 새로운 블럭데이터(B11)가 같은 내용의 데이터인가를 (6c)의 과정에서 비교검색한다.

이때 상기 (6c)의 과정에서 두데이터가 같다고 판단하면, MPU(300)는 (6f)의 과정에서 패턴반복 모드데이터인 하나의 비트데이터 "0"을 전송장치(500)를 통해 전화라인 접속노드(109)(110)으로 출력한다. 다시말하면 상기 (6f)과정의 패턴 반복모드에서는 현재의 4×4화소블럭 데이터가 바로 이전의 블럭데이터와 동일하기 때문에 같다는 표시로 "0"값을 갖는 한 비트(1비트)만을 전송한다.

만약 상기 (6c)의 검색과정에서 이전의 블럭데이터를 저장하고 있는 A레지스터의 내용과 새로운 디이더화상의 블럭데이터를 저장하고 있는 B레지스터의 데이터 내용이 같지 않다고 판단하면 MPU(300)는 자기의 과정인(6d)의 과정으로 점프하여 B레지스터의 저장데이터를 A레지스터로 옮겨 저장한다.

이는 이전블럭과 다르기 때문에 현재의 블럭데이터가 다음의 블럭데이터와 비교되어지기 위해서 행하는 과정이다.

상기 제5도(6d)의 과정을 수행한 MPU(300)는 내부 메모리영역에 기록된 대표블럭 패턴데이터 즉 제4a도 - 제4p도와 같은 디이더화상의 블럭패턴의 데이터중에서 새롭게 입력되어진 블럭데이터의 패턴이 존재하는가를 (6e)과정에서 검색한다.

상기 (6e)검색과정에서 현재 입력되어진 블럭데이터의 패턴이 제4a도 -제4p도와 같은 패턴중에 어느 하나의 블럭패턴과 동일한 것이 있다면 MPU(300)는 (6g)과정에서 블럭패턴 모드데이터 2비트와 이에 해당하는 블록패턴의 대표값 4비트를 전송장치(500)를 통해 출력한다.

즉 다레벨 의사중간조 화상데이터 검출부(200)에서 디이더화상으로 검출되어 MPU(300)에 입력된 블럭데이터가 (6e)의 과정에서 제4a도의 블록패턴과 같다고 판정되면, MPU(300)는 블록패턴 모드데이터 임을 나타내는 모드데이터 2비트 "10"과 제4a도의 블록패턴의 대표값 4비트 "0000"를 제5도(6g)의 과정에서 전송장치(500)에 입력시킨다.

만약 상기(6e)의 검색과정에서 현재 새롭게 입력된 블록데이터가 이전에 입력되어진 블록데이터와도 다르고, 내부메모리에 저장된 제4a도 -제4p도와 같은 블록패턴에도 존재하지 않은 블록데이터라고 판단하면 상기 MPU(300)는 제5도(6h)과정에서 4×4화소의 블록데이터를 구성하는 16개화소의 2치화 데이터를 순서적으로 송출한다는 실제화소 데이터 송출모드 인식비트 "11"를 송출한 후 연속적으로 디이더화상의 2치화 데이터 16비트들을 순서적으로 송출한다.

이때 송출 순서는 그 블록내에서 제일 상단의 좌측 비트로 부터 우측으로 차례로 4비트 그리고 그다음 라인의 4비트 순으로 해서 제일하단의 맨우측 비트까지 차례대로 하여 16비트 모두를 송출한다.

한편 상기 (6c)의 과정에서 내부 A레지스터의 데이터와 B레지스터의 데이터가 같다고 판단되어 제6도 (6f)의 과정을 수행 하였거나 제4도 (6e)의 과정의 판단에 따라서 (6g) 또는 (6h)의 과정을 수행하여 하나의 블록에 대한 부호화 데이터를 송출한 MPU(300)는 (6i)과정에서 다레벨 의사중간조 화상데이터 검출부(200)으로부터 검출출력하는 디이더호상의 블록데이터가 원고의 맨좌측부터 원고의 맨우측 끝단의 블록데이터까지 앞의 과정에 의하여 처리하였는가를 체크해보고 아니면 다시 (6b)의 과정으로부터 재실행한다.

상기 (6i)과정에서 4×4화소라인의 끝단 블록까지 처리가 완료되었다고 판단하면, MPU(300)는 (6j)과정에서 한페이지의 원고처리가 끝났는지를 검색한다.

이때 원고의 최상단 맨좌측으로부터 최하단 맨우측 블록데이터까지 1페이지분의 부호화를 완료하였으면 MPU(300)는 일련의 모든과정을 종료하고, 아니면 4×4화소로된 차기라인의 맨좌측 블록부터 전술한 과정들을 되풀이하기 위하여 MPU(300)는 (5a)의 과정으로 되돌아가 상기 과정을 연속적으로 실행한다.

상기 상술한 과정을 제3a도와 제3b도의 데이터를 예로하여 일목요연하게 재설명하면 하기와 같다.

제3b도는 원화상을 전술한 제1도와 2치화 방법에 의해 양자화한 디이더 화상데이터의 일례이고 제3a도는 제3b도를 블록단위로 표시한 것이다. 시스템 부호화 프로세서가 시작되면 16비트가 모두"0"으로된 가상의 블록 데이터를 내부 A레지스터에 저장하고, 제3a도의 첫번째 블록데이터 B11를 다레벨 의사중간조 화상데이터 검출부(200)로 부터 읽어들인다.

첫번째 블록데이터 B11을 읽어들인 MPU(300)는 내부 A레지스터 저장해 두었던 가상 블록데이터와 상기 블록 데이터 B11을 비교한다(6c의 과정) 블록데이터인 제3a도의 B11은 16비트가 모두 "0"으로 된 가상블럭 데이터와는 다르기 때문에 내부메모리에 미리 설정해놓은 16가지의 블록패턴과 비교해 본다. 이때 B11블럭은 8번째 블록패턴(제4h도)과 동일하므로 MPU(300)는 (6g)의 과정의 블록패턴 모드로 넘어가 모드비트 "10"과 함께 블록패턴 대표값 "0111"을 전송하기 위하여 전송장치(500)를 제어하여 라인(109)(110)으로 송출한다. 즉 "100111"의 전송데이터가 전송되게 된다. 다음으로 제3a도의 두 번째 블록 B12를 읽어와 내부 A레지스터에 세이브된 이전 블럭 B11과 비교해보게 되는데 이때 블럭 데이터 B12과 블록데이터 B11는 동일하므로 제5도 (6f)의 패턴 반복모드로 되어 "0"한비트만을 전송한다.

제3a도블럭데이터 B12를 코딩데이터로 송출한 후 MPU(300)는 제3a도의 블록데이터 B13을 읽어들인다. 이때 상기 블록데이터 B13는 이전블럭 B12와도 다르며 16가지의 블록패턴에도 없는 블록데이터라고 제5도(6e)과정에서 판단하여 MPU(300)는 제5도 (6h)과정에서 실제화소 데이터모드를 적용한 모드비트 "11"과 함께 블록 데이터 B13의 16화소데이터가 "0000 1010 0100 1010"순으로 블록의 데이터를 전송장치에 입력시킨후 제어하여 송출한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 원화상의 광량을 규칙적으로 배치한 검출기준광량에 적용하여 흑,백의 2치로 양자화한 디이더화상을 4×4화소 크기의 블록단위로 구분하여 현재블럭이 이전블럭과 동일한 경우에는 "0"한 비트만 전송하고, 다른 경우에는 미리 메모리에 저장해둔 16가지의 블록패턴과 비교하여 동일한 패턴이 있을 경우에는 블록 패턴 모드 비트 "10"와 블록패턴의 대표값 4비트를 전송하며, 그외의 경우에는 실제 화소데이터 모드 비트 "11"과 블록의 16개 화소데이터 자체를 순서대로 전송하는 방법으로 의하여 코딩하여 데이터량을 줄임으로써 전체 부호화 효율을 높임과 동시에 데이터 전송시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 다레벨 의사중간조 화상데이터 검출부와 마이크로프로세서를 이용한 팩시밀리 시스템의 의사중간조 화상데이터 압축부호화에 있어서, 상기 다레벨 의사중간조 화상 데이터 검출부에서 빈번하게 검출하는 디이더화상의 2치화 화상데이터의 블록을 블록패턴화하고, 상기 각 블록패턴의 데이터 내용을 구별할 수 있도록 소정비트의 구별 데이터를 설정하며, 상기 구별데이터와 블럭패턴의 2치화 데이트를 시스템내의 메모리영역내에 저장하는 제1과정과, 페이지 부호화 시작전 가상의 데이터 블록을 마이크로프로세서내의 제1레지스터에 로딩하는 제2과정과, 새로운 블록데이터를 읽어들여 제2레지스터에 로딩하고, 상기 제2과정에서 로딩된 제1레지스터 영역의 로딩데이터와 상기 제2레지스터의 로딩데이터의 상태를 비교검색하는 제3과정과, 상기 제3과정의 비교검색 결과가 제1, 제2레지스터 영역에 각각 저장된 데이터가 같다고 하였을때에 한비트의 패턴모드 반복데이터를 코딩데이터로서 송출하는 제4과정과, 상기 제3과정의 비교검색 결과가 제1,제2레지스터 영역에 각각 저장된 데이터가 서로 다르다고 하였을 때 제2레지스터 영역의 데이터를 블록 패턴들의 데이터값과 비교될수 있도록 제1레지스터에 옮겨 세이브하고, 내부 메모리에 로딩된 다수의 블록패턴 데이더중 어느하나와 일치되는가를 검색하는 제5과정과, 상기 제5과정에서 다수의 블록패턴 데이터중 어느 하나와 일치한다고 판단시 블록패턴모드 인식 비트데이터와 블록패턴 구별데이터를 코딩데이터로서 송출하는 제6과정과, 상기 제5과정에서 제2레지스터 영역의 데이터가 다수의 블록패턴 데이터와 일치하지 않는다고 판단시 실제화소 데이터 송출인식 비트데이터와 실제 화소데이터를 송출하는 제7과정과, 상기 제4, 제6, 제7과정에서 코드데이터를 송출후에 디이더화상 블록의 일 라인의 코드데이터 송출이 종료하였는가를 검색하고, 종료치 못하였을 때 상기 제3과정으로부터 반복실행하는 제8과정과, 상기 제8과정의 검색에서 블록의 일 라인 코드데이터가 완료하였다고 판단시 페이지 종료인가를 검색하여 미종료시 상기 제2과정으로부터 반복실행하고 페이지 종료 완료시 일페이지 단위의 디이더화상의 코딩 종료하는 제9과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 의사중간조 압축을 위한 블록패턴 반복 부호하방법.

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