KR100512276B1

KR100512276B1 - Apparatus and Method for Compression of Image Data

Info

Publication number: KR100512276B1
Application number: KR10-2003-0029843A
Authority: KR
Inventors: 김유호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: KR20040097518A

Abstract

본 발명은 관심영상의 블럭별 컬러정보 평균값에 대하여 마할라노비스 거리를 이용하여 인덱스 패턴을 검출하고, 상기 검출된 인덱스 패턴에 대한 DCT계수를 구하여 각 인덱스 패턴에 매칭되는 DCT 계수로 패턴 DCT 테이블을 구성한 후, 영상 데이터가 수신되면, 상기 패턴 DCT 테이블에서 상기 영상 데이터의 컬러 정보에 상응하는 인덱스 패턴을 추출한 후, 해당 DCT 계수를 추출하고, 상기 추출된 DCT계수를 이용하여 양자화와 부호화를 수행하는 것으로서, 단순한 테이블 매칭을 통하여 DCT 계수를 구할수 있으므로 실시간 계산이 필요한 영상 압축 분야에 폭넓게 적용할 수 있다. The present invention detects an index pattern using a Mahalanobis distance with respect to an average value of color information for each block of an image of interest, obtains a DCT coefficient for the detected index pattern, and generates a pattern DCT table with DCT coefficients matching each index pattern. After the image data is received, an index pattern corresponding to the color information of the image data is extracted from the pattern DCT table, the corresponding DCT coefficient is extracted, and quantization and encoding are performed using the extracted DCT coefficient. As DCT coefficients can be obtained through simple table matching, they can be widely applied to the field of image compression requiring real-time calculation.

Description

Apparatus and Method for Compression of Image Data

본 발명은 영상내 관심 영역에 대한 특정한 패턴 정보를 확률적 분포에 근거한 마할라노비스 거리 계산법을 이용하여 특정 패턴에 대응하는 DCT값을 미리 계산하여 테이블로 구성한 후, 실제 영상 압축시 별도의 DCT 연산과정없이 압축을 수행하는 영상 데이터의 압축 방법 및 장치에 관한 것이다. According to the present invention, a DCT value corresponding to a specific pattern is pre-calculated using a Mahalanobis distance calculation method based on a probabilistic distribution of specific pattern information of a region of interest in an image, and then a separate DCT operation is performed during actual image compression. The present invention relates to a method and apparatus for compressing image data that performs compression without a process.

영상 데이터를 압축하기 위하여 사용되어온 가장 대표적인 압축 방식인 MPEG 압축 방식 과정중 가장 많은 연산을 필요로하는 것은 이전 영상과의 상관도를 계산하는 모션 탐색 과정과 DCT(Discrete cosine transform, 이산여현변환)연산이다. Most of the MPEG compression schemes, which are the most common compression schemes used to compress image data, require the most computation, the motion search process to calculate the correlation with the previous image, and the DCT (Discrete cosine transform) operation. to be.

특히 계산 과정 중 가장 큰 부분을 차지하는 DCT 연산은 효율적인 데이터 전송의 방해요인으로 작용하여 계산 속도의 향상을 위하여 지속적인 연구가 이루어져왔다. In particular, DCT operation, which occupies the largest part of the calculation process, acts as an obstacle to efficient data transmission, and continuous research has been conducted to improve the calculation speed.

상기 DCT는 휘도와 색차로 표현되는 영상신호를 공간상의 주파수 영역으로 변환시키는 방법으로 MPEG, H.263등의 국제 표준 규격에서 영상 압축, 복원을 위해 채택하고 있는 방법이다.The DCT is a method of converting an image signal represented by luminance and color difference into a frequency domain in a space and is adopted for image compression and decompression in international standards such as MPEG and H.263.

DCT연산은 블록이라고 불리우는 64개의 픽셀(pixel)을 하나의 단위로 해서 이루어진다. 즉 하나의 화면을 여러개의 블록으로 쪼개고 각각의 블록에 대해 DCT연산을 반복 수행하여 DCT계수를 얻게 된다. 디코더의 IDCT에서 엔코더로부터 수신된 DCT계수를 원래의 픽셀값으로 복원한다.The DCT operation consists of 64 pixels, called blocks, as a unit. In other words, DCT coefficients are obtained by dividing a screen into several blocks and repeating the DCT operation for each block. In the IDCT of the decoder, the DCT coefficient received from the encoder is restored to the original pixel value.

그런데, 영상시스템의 성능은 초당 처리(부호화, 복호화)할 수 있는 화면의 수와 관계되며, 초당 처리할 수 있는 화면의 수가 많을수록 더 부드럽고 자연스러운 화질을 얻을 수 있다. 따라서, 영상 압축 시스템의 성능 향상을 위해서는 처리 시간중 많은 부분을 차지하는 DCT 연산 시간의 단축이 필수적이며 소비 전력을 줄이기 위해서는 DCT단의 소모 전력을 줄이는 것이 효과적이다. However, the performance of the imaging system is related to the number of screens that can be processed (encoded and decoded) per second, and the greater the number of screens that can be processed per second, the smoother and more natural image quality can be obtained. Therefore, in order to improve the performance of the image compression system, it is necessary to shorten the DCT operation time, which takes a large part of the processing time, and to reduce the power consumption, it is effective to reduce the power consumption of the DCT stage.

이하 도면을 참조하여 종래의 영상 시스템에서 영상 압축 장치에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, an image compression apparatus in a conventional imaging system will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 영상 압축 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional video compression apparatus.

도 1을 참조하면, 영상 압축 장치는 DCT부(100), 양자화부(110), VLC부(120)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an image compression apparatus includes a DCT unit 100, a quantization unit 110, and a VLC unit 120.

상기 DCT부(100)는 동영상 디지털 데이터(디지털 시퀀스)를 입력받아 매크로 블럭 단위의 움직임 추정 및 보상을 수행하고 그 결과에 대하여 DCT를 수행한다. 즉, 상기 DCT부(100)는 하나의 화면을 여러개의 블럭으로 쪼개고, 각각의 블럭에 대하여 DCT연산을 수행하여 DCT계수를 구한다. The DCT unit 100 receives moving picture digital data (digital sequence) and performs motion estimation and compensation in units of macro blocks, and performs DCT on the result. That is, the DCT unit 100 divides one screen into several blocks and performs DCT calculation on each block to obtain a DCT coefficient.

상기 양자화부(110)는 상기 DCT부(100)에서 DCT된 계수를 양자화한다. The quantization unit 110 quantizes the coefficient DCTed by the DCT unit 100.

상기 VLC부(120)는 상기 양자화된 DCT 계수에 대하여 가변 길이 코딩(Variable Length Coding ; VLC)을 수행하여 부호화한다. The VLC unit 120 performs variable length coding (VLC) on the quantized DCT coefficients to encode the quantized DCT coefficients.

이하 상기와 같이 구성된 영상 압축 장치의 동작에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the image compression device configured as described above will be described.

상기 DCT부(100)는 2차원 축변환을 통해서 데이터의 상관성을 제거하는데, 이를 위해 영상을 블록 단위로 나눈 후 나누어진 각각의 블록을 DCT식에 따라 축변환시킨다. 이렇게 축변환된 데이터들은 한쪽 방향(저역 쪽)으로 몰리는 경향이 있는데 이렇게 몰려진 데이터들만을 양자화부(110)에서 소정의 양자화 간격으로 양자화한 후 가변 길이 코딩(Variable Length Coding ; VLC)부(120)로 출력한다. The DCT unit 100 removes the correlation of data through two-dimensional axis transformation. To this end, the image is divided into block units, and then each of the divided blocks is transformed according to the DCT equation. The axially transformed data tends to converge in one direction (lower frequency side). Only the collected data are quantized at a predetermined quantization interval in the quantization unit 110 and then variable length coding (VLC) unit 120 is performed. )

상기 VLC부(120)는 자주 나오는 값은 적은 수의 비트로, 드물게 나오는 값은 많은 수의 비트로 표시하여 전체 비트 수를 줄인다.The VLC unit 120 may reduce the total number of bits by displaying a number of bits that appear frequently and a number of bits that appear rarely.

그러나 상기와 같은 종래에는 영상 데이터의 계산 과정 중 가장 큰 부분을 차지하는 DCT연산이 효율적인 데이터 전송의 방해 요인이되는 문제점이 있다. However, there is a problem in that the DCT operation, which occupies the largest part of the calculation process of the image data, becomes an obstacle to efficient data transmission.

따라서, 본 발명의 목적은 영상의 압축과정에 필요한 계산량을 줄여 실시간 화상 통화나 컴퓨팅 파워가 적은 모바일 기기에 적합한 영상 데이터의 압축 방법 및 장치를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for compressing video data suitable for a mobile device having a low computing power and a real-time video call by reducing the amount of calculation required for the video compression process.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 관심영상의 블럭별 컬러정보 평균값에 대하여 마할라노비스 거리를 이용하여 인덱스 패턴을 검출하고, 상기 검출된 인덱스 패턴에 대한 DCT계수를 구하여 각 인덱스 패턴에 매칭되는 DCT 계수로 패턴 DCT 테이블을 구성한 후, 영상 데이터가 수신되면, 상기 패턴 DCT 테이블에서 상기 영상 데이터의 컬러 정보에 상응하는 인덱스 패턴을 추출한 후, 해당 DCT 계수를 추출하고, 상기 추출된 DCT계수를 이용하여 양자화와 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 압축 방법이 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, the index pattern is detected using the Mahalanobis distance to the average color information for each block of the image of interest, and the DCT coefficient for the detected index pattern to obtain each index After configuring the pattern DCT table with the DCT coefficients matching the pattern, if image data is received, extract the index pattern corresponding to the color information of the image data from the pattern DCT table, extract the corresponding DCT coefficients, and extract the Provided is a method of compressing image data, characterized in that quantization and encoding are performed using a DCT coefficient.

관심영상의 블럭별 컬러정보 평균값에 대하여 마할라노비스 거리를 이용하여 인덱스 패턴을 검출하는 것은 관심영상의 화소 블럭별 컬러정보 평균값을 구하고, 상기 구해진 컬러 정보의 평균값에 대하여 마할라노비스 거리를 구한 후, 상기 구해진 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임계치미만인지의 여부를 판단하여 상기 판단결과 상기 구해진 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임계치 미만이면, 해당 컬러 정보를 인덱스 패턴으로 인정한다. Detecting the index pattern using the Mahalanobis distance for the average color information for each block of the image of interest is to obtain the average value of the color information for each pixel block of the image of interest, and to obtain the Mahalanobis distance for the average value of the obtained color information. If the obtained Mahalanobis distance is determined to be less than a predetermined threshold value, and if the determined Mahalanobis distance is less than a predetermined threshold value, the corresponding color information is recognized as an index pattern.

상기 마할라노비스 거리는 에 의해서 구해진다.The Mahalanobis distance Obtained by

본 발명의 다른 측면에 따르면, 영상 데이터가 수신되면, 상기 수신된 영상 데이터를 화소 블럭으로 분할하여 각각의 화소 블럭에 대한 컬러 정보를 추출하고, 상기 추출된 컬러 정보에 상응하는 DCT계수를 미리 저장되어 있는 패턴 DCT 테이블에서 추출한 후, 상기 추출된 DCT계수를 이용하여 양자화를 수행한 후, 상기 양자화된 DCT 계수를 가변 길이 코딩을 수행하여 부호화하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 압축 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, when image data is received, the received image data is divided into pixel blocks to extract color information for each pixel block, and the DCT coefficient corresponding to the extracted color information is stored in advance. After extracting from the pattern DCT table, the quantization is performed using the extracted DCT coefficient, and then the quantized DCT coefficient is encoded by performing variable length coding.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 관심 영역의 인덱스 패턴에 대한 DCT계수가 매칭되어 있는 패턴 DCT 테이블, 영상 데이터를 입력받아 매크로 블럭 단위로 쪼갠 후, 각각의 블럭에 대하여 칼라 정보를 추출하고, 상기 추출된 칼라 정보에 상응하는 DCT계수를 상기 DCT계수 테이블에서 추출하는 DCT 계수 추출부, 상기 DCT계수 추출부에서 추출된 DCT계수를 양자화하는 양자화부, 상기 양자화된 DCT 계수에 대하여 가변 길이 코딩을 수행하여 부호화하는 VLC부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 데이터의 압축 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, after receiving the pattern DCT table and the image data matched with the DCT coefficients for the index pattern of the region of interest, and split them in units of macro blocks, color information is extracted for each block. A DCT coefficient extractor for extracting a DCT coefficient corresponding to the extracted color information from the DCT coefficient table, a quantizer for quantizing the DCT coefficient extracted from the DCT coefficient extractor, and variable length coding on the quantized DCT coefficients And a VLC unit for encoding the encoded video data.

상기 패턴 DCT 테이블은 입력 영상에 대한 컬러 정보의 각 평균값이 입력으로 주어지고 출력값은 64개의 DCT계수로 구해진다. In the pattern DCT table, each average value of color information of an input image is given as an input and an output value is obtained by 64 DCT coefficients.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 압축 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an image compression apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 영상 압축 장치는 패턴 DCT 테이블(200), DCT계수 추출부(210), 양자화부(220), VLC부(230)를 포함한다. 2, the image compression apparatus includes a pattern DCT table 200, a DCT coefficient extractor 210, a quantization unit 220, and a VLC unit 230.

상기 패턴 DCT 테이블(200)은 관심 영역의 패턴 인덱스에 대한 DCT계수가 매칭되어 있다. 즉, 실제 입력 영상에 대한 컬러 정보(Y, Cb, Cr)의 각 평균값은 3차원 인덱스를 가지는 패턴 DCT 테이블(200)의 입력으로 주어지고 출력값은 64개의 DCT계수로 구해진다. 상기 DCT 계수 테이블(200)에 대한 상세한 설명은 도 5를 참조한다. The pattern DCT table 200 is matched with a DCT coefficient for the pattern index of the ROI. That is, each average value of the color information (Y, Cb, Cr) for the actual input image is given as an input of the pattern DCT table 200 having a three-dimensional index, and the output values are obtained with 64 DCT coefficients. A detailed description of the DCT coefficient table 200 is made with reference to FIG. 5.

상기 DCT계수 추출부(210)는 동영상 디지털 데이터(디지털 시퀀스)를 입력받아 매크로 블럭 단위로 쪼갠 후, 각각의 블럭에 대하여 컬라 정보(Y, Cb, CR)를 추출한다. 그런다음 상기 DCT계수 추출부(210)는 상기 추출된 컬라 정보에 상응하는 DCT계수를 상기 DCT계수 테이블(200)에서 추출한다.The DCT coefficient extracting unit 210 receives video digital data (digital sequence), splits them into macroblock units, and extracts color information (Y, Cb, CR) for each block. Then, the DCT coefficient extractor 210 extracts a DCT coefficient corresponding to the extracted color information from the DCT coefficient table 200.

상기 양자화부(220)는 상기 DCT계수 추출부(210)에서 추출된 DCT계수를 양자화한다. The quantization unit 220 quantizes the DCT coefficient extracted by the DCT coefficient extraction unit 210.

상기 VLC부(230)는 상기 양자화된 DCT 계수에 대하여 가변 길이 코딩(Variable Length Coding ; VLC)을 수행하여 부호화한다. The VLC unit 230 performs variable length coding (VLC) on the quantized DCT coefficients to encode the quantized DCT coefficients.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 압축 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an image compression method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 사용자는 관심영상의 블럭별 컬러 정보 평균값에 대하여 마할라노비스 거리를 이용하여 인덱스 패턴을 검출한다(S300). 상기 인덱스 패턴을 검출하는 방법에 대한 상세한 설명은 도 6을 참조한다. Referring to FIG. 3, a user detects an index pattern using a Mahalanobis distance with respect to an average value of color information for each block of an image of interest (S300). A detailed description of the method for detecting the index pattern is shown in FIG. 6.

단계 300의 수행후, 사용자는 상기 검출된 인덱스 패턴에 대한 DCT계수를 구하여 각 인덱스 패턴에 매칭되는 DCT 계수로 패턴 DCT 테이블을 구성한다(S302).After performing step 300, the user obtains a DCT coefficient for the detected index pattern and constructs a pattern DCT table with DCT coefficients matching each index pattern (S302).

상기 구성된 패턴 DCT테이블은 영상 압축 장치에 저장된다. The configured pattern DCT table is stored in the image compression device.

상기 인덱스 패턴의 검출과 DCT계수를 구하는 것은 영상 압축 장치와 다른 별도의 기기에 의해서 구해질 수 있다.The detection of the index pattern and the DCT coefficient may be obtained by a separate device from the image compression device.

상기와 같이 패턴 DCT 테이블이 구성되면, 영상 압축 장치는 수신되는 영상 데이터에 대하여 압축을 수행하게 된다. When the pattern DCT table is configured as described above, the image compression apparatus performs compression on the received image data.

상기 영상 압축 장치는 영상 데이터가 수신되면(S304), 상기 패턴 DCT 테이블에서 상기 영상 데이터의 컬러 정보에 상응하는 인덱스 패턴을 추출한다(S306).When the image data is received (S304), the image compression apparatus extracts an index pattern corresponding to the color information of the image data from the pattern DCT table (S306).

즉, 상기 영상 압축 장치는 영상 데이터가 수신되면, 상기 수신된 영상 데이터를 화소 블럭으로 분할하여 각각의 화소 블럭에 대한 컬러 정보를 추출한 후, 상기 추출된 컬러 정보에 상응하는 인덱스 패턴을 패턴 DCT 테이블에서 추출한다. That is, when image data is received, the image compression apparatus divides the received image data into pixel blocks, extracts color information for each pixel block, and then indexes the index pattern corresponding to the extracted color information into a pattern DCT table. Extract from.

단계 306의 수행후, 상기 영상 압축 장치는 상기 추출된 인덱스 패턴에 상응하는 DCT 계수를 추출한다(S308).After performing step 306, the image compression apparatus extracts a DCT coefficient corresponding to the extracted index pattern (S308).

단계 308의 수행후, 상기 영상 압축 장치는 상기 추출된 DCT계수를 이용하여 양자화와 부호화를 수행한다(S310).After performing step 308, the image compression apparatus performs quantization and encoding by using the extracted DCT coefficients (S310).

상기와 같은 과정에 의해서 영상 데이터는 압축된다. Image data is compressed by the above process.

도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 데이터의 압축 방법을 나타낸 흐름도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 DCT계수를 추출하는 방법을 나타낸 도면이다.4 is a flowchart illustrating a method of compressing image data according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a method of extracting a DCT coefficient according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 영상 압축 장치는 영상 데이터가 수신되면(S400), 상기 수신된 영상 데이터를 화소 블럭으로 분할하여 각각의 화소 블럭에 대한 컬러 정보를 추출한다(S402).Referring to FIG. 4, when image data is received (S400), the image compression apparatus divides the received image data into pixel blocks and extracts color information for each pixel block (S402).

단계 402의 수행후, 상기 영상 압축 장치는 상기 추출된 컬러 정보에 상응하는 DCT계수를 미리 저장되어 있는 패턴 DCT 테이블에서 추출한다(S404). After performing step 402, the image compression apparatus extracts a DCT coefficient corresponding to the extracted color information from a previously stored pattern DCT table (S404).

상기 패턴 DCT 테이블에서 DCT계수를 추출하는 방법에 대하여 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. A method of extracting a DCT coefficient from the pattern DCT table will be described with reference to FIG. 5.

도 5를 참조하면, 입력 영상에 대한 컬러 정보가 추출되면, 상기 영상 압축 장치는 상기 추출된 컬러 정보에 상응하는 인덱스 패턴이 패턴 DCT 테이블에 존재하는지의 여부를 판단한다. 상기 판단결과 상기 추출된 컬러 정보에 상응하는 인덱스 패턴이 패턴 DCT 테이블에 존재하면, 상기 영상 압축 장치는 해당 인덱스 패턴에 상응하는 DCT계수를 추출한다.Referring to FIG. 5, when color information of an input image is extracted, the image compression apparatus determines whether an index pattern corresponding to the extracted color information exists in the pattern DCT table. If the index pattern corresponding to the extracted color information exists in the pattern DCT table, the image compression apparatus extracts a DCT coefficient corresponding to the index pattern.

단계 404의 수행후, 상기 영상 압축 장치는 상기 추출된 DCT계수를 이용하여 양자화를 수행한 후(S406), 상기 양자화된 DCT 계수를 가변 길이 코딩을 수행하여 부호화한다(S408).After performing step 404, the image compression apparatus performs quantization using the extracted DCT coefficients (S406), and then encodes the quantized DCT coefficients by performing variable length coding (S408).

상기와 같이 영상 데이터를 압축하는 방법은 영상내 관심 영역에 대한 일종의 전처리 과정으로서 실제 영상 분할과 같은 영역에도 적용이 가능하다. The method of compressing image data as described above is a kind of preprocessing process for a region of interest in an image, and may be applied to an area such as actual image segmentation.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패턴 DCT 테이블을 구성하는 방법을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a method of constructing a pattern DCT table according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 관심 영역에 대한 컬러 정보의 평균값을 구한다(S600).Referring to FIG. 6, an average value of color information of an ROI is obtained (S600).

그런다음 상기 구해진 컬러 정보(Y, Cb, Cr)의 평균값에 대한 마할라노비스 거리(M)를 수학식 1을 이용하여 구한다(S602).Then, the Mahalanobis distance M with respect to the average value of the obtained color information (Y, Cb, Cr) is obtained by using Equation 1 (S602).

여기서, 상기 는 Y, Cb, Cr의 평균값, 상기 는 관심영역의 평균값, 은 관심 영역의 공분산 행렬, T는 트랜스폼 매트릭스를 나타낸다.Where Is the average value of Y, Cb, Cr, and Is the mean of the region of interest, Is the covariance matrix of the region of interest, and T is the transform matrix.

단계 602에서 마할라노비스 거리가 구해지면, 상기 구해진 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임계치미만인지의 여부를 판단한다(S604).If the Mahalanobis distance is found in step 602, it is determined whether the calculated Mahalanobis distance is less than a predetermined threshold (S604).

단계 604의 판단결과 상기 구해진 마할라노비스 거리가 미리 정해진 임계치 미만이면, 해당 컬러 정보를 인덱스 패턴으로 인정한다(S606). If it is determined in step 604 that the obtained Mahalanobis distance is less than a predetermined threshold, the corresponding color information is recognized as an index pattern (S606).

그런다음 상기 인덱스 패턴으로 인정된 컬러 정보를 이용하여 DCT계수를 구한다(S608). 그러면, 각 패턴들의 인덱스에 매칭되는 DCT 계수들로 패턴 DCT 테이블이 구성된다. Then, the DCT coefficient is obtained using the color information recognized as the index pattern (S608). Then, a pattern DCT table is constructed with DCT coefficients matching the indices of the patterns.

즉, 마할라노비스 거리를 계산하기 위한 사전 계산 과정으로 영상내 관심 영역에 대한 컬러 분포를 구한다. 그런다음 실제 입력 영상의 Y, Cb, Cr의 평균값을 마할라노비스 거리 계산의 입력으로 하여 일정 마할라노비스 거리미만인 것만을 관심 영역에 대한 패턴으로 인정한다. 상기와 같이 구해진 관심 영역에 대한 패턴들에 대한 DCT계수를 구하고 각 패턴들의 인덱스에 매칭되는 DCT계수들로 패턴 DCT 테이블을 구성한다. In other words, the color distribution of the region of interest in the image is obtained by a precalculation process for calculating the Mahalanobis distance. Then, the average values of Y, Cb, and Cr of the actual input image are input to the Mahalanobis distance calculation, and only those which are less than a certain Mahalanobis distance are recognized as patterns for the region of interest. The DCT coefficients for the patterns of the ROI obtained as described above are obtained, and the pattern DCT table is configured with DCT coefficients matching the indices of the patterns.

예를 들어 화상 전화기의 경우에는 사용자의 관심 영역은 사람의 얼굴 영역이고, 얼굴을 구성하는 컬러정보는 피부색과 머리색과 같은 색상에 의하여 구분지어 질수 있는 패턴을 가지므로 이와 같은 정보를 미리 계산하여 테이블의 인덱스로 사용하여 패턴 DCT 테이블을 구성한다. 패턴 DCT 테이블은 각각의 인덱스에 대한 DCT계수를 미리 구하여 테이블의 값으로 가지고 있으므로 실시간 압축시 DCT 연산은 별도의 연산없이 테이블 매칭을 통하여 구한다. For example, in the case of a video phone, a user's area of interest is a human face area, and color information constituting the face has a pattern that can be distinguished by colors such as skin color and hair color. It is used as an index of a table to construct a pattern DCT table. Since the pattern DCT table obtains the DCT coefficient for each index in advance and has the value of the table, the DCT operation in real time compression is obtained through table matching without a separate operation.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 단순한 테이블 매칭을 통하여 DCT 계수를 구할수 있으므로 실시간 계산이 필요한 영상 압축 분야에 폭넓게 적용할 수 있는 영상 데이터의 압축 방법 및 장치를 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, since DCT coefficients can be obtained through simple table matching, a method and apparatus for compressing image data that can be widely applied to an image compression field requiring real-time calculation can be provided.

또한 본 발명에 따르면, 대량 생산을 위한 특정 모듈로서 하드웨어 칩으로 생산하기에 그 구성이 간단한 영상 데이터의 압축 방법 및 장치를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a method and apparatus for compressing image data whose configuration is simple to produce as a hardware chip as a specific module for mass production.

또한 본 발명에 따르면, 마할라노비스 거리 계산은 사람의 얼굴과 같이 정규 분포를 가지는 영상에 대하여 상당히 정확한 분류를 할 수 있는 방법으로 실시간 영상 통화 단말기와 같은 제품에 적용하기에 적합한 영상 데이터의 압축 방법 및 장치를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, the Mahalanobis distance calculation is a method of compressing video data suitable for application to a product such as a real-time video call terminal as a method that can classify images with a normal distribution such as a human face. And an apparatus.

도 1은 종래의 영상 압축 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional video compression apparatus.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 압축 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도. Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of an image compression device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 압축 방법을 나타낸 흐름도. 3 is a flowchart illustrating an image compression method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 데이터의 압축 방법을 나타낸 흐름도.4 is a flowchart illustrating a method of compressing image data according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 DCT계수를 추출하는 방법을 나타낸 도면.5 is a view showing a method of extracting a DCT coefficient according to an embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패턴 DCT 테이블을 구성하는 방법을 나타낸 도면.6 is a view showing a method of constructing a pattern DCT table according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : DCT부 110, 220 : 양자화부100: DCT unit 110, 220: quantization unit

120, 230 : VLC부 200 : 패턴 DCT 테이블120, 230: VLC 200: pattern DCT table

210 : DCT 계수 추출부210: DCT coefficient extraction unit

Claims

Detecting an index pattern using a Mahalanobis distance with respect to an average value of color information for each block of an image of interest;

Obtaining a DCT coefficient for the detected index pattern and constructing a pattern DCT table with DCT coefficients matching each index pattern;

If image data is received, extracting an index pattern corresponding to color information of the image data from the pattern DCT table, and extracting a corresponding DCT coefficient; and

Performing quantization and encoding by using the extracted DCT coefficients

Compression method of the image data, characterized in that it comprises a.

The method of claim 1,

The detecting of the index pattern using the Mahalanobis distance with respect to the average color information of each block of the image of interest includes: obtaining an average value of color information of each pixel block of the image of interest;

Calculating a Mahalanobis distance with respect to the average value of the obtained color information;

Determining whether the obtained Mahalanobis distance is less than a predetermined threshold value; and

And if the obtained Mahalanobis distance is less than a predetermined threshold, acknowledging the corresponding color information as an index pattern.

The method of claim 1,

The Mahalanobis distance A method of compressing video data, characterized by the fact that

When the image data is received, dividing the received image data into pixel blocks and extracting color information for each pixel block;

Extracting a DCT coefficient corresponding to the extracted color information from a previously stored pattern DCT table; and

Performing quantization by using the extracted DCT coefficients, and then encoding the quantized DCT coefficients by performing variable length coding

Compression method of the image data, characterized in that it comprises a.

A pattern DCT table in which DCT coefficients for index patterns of the ROI are matched;

A DCT coefficient extracting unit which extracts color information for each block after receiving image data and splits the data into macroblock units, and extracts a DCT coefficient corresponding to the extracted color information from the DCT coefficient table;

A quantization unit for quantizing the DCT coefficients extracted by the DCT coefficient extraction unit; and

A VLC unit which encodes by performing variable length coding on the quantized DCT coefficients

Compression device for image data, characterized in that it comprises a.

The method of claim 5,

The pattern DCT table is a compression apparatus of the image data, characterized in that each average value of the color information for the input image is given as an input and the output value is obtained by 64 DCT coefficients.