KR100550105B1 - 화상 압축 및 복원 방법 및 장치 - Google Patents

화상 압축 및 복원 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

디지털 화상 데이터를 인코딩하는 방법 및 장치로서, 관심영역이 인코딩 프로세스가 시작되기 전이나 인코딩 프로세스(127) 도중에 상술될 수 있으며, 그리하여 관심영역 상에 더 많은 강조가 놓이도록 인코더 출력의 우선순위가 수정되며, 따라서 재구성된 관심영역의 속도 증가 및/또는 충실도 증가가 가능하다. 따라서, 본 시스템은 통신 라인(128) 상에서 디지털 화상의 더 효율적인 재구성을 가능하게 한다.
중요도, 영역, 화상, 충실도, 인코딩, 디코딩, 압축

Description

화상 압축 및 복원 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMPRESSING AD DECOMPRESSING IMAGE}
현대의 컴퓨터 및 현대의 컴퓨터 네트워크는 컴퓨터들 간에 및 컴퓨터와 저장 장치 간에 방대한 양의 정보 전달을 가능하게 한다. 컴퓨터들이 국부 하드 드라이브나 국부 플로피 드라이브와 같은 국부 저장 장치들을 액세스할 때, 방대한 양의 정보가 재빨리 액세스될 수 있다. 그러나, 광역 네트워크(WAN)나 인터넷에 이르는 것과 같이 원격 저장 위치로부터 데이터를 액세스하기 위한 탐색할 시에, 데이터 전송 속도는 현저하게 늦어진다. 따라서, 대용량 파일의 전송은, 방대한 양의 시간을 요하게 된다. 더욱이, 대용량 파일의 저장은, 값비싼 그리고 제한된 저장 공간을 활용하게 된다. 전형적으로 이미지는 이미지 내의 각 화소, 즉 픽셀에 대한 정보를 필요로 하기 때문에, 촬상 이미지 및 유사한 그래픽 이미지들은, 전형적으로 대용량 파일인 것으로 간주된다. 따라서, 촬상 및 유사한 그래픽 이미지들은, 전형적으로 1 메가바이트 이상의 저장공간을 필요로 하며, 저속 네트워크 통신 시에 방대한 전송 시간을 필요로 한다. 따라서, 최근 몇 년 동안, 촬상 이미지들을 저장하는데 요구되는 저장 공간의 양을 줄이기 위해, 그리고 전송 및 렌더링 시간을 줄이기 위해, 촬상 이미지를 압축하기 위한 수많은 프로토콜 및 표준이 개발되어 왔다. 압축 방법은 반드시 원래 이미지의 수학적 또는 통계학적 근사를 창출해 야 한다.
압축 방법은 크게 두 개의 별개의 카테고리로 범주화할 수 있다. 손실 압축 방법은 이미지의 충실도에 있어서 어느 정도의 손실이 존재하는 방법이며, 달리 말하면, 재생된 이미지를 자세히 살펴보면 이미지의 충실도에 있어 손실을 보이곤 한다. 무손실 압축 방법은, 원래 이미지가 디코딩 후에 그대로 재생되는 것이다. 본 발명은, 이미지를 최초로 인코딩, 즉 압축하는 사용자, 또는 인코딩 측과 상호작용을 통해 이미지 데이터를 수신 및 디코딩하는 사용자에 의해, 관심영역(region-of-interest)을 선택하는 것에 기초하여, 이미지의 일부가 그 이미지의 다른 부분보다 재생된 이미지에 있어서 더 높은 레벨의 충실도로 압축될 수 있는 효율적인 이미지 압축 방법 및 장치에 관한 것이다.
압축 이미지에 대한 현행의 통상적인 하나의 표준은, JPEG, 즉 "J-peg" 표준으로 불린다. 이 표준은 "The Joint Photographic Experts Group"으로 불리는 위원회에 의해 개발되었으며, 저장용이나 네트워크 전송용으로 정적 이미지를 압축하는 데에 통상적으로 사용되고 있다. "Said" 및 "Pearlman"의 최근의 보고서는, 계층적 트리로의 세트 구획화(Set Partitioning In Hierarchical Trees: SPIHT)에 기초한 새로운 이미지 코딩 및 디코딩 방식을 논의하고 있다. "Said" 및 "Pearlman"의 "Image Codec Based on Set Partitioning in Hierarchical Trees" (IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 6, no. 3, June 1996) 및 "Said" 및 "Pearlman"의 "Image Multi-Resolution Representation" (IEEE Transactions on Image Processing, vol. 5, no. 9, September 1996)을 참조하라. 이 보고서들의 내용은 여기에 참조로서 편입되어 지는 것으로 한다. 이들 참조들은 컴퓨터 소프트웨어를 개시하고 있는 바, 이는, 범용 컴퓨터 상에 적재되고 거기에서 구동될 때, 임의의 방법을 수행하여, 비트 정밀도로 손실 압축을 제공하며 동일하게 적재된 비트 스트림 내에서 무손실 압축을 제공하는 정수 웨이브렛 변환(integer wavelet transforms)을 활용하는 장치 및 단일 적재된 비트 스트림 내에서 비트 정밀도로 손실 압축을 제공하는 비정수 웨이브렛 변환(non-integer wavelet transforms)을 활용하는 장치를 창출한다. 복수개의 개별 픽셀들을 나타내는 2차원 어레이로서 최초로 저장된 이미지는, 정방향 이미지 전송에 대한 변환 계수에 따라 비트들을 우선순위를 매긴다. 서브셋 구획화를 활용하는 주어진 드레시홀드에 대해 중요한 또는 중요하지 않은 구성요소들을 결정함으로써 가장 중요한 정보가 선택된다. "Said" 및 "Pearlman"에 의해 개시된 정방향 전송안(progressive transmission scheme)은, 각 변환 계수의 크기에 기초하여 먼저 전송되어야 할 가장 중요한 정보를 선택한다. 만약 그 변환이 일원적이다면, 그 크기가 클수록, 그 계수는 제곱 평균 에러(MSE, Dmse( )) 의미에 있어서 더 많은 정보를 반송한다.
Figure 112000019715096-pct00001
단, (i,j)는 픽셀 좌표이며, 따라서 p는 픽셀 값을 나타낸다. 이차원 어레이 c는 c=Ω(p)에 따라 코딩되며, Ω(·)는 일원적인 계층적 서브밴드 변환을 나타내 는 데 사용된다. "Said" 및 "Pearlman"은, 각 픽셀 좌표 및 값이 그 구성요소로 하여금 코딩의 목적상 정수로서 취급되도록 하는 상대적으로 작은 개수의 비트를 갖는 고정소숫점 이진 포맷에 따라 표현된다는 가정을 하였다. 재구성된 (reconstructed) 이미지는 재구성 벡터를 0으로 설정함으로서 수행되며, 이미지를 다음과 같이 계산한다. 즉,
Figure 112000019715096-pct00002
N은 이미지 픽셀의 개수이며, 따라서 제곱 평균 에러 왜곡에 대한 상기 계산식이 만들어질 수 있다. 수학적 가정을 사용하면, 제곱 평균 에러 왜곡 측정은 ∥Ci,j∥2/N 만큼 감소되는 것으로 알려져 있다. 이러한 사실은 픽셀 값들이 그들의 이진 표현에 따라 등급이 매겨지도록 하며, 가장 중요한 비트들(MSBs)이 먼저 전송되도록 하고, 이러한 사실은 또한 더 큰 크기를 갖는 픽셀 계수들로 하여금 더 큰 정보 내용을 이유로 먼저 전송되도록 한다. 임의의 알고리즘이 인코더에 의해 활용되어 특정 픽셀 좌표에 대한 최대 픽셀 값을 나타내는 값을 전송하며, 웨이브렛 변환 계수 값들로서 픽셀 좌표들을 소팅하며, 그후, 여러 계수들 중 가장 중요한 비트를 출력하며, 다수개의 소팅 과정들 및 개량 과정들(refinement passes)을 사용하여, 전송된 픽셀 좌표들의 조그만 파편을 활용하여 고급의 재구성된 이미지들을 제공한다. 유저는 소팅 과정들 및 개량 과정들에서 소비되어질 비트 수를 설정함으로써 소망의 속도나 왜곡을 설정할 수 있다. 도1에서 보인 바와 같이, 공간 지향 트리를 활용하여, 픽셀 정보는 무의미한 세트 리스트(List of Insignificant Sets: LIS), 무의미한 픽셀 리스트(LIP), 및 중요한 픽셀 리스트(LSP)로 분류된다. 도1은 이미지(100)를 도시하는 바, 이는 그 안에 복수개의 픽셀 세트들(101, 102, …, 10x)을 갖는다. 공간 지향 트리는, 정수값 및 비정수값 웨이브렛 변환(WT) 계수의 분해에 의해, 본 기술분야에서 알려진 바와 같이 전개된다. 각 분해 레벨의 LH 서브 밴드에서의 계수는 공간 지향 트리를 형성한다. 이 예에서, 부모 노드(101)는 일련의 루트 및 오프스프링 노드(102-107)를 갖는다. LIP는 무의미한 픽셀, 즉 WT 계수들의 좌표들의 리스트이며, LIS는 그 리스트 상의 다중 형태의 엔트리들(타입 A 및 타입 B)과 함께, 무의미한 하행성(descendent) 세트들을 갖는 트리 루트들의 좌표들의 리스트이며, LSP는 중요한 픽셀들의 좌표들의 리스트이다. 리스트 내용의 소팅 및 구획화는 도2에 도시된 바와 같이 수행된다. 도2의 플로우챠트에서 행해지는 중요도 평가는, 202에서 중요하다고 평가되는 LIP로부터의 주어진 중요도 드레시홀드 엔트리들에 기초하며 (LSP, 203), 202에서 중요하지 않다고 평가되는 엔트리들은 후속 과정(pass) 도중 테스팅을 위해 LIP로 리턴한다. 204에서 모든 LIP 엔트리들이 테스트되어 졌다고 평가되면, LIS 엔트리들이 평가되기 시작한다. 모든 LIP 엔트리들이 테스트되지 않으면, 다음 LIP 엔트리가 202에서 중요도 평가된다. 모든 LIP 엔트리들이 테스트되어 졌다면, 205에서의 LIS 엔트리들은, 206에서 테스트되어 LIS 엔트리들이 타입 A (이는 노드의 자손들(descendants)의 좌표들의 세트들이다) 인가, 아니면 만약 엔트리가 오프스프링 및 후손들의 좌표들 간의 차이를 나타낸다면 타입 B인가를 평가한다. 만약 상기 세트들이 타입 A라고 평가된다면, 207에서 중요도가 테스트된다. 중요하다면, 상기 세트는 208에서 오프스프링(offspring)으로 구획화되며, 오프스프링과 함께 오프스프링의 후손들은 209에서 중요성에 대해 테스트 받게 된다. 만약 중요하다면, 좌표는 LSP에 놓이게 된다. 중요하지 않다면(무의미하다면), 테스트를 받은 오프스프링은 LIP의 말단으로 이동된다. 초기 타입 A 엔트리가 207에서 무의미하다고 평가되면, 엔트리는 LIS로 리턴한다. 타입 B LIS 엔트리들은 210에서 중요도에 대해 평가를 받게되며, 중요하다면 LIP로 이동되거나, 무의미하다면 LIS로 리턴된다. 중요도에 대해 각각 테스트를 받은 후에, 그 엔트리가 중요한 것으로 평가되면 "1"이 출력되며, 그 엔트리가 무의미한 것으로 평가되면 "0"이 출력된다. 상기 "1" 및 "0" 은, 특정 개수의 비트들이 종료 목적으로 출력되었을 때를 나타내기 위해 사용된다. 디코딩이 마찬가지로 그러나 역 방식으로 발생한다. 각 리스트의 엔트리들은 픽셀 좌표들에 의해 식별되며, LIP 및 LSP는 개별 픽셀들을 나타내고, LIS는 좌표들의 세트들을 나타내며, 그 좌표들의 세트들은 공간 지향 트리의 노드의 후손의 각 좌표로서 그들 상태에 따라 그룹핑된다.
상술한 인코딩 알고리즘을 사용하여, 선택된 종료 지점에 다다를 때까지 소팅 과정들이 수행되며, 소팅 과정들에 있어서의 증가는 더 정밀한 중요도 분류에 의해 제공된 추가의 개량에 기하여 왜곡에 있어서의 감소를 제공한다. 그러나, 소팅 과정들의 증가는 추가적인 시간을 필요로 한다. 디코더는, 중요한 계수들을 소팅하기 위해 역으로 인코더의 실행 경로를 복제하며, 디코딩을 위해 "출력"은 "입력"으로 변경되어, 적절한 오더링(ordering) 정보를 회복한다. 따라서, 종래 기술에서의 코딩 방식은, 중요도 평가에 기하여 이미지의 영역들보다 더 높은 충실도 ( 즉, 더 낮은 손실)를 갖는 이미지의 영역을 수학적으로 평가하는 것을 시도한다. 도3은 SPIHT 코딩의 중요한 측면을 도시하는 바, 이는, 주어진 드레시홀드에 대한 반복적인 개량 과정들 및 소팅 과정들이다. 소팅 및 개량은 인코딩이 완료될 때까지 반복된다. (SPIHT 코딩에 대한 더 완전한 논의를 위해서는 상기 참증 자료들을 참조하라)
그러나, 본 발명은, 사용자로 하여금 화상의 다른 영역보다 더 높은 충실도 (즉, 더 낮은 손실 압축) 로 관심영역(region-of-interest: ROI)을 설정하는 것이 가능한 화상 인코딩 및 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 정방향 충실도, 정방향 해상도, 정방향 충실도 및 해상도, 및 손실/무손실 성능과 같은, ROI 코딩이 편입되는 화상 코딩 방식의 어떤 성능에 있어서 훼손을 가하지 않으면서 ROI 코딩에 대한 새로운 특징을 편입한다. 더욱이, 본원 발명의 구현으로 인하여 연산 복잡성 증가가 최소화된다. 종래 기술에 따른 인코더 출력은, 전반적인 제곱 평균 에러를 감소시키도록 명하여진 비트들의 순차열을 지닌 비트 스트림이다. 본 발명은, 이미지의 다른 측면보다 관심영역이 더 강조되도록 비트 스트림 출력의 오더링을 개조하는 방법 및 장치이다. 의학적 이미지화나 가상적인 어떤 다른 형태의 이미지화와 같은 응용에 있어서, "관심영역"(region of interest)은 MSE를 감소시키는 의미에서 최고-오더링된 계수들을 갖는 픽셀 값들이지 않아도 된다. 따라서, 본 발명은, MSE 의미에서 관심영역의 중요성에도 불구하고, 사용자로 하여금 전송 종료시나 수신 종료시에, 이미지의 나머지보다 더 높은 충실도를 갖고서 가능한한 손실없이 재구성되는 적절한 관심영역을 선택하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 동작에 대한 더 상세한 이해를 위해, 이하에 첨부된 도면에 대한 설명이 행해진다.
도 1 은, 종래 기술에 따른 공간 지향 트리의 일 측면을 도시이다.
도 2 는, 종래 기술에 따른 SPIHT 압축의 간단한 설명을 도시하는 플로우챠트이다.
도 3 은, 종래 기술을 도시하는 요약된 플로우챠트이다.
도 4 는, 본 발명에 따른 관심영역 이미지 코딩을 설명하는 플로우챠트이다.
도 5 는, 본 발명에 따른 레프트-비트-쉬프트의 기능으로서 무손실 재구성의 속도를 도시하는 그래프이다.
도 6 은, 본 발명의 PSNR 수행을 도시한다.
도 7 은, 특정 재구성 레이트를 활용하는 본 발명의 결과를 도시한다.
도 8 은, 도7과 동일한 관심영역으로서 동일한 포토(photo)의 무손실 재구성 포토이다.
도 9a 및 9b 는, 본 발명에 따른 코딩 방법과 결합된 레이트-왜곡 페널티를 도시한다.
도 10 은, ROI 선택이 인코딩 측에서 수행될 때에 본 발명의 구현에 활용되는 일련이 블록들을 도시하는 블록도이다.
도 11 은, ROI 선택이 온라인 상에서 수행될 때에 본 발명의 구현에 활용되는 구성요소들을 도시하는 블록도이다.
본 발명은, 전송측의 유저가 자신의 견해에 있어 인코딩 프로세스 이전에 관심영역이 얼마인지를 상술할 수 있는, 아니면 수신측의 유저가 들어오는 비트 스트림에 기초하여 관심영역을 결정할 수 있으며 잔여 인코딩 프로세스 동안 상기 관심영역에 더 많은 강조를 부여하기 위해 소정의 영역을 식별하는, 정지 화상 압축을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 처음 상황에서, 전송측의 유저가 ROI를 결정하는 바, 인코딩은 오프-라인으로 수행될 수 있다. 수신측의 유저가 ROI를 식별할 때에, 인코딩은 온-라인으로 수행되어야 한다.
ROI가 식별될 때에, ROI 내의 데이터에 대응하는 웨이브렛 변환(WT) 계수들만이 압축 방법이나 알고리즘에 의해 확대(scale up)된다. 예를들어, 압축 방법은 "Said" 및 "Pearlman"의 SPIHT 방법일 수 있다. 이러한 기재의 목적으로, SPIHT 방법은 일례로서 언급될 수 있으나, 본 발명이 SPIHT 애플리케이션으로 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 이전에 논의된 확대는, 고정 횟수의 왼쪽 비트 쉬프트를 통하여 보다 높은 우선순위가 부여되는 선택된 계수들에 의해 수행되며, 각 왼쪽 비트 쉬프트는 각 서브밴드에서 2 팩터 만큼 유효 비트(bit significance)로 확대 혹은 증가에 대응한다. 왼쪽 쉬프트가 더 많은 횟수일수록, WT 계수에 대해 더 높게 강조가 되어지며, ROI 재구성의 속도 증가가 더 현저해질 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 인코더나 디코더는 관심영역을 선택할 수 있으며, 관심영역이 재구성되는 속도, 혹은 관심영역이 잔여 화상에 대해 수신하는 추가의 강조 정도를 규정할 수 있다. 도4에 도시된 본 발명에 의하면, SPIHT 형의 압축 방법을 사용하면, 소팅 과정은 n=N의 초기값, 즉 드레시홀드를 갖고서 시작하는 프로세스이다. 상기 방법은, (웨이브렛 복원(decomposition)이 정수 변환을 통해 손실없이 수행될 때) 가장 높은 충실도로 전체 이미지를 인코딩하는 N+1 과정들을 필요로 한다. 인코딩 방법의 P 경로들 (P=0, 1, …, N)을 완료한 후, 그리고 결과물인 출력을 전송한 후, 인코더나 디코더는 관심영역을 식별하며, 적절한 WT 계수들이 S 비트만큼 쉬프트 된다. P=0은, 관심영역이 인코더에 의해 결정되는 경우에 해당한다는 점에 주목하여야 한다. 따라서, S값이 크면, 결국 관심영역이 손실없이 신속하게 재구성된다. S값이 낮으면, 결국 관심영역의 재구성에 대하여 덜 현저한 속도 증가로 귀결되나 잔여 화상의 더 좋은 재구성으로 귀결되며, 혹은 전반적인 레이트-왜곡 성능은 더 좋아진다. 따라서, S 값을 제어함으로써, 유저는 잔여 화상에 대해 관심영역의 중요성 정도를 제어할 수 있다.
도4는 SPIHT와 같은 압축 방식에서 본 발명의 ROI 코딩을 도시한다. 인코딩 전에 혹은 인코딩 도중에, ROI 선택이 400에서 발생한다. ROI 선택 후, ROI 계수들이, 주어진 드레시홀드 레벨로, 401에서 확대된다. 소팅 과정들 및 개량 과정들이 각각 402 및 403에서 ROI 이미지 데이터 상에서 수행된다. 404에서, 주어진 드레시홀드 레벨에 기초하여 과정들의 수가 완결되었는지 여부가 검토된다. 상기 횟수의 과정들이 완결되지 못했다면, 추가의 소팅 및 개량이 발생한다. 상기 횟수의 과정들이 완결되었다면, ROI 데이터가 완벽하게 재구성되었는지 여부가 405에서 검토된다. 그렇지 않다면, 적절한 소팅 및 개량이 후속 ROI 이미지 데이터에 대해 발생한다. ROI가 완결되었다면, 406에서 소팅 및 재구성 과정들이 잔여 이미지 상에서 수행된다. 소팅 및 개량은 최대 드레시홀드 레벨 N, ROI 코딩이 시작하는 드레시홀드 레벨 k 및 왼쪽 비트 쉬프트 값 S에 기초한다.
달리 말해서, P 과정들이 완결되었다고 가정하면, 관심영역은 값 S를 따라 선택되며, 선택된 ROI 및 S 값은 인코더 뒤로 공급된다. P=0인 상황에서, 인코더는 ROI 및 S를 선택하며, 인코딩은 오프 라인 혹은 온-라인으로 수행될 수 있다. 그후, 관심영역에 대한 모든 WT 계수들 (ROI계수들) 이 식별되며, S 비트만큼 왼쪽 쉬프트 된다. 현 중요성 드레시홀드(significance threshold) n은 현재 값 (N-P) 로부터 (N-P+S) 으로 증가된다. 그후, 인코딩이 ROI 계수 상에서 재개되며, 중요성 드레시홀드 n=N-P 일 때까지 S 과정들(S passes)에 대해 계속된다. 인코딩은 드레시홀드 n<0 일 때까지 모든 WT 계수들 상에서 계속된다. 전반적인 관심영역이 복수개의 인접 사각형들로서 혹은 복수개의 인접 사각형들의 인접하지 않은 집합으로서 기술되거나 정의되는 한, 관심영역의 실제 형태나 아웃라인은 임의적이다라는 점에 주목하여야 한다. 관심영역은 단일의 관심영역일 수 있거나, 여기에 논의되는 것과 동일한 방식으로 다루어 질 수 있는 복수개의 관심영역들이 존재할 수 있다.
달리 말해, 일단 관심영역이 선택되면, 관심영역의 재구성과 관련된 WT 계수들은 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 단지 이들 WT 계수들만이, 특정 계수들의 인코딩/디코딩에 전념하도록 개조되어지는 압축 방식에 따라 인코딩/디코딩 된다. 따라서, 해당 계수들은, SPIHT와 같은 압축 방식에 따라 최고 우선순위 계수들보다 더 이전의 드레시홀드 사이클 혹은 더 이전의 경로에서 인코딩/디코딩 된다. ROI 계수들은, 화상 도메인으로부터 WT 계수 도메인까지 역 웨이브렛 변환의 역추적을 통해 식별된다. 역 웨이브렛 변환은 WT 계수 도메인에서의 화상 표명(representation)을 화상 도메인에서의 화상 데이터로 변환한다. 화상에서 하나의 픽셀은, 역 웨이브렛 변환을 통해 한 쌍의 WT 계수들로 재구성된다. 따라서, 일단 관심영역이 화상 도메인에서 상술되면, ROI 계수들로서 언급되는, 그에 관한 WT 계수들은, 화상 도메인으로부터 WT 도메인으로 역 웨이브렛 변환을 역추적 함으로써 식별된다.
상술한 왼쪽 쉬프트는, 왼쪽 비트 쉬프트에 의해 WT 계수들을 스케일링하는 것과 관련되며, 이는 알려진 2진 쉬프트에 따라 2, 4, 8, 등으로 스케일링하는 것에 해당한다. SPIHT 코딩 알고리즘과 같은 종래 방법은, 모든 계수들의 최상위 비-제로(non-zero) 비트 필드(MSB)로부터 최하위 비트(LSB)까지 WT 계수들을 다루게 된다. 하나의 경로로서 MSB로부터 LSB까지 순차 비트 깊이로 모든 계수들을 스캐닝하는 것은, 유사한 방식으로 달성되는 정보 오더링(ordering)으로 귀결된다. 본 발명에 따라 관심영역을 코딩하는 것은, 관심영역에 관한 WT 계수들을 확대함으로써 그들이 선행 경로 혹은 사이클에서 다루어지거나 방문되도록 하고, 그리하여 인코딩 비트 스트림의 앞부분에 ROI 계수들을 위치시킴으로써 정보를 오더링하는 것이다. 왼쪽 비트 쉬프트가 크면 클수록, 비트 스트림에서 ROI 계수들은 더 일찍 위치된다. 따라서, 왼쪽 쉬프트 값이 더 높을수록, 관심영역의 재구성 속도가 더 높아진다.
관심영역이 무손실 방식으로 재구성될 때, 재구성된 관심영역에 어떤 객관적 혹은 주관적 손실도 존재하지 않는다. 화상 재구성의 무손실 정도는, 압축 방법이 인코딩 비트 스트림을 생성하는 웨이브렛 변환에 기초한다. 인코딩 비트 스트림은, 전체적인 이미지의 무손실을 보증하는 것을 포함하여, 다양한 비트 레이트들의 이미지를 생성한다. 그러나, 인코딩 혹은 디코딩 프로세스가 무손실이 보증되기 전에 종결되면, 재구성은 "손실" 재구성으로 간주될 것이다. 코딩 프로세스가 종결되는 비트 레이트가 낮을수록, 재구성 결과는 더 많은 손실을 입게될 것이다. 따라서, 관심영역에 대한 코딩이 일찍 종결되면, 관심영역의 외부 영역보다 더 높은 레벨의 강조를 갖는다 할지라도, 관심영역의 재구성 결과는 또한 손실을 입을 수도 있다.
웨이브렛 변환이, 통상 서브밴드 복원(decomposition), QMF, 등으로 불리는 정수 변환의 부동-대-부동(float-to-float) 매핑 형태와 같이, 정수-대-정수 변환의 웨이브렛 변환이 아닐지라도, 관련된 웨이브렛 변환 및 양자화가 결코 회복될 수 없는 몇몇 손실을 생성한다는 사실 때문에, 재구성 결과가 손실이 없는 것으로 결코 간주될 수 없다는 사실의 예외와 함께, 본 발명에 따른 관심영역 코딩은 상술한 방식과 동일하게 동작한다. 그러나, 이러한 형태의 웨이브렛 변환과 함께, 웨이브렛 변환 계수들의 양자화 결과가 이미지의 원래의 정보에 해당한다고 가정하면, 본 발명의 ROI 코딩 시스템은 이러한 구성에서 무손실로 간주될 수 있었다. 그러나, 실제적인 무손실이 비-정수 웨이브렛 변환 방법에서 달성될 수 없다면, 정수 변환이 사용되지 않는 한, 무손실 코딩 방식 대신 가장 충실도가 높은 코딩 방법으로 고려될 수 있다.
도5 및 도6은, 도7의 직사각형 섹션에 의해 도시된 관심영역과 함께, 512×512 화상 상에서 수행 결과를 도시하는 그래프이다. 관심영역은 화상의 일부를 포함하는 128×128 정사각형이다. 먼저 도5를 다시 참조하면, 관심영역의 무손실 재구성의 속도는 왼쪽 쉬프트 값 S의 넘버의 함수로서 변화한다. 상기 도면은 p의 두 개의 상이한 값, p=0 및 p=7에 대한 결과를 도시한다. 도6은, 다시 p=0 및 p=7의 값에 대해, 관심영역이 손실없이 재구성될 때에 전체 이미지의 재구성의 피크 신호-대-노이즈 비율(PSNR) 성능을 도시한다. 고정된 p 값에 대해, 주어진 S 값에 대응하는 각 지점은, 관심영역이 손실없이 재구성될 때, 재구성 PSNR 및 전체 비트 레이트에 대응한다. 도7은, P=7에 대해 SPIHT 알고리즘을 활용하는 본 발명을 도시하는 사진인 바, 이는 0.86 bpp에서 28.80 dB의 PSNR을 달성한다. 도8은, P=7 및 S=7에 대해, 도7과 같은 관심영역에 대해 동일한 사진의 무손실 재구성의 사진이다. 이 이미지의 PNSR은, 0.389 bpp에서 29.22 dB이다. S=5일 때, 관심영역의 무손실 재구성은 35.69 dB의 PSNR에 대해, 0.710 bpp에서 달성될 수 있다. S=0일 때(어떤 관심영역도 정의되지 않을 때), 전체 화상의 무손실 재구성은 4.378 bpp에서 달성되며, 이는 대체로 S=7에 대해서 보다 더 완만한 일차원 크기이다. 따라서, 상기 도면은, 본 발명에 따른 관심영역 코딩 기법이, 무손실 ROI 이미지 코딩까지의 범위 내에서 손실 코딩의 변환하는 레벨로부터의 융통성과 더불어, 탑재된 ROI 이미지 인코딩에 대한 효과적인 그리고 융통성 있는 시스템을 제공한다는 사실을 설명한다. 관심영역의 무손실 재구성 및 잔여 화상의 효율적이거나 "주관적 무손실" 재구성은, 전체 화상의 무손실 재구성에 대해 요구되는 것의 3-4배 더 작은 비트율에서 달성될 수 있다.
도9a 및 도9b는, 본 발명에 따른 코딩 방법 및 장치와 결합된 레이트-왜곡 패널티를 도시한다. 이들 도면들은, P=7 및 S=2, 그리고 P=7 및 S=5에 해당하는 경우에 대해, 전체 비트 레이트 성능(bpp)에 대한 전체 화상의 PSNR(dB)의 그래프이다. 실선은 종래의 SPIHT 알고리즘의 성능을 나타내며, S=2 및 S=5에 해당하는 개선된 알고리즘이 "+" 및 "o"로 표시된다. 0.086 bpp의 비트 레이트까지, 모두 3개의 인코딩 안이 식별가능하다는 사실을 알 수 있다. 0.086 bpp 이상의 비트 레이트에 대해, 더 큰 S를 갖는 안(scheme)은 종래의 SPIHT 방법에 비해 더 큰 레이트-왜곡 손실을 나타내나, 관심영역의 더 빠른 재구성을 달성한다. S=2 안은 SPIHT 결과에 밀접하게 대응된다.
상술한 방법은, 관심영역의 선택이 오프-라인 상황에서 인코딩 전에 수행될 수 있거나, 혹은 온-라인 상에서 인코딩 도중에 수행될 수 있는 화상 압축에 대한 수많은 실시예들을 포함한다. 관심영역이 (온-라인) 전송 중에 선택되었을 때, 그러한 선택은 수신측에서 수행되며, 수신측이 관심영역에 관하여 인코딩 혹은 전송측으로 정보를 보내고, 따라서 소팅 및 우선순위가 조정된다. 온-라인 선택은 또한, 인코딩 측이 데이터의 전송이나 저장 전에 디코딩 프로세스를 시뮬레이트하는 국부 디코더를 포함한다면, 디코딩 측에 의해 수행될 수 있다. 본 발명은, 디스플레이, 중앙 처리 장치, 메모리, 및 모뎀 및 전화선과 같은 적절한 통신 수단을 포함하고, 디지털 화상 데이터를 입력하는 입력 수단을 제공하도록 구성되며, 그리하여 디스플레이 수단이 디지털 화상 데이터를 디스플레이할 수 있는, 컴퓨터에 탑재될 수 있다. 컴퓨터 시스템은, 선택 장치, 즉 선택 수단이 관심영역을 선택하도록 디스플레이에 접속되어 있도록 구성될 수 있다. 소팅 및 우선순위 지정 수단이나 장치는, 디지털 화상 데이터가 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖는 관심영역에 대응할 때, 최소한 두 개의 우선순위 카테고리에 따라 디지털 화상 데이터를 소팅하고 우선순위를 부여하도록 선택 장치에 접속될 수 있다. 통신 회로망 혹은 장치는, 전송 장치가 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터를 전송할 때, 원격 위치로 소팅 및 우선순위가 부여된 데이터를 전송하도록 전송 장치로서 기능할 수 있다. 전송된 데이터는, 전송된 데이터를 수신하기 위한 수신 수단 혹은 장치, 및 전송된 데이터를 재구성하기 위한 재구성 장치를 포함하는 수신 컴퓨터에 의해 수신된다. 재구성 장치는, 소팅 및 우선순위가 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 디코딩 장치를 포함할 수 있다. 관심영역은, 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 빠른 속도로 재구성 장치에 의해 재구성된다. 이와 달리, 관심영역은, 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 충실도로 재구성될 수 있다.
관심영역 코딩이 시작하는 드레시홀드 혹은 경로는, 개량 과정의 시작이나 중간, 또는 전체 코딩 프로세스의 시작에서뿐만 아니라, 소팅 과정의 중간에서 혹은 전체 화상의 소팅 과정의 시작에서 결정될 수 있다. 그것이 전체 코딩 프로세스의 시작에서 결정된다면, 이는 오프-라인 방식으로 수행될 수 있다. 소팅 혹은 개량 과정의 시작에서 행하여진 ROI 선택은 대화적 혹은 온-라인 선택일 수 있다. 달리 말해, n이 ROI 코딩 레벨과 동일한 상황에 대해, ROI 계수의 확대(scaling up)가 발생하며, 소팅 과정들 및 개량 과정들이 n=k+s; n>k; n--에 대해 수행된다.
본 발명에 따른 시스템의 선택적인 실시예는, 관심영역의 선택이 전송 수단으로부터의 전송이 시작된 후에 수신기에 의해 수신된 부분적 재구성된 이미지에 기초하여 수행되는 것일 수 있다. 부분적 재구성된 이미지에 기하여, 수신 단의 유저는, 관심영역을 선택하며, 그후 수신기는 선택된 관심영역을 식별하는 전송 컴퓨터로 데이터를 전송한다. 그후 전송 컴퓨터는 상기 선택된 관심영역에 기초하여 디지털 화상 데이터의 소팅을 수정한다. 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터는 관심영역의 외부 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖도록 소팅 및 우선순위가 부여된다. 상기 수정되어 소팅 및 우선순위가 부여된 데이터는, 그후 수신기로 전송되며, 관심영역은 관심영역의 외부 영역보다 더 높은 우선순위를 갖고서 전송된다. 상술된 기능을 수행하는 수단을 창출하는 컴퓨터 요소의 특정 구성은, 명세서에 포함된 정보에 기초하여 당업자의 범위 내에 존재할 것이다.
도10은, ROI 선택이 인코딩 측에서 수행되는 본 발명을 구현하는 일련의 구성 소자들을 도시하는 블록도이다. 입력 수단, 즉 입력 장치(110)가, 컴퓨터 혹은 데이터 처리 장치로 디지털 화상 데이터를 입력하기 위해 사용된다. 디스플레이 수단 혹은 장치(111)는, 디지털 화상 데이터를 디스플레이 한다. 선택 수단(112)이 디스플레이 수단에 접속되며, 디지털 화상 데이터에 의해 표명된 화상 영역을 선택하는데 사용된다. 소팅 및 우선순위 부여 장치(113)가, 선택 장치(112)에 접속되며, 최소한 두 개의 우선순위 카테고리에 따라 디지털 화상 데이터를 소팅하고 우선순위를 부여한다. 선택된 관심영역 데이터는, 관심영역의 외부 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위가 부여된다. 전송 수단(114)은, 상기 소팅 및 우선순위가 부여된 데이터를 원격 위치로 전송하는 바, 이때 상기 원격 위치는 대용량 저장 장치, 인터넷 혹은 인트라넷과 같은 네트워크, 광역 네트워크, 지역 네트워크, 등이다. 전송된 데이터는 수신 장치(115)에 의해 수신되며, 전송된 디지털 화상 데이터는 디코딩 수단(117)을 갖는 재구성 장치(116)에 의해 재구성되는 바, 관심영역은, 상기 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 빠른 속도 및/또는 더 높은 충실도로 재구성된다.
도11은, 관심영역을 온-라인 방식으로 도시하는 블록도이다. 입력 수단, 즉 입력 장치(121)는, 디지털 화상 데이터를 컴퓨터나 다른 화상 데이터 처리 장치로 입력한다. 상기 디지털 화상은, 그후 디스플레이 수단(122) 상에 선택적으로 디스플레이되며, 혹은 택일적으로, 소팅 수단, 즉 소팅 장치(123)로 직접 통신될 수 잇다. 소팅 장치는, 수학적 소팅 프로토콜에 따라 디지털 화상 데이터를 소팅하는 바, 디지털 화상 데이터는 소정의 우선순위 부여 공식에 따라 소팅되고 우선순위가 부여된다. 전송 수단, 즉 전송 장치(124)는, 소팅된 데이터를 전송하며, 소팅 수단은 디지털 화상 데이터의 소팅을 반복하며, 전송 수단은 데이터의 전송을 반복한다. 데이터는 수신 장치(125)에 수신되는 바, 이는 거기에 접속된 디스플레이 장치(126)를 갖는다. 디스플레이 장치는 전송 도중 부분적 재구성된 화상으로서 전송된 데이터를 디스플레이한다. 소팅 장치 및 전송 장치가 그들의 소팅 및 전송을 반복함에 따라, 화상의 재구성이 진행된다. 관심영역의 선택 수단(127)이, 수신 수단(125)에 접속되어, 상기 부분적으로 재구성된 화상에 기초하여 관심영역을 선택한다. 상기 관심영역의 선택 후에, 관심영역 전송 장치 또는 수단(128)은, 상기 선택된 관심영역에 대응하는 데이터를 상기 소팅 장치(123)로 전송한다. 상기 소팅 장치는, 상기 선택된 관심영역에 대응하는 데이터에 기초하여 디지털 화상 데이터의 소팅을 수정한다. 상기 선택된 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터는, 상기 선택된 관심영역의 외부 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선 순위를 갖도록 소팅 장치에 의해 소팅되고 우선순위가 부여된다.
본 발명은, 플로피 디스크, 하드 드라이버와 같은 대용량 저장 매체, DRAM, CD-ROM, 등을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 탑재되는 컴퓨터 프로그램의 형태를 취한다. 상기 컴퓨터 프로그램은, 상술한 방법 단계들을 수행하기 위해 범용 컴퓨터를 제어한다. 본 발명은, 상술한 바와 같이 전송 컴퓨터 또는 장치 상에 구현되며, 데이터는 수신기나 디코딩 장치로 보내진다. 본 발명은, 인코딩이 컴퓨터 상에서 수행되며, 인코딩된 화상 데이터가 인터넷 브라우징을 위한 인터넷 상으로 전송되며, 디코딩이 인터넷으로부터 정보를 검색하는 또다른 컴퓨터에서 발생하는, 그러한 구성을 포함할 수 있다. 인코더 및 디코더는 또한 지역 네트워크(LAN)나 광역 네트워크(WAN), 인트라넷 상에 배치될 수 있으며, 컴퓨터와 대용량 저장 장치 사이에서 발생할 수 있다. 따라서, 여러 애플리케이션들이, 원격진료 및 일반적인 화상 기록보관 및 검색을 포함하는, 화상 데이터 전송이나 저장이 필요한 임의의 애플리케이션들을 가상적으로 포함할 수 있었다. 본 발명에 따른 관심영역 코딩 방법 및 장치는, 이들 애플리케이션에서 발생하는 병목 문제를 해결한다.
본 발명의 상기 기재는, 단지 설명할 목적에 불과하다. 본 발명에 따른 관심영역의 선택 및 재구성은 다른 형태의 압축 방법에 활용될 수 있으며, 상기 기술된 여러 가지 수단들은 본 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자의 지식의 범위 내에 있는 수많은 균등물들을 갖는다. 본 발명의 경계 및 범위는 다음의 청구범위에 의해 규정된다.

Claims (20)

  1. 복수개의 픽셀에 대한 값 및 좌표들에 관한 데이터를 포함하는 디지털 화상 데이터를 컴퓨터 판독가능 포맷으로 제공하는 단계;
    상기 디지털 화상 데이터에 의해 표현되는 화상에서 관심영역을 선택하는 단계;
    상기 디지털 화상 데이터를 최소한 두 개의 우선순위 카테고리에 따라 소팅 및 우선순위 부여하되, 상기 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 상기 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖도록, 소팅 및 우선순위 부여하는 단계; 및
    상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 원격 위치로 전송하되, 상기 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 상기 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위로 전송되는 단계;를 포함하되,
    관심영역의 선택시, 관심영역의 재구성과 관련된 웨이브렛 변환 계수들이 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 상기 식별된 웨이브렛 계수들만이 압축 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 것을 특징으로 하는 화상 압축 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송된 디지털 화상 데이터를 상기 원격 위치에서 재구성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 재구성 단계는, 상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 단계를 포함하며, 상기 관심영역은 상기 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 빠른 속도로 재구성되며, 상기 더 빠른 속도는 상기 관심영역에 대응하는 상기 디지털 화상 데이터의 소팅 및 우선순위 부여에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 화상 압축 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송된 디지털 화상 데이터를 재구성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 재구성 단계는, 상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 단계를 포함하며, 상기 관심영역은 상기 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 충실도 및 더 낮은 손실로 재구성되며, 상기 더 높은 충실도 및 더 낮은 손실은 상기 관심영역에 대응하는 상기 디지털 화상 데이터의 소팅 및 우선순위 부여에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 화상 압축 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 화상 데이터의 소팅 및 우선순위 부여는 디지털 화상 데이터에 대응하는 변형 계수들의 비트들을 소정 정도만큼 쉬프트시키는 단계를 포함하며, 상기 소정 정도는 관심영역의 재구성을 위한 소정의 정률증가율(scaleup rate)에 해당하는 것을 특징으로 하는 화상 압축 방법.
  5. 복수개의 픽셀에 대한 값 및 좌표들에 관한 데이터를 포함하는 디지털 화상 데이터를 컴퓨터 판독가능 포맷으로 제공하는 단계;
    소정의 우선순위 부여 공식에 따라 소팅 및 우선순위 부여된 상기 디지털 화상 데이터를 수학적 소팅 프로토콜에 따라 소팅하는 단계;
    상기 소팅된 데이터를 수신기로 전송하고, 부분적으로 재구성된 화상이 상기 수신기의 디스플레이상에 나타날 때까지 상기 소팅 및 전송을 반복하는 단계;
    상기 부분적으로 재구성된 화상에 기초하여 관심영역을 선택하는 단계;
    상기 수신기로부터 상기 선택된 관심영역을 식별하는 데이터를 전송하는 컴퓨터로, 데이터를 전송하는 단계;
    상기 선택된 관심영역에 기초하여 디지털 화상 데이터의 소팅을 수정하는 단계로, 상기 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖도록 소팅 및 우선순위 부여되는, 수정단계; 및
    상기 수정되어 소팅 및 우선순위 부여된 데이터를 수신기로 전송하는 단계로, 상기 관심영역이 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 우선순위로 전송되는, 전송단계;를 포함하되,
    관심영역의 선택시, 관심영역의 재구성과 관련된 웨이브렛 변환 계수들이 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 상기 식별된 웨이브렛 계수들만이 압축 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 것을 특징으로 하는 화상 인코딩 및 디코딩 방법.
  6. 화상에 대한 복수개의 픽셀에 대한 값 및 좌표들에 관한 데이터를 포함하는 디지털 화상 데이터를 컴퓨터 판독가능 포맷으로 입력하는 수단;
    상기 디지털 화상 데이터를 디스플레이하기 위한 상기 입력 수단에 연결된 디스플레이 수단;
    상기 디지털 화상 데이터에 의해 표명된 화상의 관심영역을 선택하기 위한 상기 디스플레이 수단에 연결된 선택 수단;
    최소한 두 개의 우선순위 카테고리에 따라 상기 디지털 화상 데이터를 소팅 및 우선순위 부여를 위한 상기 선택 수단에 연결된 소팅 및 우선순위 부여 수단으로, 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖는, 소팅 및 우선순위 부여 수단; 및
    상기 소팅 및 우선순위 부여된 데이터를 원격 위치로 전송하기 위한 전송 수단으로, 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터를 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 우선순위로 전송하는 전송 수단;을 포함하되,
    관심영역의 선택시, 관심영역의 재구성과 관련된 웨이브렛 변환 계수들이 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 상기 식별된 웨이브렛 계수들만이 압축 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 것을 특징으로 하는 디지털 화상 압축 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전송된 디지털 화상 데이터를 수신하기 위한 수신 수단; 및
    상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하기 위한 디코딩 수단을 포함하며, 상기 전송된 디지털 화상 데이터를 재구성하기 위하여 수신 수단에 연결된 재구성 수단;을 더 포함하며,
    상기 관심영역이 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 빠른 속도로 상기 재구성 수단에 의해 재구성되며, 상기 더 빠른 속도는 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 디코딩 수단에 의해 우선순위 부여 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 디지털 화상 압축 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하기 위한 디코딩 수단을 포함하며, 상기 전송된 디지털 화상 데이터를 재구성하기 위하여 수신 수단에 연결된 재구성 수단;을 더 포함하며,
    관심영역이 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 충실도로 상기 재구성 수단에 의해 재구성되며, 상기 더 높은 충실도는 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 디코딩 수단에 의해 우선순위 부여 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 디지털 화상 압축 방법.
  9. 화상에 대한 복수개의 픽셀에 대한 값 및 좌표들에 관한 데이터를 포함하는 디지털 화상 데이터를 컴퓨터 판독가능 포맷으로 입력하기 위한 입력 수단;
    소정의 우선순위 부여 공식에 따라 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 수학적 소팅 프로토콜에 따라 소팅하기 위한 소팅 수단;
    상기 소팅된 데이터를 전송하기 위하여 상기 소팅 수단에 연결된 전송 수단으로, 상기 소팅 수단이 상기 디지털 화상 데이터의 소팅을 반복하며 상기 전송 수단이 상기 데이터의 전송을 반복하는, 이상의 전송 수단;
    상기 전송 수단으로부터 전송된 데이터를 수신하기 위한 수신 수단으로, 상기 수신 수단이 그 위에 상기 전송중 전송되어 데이터를 부분 재구성된 화상으로 디스플레이하는 디스플레이 수단을 포함하는, 이상의 수신 수단;
    상기 부분 재구성된 화상의 관심영역을 선택하기 위하여 상기 수신 수단에 연결된 선택 수단; 및
    상기 선택된 관심영역에 대응하는 데이터를 상기 소팅 수단으로 전송하기 위한 관심영역 전송 수단;을 포함하되,
    상기 소팅 수단이 선택된 관심영역에 대응하는 데이터에 기초하여 디지털 화상 데이터의 소팅을 수정하며, 상기 선택된 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 선택된 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖도록 상기 소팅 수단에 의해 소팅 및 우선순위 부여되며, 상기 전송 수단이 상기 수정되어 소팅 및 우선순위 부여된 데이터를 수신 수단으로 전송하되, 상기 선택된 관심영역이 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 우선순위로 전송되고, 그리고
    관심영역의 선택시, 관심영역의 재구성과 관련된 웨이브렛 변환 계수들이 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 상기 식별된 웨이브렛 계수들만이 압축 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 것을 특징으로 하는 화상 인코딩 및 디코딩 시스템.
  10. 복수개의 픽셀에 대한 값 및 좌표들에 관한 데이터를 포함하는 디지털 화상 데이터를 디스플레이 상에 디스플레이 하는 단계;
    상기 디지털 화상 데이터에 의해 상기 디스플레이 상에 표명된 화상의 관심영역을 선택하도록 유저에게 허용하는 단계;
    상기 디지털 화상 데이터를 최소한 두 개의 우선순위 카테고리에 따라 소팅 및 우선순위 부여하되, 선택된 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 상기 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖도록, 소팅 및 우선순위 부여하는 단계;
    상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 원격 지원으로 전송하되, 관심영역이 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 우선순위로 전송되는 전송 단계;를 수행하되,
    관심영역의 선택시, 관심영역의 재구성과 관련된 웨이브렛 변환 계수들이 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 상기 식별된 웨이브렛 계수들만이 압축 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 것을 수행하는 범용 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 매체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 원격 위치에서 전송된 디지털 화상 데이터를 재구성하는 단계를 수행하도록 원격 위치에서 컴퓨터를 제어하며, 상기 재구성 단계는 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 단계를 포함하되, 관심영역이 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 빠른 속도로 구성되며, 상기 더 빠른 속도는 상기 관심영역의 우선순위 부여에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 매체.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 원격 위치에서 전송된 디지털 화상 데이터를 재구성하는 단계를 수행하도록 원격 위치에서 컴퓨터를 제어하며, 상기 재구성 단계는 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 단계를 포함하되, 관심영역이 관심영역 밖의 디지털 화상 데이터보다 더 높은 충실도로 구성되며, 상기 더 높은 충실도가 관심영역의 우선순위 부여에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 매체.
  13. 복수개의 픽셀에 대한 값 및 좌표들에 관한 데이터를 포함하는 디지털 화상 데이터를 디스플레이 상에 디스플레이하는 단계;
    소정의 우선순위 부여 공식에 따라 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 수학적 소팅 프로토콜에 따라 소팅하는 단계;
    상기 소팅된 데이터를 수신기로 전송하며, 부분적 재구성된 화상이 수신기의 디스플레이 상에 나타날 때까지 상기 소팅 및 전송을 반복하는 단계;
    상기 부분적 재구성된 화상에 기초하여 관심영역을 선택하는 단계;
    상기 수신기로부터 상기 선택된 관심영역을 식별하는 데이터를 전송하는 컴퓨터로 데이터를 전송하는 단계;
    상기 선택된 관심영역에 기초하여 디지털 화상 데이터의 소팅을 수정하여, 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖도록 소팅 및 우선순위 부여되는, 수정단계;
    상기 수정되어 소팅 및 우선순위 부여된 데이터를 수신기로 전송하되, 상기 관심영역이 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 우선순위로 전송되는 전송단계;를 수행하되,
    관심영역의 선택시, 관심영역의 재구성과 관련된 웨이브렛 변환 계수들이 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 상기 식별된 웨이브렛 계수들만이 압축 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 것을 수행하는 범용 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 매체.
  14. 복수개의 픽셀에 대한 값 및 좌표들에 관한 데이터를 포함하는 디지털 화상 데이터를 컴퓨터 판독가능 포맷으로 제공하는 단계;
    소정의 우선순위 부여 공식에 따라 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 수학적 소팅 프로토콜에 따라 소팅 및 우선순위 부여하는 단계;
    상기 소팅된 데이터를 수신기로 전송하며, 상기 화상 데이터가 수신기로 전송됨에 따라 상기 소팅 및 전송을 반복하는 단계;
    상기 디지털 화상 데이터의 관심영역을 선택하는 단계;
    상기 선택된 관심영역에 기초하여 디지털 화상 데이터의 소팅을 수정하며, 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터가 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 우선순위를 갖도록 소팅 및 우선순위 부여되는, 수정 단계;
    상기 수정되어 소팅 및 우선순위 부여된 데이터를 수신기로 전송하되, 관심영역이 관심영역 밖의 영역보다 더 높은 우선순위로 전송되는, 전송 단계;를 포함하되,
    관심영역의 선택시, 관심영역의 재구성과 관련된 웨이브렛 변환 계수들이 웨이브렛 변환 도메인 내에서 식별되며, 상기 식별된 웨이브렛 계수들만이 압축 방법에 따라 인코딩 또는 디코딩되는 것을 특징으로 하는 화상 압축 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 원격 우치로 전송하는 단계는 상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 인터넷 상으로 전송하는 것을 포함하며, 상기 원격 위치는 상기 인터넷 상의 위치이며,
    상기 전송된 디지털 화상 데이터를 원격 위치에서 재구성하는 단계를 더 포함하되, 관심영역이 괌심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터 보다 더 빠른 속도로 재구성되며, 상기 더 빠른 속도는 관심영역에 대응하는 상기 디지털 화상 데이터의 소팅 및 우선순위 부여에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 화상 압축 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 원격 위치로 전송하는 단계는 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 인터넷 상으로 전송하는 것을 포함하되, 상기 원격 위치는 인터넷 상의 위치이며,
    전송된 디지털 화상 데이터를 원격 위치에서 재구성하는 단계를 더 포함하되, 상기 재구성 단계는 소팅 및 우선순위 부여된 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 단계를 포함하되, 관심영역이 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 높은 충실도로 재구성되며, 상기 더 높은 충실도는 관심영역에 대응하는 상기 디지털 화상 데이터의 소팅 및 우선순위 부여에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 화상 압축 방법.
  17. 제 5 항에 있어서,
    상기 소팅된 데이터를 전송하는 단계는 상기 소팅된 데이터를 네트워크 상으로 전송하는 것을 포함하되, 상기 수신기는 상기 네트워크 상의 수신 컴퓨터이며, 상기 관심영역 선택 단계는 상기 수신 컴퓨터에서 수행되는 것을 특징으로 하는 화상 인코딩 및 디코딩 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 네트워크는 인터넷 네트워크인 것을 특징으로 하는 화상 인코딩 및 디코딩 방법.
  19. 제 6 항에 있어서,
    상기 전송 수단은 상기 소팅 및 우선순위 부여된 데이터를 네트워크 상으로 전송하되, 원격 위치가 네트워크 상의 수신 컴퓨터이며,
    상기 수신 컴퓨터는 전송된 디지털 화상 데이터를 재구성하기 위한 재구성 수단을 포함하며, 관심영역은 관심영역 밖의 영역에 대응하는 디지털 화상 데이터보다 더 빠른 속도 및 더 높은 충실도중 어느 하나로 재구성 수단에 의해 재구성되되, 더 빠른 속도 및 더 높은 충실도중 하나는 관심영역에 대응하는 디지털 화상 데이터를 디코딩하는 디코딩 수단에 의해 우선순위 부여 방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 디지털 화상 압축 시스템.
  20. 제 9 항에 있어서, 상기 전송 수단은 상기 소팅된 데이터를 네트워크 상으로 전송하며, 상기 수신 수단은 상기 네트워크 상의 수신 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 화상 인코딩 및 디코딩 시스템.
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