KR100197367B1 - 영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에지 방향을 이용하여 영상의 연속성을 정확하게 구현할 수 있는 영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치에 관한 것으로, 이를 해결하기 위하여 복원된 화면블럭의 에지를 검출하기 위하여 마스크를 생성하여 제공하는 마스크 생성부(120), 상기 디코딩되어 입력되는 현재 화면블럭과 마스크 생성부(120)로부터 제공되는 각각의 마스크에 의거하여 현재 화면블럭의 에지의 방향정보를 검출하는 에지방향 검출부(140), 상기 디코딩된 현재 화면블럭과 에지방향 검출부(140)의 에지의 방향정보에 의해서 현재 화면블럭에 대한 에러발생신호를 출력하는 블럭단위 에러검출부(160), 블럭단위 에러검출부(160)의 에러발생신호에 의거하여 현재 화면블럭을 이전 영상신호의 동일 위치 블럭으로 대치시켜 출력하는 에러보정부(180), 상기 보정된 보정블럭을 디스플레이 하는 디스플레이 장치(200)를 포함함으로써 디지탈 영상 처리 과정에서 에러에 의한 손상된 부분을 복원시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치
제1도는 본 발명에 따른 영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치도.
제2도(a) 내지 (e)는 본 발명에 적용되는 오퍼레이터를 도시한 도면.
제3a도 내지 제3c도는 제1도를 설명하기 위한 현재 화면블럭과 인접 화면블럭을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 디코더 120 : 마스크 생성부
140 : 에지방향 검출부 160 : 블럭단위 에러검출부
180 : 에러보정부 200 : 디스플레이장치
본 발명은 영상복호기에 관한 것으로, 특히 화면블럭에서의 에지방향을 이용하여 영상의 연속성을 보다 정확하게 구현할 수 있도록 된 영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치에 관한 것이다.
일반적으로 복원된 영상신호의 화면블럭이 적당한 것인지를 판단하거나 또는 전송과정에서 손상된 영역을 찾아내기 위해서는 현재 화면블럭이 인접한 화면블럭과 연속성이 있는지를 판단하게 된다.
이와 같이 현재 화면블럭이 인접한 화면블럭과 연속성이 있는지 판단하기 위해서는 경계매칭 알고리즘(Boundary Matching Algorithm: BMA), 혹은 슬라이드매칭 알고리즘(Side Matching Algorithm: SMA)이라 불리우는 화면블럭의 경계값 비교 알고리듬이 많이 사용되어 왔다.
슬라이드매칭 알고리즘(SMA)을 간단하게 설명하면, 화면블럭의 크기를 N×N 이라 하고, n번째 프레임의 복원된 화소값을 fR(x,y,n)으로 표시한다.
여기서 (x,y)는 공간 좌표를 나타내며, 현재 화면블럭과 그 화면블럭의 위쪽, 왼쪽, 그리고 아래쪽 블럭과의 경계 부분의 변화량 CA, CLCB는 식(1)과 같이 정의되며,
상기 SMA에서는 경계 부분의 변화량 C=CA+CL+CB가 어떤 임계값(threshold) 보다 클 경우 현재 블럭이 인접한 블럭과 연속성이 없다고 판단하게 된다.
이와 같이 고주파 성분인 에지 근처에는 영상의 화소값이 급격하게 변하게 된다. 또한, 실제 연속된 화면블럭 간에도 이와 마찬가지로 경계부근의 변화량이 큰 경우가 발생되기 때문에 보다 정확한 연속성을 검출할 수 없었다.
따라서, 본 발명은 상기의 단점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 디지탈 영상에서 인접한 화면블럭의 연속성을 정확하게 구현할 수 있는 영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면 부호화되어 입력되는 영상데이타를 디코더(100)에 의해 블럭단위로 복원하는 영상복호기에 있어서, 상기 복원된 화면블럭의 에지를 검출하기 위하여 소정의 마스크를 생성하여 제공하는 마스크 생성부(120)와; 상기 디코더(100)로부터 디코딩되어 입력되는 현재 화면블럭과 상기 마스크 생성부(120)로부터 제공되는 각각의 마스크에 의거하여 상기 현재 화면블럭의 에지의 방향정보를 검출하는 에지방향 검출부(140)와; 상기 디코더(100)에 의해 디코딩된 현재 화면블럭과 상기 에지방향 검출부(140)로부터의 에지의 방향정보에 의해서 상기 현재 화면블럭에 대한 에러 발생 신호를 출력하는 블럭단위 에러검출부(160)와; 상기 블럭단위 에러검출부(160)의 에러발생신호에 의거하여 상기 현재 화면블럭을 이전 영상신호의 동일 위치블럭으로 대치시켜 출력하는 에러보정부(180)와; 상기 에러보정부(180)로부터 출력되는 보정된 보정블럭을 디스플레이하는 디스플레이장치(200)를 포함함을 특징으로 한다.
이하, 예시된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치도이고, 제2도는 제1도에 사용되는 에지 오퍼레이타를 도시한 도면이다.
제1도는 본 발명의 에지를 이용한 에러보상장치는 디코더(100)와, 마스크 생성부(120), 에지방향 검출부(140), 블럭단위 에러검출부(160), 에러보정부(180) 및 디스플레이장치(200)로 구성된다.
디코더(100)는 영상부호기로부터 부호화되어 입력되는 비트스트림 데이타를 디코딩(복호, 복원)하여 후술하는 에지방향 검출부(140)와 블럭단위 에러검출부(160)로 제공되도록 구성되며, 상기 디코더(100)는 가변길이 복호기(VLD)와, 역양자화기(IQ), 역DCT, 감산기, 움직임 보상기 및 프레임 메모리등으로 이루어진다.
마스크 생성부(120)는 복원된 화면블럭내의 에지를 검출하기 위하여 소정의 형태로 이루어된 마스크(제2도 참조)를 후술하는 에지방향 검출부(140)로 제공하도록 구성된다.
에지방향 검출부(140)는 디코더(100)로부터 디코딩되어 입력되는 현재 화면블럭과 상기 마스크 생성부(120)로부터 제공되는 마스크에 의거하여 상기 현재 화면블럭의 에지 방향정보를 검출하여 후술하는 블럭단위 에러검출부(160)로 제공되도록 구성된다.
블럭단위 에러검출부(160)는 디코더(100)에 의해 디코딩된 현재 화면블럭과 상기 에지방향 검출부(140)로부터의 에지방향정보에 의해서 상기 현재 화면블럭에 대한 에지 발생신호를 후술하는 에러보정부(180)로 출력하도록 구성된다.
에러보정부(180)는 블럭단위 에러검출부(160)의 에러검출 결과, 상기 소정의 화면블럭에 에러가 발생되면, 상기 디코더(100)로부터 복원되어 입력되는 현재 화면블럭을 이전 영상신호의 동일위치의 화면 블럭으로 대치시켜 후술하는 디스플레이장치(200)로 제공되도록 구성된다.
디스플레이장치(200)는 에러보정부(180)로부터 출력되는 보정된 화면블럭을 디스플레이하도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명한다.
우선, 제2도를 참조하면, 즉, 제2도의 (a)는 에지방향을 설정하는 에지방향좌표이며, 제2도의 (b)는 0°방향의 에지를 검출하기 위한 에지 오퍼레이터(operator)이다.
제2도의 (c)는 45°방향의 에지를 검출하기 위한 에지 오퍼레이터, (d)는 90°방향의 에지를 검출하기 위한 에지 오퍼레이터, 제2도의 (e)는 135°방향의 에지를 검출하기 위한 에지 오퍼레이터이다.
제1도를 참조하면, 디코더(100)에서는 영상부호기로부터 부호화된 비트스트림 데이타를 디코딩(복호,복원)하여 구현되는 화면블럭들을 에지방향 검출부(140)와 블럭단위 에러검출부(160) 및 에러보정부(180)로 제공하게 된다.
에지방향 검출부(140)에서는 디코더(100)로부터 디코딩되어 입력되는 현재 화면블럭과 마스크 생성부(120)로부터 제공되는 마스크(제2도의 (b) 내지 (e))에 의거하여 상기 현재 화면블럭에 대한 에지방향정보를 검출하게 된다.
즉, 디코더(100)로부터 제공되는 현재 화면블럭에다 마스크 생성부(120)로부터 제공되는 서로 다른 방향을 나타내는 마스크를 취하게 된다.
상기 마스크를 취한 결과, 에지가 존재하지 않는 것으로 판정되면, 이로부터 에지방향 검출부(140)에서는 현재 화면블럭에 에지가 없다는 정보신호를 블럭단위 에러검출부(160)로 제공하게 된다.
이와 반대로, 상기 마스크를 취한 결과, 에지가 존재하는 것으로 판정되면, 이로부터 에지방향 검출부(140)에서는 현재 화면블럭의 에지방향 정보를 검출하고, 이에 따른 에지방향정보를 블럭 단위 에러검출부(160)로 제공하게 된다.
따라서, 블럭단위 에러검출부(160)에서는 디코더(100)로부터 복원되어 제공되는 현재 화면블럭과 에지방향 검출부(140)로부터 제공되는 에지방향 정보를 근거로 하여 상기 복원된 현재 화면블럭에 대한 에러를 검출하게 된다.
제3도를 참조하면, 블럭단위 에러검출부(160)에서는 디코더(100)로부터 제공되는 현재 화면블럭(X)과 이 현재 화면블럭에 인접된 인접블럭(A, B, C)간의 경계지점에 위치한 화소값들의 차분(X-A, X-B, X-C)을 구하게 된다.
여기서 제3도의 (a)는 현재 화면블럭(X)과 이 현재 화면블럭(X)의 위쪽에 위치한 인접블럭(A, B, C)간의 경계지점에 위치한 화소값들의 차분(X-A, X-B, X-C)을 구하게 된다.
또한, 제3도의 (b)는 현재 화면블럭(X)과 그 현재 화면블럭(X)의 위쪽에 위치한 인접블럭(A, B, C)간의 경계지점에 위치한 화소값들의 차분(X-A, X-B, X-C)을 구하게 된다.
그리고, 제3도의 (c)는 현재 화면블럭(X)과 그 현재 화면블럭(X)의 아래쪽에 위치한 화면블럭(A, B, C)간의 경계지점에 위치한 화소값들의 차분(X-A, X-B, X-C)을 구하게 되는 것이다.
이와 같이 구해진(제3a도 참조) 현재 화면블럭과 이 현재 화면블럭의 왼쪽에 위치한 차분값들에 대한 절대치(｜X-A｜, ｜X-B｜, ｜X-C｜)를 취한 다음. 얻어지는 3개의 절대치 중에서 가장 최소인 값을 구한다.
이와 같은 과정을 현재 화면블럭과 이 현재 화면블럭의 왼쪽에 위치한 화소에 적용하게 되며, 이로부터 얻어지는 최소값들을 합하게 된다.
또한, 제3b도 참조를 참조하면, 현재 화면블럭과 이 현재 화면블럭의 위쪽에 위치한 차분값들에 대한 절대치(｜X-A｜, ｜X-B｜, ｜X-C｜)를 취한 다음, 얻어지는 3개의 절대치 중에서 가장 최소인 값을 구한다.
이와 같은 과정을 현재 화면블럭과 이 현재 화면블럭의 위쪽에 위치한 화소에 적용하게 되며, 이로부터 얻어지는 최소값을 합하게 된다.
또한, 제3c도 참조를 참조하면, 현재 화면블럭과 이 현재 화면블럭의 아래쪽에 위치한 차분값들에 대한 절대치(｜X-A｜, ｜X-B｜, ｜X-C｜)를 취한 다음, 얻어지는 3개의 절대치 중에서 가장 최소인 값을 구한다. 이와 같은 과정을 현재 화면블럭과 이 현재 화면블럭의 아래쪽에 위치한 화소에 적용하게 되며, 이로부터 얻어지는 최소값을 합하게 된다.
이와 같이 하여 얻어진 왼,위,아래쪽의 최종값을 다시 합한 후, 기설정된 임계값과 비교한 결과, 최종값이 기설정된 임계값보다 클 경우에만, 현재 화면블럭과 인접 화면블럭간의 연속성 없다고 판단되는 에러정보를 에러보정부(180)로 출력된다.
에러보정부(180)에서는 블럭 단위 에러검출부(160)로부터 현재 화면블럭(X)에 에러가 발생되었음을 알려주는 제어신호에 의하여 상기 현재 화면블럭(X) 대신 이전 영상신호의 동일위치 블럭으로 대치시켜서 디스플레이장치(200)로 출력하게 된다.
한편, 에러보정부(180)에는 주변 블럭들에 대한 보간(인터폴레이션)에 의해 형성된 블럭으로 대치시켜 출력할 수도 있다.
따라서, 디스플레이장치(200)에서는 에러보정부(180)로부터 출력되는 보정된 화면블럭을 디스플레이하게 되는 것이다.
각 화소의 에지방향에 따라 화면블럭의 경계에서의 화소값의 변화량을 계산하여 그 평균이 어떤 임계값 보다 크면 그 블럭은 주변 블럭과 연속성이 없다고 판단하게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 디지탈 영상 처리과정에서 에지에 의한 에러를 검출하며, 이로부터 정상적인 화면블럭을 복원시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 부호화되어 입력되는 영상데이타를 디코더(100)에 의해 블럭 단위로 복원하는 영상복호기에 있어서, 상기 복원된 화면블럭의 에지를 검출하기 위하여 소정의 마스크를 생성하여 제공하는 마스크 생성부(120)와; 상기 디코더(100)로부터 디코딩되어 입력되는 현재 화면블럭과 상기 마스크 생성부(120)로부터 제공되는 각각의 마스크에 의거하여 상기 현재 화면블럭의 에지의 방향정보를 검출하는 에지방향 검출부(140)와; 상기 디코더(100)에 의해 디코딩된 현재 화면블럭과 상기 에지방향 검출부(140)로부터의 에지의 방향정보에 의해서 상기 현재 화면 블럭에 대한 에러 발생신호를 출력하는 블럭 단위 에러검출부(160)와; 상기 블럭단위 에러검출부(160)의 에러발생신호에 의거하여 상기 현재 화면블럭을 이전 영상신호의 동일 위치블럭으로 대치시켜 출력하는 에러보정부(180)와; 상기 에러보정부(180)로부터 출력되는 보정된 보정블럭을 디스플레이하는 디스플레이장치(200)를 포함함을 특징으로 하는 영상복호기에서의 에지를 이용한 에러보상장치.
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