KR100203641B1 - 영상 처리 장치의 블럭킹 효과 방지 회로 - Google Patents

영상 처리 장치의 블럭킹 효과 방지 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변화 부호화되어 전송된 영상 신호를 복호하여 출력하는 영상 처리 장치에 관한 것으로서, 복호된 영상 신호 (in[i,j])를 필터링하여 출력하는 적어도 하나 이상의 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn) 들과 ; 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에서 필터링된 신호의 평균값을 출력하는 승산회로(5)와 ; 소정의 제1임계값 (Th1)이 가산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j])와 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제1비교회로(1)와 ; 소정의 제1임계값 (Th1)이 감산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j])와 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제2비교회로(2)와 ; 소정의 제2임계값 (Th2)이 가산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제3비교회로(3)와 ; 소정의 제2임계값 (Th2)이 감산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 승산 회로(5)의 출력및 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 값을 선택적으로 출력하는 제4비교회로(4)를 구비한다.
따라서, 본 발명은 복호기로부터 복호된 영상 신호와 필터링된 영상 신호간의 차이값이 소정의 임계값과의 관계에 따라 보상된 영상신호를 출력하므로써 블럭킹 효과를 감소시킬수 있는 효과가 있다.

Description

영상 처리 장치의 블럭킹 효과 방지 회로
제1도는 본 발명에 따른 영상 처리장치의 블럭킹 효과 방지회로의 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
LPF1-LPFn : 저역 통과 필터 1,2,3,4 : 비교회로
5 : 승산회로
본 발명은 변환 부호화 방식으로 압축된 영상신호를 수신 처리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변화 부호화시에 발생하는 블럭킹(Blocking)현상을 감소시킬 수 있는 영상 처리 장치의 블럭킹 현상 방지 회로에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 이산화된 영상 신호의 전송은 아나로그 신호보다 좋은 화질을 유지할 수 있다. 일련의 영상 프레임으로 구성된 영상 신호가 디지탈 형태로 표현될 때, 특히 고품질 텔레비젼의 경우 상당한 양의 데이타가 잔송되어야 한다. 그러나, 종래의 전송 채널들중 사용가능한 주파수 대역은 제한되어 있으므로, 많은 양의 디지탈 데이타를 전송하기 위해서는 전송되는 데이타를 압축하여 그 양을 줄일 필요가 있다. 다양한 압축 기법 중에서, 확율적 부호화 기법과 시간적, 공간적 압축기법을 결합시킨 하이브리드 기법이 가장 효율적인 것으로 알려져 있다.
대부분의 하이브리드 부호화 기법은 움직임 보상 DPCM(차분 펄스 부호 변조), 2차원 DCT(이산 코사인 변환), DCT계수의 양자화, VLC(가변장 부호화)등을 이용한다. 움직임 보상 DPCM은 현재 프레임과 이전 프레임 간의 물체의 움직임을 결정하고, 물체의 움직임에 따라 현재 프레임을 예측하여 현재 프레임과 예측치 간의 차이를 나타내는 차분신호를 만들어내는 방법이다. 이 방법은 예를 들어 Staffan Ericsson 의 Fixed and Adaptive Prediction for Hybrid Predicitive/Tranform Coding. IEEE Trasaction pm Communication COM-33, NO. 12(1985년, 12월), 또는 ninomy 와 Ohtsuke의 A motion Compensateed Interframe Coding Scheme for Television Picture. IEEE Transaction on Communication, COM-30, NO. 1 (1982년, 1월)에 기재되어 있다.
상술하면, 움직임 보상 DPCM에서는 현재 프레임과 이전 프레임간의 추정된 물체의 움직임에 따라, 현재 프레임을 이전 프레임으로부터 예측한다.
추정된 움직임은 이전 프레임과 현재 프레임간의 변위를 나타내는 2차원 움직임 벡터로 나타낼 수 있다.
물체의 화소의 변위를 추정하는데에는 여러가지 접근방법이 있다. 이들은 일반적으로 두개의 타입으로 분류되는데 하나는 화소 단위 움직임 추정이고 다른 하나는 블럭 단위의 방법이다.
블럭 단위 움직임 추정에서는, 현재 프레임의 블럭을 이전 프레임의 블럭들과 비교하여 최적 정합 블럭을 결정한다. 이로부터, 전송되는 현재 프레임에 대해 블럭 전체에 대한 프레임간 변위 벡터(프레임간에 블럭이 이동한 정도)가 추정된다.
그러나, 블럭 단위 움직임 추정에서는 움직임 보상 과정에서 블럭 경계에 블럭킹 효과 (blocking effect)가 발생한다는 문제가 있게 된다. 이러한 블럭킹 효과는 복호화된 영상에서 변환 부호화 즉, 2차원 DCT 단위의 블럭간의 경계가 눈에 띄는 것으로 이는 DCT 계수내 DC계수의 양자화 잡음이 가장 큰 원인이 된다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 변환 부호화되어 전송된 신호의 복호시에 발생되는 블럭킹 효과를 감소시킬 수 있는 영상 처리 장치의 블럭킹 효과 감소 회로를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 영상 처리 장치의 블럭킹 효과 감소 회로는, 변환 부호화되어 전송된 영상 신호를 복호하여 출력하는 영상 처리 장치에 있어서, 복호된 영상 신호를 필터링하여 출력하는 적어도 하나 이상의 저역 통과 필터들과 ; 상기 복호된 영상신호와 상기 저역 통과 필터들에서 필터링된 신호의 평균값을 출력하는 승산 회로와 ; 소정의 제1임계 값이 가산된 복호된 영상신호와 상기 저역 통과 필터들에 필터링된 값과의 차이에 따라 복호된 영상 신호및 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제1비교 회로와 ; 소정의 제1임계값이 감산된 복호된 영상신호와 저역 통과 필터들에 필터링된 값과의 차이에 따라 복호된 영상 신호및 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제 2 비교 회로와 ; 소정의 제2 임계값이 가산된 복호된 영상 신호와 저역 통과 필터들에 필터링된 값과의 차이에 따라 복호된 영상 신호및 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제3 비교 회로와 ; 소정의 제2 임계 값이 감산된 복호된 영상신호와 저역 통과 필터들에 필터링된 값과의 차이에 따라 승산 회로의 출력및 복호된 영상 신호 값을 선택적으로 출력하는 제4 비교 회로를 구비한다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도면은 본 발명에 따른 영상 처리 장치의 블럭킹 효과 감소 회로도로서, 도시된 바와 같이 다수개의 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)와 비교회로 (1-4)로 구성되어 있다
이러한 구성에서 저역 통과 필터(LPF1-LPFn)에는 도시하지 않은 복호화기에 의하여 복호된 영상신호(in[i,j])가 입력된다. 이때, 본 실시예에서 사용되는 저역 통과 필터는 표1)에 도시된 바와 같은 3×3의 2차원 저역 여파기로서 구성된다.
여기서, 본 발명자는 실험 결과, 후술하는 바와 같이 저역 통과 필터(LPF1-LPFn)의 갯수가 너무 적은 경우에는 블럭킹 효과가 제거되지 않으며, 너무 많은 경우에는 처리 시간이 길어지므로 2-3개가 적당하다는 알게 되었다.
이러한 저역 통과 필터(LPF1-LPFn)에서 필터링된 영상 신호 (in[i,j])는 비교회로(1)에 인가되며, 비교회로(1)는 도시된 바와 같이 가산기(11)와 비교기(12) 및 스위치(13)로 구성되어 있다.
이때, 가산기(11)에는 복호된 영상 신호 (in[i,j])와 소정의 임계값(Th1)이 가산되어 비교기(12)의 비반전단자(+)에 인가되며 비교기(12)의 반전단자(-)에는 필터(LPF1-LPFn)에 의하여 필터링된 신호(LPF (in[i,j]))가 인가된다. 따라서, 비교기(12)는 신호(LPF (in[i,j]))보다 가산기(11)의 시호가 클때에 하이레벨의 로직을 출력하게 된다.
이때, 스위치(13)의 단자 (a,b)에는 각각 신호 (LPF (in[i,j])) 와 신호 (in[i,j])가 입력되며, 비교기(13)로부터 하이레벨의 로직이 인가될 때에 신호 (LPF (in[i,j]))를 출력하게 구성되어 있다.
또한, 비교 회로(2)는 감산기(21)와 비교기(22)및 스위치(23)로 구성되어 있으며, 감산기(21)에는 복호된 영상신호 (in[i,j])로부터 소정의 임계값 (Th1)이 감산되어 비교기(22)의 비반전단자(+)에 인가되며 비교기(22)의 반전단자(-)에는 필터 (LPF1-LPFn)에 의하여 필터링된 신호(LPF in[i,j])) 가 인가된다. 이때, 비교기(22)는 신호 (LPF (in[i,j])) 감산기(11)의 신호가 클때에 하이레벨의 로직을 출력하게 된다
스위치(23)의 단자 (a,b)에는 각각 신호 (LPF (in[i,j])) 와 신호 (in[i,j])가 입력되며, 스위치(23)는 비교기(23)로부터 하이레벨의 로직이 인가될 때에 신호 (LPF (in[i,j]))를 출력하게 구성되어 있다
또한, 비교 회로(3)는 가산기(31)와 비교기(32)및 스위치(33)로 구성되어 있으며, 가산기(31)에는 복호된 영상신호 (in[i,j]) 와 소정의 임계값 (Th2)이 가산되어 비교기(32)의 비반전단자(+)에 인가되며 비교기(32)의 반전단자(-)에는 필터 (LPF1-LPFn)에 의하여 필터링된 신호(LPF in[i,j])) 가 인가된다. 이때, 비교기(12)는 신호 (LPF (in[i,j]))보다 가산기(31)의 신호가 클때에 하이레벨의 로직을 출력하게 된다.
한편, 스위치(33)의 단자 (a,b)에는 각각 신호 (LPF (in[i,j]))와 신호 (in[i,j])가 입력되며, 스위치(33)는 비교기(33)로부터 하이레벨의 로직이 인가될 때에 신호(LPF (in[i,j]))를 출력하게 구성되어 있다
또한, 비교 회로(4)는 가산기(41)와 비교기(42)및 스위치(43)로 구성되어 있으며, 감산기(31)에는 복호된 영상신호 (in[i,j]) 와 소정의 임계값 (Th2)이 가산되어 비교기(42)의 비반전단자(+)에 인가되며 비교기(42)의 반전단자(-)에는 필터 (LPF1-LPFn)에 의하여 필터링된 신호(LPF (in[i,j]))가 인가된다.
이때, 비교기(42)는 신호 (LPF (in[i,j]))보다 감산기(41)의 신호가 클때에 하이레벨의 로직을 출력하게 된다.
한편, 스위치(13)의 단자 (a,b) 에는 신호 (in[i,j]) 와 승산회로(5)의 출력이 입력되며, 스위치(13)는 비교기(13)로부터 하이레벨의 로직이 인가될 때에 신호 (LPF (in[i,j]))를 출력하게 구성되어 있다.
이때, 승산회로(5)는 도시된 바와 같이 상기 영상 신호 (in[i,j]) 와 신호 (LPF (in[i,j]))의 평균값을 구하여 출력하게 구성되어 있다.
이러한 구성에서 상기 비교 회로(4)로부터 출력되는 신호 (OUT[i,j])는 다음 1,2,3과 같이 구하여진다는 것을 알 수 있다.
1)｜(LPF (in[i,j))-(in[i,j])｜〉 Th1 일때,
출력 신호(OUT[i,j]) = 입력 신호n[i,j])
2) Th2〈｜LPF (in[i,j))-(in[i,j])≤Th1 일때,
출력 신호(OUT[i,j]) = (LPF (in[i,j))+(in[i,j])/2
3) ｜(LPF (in[i,j))-(in[i,j])≤Th2 일때,
출력 신호(OUT[i,j])=LPF (in[i,j])
상기1)에서 알수 있는 바와 같이 필터링된 신호 (LPF (in[i,j]))와 영상신호 (in[i,j])의 차가 임계값 (Th1)보다 큰 경우에는 블럭킹 효과에 관계없이 원래의 영상신호 (in[i,j])를 츨력하게 된다.
그러나, 2)에서와 같이 필터링된 신호 (LPF (in[i,j]))와 영상신호 (in[i,j])의 차가 임계값 (Th1)보다는 작으나, 임계값 (Th2)보다 큰 경우에는 신호 (LPF (in[i,j]))와 영상신호 (in[i,j])의 평균값을 출력하므로써 블럭킹 효과를 감소시키는 한편, 3)에서와 같이 필터링된 신호 (LPF (in[i,j]))와 영상신호 (in[i,j])의 차가 임계값 (Th2)보다 작은 경우에는 필터링된 신호 (LPF (in[i,j]))를 출력하여 블럭킹 효과를 감소시키게 된다.
상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 임계값 (Th1,Th2)은 입력 영상신호 (in[i,j])와 본 발명에 따른 블럭킹 효과 감소회로의 출력차간의 최대차이를 제한하는 설계 요소로서 각각 8,4정도의 값이 실험결과로서 나타났다.
이와 같이 본 발명은 복호기로부터 복호된 영상신호와 필터링된 영상신호간의 차이값이 소정의 임계값과의 관계에 따라 보상된 영상 신호를 출력하므로써 블럭킹 효과를 감소시킬수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 변환 부호화 되어 전송된 영상신호를 복호하여 출력하는 영상 처리 장치에 있어서, 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j])를 필터링하여 출력하는 적어도 하나이상의 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn) 들과; 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에서 필터링된 신호의 평균값을 출력하는 승산회로(5)와; 소정의 제1임계값 (Th1)이 가산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제1비교회로(1)와 ; 상기 소정의 제1임계값 (Th1)이 감산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j])와 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제2비교회로(2)와 ; 소정의 제2임계값 (Th2)이 가산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 및 상기 필터링된 값을 선택적으로 출력하는 제3비교회로(3)와 ; 상기 소정의 제2임계값 (Th2)이 감산된 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j])와 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들에 필터링된 값과의 차이에 따라 상기 승산 회로(5)의 출력및 상기 복호된 영상 신호 (in[i,j]) 값을 선택적으로 출력하는 제4비교회로(4)를 구비하는 영상 처리 장치의 블럭킹 효과 방지회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저역 통과 필터 (LPF1-LPFn)들을 3개로 구성한 것을 특징으로 하는 영상 처리장치의 블럭킹 효과 방지 회로.
  3. 제1 또는 제2항에 있어서 상기 제1임계값 (Th1) 은 8임을 특징으로 하는 영상 처리 장치의 블럭킹 효과 방지회로.
  4. 제1 또는 제2항에 있어서 상기 제2임계값 (Th2) 은 4임을 특징으로 하는 영상 처리 장치의 블럭킹 효과 방지회로.
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