KR100584549B1 - 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법 및 그 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 필터링 방법은 (a) 비디오 데이터를 블록 단위로 변환하는 단계; 및 (b) 변환된 결과 얻어진 값들의 분포를 기초로 에지 영역을 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 보다 효율적으로 에지 영역을 검출함으로써 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법 및 그 장치{Filtering method for removing block artifacts and/or ringing noise and apparatus therefor}
도 1은 본 발명에 따른 부호화 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 루프 필터부(7)의 상세 블록도,
도 3 및 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 필터 정보 생성부(3)가 필터 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 참고도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 변형 예에 따라 생성된 필터 정보를 설명하기 위한 참고도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 일 필터링 방법을 설명하기 위한 플로우챠트,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 필터링 방법을 설명하기 위한 플로우챠트,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 루프 필터부(7)의 상세 블록도,
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따라 필터 정보 생성부(83)가 필터 정보 추출 데이터를 얻는 과정 및 얻어진 필터 정보 추출 데이터로부터 필터 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 참고도,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터링 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
본 발명은 블록킹 효과(blocking artifacts)와 링잉 잡음(ringing noise)의 제거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비디오 프레임을 블록 단위로 처리함에 따라 야기되는 블록킹 효과 및 링잉 잡음을 제거하기 위한 필터링 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
종래 대부분의 비디오 데이터의 부호화방법은 이미지 프레임을 블록 단위로 처리한다. 특히, MPEG(Moving Picture Experts Group), H.263 등 비디오 데이터에 관한 부호화 표준들에 따르면 블록 단위로 DCT(Discrete Cosine Transform) 변환을 수행한 다음 양자화하는 과정을 거쳐 이미지 프레임을 부호화한다. 그러나, 이미지 프레임을 블록 단위로 부호화하는 방법은 블록킹 효과 및 링잉 노이즈를 유발시킨다. 블록킹 효과는 재현된 이미지 프레임에 원 프레임에는 존재하지 않았던 에지 영역을 발생시키는 등 인접 픽셀 간의 연속성을 파괴시킨다. 링잉 노이즈는 재현된 이미지 프레임에 존재하는 오브젝트의 경계선이 매끄럽게 표시되지 않고 울퉁불퉁하게 되는 현상을 발생시킨다. 압축율이 높은 경우 재현된 이미지 프레임에 있어서 블록킹 효과 및 링잉 노이즈에 따른 화질 저하는 더욱 두드러진다.
블록킹 효과와 링잉 노이즈를 제거하기 위한 필터링을 수행하기 위해서는 먼저 블록킹 효과와 링잉 노이즈가 발생된 영역을 정확히 파악해내는 것이 중요하다. 그렇지 않을 경우 원래의 비디오 프레임에 존재하는 에지 영역을 블록킹 효과에 의해 생긴 것으로 오판하여 없애버림으로써 필터링 수행 후의 화질이 오히려 저하되는 결과를 가져올 수 있기 때문이다.
블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈를 제거하기 위한 종래 필터링 방법에서, 재현된 픽셀 블록에 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈에 의해 생성된 에지 영역을 변별하기 위해 에지 영역을 검사하는 대표적인 방식은 다음과 같다. 즉, 복수개의 8×8 픽셀 블록들 또는 4×4 픽셀 블록들로 구성된 재현 비디오 프레임에 있어서 8×8 픽셀 블록 또는 4×4 픽셀 블록들의 경계에 존재하는 픽셀들의 값(밝기, 휘도, 색상)의 분포를 조사한 다음 미리 결정된 임계값과 비교하여 에지 영역을 검출한다. 임계값은 8×8 픽셀 블록 또는 4×4 픽셀 블록들의 경계에 존재하는 픽셀들의 값(밝기, 휘도, 색상)의 분포를 측정한 다음 측정된 값들의 분포와 에지 영역의 존재 여부에 관한 상관관계를 조사하여 실험적으로 결정된다.
픽셀값의 분포를 조사하기 위해서는 이웃하는 블록 간의 경계 영역에 존재하는 픽셀값들을 수직 또는 수평 방향으로 검사해야 한다. 그러나, 픽셀값들을 일일이 검사하기 위해서는 계산량이 적지 않다. 특히, 픽셀값들은 수평 방향으로 순차적으로 메모리에 저장되므로, 수직 방향으로 픽셀값들을 조사하기 위해서는 연속적인 메모리 액세스가 불가하여 메모리 액세스가 용이하지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 에지 영역을 보다 효율적으로 검출할 수 있는 필터링 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보다 적은 계산량으로 에지 영역을 보다 효율적으로 검출할 수 있는 필터링 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법에 있어서, (a) 비디오 데이터를 블록 단위로 변환하는 단계; 및 (b) 변환된 결과 얻어진 값들의 분포를 기초로 에지 영역의 존부를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법에 있어서, (a) 비디오 데이터를 블록 단위로 변환하고 양자화하는 단계; (b) 양자화된 값들의 분포를 기초로 필터 정보를 생성하는 단계; 및 (c) 생성된 필터 정보를 기초로 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법에 의해서도 달성된다.
상기 (a)단계는 (a1) 비디오 데이터를 블록 단위로 DCT 변환하여 DCT 계수값들을 얻는 단계; 및 (a2) 얻어진 DCT 계수값들을 양자화하는 단계를 포함하며, 특히 4×4 픽셀 블록을 DCT 변환하고 양자화하여 양자화된 4×4 DCT 블록을 얻는 단계임이 바람직하다.
상기 (b)단계는 상기 양자화된 DCT 계수값들을 기초로 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈의 발생 정도를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계이고, 특히 (b1) 양자화된 DCT 블록의 최상 행에서 DC 성분 A을 제외한 값들(B)을 검사하여 대응 픽셀 블록의 수직 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성 하는 단계임이 바람직하다.
또한 상기 (b)단계는 (b2) 양자화된 DCT 블록의 좌측 첫 번째 열에서 DC 성분 A을 제외한 값들(C)을 검사하여 대응 픽셀 블록의 수평 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하거나, (b3) 양자화된 DCT 블록에서 최상 행 및 좌측 첫 번째 열을 제외한 나머지 값들을 검사하여 대응 픽셀 블록에 대각선 방향으로 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 A만 어떤 값을 갖는 경우 수평 방향 및 수직 방향의 블록킹 플래그 HVF, VBF를 모두 1로 세팅하고, 상기 HBF 및 VBF가 모두 1로 셋팅된 경우 수직 방향 및 수평 방향으로 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 A와 상기 B만 어떤 값을 갖는 경우 수직 방향의 블록킹 플래그 VBF를 1로 세팅하고 상기 VBF가 1로 셋팅된 경우 수직 방향으로 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 A와 상기 C만 어떤 값을 갖는 경우 수평 방향의 블록킹 플래그 HBF를 1로 세팅하고, 상기 HBF가 1로 셋팅된 경우 수평 방향으로 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 A, B, 및 C 이외에서 어떤 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 링잉 플래그 RF를 1로 세팅하고, 상기 RF가 1로 셋팅된 경우 보다 강하게 디링잉 필터링을 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적은, 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법에 있어서, (a) 비디오 데이터로 구성된 블록을 픽셀 단위로 변환하고 양자화한 다음, 양자화된 값을 검사하여 필터 정보를 위한 값이 얻어지면 필터 정보를 생성하는 단계; 및 (b) 생성된 필터 정보를 기초로 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법에 의해서도 달성된다.
상기 (a)단계는 (a1) 상기 블록의 최상단 행과 최좌측 열 중 DC 성분에 대응하는 픽셀을 제외한 나머지 픽셀 중 어느 하나를 DCT 변환하고 양자화하는 단계; 및 (a2) 양자화된 변환값을 검사하여 0이 아닌 어떤 값이면 이를 기초로 상기 필터 정보를 생성하고 대응하는 픽셀이 속하는 상기 최상단 행 또는 최좌측 열에 대한 DCT 변환 및 양자화를 종료하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (a)단계는 (a3) 상기 양자화된 변환값을 검사하여 0이면 상기 블록의 최상단 행과 최좌측 열 중 DC 성분에 대응하는 픽셀을 제외한 나머지 픽셀 중 다른 하나를 DCT 변환하고 양자화하는 단계; (a4) 상기 (a2)단계 및 (a3)단계를 상기 최상단 행 또는 최좌측 열 중 DC 성분에 대응하는 픽셀을 제외한 나머지 모든 픽셀에 대해 반복하는 단계; 및 (a5) 상기 최상단 행 또는 최좌측 열의 모든 픽셀에 대해 DCT 변환 및 양자화하여 얻어진 양자화된 변환값이 0이면 그 결과를 기초로 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면 상기 목적은 비디오 데이터의 부호화 장치에 있어서, 픽셀 블록을 변환하고 양자화하여 얻어진 값들의 분포를 기초로 필터 정보를 생성하는 필터 정보 생성부; 생성된 필터 정보를 기초로 필터 특성치를 결정하는 필터 특성치 결정부; 및 결정된 특성치에 따라 디블럭킹 필터링을 수행하 는 디블록킹 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 루프 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치에 의해서도 달성된다.
상기 루프 필터부는 인터 프레임에 대해 블록 단위로 픽셀값들을 변환하기 위한 루프 변환부; 및 상기 루프 변환부에 의해 변환된 값들을 양자화하기 위한 루프 양자화부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
먼저, 비디오 데이터의 부호화에 대한 개요를 설명하면 다음과 같다. 비디오 데이터는 복수개의 이미지 프레임들로 구성된다. 이미지 프레임들은 인트라 프레임(Intra frame)과 인터 프레임(Inter frame)으로 부호화되어 전송된다. 인트라 프레임은 다른 이미지들의 참조없이 부호화된 것이므로 독립적으로 복호화 가능하다. 이에 반해, 인터 프레임은 이전 및/또는 이후 이미지를 참조하여 그 차이값만을 부호화한 것이므로 복호화시 이전 및/또는 이후 프레임이 필요하다. 각 이미지 프레임은 복수개의 매크로 블록들로 구성되며 매크로 블록에는 복수개의 픽셀 블록들이 존재한다.
본 발명에 따른 필터링 방법 및 그 부호화 장치는 에지 영역을 판별함에 있어 매크로 블록 또는 픽셀 블록을 변환시켜 얻어진 변환값들의 분포 또는 변환되고 양자화된 값들의 분포를 기초로 한다. 그 구체적인 방법 및 이를 채용한 부호화 장치는 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부호화 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 부호화 장치는 움직임 추정부(1), 변환부(2), 양자화부(3), 역양자화부(4), 역변환부(5), 움직임 보상부(6), 및 루프 필터부(7)를 구비한다. 나아가, 부호화 장치는 제어부(도시되지 않음)를 더 가지며, 제어부에 의해 제어되는 제1 스위치(10), 제2 스위치(20), 및 제3 스위치(30)를 구비한다.
제어부는 비디오 데이터가 입력되면 제1 스위치(10)를 제어하여 인트라 프레임의 경우에는 곧바로 변환부(2)로 입력시키고 인터 프레임의 경우에는 움직임 추정부(1)로 입력시킨다. 움직임 추정부(1)는 픽셀 블록 단위로 이전 이미지 프레임과 픽셀값을 비교하여 그 차이값(움직임 벡터)을 변환부(2)로 출력한다. 변환부(2)는 인트라 프레임의 경우에는 해당 이미지 프레임에 존재하는 픽셀값들을, 인터 프레임의 경우에는 차이값(움직임 벡터)들의 데이터 표현 방식을 바꾸어 다시 표현, 즉 변환(transform)한다. 본 실시예에서 사용되는 변환 방식은 DCT(Discrete Cosine Transform)이다. 적용가능한 다른 변환 방식, 예를 들면 DWT(Discrete Wavelet Transform)을 사용하는 것도 가능하다. 양자화부(3)는 변환된 값들(DCT 계수값들)을 소정 양자화 스텝에 따라 양자화한다. 양자화 스텝은 각 블록 단위로 적응적으로 결정될 수 있다. 양자화 스텝이 클수록 양자화 노이즈는 증가된다. DCT 변환되고 양자화된 값들은 예를 들면 VLC(Variable Length Coding) 등으로 코딩되어 수신단으로 전송된다.
한편, DCT 변환되고 양자화된 값들은 다시 역양자화부(4) 또는 루프 필터부(7)로 입력된다. 또한, 제어부는 제2 스위치(20)를 제어하여 인트라 프레임 의 경우에는 루프 필터부(7)로도 입력시킨다. 인터 프레임의 경우에는 역양자화부(4)로만 입력시킨다. 인트라 프레임의 경우에는 양자화부(3)에서 출력된 값들이 에지 영역을 판단하기 위해 필요한 값들, 즉 블록 단위의 픽셀값들이 DCT 변환되고 양자화된 값들이므로 부가적인 처리과정이 필요없어 곧바로 루프 필터부(7)로 입력된다. 인터 프레임의 경우에는 양자화부(3)에서 출력된 값들은 차이값들(움직임 벡터들)에 대해 DCT 변환되고 양자화된 값들이므로 블록 단위의 픽셀값들이 DCT 변환되고 양자화된 값들을 얻기 위해 역양자화부(4)로 입력된다. 이는 궁극적으로 블록 단위의 픽셀값들을 복원하기 위한 과정이다.
역양자화부(4)는 입력받은 값들을 소정 양자화 스텝을 기초로 역양자화하고 역변환부(5)는 역변환을 수행한다. 본 실시예에서는 IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)에 의한다. 변환부(2)가 다른 변환 방식에 의한 경우 역변환부(5) 또한 그에 따른 역변환 방식에 따른다. 가령, 변환부(2)가 DWT에 따른 경우 역변환부(5) 또한 IDWT(Inverse Discrete Wavelet Transform)에 의한다. 인트라 프레임의 경우 역변환부(5)에서 출력된 값은 필터링의 대상이 되는 값들, 즉 현재 이미지 프레임에 대한 픽셀값들이므로 루프 필터부(7)로 입력된다. 인터 프레임은 현재 이미지 프레임에 대한 픽셀값들을 얻기 위해서는 움직임 보상 과정이 더 필요하므로 움직임 보상부(6)로 입력된다. 제어부는 제3 스위치(30)를 제어하여 인트라 프레임의 경우에는 역변환부(5)의 출력값이 루프 필터부(7)로 입력시키고, 인터 프레임의 경우에는 움직임 보상부(6)로 입력시킨다. 움직임 보상부(6)는 블록 단위로 차이값들을 이전 이미지 프레임에 더하여 현재 이미지 프레임을 복 원하여 루프 필터부(7)로 출력한다.
루프 필터부(7)는 본 발명에 따른 필터링을 수행한다. 제1 실시예에 따라, 각 블록에 대해 DCT 변환되고 양자화된 값들의 분포를 기초로 에지 영역을 판별하고 그 결과에 따라 적응적으로 필터링을 수행하거나, 제2 실시예에 따라 각 블록의 최좌측 열 및 최상단 행의 픽셀값들 각각에 대해 순차적으로 DCT 변환되고 양자화된 값을 얻은 다음 이 값을 검사하여 에지 영역을 판별하고 그 결과에 따라 적응적으로 필터링을 수행한다. 루프 필터부(7)의 동작에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 루프 필터부(7)의 상세 블록도이다.
도 2를 참조하면, 루프 필터부(7)는 루프 변환부(71), 루프 양자화부(72), 필터 정보 생성부(73), 필터 특성치 결정부(74), 디블럭킹 필터(75) 및 디링잉 필터(76)를 구비한다.
루프 필터부(7)로 입력되는 값들은 크게 두 가지로 나뉘어진다. 첫째는 필터링을 위한 대상 데이터 ①이고, 둘째는 필터 정보를 생성하기 위한 필터 정보 추출 데이터 ②, ③이다. 대상 데이터 ①는 이미지 프레임에 대한 블록 단위의 픽셀값들로서, 인트라 프레임의 경우 제3 스위치(30)로부터 전달되고 인터 프레임의 경우 움직임 보상부(6)로부터 입력된다. 제1 실시예에서 필터 정보 추출 데이터는 소정 블록에 대한 DCT 변환되고 양자화된 값들을 가리킨다. 인트라 프레임의 경우, 필터 정보 추출 데이터인, 블록 단위의 픽셀값의 DCT 변환되고 양자화된 값 ②이 제2 스위치(20)로부터 전달되므로 별개의 계산과정이 더 필요없이 곧바로 필터 정보를 생성할 수 있지만, 인터 프레임의 경우, 움직임 보상부(6)로부터 픽셀값들 ③이 입력되므로, 필터 정보 추출 데이터를 얻기 위해, 루프 필터부(7) 내에서 픽셀값을 변환하고 양자화하는 과정이 필요하게 된다. 따라서, 제2 스위치(20)로부터 입력된 값 ②는 필터 정보 생성부(73)로 입력되고, 움직임 보상부(6)로부터 입력된 값 ③, 즉 인터 프레임에 대한 블록 단위의 픽셀값들은 루프 변환부(71)로 입력된다.
루프 변환부(71) 및 루프 양자화부(72)는 인터 프레임에 대해 블록 단위로 픽셀값들을 각각 변환하고 양자화한다. 다만, 루프 변환부(71) 및 루프 양자화부(72)의 변환 및 양자화는 도 1을 참조하여 설명한 변환부(2) 및 양자화부(3)가 수행하는 변환 및 양자화와 그 기능은 동일하지만, 그 정밀도는 반드시 같지 않아도 된다. 왜냐하면, 루프 변환부(71) 및 루프 양자화부(72)에 의해 최종 생성되는 값들은 에지 영역을 판별하기 위한 목적으로 사용되면 족하므로 비디오 데이터를 부호화하기 위한 과정에서 행하여지는 변환 및 양자화에 비해 보다 낮은 정밀도를 가져도 무방하기 때문이다. 따라서, 루프 변환부(71) 및 루프 양자화부(72)는 변환과 양자화를 수행함에 있어서 소수점 연산 대신 정수 연산을 수행하거나 양자화 스텝을 크게 하거나 FAST 모드 DCT를 수행하는 등 그 정밀도를 낮추어 계산량을 경감시킬 수 있다. 예를 들면, 루프 양자화부(72)에서 수행되는 간략화된 양자화 알고리즘은 다음과 같다.
LEVEL = (K×A(QP) + f×220)/220
여기에서, LEVEL은 양자화된 계수값을 의미하고, K는 양자화되는 픽셀의 DCT 변환된 계수이며, A(QP)는 매핑 테이블에 따른 상수값이며, f는 목표하는 압축 효 율에 따라 정해되는 상수값이다. 양자화 계수값은 K < (220 - f × 220) / A(QP) 인 경우, 양자화된 계수값은 0으로 결정되고, 그 외의 경우에는 소정의 값으로 결정된다.
필터 정보 생성부(73)는 블록 단위의 픽셀값의 DCT 변환되고 양자화된 값들을 기초로 필터 정보를 생성한다. 상세한 설명은 후술한다. 필터 특성치 결정부(74)는 필터 정보를 기초로 필터 특성치를 결정하여 출력한다. 디블록킹 필터(75)와 디링잉 필터(76)는 결정된 특성치에 따른 필터링을 수행한다.
도 3 및 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 필터 정보 생성부(3)가 필터 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서 기본 단위인 4×4 픽셀 블록을 DCT 변환하고 양자화하면 4×4 양자화된 DCT 블록이 얻어진다. DCT 블록의 a는 DC 성분을 나타낸다. DCT 블록의 최상 행에서 DC 성분(a)을 제외한 값들(b)은 4×4 픽셀 블록의 수직 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주고 좌측 첫 번째 열에서 DC 성분(a)을 제외한 값들(c)은 4×4 픽셀 블록의 수평 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려준다. DCT 블록에서 a, b, 및 c를 제외한 나머지 값들(d)은 4×4 픽셀 블록에 모든 방향으로 에지 영역을 갖는 오브젝트가 존재하므로 링잉 노이즈가 발생하게 됨을 알려준다.
필터 정보를 생성하기 위해 필요한 값들은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 A, B, 및 C가 사용된다. A, B, C로부터 블록킹 효과의 정도를 판단하여 대응하는 필터 정보를 생성한다.
1. A 만 0이 아닌 어떤 값을 갖는 경우
즉 B, 및 C의 값은 0인 경우에는 수신단에서 재현될 픽셀 블럭의 모든 픽셀값은 동일한 값을 갖게 된다. 이같은 경우에는 원래 픽셀 블록의 수평 및 수직방향에 에지 영역이 존재할 가능성이 극히 낮음을 의미한다. 따라서, 재현된 픽셀 블록에 에지 영역이 존재한다면 이는 블록킹 효과에 의한 것으로 간주하는 것이다. 필터 정보로서 수평 방향 및 수직 방향의 블록킹 플래그 HVF, VBF가 모두 1로 세팅된다.
2. A와 B만 0이 아닌 어떤 값을 갖는 경우
이 경우에는 수신단에서 재현된 픽셀 블록의 수직 방향의 픽셀값이 일정 범위의 같은 값을 갖게 된다. 이같은 경우에는 원래 픽셀 블록의 수평 방향에는 에지 영역이 존재할 가능성이 있으나 수직 방향에는 에지 영역이 존재할 가능성이 극히 낮음을 의미한다. 따라서, 재현된 픽셀 블록의 수직 방향에 에지 영역이 존재한다면, 이는 블록킹 효과에 의한 것으로 간주하는 것이다. 필터 정보로서 수직 방향의 블록킹 플래그 VBF가 1로 세팅된다.
3. A와 C만 0이 아닌 어떤 값을 갖는 경우
이 경우에는 수신단에서 재현된 픽셀 블록의 수평 방향의 픽셀값이 일정 범위의 같은 값을 갖게 된다. 이같은 경우에는 원래 픽셀 블록의 수직 방향에는 에지 영역이 존재할 가능성이 있으나 수평 방향에는 에지 영역이 존재할 가능성이 극히 낮음을 의미한다. 따라서, 재현된 픽셀 블록의 수평 방향에 에지 영역이 존재한다면 이는 블록킹 효과에 의한 것으로 간주하는 것이다. 필터 정보로서 수평 방 향의 블록킹 플래그 HBF가 1로 세팅된다.
4. A,B,C 이외에서 0이 아닌 어떤 값을 갖는 경우
그리고 A 및 B가 속하는 열과 A 및 C가 속하는 행을 제외한 영역에서 0이 아닌 값을 가지면 필터 정보로서 링잉 플래그 RF가 1로 세팅된다. 이는 재현된 픽셀 블록에 링잉 노이즈가 발생되었음을 의미한다.
수평 방향 블록킹 플래그 HBF 및/또는 수직 방향 블록킹 플래그 VBF, 나아가 링잉 플래그가 필터 특성치 결정부(74)로 전달되면 필터 특성치 결정부(74)는 이를 기초로 필터 특성치를 결정한다. 다시 말해, HBF가 셋팅되면 디블록킹 필터(75)를 수평 방향으로 보다 강하게 걸어준다. VBF가 셋팅되면 디블록킹 필터(75)를 수직 방향으로 보다 강하게 걸어준다. RF가 셋팅되면 디링잉 필터(76)를 보다 강하게 걸어준다. 이에 따라 필터링이 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈의 발생 정도에 따라 적응적으로 수행된다.
다만, 제1 실시예에서는 A, B, 및 C를 기준으로 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터 정보를 생성하였지만 어플리케이션에 요구되는 정밀도, 신속성 등 스펙에 따라 필터 정보를 생성하기 위해 검사해야할 값들로서 최상단 행 및 좌측 첫 번째 열의 값들 중 적어도 하나를 제외시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 변형 예에 따라 생성된 필터 정보를 설명하기 위한 참고도이다. 루프 필터부(7)는 도 2를 참조하여 설명한 그것과 동일하다.
다만. 도 5를 참조하면, 변형 예에서는 제1 실시예의 DCT 대신 DWT 변환을 사용한다. DWT변환을 사용하고 양자화하면 4×4 픽셀 블록으로부터 4개의 2×2 양 자화된 DWT 블록이 얻어진다. 로우패스 필터를 통과시켜 얻어진 블록 e는 4×4 양자화된 DCT 블록의 DC 성분에 대응하고 블록 f는 4×4 양자화된 DCT 블록의 B에 대응하며(수평 방향의 에지 영역의 존부를 나타내며), 블록 g는 4×4 양자화된 DCT 블록의 C에 대응하고(수직 방향의 에지 영역의 존부를 나타내고), 블록 h는 4×4 양자화된 DCT 블록에서 A 및 B가 속하는 열과 A 및 C가 속하는 행을 제외한 영역에 대응한다(링잉 노이즈 발생 여부를 나타낸다).
따라서, 제1 실시예에서 A, B, 및 C를 토대로 필터 정보를 생성했던 경우와 마찬가지 방식으로, 변형 예에서도 블록 e, f, g, 및 h를 기초로 블록킹 효과 및/링잉 노이즈의 발생 여부를 알려주는 필터 정보를 생성할 수 있다.
상기와 같은 제1 실시예에 따른 구성을 기초로 본 발명에 따른 필터링 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 일 필터링 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 6을 참조하면, 부호화 장치는 입력된 비디오 데이터를 블록 단위로 DCT 변환하고(601단계), 변환된 계수값들을 소정 양자화 스텝에 따라 양자화하여 양자화된 변환 블록을 얻는다(602단계). 다음으로, 부호화 장치는 양자화된 DCT 블록의 값들의 분포를 검사하고(603단계), 검사 결과를 기초로 필터 정보를 생성한다(604단계). 필터 정보는 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈의 발생 정도를 알려준다. 다음으로, 부호화 장치는 생성된 필터 정보를 기초로 필터 특성치를 결정하여 적응적 필터링을 수행한다(605단계).
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 필터링 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 7을 참조하면, 필터 정보 생성부(73)는 양자화된 DCT 블록의 값들의 분포를 확인하여 수평 방향 블록킹 플래그 HBF, 수직 방향 블록킹 플래그 VBF, 및 링잉 플래그 RF를 1 또는 0으로 셋팅한다(701단계). HBF가 1로 셋팅된 경우(702단계), 필터 특성치 결정부(74)는 수직 방향으로 디블록킹 필터(75)가 보다 강하게 걸리도록 특성값을 결정하고(703단계), VBF가 1로 셋팅된 경우(704단계), 수평 방향으로 디블록킹 필터(75)가 보다 강하게 걸리도록 특성값을 결정하여 출력한다(705단계). HBF와 VBF가 모두 1로 셋팅된 경우(706단계), 필터 특성치 결정부(74)는 수직 방향 및 수평 방향으로 디블록킹 필터(75)가 보다 강하게 걸리도록 특성값을 결정하여 출력한다(707단계). RF가 1로 셋팅된 경우(708단계) 필터 특성치 결정부(74)는 디링잉 필터(76)가 강하게 걸리도록 특성값을 결정하여 출력한다(709단계). 디블록킹 필터(75) 및 디링잉 필터(76)은 설정된 특성값에 따라 적응적 필터링을 수행한다(710단계).
디블록킹 필터링은 블록 단위로 수행되지만 실제 입력되는 데이터는 현재 블록 뿐 아니라 인접한 블록의 경계 영역에 위치한 픽셀값들이 함께 입력되며, 입력된 값들은 디블록킹 필터링에 의해 변경된 값들로 출력된다. 예를 들어, 현재 블록의 픽셀값 1,2,3,4와 인접한 블록의 픽셀값 5,6,7,8에 대해 디블록킹 필터가 강하게 걸리면 인접한 3,4, 5,6이 변경되고 약하게 걸리면 4,5만이 변경된다. 따라서, 함께 입력되는 인접한 블록의 대응 플래그값을 함께 비교하여, 인접한 블록의 대응 플래그값이 현재 블록의 대응 플래그값과 동일하면 디블록킹 필터의 특성값을 강하게 결정하고 다르면 약하게 결정함으로써 특성값 결정의 질을 높일 수 있다.
다른 예로서, 필터 정보 생성부(73)는 인접 블럭의 플래그값들 VBF, HBF, RF와 현재 블록의 플래그값들 VBF, HBF, RF을 비교하여 필터 정보를 생성할 수 있다. 이때 생성되는 필터 정보는 현재 블록에 대한 플래그값들만을 사용하여 생성된 것보다 보다 섬세한 값들로 표현되고 따라서 필터의 특성값 또한 보다 정밀하게 결정될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 루프 필터부(7)의 상세 블록도이다.
도 8을 참조하면, 루프 필터부(7)는 루프 변환부(81), 루프 양자화부(82), 필터 정보 생성부(83), 필터 특성치 결정부(74), 디블럭킹 필터(75) 및 디링잉 필터(76)를 구비한다.
루프 필터부(7)로 입력되는 값들은 크게 두 가지로 나뉘어진다. 첫째는 필터링을 위한 대상 데이터 ①이고, 둘째는 필터 정보를 생성하기 위한 필터 정보 추출 데이터 ②, ③이다. 대상 데이터 ①는 이미지 프레임에 대한 블록 단위의 픽셀값들로서, 인트라 프레임의 경우 제3 스위치(30)로부터 전달되고 인터 프레임의 경우 움직임 보상부(6)로부터 입력된다. 제1 실시예에서 필터 정보 추출 데이터는 소정 블록에 대한 DCT 변환되고 양자화된 값들을 가리킨다. 인트라 프레임의 경우, 필터 정보 추출 데이터인, 블록 단위의 픽셀값의 DCT 변환되고 양자화된 값 ②이 제2 스위치(20)로부터 전달되므로 별개의 계산과정이 더 필요없이 곧바로 필터 정보를 생성할 수 있지만, 인터 프레임의 경우, 픽셀값들이 움직임 보상부(6)로부 터 입력되므로, 필터 정보 추출 데이터를 얻기 위해, 루프 필터부(7) 내에서 픽셀값을 변환하고 양자화하는 과정이 필요하게 된다. 따라서, 제2 스위치(20)로부터 입력된 값 ②는 필터 정보 생성부(83)로 입력되고, 움직임 보상부(6)로부터 입력된 값 ③, 즉 인터 프레임에 대한 블록 단위의 픽셀값들은 루프 변환부(81)로 입력된다.
루프 변환부(81)는 입력된 인터 프레임을 구성하는 소정 크기를 갖는 블록의 최좌측 열 및 최상단 행의 첫 번째 픽셀값 및 두 번째 픽셀값 각각에 대해 DCT 또는 DWT 변환한다. 순서는 최좌측 열의 경우 위에서 아래로, 최상단 행의 경우 좌측에서 우측으로 매겨진다. 루프 양자화부(82)는 루프 변환부(81)로부터의 DCT 또는 DWT 변환값을 양자화한다. 다만, 루프 변환부(81) 및 루프 양자화부(82)의 변환 및 양자화는 도 1을 참조하여 설명한 변환부(2) 및 양자화부(3)가 수행하는 변환 및 양자화와 그 기능은 동일하지만, 그 정밀도는 반드시 같지 않아도 된다. 왜냐하면, 루프 변환부(81) 및 루프 양자화부(82)에 의해 최종 생성되는 값들은 에지 영역을 판별하기 위한 목적으로 사용되면 족하므로 비디오 데이터를 부호화하기 위한 과정에서 행하여지는 변환 및 양자화에 비해 보다 낮은 정밀도를 가져도 무방하기 때문이다. 따라서, 루프 변환부(81) 및 루프 양자화부(82)는 변환과 양자화를 수행함에 있어서 소수점 연산 대신 정수 연산을 수행하거나 양자화 스텝을 크게 하거나 FAST 모드 DCT 또는 DWT를 수행하는 등 그 정밀도를 낮추어 계산량을 경감시킬 수 있다. 예를 들면, 루프 양자화부(82)에서 수행되는 간략화된 양자화 알고리즘의 일 예는 다음과 같다.
LEVEL = (K×A(QP) + f×220)/220
여기에서, LEVEL은 양자화된 계수값을 의미하고, K는 양자화되는 픽셀의 DCT 변환된 계수이며, A(QP)는 매핑 테이블에 따른 상수값이며, f는 목표하는 압축 효율에 따라 정해되는 상수값이다. 양자화 계수값은 K < (220 - f × 220) / A(QP) 인 경우, 양자화된 계수값은 0으로 결정되고, 그 외의 경우에는 소정의 값으로 결정된다.
필터 정보 생성부(83)는 최좌측 열의 첫 번째 및 두 번째 픽셀값 및 최상단 행의 첫 번째 및 두 번째 픽셀값의 DCT 또는 DWT 변환되고 양자화된 값들을 검사하여, 0이 아닌 어떤 값을 갖는지 여부를 확인한다. 최좌측 열의 두 번째 픽셀값 또는 최상단 행의 두 번째 픽셀값에 대응하는 값(DCT 또는 DWT 변환되고 양자화된 값)이 0이면 필터 정보 생성부(83)는 루프 변환부(81) 및 루프 양자화부(82)로 다음 순서의 픽셀값을 변환하고 양자화할 것을 지시한다. 다음 픽셀값에 대한 값이 입력되면 필터 정보 생성부(83)는 다시 0가 아닌 값을 갖는지 여부를 확인하여 전술한 절차를 되풀이한다.
최좌측 열의 두 번째 픽셀값 또는 최상단 행의 두 번째 픽셀값에 대응하는 값(DCT 또는 DWT 변환되고 양자화된 값)이 0이 아닌 어떤 값을 가지면 그에 따른 필터 정보를 생성한다. 필터 정보 생성 방법은 제1 실시예에서 설명한 그것과 동일하다. 나아가, 필터 정보 생성부(83)는 루프 변환부(81) 및 루프 양자화부(82)로 변환 및 양자화를 중지할 것을 지시한다. 즉, 0이 아닌 값이 발견되면 해당하 는 촤좌측 열 또는 촤상단 행에 대한 변환 및 양자화는 더 이상 수행되지 않고 종료된다. 보다 상세한 설명은 후술한다. 필터 특성치 결정부(74)는 필터 정보를 기초로 필터 특성치를 결정하여 출력한다. 디블록킹 필터(75)와 디링잉 필터(76)는 결정된 특성치에 따른 필터링을 수행한다. 필터 특성치 결정부(74), 디블록킹 필터(75) 및 디링잉 필터(76)의 동작은 제1 실시예의 그것과 실질적으로 동일하므로 동일한 참조번호를 부여하고 반복되는 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따라 필터 정보 생성부(83)가 필터 정보 추출 데이터를 얻는 과정 및 얻어진 필터 정보 추출 데이터로부터 필터 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9를 참조하면, 필터링 방법은 본 실시예에 따른 필터링의 기본 단위인 4×4 픽셀 블록 중, (a)에서 회색으로 표시된 바와 같이 최좌측 열에 있어서 DC 성분 A에 인접한 첫 번째 픽셀 C를 DCT 변환하고 양자화하여 얻어진 값을 검사한다. 검사결과, 그 값이 0이 아닌 어떤 값을 가짐이 확인되면 DCT 변환 및 양자화를 더 이상 수행하지 않고 종료하고 그 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 검사결과, 그 값이 0으로 확인되면 (b)에 회색으로 표시된 바와 같이 두 번째 픽셀 C을 DCT 변환하고 양자화하여 얻어진 값을 검사한다. 검사결과, 그 값이 0이 아닌 어떤 값을 가짐이 확인되면 DCT 변환 및 양자화를 더 이상 수행하지 않고 종료하고 그 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 0이면 (c)에서와 같이 세 번째 픽셀 C을 DCT 변환하고 양자화하여 얻어진 값을 검사한다. 마찬가지로, 검사결과, 그 값이 0이 아닌 어떤 값을 가짐이 확인되면 DCT 변환 및 양자화를 종료하고 그 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 0이지만 최좌측 열에 더 이상 픽셀이 존재하지 않으면 지금까지의 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 필터 정보를 생성하는 방법은 제1 실시예에서 설명한 그것과 동일하다.
한편, (d)에서 회색으로 표시된 바와 같이 최상단 열에 있어서 DC 성분 A에 인접한 첫 번째 픽셀 B를 DCT 변환하고 양자화하여 얻어진 값을 검사한다. 검사결과, 그 값이 0이 아닌 어떤 값을 가짐이 확인되면 DCT 변환 및 양자화를 더 이상 수행하지 않고 종료하며 그 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 검사결과, 그 값이 0으로 확인되면 (e)에서와 같이 두 번째 픽셀 B를 DCT 변환하고 양자화하여 얻어진 값을 검사한다. 검사결과, 그 값이 0이 아닌 어떤 값을 가짐이 확인되면 DCT 변환 및 양자화를 더 이상 수행하지 않고 종료하며 그 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 0이면 (f)에서와 같이 세 번째 픽셀을 DCT 변환하고 양자화하여 얻어진 값을 검사한다. 마찬가지로, 검사결과, 그 값이 0이 아닌 어떤 값을 가짐이 확인되면 DCT 변환 및 양자화를 종료하고 그 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 0이지만 최상단 열에 더 이상 픽셀이 존재하지 않으면 지금까지의 결과를 바탕으로 필터 정보를 생성한다. 필터 정보를 생성하는 방법은 제1 실시예에서 설명한 그것과 동일하다.
A, B, C를 제외한 나머지 값들 또한 픽셀 단위로 DCT 변환 및 양자화를 수행한 다음 그 값을 검사하여 링잉 노이즈의 발생 여부를 판단한다. 링잉 노이즈의 발생 여부에 대한 판단 기준 및 링잉 노이즈의 발생 결과를 기초로 필터 정보를 생성하는 방법 또한 제1 실시예에서 설명한 그것과 동일하다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터링 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 10을 참조하면, 블록의 최좌측 열의 DC 성분에 인접한 첫 번째 픽셀에 대해 DCT 변환을 수행하고, 변환된 DCT 계수값을 양자화하여 양자화 계수값을 계산한다(1001단계). 다음으로, 계산된 양자화 계수값을 검사하여(1002단계), 양자화 계수값이 0이면 다음 픽셀에 대해 DCT 변환 및 양자화를 수행하고(1003단계), 다시 1002단계로 진행한다.
양자화 계수값이 0이 아닌 어떤 값을 갖거나 대응하는 픽셀이 최좌측 열의 마지막 픽셀이면 DCT 변환 및 양자화를 종료하고, 얻어진 결과를 기초로 필터 정보를 생성한다(1004단계). 즉, 최좌측 열의 양자화 계수값 중 0이 아닌 어떤 값이 존재하면 필터 정보로서 수평 방향 블록킹 플래그 HBF를 1로 셋팅한다.
다음으로, 블록의 최상단 행의 DC 성분에 인접한 첫 번째 픽셀에 대해 DCT 변환을 수행하고, 얻어진 DCT 계수값을 양자화한다(1005단계). 계산된 양자화 계수값을 검사하여(1006단계). 양자화 계수값이 0이면 다음 픽셀에 대해 DCT 변환 및 양자화를 수행하고(1007단계), 다시 1006단계로 진행한다.
양자화 계수값이 0이 아닌 어떤 값을 갖거나 대응하는 픽셀이 최상단 행의 마지막 픽셀이면 DCT 변환 및 양자화를 종료하고, 얻어진 결과를 기초로 필터 정보를 생성한다(1008단계). 즉, 최상단 행의 양자화 계수값 중 0이 아닌 어떤 값이 존재하면 필터 정보로서 수직 방향 블록킹 플래그 VBF를 1로 셋팅한다.
다음으로, 블록의 최상단 행 및 최좌측 열을 제외한 픽셀 중, DC 성분에 인 접한 픽셀에 대해 DCT 변환하고, DCT 계수값을 양자화한다(1009단계). 계산된 양자화 계수값을 검사하여(1010단계). 양자화 계수값이 0이면 다음 픽셀에 대해 DCT 변환 및 양자화를 수행하고(1011단계), 다시 1010단계로 진행한다.
양자화 계수값이 0이 아닌 어떤 값을 갖거나 대응하는 픽셀이 최좌측 열 및 최상단 행을 제외한 픽셀 중 마지막 픽셀이면 DCT 변환 및 양자화를 종료하고, 얻어진 결과를 기초로 필터 정보를 생성한다(1012단계). 즉, 최좌측 열 및 최상단 행을 제외한 픽셀의 양자화 계수값 중 0이 아닌 어떤 값이 존재하면 필터 정보로서 링잉 플래그 RF를 1로 셋팅한다.
생성된 필터 정보를 기초로 필터 특성치를 결정하여 적응적 필터링을 수행한다(1013단계). 특성치 결정은 도 7을 참조하여 설명한 그것과 동일하다. 즉, HBF가 1로 셋팅된 경우, 필터 특성치 결정부(74)는 수직 방향으로 디블록킹 필터(75)가 보다 강하게 걸리도록 특성값을 결정하고, VBF가 1로 셋팅된 경우, 수평 방향으로 디블록킹 필터(75)가 보다 강하게 걸리도록 특성값을 결정하여 출력한다. HBF와 VBF가 모두 1로 셋팅된 경우, 필터 특성치 결정부(74)는 수직 방향 및 수평 방향으로 디블록킹 필터(75)가 보다 강하게 걸리도록 특성값을 결정하여 출력한다. RF가 1로 셋팅된 경우, 필터 특성치 결정부(74)는 디링잉 필터(76)가 강하게 걸리도록 특성값을 결정하여 출력한다. 디블록킹 필터(75) 및 디링잉 필터(76)는 설정된 특성값에 따라 적응적 필터링을 수행한다.
디블록킹 필터링은 블록 단위로 수행되지만 실제 입력되는 데이터는 현재 블록 뿐 아니라 인접한 블록의 경계 영역에 위치한 픽셀값들이 함께 입력되며, 입력 된 값들은 디블록킹 필터링에 의해 변경된 값들로 출력된다. 예를 들어, 현재 블록의 픽셀값 1,2,3,4와 인접한 블록의 픽셀값 5,6,7,8에 대해 디블록킹 필터가 강하게 걸리면 인접한 3,4, 5,6이 변경되고 약하게 걸리면 4,5만이 변경된다. 따라서, 함께 입력되는 인접한 블록의 대응 플래그값을 함께 비교하여, 인접한 블록의 대응 플래그값이 현재 블록의 대응 플래그값과 동일하면 디블록킹 필터의 특성값을 강하게 결정하고 다르면 약하게 결정함으로써 특성값 결정의 질을 높일 수 있다.
다른 예로서, 필터 정보 생성부(83)는 인접 블럭의 플래그값들 VBF, HBF, RF와 현재 블록의 플래그값들 VBF, HBF, RF을 비교하여 필터 정보를 생성할 수 있다. 이때 생성되는 필터 정보는 현재 블록에 대한 플래그값들만을 사용하여 생성된 것보다 보다 섬세한 값들로 표현되고 따라서 필터의 특성값 또한 보다 정밀하게 결정될 수 있다.
도 10의 실시예에서는 최좌측 열의 DC 성분을 제외한 복수개의 픽셀, 최상단 행의 DC 성분을 제외한 복수개의 픽셀, 최좌즉 열 및 최상단 행을 제외한 복수개의 픽셀 중 DC 성분에 인접한 픽셀에 대해 우선적으로 DCT 변환 및 양자화를 수행하였지만, 선택적으로 이들 복수개의 픽셀로 이루어진 그룹 중 임의의 하나에 대해 우선적으로 DCT 및 양자화를 수행하도록 하는 것도 가능하다.
제2 실시예는 제1 실시예와 비교하였을 때, 픽셀 단위로 변환 및 양자화를 수행함으로써 보다 계산량이 줄어드는 장점이 있다. 또한, 제2 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 DCT 대신 DWT 변환을 사용할 수 있다.
한편, 전술한 제1 및 제2 실시예에서는 본 발명에 따른 필터링 방법 및 그 필터를 부호화 장치에서의 루프 필터로서 구현하였으나 복호화 장치에서 사용되는 포스트 필터(post filter)로서 구현할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명에 따른 필터링 방법을 구현한 소스 코드의 일 예는 다음과 같다.
Info[0] = WEAK; if( (RF of current block ==0) && (RF of left block ==0) ) { if( HBF of current block ==1 ) Info[0] = STRONG; else Info[0] = WEAK; if( HBF of left block ==1 ) Info[1] = STRONG; else Info[1] = WEAK; } Let PtrImage[0] be the left-top pixel of current 4x4 block and width be the picture width. if (Info[0]==STRONG && Info[1]==STRONG) { for(m=0; m<4; m++) { o[0]=PtrImg[-4]; o[1]=PtrImg[-3]; o[2]=PtrImg[-2]; o[3]=PtrImg[-1]; o[4]=PtrImg[0]; o[5]=PtrImg[1]; o[6]=PtrImg[2]; o[7]=PtrImg[3]; PtrImg[-2] = (o[0]+2*o[1]+2*o[2]+2*o[3]+o[4]+4)/8; PtrImg[-1] = (o[1]+2*o[2]+2*o[3]+2*o[4]+o[5]+4)/8; PtrImg[0] = (o[2]+2*o[3]+2*o[4]+2*o[5]+o[6]+4)/8; PtrImg[1] = (o[3]+2*o[4]+2*o[5]+2*o[6]+o[7]+4)/8; PtrImg += width; } /* m end */ } /* STRONG && STRONG */ else { for(m=0; m<4; m++) { d = PtrImg[0] - PtrImg[-1]; if (ABS(d) <= QP){ if (QP >20 ) PtrImg[0]=PtrImg[0]-(d>>3); PtrImg[-1]=PtrImg[-1]+(d>>3); Else PtrImg[0]=PtrImg[0]-(d>>4); PtrImg[-1]=PtrImg[-1]+(d>>4); } PtrImg += width; } /* m end */ }
위의 소스 코드의 알고리즘에 따르면 본 발명에 따라 소정 블록에 대한 에지 영역을 판별함은 물론 인접한 블록 간의 필터 정보를 비교하여 보다 더 정밀하게 에지 영역을 판별할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면 보다 효율적으로 에지 영역을 검출함으로써 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈를 보다 효과적으로 제거할 수 있는 필터링 방법 및 그 장치가 제공된다.

Claims (40)

  1. 삭제
  2. 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법에 있어서,
    (a) 비디오 데이터를 블록 단위로 변환하고 양자화하는 단계;
    (b) 양자화된 값들의 분포를 기초로 필터링 정보를 생성하는 단계; 및
    (c) 생성된 필터링 정보를 기초로 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    (a1) 비디오 데이터를 블록 단위로 DCT 변환하여 DCT 계수값들을 얻는 단계; 및
    (a2) 얻어진 DCT 계수값들을 양자화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    4×4 픽셀 블록을 DCT 변환하고 양자화하여 양자화된 4×4 DCT 블록을 얻는 단계임을 특징으로 하는 필터링 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 양자화된 DCT 계수값들을 기초로 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈의 발생 정도를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계임을 특징으로 하는 필터링 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    (b1) 양자화된 DCT 블록의 최상단 행에서 DC 성분을 제외한 값들을 검사하여 대응 픽셀 블록의 수직 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    (b2) 양자화된 DCT 블록의 좌측 첫 번째 열에서 DC 성분을 제외한 값들을 검사하여 대응 픽셀 블록의 수평 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    (b3) 양자화된 DCT 블록에서 최상 행 및 좌측 첫 번째 열을 제외한 나머지 값들을 검사하여 대응 픽셀 블록에 대각선 방향으로 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    양자화된 DCT 블록에서 DC 성분값 A, 최상 행의 상기 DC 성분에 인접한 값 B, 좌측 첫 번째 열의 상기 DC 성분에 인접한 값 C를 검사하여 필터 정보를 생성하는 단계임을 특징으로 하는 필터링 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 A 만 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 수평 방향 및 수직 방향의 블록킹 플래그 HBF, VBF를 모두 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 HBF 및 VBF가 모두 1로 셋팅된 경우 수직 방향 및 수평 방향으로 상기 HBF 및 VBF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 A와 상기 B만 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 수직 방향의 블록킹 플래그 VBF를 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 VBF가 1로 셋팅된 경우 수직 방향으로 상기 VBF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 A와 상기 C만 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 수평 방향의 블록킹 플래그 HBF를 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 HBF가 1로 셋팅된 경우 수평 방향으로 상기 HBF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 A, B, 및 C 이외에서 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 링잉 플래그 RF를 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (c)단계는
    상기 RF가 1로 셋팅된 경우 상기 RF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디링잉 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  18. 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법에 있어서,
    (a) 비디오 데이터로 구성된 블록을 픽셀 단위로 변환하고 양자화한 다음, 양자화된 값을 검사하여 필터 정보를 위한 값이 얻어지면 필터 정보를 생성하는 단계; 및
    (b) 생성된 필터 정보를 기초로 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    (a1) 상기 블록의 최상단 행과 최좌측 열 중 DC 성분에 대응하는 픽셀을 제외한 나머지 픽셀 중 어느 하나를 DCT 변환하고 양자화하는 단계; 및
    (a2) 양자화된 변환값을 검사하여 0이 아닌 어떤 값이면 이를 기초로 상기 필터 정보를 생성하고 대응하는 픽셀이 속하는 상기 최상단 행 또는 최좌측 열에 대한 DCT 변환 및 양자화를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    (a3) 상기 양자화된 변환값을 검사하여 0이면 상기 블록의 최상단 행과 최좌 측 열 중 DC 성분에 대응하는 픽셀을 제외한 나머지 픽셀 중 다른 하나를 DCT 변환하고 양자화하는 단계;
    (a4) 상기 (a2)단계 및 (a3)단계를 상기 최상단 행 또는 최좌측 열 중 DC 성분에 대응하는 픽셀을 제외한 나머지 모든 픽셀에 대해 반복하는 단계; 및
    (a5) 상기 최상단 행 또는 최좌측 열의 모든 픽셀에 대해 DCT 변환 및 양자화하여 얻어진 양자화된 변환값이 0이면 그 결과를 기초로 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  21. 비디오 데이터의 부호화 장치에 있어서,
    픽셀 블록을 변환하고 양자화하여 얻어진 값들의 분포를 기초로 필터 정보를 생성하는 필터 정보 생성부;
    생성된 필터 정보를 기초로 필터 특성치를 결정하는 필터 특성치 결정부; 및
    결정된 특성치에 따라 디블럭킹 필터링을 수행하는 디블록킹 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 루프 필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 루프 필터부는
    인터 프레임에 대해 블록 단위로 픽셀값들을 변환하기 위한 루프 변환부; 및
    상기 루프 변환부에 의해 변환된 값들을 양자화하기 위한 루프 양자화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  23. 블록킹 효과를 제거하기 위한 필터링 방법에 있어서,
    (a) 비디오 데이터에 대해 블록 단위로 변환 및 양자화를 수행하여 얻어진 변환 및 양자화된 계수값에 기초하여 필터링 정보를 생성하는 단계; 및
    (b) 생성된 현재 블록 및 인접 블록의 필터링 정보를 기초로 현재 블록에 대해 필터링을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 변환 및 양자화는 블록단위로 수행된 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 변환 및 양자화된 계수값은
    비디오 데이터를 블록 단위로 DCT 변환하여 DCT 계수값들을 생성하고, 생성된 DCT 계수값들을 양자화함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 변환 및 양자화된 계수 값은
    4×4 픽셀 블록을 DCT 변환하고 양자화하여 얻어진 4×4 DCT 블록의 계수 값임을 특징으로 하는 필터링 방법.
  26. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    상기 변환 및 양자화된 DCT 계수값들을 기초로 블록킹 효과 및/또는 링잉 노이즈의 발생 정도를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계임을 특징으로 하는 필터링 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    (a1) 양자화된 DCT 블록의 최상단 행에서 DC 성분을 제외한 값들을 검사하여 대응 픽셀 블록의 수직 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    (a2) 양자화된 DCT 블록의 좌측 첫 번째 열에서 DC 성분을 제외한 값들을 검사하여 대응 픽셀 블록의 수평 방향에 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    (a3) 양자화된 DCT 블록에서 최상 행 및 좌측 첫 번째 열을 제외한 나머지 값들을 검사하여 대응 픽셀 블록에 대각선 방향으로 에지 영역이 존재하는지 여부를 알려주는 필터 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    양자화된 DCT 블록에서 DC 성분값 A, 최상 행의 상기 DC 성분에 인접한 값 B, 좌측 첫 번째 열의 상기 DC 성분에 인접한 값 C를 검사하여 필터 정보를 생성하는 단계임을 특징으로 하는 필터링 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    상기 A 만 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 수평 방향 및 수직 방향의 블록킹 플래그 HBF, VBF를 모두 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 HBF 및 VBF가 모두 1로 셋팅된 경우 수직 방향 및 수평 방향으로 상기 HBF 및 VBF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    상기 A와 상기 B만 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 수직 방향의 블록킹 플래그 VBF를 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 VBF가 1로 셋팅된 경우 수직 방향으로 상기 VBF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 (a)단계는
    상기 A와 상기 C만 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 수평 방향의 블록킹 플래그 HBF를 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 (b)단계는
    상기 HBF가 1로 셋팅된 경우 수평 방향으로 상기 HBF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디블록킹 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  37. 제30항에 있어서,
    상기 A, B, 및 C 이외에서 0이 아닌 값을 갖는 경우 상기 필터 정보로서 링잉 플래그 RF를 1로 세팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 RF가 1로 셋팅된 경우 상기 RF가 1로 셋팅되지 않은 경우 보다 강하게 디링잉 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  39. 제23항에 있어서,
    상기 비디오 데이터의 변환은 데이터 표현 방식을 변환하는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
  40. 제23항에 있어서,
    상기 변환 및 양자화된 계수 값들 중, 현재 블록의 경계 영역의 양자화된 변환 계수가 0이 아닌 값을 가지는지 여부와, 상기 인접 블록의 경계 영역의 양자화된 변환 계수가 0이 아닌 값을 가지는지 여부를 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터링 방법.
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