KR100628839B1 - 모서리 잡음 검출 및 보상방법 - Google Patents

모서리 잡음 검출 및 보상방법 Download PDF

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    • A43D111/003—Shoe machines with conveyors for jacked shoes or for shoes or shoe parts with clamping or gripping mechanism

Abstract

본 발명은 블록 기반 영상 부호화로 인해 발생하는 영상의 블록화 현상을 일으키는 잡음 중 모서리 잡음을 제거하는 방법을 개시한다. 모서리 잡음 제거방법은 블록 경계가 교차하는 지점에서 주위 화소 값들과 매우 큰 차이를 보이는 화소에 대해 상기 주위 화소 값들과 비슷한 값이 되도록 보상하여 가장 좋은 화질의 영상으로 재현하도록 하는 것이다. 그러나 기존의 모서리 잡음 보상 방법은 보상 영역이 하나의 블록으로 한정되어 있어 보상단계에서 에러가 발생하였을 경우, 이후 인접 화소의 보상 단계에서 상기 에러가 확산될 수 있는 가능성이 높다.
본 발명에 따르면, 영상에 적응적으로 모서리 잡음을 제거하여 전송된 영상의 부자연스러운 노이즈를 감소시킴으로서 저 비트율의 영상 전송을 원활히 할 수 있다.
블록, 모서리 잡음, 검출, 보상,

Description

모서리 잡음 검출 및 보상방법{Method for detecting and compensating corner outlier}
도 1은 모서리 잡음이 발생한 일례를 나타내는 도면,
도 2는 블록 경계가 교차하는 지점의 화소 위치를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 모서리 잡음 검출 및 보상에 대한 세부 수행과정을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 후처리 기법의 실시예에 따른 복호화장치의 블록 구성도,
도 5는 본 발명의 순환여과기 기법의 실시예에 따른 부호화장치의 블록 구성도,
도 6은 본 발명의 순환여과기 기법의 실시예에 따른 복호화장치의 블록 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100,300 : 역다중화기 102,302 : 정형 복호화기
104,304 : 움직임 복호화기 106,306 : 텍스춰 복호화기
108,204,308 : 움직임 보상부 110,310 : VOP 재구성부
112,208,312 : VOP 메모리 114,210,314 : 모서리 잡음 제거부
200 : 정형 부호화기 202 : 움직임 추정부
206 : 텍스춰 부호화기 212 : 다중화기
본 발명은 블록 단위로 부호화되는 영상들의 부호화 과정에서 생성되는 영상의 블록 잡음을 제거하는 방법에 관한 것으로, 특히 블록간 경계 잡음 중 모서리 잡음을 효과적으로 제거하여 복원된 영상의 모서리 성분이 선명하게 보이도록 하는 모서리 잡음 검출 및 보상방법에 관한 것이다.
일반적으로, 국제표준화기구(International Standardization Organization; ISO)의 MPEG 및 ITU(International Telecommunication Union)의 H.263을 포함하는 대부분의 영상(picture) 부호화 표준들은 블록에 기초한(block-based) 움직임추정 및 블록(block) 이산 여현 변환(Discrete Cosine Transform; DCT) 처리를 사용한다.
JPEC 방법과 같은 블록 DCT(이하, 'BDCT'라 한다)기반 부호화 기술은 정지 영상 및 동영상의 압축에 있어서 성공적으로 적용되어 오고 있다. 특히 BDCT기반 압축 및 복원 기술에서 하나의 영상은 복수개의 비중복 블록들(non-overlapping blocks)로 분활 되는데, 각 블록의 크기는 N x N이다. 이 부호화 과정에서 N x N의 영상 블록의 원래 영상정보(original image information)는 DCT에 의해 변환된다. 이어, DCT 계수들은 양자화(quantization)된다. 이렇게 양자화된 블록 영상데이터는 채널을 통해 전송하기에 적합한 형태로 부호화된 후 상기 채널로 전송되거나 매체에 기록하기에 적합한 형태로 부호화되어서 상기 매체에 기록된다. DCT기반 복호화 과정에서 상기 채널을 통해 수신된 또는 상기 매체로부터 독출된 데이터는 먼저 디코딩(decoding)되고, 이어 역 양자화(dequantization) 및 역(inverse) DCT를 통해 원래의 영상으로 복원된다.
상기 블록에 기초한 부호화는, 특히 영상(image)이 고압축될 때, 잘 알려진 바와 같이 블록화 현상(blocking effect)을 일으킨다. 전형적인 블록화 현상으로는 인접하는 화소간에 화소 값이 상대적으로 유사한 등질영역(homogeneous area)에서의 격자노이즈(grid noise)와 이웃하는 블록들의 경계 화소 값들(boundary pixel values)간의 증폭차이에 의해 영상의 모서리(edge)부분을 따라 영상 모서리가 계단모양으로 나타나는 계단노이즈(staircase noise)가 있다.
상기 격자노이즈는 압축된 데이터가 복원되어 화면상에 디스플레이될 때, 블록에 기초하여 처리한 흔적이 블록들간의 가장자리에 나타나게 되어, 보는 사람으로 하여금 블록간의 가장자리를 알 수 있게 한다. 또한 계단노이즈는 마찬가지로 영상의 가장자리가 계단모양으로 나타나게 되어, 보는 사람으로 하여금 영상의 가장자리가 울퉁불퉁한 것처럼 느끼게 한다는 문제를 유발한다.
이러한 블록 단위로 부호화되는 영상들의 부호화 과정에서 발생하는 블록화 잡음을 제거하기 위해 몇 가지 방법들이 제안되어 왔다. 먼저, H.261에서는 루프필 터(loop filter)로서 간단한 3 x 3 저역통과필터(LPF)를 사용하여 상기 블록화 현상을 감소시키고 있다. 또한 블록화 현상 및 모스키토(mosquito) 노이즈를 감소시키기 위한 것으로 간단한 에지루프필터(edge loop filter)가 제안되기도 하였으며, 이진 인덱스(binary index)를 사용한 비선형필터가 제안되기도 하였다.
그러나, 이들 방법에 의하면, 고주파 성분을 제거함으로서 더 매끄러운 영상을 생성할 수는 있지만, 원래 영상(original images)의 모서리 성분(edges)이 흐릿하게 보이는 경향이 있고, 보상 영역이 하나의 블록 경계 교차 지점에서 단일 블록으로 한정되어 있으며, 또 보상단계에서 에러가 발생하였을 경우, 이후 인접 화소의 보상 단계에서 상기 에러가 확산될 수 있는 가능성이 높다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 블록 단위로 부호화되는 영상들의 부호화 과정에서 생성되는 블록간 경계 잡음 중 모서리 잡음을 제거하는 모서리 잡음 검출 및 보상방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 블록 경계가 교차하는 지점에서 주위 화소 값들과 매우 큰 차이를 보이는 화소에 대해 주위 화소 값들과 비슷한 값이 되도록 보상하여 블록의 내부 화소들간의 불연속성 없이 가장 좋은 화질의 영상을 재현하도록 하는 모서리 잡음 검출 및 보상방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전송된 영상의 부자연스러운 노이즈를 감소시켜 저 비트율의 영상 전송을 원활히 할 수 있도록 하는 모서리 잡음 검출 및 보상방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 모서리 잡음 검출방법은, 블록 단위로 부호화되는 영상의 부호화 과정에서 생성되는 영상의 모서리 잡음을 제거하는 방법에 있어서, 복호된 영상에서 블록 경계 교차 지점 주위의 검출 대상 블록과 이 블록에 수직, 수평으로 접한 인접 블록의 평균값과 복잡도를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 평균값의 블록간 차이와 복잡도를 양자화 매개변수를 이용하여 얻은 경계값과 비교하여 모서리 잡음이 발생한 블록을 검출하는 단계를 포함하되, 상기 모서리 잡음 검출 단계는, (a) 블록 경계 교차 지점 주위에서 수직, 수평으로 접한 블록들과 평균값의 차이가 큰지를 비교하는 단계와, (b) 상기 블록 경계 교차 지점 주위에서 평활한 영역인지를 검출하는 단계로 구성되어, (a), (b) 단계를 모두 만족하는 블록이 검출되면 모서리 잡음이 발생한 블록으로 정의하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a)단계에서는, 각 블록을 대표하는 여러 화소의 평균값을 구한 후, 인접한 블록과의 평균값의 차이를 계산하여 그 차이값들이 블록 불연속 경계값(TH1)을 초과한 경우를 검출하며, 상기 경계값(TH1)은 2*QP(양자화 매개 변수)로 계산되는 것을 특징으로 한다.
상기 (b)단계에서는, 검출 대상 블록내의 화소값의 차를 통해 얻은 복잡도가 복잡도 경계값(TH2)보다 작은 경우를 검출하며, 상기 경계값(TH2)은 2*QP(양자화 매개 변수) + 20으로 계산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 모서리 잡음 보상방법은, 블록 단위로 부호화되는 영상의 부호화 과정에서 생성되는 영상의 모서리 잡음을 제거하는 방법에 있어서, (c) 상기 모서리 잡음은 주로 대각선 방향의 영상 경계가 블록 경계 교차 지점에 위치하여 발생하므로 인접한 블록의 화소값을 이용하여 영상의 경계가 부드럽게 연결되도록 보상하는 것을 특징으로 한다.
상기 (c)단계에서는, A블록의 경우 모서리 잡음이 주로 대각선 45도 방향으로 발생하므로, (c1) A1화소는 블록 경계가 인접한 B, C블록의 B1, B3, C1, C2 화소들과 비슷한 값을 갖도록 아래 식에 의해 보상하는 단계; A1' = (2*A1 + 2*B1 + 2*C1 + B3 + C2 + 4)/8 (c2) A2화소는 블록 경계가 인접한 C블록의 C2, C5 화소들과 비슷한 값을 갖도록 아래 식에 의해 보상하는 단계; 및 A2' = (2*A2 + C2 + C 5 + 2)/4 (c3) A3화소는 블록 경계가 인접한 B블록의 B3, B6 화소들과 비슷한 값을 갖도록 아래 식에 의해 보상하는 단계; A3' = (2*A3 + B3 + B6 + 2)/4 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 후처리 기법의 실시예에 따른 복호화장치의 블록 구성도로서, 역다중화기(100), 정형 복호화기(102), 움직임 복호화기(104), 텍스춰 복호화 기(106), 움직임 보상부(108), VOP 재구성부(110), VOP 메모리(112), 모서리 잡음 제거부(114)를 포함하여 구성되어 있다.
부호화 비트열은 역다중화기(100)로 입력되어 정형 복호화기(102), 움직임 복호화기(104), 텍스춰 복호화기(106)로 입력될 데이터로 분리된다. 이후, 정형 복호화기(102)는 입력되는 영상의 특징을 복호화하고, 움직임 복호화기(104)는 부호화기가 움직임 추정한 움직임 벡터값을 복호화하며, 텍스춰 복호화기(106)는 움직임 벡터가 가리키는 참조 영상과 부호화된 원영상의 차이 영상을 복호화한다.
움직임 보상부(108)는 움직임 벡터가 가리키는 참조영상을 VOP 메모리(112)에서 가져와 VOP 재구성부(110)로 보내고, VOP 재구성부(110)에서는 상기 정형 복호화기(102)에서 얻은 영상의 특징을 바탕으로 VOP 메모리(112)에서 얻은 참조 영상과 텍스춰 복호화기(106)의 영상을 합쳐서 한 장의 영상을 만들어 낸다.
이후, 모서리 잡음 제거부(114)에서 모서리 잡음을 제거하고 이후 격자 잡음을 제거하여 복호화기의 출력으로 사용한다. VOP 메모리(112)에 입력되는 영상은 부호화기의 그것과 같아야 하므로 모서리 잡음 보상을 수행하지 않은 영상을 저장한다.
이와 같이 후처리 기법으로 모서리 잡음을 제거할 경우 부호화기를 변경할 필요 없이 간단하게 복호화기에 적용할 수 있는 장점이 있다.
상기 모서리 잡음 제거부(114)에서 모서리 잡음을 제거하여 후처리된 영상신호를 생성하는 모서리 잡음 제거 블록의 세부 과정은 도 3에 나타내었다.
모서리 잡음 보상은 크게 검출과정과 보상과정으로 나눌 수 있다. 검출과정 에서는 모서리 잡음이 발생한 블록의 다음과 같은 특성을 이용한다.
(a) 블록 경계 교차 지점 주위에서 수직, 수평으로 접한 블록들과 화소값의 차이가 크다.
(b)블록 경계 교차 지점 주위에서 매우 평활한 영역이다.
도 3에서 평균값의 차이 > TH1의 조건은 (a)의 특성을 검출하기 위함이고, 복잡도 < TH2의 조건은 (b)의 특성을 검출하기 위함이다.
인접한 블록들에 걸쳐서 존재하는 잡음들을 분석하기 위해서 상호 인접하는 블록들의 선택된 화소들로 이루어지는 1차원 화소 벡터들이 도 2에서 보듯이 사용되고, 부호화기에 의해 블록 단위로 부호화된 영상에서 인접 블록들에 걸쳐 존재하는 블록 경계 잡음 성분들을 후처리기법을 이용하여 제거하는 방법이 제공된다.
블록화 현상의 정도를 양으로 나타내기 위하여, 블록 불연속 크기는 도 1에서 보듯이, 소정 블록의 네 화소의 평균값과 이 블록과 이웃하는 블록들의 평균값의 차이로 정의된다.
즉, 블록 불연속 경계값(Threshold:TH1,TH2)이라는 양을 정의하여, 각 블록을 대표하는 여러 화소의 평균값의 차이가 경계값(TH1)보다 작거나 복잡도가 경계값(TH2)보다 크면 압축으로 인한 불연속이라기보다는 영상의 에지가 경계면에 걸쳐 있다고 생각하는 것이 보다 타당하므로, 그 블록은 제안된 블록화 제거 방법에 의한 후처리를 생략함으로서 영상의 에지부분을 보호하도록 한다. 즉, 각 블록의 평균값의 차이가 경계값(TH1)보다 작거나 복잡도가 경계값(TH2)보다 크면 에지에 의한 것이고 그렇지 않으면 블록 불연속에 의한 것으로 판단하는 것이다.
따라서, 블록 경계면이 에지에 의한 것이면 복호 영상을 그대로 출력하고, 블록 불연속에 의한 것이면 후처리된 영상신호를 출력한다.
상기와 같이, 모서리 잡음의 (a), (b) 특성을 모두 만족하는 블록이 검출되면, 해당 블록에 대한 모서리 잡음 보상을 수행한다.
모서리 잡음에 의해 영상의 경계가 블록의 경계로 이동하여 격자화된 상태이므로 인접한 블록의 화소값을 이용하여 영상의 경계가 부드럽게 연결되도록 해야 한다.
그리고 도 1에서 보듯이, 모서리 잡음은 주로 대각선 방향의 영상 경계에 대해 발생하므로 이런 특성도 보상 과정에 반영해야 한다.
도 3에서 모서리 잡음 제거 과정의 입력이 한 장의 영상이므로 검출과정을 실시할 블록 경계 교차 지점을 순차적으로 변경한다.(S10) 이후 해당 블록의 평균값과 복잡도를 계산한다.(S20) 각 블록의 평균을 구하는 방식에 대해 [수학식 1]에 나타내었다.
[수학식 1]
Avg_A = (A1 + A2 + A3 + A4 + 2)/4
Avg_B = (B1 + B2 + B3 + B4 + 2)/4
Avg_C = (C1 + C2 + C3 + C4 + 2)/4
Avg_D = (D1 + D2 + D3 + D4 + 2)/4
Avg_A에서 _A는 A블록을 나타내며, 마찬가지로 _B, _C, _D 또한 각 블록을 의미한다. 각 블록을 대표하는 값을 여러 화소의 평균값으로 정하므로 고주파 영역에서 오동작을 막을 수 있다.
각 블록의 복잡도를 계산하기 위해서 사용할 수 있는 하나의 실시예로 [수학식 2]를 사용하였다.
[수학식 2]
Diff_A = |A1-A2| + |A1-A3| + |A1-A4|
Diff_B = |B1-B2| + |B1-B3| + |B1-B4|
Diff_C = |C1-C2| + |C1-C3| + |C1-C4|
Diff_D = |D1-D2| + |D1-D3| + |D1-D4|
[수학식 2]에서 _A, _B, _C, _D는 [수학식 1]의 경우와 마찬가지로 각 블록을 나타낸다.
검출 과정의 실시예를 A블록의 검출과정을 기준으로 설명한다.
인접한 B, C블록과 평균값의 차이를 계산하여 그 차이값들이 모두 경계값 TH1을 초과한 경우 (a)조건을 만족하는 것으로 판단한다. 이를 수학식으로 나타내면 [수학식 3]과 같다.(S30)
[수학식 3]
| Avg_A - Avg_B | > TH1 and | Avg_A - Avg_C | > TH1
[수학식 3]에서 _A, _B, _C는 [수학식 1]의 경우와 마찬가지로 각 블록을 나타낸다.
그리고, 여기에 사용하는 경계값인 TH1은 양자화 매개변수(Quantization Parameter)인 QP에 따라 정해지는 것이 바람직하며, 하나의 실시예가 [수학식 4]에 있다.
[수학식 4]
TH1 = 2*QP
TH2 = 2*QP+20
복잡도 경계값도 역시 양자화 매개변수 QP에 따라 정하는 것이 바람직하며, 한 실현 예로 [수학식 4]의 TH2를 사용할 수 있다. 각 블록에 대한 복잡도가 TH2보다 작은 경우, (b)의 조건을 만족한다.
위의 과정을 A블록에 대한 예로 들어 [수학식 5]에 나타내었다.(S40)
[수학식 5]
Diff_A < TH2
A블록이 (a), (b) 조건을 모두 만족하여 모서리 잡음이 발생한 블록으로 검출될 경우의 보상과정을 설명한다.(S50)
모서리 잡음이 발생한 화소는 영상 경계를 불연속적으로 보이게 하므로 영상의 방향성을 고려하여 보상하는 것이 합리적이다. 하지만 보상 과정의 복잡도를 줄이기 위해 모서리 잡음의 대부분의 발생 형태인 대각선 방향으로 보상한다. 그래서, A블록의 경우, A1화소는 B, C블록의 B1, B3, C1, C2 화소들과 비슷한 값을 가져야 한다. A2화소는 블록 경계가 접한 C블록의 화소들과, A3화소는 B블록의 화소들과 비 슷한 값을 갖는다.
전술한 보상과정의 예로 [수학식 6]을 나타내었다.
[수학식 6]
A1' = (2*A1 + 2*B1 + 2*C1 + B3 + C2 + 4)/8
A2' = (2*A2 + C2 + C5 + 2)/4
A3' = (2*A3 + B3 + B6 + 2)/4
위의 보상식에서 A1, A2, B1, B3, C1, C2, C5는 도 2에 표기된 화소값을 나태나며, A1', A2', A3'는 A1, A2, A3위치의 보상된 화소값을 나타내며, 대각선 방향의 이미지 경계가 블록 경계 교차 지점에 위치하여 발생한 모서리 잡음에 대한 고려를 포함하여 상기 잡음을 효과적으로 보상할 수 있다.
B블록의 보상과정을 [수학식 7]에 나타내었다.
[수학식 7]
B1' = (2*B1 + 2*A1 + 2*D1 + A3 + D2 + 4)/8
B2' = (2*B2 + D2 + D5 + 2)/4
B3' = (2*B3 + A3 + A6 + 2)/4
위의 보상식에서 A1, A3, A6, B1, B3, D1, D2는 도 2에 표기된 화소값을 나타내며 B1', B2', B3'는 B1, B2, B3 위치의 보상된 화소값을 나타낸다.
C블록의 보상과정을 [수학식 8]에 나타내었다.
[수학식 8]
C1' = (2*C1 + 2*A1 + 2*D1 + A3 + D2 + 4)/8
C2' = (2*C2 + A2 + A5 + 2)/4
C3' = (2*C3 + D3 + D6 + 2)/4
위의 보상식에서 A1, A3, C1, C3, D1, D2, D6는 도 2에 표기된 화소값을 나타내며 C1', C2', C3'는 C1, C2, C3 위치의 보상된 화소값을 나타낸다.
D블록의 보상과정을 [수학식 9]에 나타내었다.
[수학식 9]
D1' = (2*D1 + 2*B1 + 2*C1 + B2 + C3 + 4)/8
D2' = (2*D2 + B2 + B5 + 2)/4
D3' = (2*D3 + C3 + C6 + 2)/4
위의 보상식에서 B1, B2, C1, C3, C6, D1, D3는 도 2에 표기된 화소값을 나타내며 D1', D2', D3'는 D1, D2, D3 위치의 보상된 화소값을 나타낸다.
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도 5 및 도 6은 본 발명의 순환여과기 기법의 실시예에 따른 부호화장치와 복호화장치의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 순환여과기 기법의 실시예에 따른 부호화장치의 블록 구성도로서, 정형 부호화기(200), 움직임 추정부(202), 움직임 보상부(204), 텍스춰 부호화기(206), VOP 메모리(208), 모서리 잡음 제거부(210), 다중화기(212)를 포함하여 구성되어 있다.
도 5의 모서리 잡음 제거 블록은 도 4의 블록도에서 설명한 모서리 잡음 제거 블록과 기능은 같지만 부호화시에 참조 영상으로 사용되는 복호 영상에 모서리 잡음을 제거하기 때문에 모서리 잡음 제거의 효율을 더욱 높일 수 있다.
도 5에서 입력 동영상은 정형 부호화기(200)를 통해 입력 동영상내의 객체들의 모양 특징을 부호화하고 움직임 추정부(202)에서 현재 부호화 블록과 가장 유사한 참조 영상을 찾는다.
움직임 보상부(204)에서는 움직임 추정부(202)에서 찾은 영상을 재구성된 이전 VOP 메모리(208)에서 얻어온다. 이후 두 영상의 차를 구하여 이것을 텍스춰 부호화기(206)를 통해 텍스춰 부호화하여 정형 부호화, 움직임 추정, 텍스춰 부호화 데이터를 다중화기(212)를 통해 하나의 부호화 비트열로 만든다.
저비트율로 부호화시 위 과정 중 텍스춰 부호화기(206)는 고주파 성분을 많이 제거하며, 이로 인해 모서리 잡음이 발생한다. 이후 모서리 잡음이 발생한 영상을 VOP 메모리(208)로 입력할 경우, 이후 영상으로 모서리 잡음이 전파되어 부자연스러운 영상을 얻게 된다. 때문에 텍스춰 부호화 이후에 모서리 잡음 제거를 수행하여 참조 영상을 자연스럽게 만들면 모서리 잡음의 전파를 막을 수 있다.
이때, 도 6의 순환여과기 기법의 복호화장치는 도 4의 후처리 기법과 달리 모서리 잡음이 제거된 영상을 VOP 메모리(312)에 입력하여 부호화기와 같은 방식으로 복호될 수 있도록 해야 한다.
도 6은 본 발명의 순환여과기 기법의 실시예에 따른 복호화장치의 블록 구성도로서, 역다중화기(300), 정형 복호화기(302), 움직임 복호화기(304), 텍스춰 복호화기(306), 움직임 보상부(308), VOP 재구성부(310), VOP 메모리(312), 모서리 잡음 제거부(314)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 부호화장치의 다중화기(212)를 통해 만들어진 부호화 비트열은 역다중화기(300)로 입력되어 정형 복호화기(302), 움직임 복호화기(304), 텍스춰 복호화기(306)로 입력될 데이터로 분리된다. 이후, 정형 복호화기(302)는 입력되는 영상의 모양 특징을 복호화하고, 움직임 복호화기(304)는 부호화기가 움직임 추정한 움직임 벡터값을 복호화하며, 텍스춰 복호화기(306)는 움직임 벡터가 가리키는 참조 영상과 부호화된 원 영상의 차이 영상을 복호화한다.
움직임 보상부(308)는 상기 움직임 복호화기(304)에서 입력되는 복호 영상과 VOP 메모리(312)에서 입력되는 모서리 잡음이 제거된 영상을 이용하여 상기 정형 복호화기(302)에서 얻은 영상의 특징을 보상하여 영상신호를 발생하고, VOP 재구성부(310)에서는 상기 정형 복호화기(302)에서 얻은 영상의 특징을 바탕으로 움직임 복호화기(304)에서 얻은 참조 영상의 위치를 VOP 메모리(312)에서 가져와서 텍스춰 복호화기(306)의 영상과 합쳐서 한 장의 영상을 만들어 낸다.
이후, 모서리 잡음 제거부(314)에서 모서리 잡음을 제거하고 이후 격자 잡음 제거하여 복호화기의 출력으로 사용할 복호 영상을 출력한다.
이와 같이 순환여과기 기법으로 모서리 잡음을 제거할 경우 도 4의 후처리 기법에서 설명한 모서리 잡음 제거 블록의 기능은 같지만 부호화시에 참조 영상으로 사용되는 복호 영상에 모서리 잡음을 제거하기 때문에 모서리 잡음 제거의 효율을 더욱 높일 수 있다.
상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 모서리 잡음 검출 및 보상방법에 의하면, 블록 단위로 부호화되는 영상들의 부호화 과정에서 생성되는 블록간 경계 잡음 중 모서리 잡음을 제거하고, 블록 경계가 교차하는 지점에서 주위 화소 값들과 매우 큰 차이를 보이는 화소에 대해 주위 화소 값들과 비슷한 값이 되도록 보상하여 블록의 내부 화소들간의 불연속성 없이 가장 좋은 화질의 영상을 재현하도록 한다는 효과가 있다.
또한, 전송된 영상의 부자연스러운 노이즈를 감소시켜 저 비트율의 영상 전송을 원활히 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 모서리 잡음 검출 및 보상방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (5)

  1. 블록 단위로 부호화되는 영상의 부호화 과정에서 생성되는 영상의 모서리 잡음을 제거하는 방법에 있어서,
    복호된 영상에서 블록 경계 교차 지점 주위의 검출 대상 블록과 이 블록에 수직, 수평으로 접한 인접 블록에 대해 하기 [수학식 1]의 평균값
    [수학식 1]
    Avg_A = (A1 + A2 + A3 + A4 + 2)/4
    Avg_B = (B1 + B2 + B3 + B4 + 2)/4
    Avg_C = (C1 + C2 + C3 + C4 + 2)/4
    Avg_D = (D1 + D2 + D3 + D4 + 2)/4
    (여기서 Avg_A에서 _A는 A블록을 나타내며, 마찬가지로 _B, _C, _D 또한 각 블록을 의미)과 하기 [수학식 2]의 복잡도
    [수학식 2]
    Diff_A = |A1-A2| + |A1-A3| + |A1-A4|
    Diff_B = |B1-B2| + |B1-B3| + |B1-B4|
    Diff_C = |C1-C2| + |C1-C3| + |C1-C4|
    Diff_D = |D1-D2| + |D1-D3| + |D1-D4|
    (상기 [수학식 2]에서 _A, _B, _C, _D는 상기 [수학식 1]의 경우와 마찬가지로 각 블록을 나타냄)를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 평균값의 블록간 차이와 복잡도를 양자화 매개변수를 이용하여 얻은 경계값과 비교하여 모서리 잡음이 발생한 블록을 검출하는 단계를 포함하되,
    상기 모서리 잡음 검출 단계는,
    (a) 블록 경계 교차 지점 주위에서 수직, 수평으로 접한 블록들과 평균값의 차이가 큰지를 비교하는 단계와,
    (b) 상기 블록 경계 교차 지점 주위에서 평활한 영역인지를 검출하는 단계로 구성되어,
    (a), (b) 단계를 모두 만족하는 블록이 검출되면 모서리 잡음이 발생한 블록으로 정의하는 것을 특징으로 하는 모서리 잡음 검출방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (a)단계에서는, 각 블록을 대표하는 여러 화소의 평균값을 구한 후, 인접한 블록과의 평균값의 차이를 계산하여 그 차이값들이 블록 불연속 경계값(TH1)을 초과한 경우를 검출하며, 상기 경계값(TH1)은 2*QP(양자화 매개 변수)로 계산되 는 것을 특징으로 하는 모서리 잡음 검출방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 (b)단계에서는, 검출 대상 블록내의 화소값의 차를 통해 얻은 복잡도가 복잡도 경계값(TH2)보다 작은 경우를 검출하며, 상기 경계값(TH2)은 2*QP(양자화 매개 변수) + 20으로 계산되는 것을 특징으로 하는 모서리 잡음 검출방법.
  4. 삭제
  5. 블록 단위로 부호화되는 영상의 부호화 과정에서 생성되는 영상의 모서리 잡음을 제거하는 방법에 있어서,
    (c) 상기 모서리 잡음은 대각선 방향의 영상 경계가 블록 경계 교차 지점에 위치하여 발생하므로 인접한 블록의 화소값을 이용하여 영상의 경계가 부드럽게 연결되도록 보상하며,
    상기 (c)단계에서는,
    (c1) A블록에서 모서리 잡음이 발생된 경우의 보상 방법에서, A블록의 화소에 대해 블록 경계가 인접한 B, C블록의 화소들과 비슷한 값을 갖도록 하기 [수학식 6]을 이용하여 화소값을 변경하는 단계;
    [수학식 6]
    A1' = (2*A1 + 2*B1 + 2*C1 + B3 + C2 + 4)/8
    A2' = (2*A2 + C2 + C5 + 2)/4
    A3' = (2*A3 + B3 + B6 + 2)/4
    (상기 수학식6에서 A1, A2, B1, B3, C1, C2, C5는 화소값을 나태나며, A1', A2', A3'는 A1, A2, A3위치의 보상된 화소값을 나타냄)
    (c2) B블록에서 모서리 잡음이 발생된 경우의 보상 방법에서, B블록의 화소에 대해 블록 경계가 인접한 A, D블록의 화소들과 비슷한 값을 갖도록 하기 [수학식 7]을 이용하여 화소값을 변경하는 단계;
    [수학식 7]
    B1' = (2*B1 + 2*A1 + 2*D1 + A3 + D2 + 4)/8
    B2' = (2*B2 + D2 + D5 + 2)/4
    B3' = (2*B3 + A3 + A6 + 2)/4
    (상기 수학식7에서 A1, A3, A6, B1, B3, D1, D2는 화소값을 나타내며 B1', B2', B3'는 B1, B2, B3 위치의 보상된 화소값을 나타냄)
    (c3) C블록에서 모서리 잡음이 발생된 경우의 보상 방법에서, C블록의 화소에 대해 블록 경계가 인접한 A, D블록의 화소들과 비슷한 값을 갖도록 하기 [수학식 8]을 이용하여 화소값을 변경하는 단계;
    [수학식 8]
    C1' = (2*C1 + 2*A1 + 2*D1 + A3 + D2 + 4)/8
    C2' = (2*C2 + A2 + A5 + 2)/4
    C3' = (2*C3 + D3 + D6 + 2)/4
    (상기 수학식8에서 A1, A3, C1, C3, D1, D2, D6는 화소값을 나타내며 C1', C2', C3'는 C1, C2, C3 위치의 보상된 화소값을 나타냄)
    (c4) D블록에서 모서리 잡음이 발생된 경우의 보상 방법에서, D블록의 화소에 대해 블록 경계가 인접한 B, C블록의 화소들과 비슷한 값을 갖도록 하기 [수학식 9]을 이용하여 화소값을 변경하는 단계;
    [수학식 9]
    D1' = (2*D1 + 2*B1 + 2*C1 + B2 + C3 + 4)/8
    D2' = (2*D2 + B2 + B5 + 2)/4
    D3' = (2*D3 + C3 + C6 + 2)/4
    (상기 수학식9에서 B1, B2, C1, C3, C6, D1, D3는 도 2에 표기된 화소값을 나타내며 D1', D2', D3'는 D1, D2, D3 위치의 보상된 화소값을 나타냄)
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모서리 잡음 보상방법.
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