KR100687845B1 - Filtering method for pixel of image - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이미지 화소 필터링 방법에 관한 것으로 특히, 압축 동영상 표준화 방식를 구현함에 있어서 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보 중 적어도 하나에 근거하여 블록 경계 영역의 화소를 필터링함으로써 실시간 처리가 용이하도록 함은 물론 압축 동영상의 화질을 보장하도록 함을 목적으로 한다. 이러한 목적의 본 발명은 이미지의 블록 경계 영역의 화소를 필터링하는 방법에 있어서, 블록 경계에 접한 블록에 대한 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보를 얻는 제1 과정과, 상기 제1 과정에서 얻은 정보 중 적어도 하나에 근거하여 블록 경계 영역에 대한 필터링 수행 여부를 판단하는 제2 과정을 포함하는 필터링 방법에 근거하여 블록 경계 영역의 화소를 필터링하도록 구성함을 특징으로 한다. The present invention relates to an image pixel filtering method. In particular, in realizing a compressed video standardization method, it is possible to facilitate real-time processing by filtering pixels of a block boundary region based on at least one of motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information. Of course, the purpose of ensuring the quality of the compressed video. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of filtering pixels in a block boundary region of an image, the method including: a first process of obtaining motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information of a block in contact with a block boundary; And to filter the pixels in the block boundary area based on a filtering method including a second process of determining whether to perform filtering on the block boundary area based on at least one of the obtained information.

Description

이미지 화소 필터링 방법{FILTERING METHOD FOR PIXEL OF IMAGE}How to filter image pixels {FILTERING METHOD FOR PIXEL OF IMAGE}

도1은 본 발명의 실시예에서 수평 및 수직축 방향의 블럭 위치를 보인 예시도. 1 is an exemplary view showing a block position in the horizontal and vertical axis direction in the embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 실시예에서 인접 블럭의 화소 위치를 보인 예시도. 2 is an exemplary view showing pixel positions of adjacent blocks in an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 실시예에서

Figure 112006038108606-pat00001
를 결정하기 위한
Figure 112006038108606-pat00002
값을 보인 표. Figure 3 shows an embodiment of the present invention.
Figure 112006038108606-pat00001
To determine
Figure 112006038108606-pat00002
Table showing values.

도4는 본 발명의 실시예를 위한 동작 순서도. 4 is an operational flowchart for an embodiment of the present invention.

본 발명은 동영상 압축 기술에 관한 것으로 특히, 이미지 화소 필터링 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to video compression techniques, and more particularly, to a method of filtering image pixels.

1997년 이후 차세대 동영상 압축 방식으로 개발되어 온 H.26L 방식은 기존의 H.263 및 MPEG4 방식보다 성능면에서 우월성이 입증되었다. The H.26L method, which has been developed as the next generation video compression method since 1997, has proved superior in performance over the existing H.263 and MPEG4 methods.

차세대 동영상 압축 방식인 H.26L 방식은 4*4블록 기반의 변환 및 부호화를 사용하고 변환 블록 크기의 움직임 추정 및 보상을 실시하며 그리고 한 개의 가변장 부호기(VLC)를 사용한다는 점이 기존의 H.263 및 MPEG4와의 주요 차이점이다. H.26L, the next generation video compression method, uses 4 * 4 block-based transform and encoding, performs motion estimation and compensation of transform block size, and uses one variable length coder (VLC). This is a major difference from 263 and MPEG4.

상기에서 언급한 바와 같이 H.26L 방식은 성능면에서 기존의 동영상 표준화 방식보다 우월하지만, 인코더(Encoder)의 계산량이 많고 4*4 블록 크기를 기반으로 한 변환 방식이므로 기존의 표준화 방식보다 블록화 현상이 두드러져 보이는 단점이 있다. As mentioned above, the H.26L method is superior to the existing video standardization method in terms of performance. However, since the encoder calculates a lot and the conversion method is based on the 4 * 4 block size, the blockage phenomenon is more than the conventional standardization method. This has a noticeable drawback.

이러한 블록화 현상을 제거하기 위한 필터 형태는 인코더 및 디코더의 내부에서 처리하는 루프(loop) 필터 방식, 디코더 다음단에서 처리하는 포스트(post) 필터 그리고, 위의 두 방식을 합친 방식으로 구성할 수 있다. The filter type for removing such a blocking phenomenon may be configured by a loop filter method which is processed inside the encoder and decoder, a post filter that is processed after the decoder, and a combination of the above two methods. .

일반적으로 루프 필터 방식으로 블록화 현상을 제거하면 입력 영상과 움직임 영상의 차이 값에 영향을 주어 부호화 율이 특정한 경우에 높아지는 반면에 비디오 코더 내부에 설치되어 있으므로 부호화부의 복잡성을 증가시킨다. In general, removing the blocking effect by the loop filter method affects the difference value between the input video and the motion video, and increases the coding rate in a specific case. However, since it is installed inside the video coder, the complexity of the coding unit is increased.

즉, 루프 필터는 필터 탭수 및 알고리즘의 구현 가능성에 따라 복잡성이 결정되므로 이상적인 루프 필터로는 작은 필터 탭수를 가지며 알고리즘이 단순한 방식이 바람직한 방식이라 할 수 있다. That is, the complexity of the loop filter is determined by the number of filter taps and the feasibility of the algorithm. Therefore, the loop filter has a small number of filter taps and a simple algorithm is preferable.

또한, 블록화 현상을 제거하기 위한 포스트 필터는 루프 필터와는 반대인 장점 및 단점을 가진다. In addition, the post filter for removing the blocking phenomenon has the advantages and disadvantages as opposed to the loop filter.

그런데, 각 필터 방식의 장,단점에도 불구하고 현재 H.26L 표준화 기구에서는 루프 필터만을 표준화에 고려하고 있다. However, despite the advantages and disadvantages of each filter method, the H.26L standardization mechanism currently considers only loop filters for standardization.

따라서, 본 발명은 압축 동영상 표준화 방식를 구현함에 있어서 계산량을 줄여 실시간 처리가 용이하도록 함은 물론 압축 동영상의 블록화 및 링 현상을 제거 하여 일정 수준의 화질을 보장하도록 창안한 이미지 화소 필터링 방법을 제공함에 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for filtering an image pixel created to guarantee a certain level of image quality by removing a block and ring phenomenon of a compressed video as well as facilitating real-time processing by reducing a calculation amount in implementing a compressed video standardization method. There is this.

특히, 본 발명은 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보 중 적어도 하나에 근거하여 블록 경계 영역의 화소를 필터링함으로써 실시간 처리가 용이하도록 함은 물론 블록화 및 링 현상을 제거하여 압축 동영상의 화질을 보장하도록 함을 목적으로 한다. In particular, the present invention facilitates real-time processing by filtering pixels in the block boundary area based on at least one of motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information, and removes blocking and ring phenomena to improve the quality of the compressed video. The purpose is to ensure.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 이미지의 블록 경계 영역의 화소를 필터링하는 방법에 있어서, 블록 경계에 접한 블록에 대한 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보를 얻는 제1 과정과, 상기 제1 과정에서 얻은 정보 중 적어도 하나에 근거하여 블록 경계 영역에 대한 필터링 수행 여부를 판단하는 제2 과정을 포함하는 필터링 방법에 근거하여 블록 경계 영역의 화소를 필터링하도록 구성함을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method of filtering pixels in a block boundary region of an image, comprising: a first process of obtaining motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information of a block in contact with a block boundary; And to filter the pixels of the block boundary region based on a filtering method including a second process of determining whether to perform filtering on the block boundary region based on at least one of the information obtained in the first process.

상기 제2 과정은 블록 경계에 접한 두 블록의 움직임 벡터를 비교하여 그 차를 구하는 단계와, 변환 계수 정보가 논-제로 변환 계수(non-zero transform coefficient) 정보를 포함하는지를 판단하는 단계와, 부호화 타입이 인트라(intra) 부호화 혹은 인터(inter) 부호화인지를 판단하는 단계를 적어도 하나 포함하여 구성함을 특징으로 한다. The second process includes comparing motion vectors of two blocks adjacent to a block boundary to obtain a difference, determining whether transform coefficient information includes non-zero transform coefficient information, and encoding And determining whether the type is intra coding or inter coding.

또한, 상기 제2 과정은 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보를 바탕으로 필터링 수행 여부를 결정하는 단계와, 상기 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보를 바탕으로 필터링 강도를 결정하는 단계를 적어도 하나 더 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 이미지의 블록 경계 영역의 화소를 필터링하는 방법에 있어서, 상기 블록 경계 영역에 인접한 블록과 관련된 움직임 벡터 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 타입 정보 중 적어도 하나와, 양자화 정보에 근거하여 상기 블록 경계 영역에 대한 필터링 수행 여부를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과에 따라 상기 블록 경계 영역의 상기 화소에 대해 필터링을 수행하는 단계를 포함하도록 이루어진다.
상기 부호화 타입 정보는 인트라(intra) 부호화 혹은 인터(inter) 부호화 타입을 포함하도록 구성함을 특징으로 한다.
상기 움직임 벡터 정보는 상기 블록 경계 영역에 인접한 두 블록들의 움직임 벡터 차인 것을 특징으로 한다.
상기 변환 계수 정보는 논-제로 변환 계수(non-zero transform coefficient) 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The second process may include determining whether to perform filtering based on motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information, and determining filtering strength based on the motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information. Characterized in that it comprises at least one further step.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of filtering pixels in a block boundary region of an image to achieve the above object, the method comprising: quantizing at least one of motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information associated with a block adjacent to the block boundary region; Determining whether to perform filtering on the block boundary region based on information; And performing filtering on the pixels of the block boundary area according to the determination result.
The encoding type information may be configured to include an intra encoding or an inter encoding type.
The motion vector information is a motion vector difference between two blocks adjacent to the block boundary area.
The transform coefficient information may include non-zero transform coefficient information.

상기 필터링은 화소에 대해 수평방향 또는 수직방향으로 실행함을 특징으로 한다. The filtering may be performed in a horizontal or vertical direction with respect to the pixel.

즉, 본 발명은 이미지 블록의 경계 영역의 화소를 필터링함에 있어서, 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보 중 적어도 하나를 바탕으로 필터링 수행 여부 결정 및 필터링 강도 결정 과정을 수행하여 필터링될 화소에 대해 이미지의 수평 방향 또는 수직 방향으로 필터링을 수행함에 의해 매크로 블록의 경계 영역에 존재하는 블록화 현상을 제거하도록 구현하는 것이다. That is, according to the present invention, in filtering pixels in the boundary region of an image block, whether to perform filtering or determining filtering intensity is performed based on at least one of motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information. By performing filtering in the horizontal direction or the vertical direction of the image, the blocking phenomenon existing in the boundary area of the macro block is implemented.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

TML5(Test Model Long Term Number 5) 동영상 압축 방식은 부호화부에서 공간적, 시간적 과잉 정보를 제거하는 기법을 사용하여 시간적, 공간적으로 압축된 정보와 복호화에 필요한 부가 정보를 전송한다. The TML5 video compression scheme transmits temporally and spatially compressed information and additional information necessary for decoding by using a technique of removing spatial and temporal excess information from an encoder.

복호화부는 부호화부의 동작에 대해 역순으로 실행되도록 구성한다. The decoder is configured to be executed in reverse order with respect to the operation of the encoder.

우선, 화소 사이의 상관 관계(correlation)를 복호화부에서 이용 가능한 양자화 변수(QP), 부호화 블록 패턴(Coded Block Pattern) 및 움직임 벡터 크기에 따라 원영상을 예측하여 블록화 및 링현상을 제거하는 실시간 처리 기법을 설명하기로 한다. First, a real-time process of predicting an original image according to a quantization variable (QP), a coded block pattern, and a motion vector size that can use correlation between pixels to remove the block and ring phenomenon The technique will be explained.

원 영상 f가 압축된 형태로 전송될 때, 복호화단에서 재 구성된 영상은 다음과 같은 식으로 표현할 수 있다. When the original image f is transmitted in a compressed form, the image reconstructed by the decoding end may be expressed as follows.

Figure 112006038108606-pat00003
---------------- (식1-1)
Figure 112006038108606-pat00003
---------------- (Equation 1-1)

상기 (식1-1)에서 g,f,n은 스캐닝 순서로 재 배열된 압축 영상, 원 영상 그리고 양자화 오차의 열 벡터를 의미한다. In Equation 1-1, g, f, and n denote column vectors of the compressed image, the original image, and the quantization error, which are rearranged in the scanning order.

상기 (식1-1)을 화소 단위의 처리를 위하여 각 화소의 관계를 표현하는 아래의 식(1-2)와 같이 표현할 수 있다.(Equation 1-1) may be expressed as in Equation (1-2) below, which expresses the relationship of each pixel for pixel unit processing.

Figure 112006038108606-pat00004
-------------- (식1-2)
Figure 112006038108606-pat00004
-------------- (Equation 1-2)

원 화소에 대한 신뢰도와 각 화소에 대한 1차원 평탄화(smoothing) 함수를 정규화 기법과 같이 이용할 때 다음의 식(1-3)과 같은 부가 함수를 정의할 수 있다. 우선 수평 방향을 고려한다.When the reliability of the original pixel and the one-dimensional smoothing function for each pixel are used together with the normalization technique, an additional function such as Equation (1-3) can be defined. First consider the horizontal direction.

Figure 112006038108606-pat00005
-----------(식1-3)
Figure 112006038108606-pat00005
----------- (Equation 1-3)

상기 (식1-3)에서

Figure 112006038108606-pat00006
,
Figure 112006038108606-pat00007
은 화소 f(i,j)에 대한 좌측, 우측 방향으로의 신뢰도 평탄화 정도를 나타내는 함수이며, 이 함수들은 다음과 같이 정의된다.In the formula (1-3)
Figure 112006038108606-pat00006
,
Figure 112006038108606-pat00007
Is a function indicating the degree of reliability planarization in the left and right directions for the pixel f (i, j), and these functions are defined as follows.

Figure 112006038108606-pat00008
Figure 112006038108606-pat00008

Figure 112006038108606-pat00009
-----(식1-4)
Figure 112006038108606-pat00009
----- (Eq. 1-4)

상기 (식1-4)의 각 함수들 우측항의 첫째 항들은 화소

Figure 112006038108606-pat00010
에 대한 인접 화소와의 불규칙을 나타내고, 둘째 항들은 원 화소에 대한 신뢰도를 나타낸다. The first terms of the right term of each function of Equation (1-4) are pixels
Figure 112006038108606-pat00010
Denotes an irregularity with adjacent pixels with respect to the second term, and the second terms indicate reliability with respect to the original pixel.

또한,

Figure 112006038108606-pat00011
,
Figure 112006038108606-pat00012
은 각 함수에 정의된 불규칙 항과 신뢰도 항의 비율을 나타내는 일종의 정규화 매개 변수들을 의미한다. Also,
Figure 112006038108606-pat00011
,
Figure 112006038108606-pat00012
Is a kind of normalization parameter representing the ratio of the irregular term and the confidence term defined in each function.

상기와 같은 방식으로 동 영상의 각 화소마다 부가 함수가 정의되며, 수직 방향으로의 함수 정의는 상기 (식1-4)의 변수 j 대신 i를 변화시켜 정의한다. In this manner, an additional function is defined for each pixel of the video, and the function definition in the vertical direction is defined by changing i instead of the variable j in Equation 1-4.

이 후, 블록화 및 링 현상을 제거한 복원 영상을 구하기 위해 각 화소마다 정의된 상기 (식1-4)의 부가함수에 미분을 취하면 다음과 같은 결과를 얻게 된다.Subsequently, in order to obtain a reconstructed image from which blocking and ringing are removed, the derivative of the above-described addition function defined in each pixel is obtained as follows.

Figure 112006038108606-pat00013
---------------------(식1-5)
Figure 112006038108606-pat00013
--------------------- (Equation 1-5)

상기 (식1-5)에서,In the above formula (1-5),

Figure 112006038108606-pat00014
Figure 112006038108606-pat00014

Figure 112006038108606-pat00015
----(식1-6)
Figure 112006038108606-pat00015
---- (Eq. 1-6)

상기 (식1-5),(식1-6)으로부터 수평 방향으로 복원될 화소 f(i,j)를 다음과 같이 구할 수 있다.Pixels f (i, j) to be restored in the horizontal direction from Equations 1-5 and 1-6 can be obtained as follows.

Figure 112006038108606-pat00016
-----------(식1-7)
Figure 112006038108606-pat00016
----------- (Equation 1-7)

상기 (식1-7)의 정규화 매개 변수는 0과 1 사이의 값을 가지므로 (식1-7)은 다음과 같이 정의할 수 있다.Since the normalization parameter of Equation 1-7 has a value between 0 and 1, Equation 1-7 can be defined as follows.

Figure 112006038108606-pat00017
-----------(식1-8)
Figure 112006038108606-pat00017
----------- (Equation 1-8)

상기 (식1-8)을 살펴보면 압축 영상의 블록화 제거 영상은 (i,j)번째 영상을 기준으로 좌,우 두 개의 화소값 및 정규화 매개 변수에 의해 결정된다. Referring to Equation 1-8, the deblocking image of the compressed image is determined by two pixel values and a normalization parameter based on the (i, j) th image.

좌,우 두 개의 화소값은 부호화 및 블록화부에서 이용 가능한 값이므로, 복원 영상을 얻기 위해서는 2개의 정규화 매개 변수값을 설정하면 된다. Since the left and right pixel values are values that can be used by the encoder and the blocker, two normalization parameter values may be set to obtain a reconstructed image.

이를 위해 set theoretic 이론을 화소 단위의 복원 방식에 적용하면 정규화 계수들은 다음과 같이 표현할 수 있다.For this purpose, applying set theoretic theory to the pixel-based reconstruction method, normalization coefficients can be expressed as

Figure 112006038108606-pat00018
Figure 112006038108606-pat00018

Figure 112006038108606-pat00019
-------------(식1-9)
Figure 112006038108606-pat00019
------------- (Equation 1-9)

상기 (식1-9)의

Figure 112006038108606-pat00020
,
Figure 112006038108606-pat00021
은 블록 경계 및 블록 내부의 화소간의 불균일 정도가 다르기 때문에 화소의 위치에 의해 결정되는 적응 매개 변수로서 통계적으로 결정되며, QP는 f(i,j)가 속한 매크로 블록의 양자화 매개 변수이다. Of the above formula (1-9)
Figure 112006038108606-pat00020
,
Figure 112006038108606-pat00021
Is statistically determined as an adaptive parameter determined by the position of the pixel because the degree of nonuniformity between the block boundary and the pixel inside the block is different, and QP is a quantization parameter of the macro block to which f (i, j) belongs.

상기 (식1-8) 및 (식1-9)를 이용하여 블록화 현상을 제거한 복원 영상을 얻을 수 있으나, 정규화 매개 변수의 값이 플로팅 포인트(floating-point) 연산을 요구하므로 계산량 측면에서 문제가 될 수 있다. Using Equation 1-8 and Equation 1-9, a reconstructed image obtained by removing the blocking phenomenon can be obtained, but since the value of the normalization parameter requires a floating-point operation, there is a problem in terms of computation. Can be.

따라서, 정수 연산을 위해 상기 (식1-8) 및 (식1-9)를 다음과 같이 변형시킨다.Therefore, the above formulas (1-8) and (1-9) are modified as follows for integer arithmetic.

Figure 112006038108606-pat00022
---- (식1-10)
Figure 112006038108606-pat00022
---- (Eq. 1-10)

그리고, And,

Figure 112006038108606-pat00023
Figure 112006038108606-pat00023

Figure 112006038108606-pat00024
----------(식1-11)
Figure 112006038108606-pat00024
---------- (Eq. 1-11)

본 발명의 알고리즘은 정규화 매개 변수를 상기 (식1-11)을 사용하여 정수 형태로 생성한 후 룩업테이블 형태로 저장하여 사용된다. The algorithm of the present invention is used to generate a normalization parameter in the form of an integer using Equation 1-11 and then store it in the form of a lookup table.

그러므로, 블록화 필터링을 위한 상기 (식1-10)은 화소 f(i,j) 및 주변의 두 화소의 위치 및 양자화 매개 변수값을 알면 구할 수 있는 형태가 된다.Therefore, the above equation (1-10) for block filtering can be obtained by knowing the position of the pixel f (i, j) and the surrounding two pixels and the quantization parameter value.

한편, 본 발명의 루프 필터링 과정은 수평축 방향으로 실행하여 수평축 방향으로 블록화 현상이 제거된 영상을 얻고 이 영상에 대해 수직축 방향으로 실행하여 수직축 방향의 블록화 현상이 제거된 영상을 얻도록 실행되는데, 각각의 수평, 수직축 방향 처리시 도4의 동작 순서도에 도시한 바와 같이, 각 4*4블록의 부호화 패턴 및 양자화 스텝 크기에 따라 처리될 블록의 강도를 결정하는 제1 단계와, 상기 단계에서 결정된 각 블록의 강도에 따라 루프 필터링 과정을 수행하는 제2 단계와, 매크로 블록의 경계 영역에는 상대적으로 큰 블록화 현상이 존재하므로 매크로 블록의 경계 영역에서 별도의 블록화 현상을 제거하는 제3 단계를 실행한다. Meanwhile, the loop filtering process of the present invention is performed in the horizontal axis direction to obtain an image from which the blocking phenomenon is removed in the horizontal axis direction, and to perform the image in the vertical axis direction to obtain the image from which the blocking phenomenon in the vertical axis direction is removed, respectively. The first step of determining the strength of the block to be processed according to the coding pattern and the quantization step size of each 4 * 4 block in the horizontal, vertical axis direction processing of Fig. 4, and the angle determined in the step A second step of performing a loop filtering process according to the strength of the block and a third step of removing a separate blocking phenomenon from the boundary area of the macro block are performed because a relatively large blocking phenomenon exists in the boundary area of the macro block.

여기서, 수평축 및 수직축 방향의 블록 위치는 도1(a)(b)의 예시도와 같다. Here, the positions of the blocks in the horizontal axis and vertical axis directions are the same as those of FIGS. 1A and 1B.

우선, 블록 강도(St) 및 필터링 상태를 결정하는 제1 단계를 설명하면 다음과 같다. First, a first step of determining the block strength St and the filtering state will be described.

이는 H.26L 방식을 표준화 방식으로 결정하기 위한 과정으로, 현재 TML(Test Model Long Term)이 진행 중에 있으며 현재 TML을 4*4 블록 기준으로 영상을 압축하게 된다. This is a process to determine the H.26L method as a standardized method. Currently, TML (Test Model Long Term) is in progress and the TML is compressed based on 4 * 4 blocks.

물론, 시간 영역 상의 과잉 정보를 제거하기 위해서는 기존의 MPEG 및 H.263 방식의 움직임 보상 방식을 사용하게 된다. Of course, in order to remove the excess information in the time domain, the conventional MPEG and H.263 motion compensation schemes are used.

이와같은 TML 방식의 기본 메커니즘을 이용하여 블록화 현상을 제거하기 위 한 기법은 일반적으로 4*4 블록 단위에서 처리하게 된다. In order to remove the blocking phenomenon by using the basic mechanism of the TML method, it is generally processed in 4 * 4 block units.

본 발명에서 블록화 현상을 제거하기 위한 방식은 상기와 같은 기존의 방식을 따르지만, 블록화 현상의 정도는 각 블록의 부호화 패턴, 양자화 스텝 크기 및 움직임 벡터의 크기에 따라 다르게 발생하므로 필터링 상태를 다음과 같은 전처리 과정으로 결정하게 된다. In the present invention, the method for removing the blocking phenomenon follows the conventional method as described above, but the degree of the blocking phenomenon occurs differently according to the coding pattern, the quantization step size, and the motion vector size of each block. It is determined by the pretreatment process.

1. 각 4*4 블록의 강도(

Figure 112006038108606-pat00025
)를 '0'으로 초기화한다. (
Figure 112006038108606-pat00026
)1. Strength of each 4 * 4 block (
Figure 112006038108606-pat00025
) Is initialized to '0'. (
Figure 112006038108606-pat00026
)

2. 각 4*4 블록이 인트라-부호화(coded) 블록이거나 논-제로(non-zero) 변환 계수를 갖고 있으면

Figure 112006038108606-pat00027
2. Each 4 * 4 block is an intra-coded block or has a non-zero transform coefficient
Figure 112006038108606-pat00027

3. 도1의 예시도에서 2개 블록(block1)(block2)의 움직임 벡터 차가 '1' 이상이면

Figure 112006038108606-pat00028
3. If the motion vector difference between two blocks block1 and block2 in the example of FIG. 1 is greater than or equal to '1'
Figure 112006038108606-pat00028

여기서,

Figure 112006038108606-pat00029
는 a 및 b의 최대값을 의미한다. here,
Figure 112006038108606-pat00029
Means the maximum value of a and b.

또한, 상기와 같이 각 블록의 강도(

Figure 112006038108606-pat00030
)를 결정한 후 각 블록의 양자화 크기에 따라 루프 필터링을 실행하게 된다. Also, as above, the strength of each block (
Figure 112006038108606-pat00030
), Loop filtering is performed according to the quantization size of each block.

루프 필터링을 수행하는 경우는 도1의 예시도에서 2개의 블록(block1)(block2)의 양자화 크기가 다음과 같은 경우이다. In the case of performing the loop filtering, the quantization size of two blocks block1 and block2 in the example of FIG. 1 is as follows.

1. 블록(block1)의 양자화 값이 '21' 보다 작고 2개의 블록(block1)(block2)의 강도(St)가 모두 '0'이 아닌 경우 1. The quantization value of the block block1 is smaller than '21' and the strengths St of the two blocks block1 and block2 are not both '0'.

2. 블록(block1)의 양자화 값이 '20' 보다 크고 2개의 블록(block1)(block2)중 하나의 강도(St)가 '0'이 아닌 경우 2. The quantization value of the block block1 is greater than 20 and the intensity St of one of the two blocks block2 is not '0'.

이와 같이 양자화 크기에 따라 필터링 상태를 다르게 결정한 이유는 양자화 크기가 큰 경우에 블록화 현상이 두드러지게 보이므로 이에 대해 적응적인 처리를 하기 위한 것이다. The reason why the filtering state is determined differently according to the quantization size is to perform an adaptive process because the blocking phenomenon is prominent when the quantization size is large.

따라서, 상기 전처리 과정의 조건이 만족되면 블록화 현상을 제거하기 위한 제2 단계의 루프 필터링 과정을 아래와 같이 수행하게 된다. Therefore, when the condition of the preprocessing step is satisfied, the second step of filtering the loop to remove the blocking phenomenon is performed as follows.

2개의 블록(block1)(block2)의 화소 위치가 도2의 예시도에 도시한 바와 같은 경우 상기에서 정의된 각 블록의 필터링 상태를 만족할 때 화소 c,d,e 및 f 값은 다음과 같은 식(2-1)에 의해 계산하게 된다. When the pixel positions of two blocks block1 and block2 are as shown in the exemplary diagram of FIG. 2, the pixel c, d, e, and f values when the filtering state of each block defined above are satisfied are as follows. It is calculated by (2-1).

Figure 112006038108606-pat00031
Figure 112006038108606-pat00031

Figure 112006038108606-pat00032
Figure 112006038108606-pat00032

Figure 112006038108606-pat00033
Figure 112006038108606-pat00033

Figure 112006038108606-pat00034
Figure 112006038108606-pat00034

Figure 112006038108606-pat00035
----------------------- 식(2-1)
Figure 112006038108606-pat00035
----------------------- Formula (2-1)

상기 식(2-1)에서

Figure 112006038108606-pat00036
는 다음과 같이 정의된다. In the formula (2-1)
Figure 112006038108606-pat00036
Is defined as

Figure 112006038108606-pat00037
------- 식(2-2)
Figure 112006038108606-pat00037
------- Formula (2-2)

여기서,

Figure 112006038108606-pat00038
는 다음과 같이 정의된다. here,
Figure 112006038108606-pat00038
Is defined as

Figure 112006038108606-pat00039
Figure 112006038108606-pat00039

Figure 112006038108606-pat00040
Figure 112006038108606-pat00040

Figure 112006038108606-pat00041
Figure 112006038108606-pat00041

Figure 112006038108606-pat00042
---------------- 식(2-3)
Figure 112006038108606-pat00042
---------------- Formula (2-3)

그리고,

Figure 112006038108606-pat00043
는 아래의 식(2-4)와 같이 정의되므로 도3의 표에 예시된
Figure 112006038108606-pat00044
값을 대입하여 구할 수 있다. And,
Figure 112006038108606-pat00043
Is defined as in Equation (2-4) below,
Figure 112006038108606-pat00044
Can be found by assigning a value.

Figure 112006038108606-pat00045
--------------- (2-4)
Figure 112006038108606-pat00045
--------------- (2-4)

그런데, 상기 식(1-11)와 식(2-2)는 동일한 식으로서, 식(1-11)의

Figure 112006038108606-pat00046
,
Figure 112006038108606-pat00047
(또는
Figure 112006038108606-pat00048
),
Figure 112006038108606-pat00049
각각은 식(2-2)의
Figure 112006038108606-pat00050
,
Figure 112006038108606-pat00051
,
Figure 112006038108606-pat00052
각각과 동일한 파라메터이다. By the way, said Formula (1-11) and Formula (2-2) are the same Formula, and
Figure 112006038108606-pat00046
,
Figure 112006038108606-pat00047
(or
Figure 112006038108606-pat00048
),
Figure 112006038108606-pat00049
Each of equation (2-2)
Figure 112006038108606-pat00050
,
Figure 112006038108606-pat00051
,
Figure 112006038108606-pat00052
Same parameter as each.

따라서, 상기에서 정의된 매개 변수를 이용하여 화소 c,d,e,f의 필터링된 값은 다음과 같이 계산한다. Accordingly, the filtered values of the pixels c, d, e, and f are calculated as follows using the parameters defined above.

Figure 112006038108606-pat00053
Figure 112006038108606-pat00053

Figure 112006038108606-pat00054
Figure 112006038108606-pat00054

Figure 112006038108606-pat00055
Figure 112006038108606-pat00055

Figure 112006038108606-pat00056
---------------- 식(2-5)
Figure 112006038108606-pat00056
---------------- Formula (2-5)

상기 식(2-5)에서

Figure 112006038108606-pat00057
은 비트 시프트(bit shift)를 의미한다. In the above formula (2-5)
Figure 112006038108606-pat00057
Means bit shift.

그런데, 상기와 같은 과정으로 처리된 결과 영상은 만족스럽게 블록화 및 링 현상을 제거시키는 효과를 가져 오지만, 16*16 블록 단위로 구성된 매크로 블럭의 경계 영역에서는 미소하나마 아직 블록화 현상이 존재함을 확인할 수 있다. However, as a result of the above process, the image satisfactorily removes the blocking and ringing phenomenon, but it can be confirmed that the blocking phenomenon still exists in the boundary region of the macroblock composed of 16 * 16 blocks. have.

이를 해결하기 위해 매크로 블록 경계에 위치한 화소에 대해서 아래의 식(2-6)과 같은 별도의 필터링 처리를 수행하는 제3 단계를 실행하게 된다. In order to solve this problem, a third step of performing a separate filtering process such as the following Equation (2-6) is performed on the pixels located at the macroblock boundary.

Figure 112006038108606-pat00058
Figure 112006038108606-pat00058

Figure 112006038108606-pat00059
------------------- 식(2-6)
Figure 112006038108606-pat00059
------------------- Formula (2-6)

단, if

Figure 112006038108606-pat00060
and (d,e) are macroblock boundary pixels.If
Figure 112006038108606-pat00060
and (d, e) are macroblock boundary pixels.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 H.26L 동영상 압축 기법이 사용되는 디지털 영상 기기에서 움직임벡터 정보, 변환계수 정보, 부호화타입 정보 중 적어도 하나에 근거하여 블록 경계 영역의 화소를 필터링함으로써 실시간 처리가 용이하도록 함은 물론 블록화 및 링 현상을 제거하여 압축 동영상의 화질을 보장할 수 있도록 하는 효과가 있다. As described in detail above, the present invention provides real-time processing by filtering pixels in a block boundary area based on at least one of motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information in a digital video apparatus using H.26L video compression. In addition to making it easy, there is an effect of ensuring the quality of the compressed video by removing block and ring phenomenon.

특히, 본 발명은 저 비트율 또는 고속 처리가 요망되는 압축 영상의 화질을 개선할 수 있는 효과가 있다. In particular, the present invention has the effect of improving the image quality of a compressed image that requires low bit rate or high speed processing.

Claims (9)

이미지의 블록 경계 영역의 화소를 필터링하는 방법에 있어서,In the method of filtering the pixels of the block boundary region of the image, 상기 블록 경계 영역에 인접한 블록과 관련된 움직임 벡터 정보, 변환 계수 정보 및 부호화 타입 정보 중 적어도 하나와, 양자화 정보에 근거하여 상기 블록 경계 영역에 대한 필터링 수행 여부를 판단하는 단계와;Determining whether to perform filtering on the block boundary region based on at least one of motion vector information, transform coefficient information, and encoding type information related to a block adjacent to the block boundary region, and quantization information; 상기 판단 결과에 따라 상기 블록 경계 영역의 상기 화소에 대해 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 화소 필터링 방법. And filtering the pixels of the block boundary area according to the determination result. 제1항에 있어서, 상기 부호화 타입 정보는 The method of claim 1, wherein the encoding type information is 인트라(intra) 부호화 혹은 인터(inter) 부호화 타입을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 화소 필터링 방법. An image pixel filtering method comprising an intra encoding or an inter encoding type. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 움직임 벡터 정보는The method of claim 1, wherein the motion vector information is 상기 블록 경계 영역에 인접한 두 블록들의 움직임 벡터 차인 것을 특징으로 하는 이미지 화소 필터링 방법. And a motion vector difference between two blocks adjacent to the block boundary area. 제1항에 있어서, 상기 변환 계수 정보는 The method of claim 1, wherein the transform coefficient information 논-제로 변환 계수(non-zero transform coefficient) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 화소 필터링 방법.And non-zero transform coefficient information. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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