KR100754154B1 - 디지털 비디오 화상들에서 블록 아티팩트들을 식별하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

디지털 비디오 화상들에서 블록 아티팩트들을 식별하는 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 비디오 화상들에서 블로킹 아티팩트들을 검출하는 방법에 관한 것이다. 이 검출 방법은, 적어도 하나의 필터링된 신호를 제공하기 위해 그래디언트 필터를 사용하여 디지털 입력 신호(x)를 필터링하는 단계(GF), 그리드에서 위치의 함수로서 블로킹 아티팩트들을 식별 및 카운트하도록 상기 필터링된 신호(들)를 처리하기 위해 블록 레벨 메트릭(BM)을 계산하는 단계(CALC)를 포함한다. 만일 블록 레벨 메트릭(BM)이 문턱치보다 낮다면, 화상은 블록 기반 처리(block-based processing)를 사용하여 인코딩되지 않았거나, 무결절성(seamless) 방식으로 인코딩된다. 반대의 경우에는, 화상이 비-무결절성(non-seamless) 방식으로 블록 기반 처리를 사용하여 인코딩되며, 후처리(post-processing;PP)와 같은 보정 동작들이 취해질 수 있다.
블로킹 아티팩트, 그래디언트 필터, 블록 레벨 메트릭, 블록 기반 처리, 무결절성 방식

Description

디지털 비디오 화상들에서 블록 아티팩트들을 식별하는 방법 및 디바이스{Method and device for identifying block artifacts in digital video pictures}
본 발명은 디지털 비디오 화상들에서 블로킹 아티팩트(blocking artifact)들을 검출하기 위한 방법 및 그에 대응하는 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은, 또한 블로킹 아티팩트들의 검출 단계와 후처리(post-processing) 단계를 포함하는 디지털 비디오 화상들의 시퀀스를 처리하기 위한 방법 및 그에 대응하는 디바이스에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그러한 디바이스들을 포함하는 셋-톱-박스(set-top-box) 및 텔레비전 세트에 관한 것이다.
현존하는 국제 비디오 인코딩 표준(international video encoding standard)으로 인코딩된 비디오 시퀀스들은 때때로 블로킹 아티팩트들과 같은 일부 성능 저하(degradation)들이 나타날 수 있다. 일반적으로 직면하는 성능 저하들은 인코딩 비트 레이트에 따라 아주 적은 손상들로부터 현저한 성능 저하까지 이를 수 있다. 블로킹 아티팩트 레벨을 측정하는 여러 방법들이 이미 소개되었다. 인간의 시각적인 민감도에 기초하는 상술한 방법들은 원래의 이미지 및 재생된 이미지들 모두를 요하며, 이는 구현하기에는 꽤 복잡하다. 따라서, 상술한 방법들은 원래의 화상들이 이용될 수 없다면 사용될 수 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 새로운 방법이 1996년 3월의 화상 코딩 심포지움의 회보들(Proceedings of Picture Coding Symposium), 제 1 권, 23 내지 28 페이지에서 에치.알.우(H.R.Wu) 및 엠. 윤(M.Yuen)에 의한 "비디오 코딩 블로킹 아티팩트에 대한 정량적인 품질 메트릭스(Quantitative quality metrics for video coding blocking artifacts)"란 문서에 개시되어 있다. 이 방법은 블록 레벨 메트릭을 결정하기 위해 재생된 비디오 화상들만을 사용한다. 불행하게도, 블록 레벨 메트릭 계산은 메모리 요건들 및 연산들의 수의 관점에서 매우 복잡하여, 상업적인 제품으로 구현시키기에는 비현실적이다. 더구나, 이 방법은 화상의 오른쪽 상부 픽셀에서 제 1 인코딩 블록이 시작되는 것으로 가정하나, 이것은 상기 화상이 디지털로 변환되기 전에 아날로그로 변환된다면 항상 적절한 것은 아니다.
본 발명의 목적은, 디지털 비디오 화상들에 포함된 블로킹 아티팩트들을 검출하는 방법을 제공하는 것이고, 상기 방법은 인코딩 처리에 관한 임의의 정보 또는 원 화상들에 대한 사전 지식이 없이 비디오 화상들을 처리하며, 하드웨어 애플리케이션에서 용이하게 구현될 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 방법은,
- 적어도 하나의 필터링된 신호를 제공하기 위해 그래디언트 필터(gradient filter)를 이용하여 디지털 입력 신호를 필터링하는 단계,
- 그리드(grid)에서 블로킹 아티팩트들의 위치 함수로서 블로킹 아티팩트들을 식별 및 카운트하도록 필터링된 신호(들)를 처리하기 위해, 블록 기반 처리(block-based processing)를 이용하여 화상이 인코딩되었는지의 여부를 나타내는 블록 레벨 메트릭을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러한 방법은, 재구성된 화상들만을 요구하는 효과적면서 간단한 알고리즘으로 블로킹 아티팩트들을 검출할 수 있다. 만일 계산된 블록 레벨 메트릭이 문턱치보다 낮다면, 화상은 블록 기반 처리를 이용하여 인코딩되지 않았거나, 무결절성(seamless) 방식으로 인코딩된다. 반대의 경우에, 화상은 비-무결절성(non-seamless) 방식으로 블록 기반 처리를 이용하여 인코딩된다.
본 발명에 따른 방법은, 또한 상기 계산 단계가 블록 레벨 메트릭을 계산하도록 화상에서 그리드의 원점(origin)의 시프트(shift)를 결정하는 서브-단계(sub-step)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 방법은, 제 1 인코딩 블록이 디지털 비디오 화상의 오른쪽 상부 펙셀에서 시작하는 것으로 가정하지 않는다. 따라서, 상술한 방법은, 입력 화상이 이전에 디지털에서 아날로그로 그 다음 디지털로 다시 변환된 것인지를 미리 인식할 필요 없이 텔레비전 세트에서 직접적으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은, 블로킹 아티팩트들을 검출하는 단계와 상기 검출 단계에 의해 제공된 블록 레벨 메트릭이 문턱치보다 높다면 디지털 비디오 화상들을 후처리하는 단계를 포함하는 디지털 비디오 화상들의 시퀀스를 처리하는 방법을 제공하는 것이다.
그러한 처리 방법은, 검출 단계에서 계산된 블록 레벨 메트릭으로부터 이점을 취하여 적절한 보정 동작들을 취하고, 따라서 후처리 단계를 적절한 방식으로 적용하도록 한다.
결국, 본 발명의 목적은 그러한 검출 방법을 구현하는 디바이스를 제공하는 것이다. 그러한 디바이스는 유리하게는 셋-톱-박스들 또는 업마킷(up-market) 텔레비전 세트들에 유리하게 통합될 것이다. 본 발명의 이들 및 다른 특징들은 이하 기술된 실시예들을 참조하여 설명될 것이며 명백해 질 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 MPEG 블록 검출기의 블록도.
도 2 는 MPEG 블록의 제 1 열(column) 및 그것의 2 개의 가장 근접한 이웃들을 나타내는 도면.
도 3 은 블로킹 아티팩트들의 식별을 수행하기 위해 사용된 처리에 대한 순서도.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예로서 기술될 것이다.
본 발명은 디지털 비디오 화상들에 포함된 블로킹 아티팩트들을 검출하는 새로운 방법을 제안한다. 그러한 방법은 도 1의 블록도에서 도시된 2 개의 주요 단계들을 포함한다. 제 1 단계는 그래디언트 필터링(gradient filtering, GF)이고, 제 2 단계는 블록 레벨 메트릭(block level metric)을 계산하는 단계(CALC)이다.
이 방법은 MPEG 애플리케이션들, 특히 방송 애플리케이션들을 위해 개발되었으나, 또한 예컨대 국제 전기통신 연합(International Telecommunication Union; ITU)의 H.261 또는 H.263과 같은 이산 코사인 변환(discrete cosine transform; DCT), 및 모션 추정(motion estimation)을 위해 블록 기반 처리를 이용하는 애플리케이션들에 대해서도 유효하다.
바람직한 실시예에서, 검출 방법은 비디오 신호의 휘도 성분(luminance component)을 사용하며, 또한 상술한 비디오 신호의 크로미넌스 성분들(chrominance components)을 사용하는 것이 가능하다. 이 방법은 화상들의 인터레이싱된된 시퀀스(interlaced sequence)의 경우에는 화상의 각각의 필드에 연속적으로 적용되거나, 진행하는 시퀀스의 경우에는 프레임에 직접 적용될 수 있다. 또한, 메모리 비용을 절약하기 위해, 전체 필드 대신에 필드의 1/2 만이 수평 방향으로 주사된다. 이 목적을 위해, 풀-포맷(full-format) 인코딩(즉, 인코딩 화상은 상기 포맷에서 720 x 576 픽셀임)된 경우 360 픽셀의 길이와 288 픽셀의 높이를 가진 활성 윈도(active window; AW)는, 전체 필드에 대응하는 휘도 신호(y)로부터 리사이즈된(re-sized) 비디오 신호(x)를 내면서, 상술한 필드의 일부를 선택하도록 필드에 위치된다. 하여튼, 활성 윈도(AW)의 크기는 사용자에 의해 요구된 메모리 할당 또는 방법의 정확성에 따라 변형될 수 있다. 본 발명에 의해 제안된 활성 윈도(AW)는 이러한 2개의 파라미터들 간의 좋은 트레이드 오프(trade-off)이고, 이는 검출 방법에 의해 주어진 결과들을 현저하게 성능 저하시키지 않고 메모리 비용을 반으로 낮출 수 있기 때문이다. 상기 방법은 또한 각각의 필드에 대한 활성 윈도(AW)의 위치를 변화시킴으로써 개선될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 활성 윈도(AW)는 홀수 필드의 좌측과 짝수 필드의 우측에 위치한다. 이러한 구현은 간단하고 효율적이지만, 예컨대 각각의 필드에 대해 랜덤한 활성 윈도(AW)를 취하는 것이 가능하다.
리사이즈된 비디오 신호(x)는 그래디언트 필터링(GF) 단계를 사용하여 필터링된다. 결국, 고역 통과 필터 h1 = [-1 1]는 수평으로 필터링된 픽셀 어레이(xh)와 수직으로 필터링된 픽셀 어레이(xv)를 각각 내면서 수평 및 수직 방향들 모두에 적용된다. 다른 그래디언트 필터들은 예컨대 또 다른 1 차원 필터 h2= [-1 0 1]또는 다음에 정의된 소벨 필터(Sobel filter)로 불리우는 2 차원 필터 h3와 같은 이 애플리케이션을 위해 사용될 수 있다.
Figure 112007011959871-pct00001
바람직한 실시예에서 사용된 그래디언트 필터 h1은 높은 민감도와 낮은 복잡성 때문에 선택되었다.
다른 실시예에서, 그래디언트 필터링 단계는 수평 방향 또는 수직 방향 중 하나의 방향에서만 수행되고, 이는 수직 또는 수평 블로킹 아티팩트의 검출만을 각각 행할 뿐만 아니라, 또한 검출 방법에 대하여 낮은 효율성을 가져온다.
그 다음 계산 단계(CALC)는 픽셀들 중 2개의 어레이들(xh, xv)에 관해 수행되고, 이러한 계산 단계는 3개의 서브-단계들을 포함한다.
제 1 서브-단계(ABS)동안, 수평 및 수직의 필터링된 픽셀들의 절대값들의 어레이들이 만들어진다.
그 다음, 제 2 서브-단계(AV)에서, 제 1 서브-단계에서 얻어진 절대값들의 평균이 수평 및 수직의 어레이들에 대한 필드에 대해 계산된다.
마지막으로, 제 3 서브-단계(ID)는 제 1 및 제 2 서브-단계들의 이전의 계산된 값들로부터 블로킹 아티팩트들에 관한 식별로 구성된다.
계산 단계(CALC)의 결과는 화상들의 시퀀스의 각각의 필드에 대한 블로킹 아티팩트 레벨 메트릭(BM)이다. 상기 메트릭의 값에 의존하여, 후처리 단계가 인입하는 비디오 신호(y)에 적용되거나 적용되지 않으며, 이는 필터링된 신호(yf)를 준다.
본 문서에서 다음의 개념들이 사용된다.
y[i,j]는 유입하는 필드의 휘도 어레이(luminance array)이고, i는 상기 필드의 행 인덱스(line index)이고 j는 열 인덱스(column index)이며, 0부터 번호가 매겨진다.
x[i,j]는 리사이즈된 비디오 신호에 대응하는 휘도 어레이이고, i 및 j는 여전히 유입하는 필드의 행 인덱스와 열 인덱스이다.
xh[i,j] 및 xv[i,j]는 x[i,j]에 적용된 수평 및 수직의 그래디언트 필터링 단계 후의 휘도 어레이들이다.
xah[i,j] 및 xav[i,j]는 각각 xh[i,j] 및 xv[i,j]를 구성하는 필터링된 픽셀들의 절대값들을 포함하는 어레이들이다.
Figure 112005048328655-pct00015
및
Figure 112005048328655-pct00016
는 활성 윈도(AW)에 대응하는 필드의 일부에 대한 xah[i,j] 및 xav[i,j] 각각의 평균들이다.
블로킹 아티팩트들은 DCT-블록 양자화(DCT-block quantization)의 결과이다. 블로킹 아티팩트들은 MPEG 블록들의 경계에서 발생한다. 블로킹 아티팩트가 특정 블록 경계에 존재하는지의 여부를 결정하기 위해, 필터링된 어레이들 xah[i,j] 및 xav[i,j]의 특성들이 조사된다. 수평의 블로킹 아티팩트들은 수직으로 필터링된 어레이 xav[i,j]에서 검출되는 반면, 수직의 블로킹 아티팩트들은 수평으로 필터링된 어레이 xah[i,j]에서 검출된다. 블로킹 아티팩트는 블록 경계에 속하는 8 개의 필터링된 픽셀들 xah[i,j] 내지 xah[i+7,j]의 절대값들이 그들의 이웃들보다 현저하게 큰 경우 발견된다. 도 2는 MPEG 블록 xah[i,j] 내지 xah[i+7,j]의 제 1 열과 그것의 가장 근접한 이웃들을 표현한다. 수직 블로킹 아티팩트들은, 수평으로 필터링된 어레이 xah[i,j]의 열들 간에서 2 개의 다음 조건들이 만족된다면 본 발명에 의해 검출된다.
Figure 112005048328655-pct00003
동일한 연산이 수직으로 필터링된 어레이 xav[i,j]의 라인들 간에 수행된다.
Figure 112005048328655-pct00004
조사 영역에 해당하는 그리드 8 x k의 크기는 MPEG 블록 크기, 결과적으로는 인코딩 포맷에 의존한다. 방송국들에 의해 주로 사용되는 인코딩 포맷들에 기인하여, 8 x 8, 8 x 10, 8 x 12와 같은 상이한 그리드 크기가 가능하다. 그러나, 본 발명은 그러한 크기들의 블록에 제한되지 않는다는 것은 당업자에게 명백하다.
바람직한 실시예에서, 수평 그리드의 크기 k는 현재의 블로킹 아티팩트와 이전의 블로킹 아티팩트 간의 거리 카운트_그리드(distance count_grid)를 계산함으로써 결정된다. 만일 수직 카운터 카운트(vertical counter count)_V[j-1]의 값이 문턱치보다 엄밀하게 높다면, 이 실시예에서는 3과 같고, 거리 카운트_그리드가 8이라면, 카운터 그리드_ 8의 값은 1씩 증가되고; 또는 수직 카운터 카운트_V[j-1]의 값이 문턱치보다 엄밀하게 높고 거리 카운트_그리드가 10이면, 카운터 그리드_10의 값은 1씩 증가되며; 또한 수직 카운터 카운트_V[j-1]의 값이 문턱치보다 엄밀하게 높고 거리 카운트_그리드가 12라면, 카운터 그리드_12의 값은 1씩 증가된다. 필드가 처리되면, 그리드_8, 그리드_10, 및 그리드_12 카운터들 중 큰 카운터에 대응하는 8, 10, 및 12의 수평 그리드 크기가 선택된다. 이 선택은 4 개의 이전 필드들에 대해 동일한 결과들이 발견된다면 유효하다. 또한, 수평 그리드 크기 k의 값은 예컨대 10으로 제 1 필드에 대해 초기화되어야 한다.
도 3은 필드에서 블로킹 아티팩트들의 식별을 수행하는데 사용되는 알고리즘을 보다 정확하게 기술하는 순서도이다.
블로킹 아티팩트 식별 방법은 수직 아티팩트 특성을 나타내는 수직 어레이에 대해 여기에 기술된다. 동일한 알고리즘이 수평의 아티팩트 특성을 나타내는 수직 어레이에 적용된다.
주사 처리(scanning process)는 알고리즘(ST)에 사용된 파라미터들을 0으로 초기화시키면서 필드의 왼쪽 상부에서 시작한다. 그 다음, 필드는 필드의 우측 하부까지 한 라인씩 아래로 주사되고, 리사이즈된 비디오 신호(x)에 속하는 좌표들(i,j)의 각각의 픽셀들에 대해, 다음의 테스트들이 수행된다.
xah[i,j-2], xah[i,j-1], xah[i,j] 및
Figure 112005048328655-pct00005
의 값들(수평 아티팩트 특성에 대해서는 각각 xav[i-2,j], xav[i-1,j], xav[i,j] 및
Figure 112005048328655-pct00006
)이 처음에 다운로딩된다(LX). 구현상의 이유들을 위해,
Figure 112005048328655-pct00007
의 값은 이전 필드에 대해 계산된 값이다.
제 1 테스트(C1)는 다운로딩된 값들로 수행된다. 테스트의 결과가 다음의 2 개의 조건들이 만족된다면 진실(Y1)이다.
Figure 112005048328655-pct00008
그런 경우(Y1)에, 수직 카운터 카운트_V(수직 아티팩트 특성에 대해서는 각각 카운트 H임)는 열 j- 1에 대해(각각 행 i-1 에 대해) 1씩 증가되고(INC); 반대의 경우(N1)에, 제 2 테스트(C2)는 수직 카운터의 값으로 수행된다. 제 2 테스트의 결과는 다음 조건들이 만족된다면 진실(Y2)이다.
카운트_V[j-1] ≥ 8
카운트_V[j-1] ＜ 컨투어_V
여기서 컨투어_V(contour_V)는 알고리즘이 수직 컨투어가 검출되었는지를 결정하는 수직의 연속한 픽셀들의 수이다. 바람직한 실시예에서, 컨투어_V의 값은 16 픽셀들로 설정되는 반면, 수평 컨투어 검출에 대응하는 컨투어_H(contour_H)의 값은 3k 픽셀들로 설정된다.
만일 제 2 테스트(C2)가 만족되면(Y2), 그것의 크기가 8 x k인 조사 대상의 그리드에 대응하는 어레이 아티팩트_카운트의 계수 아티팩트_카운트[p,q]는 1씩 증가된다(INCA). 그 다음, 수직 카운터는 1씩 감소된다(DEC). p 및 q의 값들은 다음과 같다.
p = (i - 카운트_V[j-1]) % 8
q = (j - 1) % k
여기서 연산 a % b의 결과는 b로 나눈 나머지이다.
증가(INCA) 및 감소(DEC) 연산들은 제 3 테스트(C3)가 뒤따르며, 제 3 테스트가 만족되지 않으면(N3) 카운트_V[j-1] ≥ 8 동안 반복된다.
제 2 테스트(C2)가 만족되지 않거나(N2) 제 3 테스트(C3)가 만족되면(Y3), 수직 카운터 카운트_V[j-1]은 영으로 설정된다(INI).
증가 단계(INC) 또는 재-초기화 단계(INI) 후에, 제 4 및 최종 테스트(C4)가 수행된다. 필드의 말단에 도달되지 않으면(N4), 주사 처리(SC)는 계속 진행되고, 어레이들 xah[i,j]의 다음 값들이 다운로딩된다. 반대의 경우에, 블로킹 아티팩트 레벨 메트릭스(BM)의 값은 다음과 같이 계산된다:
Figure 112005048328655-pct00017
블록킹 레벨 메트릭(BM) 값의 계산은 블로킹 아티팩트들 검출이 (0,0)인 위치에서 시작한다고 가정하여 기술된다. 그러한 계산 단계는 디코딩 처리 후에 셋-톱-박스에서 구현될 수 있다. 그러나 텔레비전 세트에서 구현되기 위해서는, 비디오가 디지털로부터 아날로그로 변환되고 그 다음 다시 디지털로 변환될 때, 블록킹 레벨 메트릭 계산에 관한 일부 변형들이 행해질 수 있으며 이는 이러한 특정한 경우에 우리는 MPEG 그리드 원점에 대한 가정을 더 이상 가지지 못하기 때문이다. 이러한 제 2 실시예에서, 블록킹 레벨 메트릭(BM)은 다음과 같이 계산된다:
Figure 112005048328655-pct00018
여기서 시프트_로우(shift_row) 및 시프트_칼럼(shift_column)은
Figure 112007011959871-pct00019
와 같고, 여기서 IND는 2 개의 연속하는 필드들이 동일한 그리드 원점(origin)을 가진다면 1씩 증가하고 다른 경우에는 1씩 감소되는 일관성 변수(consistency variable)이며, 이 변수는 음이 되거나 15보다 높지 않다. 그러나, 그리드 위치는 필드에 대해서만 유효한 상술한 수직 그리드 시프트의 시프트_로우(shift_row)가 아니라 프레임에 대응하는 수직 그리드 시프트의 시프트_로우_프레임(shift_row_frame)을 고려해야 한다. 프레임 시프트_로우_프레임의 수직 그리드 시프트는 현재 필드 시프트_로우의 수직 그리드 시프트 및 이전 필드 라스트_시프트_로우 중 하나로부터 다음과 같이 계산된다:
시프트_로우_프레임 = (시프트_로우 + 라스트_시프트_로우) % 8
일관성 변수(IND)는 연속하는 필드들을 횡단하는 그리드 위치의 안정성의 지표이다. 이 위치가 안정하다면, 즉 IND가 5보다 크다면, 이는 시퀀스가 인코딩된 MPEG일 가능성이 있음을 의미한다.
블록킹 레벨 메트릭(BM) 계산에 부가하여, 상술된 방법은 블록-기반 후처리가 인입하는 비디오 신호에 적용될 필요가 있다면 매우 유용할 수 있는 그리드 원점의 시프트를 제공한다.
2 개의 상이한 실시예들에 대해 얻어진 BM의 값은 최종적으로는 본 방법의 보다 나은 안정성을 달성하기 위해 화상들의 시퀀스에 걸쳐 저대역 통과 필터링(LPF)된다. 바람직한 실시예에서, 재귀형 필터(recursive filter)가 이러한 동작을 수행하기 위해 사용된다. 이러한 재귀형 필터는 필드 N에 대응하는 블록 레벨 메트릭의 필터링된 값(BMf)을 얻도록 하며, 다음과 같이 정의될 수 있다.
BMf(N)=BMf(N-1) + λ(BM(N) - BMf(N-1))
여기서, λ는 처리의 안정성을 확인하는 계수이고, 바람직한 실시예에서는 0, 1과 같다.
다른 실시예에서, 저-대역 통과 필터링 동작은 최종 처리된 필드들의 평균을 계산함으로써 수행될 수 있다.
필터링된 블록킹 레벨 메트릭의 값(BMf)은 제 1 문턱치와 최종적으로 비교된다. 이러한 제 1 문턱치는 상술된 방법을 원래의 화상들의 여러 시퀀스들에 적용하고 필드에 도달된 가장 높은 블록킹 레벨 메트릭(BM)을 모아서(rounding up) 결정되었다. 이러한 값이 문턱치보다 낮다면, 화상은 MPEG 인코딩되지 않거나 무결절성 방식으로 MPEG 인코딩된다. 이 값이 문턱치보다 높다면, 화상은 비-무결절성 방식으로 MPEG 인코딩된다. 두 번째의 경우에 예컨대 후-처리와 같은 보정 동작들이 아티팩트를 제거하기 위해 수행될 수 있다. 제 1 문턱치의 값은 활성 윈도(AW)의 크기 및 검출되어야 할 성능저하의 레벨에 의존한다.
그러나, 검출될 수 있는 최소 레벨의 성능저하가 있으며, 이는 제 2 문턱치에 대응하는 레벨이다. 제 1 과 제 2 문턱치 사이에서, 원래의 시퀀스들은 약간 성능저하된 시퀀스들로부터 구별될 수 없으나, 자동 명암 대비(automatic contrast) 또는 선명도 강화(sharpness enhancement) 처리에 의해 인간의 눈으로 볼 수 없는 블로킹 아티팩트들이 강화되어 볼 수 있게 된다. 또한, 제 2 문턱치의 값은 그러하여 부적절한 검출들이 거의 일어나지 않는다. 상술한 검출 방법에 의해 주어진 결과에 의해, 자동 강화 알고리즘들이 스위치 오프(switch off)되거나 조절될 수 있다.
"포함된다"라는 동사는 임의의 청구항에서 열거된 단계들 또는 요소들 이외의 다른 단계들 또는 요소들의 존재를 배제하는 것이 아니라는 것은 명백하다. 다음의 청구항들에서 어느 참조 기호는 청구항을 한정하는 것으로 해석되지 않을 것이다.
본 발명의 목적은 디지털 비디오 화상들에 포함된 블로킹 아티팩트들을 검출하는 방법을 제공하는 것이고, 이는 인코딩 처리에 관한 임의의 정보 또는 원래의 화상들에 대한 사전 지식이 없이 비디오 화상들을 처리하며, 하드웨어 애플리케이션에서 용이하게 구현될 수 있다.

Claims (16)

  1. 디지털 비디오 화상들의 시퀀스를 처리하는 방법에 있어서:
    필터링된 비디오 데이터의 적어도 하나의 어레이를 제공하기 위해 현재 디지털 화상의 일부(x)를 그래디언트 필터링하는 단계(gradient filtering; GF);
    상기 현재 디지털 화상에 대해, 상기 어레이의 상기 필터링된 비디오 데이터의 절대값들의 평균값을 계산하는 단계;
    현재 필터링된 비디오 데이터의 절대값과 주어진 방향으로 상기 현재 필터링된 비디오 데이터에 인접한 두 개의 필터링된 비디오 데이터의 절대값들의 비교, 및 상기 평균값에 기초하여 블로킹 아티팩트(blocking artifact)를 식별하는 단계;
    미리 결정된 크기의 그리드(grid)에서 위치에 따라, 블로킹 아티팩트들의 수에 기초하여 상기 현재 디지털 화상에 대한 블록 레벨 메트릭(block level metric; BM)을 계산하는 단계(CALC)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    디지털 화상들의 세트와 연관된 블록 레벨 메트릭들의 세트의 값들을 저역 통과 필터링하는 단계(LPF)를 더 포함하는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    현재 블로킹 아티팩트와 이전 블로킹 아티팩트 간의 거리에 기초하여 상기 그리드의 크기를 계산하는 단계를 더 포함하는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 레벨 메트릭 계산 단계는, 상기 블록 레벨 메트릭을 계산하기 위해 상기 그리드 내에 최다수의 블로킹 아티팩트들을 갖는 시프팅된 위치를 결정하는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 방법.
  5. 디지털 비디오 화상들의 시퀀스를 처리하는 장치에 있어서:
    필터링된 비디오 데이터의 적어도 하나의 어레이를 제공하기 위해 현재 디지털 화상의 일부를 그래디언트 필터링하는 수단;
    상기 현재 디지털 화상에 대해, 상기 어레이의 상기 필터링된 비디오 데이터의 절대값들의 평균값을 계산하는 수단;
    현재 필터링된 비디오 데이터의 절대값과 주어진 방향으로 상기 현재 필터링된 비디오 데이터에 인접한 두 개의 필티링된 비디오 데이터의 절대값들의 비교 및 상기 평균값에 기초하여 블로킹 아티팩트를 식별하는 수단;
    미리 결정된 크기의 그리드에서 위치에 따라, 블로킹 아티팩트들의 수에 기초하여 상기 현재 디지털 화상에 대한 블록 레벨 메트릭을 계산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 계산 수단에 의해 제공된 상기 블록 레벨 메트릭(BM)이 문턱치보다 높다면, 상기 디지털 비디오 화상들을 후처리하는 수단(PP)을 더 포함하는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 5 항 또는 제 6 항에 청구된 장치를 포함하는 셋-톱-박스(set-top-box).
  10. 제 5 항 또는 제 6 항에 청구된 장치를 포함하는 텔레비전 세트.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 블록 레벨 메트릭은 또한, 동일한 시프팅된 위치를 갖는 복수의 연속하는 화상들을 나타내는 일관성 파라미터들(consistency parameter)에 기초하여 계산되는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산 단계에 의해 제공된 상기 블록 레벨 메트릭(BM)이 문턱치보다 높다면, 상기 디지털 비디오 화상들을 후처리하는 단계(PP)를 더 포함하는, 디지털 비디오 화상들의 시퀀스 처리 방법.
  15. 셋-톱-박스를 위한 프로그램을 저장하는 프로그램 기록 매체에 있어서,
    상기 셋-톱-박스에 로딩되었을 때, 상기 셋-톱-박스로 하여금 제 1 항 내지 제 4 항, 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 한 항에 청구된 상기 처리 방법을 수행하도록 하는 명령들의 세트를 포함하는 프로그램 기록 매체.
  16. 텔레비전 세트를 위한 프로그램을 저장하는 프로그램 기록 매체에 있어서,
    상기 텔레비전 세트에 로딩되었을 때, 상기 텔레비전 세트로 하여금 제 1 항 내지 제 4 항, 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 한 항에 청구된 상기 처리 방법을 수행하도록 하는 명령들의 세트를 포함하는 프로그램 기록 매체.
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