KR100843100B1 - 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 장치, 이를이용한 인코딩/디코딩 방법 및 인코더/디코더 - Google Patents

디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 장치, 이를이용한 인코딩/디코딩 방법 및 인코더/디코더 Download PDF

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Abstract

디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 장치, 이를 이용한 인코딩/디코딩 방법 및 인코더/디코더가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법은, (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계; (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계; (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및 (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함한다.
블록킹 효과, 가시성, 활동량

Description

디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 장치, 이를 이용한 인코딩/디코딩 방법 및 인코더/디코더{Method and apparatus for reducing block noises of digital image, and encoder/decoder using the same}
도 1은 원본 영상을 압축한 경우에 나타나는 블록킹 효과를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 블록의 개념을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 정규화 전의 영상과 정규화 후의 영상을 비교하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 경계 블록을 세 개의 그룹으로 분류한 영상을 나타내는 도면이다.
도 6은 스텝 함수와 선형 함수를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 원본 영상, 디블록킹 필터를 사용하지 않은 복원 영상, 및 본 발명의 실시예에 따른 블록 노이즈 저감 방법을 사용한 복원 영상을 비교하는 도면이다.
도 9a는 JPEG 압축 영상을 나타낸 도면이고, 도 9b는 상기 JPEG 압축 영상을 본 발명의 실시예에 따른 블록 노이즈 저감 방법을 사용하여 복원한 영상을 나타내는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 설명*
110: 경계 블록값 산출부 120: 가시성 산출부
130: 분류부 140: 디블록킹 수행부
본 발명은 비디오 압축 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 블록 단위의 코딩 방식에 의해 부호화 및 복호화된 영상에서의 블록 노이즈를 감소시킬 수 있는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 장치, 이를 이용한 인코딩/디코딩 방법 및 인코더/디코더에 관한 발명이다.
인터넷을 포함한 정보통신 기술이 발달함에 따라 문자, 영상, 음악 등 다양한 형태의 정보를 수용할 수 있는 멀티미디어 서비스가 증가하고 있다. 멀티미디어 데이터는 그 양이 방대하여 대용량의 저장매체를 필요로 하며 전송시에 넓은 대역폭을 필요로 한다. 따라서, 문자, 영상, 오디오를 포함한 멀티미디어 데이터를 전송하기 위해서는 압축코딩 기법을 사용하는 것이 필수적이다.
데이터를 압축하는 기본적인 원리는 데이터의 중복(redundancy)을 없애는 것이다. 이미지에서 동일한 색이나 객체가 반복되는 것과 같은 공간적 중복이나, 동 영상 프레임에서 시간적으로 인접한 프레임이 거의 변화가 없는 경우나 오디오에서 같은 음이 계속 반복되는 것과 같은 시간적 중복, 또는 인간의 시각 및 지각 능력이 높은 주파수에 둔감한 것을 고려한 심리시각 중복을 제거함으로써 데이터를 압축할 수 있다. 데이터 압축의 종류는 소스 데이터의 손실 여부와, 각각의 프레임에 대해 독립적으로 압축하는지 여부와, 압축과 복원에 필요한 시간이 동일한지 여부에 따라 각각 손실/무손실 압축, 프레임 내/프레임간 압축, 대칭/비대칭 압축으로 나눌 수 있다. 한편, 일반적인 비디오 코딩 방법에 있어서, 시간적 중복은 모션 보상에 근거한 시간적 필터링(temporal filtering)에 의해 제거하고, 공간적 중복은 공간적 변환(spatial transform)에 의해 제거한다.
데이터의 중복을 제거한 후 생성되는 멀티미디어 데이터를 전송하기 위해서는, 전송매체가 필요한데 그 성능은 전송매체 별로 차이가 있다. 현재 사용되는 전송매체는 초당 수십 Mbit의 데이터를 전송할 수 있는 초고속 통신망에서부터 초당 384 kbit의 전송속도를 갖는 이동 통신망 등과 같이 다양한 전송속도를 갖는다.
이러한 환경에서, DVD나 HDTV의 압축 표준안인 MPEG-2의 두 배 이상의 압축률을 자랑하는 H.264의 표준안이 Video Coding Experts Group(VCEG) 와 Moving Picture Experts Group(MPEG)의 협력으로 ISO/IEC(MPEG-4 Part 10)와 ITU-T(Recommendation H.264)의 공동 후원 하에 2003년에 발표되었다. 상기 H.264는 인코딩에 관련된 많은 압축 메커니즘들이 사용되었다. 하지만 사용된 압축 메커니즘의 수가 증가할수록 원영상이 가지고 있던 정보가 왜곡된다. 또한, 영상을 압축하는 과정이나 압축된 영상을 전송하는 과정에서 노이즈가 섞이게 된다. 특히, DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용한 인코딩 과정에서 발생하는 불필요한 블러링(Blurring) 효과나 링잉(Ringing) 효과와 같은 블록킹 효과에 의해 압축율이 제한된다. 그 이유는 인코딩 과정에서 DCT 계수를 양자화하는 과정에서, 많은 고주파 성분이 제거되고, 이로 인하여 블록킹 효과가 발생하기 때문이다. 여기서, 상기 양자화(quantization)란 임의의 실수 값으로 표현되는 DCT 계수를 양자화 테이블에 따라 소정의 구간으로 나누어 불연속적인 값(discrete value)으로 나타내고, 이를 대응되는 인덱스로 매칭(matching)시키는 작업을 의미한다. 이때, 각각의 블록은 독립적으로 부호화 되므로, 각각 복원된 영상은 블록 경계에서 시각적인 불연속성이 나타난다.
도 1은 원본 영상을 압축한 경우에 나타나는 블록킹 효과를 보여주는 도면이다. 상기 도 1을 참조하면, 왼쪽 영상(11)은 원본 영상이고, 오른쪽 영상(12)은 JPEG에서 1%의 압축율로 인코딩한 결과 영상이다. DCT 결과를 양자화하는데 있어서 적은 수의 비트를 할당하여서 연결 부분이 확연히 보일 만큼 블록킹 효과가 크게 나타남을 알 수 있다.
지금까지 압축 표준과 호환이 가능하면서도 상기 도 1에서 나타나는 블록킹 효과를 제거하는 다양한 후처리 알고리즘이 제안되었다. 가장 간단한 방법으로 Low Pass Filtering(LPF)을 이용하는 방법, Markov Random Fields(MRF)를 이용하는 방법, Yongyi Yang에 의해 제안된 Projection Onto Convex Sets (POCS)과 Constrained Least Squares (CLS) 방법들을 이용한 블록킹 효과 제거 방법, Maximum a posterion (MAP) 방법 등이 존재하였다.
그러나, 상술한 방법들은 영상을 표현하는데 꼭 필요한 고주파 성분을 제거함으로써 영상이 흐려지는 현상이 발생되거나, 반복적으로 최소화 되는 곳을 찾아가기 때문에 실시간으로 구현할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 블록킹 효과가 있는 블록에 대해서 블록킹 효과를 줄임으로써 영상을 고화질로 제공할 수 있는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 장치, 이를 이용한 인코딩/디코딩 방법 및 인코더/디코더를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법은, (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계; (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계; (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및 (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치는, 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 경계 블록값 산출부; 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 가시성 산출부; 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 분류부; 및 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 디블록킹 수행부를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코딩 방법은, 입력 비디오 프레임을 부호화하는 단계; 상기 부호화된 프레임을 복호화하는 단계; 및 상기 부호화 또는 복호화된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 디블록킹을 수행하는 단계는, (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계; (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계; (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및 (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코딩 방법은, 입력된 비트스트림으로부터 비디오 프레임을 복원하는 단계; 상기 복원된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 디블록킹을 수행하는 단계는, (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계; (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계; (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및 (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 인코더는, 입력 비디오 프레임을 부호화하는 수단; 상기 부호화된 프레임을 복호화하는 수단; 및 상기 부호화 또는 복호화된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 수단을 포함하며, 상기 디블록킹을 수행하는 수단은, 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 경계 블록값 산출부; 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 가시성 산출부; 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 분류부; 및 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 디블록킹 수행부를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 디코더 는, 입력된 비트스트림으로부터 비디오 프레임을 복원하는 수단; 상기 복원된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 수단을 포함하며, 상기 디블록킹을 수행하는 수단은, 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 경계 블록값 산출부; 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 가시성 산출부; 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 분류부; 및 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 디블록킹 수행부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 미리 정의된, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 장치, 이를 이용한 인코딩/디코딩 방법 및 인코더/디코더를 설명하기 위한 블록도 또는 흐름도들을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
비디오 코딩은 하나의 화면에서 여러 개의 블록을 코딩하여 전송하므로, 비디오를 디코딩할 경우, 블록간에 가시적인 경계선이 나타날 수 있다. 이러한 블록간의 경계선을 부드럽게 하는 것을 디블록(Deblock)이라 하며, 이들 경계선을 부드럽게 하기 위한 인자를 디블록 필터(Deblocking filter)라고 한다. 디블록 필터의 강도를 높이게 되면, 경계선을 부드럽게 하는 강도가 높아져서 블록간의 경계가 사라질 수 있다. 그러나 디블록 필터에 의해 실제 나타내야 하는 정보가 사라질 수 있으므로, 어떤 디블록 필터를 사용할 것인지는 성능에 중요한 영향을 미친다.
본 발명의 실시예에서는 영상의 압축과 복원에 의해 발생하는 블록 인공물(blocking artifact)의 저감을 위한 알고리즘으로, 블록 인공물(blocking artifact)의 모델링을 통하여 주파수 도메인에서 코딩되어 있는 영상 정보를 이용하여 블록 인공물을 제거하는 방법을 제시한다. 먼저, 도 2를 참조하여 각 블록을 모델링하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 블록의 개념을 나타내는 도면이다. 상기 도 2에서 보듯이, 공간 도메인에서 b1 블록(제1 블록)을 중심으로 가로로 인접한 블록을 b2 h(제2 수평 블록), 세로로 인접한 블록을 b2 v(제2 수직 블록)로 나타내기로 한다. 또한, 상기 b1 블록과 상기 b2 h 블록 사이의 4*4 경계 블록을
Figure 112007011565638-pat00001
(수평 경계 블록)라 하고, 상기 b1 블록과 상기 b2 v 블록 사이의 4*4 경계 블록 을
Figure 112007011565638-pat00002
(수직 경계 블록)로 하기로 한다. 이때, 본 발명의 실시예에서 사용되는 블록의 크기는 본 발명이 적용되는 압축 방식에 따라서 조절이 가능하며, 바람직하게는 먼저 8*8 블록에 대해서 블록킹 효과를 제거하고 난 후에 모서리 부분에 남아 있는 블록킹 효과를 4*4 블록에 대해서 수행하는 것으로 한다. 하지만, 설명의 편의와 간결성을 위해, 4*4 블록에 대해서 설명하기로 한다. 8*8 블록의 경우에는 단지 블록 크기의 변화에 의한 차원(dimension)만 고려하면 될 것이다.
이제 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법을 설명하기로 한다.
우선, q1과 q2라는 행렬을 다음과 같이 정의한다.
Figure 112007011565638-pat00003
상기 행렬식을 이용하여 수평 경계 블록(
Figure 112007011565638-pat00004
)과 수직 경계 블록(
Figure 112007011565638-pat00005
)을 각각이 겹쳐 있는 두 블록들의 선형 결합으로 표현할 수 있다. 즉, 제1 블록값과 제2 수평블록값, 및 제2 수직블록값을 입력받는다(S101). 그리하여, 4*4 크기의 b1 블록(제1 블록)과 b2 h(제2 수평 블록)의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수평 블록의 경계를 포함하는 수평 경계 블록(
Figure 112007011565638-pat00006
)의 값을 산출할 수 있으며, 상기 b1 블록(제1 블록)과 b2 v 블록(제2 수직 블록)의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수직 블록의 경계를 포함하는 수직 경계 블록(
Figure 112007011565638-pat00007
)의 값을 산출할 수 있다. 그 결과는 하기 수학식 2에 표현된다.
Figure 112007011565638-pat00008
상기 수학식 2를 각각 DCT 변환하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다(S102).
Figure 112007011565638-pat00009
또한, 블록킹 효과를 가진 경계 블록을 2차원 스텝 함수(Step Function)로 모델링하기로 한다. 가로 방향에 대한 경계 블록(즉, 수평 경계 블록)의 2차원 스텝 함수를 sh(i,j), 세로 방향에 대한 경계 블록(즉, 수직 경계 블록)의 2차원 스텝 함수를 sv(i,j)라 두면, 아래와 같은 값이 된다.
Figure 112007011565638-pat00010
상기 수학식 4를 사용하여 수평 경계 블록(
Figure 112007011565638-pat00011
)과 수직 경계 블록(
Figure 112007011565638-pat00012
)을 블록킹 효과를 가진 블록의 간섭으로 나타낼 수 있다.
Figure 112007011565638-pat00013
여기서, μ는 경계 블록 내에서의 평균값이고, s는 블록킹 효과(2차원 스텝 함수)를 의미하며, 계수 β는 블록킹 효과의 정도를 나타낸다. r은 나머지 블록값으로서 블록킹 효과가 없을 경우의 평균과의 차이를 나타낸다. 즉, 상기 r은 평균을 중심으로 블록 내에서의 변화 정도를 나타낸다. sh(i,j)와 sv(i,j)를 이산 여현 변환(Discrete Cosine Transform; 이하, DCT)을 수행한 결과를 각각 Sh(i,j)와 Sv(i,j)로 두면, sh(i,j)는 세로 방향으로 전혀 변화가 없기 때문에 상기 Sh(i,j)는 첫번째 행의 값들만 의미가 있고 나머지 행들의 값들은 모두 0이 될 것이다. 또한, 가로 방향으로도 기함수 형태를 취하고 있기에, Sh(0,1)과 Sh(0,3)만이 0이 아닌 값을 가지게 된다. Sv(i,j)도 마찬가지로, Sv(1,0)과 Sv(3,0)만이 0이 아닌 값을 가지며 나머지 성분은 모두 0이 될 것이다. 또한, Sh(0,1)= Sv(1,0)이고, Sh(0,3)= Sv(3,0)이 되므로, 표현의 편의를 위해 Sh(i,j)의 첫번째 행을 벡터 v=[v0,v1,v2,v3]으로 둔다. sh(i,j)를 DCT 수행한 예를 나타내면 다음과 같다.
Figure 112007011565638-pat00014
이제, 상기 수직 경계 블록 및 수평 경계 블록에 대한 여러 특성값들을 추출하여 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 과정을 설명하기로 한다. 상기 특성값들이란 상기 경계 블록의 평균값(μ), 블록킹 효과가 없는 경우에서의 상기 경계 블록의 값과 상기 평균값과의 차이를 나타내는 나머지 블록값(r), 및 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값(β)을 포함하는 개념이다.
먼저, 상기 특성값들 중 나머지 블록값을 구하기 위해, 상기 수학식 5에서의 각 항들을 DCT 변환하고, R에 대해 정리하면 다음과 같은 식을 얻는다.
Figure 112007011565638-pat00015
여기서, 표현의 중복과 설명의 간편을 위해 특별한 언급이 없는 한, 수평(가로) 방향에 대해서만 고려하기로 한다. 상기 수학식 7을 토대로 나머지 블록 R의 값을 정한다(S103). 전술한 바와 같이, Sh(i,j)의 값은 첫번째 행만이 의미있는 값을 가지고, 나머지 성분은 모두 0이므로 다음과 같은 순서로 R값을 정할 수 있다. 먼저, 경계 블록에 대한 DCT 계수 값(B^h)을 대입한 후, DC 성분을 0으로 만들어 평균(μh)을 빼준다. 그리고, 블록킹 성분을 빼주기 위해 경계에 대한 DCT 계수값(B^h)에서 첫번째 행의 계수들과 βh의 곱(βhvj)을 뺀다.
Rh=B^h
Rh(0,0)=0
Rh(0,j)=B^h(0,j)- βhvj , (j=1,3)
다음으로, 경계 블록 내에서의 평균값인 μh와 블록킹 효과의 정도를 나타내 는 βh를 구하는 과정을 하기 수학식 9를 이용하여 설명한다(S104, S105).
Figure 112007011565638-pat00016
상기 μh는 굳이 공간 영역에서 구하지 않더라도 상기 수학식 9처럼 DCT 변환한 값의 DC 성분을 블록의 길이인 4로 나눔으로써 구할 수 있다(S104). 또한, 상기 βh는 상기 수학식 9처럼 경계 블록의 DCT 계수 중 스텝 함수의 0이 아닌 성분만을 추출하여 구할 수 있다.
그러나, 상기 수학식 9에서와 같이 βh를 구하게 되면, B^h(0,1) 또는 B^h(0,3)의 값 중 하나만 큰 값이 나오더라도 βh의 값이 큰 값이 된다. 이는 비록 경계 블록 내부에 스텝 함수의 성분이 많지 않더라도 스텝 함수의 성분이 큰 것으로 분류되는 결과를 낳는다. 따라서, 보다 정확한 결과를 얻기 위해 벡터 v의 각 성분을 정규화할 필요가 있다. 정규화에 대한 수식은 다음과 같다.
Figure 112007011565638-pat00017
정규화를 하게 되면, 경계 블록이 실제로 가지고 있는 스텝 함수 성분보다 많게 계산되어 잘못 처리되는 것을 방지할 수 있다. 이는 상기 수학식 10에 의해 정규화를 하기 전과 후의 vj를 이용한 결과 영상을 비교하는 도 4에서도 확인할 수 있다. 상기 도 4의 영상을 관찰하면, 블록이 잘못 분류되어 좌측 영상(410)에 사각형으로 표시된 부분(411)이 우측 영상(420)보다 흐리다는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 수학식 9에서 스텝 함수의 성분이 많지 않음에도 DCT 계수의 절대값이 큰 경우에는, βh의 값이 크게 나와서 분류가 잘못 되어 화질을 왜곡시키는 경우가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 스텝 함수의 성분들의 부호를 관찰하여 부호 관계를 만족시키지 못하면 βh=0으로 분류한다. 예를 들어, 블록의 크기가 4인 경우에는 벡터 v=[0.0, -0.924, 0.0, 0.383]이고, 블록의 크기가 8인 경우에는 벡터 v=[0.0, -0.906, 0.0, 0.318, 0.0, -0.213, 0.0, 0.180]이 된다. 블록의 크기가 4인 경우에는 DCT 계수의 첫 행(벡터 v로 표현됨)의 둘째 성분과 넷째 성분의 곱이 (+)이면 βh=0으로 분류하고, 상기 블록의 크기가 8인 경우 역시 둘째 성분과 넷째 성분의 곱이 (+)이면 βh=0으로 분류한다.
한편, 위의 단계는 복호화된 영상 신호의 DCT 계수를 계산하여 수행이 가능하지만, DCT 도메인 상에서 복호화 과정을 거치지 않은 부호화된 영상에서 직접 수행이 가능하다.
다음으로, 모서리 블록인지 여부를 판단하는 단계를 수행한다(S106). 상기 모서리 블록인지를 판단하기 위해, 상기 경계 블록의 평균값으로만 이루어진 영상을 이용하여 소벨 필터링과 같은 HPF(High Pass Filter)를 수행하여 그 값이 특정 임계치를 넘어서면 모서리 블록이라고 분류한다. 상기 소벨 필터링은 가로 방향과 세로 방향 모두에 대해서 수행하므로, 본 발명의 실시예에서는 상기 소벨 필터링의 가로 방향과 세로 방향을 분리하여 가로 방향과 세로 방향에 대한 모서리 블록을 따로 구할 수 있다.
이제, 수직 경계 블록에 대한 나머지 블록값(Rv)의 가중치 합을 이용하여 수평 경계 블록 내부의 활동량(Ah)을 산출하고, 상기 수평 경계 블록에 대한 나머지 블록값(Rh)의 가중치 합을 이용하여 상기 수직 경계 블록 내부의 활동량(Av)을 산출하는 과정을 수행한다(S107). 인간의 시각 시스템(Human Visual System)에서 블록킹 효과를 인지하지 못하게 하는 마스킹 과정의 대표적인 매커니즘으로 텍스쳐 마스킹(Texture Masking, 또는 활동량(activity) 마스킹)과 휘도 마스킹(Luminance Masking, 또는 밝기(Brightness) 마스킹)의 기법이 존재한다. 텍스쳐 마스킹은 경계 블록 내에서의 변화로 인해 블록킹 효과가 인식되지 않는 것이다. 수직(세로) 방향의 모서리는 주파수 도메인에서의 수평(가로) 방향의 변화에 해당하고 수평(가로) 방향의 모서리는 주파수 도메인에서의 수직(세로) 방향의 변화에 해당한다. 하나의 경계 블록 내에서, 수직 방향과 수평 방향에 대한 활동량(Activity)을 각각 Av, Ah라고 하면, 상기 Av, Ah는 나머지 블록값(R)의 가중치 합으로 표현함으로써 산출된다.
Figure 112007011565638-pat00018
수평(가로) 경계 블록 B^h의 경우, 마스킹 효과는 수직(세로) 방향의 모서리와 밀접한 관련이 있으므로, 하기 수학식 12에서처럼 Av가 우세하게 되며, 반대로 수직(세로) 경계 블록 B^v의 경우 수평(가로) 방향의 모서리가 우세하게 된다.
Figure 112007011565638-pat00019
이제, 상기 활동량을 산출한 결과와 상기 평균값과 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값을 이용하여 상기 블록킹 효과의 가시성(visibility)을 구하는 과정을 수행한다(S108). 이는 휘도 마스킹 작업과 관련되는데, 휘도 마스킹은 배경의 밝기에 의해 블록킹 효과가 인식되지 않는 현상을 의미한다. 상기 수평 경계 블록의 블록킹 효과의 가시성(ηh)은 상기 활동량(Ah total)과 경계 블록의 평균 밝기(μh)의 함수로 다음과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007011565638-pat00020
상기 수학식 13을 참조하면, 상기 경계 블록 내에서 수평 방향으로 활동량이 크거나(즉, Ah total가 큰 값을 가지거나) 배경(평균 밝기값)이 밝으면(μh이 큰 값을 가지면), 블록킹 효과의 가시성(ηh)이 떨어져 인간 시각 시스템에서 블록킹 효과를 인지할 수 없게 된다. 즉, 상기 가시성은 상기 활동량 및 상기 평균값의 크기에 반비례하고, 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값에 비례한다. 상기 수학식 13에서 α와 a0는 블록킹 효과의 가시성에 영향을 주는 활동량의 정도를 정하는 매개 변수로서, 다양한 영상으로 실험한 결과 바람직한 수치는 α=2이고 a0=8이다.
이제, 상기 수학식 13에서 산출된 가시성(ηh)을 소정 문턱치(τ)와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 세 그룹으로 나눌 수 있다(S109). 즉, 제1 그룹은 상기 가시성(ηh)이 상기 문턱치보다 작은 그룹이고, 제2 그룹은 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이면서 서로 인접하고 있는 두 블록 모두 모서리 블록이 아닌 그룹이고, 제3 그룹은 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이면서 서로 인접하고 있는 두 블록 중 어느 하나가 모 서리 블록인 그룹이다. 이를 나타낸 것이 도 5이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 경계 블록을 세 개의 그룹으로 분류한 영상을 나타내는 도면이다. 입력 영상(500)에 대해서 제1 그룹(510)의 영상은 경계에서의 변화가 많아 활동량이 큰 윗 부분을 많이 포함하고 있으며 스텝 함수 성분이 적은 부분을 많이 포함하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 블록킹 효과를 인간이 인식할 수 없다고 판단되는 그룹으로써, 추가적인 처리를 할 필요가 없다. 제2 그룹(520)의 영상은 겹쳐지는 두 블록 모두 모서리 블록이 아니므로 경계에서의 변화가 불필요한 블록인데도 불구하고, 아래 부분의 블록킹 효과가 분명하게 보이는 것을 알 수 있다. 제3 그룹(530)의 영상은 블록킹 효과가 시야에 확연히 파악되지는 않지만 경계 부분이 매끄럽지 않아 추가적인 영상 개선이 필요하므로, 약한 정도의 블러링(blurring)이 수행되는 것이 바람직하다.
이제 상기 분류된 그룹들에 대한 영상 개선을 위한 디블록킹을 수행하는 과정을 설명하기로 한다. 먼저, 상기 분류의 결과 제1 그룹인지 여부를 판단하고(S110), 제1 그룹이 아닌 경우에는 디블록킹을 수행함으로써 블록의 업데이트를 수행한다(S111). 블록의 업데이트가 필요한 제2 그룹 및 제3 그룹 중 특히 상기 제2 그룹의 영상에 대한 디블록킹을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 스텝 함수와 선형 함수를 나타내는 도면이다. 상기 제2 그룹으로 분류된 경계 블록들은 스텝 함수의 성분을 감소시키고 선형적인 성분을 증가시켜야 한다. 상기 도 6에 도시된 스텝 함수의 성분이 공간 영역에서의 블록킹 효과를 생성하므로 이를 불연속점 없이 선형적으로 변형하면 공간 영역에서의 블록킹 효과를 줄일 수 있다. 전술한 2 차원 스텝 함수 sh를 정의하기 위해 1 차원 선형 함수 g(x)를 정의한다.
Figure 112007011565638-pat00021
d=[g(-1.5), g(-0.5), g(0.5), g(1.5)]로 두고, 이를 4 개의 행으로 확대한 2차원 함수를 lh이라 두면, 상기 lh는 다음과 같다.
Figure 112007011565638-pat00022
상기 행렬식을 살펴보면, 수평 방향으로 대칭인 기함수의 성질과 수직 방향으로는 변화가 없이 일정하다는 성질을 가지고 있음을 알 수 있다. 이러한 성질을 이용하여 DCT 수행 후의 첫 행만 λh=[λ0, λ1, λ2, λ3]로 저장한다. 상기 수학식 5에서 스텝 함수 sh에 의한 영향을 제거하고 선형 함수 lh의 영향을 더해 주면 다음 수학식과 같이
Figure 112007011565638-pat00023
를 개선한
Figure 112007011565638-pat00024
를 얻을 수 있다.
Figure 112007011565638-pat00025
상기 수학식 16을 DCT 수행하게 되면, 아래의 식이 생성된다.
Figure 112007011565638-pat00026
여기서, lh와 sh에 대한 항들은 각각의 첫 번째 항을 가지고 있는 λ와 v를 사용하여 표현할 수 있는데, 상기 수학식 17에서 δ= λ- v이다.
이제, 상기 수학식 17을 이용하여 B1과 Bh 2를 수정함으로써 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행해야 한다. 업데이트된
Figure 112007011565638-pat00027
의 내용이 포함되어 있는 인접한 두 블록으로 나눠져 들어가도록 전술한 행렬식 Q1과 Q2를 사용하여 아래의 수학식과 같이 수행한다.
Figure 112007011565638-pat00028
Figure 112007011565638-pat00029
상기 제2 그룹에 대하여 위와 같은 알고리즘을 사용하더라도 약간의 불연속성이 남아 있을 경우에는 공간에 대한 블러링을 경계면에 대해서 수행할 수 있다. 한편, 상기 제3 그룹(530)의 영상에 대해서도 마찬가지로 경계면에서 블러링을 수행할 수 있다.
한편, S110 단계에서의 판단 결과 제1 그룹에 해당하거나, 상기 S111 단계의 업데이트 과정을 수행한 이후에는 해당 블록이 마지막 블록인지 여부를 판단하고(S112), 마지막 블록인 경우에는 종료하고, 마지막 블록이 아닌 경우에는 다시 처음의 단계(S101)로 돌아가게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치(100)를 나타내는 도면이다.
경계 블록값 산출부(110)는 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출한다. 상기 경계 블록값 산출부(110)는 소정 크기의 제1 블록 및 상기 제1 블록과 수평으로 인접하고 있는 제2 수평 블록의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수평 블록의 경계를 포함하는 수평 경계 블록의 값을 산출하는 수평 경계 블록값 산출부 및 상기 제1 블록 및 상기 제1 블록과 수직으로 인접하고 있는 제2 수직 블록의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수직 블 록의 경계를 포함하는 수직 경계 블록의 값을 산출하는 수직 경계 블록값 산출부를 포함한다.
가시성 산출부(120)는 특성값 산출부 및 활동량 산출부를 포함함으로써 상기 경계 블록에 대한 가시성을 산출한다. 상기 특성값 산출부는 상기 경계 블록의 평균값, 블록킹 효과가 없는 경우에서의 상기 경계 블록의 값과 상기 평균값과의 차이를 나타내는 나머지 블록의 값, 및 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값을 산출한다. 상기 활동량 산출부는 나머지 블록의 값을 이용하여 상기 경계 블록 내부의 활동량을 산출한다. 또한, 상기 활동량 산출부는 수직 경계 블록에 대한 나머지 블록의 가중치 합을 이용하여 수평 경계 블록 내부의 활동량을 산출하고, 상기 수평 경계 블록에 대한 나머지 블록의 가중치 합을 이용하여 상기 수직 경계 블록 내부의 활동량을 산출하게 된다.
이 때, 상기 활동량, 상기 평균값, 및 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값을 이용하여 상기 가시성 산출부(120)가 상기 블록킹 효과의 가시성을 산출하게 되는데, 상기 가시성은 상기 활동량 및 상기 평균값의 크기에 반비례하고, 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값에 비례함은 전술한 바와 같다.
분류부(130)는 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류한다. 즉, 분류부(130)는 상기 가시성이 상기 문턱치보다 작은 제1 그룹, 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이고, 서로 인접하고 있는 두 블록 모두 모서리 블록이 아닌 제2 그룹, 및 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이고, 서로 인접하고 있는 두 블 록 중 어느 하나가 모서리 블록인 제3 그룹으로 분류하는 것이 바람직하다.
디블록킹 수행부(140)는 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행한다. 상기 제1 그룹에 해당되는 경우에는 디블록킹을 수행하지 않는다. 상기 제2 그룹에 해당되는 경우에는 경계 블록의 값에서 스텝 함수에 의한 영향을 제거하고 선형 함수에 의한 영향을 추가함으로써 수행되는 알고리즘을 이용하여 상기 경계 블록의 값을 업데이트한다. 상기 제3 그룹에 해당되는 경우에는 약한 강도의 블러링(blurring) 과정을 수행한다.
전술한 디블록킹 과정은 복호화된 영상으로부터 DCT 연산 수행을 통한 저감 방법이 설명되었지만, DCT 등의 수단으로 블록 단위로 부호화된 영상에 대하여 추가적인 복호화 과정이 필요없이 부호화 단계에서 직접 디블록킹 수행이 가능하다.
상기와 같은 본 발명의 도 7에 도시되는 구성 요소로서, '~부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 상기 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 상기 구성 요소는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이 터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 상기 구성 요소가 제공하는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 구성 요소들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
도 8은 원본 영상, 디블록킹 필터를 사용하지 않은 복원 영상, 및 본 발명의 실시예에 따른 블록 노이즈 저감 방법을 사용한 복원 영상을 비교하는 도면이다. 상기 도 8을 참조하면, QVGA(320*240)의 원 영상(810)을 H.264 256kbps로 디블록킹 필터를 사용하지 않은 복원 영상(820)에 비해, 본 발명의 실시예에 의해 제안된 필터에 의해 처리한 복원 영상(830)이 블록 인공물(blocking artifact)이 현저히 저감되었음을 알 수 있다.
도 9a는 JPEG 압축 영상을 나타낸 도면이고, 도 9b는 상기 JPEG 압축 영상을 본 발명의 실시예에 따른 블록 노이즈 저감 방법을 사용하여 복원한 영상을 나타내는 도면이다. 상기 도 9a에 도시된 영상은 768 kB를 7433 Byte 크기로 압축한 영상인데, 이를 본 발명의 실시예에 따른 디블록킹 필터를 사용한 결과 도 9b에서 보는 바와 같이 블록 인공물(block artifact)이 감소된 영상을 얻을 수 있다.
이하 4*4 크기의 블록을 중심으로 설명하지만, 본 발명의 범위가 상기 4*4 크기의 블록에 한정되는 것은 아니며, 매크로블록과 슬라이스, 프레임 등에도 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법 및 이를 이용한 인코딩/디코딩 방법의 권리 범위는 상기와 같은 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램 코드를 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에도 미침은 당업자에게 자명하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 블록킹 효과가 있는 블록에 대해서 블록킹 효과를 줄임으로써 영상을 고화질로 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

Claims (26)

  1. (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계;
    (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및
    (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a1) 소정 크기의 제1 블록 및 상기 제1 블록과 수평으로 인접하고 있는 제2 수평 블록의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수평 블록의 경계를 포함하는 수평 경계 블록의 값을 산출하는 단계; 및
    (a2) 상기 제1 블록 및 상기 제1 블록과 수직으로 인접하고 있는 제2 수직 블록의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수직 블록의 경계를 포함하는 수직 경계 블록의 값을 산출하는 단계를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 복호화된 영상을 구성하는 블록인 경우에는, 상기 수평 경계 블록의 값 및 상기 수직 경계 블록의 값을 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform)하는 단계를 더 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 경계 블록의 평균값, 블록킹 효과가 없는 경우에서의 상기 경계 블록의 값과 상기 평균값과의 차이를 나타내는 나머지 블록의 값, 및 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값을 산출하는 단계;
    (b2) 상기 나머지 블록의 값을 이용하여 상기 경계 블록 내부의 활동량을 산출하는 단계; 및
    (b3) 상기 활동량, 상기 평균값, 및 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값을 이용하여 상기 블록킹 효과의 가시성을 산출하는 단계를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (b2) 단계는,
    수직 경계 블록에 대한 나머지 블록의 가중치 합을 이용하여 수평 경계 블록 내부의 활동량을 산출하고, 상기 수평 경계 블록에 대한 나머지 블록의 가중치 합을 이용하여 상기 수직 경계 블록 내부의 활동량을 산출하는 단계를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 가시성은 상기 활동량 및 상기 평균값의 크기에 반비례하고, 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값에 비례하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 가시성이 상기 문턱치보다 작은 제1 그룹, 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이고, 서로 인접하고 있는 두 블록 모두 모서리 블록이 아닌 제2 그룹, 및 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이고, 서로 인접하고 있는 두 블록 중 어느 하나가 모서리 블록인 제3 그룹으로 분류하는 단계를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    상기 제1 그룹에 해당되는 경우에는 디블록킹을 수행하지 않으며, 상기 제2 그룹에 해당되는 경우에는 소정 알고리즘을 이용하여 상기 경계 블록의 값을 수정하며, 상기 제3 그룹에 해당되는 경우에는 약한 강도의 블러링 과정을 수행하는 단계를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 알고리즘은 상기 경계 블록의 값에서 스텝 함수에 의한 영향을 빼고 선형 함수에 의한 영향을 더함으로써 수행되는 알고리즘인, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 방법.
  11. 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 경계 블록값 산출부;
    상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 가시성 산출부;
    상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 분류부; 및
    상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 디블록킹 수행부를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경계 블록값 산출부는,
    소정 크기의 제1 블록 및 상기 제1 블록과 수평으로 인접하고 있는 제2 수평 블록의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수평 블록의 경계를 포함하는 수평 경계 블록의 값을 산출하는 수평 경계 블록값 산출부; 및
    상기 제1 블록 및 상기 제1 블록과 수직으로 인접하고 있는 제2 수직 블록의 값을 이용하여, 상기 제1 블록과 상기 제2 수직 블록의 경계를 포함하는 수직 경계 블록의 값을 산출하는 수직 경계 블록값 산출부를 포함하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 경계 블록값 산출부는,
    상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 복호화된 영상을 구성하는 블록인 경우 에는, 상기 수평 경계 블록의 값 및 상기 수직 경계 블록의 값을 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform)하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 가시성 산출부는,
    상기 경계 블록의 평균값, 블록킹 효과가 없는 경우에서의 상기 경계 블록의 값과 상기 평균값과의 차이를 나타내는 나머지 블록의 값, 및 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값을 산출하는 특성값 산출부; 및
    상기 나머지 블록의 값을 이용하여 상기 경계 블록 내부의 활동량을 산출하는 활동량 산출부를 포함하며,
    상기 활동량, 상기 평균값, 및 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값을 이용하여 상기 블록킹 효과의 가시성을 산출하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 활동량 산출부는,
    수직 경계 블록에 대한 나머지 블록의 가중치 합을 이용하여 수평 경계 블록 내부의 활동량을 산출하고, 상기 수평 경계 블록에 대한 나머지 블록의 가중치 합을 이용하여 상기 수직 경계 블록 내부의 활동량을 산출하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 가시성은 상기 활동량 및 상기 평균값의 크기에 반비례하고, 상기 블록킹 효과의 정도를 나타내는 값에 비례하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  17. 삭제
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 분류부는,
    상기 가시성이 상기 문턱치보다 작은 제1 그룹, 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이고, 서로 인접하고 있는 두 블록 모두 모서리 블록이 아닌 제2 그룹, 및 상기 가시성이 상기 문턱치 이상이고, 서로 인접하고 있는 두 블록 중 어느 하나가 모서리 블록인 제3 그룹으로 분류하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 디블록킹 수행부는,
    상기 제1 그룹에 해당되는 경우에는 디블록킹을 수행하지 않으며, 상기 제2 그룹에 해당되는 경우에는 소정 알고리즘을 이용하여 상기 경계 블록의 값을 수정하며, 상기 제3 그룹에 해당되는 경우에는 약한 강도의 블러링 과정을 수행하는, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 알고리즘은 상기 경계 블록의 값에서 스텝 함수에 의한 영향을 제거하고 선형 함수에 의한 영향을 추가함으로써 수행되는 알고리즘인, 디지털 영상에서의 블록 노이즈 저감 장치.
  21. 입력 비디오 프레임을 부호화하는 단계; 상기 부호화된 프레임을 복호화하는 단계; 및 상기 부호화 또는 복호화된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하는 비디오 인코딩 방법에 있어서,
    상기 디블록킹을 수행하는 단계는,
    (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계;
    (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및
    (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하는, 비디오 인코딩 방법.
  22. 입력된 비트스트림으로부터 비디오 프레임을 복원하는 단계; 상기 복원된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하는 비디오 디코딩 방법에 있어서,
    상기 디블록킹을 수행하는 단계는,
    (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계;
    (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및
    (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하는, 비디오 디코딩 방법.
  23. 입력 비디오 프레임을 부호화하는 수단; 상기 부호화된 프레임을 복호화하는 수단; 및 상기 부호화 또는 복호화된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 수단을 포함하는 비디오 인코더에 있어서,
    상기 디블록킹을 수행하는 수단은,
    서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 경계 블록값 산출부;
    상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 가시성 산출부;
    상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 분류부; 및
    상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 디블록킹 수행부를 포함하는, 비디오 인코더.
  24. 입력된 비트스트림으로부터 비디오 프레임을 복원하는 수단; 상기 복원된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 수단을 포함하는 비디오 디코더에 있어서,
    상기 디블록킹을 수행하는 수단은,
    서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 경계 블록값 산출부;
    상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 가시성 산출부;
    상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 분류부; 및
    상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 디블록킹 수행부를 포함하는, 비디오 디코더.
  25. 비디오 인코딩 방법을 실행하기 위하여 컴퓨터에 의하여 실행되는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서, 상기 비디오 인코딩 방법은,
    입력 비디오 프레임을 부호화하는 단계; 상기 부호화된 프레임을 복호화하는 단계; 및 상기 부호화 또는 복호화된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 디블록킹을 수행하는 단계는,
    (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계;
    (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및
    (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  26. 비디오 디코딩 방법을 실행하기 위하여 컴퓨터에 의하여 실행되는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서, 상기 비디오 디코딩 방법은,
    입력된 비트스트림으로부터 비디오 프레임을 복원하는 단계; 상기 복원된 프레임을 구성하는 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 디블록킹을 수행하는 단계는,
    (a) 서로 인접하고 있는 두 블록 간의 경계를 포함하는 경계 블록의 값을 산출하는 단계;
    (b) 상기 경계 블록에 대한 소정 특성값들을 추출하여 수직 경계 블록에 대한 가시성 및 수평 경계 블록에 대한 가시성을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 가시성을 소정 문턱치와 비교한 결과 및 상기 서로 인접하고 있는 두 블록이 모서리 블록인지 여부에 따라 상기 경계 블록을 분류하는 단계; 및
    (d) 상기 분류 결과에 따라, 상기 서로 인접하고 있는 두 블록에 대한 디블록킹을 수행하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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