KR101084513B1

KR101084513B1 - Ｍｐｅｇ 가공 감소를 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101084513B1
Application number: KR1020040100131A
Authority: KR
Inventors: 뱌케스라브 샤이쉬킨
Original assignee: 타미라스 퍼 피티이. 엘티디., 엘엘씨
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2011-11-18
Also published as: EP1545134A3; KR20050061303A; ATE556538T1; SG112928A1; CN100566416C; TW200523820A; CN1652606A; US7346226B2; JP2005184819A; TWI361398B; JP4880895B2; US20050129330A1; EP1545134A2; EP1545134B1

Abstract

다중 송신된 획득 지표 비트 y=BxAI + n , (이 때 B 는 베이스 기지국 및 수신기에서 알려진 신호 매트릭스) 을 수신하는 것을 포함하는 통신 시스템의 수신기에서 획득 지표 비트 AIs 를 결정하는 방법은 모든 획득 지표자 비트이고 n 은 잡음을 나타낸다. 다음으로, 공식(I)의 함수로서 획득 지표자 비트A

(s)의 측정값이 계산된다. 이 때 B^T(s,..)는 획득 지표 비트 AIs를 위한 전치 행렬 B^T의 s 번째 행 벡터이다. 마지막으로, 상기 획득 지표 비트 AIs는 다음과 같이 세트된다. A

(s) <R 이면 AIs=-1, R<= A(s)<U 이면 AIs=0, A

(s)>=U 이면 AIs=1 이며, 이 때 R 과 U 는 결정 스레쉬홀드이다.

Description

ＭＰＥＧ 가공 감소를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MPEG ARTIFACTS REDUCTION}

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이미지 프레임 내의 하나의 픽셀값을 수정하기 위한 장치(100)의 블락 다이어그램을 도시한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따라 수행되는 하나의 이미지 프레임 내의 한 픽셀값을 수정하기 위한 방법(200)의 흐름 다이어그램을 도시한다.

도 3A 는 본 발명의 일실시예에 따라, 3*3 케이스의 경우, 하나의 이미지 프레임 내의 300 픽셀값 구경 윈도우를 도시한다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따라, 3*3 케이스의 경우, 모기 잡음 감소 모듈(110)의 블락 다이어그램을 도시한다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따라 수행되는 모기 잡음 감소 작동을 수행하기 위한 방법(500)의 흐름도를 도시한다.

도 6A 는 본 발명의 일 실시예에 따른 비선형 함수를 발생하기 위한 비선형 처리 모듈(115)을 도시한다.

도 6B 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비선형 처리 모듈의 제한 모듈(650)을 도시한다.

도 6C 는 본 발명의 일 실시예에 따라, 비선형 처리 작동을 수행하기 위한 방법(600)의 흐름 다이어그램을 도시한다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른, 비선형 함수(700)의 그래픽 표현을 도시한다.

도 8A 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 부드러운 약화 모듈(120)을 도시한다.

도 8B 는 본 발명의 일실시예에 따라 수행되는 부드러운 약화 작동을 수행하기 위한 방법(800)의 흐름 다이어그램을 도시한다.

도 9A 는 본 발명의 일 실시예에 따라, MPEG 가공 약화 요소 λ의 그래픽 표현을 도시한다.

도 9B 는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가우시안 잡음 약화 요소 λ1의 그래픽 표현을 도시한다.

도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따라 수행되는 출력 모듈(125)에 의해 수행되는 방법(1000)의 흐름 다이어그램을 도시한다.

본 발명은 일반적으로 비디오 및 그래픽 퀄리티를 향상하는 것에 관련된다.

MPEG 압축은 디지털 비디오 신호 전송 및 저장장치를 위해 널리 사용되는 알고리듬이다. 비디오의 MPEG 인코드 및 디코드 스트림은 케이블 TV, 위성 TV 그리고 디지털 비디오디스크(DVD)들을 포함하는 다양한 응용에서 사용될 수 있다.

비디오 신호의 콘텐트들은 일반적으로 프로그레시브 비디오 시퀀스를 위한 이미지 프레임 시퀀스와 인터레이스 비디오 시퀀스를 위한 이미지 필드를 포함한다. 각 프레임/필드는 픽셀의 사각 공간 지역으로 구성된다. 비디오 콘텐트가 MPEG을 이용하여 인코드 될 때, 일반적으로 상기 비디오 신호의 한 이미지 프레임 내의 8*8 픽셀 윈도우(64 픽셀)는 다음과 갗이 처리된다. 첫 번째로, 분리된 코사인 변환(DCT)은 8*8 윈도우의 2-D 공간 스펙트럼 표현을 발생하기 위해 윈도우에 적용된다. 푸리에 영역에서 이미지의 표현에 따라, 상기 2-D 공간 스펙트럼은 종종 푸리에 이미지와 관련된다. 상기 푸리에 이미지는 또한 64 픽셀들을 지닌다. 상기 푸리에 이미지 내의 픽셀값들은 DC 성분 및 다양한 AC 성분의 주파수를 나타낸다. 상기 DC 성분은 일반적으로 상기 푸리에 이미지의 가장 왼쪽 코너 픽셀 상에 배치된다. 푸리에 이미지 내의 다른 63 픽셀들은 AC 성분을 나타낸다. 푸리에 이미지를 생성한 이후에, MPEG 인코더 정량화가 적용되므로 상기 푸리에 이미지 내의 모든 64 픽셀들이 정량화 된다.

상기 MPEG-2 표준은 인트라프레임(intraframe) 압축을 위해 제공된다. 비디오 시퀀스에서, 이웃하는 이미지 프레임들은 하나 이상의 픽쳐들의 그룹(GOP")으로 그룹지어진다. 하나의 GOP에서, 한 이미지 프레임은 공간적으로 인코드 된다. 즉, I-프레임이다. 다른 프레임을 위해, 차이들이 인코드 된다. 차이들이 인코드 되는 두 가지 타입의 프레임들이 있다. P-프레임과 B-프레임. P-프레임의 경우, 현재 프레임과 움직임 벡터 I-프레임에 의해 수정된 것 간의 차이가 공간적으로 인코드 된다. B-프레임의 경우, 현재 프레임 및 움직임 벡터 I-프레임 과 P-프레임에 의해 수정된 것의 가중 합 간의 차이 또는 두 개의 P-프레임들이 공간적으로 인코드 된다. " 움직임 벡터에 의해 수정된 것"은 현재 인코드 된 P-(또는 B-) 프레임이 16*16 픽셀 사각형에 의해 분리되고 그리고 각 사각형을 위해 상기 기준 프레임으로부터 일부 공간 오프셋으로 배치된 가장 잘 매치된 사각형이 탐색된다. 상기 탐색은 일부 국부 지역에서 발생한다. 최적의 매칭 블락을 위한 공간 오프셋(수평적 그리고 수직적)은 MPEG 스트림에서 유지되며 움직임 벡터라 불린다. P-프레임의 각 16*16 블락은 하나의 움직임 벡터를 지니고, B-프레임은 두 개의 움직임 벡터들을 지닌다. 인터레이스 신호를 위한 MPEG 압축은 프레임 대신에 필드를 처리한다.

이미지가 MPEG 및 MPEG-2 표준을 이용하여 디코드 될 때, 상기 이미지 프레임은 푸리에 영역으로부터 공간 영역으로 다시 전환된다. MPEG 압축을 이용하는 이미지 프레임들의 인코딩 및 디코딩은 처리된 이미지 프레임 내에서 가공이 나타나도록 한다. 상기 압축 비율, 예를 들어, MPEG 인코딩 및 디코딩에서 사용되는 비트 비율은 상기 가공의 행동(behavior)및 레벨을 정의한다. 즉, 상기 가공의 시각적으로 인식된 효과는 상기 비트비율의 함수이다.

이미지 프레임 내에 나타날 수 있는 다양한 가공들의 타입이 있다. 낮은 압축 비율로 사용할 때, 예를 들어, 초당 2 메가비트보다 낮은 경우, 대부분의 인식할 수 있는 것들은 상기 이미지 프레임의 특정 지역 내에 나타나는 가공들을 차단하고 있으며, 특히 텍스처 지역 및 에칭 되거나 또는 라인 지역이다. 이러한 차단 가공들은 종종 블락으로 나뉘는 이미지 또는 객체로서 시각적으로 인식된다. 상기 이미지 프레임 내의 픽셀값 상기 이미지 프레임의 블락들 또는 이웃하는 윈도우들 간의 급작스런 전이로서 나타나는 가공을 보이면서 영향을 받는다. 이러한 급작스런 가공들은 일반적으로 이미지 프레임 내에서 수평적으로 그리고 수직적으로 배치되고 그리고 가공을 매우 인식할 수 있도록 만든다. 모서리(라인) 지역에서, 차단 가공들은 예를 들어, 브랜치, 도선 또는 객체들 간의 모서리와 같은, 자연적인 모서리 및 라인들의 존재 내의 블락 또는 이웃하는 윈도우 간의 이동에 의해 발생된다. 이러한 모서리 지역들에서, 부가적인 들쭉날쭘함(jaggedness)이 시각적으로 인식된다. 중간 또는 높은 레벨로 비트 비율을 증가하는 것은, 예를 들어 2Mbit/sec보다 더 높은 경우는, 효율적으로 낮은 비트 비율에서 발생하는 가공을 차단하는 것을 효율적으로 감소시킬 수 있다. 낮은 비트 비율에서, 모기 잡음과 같은 다른 가공들 및 편평한 지역 차단 가공이 또한 발생할 수 있다.

2Mbit/sec 보다 더 큰 비트 비율에서, 상기 차단 가공이 덜 인식된다. 이러한 그리고 더 높은 비트 비율에서 나타나는 주된 가공은 모기 잡음이다. 모기 잡음은 하나의 윈도우 내에 나타나는 높은 주파수 패턴이거나 또는 픽셀값들 간의 다른 높은 이동 또는 이웃하는 높은 모서리 존재 내의 다소 편평한 지역에서 픽셀의 블락 내부에 나타난다. 상기 모기 잡음은 상기 윈도우 내의 지역에서 명백히 보이는 델타-임펄스(delta-impulse)와 혼합된 작은 체커보드(checkerboard)로서 나타난다. 모기 잡음은 강한 모서리 존재 내의 일반적으로 부드러운 지역을 포함하는 블락 내에 나타나는 정량화 잡음의 균일한 공간 분배에 따라 시각적이 된다. 상기 모기 잡음은 부드러운 지역 내에서 지각적으로 명백하다. 순수한 수평적 그리고 수직적 인트라블락 링깅(ringing)은 모기 잡음의 한 유형이다. 여기서, 모기 잡음은 상기 이 미지 프레임 내의 수평적 그리고 수직적 모서리에 가깝게 나타난다. 순수 수평 또는 수직 모서리들에 의해 발생된 상기 모기 잡음은 대각선 구조에 의해 발생된 것보다 덜 심각하나, 여전히 상기 모서리의 수평 및 수직 링깅으로서 명백하다.

또한, 상기 이미지 프레임의 편평한 또는 부드러운 지역에서, 편평한 지역(DC) 차단 가공은 지각적으로 매개적 그리고 높은 비트 비율(약 2Mbit/sec보다 더 큰)에서 지각적으로 명백하다. 상기 편평한 지역 차단 가공은 예를 들어, 디코드 된 블락의 픽셀값들이 같은 경우와 같이 단지 하나의 DC 성분을 포함하는 정량화된 블락에 의해 발생한다. 지각적으로, 상기 부드러운 평편한 지역은 다른 값이나 가까운 값을 지닌 8*8 사각형으로 타일을 붙인 듯이 보인다. 상기 이동은 일반적으로 수평적으로 및 수직적으로 배치되기 때문에 명백하다.

현대 비디오 프로세싱 응용에서, 비디오 신호의 소스는 종종 알려져 있지 않다. 상기 비디오 신호는 디지털 또는 아날로그가 된다. 그리고 그것은 DVD 플레이어, 케이블 TV 소스, 위성, 또는 다른 소스로부터 이미지의 몽타주로부터 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 비디오 신호는 다수의 아날로그 및 디지털 소스들로부터 결합일 수 있다. 따라서 가공 축소를 위한 어떠한 기술도 이미지 프레임 또는 비디오 신호 내의 윈도우 또는 블락 경계에 대한 지식을 포함하는 상기 비디오 신호의 소스에 대한 어떠한 지식에 독립적으로 효율적으로 수행될 필요가 있다. 그러한 지식은 모서리, 텍스처 정보 및 다른 정보에 대한 정보를 포함한다. 그러한 정보가 요구되면, MPEG 가공 감소 기술들은 불필요하게 복잡하고 하드웨어 및 시간 소비가 될 것이다.

비디오 시퀀스들은 또한 MPEG 가공들에 독립적인 채널 부가 가우시안 잡음에 의해 영향을 받을 수 있다.

따라서 필요한 것은 가우시안 잡음이 있거나 또는 없는 경우의 비디오 신호에서 이미지 프레임의 컨텐트에 관한 블락 경계 또는 다른 정보에 대한 정보 없이도 효율적인 MPEG 압축의 내용에서 중간 및 더 높은 압축 비율에서 발생하는 가공을 감소하기 위한 기술이다.

일 실시예에서, 본 발명은 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소하기 위한 기술을 이용하고 구현하는 컴퓨터 프로그램 상품을 포함하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 이미지 프레임의 윈도우가 제공된다. 상기 윈도우는 다수의 픽셀값들을 포함한다. 상기 픽셀값들 중의 하나는 픽셀값 차이의 수정된 윈도우를 정의하기 위해 윈도우 내의 픽셀값으로부터 선택된다. 지역적 평균(DC)값은 픽셀값 차이에 기초하여 계산된다. 모기 잡음 감소값 역시 픽셀값 차이에 따라 계산된다. 가공 약화 요소는 상기 픽셀값 차이의 동적 범위 측정의 함수로서 계산된다. 상기 국부적 평균 값 그리고 모기 잡음 감소값의 가중된 합, 가공 약화 요소를 적용하는 것, 그리고 상기 선택된 픽셀값은 수정된 픽셀값을 발생시키기 위해 계산된다.

본 발명의 실시예들은 이미지 프레임 내의 가공을 줄이기 위한 비디오 신호의 이미지 프레임에서 픽셀값들을 조정하기 위한 컴퓨터 프로그램 상품을 포함하는 방법, 장치를 제공한다. 여기서 설명되는 상기 방법 및 장치는 일반적으로 2Mbit/sec 이상에서 중간적 그리고 높은 비트 비율이 사용되는 MPEG 압축의 상황에서 일반적으로 수행된다. 이러한 기술들은 특히 순수한 수평적 그리고 수직적 인트라블락 링깅 그리고 편평한 지역(DC) 차단 가공을 포함하는 모기 잡음을 제거하기 위해 잘 적용된다.

본 발명의 실시예들은 상기 이미지 프레임 내의 가공을 감소하기 위해 비디오 신호의 이미지 프레임의 픽셀값들을 수정하기 위한 기술을 이용하고 구현하는 컴퓨터 프로그램 상품을 포함하는 방법 및 장치를 제공한다. 일부 실시예에 따라, 입력 이미지 프레임이 상기 이미지 프레임 내에서 위에서-설명된 가공을 감소하기 위해 하나 이상의 다수의 모듈들로 픽셀단위로 처리되고 수신된다. 상기 모듈들은 상기 이미지 프레임의 바른 픽셀값들과 협력하고 가공들은 가능한 한 원 이미지 프레임의 원 상세점들을 보존하는 동안 감소된다.

여기에 설명된 방법 및 장치의 실시예들은, 픽셀마다 처리 구멍으로서 사각형 슬라이딩 윈도우를 처리하고, 이 때 상기 수정 픽셀은 일반적으로 상기 윈도우의 중앙 픽셀이다. 이 윈도우는 다수의 픽셀값들을 포함한다. 하드웨어 구현에 있어서, 라인스토어(linestore)들은 가격 소모적이고, 따라서, 상기 슬라이딩 윈도우의 크기는 상대적으로 작다. 예를 들어, 3*3이다. 일반적으로 n*n 윈도우가 사용되고, 이 때 n은 작은 홀수 값이다. 상기 목적은 가공을 감소하기 위한 상기 윈도우의 중앙에 배치된 픽셀값을 수정하는 것이다. 초기 단계로서, 상기 중앙 픽셀값은 픽셀 값 차이들의 수정된 윈도우를 정의하기 위해 윈도우 내의 상기 픽셀값으로부 터 공제된다. 상기 중앙 픽셀 차이는 영(zero)이다.

모기 잡음 감소 모듈이 픽셀의 모기 잡음 성분을 확인하기 위해 제공된다. 아래에 도시될 것과 같이, 상기 모기 잡음 감소 처리는 모기 잡음이 수직 및 수평적 방향에서 높은 주파수 패턴을 지닌다는 지식에 기초하고, 그리고 그것의 동적 범위는 스레쉬홀드에 의해 정의되는 값에 제한된다. 상기 모기 잡음 감소 모듈은 두 개의 신호들을 발생시키기 위해 수정된 윈도우 내의 픽셀 값 차이에 기초한 모기 잡음 감소 작동을 수행한다. 두 번째는 슬라이딩 윈도우 구멍에 기초한 국부적 DC 값이다. 이러한 두 가지 값들은 비선형 처리 모듈로 제공된다.

비선형 처리 모듈에서, 비선형 함수는 모기 잡음 감소값 및 국부적 DC값 간의 차이에 적용된다. 이런 방식으로, 비선형 처리 모듈은 주변 잡음, 순수한 수평적 그리고 수직적 링깅, DC 차단 가공, 그리고 상기 모기 잡음 감소 모듈에 의한 처리 이후에 상기 픽셀 내에 남아 있는 주변 모기 잡음을 줄인다. 상기 비선형 처리 모듈은 적합성 스레쉬홀드를 지니고 그리고 아래에 설명된 기술을 이용하여 국부적 DC 값 쪽으로 모기 잡음 감소 모듈에 의해 계산된 값들을 강요하기 위해 작동한다. 상기 비선형 프로세싱 모듈은 효율적으로 상기 이미지로 상당한 블러(blur)를 발생시키지 않고 순수한 수평적 그리고 수직적 링깅 및 DC 차단 가공들을 감소시킨다.

상기 비선형 처리 모듈의 출력값은 이미지 상세점들의 전체적인 불선명성(blurriness)을 제어하는 정적 불선명성 변수 γ에 의해 곱해진다. 상기 상품은 아래에 설명된 부드러운 약화 모듈에 의해 발생된 가우시안 잡음 약화 요소에 의해 곱해지고 그리고 가우시안 잡음 감소 강도를 제어한다. 이 상품은 상기 지역적 DC 값이 상기 비선형 프로세싱 모듈 내에서 공제되기 때문에, 상기 국부적 DC 값으로 다시 부가된다. 이 결과는 MPEG 가공 약화 요소에 의해 곱해지고 또한 부드러운 약화 모듈에 의해 발생되며, MPEG 가공 감소 강도를 제어한다. 상기 곱셈의 결과는 상기 중앙 픽셀값이 상기 슬라이딩 윈도우의 픽셀값으로부터 공제되므로, 구멍 윈도우 중앙 픽셀 입력값에 부가된다. 이 값은 본 발명의 일부 실시예에 따른 MPEG 가공 감소 방법 및 장치의 출력이다.

상기 부드러운 약화 모듈은 MPEG 가공 및 가우시안 잡음 감소 동적 범위에 기초한 MPEG 가공 약화 요소 및 가우시안 잡음 약화 요소를 발생시키기 위해 제공된다. 이러한 동적 범위들은 MPEG 가공 스레쉬홀드 및 가우시안 잡음 스레쉬홀드에 의해 정의된다. 상기 약화 요소들은 3가지 워킹(working) 지역- 최대 값, 영 그리고 최대값과 영 사이의 부드러운 전이-들을 지닌다. 부드러운 전이 지역의 결여는 부가적인 흔들림(flickering)을 제공할 수 있다. 상기 흔들림은 픽셀값들이 스레쉬홀드의 약간 아래에서 그것의 약간 위까지 프레임으로부터 프레임까지 변화하기 때문에 발생한다. 작은 변화들이 위 아래로 움직이는 것은 큰 변화들이 위 아래로 움직이도록 한다. 부드러운 약화 모듈은 이러한 지역을 지니는 약화 요소를 출력하고 부가적 흔들림은 발생하지 않는다.

일반적으로 비디오 신호 내에서 이미지 프레임의 부분을 표현하는 이-차원적 지역 또는 윈도우 내에서 실행되는 여기에 설명된 방법 및 장치의 실시예들이 공간적 방법을 제공한다. 이 프레임은 일반적으로 픽셀단위 기반에 따라 처리된다.

여기에 설명된 방법 및 장치의 실시예들은 소프트웨어 및 하드웨어의 다양한 결합에서 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 방법 및 장치들이 텔레비전 또는 다른 디스플레이 장치와 함께 사용되는 비디오 제어기 내에서 구현된다. 여기서 설명된 상기 방법 및 장치들은 특히 아날로그 소스, 디지털 소스, 그리고 아날로그 및 디지털 신호의 몽타주로부터 비디오 신호들을 처리하기에 매우 적합하다. 예를 들어, 상기 방법 및 장치들은 TV 세트, DVD 플레이어, 케이블 텔레비전 시스템 및 텔레비전 신호의 위성 전송에 적합하다. 모기 잡음 및 편평한 지역 차단 가공을 포함하는 중간 및 고 비트 비율 인코딩과 관련된 가공들이 비디오 신호의 소스와 관계없이 감소된다. MPEG 압축에서 사용되는 윈도우 또는 블락 경계들의 어떠한 지식도 요구되지 않는다. 따라서 상기 방법 및 장치들의 실시예들이 블락 경계의 지식을 요구하는 종래의 기술에 비해 계산적으로 덜 복작하고, 시간적으로 덜 소모되며, 그리고 덜 하드웨어 소모적이다.

도 1 은 이미지 프레임 내의 가공들을 줄이기 위한 입력 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 픽셀값을 수정하는 장치(100)를 도시한다. 도 1에서, 상기 장치(100)는 입력 이미지 프레임을 수신하는 윈도윙(windowing) 및 픽셀 공제 모듈(105)을 포함한다. 상기 장치(100)는 윈도윙 및 픽셀 공제 모듈(105)로부터 픽셀값 "-i"을 수신하는 모기 잡음 공제 및 국부 평균 결정 모듈(110)을 추가적으로 포함한다. 부가적으로, 장치(100)들은 모기 잡음 감소 및 국부 평균 결정 모듈(110)로부터 정보를 수신하는 비선형 처리 모듈(115)을 포함하고 그리고 정적 불선명성 변수 γ에 의해 곱해지도록 곱셈 모듈(130)로 값을 출력한다.

상기 장치(100)는 또한 부드러운 약화 모듈(120)을 포함하고, 이는 모듈(105)로부터 픽셀 값 "-i"를 수신하고 그리고 출력 모듈(125)로 가우시안 잡음 약화 요소 λ 및 λ₁을 출력한다. 출력 모듈(125)은, 이것은 모듈(130) 및 모듈(120)로부터 출력값들을 수신하고 그리고 모듈(110)로부터 국부적 DC 값들은 출력으로서 수정된 픽셀값

를 제공한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 윈도윙 및 픽셀 공제 모듈(105)은 픽셀 값 "e"의 수정을 위해 모듈(125)을 출력하기 위해 중앙 픽셀값"e"를 출력한다. 변수들 T₂,T₁,T₀ 및 γ는 방법(200) 및 장치(100)를 위한 제어 변수이며 아래에 설명된다.

도 2 는 이미지 프레임 내의 가공을 줄이기 위해 이미지 프레임 내의 한 픽셀값을 수정하기 위한 장치(100)의 작동 방법(200)을 제공한다. 단계(205)에서, 상기 입력 이미지 프레임은 윈도윙 및 픽셀 공제 모듈(105)에 제공된다. 이 실시예에서, 윈도윙 및 픽셀 공제 모듈(105)은 두 가지 기능 (1)슬라이딩 윈도윙 작동 및(2) 픽셀 공제 작동을 제공한다. 당업자는, 또 다른 실시예에서, 각 기능을 위한 분리된 모듈이 있음을 이해할 것이다. 즉, 윈도윙 작동은 윈도윙 모듈에 의해 제공되고, 상기 픽셀 공제 작동은 분리된 픽셀 공제 모듈에 의해 수행된다.

도 2 의 단계(210)에서, 윈도윙 모듈(105)은 상기 입력 이미지 프레임의 윈도우(300)를 제공한다. 일 실시예에서, 윈도우(300)는 도 3A와 관련하여 아래에 설명된 3*3 슬라이딩 윈도우이다. 상기 윈도우는 입력 이미지 프레임의 일부분으로부터 다수의 픽셀값들을 포함한다. 단계(215)에서, 모듈(105)내의 상기 픽셀 공제 모 듈은 도 3B와 관련하여 아래에 설명된 것과 같이 픽셀값 차이 "-i"의 수정된 윈도우를 정의하기 위해 윈도우 내의 다른 픽셀값들로부터 윈도우 내의 중앙 픽셀값을 공제한다.

도 1에서, 모기 잡음 감소 및 국부 평균 결정 모듈(110)은 두 가지 기능 (1) 모기 잡음 감소 작동 및 (2) 국부적 평균 결정 작동 을 제공한다. 당업자들은 또 다른 실시예에서, 상기 국부 평균 결정 모듈이 모기 잡음 감소 모듈의 서브모듈이라는 것을 이해할 수 있다. 도 2의 단계(220)에서, 상기 국부 평균 결정 모듈은 입력 픽셀값 차이 "-i"에 기초한 국부 평균 값"E_DC"를 결정한다. 스텝(225)에서, 상기 모기 잡음 감소 모듈(110)은 모기 잡음 감소값"u"를 발생하기 위하여 도 3B의 수정된 윈도우 내의 픽셀값 차이"-i"에서 모기 잡음 작동을 수행한다. 이 모기 잡음 감소 작동은 도 4 및 5와 관련하여 아래에서 설명된다.

도 2의 단계(230)에서, 비선형 처리 모듈(115)은 국부 평균값 "E_DC"과 모기 잡음 감소값"u"간의 차이를 결정하고 그리고 상기 DC 차단 가공을 감소하기 위하여 이 차이에 기초한 비선형 함수 및 수평적 그리고 수직적 링깅을 발생시킨다. 도 2의 단계 235에서, 비선형 프로세싱 모듈(115)로부터 출력값은 전체 불선명성을 제어하는 불선명성 변수 γ에 의해 곱셈기 블락(130)에서 곱해진다.

스텝(240)에서, 상기 출력 모듈(125)에서 프로세싱이 발생한다. 출력 모듈(125)에서, 상기 입력값(134)은 부드러운 약화 모듈(120)로부터 수신된 가우시안 잡음 약화 요소 λ1에 의해 곱해진다. 그 후, 모듈(110)로부터 수신된 국부적 평균 이 상기 상품에 부가된다. 그 결과는 MPEG 가공 약화 요소 λ에 의해 곱해지고, 또한 부드러운 약화 모듈(120)로부터 수신된다. 상기 획득된 상품은 모듈(105)로부터 수신된 슬라이딩 윈도우의 중앙 픽셀값에 부가되고 그리고 수정된 픽셀 값

를 출력한다. 출력 모듈(125)에 제공되는 약화 요소 λ 및 λ₁은 픽셀 값 e 로 이전 모듈에 의해 행해진 강도 및 MPEG 가공 및 가우시안 잡음 공제를 제어하는 출력 모듈(125)로 제공된다. 스텝(245)에서, 상기 수정된 픽셀값

는 출력 이미지 프레임 내에 할당된다.

도 3A는 도 1의 윈도윙 및 픽셀 공제 모듈(105)에 제공되는 입력 이미지 프레임 내에 픽셀 a -i 윈도우(300)를 도시한다. 이 특정 실시예에서, 윈도우(300)는 입력 이미지 프레임으로부터 3*3 윈도우 픽셀이다. 당업자들은 n*n 크기의 다른 윈도우들도 이해할 것이며, 이 때 n은 작은 홀수 숫자인 것이 바람직하며, 다른 실시예에서도 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 3*3 윈도우의 중앙 픽셀 "e"은 프로세싱을 위해 픽셀로서 선택된다. 상기 슬라이딩 윈도우(300)는 수평적 및 수직적 방향 모두에서 전체 이미지 프레임을 따라 이동한다. 예를 들어, 각 라인에서 픽셀마다, 라인마다, 상기 이미지 프레임 내의 모든 픽셀들을 처리하는 것이다. 사기 윈도우(300)는 윈도우(300)내의 9개의 픽셀 값 a-i에 기초한 중앙 픽셀 값"e"의 수정을 제공할 수 있다.

도 3B 는 픽셀 공제 작동(215)은 도 1에서 모듈(105)에 의해 윈도우(300)에서 수행된 이후에 픽셀 값 차이 "-i"의 수정된 윈도우(350)를 도시한다. 일 실시예 에서, 상기 중앙 픽셀 "e" 은 도 3B에서 도시된 것과 같이 픽셀 값 차이"-i" 를 정의하기 위해 윈도우(300)내의 각 픽셀 a-i 로부터 공제된다. 특히, 상기 윈도우(300)의 픽셀 값 a-i 들 간의 차이 및 중앙 계수 e 는 다음과 같이 표현된다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 모기 잡음 감소 및 국부 평균 결정 모듈(110)의 블락 다이어그램을 도시한다. 상기 모듈(110)은 제한 모듈(405), 국부 평균 결정 모듈(410), 2D-하이패스 필터(415), 그리고 가중 계수 α를 계산하기 위한 분산 모듈(420)을 포함한다. 도 5는 도 4와 관련하여 설명된 모기 잡음 감소 작동을 수행하기 위한 방법(100)의 흐름 다이어그램을 제공한다. 상기 모기 잡음 공제 및 국부적 평균 결정 모듈(110)은 상기 입력 이미지 프레임의 원래의 상세점을 가능한 많이 보유하는 동안 인트라블락 링깅을 감소시킨다. 상기 모기 잡음 감소 작동은 모기 잡음이 체크보드 및 델타-임펄스 패턴의 혼합으로 나타나는 수평적 그리고 수직적 방향 모두에서 고 주파수 프로세스라는 지식과 상기 모기 잡음 동적 범위는 e-T1에서 e+T1의 범위 내에 배치된다는 가정에 기초한다.

도 4에서, 수정된 윈도우(350)의 픽셀값 차이 "-i"가 제한된 모듈(405)에 제공된다.

도 5의 스텝 505에서, 상기 제한 모듈(405)은 제한된 픽셀값 차이를 정의하기 위해 아래(bottom)로부터 -T1 그리고 위(top)로부터 +T1 스레쉬홀드에 의한 픽셀 값 차이를 제한한다. 이 스레쉬홀드 T1은 모기 잡음 감소를 위한 워킹(working) 동적 범위를 저장한다. 상기 제한 모듈은 제한된 픽셀 값 차이 b", d", f", h", a", c", g" 그리고 I" 의 그룹을 출력한다. 특히, 이러한 제한된 픽셀 값 차이들의 유도 수학 방정식은 다음과 같다.

단계 510에서, 상기 2D-하이패스 필터(415)는 체크보드 패턴 Ecb 의 감소값을 계산한다. 스텝 511에서, 국부 평균 결정 모듈(410)은 국부 DC 값 E_DC 를 계산한다.

도 5의 단계 515에서, 도 4의 분산 모듈(420)은 상기 제한된 픽셀값 차이 "-i"의 분산 함수로서 가중 계수 α를 계산한다. 단계 520에서, 상기 가중 계수 α는 모기 잡음 감소 값 "u"를 발생하기 위해 가중된 합을 계산하도록 체크보드 패턴 Ecb 및 국부 DC 값 E_DC의 감소된 값을 따라, 덧셈(summing) 모듈(425)에 제공된다.

분산 모듈(420)에 의해 발생된 α 값은 바람직하게 조건 0<=α<= 1을 만족시키고 그리고 상기 중앙 픽셀 e를 둘러싸는 픽셀의 근접성에 의존한다. 특히, α는 다음의 비선형 함수에 따라 분산 모듈(420)에 의해 결정된다.

"V" 는 모든 둘러싸는 픽셀의 기대 측정치이다.

β1 은 주관적 경험에 기초하여 획득되는 미리 결정된 상수의 양수 값이다. 일 실시예에서, 가능한 원래의 이미지 상세점을 유지하는 동안, 모기 잡음 값을 상당히 감소하기 위해 β1= 5 가 선택되었다. β1을 감소시키는 것은, 원 이미지의 원래 상세점을 보다 불선명하게 하는 가공을 감소시킬 수 있다.

일 실시예에서, 국부 평균 결정 모듈(410)은 일차원 필터로부터 획득된 3*3 윈도우를 위해, 국부적 평균 결정을 위해 2차원적 로우패스 필터를 포함한다.

1/4 1/2/ 1/4

다음의 임펄스 응답을 지닌다.

1/16 1/8 1/16

1/8 1/4 1/8

1/16 1/8 1/16

따라서 상기 국부 DC 값 E_DC 는 다음과 같다.

E_DC=1/2 E₁ +1/4 E₂

이 때, E₁ =Avr(b". d", f", h") 그리고 E₂=Avr(a", c", g", I") 그리고 Avr() 는 평균을 의미한다.

3*3 윈도우를 위해 체크보드 패턴 Ecb 의 값을 감소하기 위한 2-차원 하이패스 필터는 일-차원 필터로부터 획득된다.

-1/4 1/2/ -1/4

다음의 임펄스 응답을 지닌다.

-1/16 1/8 -1/16

1/8 1/4 1/8

-1/16 1/8 -1/16

따라서 국부적 DC 값 Ecb 는 다음과 같다.

Ecb =1/2 E₁ - 1/4 E₂

상기 E_DC는 도 1 에 도시된 것과 같은 모기 잡음 감소값 u를 따라 비선형 프로세싱 모듈(115)로의 출력이다. 도 1 및 6A, 6B의 상기 비선형 프로세싱 모듈(115)은 DC 차단 가공 및 순수한 수평적 또는 수직적 링깅과 마찬가지로, 상기 모기 잡음 감소 작동이 수행된 이후에 남아 있는 모기 잡음의 나머지 양을 감소시킨다. 아래에 도시될 것과 같이, 상기 비선형 프로세싱 모듈(115)은 상기 국부 DC 값 E_DC 로 수정된 픽셀값을 모기 잡음, DC 차단 가공 및 순수한 수평적 또는 수직적 링깅과 관련된 남아 있는 고 주파수 성분을 줄이도록 한다.

도 6A 는 본 발명의 일 실시예에 따라, 모기 잡음 감소값과 국부 DC 값 Δ= u - E_DC 간의 차이의 비선형 함수 Ψ(Δ)를 발생하기 위한 비선형 처리 모듈(115)을 도시한다. 도 6B 는 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 프로세싱 모듈(115)의 제한 모듈(650)을 도시한다. 도 6C는 도 6A와 관련되어 설명된 비선형 프로세싱 작동을 수행하기 위한 방법(600)의 흐름 다이어그램을 제공한다.

도 6C의 단계(660)에서, 상기 차이가 모기 잡음 감소 값 과 국부 DC 값 Δ= u - E_DC 간에서 계산된다. 단계 670에서, 동적 죽음(dead) 지역 스레쉬홀드 T_DC 는 (1) DC 차단 가공 스레쉬홀드, T₀는 또한 정적 죽음 지역 스레쉬홀드라 불린다. 그리고 (2) 입력 모기 잡음 감소값에 기초하여 계산된다. 단계 68-에서, 비선형 함수 Ψ(Δ)가 입력값이 영(0)을 향하도록 주어진다.

비선형 프로세싱 모듈(115)에 의해 적용되는 전형적인 비선형 함수 Ψ(Δ)(700)의 그래픽 도시가 도 7에 도시되었다. 비선형 함수 Ψ(Δ)(700)의 수학적 대표 식은 다음과 같다.

위의 비선형 함수는 도7에 도시된 것과 같은 T_DC에서 하드(hard) 스레쉬홀딩을 피한다. 스레쉬홀딩은 흔들림을 일으킬 수 있다. 상기 비선형 함수는 어떠한 흔 들림이라도 감소하는 것을 돕는 하드 스위치 대신에 T_DC 와 2T_DC간에서 선형 이동을 지닌다.

앞선 비선형 함수 Ψ(Δ)에서, 상기 제어 변수 T0 는 미리 결정된 스레쉬홀드이고, 비선형 함수의 정적 죽음 지역을 정의한다. 주관적인 경험들은 T0

2,....,3에서 최적 값을 보인다. 도 6b에 도시된 것과 같이, 스레쉬홀드 TDC 의 값은 상기 모기 잡음 감소 블락 γ1｜u｜의 출력에 기초하여 결정된다. 상기 변수 γ1은 조건 0<=γ1<=1을 만족시키는 가중 변수로서, 이는 이미지 내의 MPEG 가공의 감소 및 이미지 부드러움 간의 트레이드오프를 제공한다. γ1 는 예를 들어 적합성 스레쉬홀드 TDC 를 제어하는 것과 같이 MPEG 가공 적합성 감소 특징의 강도를 정의한다. 상기 γ1｜u｜값이 T0 보다 더 작은 경우,T_DC는 T₀와 같아진다. 이 수정은 부가적인 여과법 특성을 부가하며, 효율적으로 DC 차단 가공 및 이미지에 어떠한 상당한 불선명을 부가하지 않고 순수한 수평적 및 수직적 링깅을 감소시킨다. 일 실시예에서, 주관적 테스팅에 기초한 만족스런 결과를 제공하는 변수 γ1의 값은 γ1

0.5 이다.

도 1로 돌아가서, 곱셈기 블락(130)에서, 비선형 처리 모듈(115)의 출력인 비선형 함수 Ψ(Δ)의 결과는 변수 γ에 의해 곱해진다. γ는 0<=γ<=1 조건을 만족시키며 예를 들어 모기 잡음 감소값과 혼합된 국부 DC 값의 부분과 같은 MPEG 가공 정적 감소 특징의 강도를 정의한다. 사실상, γ는 국부 DC 값에 의해 정의되는 최소에서 최대의 전체 프레임의 정적 불선명도 특징을 제어하는 불선명 변수이다. 예를 들어, γ가 1.0 일 때, 출력 모듈(125)의 가공 감소값(135)은 비선형 함수 Ψ(Δ)이다. γ가 0일 때, 출력 모듈(125)의 상기 가공감소값(135)은 국부적 DC 값 E_DC 이다. γ가 0일 때 또는 0에 가까워질 때, 이미지 프레임 내의 작은 상세점들이 불선명해진다. 왜냐하면 그들은 국부적 DC 값에 같아지기 때문이다. 일 실시예에서, 만족스런 결과를 제공하는 상기 제어 변수 γ의 값은 주관적인 테스트에 기초할 때, γ= 0.8,....., 1 이다.

모기 잡음 감소 처리는 그것의 동적 범위가 스레쉬홀드 T1에 의해 정의된 값에 제한된다는 가정에 기초한다. 상기 동적 범위 측정 M 은 슬라이딩 윈도우 내의 모든 픽셀 차이 "-i"의 절대값의 함수이다. M 은 동적 범위 측정으로 특정 차이 "-i"의 영향을 고려하는 절대값 차이의 비선형 함수 F_DR()이다. 3*3 윈도우의 경우, M 은 다음과 같이 표현될 수 있다.

상기 동적 범위 측정이 상기 스레쉬홀드와 같거나 작을 때, 그것은 1의 값을 지닌다. 상기 슬라이딩 윈도우의 동적 범위 측정이 상기 스레쉬홀드를 초과할 때, 수정된 픽셀 값 출력은 다음과 같이 된다.

그곳에서 λ는 MPEG 가공 약화 성분이다. 상기 출력 수정된 픽셀값이 상기 스레쉬홀드를 초과한 이후에 즉시 0으로 감소될 때, 상기 하드 스위치 경우가 발생한다. 프레임에서 프레임으로는 가능하다. 동일한 공간 위치에서 상기 픽셀값들은 상기 스레쉬홀드보다 약간 더 작은 곳으로부터 그것보다 약간 더 큰 곳까지 변화한다. 따라서 하드 스위치의 경우, 이웃하는 프레임들 내의 동일한 위치 출력 픽셀값들은 상당히 다른 값을 지닐 것이다. 프레임에서 프레임까지 스레쉬홀더보다 약간 작고 그 후 더 커지는 것은 반복적인 패턴이다. 따라서 흔들림의 일부 레벨이 발생할 수 있다. 이 현상을 피하기 위해, 부드러운 약화 작동이 수행된다. M 이 스레쉬홀드 T1보다 작거나 같을 때, 상기 MPEG 가공 약화 요소는 1이다. M이 상기 스레쉬홀드를 초과하자마자. λ의 값은 선형적으로 감소하기 시작한다. M이 T1+T1/K 값에 도달할 때, λ는 모든 큰 값에서 0이다. K 는 선형 부드러운 이동의 가파름 계수이다.

도 8A 는 부드러운 약화 작동(800)을 수행하는 3*3 슬라이딩 윈도우에서 부드러운 약화 모듈(120)의 블락 다이어그램을 도시한다. 도 8B는 부드러운 약화 작동을 수행하기 위한 방법(800)의 흐름 다이어그램을 도시한다.

도 8B의 단계(810)에서, 상기 동적 범위 측정 M 은 위에서 설명된 것과 같이, 픽셀값 차이로부터 계산된다. 상기 비선형 함수 F_DR()은 상기 중앙 픽셀로 공간적 위치 근접성에 기초한 출력값으로 특정 픽셀차이의 영향의 양을 고려하고, 다음과 같이 표현된다.

상기 코더 픽셀 차이 a', c', g', i' 은 출력값으로 "교차" 픽셀 차이 b', d', f', h'보다 두 배 적은 영향 및 분배를 지닌다.

스텝 820에서, 상기 부드러운 계수 값 λ는 M 그리고 T1 에 기초하고 다음과 같이 계산된다.

도 8 은 주관적인 경험에 기초하여, K=1의 경우가 만족스런 결과를 제공함을 도시한다. 상기 MPEG 가공 약화 요소 λ의 출력값은 선택된 픽셀 값 e로 비선형 함수의 제한 적용을 적용한다.

도 9A 는 T1 그리고 K=1 및 K=2의 다양한 값을 위한 M의 함수로서 부드러움 계수 λ의 그래픽 도시이다.

도 8B의 단계 830에서, 상기 부드러운 약화 모듈(120)은 또한 상기 출력 모듈(125)로 입력들 중의 하나인 가우시안 잡음 약화 요소 λ1을 출력하고 계산한다. 가우시안 잡음 약화가 도1에서 스위치(145)에 의해 불가능할 때, λ1의 값은 일과 같아질 필요가 있고, 상기 출력 모듈(125) 내부의 나머지 값은 아래와 같이 수정되지 않는다. λ1의 값이 0과 같을 때, 출력 모듈(125) 내의 나머지 값은 국부 DC 값이 된다. λ1이 0과 같은 지역은 동적 범위 측정 M 및 M<=T2일 때 스레쉬홀드T2에 의해 정의된다. M<=T2 및 M>T2일 때의 경우에서 하드 스위치를 피하기 위해 MPEG 가공 약화 요소 λ로 비슷한 방법으로, 상기 부드러움 약화는 T2<= M <=2T2의 선형 이동 지역을 적용함으로써 행해진다.

따라서 λ1의 값은 다음과 같이 정해진다.

도 9B 는 T2의 다양한 값을 위해 M의 함수로서 부드러움 계수 λ1의 그래픽 표현을 도시한다.

도 1에서, 출력 모듈(125)은 비선형 함수 Ψ(Δ)의 적용을 제공하고, 모듈(130) 내에서 변수 γ에 의해 곱해지며 도 1의 MPEG 가공 감소 온/오프 스위치(140)의 제 1 입력으로 들어간다. 상기 스위치(140)의 제 2 입력은 리버스된(reversed) -E_DC를 지닌 국부 DC 값이다. 스위치(140)가 "on" 위치일 때, MPEG 가공 감소 모드가 가능하다. 스위치(140)가 "off" 위치일 때, MPEG 가공 감소 모드는 불가능하다. 상기 MPEG 가공 감소 모드가 가능할 때, 상기 출력 모듈(125)로 입력값은 γΨ(Δ)이고, 상기 MPEG 가공 감소 모드가 불가능 할 때, 상기 입력값은 -E_DC이다.

도 10 은 도 1의 출력 모듈(125)에 의해 수행되는 방법(1000)의 흐름 다이어그램을 도시한다. 스텝(1010)에서, 스위치(140)로부터 입력값(134)은 입력값(133), 즉 가우시안 잡음 약화 요소 λ1 에 의해 곱해진다. 스텝(1020)에서, 상기 결과는 값(135)을 계산하기 위해 입력 신호(132), 즉, 국부 DC값에 부가된다. MPEG 가공 감소 모드 및 가우시안 잡음 모드 모두가 가능할 때, 상기 값(135)은 다음과 같아 진다.

MPEG 가공 감소 모드가 불가능하고 그리고 가우시안 잡음 감소 모드가 가능할 때, 상기 값(135)은 다음과 같다.

상기 MPEG 가공 감소 모드 및 가우시안 잡음 감소 모두가 모두 불가능할 때, λ1 =1 이고 그리고 상기 값(135)은 다음과 같다.

MPEG 가공 감소 모드가 가능할 때, 그리고 상기 가우시안 잡음 감소 모드가 불가능할 때, 상기 값(135)은 다음과 같다.

스텝(1030)에서, 상기 값(135)은 동적 범위 측정 M과 관련된 가공 감소의 적용성을 제어하기 위해, MPEG 가공 약화 요소 λ, 즉, 값(104)에 의해 곱해진다. 스텝(1040)에서, 상기 결과는 출력 수정된 픽셀값

을 계산하기 위해 입력 픽셀 e의 값에 부가된다. 따라서

여기서 설명된 장치들을 포함하는 본 발명의 실시예들은 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 그들의 조합에서 구현될 수 있다. 본 발명의 장치 실시 예들은 프로그램형 프로세서에 의한 실행을 위해 기계-판독형 저장장치 내에서 구체화되는 컴퓨터 프로그램 상품에서 구현될 수 있다. 그리고 본 발명의 방법들은 입력 데이터 상에서 작동하고 출력을 발생함으로써 본 발명의 기능을 수행하는 명령의 프로그램을 수행하는 프로그램형 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 데이터 및 명령들을 수신하기 위해 결합된 하나 이상의 프로그램형 프로세서를 포함하고 그리고 하나 이상의 입력 장치 그리고 하나 이상의 출력 장치에서 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 명령을 전송하는 프로그램형 시스템 상에서 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에서 구현될 수 있다. 각 컴퓨터 프로그램은 하이-레벨 절차 또는 객체-지향성 프로그래밍 언어에서 또는 원하는 경우 어셈블리 또는 기계어에서 구현될 수 있고, 어느 경우이던지, 상기 언어는 컴파일 되거나 또는 인터프릿된 언어가 될 수 있다.

적합한 프로세서들은, 실시예에 따라, 일반적이고 특별한 목적의 마이크로프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 ROM 및/또는 RAM으로부터 명령 및 데이터를 수신할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터 파일들을 저장하기 위해 하나 이상의 대용량 저장 장치를 포함하고, 그러한 장치들은 내부 하드 디스크 및 제거형 디스크와 같은 마그네틱 디스크, 마그네토-광학 디스크, 그리고 광학 디스크 들을 포함한다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 명백히 구체화하기에 적합한 저장 장치들은 EPROM, EEPROM, 그리고 플래쉬 메모리 장치, 내부 하드 디스크 및 제거형 디스크와 같은 마그네틱 디스크, 마그네토-광학 디스크, 그리고 CD-ROM 디스크와 같은 반도체 메모리 장치의 형태로, 비-휘발성 메모리의 모든 형태들을 포 함한다. 앞의 것 중 어느 것이던지, ASIC에 통합되거나 또는 그것으로 보완될 수 있다.

가우시안 잡음이 있거나 또는 없는 경우의 비디오 신호에서 이미지 프레임의 컨텐트에 관한 블락 경계 또는 다른 정보에 대한 정보 없이도 효율적인 MPEG 압축의 내용에서 중간 및 더 높은 압축 비율에서 발생하는 가공을 감소하기 위한 기술이다.

Claims

비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법으로서, 상기 방법은,

상기 이미지 프레임의 윈도우를 제공하는 단계로서, 상기 윈도우는 다수의 픽셀값들을 포함하는, 상기 이미지 프레임의 윈도우를 제공하는 단계;

픽셀값 차이들의 수정된 윈도우를 정의하기 위해 상기 윈도우 내의 상기 픽셀값들로부터 픽셀값들 중의 선택된 하나를 공제하는 단계;

상기 픽셀값 차이의 국부 평균 값 E_DC 을 계산하는 단계;

상기 픽셀 값 차이에 기초한 모기 잡음 감소값 u 을 계산하는 단계;

상기 픽셀 값 차이의 동적 범위 측정의 함수로서 가공 약화 요소 λ 를 계산하는 단계; 및

수정된 픽셀값을 발생하기 위해, 상기 선택된 픽셀 및 상기 가공 약화 요소 λ 를 적용하여 상기 모기 잡음 감소값 u 및 상기 국부 평균값 E_DC 의 가중 합을 계산하는 단계를 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 방법은 스레쉬홀드에 의해 수정된 윈도우 내의 픽셀값 차이들을 제한하는 단계를 더 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소값 u 을 계산하는 단계는,

체크보드 패턴과 관련된 감소값 을 계산하는 단계;

상기 픽셀값 차이의 분산 함수로서 가중 계수를 계산하는 단계; 및

상기 모기 잡음 감소값 u 을 정의하기 위해 가중 계수를 적용하여 상기 감소값 및 상기 국부 평균값 E_DC 의 가중된 합을 계산하는 단계를 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 국부 평균값 E_DC 을 계산하는 단계는,

픽셀값 차이로 2D 로우패스 필터를 적용하는 단계를 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 선택된 픽셀값은 상기 윈도우의 중앙 픽셀인, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 윈도우는 n*n 픽셀 윈도우인, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 6 항에 있어서,

n은 작은 홀수인, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 7 항에 있어서,

n=3 인, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
비디오 신호의 이미지 프레임에서 모기 잡음을 감소하기 위한 장치로서, 상기 장치는,

상기 이미지 프레임의 윈도우를 제공하기 위해 구현된 윈도윙 모듈로서, 상기 윈도우는 다수의 픽셀값들을 포함하는, 상기 윈도윙 모듈;

픽셀 값 차이의 수정된 윈도우를 정의하기 위해 윈도우 내에서 상기 픽셀값들로부터 픽셀값들 중의 선택된 하나를 공제하기 위해 설정된 공제 모듈;

픽셀 값 차이에 기초한 국부 평균값 E_DC 을 계산하기 위해 구현된 국부 평균 결정 모듈;

모기 잡음 감소값 u 을 발생하기 위해 상기 수정된 윈도우 내에서 상기 픽셀값 차이에 기초한 모기 잡음 감소 작동을 수행하도록 구성된 모기 잡음 감소 모듈;

상기 픽셀값 차이의 동적 범위 측정의 함수로서 가공 약화 요소 λ 를 계산하도록 구성된 부드러움 약화 모듈; 및

수정된 픽셀값을 발생하기 위해, 상기 선택된 픽셀 값 및 상기 가공 약화 요소 λ 를 적용하여 상기 모기 잡음 감소값 u 및 상기 국부 평균값 E_DC 의 가중 합을 계산하도록 설정된, 출력 모듈을 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임에서 모기 잡음을 감소하기 위한 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소 모듈은,

스레쉬홀드까지 상기 수정된 윈도우 내의 픽셀값 차이를 제한하기 위해 설정된 제한 모듈을 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임에서 모기 잡음을 감소하기 위한 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소 모듈은,

체크보드 패턴과 관련된 값 감소값을 계산하기 위해 설정된 하이패스 필터,

상기 제한된 픽셀값 차이의 분산의 함수로서 가중 계수를 계산하기 위해 설정된 분산 모듈; 및

상기 모기 잡음 감소값 u 을 정의하기 위해, 상기 가중 계수를 적용하여 상기 국부 평균값 E_DC 및 감소값의 가중 합을 계산하기 위해 설정된 덧셈 모듈을 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임에서 모기 잡음을 감소하기 위한 장치.
실행될 때 컴퓨터로 하여금 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소하는 방법을 수행하게 하는 인스트럭션이 저장된 컴퓨터 판독형 저장 매체에 있어서, 상기 방법은

상기 이미지 프레임의 윈도우를 제공하는 단계로서, 상기 윈도우는 다수의 픽셀값들을 포함하는, 상기 이미지 프레임의 윈도우를 제공하는 단계;

픽셀값 차이의 수정된 윈도우를 정의하기 위해 윈도우 내의 픽셀값들로부터 픽셀값들 중의 선택된 하나를 공제하는 단계;

상기 픽셀값 차이에 기초한 국부 평균값 E_DC 을 계산하는 단계;

상기 픽셀값 차이에 기초한 모기 잡음 감소값 u 을 계산하는 단계;

상기 픽셀값 차이의 동적 범위 측정의 함수로서 가공 약화 요소 λ 를 계산하는 단계; 및

수정된 픽셀값을 발생하기 위해, 상기 가공 약화 요소 λ 와 선택된 픽셀값을 적용하여 상기 모기 잡음 감소값 u 및 상기 국부 평균값 E_DC 의 가중 합을 계산하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 방법은, 스레쉬홀드까지 상기 수정된 윈도우 내의 픽셀값 차이를 제한하는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소값 u 을 계산하는 단계는,

체크보드 패턴과 관련된 감소값을 계산하는 단계;

상기 픽셀값 차이의 분산 함수로서 가중 계수를 계산하는 단계; 및

상기 모기 잡음 감소값 u 을 정의하기 위해 가중 계수를 적용하여 감소값 및 국부 평균값 E_DC 의 가중 합을 계산하는 단계들을 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 국부 평균값 E_DC 을 계산하는 단계는,

2D 로우패스 필터를 픽셀값 차이에 적용하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 선택된 픽셀값은 상기 윈도우의 중앙 픽셀인, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 윈도우는 픽셀의 n*n 윈도우인, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 17 항에 있어서,

n 은 작은 홀수인, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 18 항에 있어서,

n=3인, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 1 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소값 u 을 계산하는 단계는,

감소값 Ecb 을 발생시키기 위해 픽셀값 차이의 상기 수정된 윈도우 내의 상기 픽셀값 차이에 하이패스 필터를 적용하는 단계;

상기 픽셀 값 차이의 상기 수정된 윈도우 내의 상기 픽셀 값 차이의 분산 함수로서 가중 계수 α 를 계산하는 단계; 및

모기 잡음 감소값 u 을 정의하기 위해 상기 가중 요소 α 를 곱한 상기 감소값 Ecb 과 상기 국부 평균값 E_DC의 가중 합을 다음 관계

u=αEcb + α(1-E_DC)

에 따라 계산하는 단계를 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소값 u 과 상기 국부 평균값 E_DC의 차이의 비선형 함수 Ψ(u - E_DC) 를 발생시키는 것을 더 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 21 항에 있어서,

상기 수정된 픽셀값을 발생하기 위해, 상기 선택된 픽셀 및 상기 가공 약화 요소 λ 를 적용하여 상기 모기 잡음 감소값 u 및 상기 국부 평균값 E_DC 의 가중 합을 계산하는 단계는,

Ψ(u - E_DC) 에 상기 국부 평균값 E_DC 을 더하는 단계;

상기 국부 평균값 E_DC 및 Ψ(u - E_DC) 의 합에 상기 가공 약화 요소 λ 를 곱하는 단계; 및

상기 국부 평균값 E_DC 및 Ψ(u - E_DC) 의 합에 상기 가공 약화 요소 λ 를 곱한 것에 상기 픽셀값들 중의 선택된 하나를 더하는 단계를 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임 내의 모기 잡음을 감소시키는 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소 모듈은,

픽셀값 차이의 수정된 윈도우 내의 픽셀값 차이에 적용할 때 감소값 Ecb 을 발생시키도록 구성된 하이패스 필터;

픽셀 값 차이의 수정된 윈도우 내의 픽셀 값 차이의 분산 함수로서 가중 계수 α 를 계산하도록 구성된 분산 모듈; 및

모기 잡음 감소값 u 을 정의하기 위해 상기 감소 값 Ecb 과 상기 국부 평균값 E_DC의 가중 합을 다음 관계

u=αEcb + α(1-E_DC)

에 따라 계산하도록 구성된 덧셈 모듈을 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임에서 모기 잡음을 감소하기 위한 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소값 u 과 상기 국부 평균값 E_DC의 차이의 비선형 함수 Ψ(u - E_DC) 를 발생시키도록 구성된 비선형 프로세싱 모듈을 더 포함하는, 비디오 신호의 이미지 프레임에서 모기 잡음을 감소하기 위한 장치.
제 24 항에 있어서,

상기 수정된 픽셀값을 발생하기 위해, 상기 선택된 픽셀 값 및 상기 가공 약화 요소 λ 를 적용하여 상기 모기 잡음 감소값 u 및 상기 국부 평균값 E_DC 의 가중 합을 계산하도록 구성된 상기 출력모듈은,

Ψ(u - E_DC) 에 상기 국부 평균값 E_DC 을 더하고;

상기 국부 평균값 E_DC 및 Ψ(u - E_DC) 의 합에 상기 가공 약화 요소 λ 를 곱하고; 그리고

상기 국부 평균값 E_DC 및 Ψ(u - E_DC) 의 합에 상기 가공 약화 요소 λ 를 곱한 것에 상기 픽셀값들 중의 선택된 하나를 더하는, 비디오 신호의 이미지 프레임에서 모기 잡음을 감소하기 위한 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 이미지 프레임의 윈도우를 제공하는 단계는,

이미지 프레임의 윈도우를 발생시키기 위해 비디오 신호의 이미지 프레임을 세분하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 12 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소값을 계산하는 단계는,

감소값 Ecb 을 발생시키도록 구성된 하이패스 필터를 픽셀값 차이의 수정된 윈도우에 적용하는 단계;

픽셀 값 차이의 수정된 윈도우 내의 픽셀 값 차이의 분산 함수로서 가중 계수 α 를 계산하는 단계; 및

모기 잡음 감소값 u 을 정의하기 위해 상기 감소 값 Ecb 과 상기 국부 평균값 E_DC의 가중 합을 다음 관계

u=αEcb + α(1-E_DC)

에 따라 계산하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 27 항에 있어서,

상기 모기 잡음 감소값 u 과 상기 국부 평균값 E_DC의 차이의 비선형 함수 Ψ(u - E_DC) 를 발생시키는 단계를 더 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.
제 28 항에 있어서,

수정된 픽셀값을 발생하기 위해, 상기 가공 약화 요소 λ 와 선택된 픽셀값을 적용하여 상기 모기 잡음 감소값 u 및 상기 국부 평균값 E_DC 의 가중 합을 계산하는 단계는,

Ψ(u - E_DC) 에 상기 국부 평균값 E_DC 을 더하는 단계;

상기 국부 평균값 E_DC 및 Ψ(u - E_DC) 의 합에 상기 가공 약화 요소 λ 를 곱하는 단계; 및

상기 국부 평균값 E_DC 및 Ψ(u - E_DC) 의 합에 상기 가공 약화 요소 λ 를 곱한 것에 상기 픽셀값들 중의 선택된 하나를 더하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독형 저장 매체.