KR101133520B1 - Color noise reduction method and device - Google Patents

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KR101133520B1
KR101133520B1 KR1020110000157A KR20110000157A KR101133520B1 KR 101133520 B1 KR101133520 B1 KR 101133520B1 KR 1020110000157 A KR1020110000157 A KR 1020110000157A KR 20110000157 A KR20110000157 A KR 20110000157A KR 101133520 B1 KR101133520 B1 KR 101133520B1
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KR
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noise
color
color difference
image
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KR1020110000157A
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Inventor
이호영
한광수
김범용
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엠텍비젼 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A device for removing color noise and a method thereof are provided to compensate for the difference between the current frame image and the previous frame image by motion compensation. CONSTITUTION: A global noise removing unit(130) acquires a global noise removed image by estimating a color difference signal value for each pixel based on a block unit average value of the previous frame. A local noise removing unit(150) acquires a local noise removed image by using a magnetic component mask. A result combining unit(160) mixes the global noise removed image and the local noise removed image in a ratio corresponding to a weighted value.

Description

색 노이즈 제거 방법 및 장치{Color noise reduction method and device}Color noise reduction method and device

본 발명은 노이즈 레벨을 이용한 3차원적인 색 노이즈 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for removing three-dimensional color noise using a noise level.

이미지 센서는 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자이다. 이 중에서 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 씨모스(Complementary MOS; 이하 CMOS라 함) 이미지 센서는 제어회로 및 신호처리회로를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소 수만큼의 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 순차적으로 화소의 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다. An image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. Among these, a charge coupled device (CCD) is a device in which charge carriers are stored and transported in a capacitor while individual metal-oxide-silicon (MOS) capacitors are located in close proximity to each other. Complementary MOS (CMOS) image sensor uses CMOS technology that uses a control circuit and a signal processing circuit as a peripheral circuit to make as many MOS transistors as the number of pixels, and sequentially detects the output of the pixels using the same. A device employing a switching method.

이러한 이미지 센서를 구비한 휴대용 장치(예를 들어, 디지털 카메라, 이동 통신 단말기 등)가 개발되어 판매되고 있다. 이미지 센서는 화소(pixel)들 또는 포토사이트(photosite)들로 불리는 작은 감광 다이오드들의 어레이로서 구성된다. 화소들 자체는 보통 광으로부터 컬러를 추출하지 않으며, 넓은 스펙트럼 밴드로부터의 광자들을 전자들로 변환할 뿐이다. 단일 센서를 가지고 컬러 이미지들을 기록하기 위해서, 센서는 상이한 화소들이 상이한 컬러 조명을 수신하도록 필터링된다. 이러한 타입의 센서는 컬러 필터 어레이(Color Filter Array)로 알려져 있다. 상이한 컬러 필터들이 센서를 가로질러 미리 정의된 패턴으로 배열된다.Portable devices (such as digital cameras, mobile communication terminals, etc.) equipped with such image sensors have been developed and sold. The image sensor is configured as an array of small photosensitive diodes called pixels or photosites. The pixels themselves usually do not extract color from light, but only convert photons from a broad spectral band into electrons. In order to record color images with a single sensor, the sensor is filtered so that different pixels receive different color illumination. This type of sensor is known as a color filter array. Different color filters are arranged in a predefined pattern across the sensor.

이미지 센서로부터 제공된 이미지 데이터는 이미지 신호 처리 장치를 통해 색 보간, 휘도 처리, 색채 처리, 색 포맷 변환 등의 다양한 신호 처리를 거쳐 휘도 신호 및 색 신호로 출력된다. The image data provided from the image sensor is output as a luminance signal and a color signal through various signal processing such as color interpolation, luminance processing, color processing, and color format conversion through an image signal processing apparatus.

이와 같이 생성되는 색 신호는 디지털 신호 처리에 따른 노이즈를 포함하고 있는 바, 색 신호에 포함된 노이즈를 제거하는 방법이 필요한 실정이다. Since the color signal generated as described above includes noise according to digital signal processing, there is a need for a method of removing noise included in the color signal.

도 1은 종래 색 노이즈 제거 방법에 사용되는 입력 마스크를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating an input mask used in a conventional method of removing color noise.

도 1을 참조하면, 3x7 마스크 입력 중 중심 화소인 C24를 중심으로, 3x3, 3x5, 3x7 구조를 만들고 각각의 중간값 Cm1, Cm2, Cm3를 사용하여 색 노이즈를 제거하였다. Referring to FIG. 1, 3x3, 3x5, and 3x7 structures are formed around a center pixel C24 among 3x7 mask inputs, and color noises are removed by using respective median values Cm1, Cm2, and Cm3.

하지만 색 노이즈는 특정 영역에서 밴드(band) 형태로 존재하고 있어 마스크의 크기가 커야 하는데, 종래 방법에 의할 때 사용된 3x7 마스크의 크기보다 큰 색 노이즈가 발생한 경우 그 제거가 어려운 문제점이 있다. However, since the color noise exists in a band form in a specific area, the size of the mask should be large. If color noise larger than the size of the 3x7 mask used by the conventional method occurs, it is difficult to remove the color noise.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

본 발명은 이전 프레임 영상의 전체적인 색 정보를 이용하여 실시간으로 입력 마스크 단위의 색 노이즈를 제거하고, 움직임 보상(motion compensation)을 통해 이전 프레임 영상과 현재 프레임 영상의 차이를 보정할 수 있는 색 노이즈 제거 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention removes the color noise of the input mask unit in real time by using the overall color information of the previous frame image, and removes the color noise capable of correcting the difference between the previous frame image and the current frame image through motion compensation. To provide a method and apparatus.

또한, 본 발명은 보정된 영상의 전체적인 색 정보를 참고하여 마스크 단위의 색 노이즈 제거 영상과의 조합 과정을 통해 작은 영역은 물론 넓은 영역의 색 노이즈도 효과적으로 제거하는 것이 가능한 색 노이즈 제거 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention also provides a method and apparatus for removing color noise that can effectively remove color noise in a large area as well as a small area by combining a color noise removing image in a mask unit by referring to the overall color information of the corrected image. It is to provide.

또한, 본 발명은 노이즈 레벨을 계산하여 노이즈 레벨에 상응하는 가중치를 주고 사용자가 조정 가능한 변수를 통해 색 노이즈 제거 강도를 조절할 수 있는 색 노이즈 제거 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a color noise removal method and apparatus that can calculate the noise level to give a weight corresponding to the noise level and the user can adjust the color noise removal intensity through an adjustable variable.

또한, 본 발명은 이전 프레임 영상의 밝기 정보를 이용함으로써 암부의 색 노이즈를 다른 밝기 영역보다 강하게 제거할 수 있는 색 노이즈 제거 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for removing color noise, which can remove color noise of a dark portion more strongly than other brightness regions by using brightness information of a previous frame image.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 입력 영상의 색 노이즈를 제거하는 장치로서, 이전 프레임에 대한 블록 단위 평균값을 이용하여 각 화소의 색차 신호값을 예측하여 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 글로벌 노이즈 제거부; 상기 현재 프레임 중 소정 크기의 입력 마스크 중 중심 화소에 상응하는 자기 성분만을 분리한 자기 성분 마스크를 사용하여 로컬 노이즈 제거 영상을 획득하는 로컬 노이즈 제거부; 및 상기 글로벌 노이즈 제거 영상과 상기 로컬 노이즈 제거 영상을 가중치에 상응하는 비율로 혼합하여 색 노이즈 제거를 수행하는 결과 조합부를 포함하는 색 노이즈 제거 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, an apparatus for removing color noise of an input image, the apparatus comprising: a global noise remover configured to predict a color difference signal value of each pixel by using a block unit average value of a previous frame to obtain a global noise remove image; A local noise removing unit configured to obtain a local noise removing image by using a magnetic component mask obtained by separating only a magnetic component corresponding to a center pixel among input masks having a predetermined size among the current frames; And a result combination unit configured to perform color noise removal by mixing the global noise removal image and the local noise removal image at a ratio corresponding to a weight.

상기 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 움직임 벡터를 예측하고, 상기 글로벌 노이즈 제거 영상에 상기 움직임 벡터를 적용하여 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 움직임 보상부를 더 포함하되, 상기 결과 조합부는 상기 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 상기 로컬 노이즈 제거 영상과 혼합할 수 있다.And a motion compensator for predicting a motion vector between the previous frame and the current frame, and obtaining a motion compensated global noise canceled image by applying the motion vector to the global noise canceled image. The global noise canceled image may be mixed with the local noise canceled image.

상기 글로벌 노이즈 제거부는 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점에 대한 상기 블록 단위 평균값을 메모리로부터 독출하고 바이리니어 보간법을 이용하여 상기 위치에서의 상기 색차 신호값을 예측할 수 있다. 상기 글로벌 노이즈 제거부는 상기 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 상기 결과 조합부에서의 혼합 비율의 결정 기준이 되는 색상 차이값을 계산할 수 있다.The global noise remover may read the block unit average value of four block center points adjacent to the pixel position from a memory and predict the color difference signal value at the position by using bilinear interpolation. The global noise remover may calculate a color difference value that is a determination criterion of the mixing ratio in the result combination unit by using a difference between a block unit average value of the four block center points and the predicted color difference signal value.

상기 움직임 보상부는 상기 현재 프레임의 소정 위치에서의 블록 단위 평균값과 상기 이전 프레임의 동일 위치에서의 블록 단위 평균값의 차이로부터 프레임 움직임 벡터 예측값을 계산하고, 상기 색차 신호값 및 상기 색상 차이값에 상기 프레임 움직임 벡터 예측값을 적용하여 움직임 보상을 수행할 수 있다.The motion compensator calculates a frame motion vector prediction value from a difference between a block unit average value at a predetermined position of the current frame and a block unit average value at the same position of the previous frame, and calculates the frame difference vector value and the color difference value to the frame. Motion compensation may be performed by applying a motion vector prediction value.

상기 로컬 노이즈 제거부는, 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소의 색차 신호에 대하여 윤곽선 보존 노이즈 제거를 수행하는 윤곽선 보존 노이즈 제거부와; 상기 자기 성분 마스크 중 중심 화소를 포함하는 일부 화소로 이루어진 중심 마스크의 색차 신호를 이용하여 백점/흑점 보정을 수행하는 백점/흑점 보정부와; 상기 윤곽선 보존 노이즈 제거부에서 수행된 결과인 윤곽선 보존 노이즈 제거값과 상기 백점/흑점 보정부에서 수행된 결과인 백점/흑점 보정값을 혼합하여 로컬 노이즈 제거값을 계산하는 로컬 노이즈 제거값 계산부를 포함할 수 있다.The local noise canceling unit may include a contour preserving noise removing unit configured to perform contour preserving noise removal on a color difference signal of a pixel belonging to the magnetic component mask; A white point / black point corrector for performing white point / black point correction by using a color difference signal of a center mask including some pixels among the magnetic component masks; A local noise removal value calculator configured to calculate a local noise removal value by mixing the contour preservation noise removal value that is a result of the contour preservation noise removal unit and the white point / black point correction value that is a result of the white point / black point correction unit; can do.

상기 윤곽선 보존 노이즈 제거부는 양방향 필터링을 통해 상기 중심 화소와 비슷한 값을 가지는 주변 화소에 대하여 가중치를 두면서 상기 윤곽선 보존 노이즈 제거값을 획득할 수 있다. 상기 백점/흑점 보정부는 상기 중심 마스크의 주변 화소와 중심 화소의 화소값 차이를 오름차순 정렬한 후 소정 개수의 작은 값들을 평균하여 상기 백점/흑점 보정값을 산출할 수 있다. The contour preservation noise removal unit may obtain the contour preservation noise removal value by weighting the surrounding pixels having a value similar to that of the center pixel through bidirectional filtering. The white point / black point correcting unit may calculate the white point / black point correction value by arranging the difference between pixel values of the center pixel and the center pixel in ascending order and averaging a predetermined number of small values.

상기 로컬 노이즈 제거부는 상기 움직임 보상된 글로벌 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 상기 결과 조합부에서 혼합 비율의 결정 기준이 되는 노이즈 레벨 예측값을 계산하는 노이즈 레벨 예측부를 더 포함할 수 있다.The local noise removing unit averages a difference between a pixel value corresponding to a center pixel of the magnetic component mask and a color difference signal value of pixels belonging to the magnetic component mask among the motion compensated global removal images, and then adjusts the ratio of the mixing ratio in the result combination unit. The apparatus may further include a noise level predictor configured to calculate a noise level predicted value as a determination criterion.

상기 가중치는 상기 현재 프레임의 휘도 신호의 크기에 따라 가변되는 색 노이즈 제거 강도와, 상기 움직임 보상부에 의해 계산된 제1 기준값과, 상기 로컬 노이즈 제거부에 의해 계산된 제2 기준값을 이용하여 계산될 수 있다.The weight is calculated by using a color noise removal intensity that varies according to the magnitude of the luminance signal of the current frame, a first reference value calculated by the motion compensation unit, and a second reference value calculated by the local noise removal unit. Can be.

상기 제1 기준값은 상기 글로벌 노이즈 제거부에서 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 계산되고, 상기 움직임 보상부에 의해 움직임 보상된 색상 차이값이고, 상기 제2 기준값은 상기 로컬 노이즈 제거부에서 상기 움직임 보상된 글로벌 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 계산한 노이즈 레벨 예측값일 수 있다.The first reference value is calculated using the difference between the block unit average value of the four block center points adjacent to the pixel position in the global noise removing unit and the predicted color difference signal value, and the motion compensation unit compensates for the motion. The second reference value is the color difference value of the pixel value corresponding to the center pixel of the magnetic component mask and the color difference signal value of the pixels belonging to the magnetic component mask in the motion compensated global removal image. The noise level may be calculated by averaging the difference.

상기 현재 프레임의 색차 신호를 입력받아 소정 크기의 블록별로 상기 블록에 속하는 화소들의 색차 신호값의 평균을 상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값으로 메모리에 저장하는 블록 평균 계산부를 더 포함하되, 상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값은 다음 프레임에 대한 색 노이즈 제거 시 사용될 수 있다.The apparatus may further include a block average calculator configured to receive the color difference signal of the current frame and store the average of color difference signal values of pixels belonging to the block for each block having a predetermined size in a memory as a block unit average value of the current frame. The block average value may be used to remove color noise for the next frame.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 색 노이즈 제거 장치에서 입력 영상의 색 노이즈를 제거하는 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공한다. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a method of removing color noise of an input image in a color noise removing apparatus and a recording medium on which a program for performing the same are recorded are provided.

일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 방법은, (a) 이전 프레임에 대한 블록 단위 평균값을 이용하여 각 화소의 색차 신호값을 예측하여 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 단계; (b) 상기 현재 프레임 중 소정 크기의 입력 마스크 중 중심 화소에 상응하는 자기 성분만을 분리한 자기 성분 마스크를 사용하여 로컬 노이즈 제거 영상을 획득하는 단계; 및 (c) 상기 글로벌 노이즈 제거 영상과 상기 로컬 노이즈 제거 영상을 가중치에 상응하는 비율로 혼합하여 색 노이즈 제거를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, there is provided a color noise removing method comprising: (a) obtaining a global noise removing image by predicting a color difference signal value of each pixel by using a block unit average value of a previous frame; (b) obtaining a local noise removing image by using a magnetic component mask obtained by separating only magnetic components corresponding to a center pixel among input masks having a predetermined size among the current frames; And (c) mixing the global noise removing image and the local noise removing image at a ratio corresponding to a weight to perform color noise removing.

(a1) 상기 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 움직임 벡터를 예측하고, 상기 글로벌 노이즈 제거 영상에 상기 움직임 벡터를 적용하여 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 단계를 더 포함하되, 상기 단계 (c)는 상기 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상과 상기 로컬 노이즈 제거 영상을 혼합할 수 있다. (a1) predicting a motion vector between the previous frame and the current frame, and applying the motion vector to the global noise canceled image to obtain a motion compensated global noise canceled image, the step (c) May mix the motion compensated global noise canceled image and the local noise canceled image.

상기 단계 (a)는 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점에 대한 상기 블록 단위 평균값을 메모리로부터 독출하고 바이리니어 보간법을 이용하여 상기 위치에서의 상기 색차 신호값을 예측할 수 있다. 상기 단계 (a)는 상기 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 상기 단계 (c)에서의 혼합 비율의 결정 기준이 되는 색상 차이값을 계산할 수 있다.In the step (a), the block unit average value of four block center points adjacent to the pixel position may be read from a memory, and the color difference signal value at the position may be predicted using bilinear interpolation. Step (a) may calculate a color difference value which is a determination standard of the mixing ratio in step (c) by using the difference between the block unit average value of the four block center points and the predicted color difference signal value.

상기 단계 (a1)는 상기 현재 프레임의 소정 위치에서의 블록 단위 평균값과 상기 이전 프레임의 동일 위치에서의 블록 단위 평균값의 차이로부터 프레임 움직임 벡터 예측값을 계산하고, 상기 색차 신호값 및 상기 색상 차이값에 상기 프레임 움직임 벡터 예측값을 적용하여 움직임 보상을 수행할 수 있다. In the step (a1), a frame motion vector prediction value is calculated from a difference between a block unit mean value at a predetermined position of the current frame and a block unit mean value at the same position of the previous frame, and the color difference signal value and the color difference value are calculated. Motion compensation may be performed by applying the frame motion vector prediction value.

상기 단계 (b)는, (b1) 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소의 색차 신호에 대하여 윤곽선 보존 노이즈 제거를 수행하는 단계와; (b2) 상기 자기 성분 마스크 중 중심 화소를 포함하는 일부 화소로 이루어진 중심 마스크의 색차 신호를 이용하여 백점/흑점 보정을 수행하는 단계와; (b3) 상기 단계 (b1)에서 수행된 결과인 윤곽선 보존 노이즈 제거값과 상기 단게 (b2)에서 수행된 결과인 백점/흑점 보정값을 혼합하여 로컬 노이즈 제거값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. The step (b) comprises: (b1) performing contour preservation noise cancellation on the color difference signal of the pixel belonging to the magnetic component mask; (b2) performing white point / black point correction by using a color difference signal of a center mask including some pixels among the magnetic component masks; (b3) calculating a local noise removal value by mixing the contour preservation noise removal value that is the result of the step (b1) and the white point / black point correction value that is the result of the step (b2). .

상기 단계 (b1)은 양방향 필터링을 통해 상기 중심 화소와 비슷한 값을 가지는 주변 화소에 대하여 가중치를 두면서 상기 윤곽선 보존 노이즈 제거값을 획득할 수 있다. 상기 단계 (b2)는 상기 중심 마스크의 주변 화소와 중심 화소의 화소값 차이를 오름차순 정렬한 후 소정 개수의 작은 값들을 평균하여 상기 백점/흑점 보정값을 산출할 수 있다.In the step (b1), the contour preservation noise removal value may be obtained by weighting the surrounding pixels having a value similar to that of the center pixel through bidirectional filtering. The step (b2) may calculate the white point / black point correction value by arranging the difference between pixel values of the center pixel and the center pixel in ascending order, and then averaging a predetermined number of small values.

상기 단계 (b)는 상기 움직임 보상된 글로벌 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 상기 단계 (c)에서의 혼합 비율의 결정 기준이 되는 노이즈 레벨 예측값을 계산할 수 있다. In the step (c), the step (b) is performed by averaging the difference between the pixel value corresponding to the center pixel of the magnetic component mask and the color difference signal value of the pixels belonging to the magnetic component mask among the motion compensated global removal images. The noise level prediction value used as a determination criterion of the mixing ratio can be calculated.

상기 가중치는 상기 현재 프레임의 휘도 신호의 크기에 따라 가변되는 색 노이즈 제거 강도와, 상기 움직임 보상부에 의해 계산된 제1 기준값과, 상기 로컬 노이즈 제거부에 의해 계산된 제2 기준값을 이용하여 계산될 수 있다.The weight is calculated by using a color noise removal intensity that varies according to the magnitude of the luminance signal of the current frame, a first reference value calculated by the motion compensation unit, and a second reference value calculated by the local noise removal unit. Can be.

상기 제1 기준값은 상기 단계 (a)에서 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 계산되고, 상기 단계 (a1)에서 움직임 보상된 색상 차이값이고, 상기 제2 기준값은 상기 단계 (b)에서 상기 움직임 보상된 글로벌 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 계산한 노이즈 레벨 예측값일 수 있다. The first reference value is calculated using the difference between the block unit average value of the four block center points adjacent to the pixel position in step (a) and the predicted color difference signal value, and the motion compensation in step (a1). The second reference value is a color difference value of the pixel value corresponding to the center pixel of the magnetic component mask and the color difference signal value of the pixels belonging to the magnetic component mask in the motion compensated global removal image in step (b). The noise level may be calculated by averaging the difference.

상기 현재 프레임의 색차 신호를 입력받아 소정 크기의 블록별로 상기 블록에 속하는 화소들의 색차 신호값의 평균을 상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값으로 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하되, 상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값은 다음 프레임에 대한 색 노이즈 제거 시 사용될 수 있다.Receiving the color difference signal of the current frame and storing the average of the color difference signal values of pixels belonging to the block for each block having a predetermined size as a block unit average value of the current frame, in a block unit of the current frame. The average value can be used to remove color noise for the next frame.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 이전 프레임 영상의 전체적인 색 정보를 이용하여 실시간으로 입력 마스크 단위의 색 노이즈를 제거하고, 움직임 보상을 통해 이전 프레임 영상과 현재 프레임 영상의 차이를 보정할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, color noise in an input mask unit may be removed in real time by using the overall color information of the previous frame image, and the difference between the previous frame image and the current frame image may be corrected through motion compensation.

또한, 보정된 영상의 전체적인 색 정보를 참고하여 마스크 단위의 색 노이즈 제거 영상과의 조합 과정을 통해 작은 영역은 물론 넓은 영역의 색 노이즈도 효과적으로 제거하는 것이 가능하다. In addition, it is possible to effectively remove color noise in a large area as well as a small area by combining the color noise removing image in a mask unit by referring to the overall color information of the corrected image.

또한, 노이즈 레벨을 계산하여 노이즈 레벨에 상응하는 가중치를 주고 사용자가 조정 가능한 변수를 통해 색 노이즈 제거 강도를 조절할 수 있다. In addition, the noise level may be calculated to give a weight corresponding to the noise level, and the color noise removal intensity may be adjusted through a user adjustable variable.

또한, 이전 프레임 영상의 밝기 정보를 이용함으로써 암부의 색 노이즈를 다른 밝기 영역보다 강하게 제거할 수 있다.
Also, by using the brightness information of the previous frame image, color noise of the dark part may be more strongly removed than other brightness areas.

도 1은 종래 색 노이즈 제거 방법에 사용되는 입력 마스크를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 글로벌 노이즈 제거 방법에 관한 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 벡터를 구하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예예 따른 로컬 노이즈 제거부의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 마스크와 자기 성분으로 분리한 자기 성분 마스크를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤곽선 보존 잡음 제거에 사용되는 입력 영상과 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤곽선 보존 노이즈 제거값과 백점/흑점 보정값을 혼합한 결과 영상에 적용되는 그래프,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 강도 설정에 관한 그래프,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가중치와 색 노이즈 제거값(최종 결과)의 관계를 나타낸 그래프,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 방법의 순서도,
도 12는 원본 영상과 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거가 수행된 결과 영상이 도시된 도면.
1 is a view showing an input mask used in the conventional method for removing color noise;
2 is a view showing a schematic configuration of an apparatus for removing color noise according to an embodiment of the present invention;
3 is a conceptual diagram related to a global noise removing method according to an embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining a method of obtaining a motion vector according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing a schematic configuration of a local noise removing unit according to an embodiment of the present invention;
6 illustrates a magnetic component mask separated into an input mask and a magnetic component according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a view illustrating an input image and a motion compensated global noise reduction image used for contour preservation noise cancellation according to an embodiment of the present invention; FIG.
8 is a graph applied to an image resulting from mixing the contour preservation noise removal value and the white point / black point correction value according to an embodiment of the present invention;
9 is a graph relating to color noise removal intensity setting according to an embodiment of the present invention;
10 is a graph showing a relationship between a weight and a color noise removal value (final result) according to an embodiment of the present invention;
11 is a flowchart of a method for removing color noise according to an embodiment of the present invention;
12 is a view showing an original image and a result image of performing color noise removal according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" module," and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 본 명세서에서는 현재 프레임을 n번째 프레임(nth frame)으로, 이전 프레임을 (n-1)번째 프레임((n-1)th frame)으로 가정하여 설명한다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to related drawings. In the present specification, the current frame is referred to as the nth frame, and the previous frame is referred to as the (n-1) th frame ((n-1). It is assumed that (th frame).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 글로벌 노이즈 제거 방법에 관한 개념도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 벡터를 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예예 따른 로컬 노이즈 제거부의 개략적인 구성을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 마스크와 자기 성분으로 분리한 자기 성분 마스크를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤곽선 보존 잡음 제거에 사용되는 입력 영상과 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 윤곽선 보존 노이즈 제거값과 백점/흑점 보정값을 혼합한 결과 영상에 적용되는 그래프이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 강도 설정에 관한 그래프이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가중치와 색 노이즈 제거값(최종 결과)의 관계를 나타낸 그래프이다. 2 is a view showing a schematic configuration of a color noise removing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a conceptual diagram of a global noise removing method according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view of the present invention FIG. 5 is a diagram illustrating a method of obtaining a motion vector according to an embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a local noise canceling unit according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an input mask and a magnetic component mask separated into magnetic components, and FIG. 7 is a diagram illustrating an input image and a motion compensated global noise canceling image used for removing contour preservation noise according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a graph applied to an image resulting from mixing the contour preservation noise removal value and the white point / black point correction value according to an embodiment of the present invention. FIG. A graph of the color noise reduction intensity setting in accordance with an embodiment of the invention, Figure 10 is a graph showing the relationship between the weight and the color noise reduction value (the end result) according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 장치(100)는 이전 프레임 영상을 이용하여 글로벌 노이즈를 제거한 후 예측된 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 수행하고, 자기 성분을 이용하여 로컬 노이즈를 제거하며, 각 결과 영상을 혼합함으로써 마스크보다 큰 색 노이즈를 제거하는 것이 가능하다. The color noise removing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention removes global noise using a previous frame image, performs motion compensation using a predicted motion vector, and removes local noise using magnetic components. It is possible to remove color noise larger than the mask by mixing the respective result images.

본 실시예에 따른 색 노이즈 제거 장치(100)에는 입력 영상 신호의 포맷이 YCbCr인 경우를 가정하여 설명한다. 다른 포맷의 입력 영상 신호(예를 들면, RGB 신호, YUV 신호 등)에 대해서는 색 노이즈 제거 장치(100)의 전단에 포맷 변환기(미도시)가 구비되어 있어, YCbCr 신호로 포맷을 변환한 뒤 본 발명에 따른 색 노이즈 제거 과정이 수행될 수 있을 것이다. The color noise removing apparatus 100 according to the present embodiment will be described on the assumption that the format of the input video signal is YCbCr. For input video signals of other formats (e.g., RGB signals, YUV signals, etc.), a format converter (not shown) is provided at the front of the color noise removing device 100, and the format is converted into a YCbCr signal. The color noise removing process according to the invention may be performed.

도 2를 참조하면, 색 노이즈 제거 장치(100)는 블록 평균 계산부(110), 메모리(120), 글로벌 노이즈 제거부(130), 움직임 보상부(140), 로컬 노이즈 제거부(150), 결과 조합부(160)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the color noise removing apparatus 100 may include a block average calculator 110, a memory 120, a global noise remover 130, a motion compensator 140, a local noise remover 150, The result combiner 160 is included.

본 실시예에 있어서, 입력 영상 신호는 휘도 신호(Y_in)와 색차 신호(C_in = Cb, Cr)로 구분될 수 있으며, 휘도 신호(Y_in)는 결과 조합부(160)에 입력되고, 색차 신호(C_in)는 블록 평균 계산부(110)와 로컬 노이즈 제거부(150)에 입력된다. In the present exemplary embodiment, the input image signal may be divided into a luminance signal Y_in and a color difference signal C_in = Cb, Cr, and the luminance signal Y_in is input to the result combination unit 160, and the color difference signal ( C_in) is input to the block average calculator 110 and the local noise remover 150.

블록 평균 계산부(110)는 입력된 현재 프레임의 영상 신호 중 색차 신호(C_in(nth))에 대하여 NxN 크기의 블록에 대한 블록 단위 평균값(avg_data(nth))을 계산하고, 메모리(120)에 저장한다. N은 자연수이며, 입력 영상의 가로 길이와 세로 길이의 공약수 중 하나(예를 들어, 128)일 수 있으며, 블록 단위 평균값은 해당 블록에 속하는 화소들의 색차 신호의 평균값일 수 있다. The block average calculation unit 110 calculates a block unit average value avg_data (nth) of a block of size NxN with respect to the color difference signal C_in (nth) among the input image signals of the current frame, and stores the average value in the memory 120. Save it. N is a natural number and may be one of the common factors of the horizontal length and the vertical length of the input image (for example, 128), and the average value of each block may be an average value of color difference signals of pixels belonging to the corresponding block.

메모리(120)에 저장된 블록 단위 평균값은 해당 블록을 대표하는 색차 신호값으로 간주되며, 다음 프레임((n+1)th frame)에 대한 글로벌 노이즈 제거 시 사용된다. The block unit average value stored in the memory 120 is regarded as a color difference signal value representative of the block, and used to remove global noise for the next frame ((n + 1) th frame).

글로벌 노이즈 제거부(130)는 현재 프레임(nth frame)에 대한 글로벌 노이즈 제거를 위해 메모리(120)에 저장되어 있는 이전 프레임((n-1)th frame)의 블록 평균값 중 현재 색 노이즈 제거의 대상이 되는 화소 위치에 이웃하는 4개의 블록 단위 평균값(a, b, c, d)을 독출하여 해당 위치에서의 색차 신호값을 예측한다. The global noise remover 130 is the target of the current color noise removal among the block average values of the previous frame ((n-1) th frame) stored in the memory 120 to remove the global noise with respect to the current frame. Four block unit average values (a, b, c, d) adjacent to the pixel position to be read are read to predict the color difference signal value at the corresponding position.

해당 화소 위치(P1)에서의 색차 신호값 예측은 예를 들어 바이리니어 보간법(bi-linear interpolation)을 통해 이루어질 수 있다. Color difference signal value prediction at the pixel position P1 may be performed through, for example, bi-linear interpolation.

도 3을 참조하면, 입력 영상(1)은 다수의 NxN 크기의 블록으로 구분되어 있음을 알 수 있으며, 각 블록에 대한 이전 프레임의 블록 단위 평균값이 메모리(120)에 저장되어 있다. 이 경우 각 블록의 블록 단위 평균값은 해당 블록의 중심 화소 위치에서의 색차 신호값인 것으로 간주된다. Referring to FIG. 3, it can be seen that the input image 1 is divided into a plurality of N × N sized blocks, and a block unit average value of the previous frame for each block is stored in the memory 120. In this case, the block average value of each block is considered to be a color difference signal value at the center pixel position of the block.

색차 신호값을 예측하고자 하는 화소 위치(P1)를 (x,y)로 가정한다. 이 경우 해당 위치가 그 내부에 위치하도록 하는, 각 블록들의 중심을 있는 사각형(10)을 찾는다. 도 3에 예시된 도면에서는 블록 1(B1), 블록 2(B2), 블록 3(B3), 블록 4(B4)의 중심을 잇는 사각형(10)이고, 블록 1~4(B1~B4)의 블록 단위 평균값은 메모리(120)에 저장되어 있던 이전 프레임((n-1)th frame)에 대한 것으로서 각각 a, b, c, d인 것으로 가정한다. Assume that the pixel position P1 for which the color difference signal value is to be predicted is (x, y). In this case, the square 10 located at the center of each block is found so that the corresponding position is located therein. In the drawing illustrated in FIG. 3, the rectangles 10 connecting the centers of blocks 1 (B1), 2 (B2), 3 (B3), and 4 (B4) are blocks 1 to 4 (B1 to B4). The average value of each block is assumed to be a, b, c, and d as to the previous frame ((n-1) th frame) stored in the memory 120.

현재 화소 위치(x,y)와 사각형(10)의 네 꼭지점(a, b, c, d)의 거리에 비례하게 보간할 수 있으며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다. The interpolation may be performed in proportion to the distance between the current pixel position (x, y) and the four vertices (a, b, c, d) of the rectangle 10. This will be described in detail as follows.

메모리(120)로부터 블록 1~4(B1~B4)의 블록 단위 평균값을 독출하고, 하기 수학식 1에 따라 현재 화소 위치(P1)의 위치 좌표(x,y)로부터 사각형(10)의 변까지의 거리 비(x_length, y_length)를 구한다. 여기서, 거리 비라 함은 사각형(10)의 4개의 변 중 현재 위치(x,y)로부터 가장 가까운 2개의 변까지의 거리를 0 내지 1 사이의 비율로 나타낸 값이다. The block unit average value of the blocks 1 to 4 (B1 to B4) is read from the memory 120, and from the position coordinates (x, y) of the current pixel position P1 to the sides of the rectangle 10 according to Equation 1 below. The distance ratio of x_length and y_length is obtained. Here, the distance ratio is a value representing the distance from the current position (x, y) of the four sides of the quadrangle 10 to the two closest sides as a ratio between 0 and 1.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112011000131517-pat00001
Figure 112011000131517-pat00001

여기서, %는 나머지를 구하는 연산이고, /는 나누기 연산이다. Where% is the remainder operation and / is the division operation.

그리고 하기 수학식 2에 따라 거리 비로부터 보간에 의해 2개의 가상 평균(av1, av2)을 획득한다. Then, two virtual averages av1 and av2 are obtained by interpolation from the distance ratio according to Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112011000131517-pat00002
Figure 112011000131517-pat00002

그리고 하기의 수학식 3에 따라 2개의 가상 평균으로부터 현재 위치의 색차 신호값(PD=avg_out((n-1)th))을 예측한다. A color difference signal value PD = avg_out ((n-1) th) of the current position is predicted from two virtual averages according to Equation 3 below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

PD = (1-y_length)*av1 + y_length*av2PD = (1-y_length) * av1 + y_length * av2

글로벌 노이즈 제거부(130)는 입력 영상의 현재 프레임의 모든 화소에 대하여 전술한 과정(수학식 1 내지 3)을 통해 색차 신호값을 예측하는 것이 가능하다. The global noise removing unit 130 may predict the color difference signal values through the above-described processes (Equations 1 to 3) for all pixels of the current frame of the input image.

또한, 글로벌 노이즈 제거부(130)는 하기 수학식 4와 같이 이웃한 네 지점의 값(a, b, c, d)과 예측된 색차 신호값(PD)의 차를 이용하여 색상 차이값(color difference value)을 구한다. In addition, the global noise remover 130 uses the difference between the four neighboring values a, b, c, and d and the predicted color difference signal value PD as shown in Equation 4 below. difference value)

[수학식 4]&Quot; (4) "

CDValue = (|PD-a|+|PD-b|+|PD-c|+|PD-d|)/4CDValue = (| PD-a | + | PD-b | + | PD-c | + | PD-d |) / 4

다시 도 2를 참조하면, 움직임 보상부(140)는 이전 프레임((n-1)th frame)과 현재 프레임(nth frame) 사이의 시간 간격으로 인해 발생한 움직임을 추정하고 이를 보상한다. Referring back to FIG. 2, the motion compensator 140 estimates and compensates for a motion generated due to a time interval between a previous frame (n−1) th frame and a current frame (nth frame).

글로벌 노이즈 제거부(130)가 이전 프레임의 데이터를 이용하고 있는 바, 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 시간 간격으로 인한 피사체나 카메라의 움직임에 따른 현상(예를 들면, 모션 블러(motion blur, 손 떨림에 의한 흐림 현상) 등)이 발생할 수 있다. 따라서, 이전 프레임과 현재 프레임 간의 움직임을 예측하고 이를 보상할 필요가 있다. Since the global noise canceller 130 uses data of the previous frame, a phenomenon caused by the movement of the subject or the camera due to the time interval between the previous frame and the current frame (for example, motion blur Due to blurring), etc.) may occur. Therefore, it is necessary to predict the motion between the previous frame and the current frame and compensate for it.

글로벌 노이즈 제거부(130)에서 이용되는 색차 신호(C_in)에는 휘도 신호(Y_in)보다 객체의 형태 정보가 현저하게 적게 표현되어 있다. 즉, 사람의 눈에 민감한 영상의 저주파 정보가 적다고 할 수 있다. 따라서, 이전 프레임과 현재 프레임 간의 움직임 벡터를 대략적으로 예측하고 이에 따른 보상을 수행하더라도 사람의 눈에 크게 민감하게 작용하지 않는 바, 현재 프레임에서의 오차가 크지 않다는 점을 움직임 보상부(140)에서 이용한다. In the color difference signal C_in used in the global noise canceller 130, the shape information of the object is markedly less than that of the luminance signal Y_in. That is, the low frequency information of the image sensitive to the human eye can be said. Therefore, even if the motion vector between the previous frame and the current frame is roughly predicted and compensated accordingly, the motion compensation unit 140 indicates that the error in the current frame is not large. I use it.

도 4를 참조하면, 움직임 보상부(140)는 현재 프레임(nth frame)이 입력되었을 때 미리 지정된 소정 개수(예를 들어, 4개)의 위치 각각에서 현재 프레임의 블록 단위 평균값(avg_outk(nth))과 이전 프레임의 블록 단위 평균값(avg_outk((n-1)th))의 x축, y축 차이값으로 블록 움직임 벡터 예측값(mvek)을 계산한다(수학식 5 참조). Referring to FIG. 4, the motion compensator 140 may block the average value of the unit of the current frame (avg_out k (nth) at each of a predetermined number (eg, four) positions when a current frame (nth frame) is input). ), And the block motion vector prediction value mve k is calculated based on a difference between the x-axis and y-axis of the block unit average value avg_out k ((n-1) th) of the previous frame (see Equation 5).

[수학식 5][Equation 5]

mvek = avg_outk(nth) - avg_outk((n--th), (k=1, 2, 3, 4)mve k = avg_out k (nth)-avg_out k ((n--th), (k = 1, 2, 3, 4)

프레임 움직임 벡터 예측값(MVE')으로는 수학식 5로 계산된 블록 움직임 벡터 예측값들의 중간값(median)을 사용한다(수학식 6 참조). 여기서, 프레임 움직임 벡터 예측값은 흔들림 정도를 나타내는 값이다. As the frame motion vector prediction value MVE ', a median of the block motion vector prediction values calculated by Equation 5 is used (see Equation 6). Here, the frame motion vector prediction value is a value representing the degree of shaking.

[수학식 6]&Quot; (6) "

MVE' = median(mvek)MVE '= median (mve k )

그리고 글로벌 노이즈 제거부(130)에서 구한 글로벌 노이즈 제거 영상, 즉 블록 평균값(avg_out)에 대하여 프레임 움직임 벡터 예측값(MVE')을 적용하여 움직임 보상을 수행하고, 색상 차이값(CDValue)에 대해서도 프레임 움직임 벡터 예측값(MVE')을 적용하여 움직임 보상을 수행한다(수학식 7 참조). The motion compensation is performed by applying the frame motion vector predicted value MVE 'to the global noise canceled image obtained by the global noise remover 130, that is, the block average value avg_out, and the frame motion is also applied to the color difference value CDValue. The motion compensation is performed by applying the vector prediction value MVE '(see Equation 7).

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112011000131517-pat00003
Figure 112011000131517-pat00003

여기서, m_CDValue는 후술할 결과 조합부(160)에서 글로벌 노이즈 제거값과 로컬 노이즈 제거값을 혼합하기 위한 혼합 비율을 결정하는데 이용되는 움직임 보상된 색상 차이값이다. Here, m_CDValue is a motion compensated color difference value used in the result combining unit 160 to determine a blending ratio for mixing the global noise removal value and the local noise removal value, which will be described later.

또한, 수학식 7을 통해 움직임 보상이 수행된 글로벌 노이즈 제거 영상(m_avg_out)을 획득할 수 있다. In addition, the global noise elimination image m_avg_out on which motion compensation is performed may be obtained through Equation 7.

다시 도 1을 참조하면, 로컬 노이즈 제거부(150)는 입력 마스크 중 자기 성분 마스크를 추출하여 로컬 노이즈 제거를 수행한다. Referring back to FIG. 1, the local noise remover 150 extracts a magnetic component mask among the input masks to perform local noise removal.

로컬 노이즈 제거를 위한 입력 마스크 및 자기 성분만을 분리한 자기 성분 마스크의 예시가 도 6에 도시되어 있다. (a)는 9x9 크기의 입력 마스크이며, (b)는 입력 마스크의 중심 화소(c1_55)와 동일한 색 성분 신호인 자기 성분((a)의 입력 마스크 중 빗금친 부분)만을 분리한 5x5 크기의 자기 성분 마스크이다. 여기서, c1, c2 중 하나는 색차 신호인 Cb, Cr 중 하나이며, 다른 하나는 나머지 색차 신호이다. 즉, c1=Cb이면 c2=Cr이고, c1=Cr이면 c2=Cb이다. 그리고 입력 마스크의 크기가 9x9이고, 자기 성분 마스크의 크기가 5x5인 것은 하나의 예시에 불과하며, 로컬 노이즈 제거의 수준에 따라 다양한 크기가 적용될 수 있을 것이다. An example of a magnetic component mask separating only the input mask and the magnetic component for local noise removal is shown in FIG. 6. (a) is an input mask of 9x9 size, and (b) is a 5x5 size magnet obtained by separating only the magnetic component (hatched portion of the input mask of (a)) which is the same color component signal as the center pixel c1_55 of the input mask. Ingredient mask. Here, one of c1 and c2 is one of the color difference signals Cb and Cr, and the other is the other color difference signal. That is, c2 = Cr if c1 = Cb, and c2 = Cb if c1 = Cr. In addition, the size of the input mask is 9x9 and the size of the magnetic component mask is 5x5 is just one example, and various sizes may be applied according to the level of local noise cancellation.

로컬 노이즈 제거부(150)는 자기 성분 마스크에 속하는 색차 신호에 대하여 윤곽선 보존 노이즈 제거 및 백점/흑점 보정을 수행하고 그 결과를 혼합함으로써 로컬 노이즈를 제거하고, 후술할 결과 조합부(160)에서의 혼합 비율을 결정하는 기준값인 노이즈 레벨을 예측한다. The local noise remover 150 removes the local noise by performing contour preservation noise removal and white point / black point correction on the color difference signal belonging to the magnetic component mask and mixing the results, and in the result combination unit 160 which will be described later. The noise level, which is a reference value for determining the mixing ratio, is predicted.

도 5를 참조하면, 로컬 노이즈 제거부(150)는 윤곽선 보존 노이즈 제거부(152), 백점/흑점 보정부(154), 로컬 노이즈 제거값 계산부(156), 노이즈 레벨 예측부(158)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the local noise removing unit 150 includes the contour preserving noise removing unit 152, the white / black point correcting unit 154, the local noise removing value calculating unit 156, and the noise level predicting unit 158. Include.

윤곽선 보존 노이즈 제거부(152)는 예를 들어 양방향 필터(bilateral filter)를 이용하여 윤곽선이 보존되는 노이즈 제거를 수행한다. 양방향 필터를 이용한 노이즈 제거 시, 우선 자기 성분 마스크에 해당하는 색차 신호를 도 7의 (a)에 도시된 C111~C155에 대응시키고, 중심 화소(C133)와 비슷한 값을 가지는 주변 화소값에 대하여 가중치를 준다. The contour preserving noise removal unit 152 performs noise removal in which the contour is preserved using, for example, a bilateral filter. When the noise is removed using the bidirectional filter, first, the color difference signal corresponding to the magnetic component mask corresponds to C1 11 to C1 55 shown in FIG. 7A and has a peripheral pixel value similar to that of the center pixel C1 33 . Weight for.

[수학식 8][Equation 8]

Figure 112011000131517-pat00004
Figure 112011000131517-pat00004

수학식 8을 참조하면, 양방향 필터를 이용한 노이즈 제거 과정이 설명되어 있다. 여기서, cnr_c1_nrf_str은 c1에 대한 노이즈 제거 강도이다. 만약 중심 화소가 c2인 경우에는 cnr_c2_nrf_str, 즉 c2에 대한 노이즈 제거 강도로 대체될 수 있다. cnr_c1_nrf_str, cnr_c2_nrf_str는 사용자에 의해 조정 가능한 파라미터로서, 통계적, 실험적으로 결정될 수 있다. 그리고 diffij는 자기 성분 마스크의 i번째 행, j번째 열 화소(C1ij)와 중심 화소(C133)의 화소값 차이의 제곱이며, gmij는 자기 성분 마스크의 i번째 행, j번째 열 화소에 대한 가중치이며, gm_inij는 자기 성분 마스크의 i번째 행, j번째 열 화소에 대한 가중치와 화소값의 곱이며, out_1st는 윤곽선 보존 노이즈 제거값이다. Referring to Equation 8, a noise removal process using a bidirectional filter is described. Where cnr_c1_nrf_str is the noise removal intensity for c1. If the center pixel is c2, it may be replaced by cnr_c2_nrf_str, that is, the noise removal intensity for c2. cnr_c1_nrf_str and cnr_c2_nrf_str are parameters that can be adjusted by the user and can be determined statistically and experimentally. Diff ij is the square of the difference between the i-th row of the magnetic component mask, the j-th column pixel C1 ij , and the center pixel C1 33 , and gm ij is the i-th row, j-th column pixel of the magnetic component mask. Gm_in ij is a product of weights and pixel values for the i-th row and j-th column pixels of the magnetic component mask, and out_1st is a contour conservation noise removal value.

백점/흑점 보정부(154)는 백점 또는 흑점과 같은 튀는 노이즈를 제거해야 할 때 이용되며, 백점/흑점 보정을 수행한다. 백점/흑점 보정 시 도 7에 도시된 자기 성분 마스크 중 중심 화소(C133)를 포함하는 소정 크기의 중심 마스크(20)(여기서는, 3x3 마스크)를 이용하게 된다. The white point / black point corrector 154 is used when it is necessary to remove popping noise such as white point or black point, and performs white point / black point correction. During white point / black point correction, a center mask 20 (here, a 3x3 mask) having a predetermined size including the center pixel C133 among the magnetic component masks shown in FIG. 7 is used.

[수학식 9][Equation 9]

Figure 112011000131517-pat00005
Figure 112011000131517-pat00005

S[a]는 중심 마스크(20)의 i번째 행, j번째 열 화소(C1ij)와 중심 화소(C133)의 화소값 차이를 오름차순 정렬한 값이며, out_2nd는 백점/흑점 보정값으로 S[a] 중 중간값이다. S [a] is a value obtained by ascending the pixel value difference between the i-th row, j-th column pixel C1 ij and the center pixel C1 33 of the center mask 20, and out_2nd is a white / black point correction value. It is the median value in [a].

로컬 노이즈 제거값 계산부(156)는 윤곽선 보존 노이즈 제거값(out_1st)과 백점/흑점 보정값(out_2nd)에 가중치(orf_weight)를 적용하여 적정 비율로 혼합함으로써 도 7에 도시된 것과 같이 로컬 노이즈 제거값(cnr_1st_out)을 계산한다. The local noise removal value calculation unit 156 applies a weight (orf_weight) to the contour preservation noise removal value out_1st and the white point / black point correction value out_2nd and mixes them at an appropriate ratio, thereby removing the local noise as shown in FIG. 7. Compute the value (cnr_1st_out).

[수학식 10][Equation 10]

Figure 112011000131517-pat00006
Figure 112011000131517-pat00006

orf_weight는 S[a] 중 작은 4개의 값의 평균과 튀는 노이즈 제거 강도(cnr_orf_str)를 곱한 값이며, round 함수는 소수점 이하를 반올림하는 함수이다. 여기서, 튀는 노이즈 제거 강도(cnr_orf_str)는 사용자에 의해 조정 가능한 파라미터로서, 통계적, 실험적으로 결정될 수 있다. 또한, orf_weight를 계산함에 있어서, S[a] 중 작은 4개 이외에 2, 3개 혹은 5, 6개가 선택되고 그 평균을 이용할 수도 있을 것이다. orf_weight is the product of the average of the four smaller values of S [a] and the noise reduction strength (cnr_orf_str). The round function rounds off below the decimal point. Here, the popping noise canceling intensity (cnr_orf_str) is a parameter that can be adjusted by the user and can be determined statistically and experimentally. Also, in calculating orf_weight, two, three or five or six other than the small four of S [a] may be selected and the average may be used.

도 8을 참조하면, 수학식 10에 따른 로컬 노이즈 제거값(cnr_1st_out)을 구하는 함수가 도시되어 있다. Referring to FIG. 8, a function for obtaining a local noise removing value cnr_1st_out according to Equation 10 is illustrated.

로컬 노이즈 제거부(150)는 윤곽선 보존 노이즈 제거값과 백점/흑점 보정값을 적정 비율로 혼합함으로써 단순 양방향 필터 만으로는 제거할 수 없었던 튀는 노이즈(백점/흑점)의 제거가 가능하며, 백점/흑점 보정과 윤곽선 보존 노이즈 제거의 경계에서 발생할 수 있는 계단 현상을 방지할 수 있게 된다. The local noise remover 150 mixes the contour preservation noise removal value and the white point / black point correction value at an appropriate ratio to remove the popping noise (white point / black point) that could not be removed by the simple bidirectional filter, and corrects the white point / black point. And it is possible to prevent the step phenomenon that can occur at the boundary of the contour preservation noise removal.

노이즈 레벨 예측부(158)는 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상(m_avg_out)을 사용하여 해당 화소 위치에서의 노이즈 레벨 예측값(NEValue)을 계산한다(수학식 11). The noise level prediction unit 158 calculates a noise level prediction value NEValue at the pixel position using the motion compensated global noise reduction image m_avg_out (Equation 11).

[수학식 11][Equation 11]

Figure 112011000131517-pat00007
Figure 112011000131517-pat00007

도 7의 (b)를 참조하면, 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상(m_avg_out)에 대하여 자기 성분 마스크를 적용한 후 그 중심 화소에 상응하는 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거값(m_avg33)과, 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값(C11, C12, …, C55)의 차이를 평균함으로써 노이즈 레벨 예측값을 계산할 수 있다. Referring to FIG. 7B, the magnetic component mask is applied to the motion compensated global noise canceled image m_avg_out, and then the motion compensated global noise canceled value m_avg33 corresponding to the center pixel is applied to the magnetic component mask. The noise level prediction value may be calculated by averaging the differences between the color difference signal values C11, C12,..., And C55 of the pixels to which the pixels belong.

다시 도 2를 참조하면, 결과 조합부(160)는 움직임 보상된 색상 차이값 및 노이즈 레벨 예측값을 비교한 결과에 따라 앞서 구한 글로벌 노이즈 제거부(130) 및 움직임 보상부(140)를 통해 출력된 결과 영상(움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거값)과, 로컬 노이즈 제거부(150)를 통해 출력된 결과 영상(로컬 노이즈 제거값)을 적정 비율로 혼합하여 입력 마스크의 크기(예를 들면, 도 7의 (a)에 도시된 9x9 크기)보다 큰 색 노이즈를 제거한다. Referring back to FIG. 2, the result combination unit 160 is output through the global noise canceller 130 and the motion compensator 140 obtained according to the result of comparing the motion compensated color difference value and the noise level prediction value. The resultant image (motion compensated global noise removal value) and the resultant image (local noise removal value) output through the local noise removal unit 150 are mixed at an appropriate ratio, and the size of the input mask (for example, Color noise larger than 9x9 size shown in (a) is removed.

우선 결과 조합부(160)는 휘도 신호(Y_in)의 크기, 즉 휘도(Y_Luma_value)별로 색 노이즈 제거 강도를 조절한다. 색 노이즈 제거 강도(cnr_c1_str 혹은 cnr_c2_str)의 설정 방법이 도 9에 도시되어 있다. 본 실시예에서는 입력 마스크의 중심 화소가 c1인 바 c1을 기준으로 설명하지만, c2에 대해서도 동일한 내용이 적용 가능함은 물론이다. First, the result combining unit 160 adjusts the color noise removing intensity by the magnitude of the luminance signal Y_in, that is, the luminance Y_Luma_value. A method of setting the color noise removal intensity (cnr_c1_str or cnr_c2_str) is shown in FIG. In the present exemplary embodiment, the center pixel of the input mask is c1 and is described based on c1. However, the same content is also applicable to c2.

도 9를 참조하면, 각 휘도 영역별로 색 노이즈 제거 강도를 다르게 설정해 줌으로써 저휘도 또는 고휘도 영역의 색 노이즈를 효율적으로 제거할 수 있다. Referring to FIG. 9, color noise removal intensity may be set differently for each luminance region to efficiently remove color noise in a low luminance or high luminance region.

cnr_LL_thr은 저휘도 영역과 중휘도 영역을 구분하는 임계치이고, cnr_HL_thr은 중휘도 영역과 고휘도 영역을 구분하는 임계치이며, cnr_c1_luma_width는 각 휘도 영역 사이에서 강도를 적용하여 연결할 때 각 휘도 사이에서 보간되는 너비이며, cnr_c1_LL_mix_str, cnr_c1_ML_mix_str, cnr_c1_HL_mix_str은 각각 저휘도 영역, 중휘도 영역, 고휘도 영역에서의 c1에 대한 혼합 강도이다. cnr_LL_thr is a threshold that distinguishes low and medium luminance areas, cnr_HL_thr is a threshold that distinguishes medium and high luminance areas, and cnr_c1_luma_width is the width interpolated between each luminance when connecting by applying intensity between each luminance area. , cnr_c1_LL_mix_str, cnr_c1_ML_mix_str, and cnr_c1_HL_mix_str are mixed intensities for c1 in the low luminance region, the medium luminance region, and the high luminance region, respectively.

cnr_LL_thr, cnr_HL_thr, cnr_c1_luma_width, cnr_c1_LL_mix_str, cnr_c1_ML_mix_str, cnr_c1_HL_mix_str은 사용자에 의해 조정 가능한 파라미터로서, 통계적, 실험적으로 결정될 수 있다. 또한, cnr_c1_luma_width, cnr_c1_LL_mix_str, cnr_c1_ML_mix_str, cnr_c1_HL_mix_str은 c1에 대한 파라미터로서, 입력 마스크의 중심 화소가 c2인 경우에는 c2에 대한 값으로 조정될 수 있다. cnr_LL_thr, cnr_HL_thr, cnr_c1_luma_width, cnr_c1_LL_mix_str, cnr_c1_ML_mix_str, cnr_c1_HL_mix_str are user adjustable parameters and can be determined statistically and experimentally. In addition, cnr_c1_luma_width, cnr_c1_LL_mix_str, cnr_c1_ML_mix_str, cnr_c1_HL_mix_str are parameters for c1 and may be adjusted to values for c2 when the center pixel of the input mask is c2.

결과 조합부(160)는 대상 화소가 속하는 휘도 영역에 따라 결정된 색 노이즈 제거 강도(cnr_c1_str)와, 앞서 계산된 움직임 보상된 색상 차이값(m_CDValue) 및 노이즈 레벨 예측값(NEValue)을 이용하여 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거값과 로컬 노이즈 제거값의 혼합 비율을 조정하는 가중치(FinalWeight)를 설정한다. The result combination unit 160 performs motion compensation using the color noise removal intensity cnr_c1_str determined according to the luminance region to which the target pixel belongs, the motion compensated color difference value m_CDValue, and the noise level prediction value NEValue. Set the FinalWeight to adjust the mixing ratio of the global noise reduction value and the local noise reduction value.

[수학식 12][Equation 12]

Figure 112011000131517-pat00008
Figure 112011000131517-pat00008

가중치의 설정은 상기 수학식 12와 같이 이루어질 수 있다. 즉, 움직임 보상된 색상 차이값(m_CDValue)과 노이즈 레벨 예측값(NEValue)을 비교한 후 큰 값을 중간 가중치(weight)로 정하고, 중간 가중치에 휘도 영역별로 조절된 색 노이즈 제거 강도(cnr_c1_str)를 곱함으로써 가중치(FinalWeight)를 설정할 수 있다. The weight may be set as in Equation 12. That is, after comparing the motion-compensated color difference value (m_CDValue) and the noise level prediction value (NEValue), a large value is set as a middle weight, and the intermediate weight is multiplied by the color noise removal intensity (cnr_c1_str) adjusted for each luminance region. By setting the weight (FinalWeight) can be set.

그리고 결과 조합부(160)는 설정된 가중치에 따라 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상(m_avg_out)과 로컬 노이즈 제거 영상(cnr_1st_out)을 혼합하여 최종적으로 색 노이즈 제거값(CNR_out)을 계산하여 출력함으로써, 입력 마스크의 크기보다 큰 색 노이즈를 제거하는 것이 가능하다. The result combiner 160 mixes the motion compensated global noise canceled image m_avg_out and the local noise canceled image cnr_1st_out according to the set weight, and finally calculates and outputs the color noise canceled value CNR_out. It is possible to remove color noise larger than the size of.

가중치(FinalWeight)와 색 노이즈 제거값(CNR_out)의 관계가 도 10에 도시되어 있으며, 하기 수학식 13과 같이 가중치를 독립변수, 색 노이즈 제거값을 종속변수로 하는 일차함수로 표현될 수 있다. The relationship between the weight FinalWeight and the color noise removal value CNR_out is shown in FIG. 10, and may be expressed as a first-order function in which the weight is an independent variable and the color noise removal value is a dependent variable, as shown in Equation 13 below.

[수학식 13][Equation 13]

Figure 112011000131517-pat00009
Figure 112011000131517-pat00009

본 실시예에 따른 색 노이즈 제거 장치(100)는 이미지 시그널 프로세서(Image Signal Processor)의 구성요소 중 하나로서, 이미지 센서(Image Sensor)를 통해 입력된 영상 신호에 대해 행해지는 신호 처리 중 하나인 색 노이즈 제거를 수행하는 컴포넌트일 수 있다. The color noise removing apparatus 100 according to the present embodiment is one of the components of an image signal processor, and is a color that is one of signal processing performed on an image signal input through an image sensor. It may be a component that performs noise removal.

이하 도 11을 참조하여 색 노이즈 제거 장치(100)에서 수행되는 색 노이즈 제거 방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of removing color noise performed by the color noise removing apparatus 100 will be described with reference to FIG. 11.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거 방법의 순서도이다. 이하에서 설명되는 각각의 단계는 색 노이즈 제거 장치(100)의 각 내부 구성요소에 의해 수행될 수 있다.11 is a flowchart illustrating a method of removing color noise according to an embodiment of the present invention. Each step described below may be performed by each internal component of the color noise removing apparatus 100.

우선 단계 S200에서 색 노이즈 제거 대상이 되는 현재 프레임의 영상 신호가 입력된다. 영상 신호는 휘도 신호(Y_in)와 색차 신호(C_in)로 구분되며, 색차 신호(C_in)는 글로벌 노이즈 제거와 로컬 노이즈 제거에 이용되고, 휘도 신호(Y_in)는 글로벌 노이즈 제거와 로컬 노이즈 제거에 따른 각 결과 영상의 혼합에 이용된다. First, in step S200, an image signal of a current frame, which is a color noise removal target, is input. The image signal is divided into a luminance signal Y_in and a chrominance signal C_in, and the chrominance signal C_in is used for global noise removal and local noise removal, and the luminance signal Y_in is generated according to global noise removal and local noise removal. It is used to blend each resultant image.

단계 S210에서 블록 평균 계산부(110)는 현재 프레임의 색차 신호(C_in)를 입력받아 블록 단위 평균값을 계산하고, 메모리(120)에 저장한다. 메모리(120)에 저장된 현재 프레임의 블록 단위 평균값은 다음 프레임에 대한 글로벌 노이즈 제거 시 사용된다. In operation S210, the block average calculator 110 receives the color difference signal C_in of the current frame, calculates a block unit average value, and stores the average value in the block 120 in the memory 120. The block unit average value of the current frame stored in the memory 120 is used to remove the global noise for the next frame.

다음으로 단계 S220에서 글로벌 노이즈 제거부(130)는 메모리(120)에 저장된 이전 프레임에 대한 블록 단위 평균값을 이용하여 글로벌 노이즈를 제거한다. Next, in step S220, the global noise remover 130 removes global noise by using a block unit average value for the previous frame stored in the memory 120.

예를 들면, 바이리니어 보간법을 이용하여 각 화소에 대한 색차 신호값(avg_out)을 예측한다. 그리고 색차 신호값과 해당 화소에 이웃한 네 지점의 블록 단위 평균값의 차를 이용하여 색상 차이값(CDValue)을 구한다. For example, the color difference signal value avg_out for each pixel is predicted using bilinear interpolation. A color difference value (CDValue) is obtained by using a difference between a color difference signal value and a block unit average value of four points adjacent to the corresponding pixel.

다음으로 단계 S230에서 움직임 보상부(140)는 이전 프레임에 대하여 예측된 색차 신호값(avg_out) 및 계산된 색상 차이값(CDValue)에 대하여 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 움직임을 예측하여 보상한다. Next, in operation S230, the motion compensator 140 predicts and compensates for the motion between the previous frame and the current frame with respect to the color difference signal value avg_out and the calculated color difference value CDValue for the previous frame.

이를 위해 움직임 보상부(140)는 현재 프레임의 소정 위치에서의 블록 단위 평균값과 이전 프레임의 동일 위치에서의 블록 단위 평균값의 차이로부터 블록 움직임 벡터 예측값을 계산하고(단계 S232), 이들의 중간값을 프레임 움직임 벡터 예측값으로 사용한다(단계 S234). 그리고 단계 S220에서 구한 색차 신호값 및 색상 차이값에 프레임 움직임 벡터 예측값을 적용하여 움직임 보상을 수행함으로써 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상(m_avg_out) 및 움직임 보상된 색상 차이값(m_CDValue)을 구한다(단계 S236). To this end, the motion compensator 140 calculates a block motion vector prediction value from the difference between the average value of the block unit at a predetermined position of the current frame and the average value of the block unit at the same position of the previous frame (step S232), and calculates the intermediate values thereof. The frame motion vector predicted value is used (step S234). Then, motion compensation is performed by applying the frame motion vector prediction value to the color difference signal value and the color difference value obtained in step S220 to obtain a motion compensated global noise canceled image m_avg_out and a motion compensated color difference value m_CDValue (step S236). ).

단계 S240에서 로컬 노이즈 제거부(150)는 색차 신호에 대하여 입력 마스크를 적용하고, 이 중 자기 성분 마스크를 추출하여 로컬 노이즈 제거를 수행한다. In operation S240, the local noise remover 150 applies an input mask to the color difference signal, extracts a magnetic component mask, and performs local noise removal.

단계 S242에서 윤곽선 보존 노이즈 제거부(152)는 자기 성분 마스크에 속하는 화소의 색차 신호에 대하여 윤곽선 보존 노이즈 제거를 수행한다. 윤곽선 보존 노이즈 제거는 예를 들어 양방향 필터링을 통해 이루어질 수 있으며, 앞서 수학식 8을 참조하여 설명한 바 있다. In operation S242, the contour preservation noise removing unit 152 removes the contour preservation noise with respect to the color difference signal of the pixel belonging to the magnetic component mask. Contour preservation noise removal may be achieved through bi-directional filtering, for example, and has been described with reference to Equation 8 above.

단계 S244에서 백점/흑점 보정부(154)는 자기 성분 마스크 중 중심 화소를 포함하는 일부 화소의 색차 신호를 이용하여 백점/흑점 보정을 수행한다. 백점 또는 흑점과 같이 튀는 노이즈를 제거해야 할 때 백점/흑점 보정이 수행되며, 앞서 수학식 9를 참조하여 설명한 바 있다. In operation S244, the white point / black point corrector 154 performs white point / black point correction by using a color difference signal of some pixels including the center pixel among the magnetic component masks. When it is necessary to remove the popping noise such as the white point or the black point, the white point / black point correction is performed, which has been described with reference to Equation 9 above.

단계 S246에서 로컬 노이즈 제거값 계산부(156)는 이전 단계 S242에서 수행된 결과 영상(윤곽선 보존 노이즈 제거값(out_1st)과 백점/흑점 보정값(out_2nd))을 적정 비율로 혼합하여 로컬 노이즈 제거값(cnr_1st_out)을 계산한다. In step S246, the local noise removal value calculator 156 mixes the resultant image (contour preservation noise removal value out_1st and the white point / black point correction value out_2nd) performed in the previous step S242 at an appropriate ratio to reduce the local noise removal value. Compute (cnr_1st_out).

그리고 단계 S248에서 노이즈 레벨 예측부(158)는 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 사용하여 해당 화소 위치에서의 노이즈 레벨 예측값(NEValue)을 계산한다. 이에 대해서는 앞서 수학식 11을 참조하여 설명한 바 있다. In operation S248, the noise level predictor 158 calculates a noise level predicted value NEValue at the pixel position using the motion compensated global noise canceled image. This has been described with reference to Equation 11 above.

단계 S250에서 결과 조합부(160)는 움직임 보상된 색상 차이값(m_CDValue)과 노이즈 레벨 예측값(NEValue)을 비교한 결과에 따라 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상(m_avg_out)과 로컬 노이즈 제거 영상(cnr_1st_out)을 적정 비율로 혼합하여 색 노이즈 제거를 완료한다. In operation S250, the result combining unit 160 compares the motion compensated color difference value m_CDValue and the noise level prediction value NEValue with the motion compensated global noise reduction image m_avg_out and the local noise reduction image cnr_1st_out. To remove the color noise.

여기서, 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상(m_avg_out)과 로컬 노이즈 제거 영상(cnr_1st_out)의 혼합 비율은 휘도 신호(Y_in)의 크기에 따라 조절되는 색 노이즈 제거 강도(cnr_1st_str) 및 움직임 보상된 색상 차이값(m_CDValue)과 노이즈 레벨 예측값(NEValue) 중 큰 값의 곱인 가중치(FinalWeight)에 의해 결정된다. Here, the mixing ratio of the motion compensated global noise canceled image m_avg_out and the local noise canceled image cnr_1st_out is adjusted according to the magnitude of the luminance signal Y_in and the color noise canceled intensity cnr_1st_str and the motion compensated color difference value ( m_CDValue) and the noise level predicted value NEValue.

상술한 색 노이즈 제거 방법은 색 노이즈 제거 장치(100)에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 자명하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.It is apparent that the above-described method for removing color noise may be performed by an automated procedure according to a time series sequence by a software program or the like embedded in the color noise removing apparatus 100. The codes and code segments that make up the program can be easily deduced by a computer programmer in the field. In addition, the program is stored in a computer-readable information storage medium, and the program is read and executed by a computer to implement the method. The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and a carrier wave medium.

도 12는 원본 영상과 본 발명의 일 실시예에 따른 색 노이즈 제거가 수행된 결과 영상이 도시된 도면이다. 12 is a view showing an original image and a result image of color noise removal performed according to an embodiment of the present invention.

도 12의 (a)에는 색 노이즈가 존재하는 원본 영상이 예시되어 있으며, (b)에는 본 발명에 따른 색 노이즈 제거가 수행된 결과 영상이 예시되어 있다. 이를 통해 입력 마스크의 크기(예를 들어, 9x9)보다 큰, 화면 전체에 넓게 퍼져 있는 색 노이즈도 효과적으로 제거되었음을 확인할 수 있다. FIG. 12A illustrates an original image in which color noise exists, and FIG. 12B illustrates a result image in which color noise removal is performed according to the present invention. Through this, it can be confirmed that color noise that is larger than the size of the input mask (for example, 9x9) and spreads widely throughout the screen is effectively removed.

본 발명에 따르면, 입력 영상(색차 신호 영상)에 대하여 전체 영역에서의 색 정보와 로컬 영역에서의 노이즈 레벨을 측정하여 이를 바탕으로 색 노이즈를 제거한 정보를 결합한다. 전체 영역에서의 색 정보는 이전 프레임의 입력 영상에 대하여 계산하기 때문에 실시간 적용이 가능하며, 현재 프레임과의 오차를 줄이기 위해 움직임 보상을 추가적으로 수행한다. According to the present invention, the color information of the entire region and the noise level of the local region are measured with respect to the input image (color difference signal image), and the color noise is removed based thereon. Since color information of the entire area is calculated with respect to the input image of the previous frame, real-time application is possible, and motion compensation is additionally performed to reduce an error with the current frame.

그리고 전체 영역에서의 색 정보와 로컬 영역에서 색 노이즈를 제거한 정보를 결합함에 있어서 가중치를 둠으로써, 색 노이즈가 입력 마스크의 크기보다 크게 광범위하게 퍼져 있어도 이를 효과적으로 제거하는 것이 가능하다. By weighting the combined color information in the entire region and the information from which the color noise is removed in the local region, it is possible to effectively remove the color noise even if it is widely spread larger than the size of the input mask.

또한, 로컬 영역에서 색 노이즈를 제거하는 과정에서 중심 화소와 비슷한 값을 가지는 주변 화소에 대해 가중치를 두어 노이즈 제거를 수행하기 때문에 주변 화소로 인한 영향을 최소화할 수 있어 색 번짐과 같은 문제점을 최소화할 수 있다. In addition, in the process of removing color noise in the local area, noise is removed by weighting neighboring pixels having a value similar to that of the center pixel, thereby minimizing the influence due to surrounding pixels, thereby minimizing problems such as color bleeding. Can be.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 색 노이즈 제거 장치
110: 블록 평균 계산부
120: 메모리
130: 글로벌 노이즈 제거부
140: 움직임 보상부
150: 로컬 노이즈 제거부
160: 결과 조합부
152: 윤곽선 보존 노이즈 제거부
154: 백점/흑점 보정부
156: 로컬 노이즈 제거값 계산부
158: 노이즈 레벨 예측부
100: color noise removing device
110: block average calculation unit
120: memory
130: global noise canceller
140: motion compensation unit
150: local noise removing unit
160: result combination
152: contour preservation noise removing unit
154: white point / black point correction unit
156: local noise removal value calculator
158: noise level prediction unit

Claims (25)

입력 영상의 색 노이즈를 제거하는 장치로서,
이전 프레임에 대한 블록 단위 평균값을 이용하여 각 화소의 색차 신호값을 예측하여 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 글로벌 노이즈 제거부;
상기 현재 프레임 중 소정 크기의 입력 마스크 중 중심 화소에 상응하는 자기 성분만을 분리한 자기 성분 마스크를 사용하여 로컬 노이즈 제거 영상을 획득하는 로컬 노이즈 제거부; 및
상기 글로벌 노이즈 제거 영상과 상기 로컬 노이즈 제거 영상을 가중치에 상응하는 비율로 혼합하여 색 노이즈 제거를 수행하는 결과 조합부를 포함하는 색 노이즈 제거 장치.
A device for removing color noise of an input image,
A global noise removing unit configured to obtain a global noise removing image by predicting a color difference signal value of each pixel by using a block unit average value of a previous frame;
A local noise removing unit configured to obtain a local noise removing image by using a magnetic component mask obtained by separating only a magnetic component corresponding to a center pixel among input masks having a predetermined size among the current frames; And
And a result combination unit configured to perform color noise removal by mixing the global noise removing image and the local noise removing image at a ratio corresponding to a weight.
제1항에 있어서,
상기 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 움직임 벡터를 예측하고, 상기 글로벌 노이즈 제거 영상에 상기 움직임 벡터를 적용하여 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 움직임 보상부를 더 포함하되,
상기 결과 조합부는 상기 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 상기 로컬 노이즈 제거 영상과 혼합하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 1,
The apparatus may further include a motion compensator configured to predict a motion vector between the previous frame and the current frame, and obtain a motion compensated global noise canceled image by applying the motion vector to the global noise canceled image.
And the result combination unit mixes the motion compensated global noise canceled image with the local noise canceled image.
제2항에 있어서,
상기 글로벌 노이즈 제거부는 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점에 대한 상기 블록 단위 평균값을 메모리로부터 독출하고 바이리니어 보간법을 이용하여 상기 위치에서의 상기 색차 신호값을 예측하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 2,
The global noise removing unit reads the block unit average value of four block center points adjacent to the pixel position from a memory and predicts the color difference signal value at the position by using bilinear interpolation. Noise reduction device.
제3항에 있어서,
상기 글로벌 노이즈 제거부는 상기 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 상기 결과 조합부에서의 혼합 비율의 결정 기준이 되는 색상 차이값을 계산하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 3,
The global noise canceller calculates a color difference value that is a determination criterion of the mixing ratio in the result combination unit by using a difference between a block unit average value of the four block center points and the predicted color difference signal value. Color noise reduction device.
제4항에 있어서,
상기 움직임 보상부는 상기 현재 프레임의 소정 위치에서의 블록 단위 평균값과 상기 이전 프레임의 동일 위치에서의 블록 단위 평균값의 차이로부터 프레임 움직임 벡터 예측값을 계산하고, 상기 색차 신호값 및 상기 색상 차이값에 상기 프레임 움직임 벡터 예측값을 적용하여 움직임 보상을 수행하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 4, wherein
The motion compensator calculates a frame motion vector prediction value from a difference between a block unit average value at a predetermined position of the current frame and a block unit average value at the same position of the previous frame, and calculates the frame difference vector value and the color difference value to the frame. Color noise removal apparatus characterized in that to perform a motion compensation by applying the motion vector prediction value.
제1항에 있어서,
상기 로컬 노이즈 제거부는,
상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소의 색차 신호에 대하여 윤곽선 보존 노이즈 제거를 수행하는 윤곽선 보존 노이즈 제거부와;
상기 자기 성분 마스크 중 중심 화소를 포함하는 일부 화소로 이루어진 중심 마스크의 색차 신호를 이용하여 백점/흑점 보정을 수행하는 백점/흑점 보정부와;
상기 윤곽선 보존 노이즈 제거부에서 수행된 결과인 윤곽선 보존 노이즈 제거값과 상기 백점/흑점 보정부에서 수행된 결과인 백점/흑점 보정값을 혼합하여 로컬 노이즈 제거값을 계산하는 로컬 노이즈 제거값 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 1,
The local noise removing unit,
An outline preservation noise removal unit for performing outline preservation noise removal on the color difference signal of the pixel belonging to the magnetic component mask;
A white point / black point corrector for performing white point / black point correction by using a color difference signal of a center mask including some pixels among the magnetic component masks;
A local noise removal value calculator configured to calculate a local noise removal value by mixing the contour preservation noise removal value that is a result of the contour preservation noise removal unit and the white point / black point correction value that is a result of the white point / black point correction unit; Color noise removal device characterized in that.
제6항에 있어서,
상기 윤곽선 보존 노이즈 제거부는 양방향 필터링을 통해 상기 중심 화소와 비슷한 값을 가지는 주변 화소에 대하여 가중치를 두면서 상기 윤곽선 보존 노이즈 제거값을 획득하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 6,
And the contour preserving noise removing unit obtains the contour preserving noise removing value by weighting the surrounding pixels having a value similar to that of the center pixel through bidirectional filtering.
제6항에 있어서,
상기 백점/흑점 보정부는 상기 중심 마스크의 주변 화소와 중심 화소의 화소값 차이를 오름차순 정렬한 후 소정 개수의 작은 값들을 평균하여 상기 백점/흑점 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 6,
And the white point / black point correcting unit calculates the white point / black point correction value by averaging a predetermined number of small values after ascending the pixel value difference between the peripheral pixel of the center mask and the center pixel.
제6항에 있어서,
상기 로컬 노이즈 제거부는 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 상기 결과 조합부에서 혼합 비율의 결정 기준이 되는 노이즈 레벨 예측값을 계산하는 노이즈 레벨 예측부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 6,
The local noise removing unit averages the difference between the pixel value corresponding to the center pixel of the magnetic component mask and the color difference signal value of the pixels belonging to the magnetic component mask in the motion compensated global noise removing image to determine the mixing ratio of the result combination unit. And a noise level predictor for calculating a noise level predicted value as a determination criterion.
제2항에 있어서,
상기 가중치는 상기 현재 프레임의 휘도 신호의 크기에 따라 가변되는 색 노이즈 제거 강도와, 상기 움직임 보상부에 의해 계산된 제1 기준값과, 상기 로컬 노이즈 제거부에 의해 계산된 제2 기준값을 이용하여 계산된 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 2,
The weight is calculated by using a color noise removal intensity that varies according to the magnitude of the luminance signal of the current frame, a first reference value calculated by the motion compensation unit, and a second reference value calculated by the local noise removal unit. Color noise removal device characterized in that the.
제10항에 있어서,
상기 제1 기준값은 상기 글로벌 노이즈 제거부에서 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 계산되고, 상기 움직임 보상부에 의해 움직임 보상된 색상 차이값이고,
상기 제2 기준값은 상기 로컬 노이즈 제거부에서 상기 움직임 보상된 글로벌 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 계산한 노이즈 레벨 예측값인 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 10,
The first reference value is calculated using the difference between the block unit average value of the four block center points adjacent to the pixel position in the global noise removing unit and the predicted color difference signal value, and the motion compensation unit compensates for the motion. Color difference,
The second reference value is calculated by averaging a difference between a pixel value corresponding to a center pixel of the magnetic component mask and a color difference signal value of pixels belonging to the magnetic component mask among the motion compensated global removal images by the local noise removing unit. It is a noise level prediction value, The color noise removal apparatus characterized by the above-mentioned.
제1항에 있어서,
상기 현재 프레임의 색차 신호를 입력받아 소정 크기의 블록별로 상기 블록에 속하는 화소들의 색차 신호값의 평균을 상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값으로 메모리에 저장하는 블록 평균 계산부를 더 포함하되,
상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값은 다음 프레임에 대한 색 노이즈 제거 시 사용되는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 장치.
The method of claim 1,
The apparatus may further include a block average calculator configured to receive the color difference signal of the current frame and store the average of the color difference signal values of pixels belonging to the block for each block having a predetermined size in a memory as a block unit average value of the current frame.
The block unit average value of the current frame is used to remove the color noise for the next frame.
색 노이즈 제거 장치에서 입력 영상의 색 노이즈를 제거하는 방법으로서,
(a) 이전 프레임에 대한 블록 단위 평균값을 이용하여 각 화소의 색차 신호값을 예측하여 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 단계;
(b) 상기 현재 프레임 중 소정 크기의 입력 마스크 중 중심 화소에 상응하는 자기 성분만을 분리한 자기 성분 마스크를 사용하여 로컬 노이즈 제거 영상을 획득하는 단계; 및
(c) 상기 글로벌 노이즈 제거 영상과 상기 로컬 노이즈 제거 영상을 가중치에 상응하는 비율로 혼합하여 색 노이즈 제거를 수행하는 단계를 포함하는 색 노이즈 제거 방법.
As a method of removing color noise of an input image by a color noise removing device,
(a) obtaining a global noise reduction image by predicting a color difference signal value of each pixel by using a block unit average value of a previous frame;
(b) obtaining a local noise removing image by using a magnetic component mask obtained by separating only magnetic components corresponding to a center pixel among input masks having a predetermined size among the current frames; And
and performing color noise removal by mixing the global noise removal image and the local noise removing image at a ratio corresponding to a weight.
제13항에 있어서,
(a1) 상기 이전 프레임과 현재 프레임 사이의 움직임 벡터를 예측하고, 상기 글로벌 노이즈 제거 영상에 상기 움직임 벡터를 적용하여 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상을 획득하는 단계를 더 포함하되,
상기 단계 (c)는 상기 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상과 상기 로컬 노이즈 제거 영상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 13,
(a1) predicting a motion vector between the previous frame and the current frame and obtaining the motion compensated global noise canceled image by applying the motion vector to the global noise canceled image,
In the step (c), the color noise removing method comprises mixing the motion compensated global noise removing image and the local noise removing image.
제14항에 있어서,
상기 단계 (a)는 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점에 대한 상기 블록 단위 평균값을 메모리로부터 독출하고 바이리니어 보간법을 이용하여 상기 위치에서의 상기 색차 신호값을 예측하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 14,
The step (a) is characterized in that the block unit average values for the four block center points adjacent to the pixel position are read out from a memory and the color difference signal value is predicted at the position using bilinear interpolation. How to remove color noise.
제15항에 있어서,
상기 단계 (a)는 상기 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 상기 단계 (c)에서의 혼합 비율의 결정 기준이 되는 색상 차이값을 계산하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
16. The method of claim 15,
The step (a) is to calculate the color difference value that is the determination standard of the mixing ratio in the step (c) by using the difference between the block unit average value of the four block center points and the predicted color difference signal value Color noise reduction method.
제16항에 있어서,
상기 단계 (a1)는 상기 현재 프레임의 소정 위치에서의 블록 단위 평균값과 상기 이전 프레임의 동일 위치에서의 블록 단위 평균값의 차이로부터 프레임 움직임 벡터 예측값을 계산하고, 상기 색차 신호값 및 상기 색상 차이값에 상기 프레임 움직임 벡터 예측값을 적용하여 움직임 보상을 수행하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 16,
In the step (a1), a frame motion vector prediction value is calculated from a difference between a block unit mean value at a predetermined position of the current frame and a block unit mean value at the same position of the previous frame, and the color difference signal value and the color difference value are calculated. And performing motion compensation by applying the frame motion vector prediction value.
제13항에 있어서,
상기 단계 (b)는,
(b1) 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소의 색차 신호에 대하여 윤곽선 보존 노이즈 제거를 수행하는 단계와;
(b2) 상기 자기 성분 마스크 중 중심 화소를 포함하는 일부 화소로 이루어진 중심 마스크의 색차 신호를 이용하여 백점/흑점 보정을 수행하는 단계와;
(b3) 상기 단계 (b1)에서 수행된 결과인 윤곽선 보존 노이즈 제거값과 상기 단계 (b2)에서 수행된 결과인 백점/흑점 보정값을 혼합하여 로컬 노이즈 제거값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 13,
The step (b)
(b1) performing contour preservation noise reduction on the color difference signal of the pixel belonging to the magnetic component mask;
(b2) performing white point / black point correction by using a color difference signal of a center mask including some pixels among the magnetic component masks;
(b3) calculating a local noise removal value by mixing the contour preservation noise removal value that is the result of the step (b1) and the white point / black point correction value that is the result of the step (b2). Color noise reduction method.
제18항에 있어서,
상기 단계 (b1)은 양방향 필터링을 통해 상기 중심 화소와 비슷한 값을 가지는 주변 화소에 대하여 가중치를 두면서 상기 윤곽선 보존 노이즈 제거값을 획득하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 18,
In the step (b1), the contour preservation noise removing value is obtained by weighting the surrounding pixels having a value similar to that of the center pixel through bidirectional filtering.
제18항에 있어서,
상기 단계 (b2)는 상기 중심 마스크의 주변 화소와 중심 화소의 화소값 차이를 오름차순 정렬한 후 소정 개수의 작은 값들을 평균하여 상기 백점/흑점 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 18,
In the step (b2), the white noise / black dot correction value is calculated by arranging the difference between pixel values of the center pixel and the center pixel in ascending order and then averaging a predetermined number of small values.
제18항에 있어서,
상기 단계 (b)는 움직임 보상된 글로벌 노이즈 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 상기 단계 (c)에서의 혼합 비율의 결정 기준이 되는 노이즈 레벨 예측값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 18,
In the step (c), the step (b) is performed by averaging the difference between the pixel value corresponding to the center pixel of the magnetic component mask and the color difference signal value of the pixels belonging to the magnetic component mask among the motion compensated global noise canceled images. And calculating a noise level prediction value that is a determination criterion of the blending ratio.
제13항에 있어서,
상기 가중치는 상기 현재 프레임의 휘도 신호의 크기에 따라 가변되는 색 노이즈 제거 강도와, 움직임 보상부에 의해 계산된 제1 기준값과, 로컬 노이즈 제거부에 의해 계산된 제2 기준값을 이용하여 계산된 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 13,
The weight is calculated by using a color noise removal intensity that varies according to the magnitude of the luminance signal of the current frame, a first reference value calculated by the motion compensation unit, and a second reference value calculated by the local noise removal unit. A color noise removing method characterized by the above-mentioned.
제22항에 있어서,
상기 제1 기준값은 상기 단계 (a)에서 상기 화소의 위치에 이웃하는 4개의 블록 중심 지점의 블록 단위 평균값과 예측된 상기 색차 신호값의 차를 이용하여 계산되고, 상기 단계 (a1)에서 움직임 보상된 색상 차이값이고,
상기 제2 기준값은 상기 단계 (b)에서 상기 움직임 보상된 글로벌 제거 영상 중 상기 자기 성분 마스크의 중심 화소에 상응하는 화소값과 상기 자기 성분 마스크에 속하는 화소들의 색차 신호값의 차이를 평균하여 계산한 노이즈 레벨 예측값인 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 22,
The first reference value is calculated using the difference between the block unit average value of the four block center points adjacent to the pixel position in step (a) and the predicted color difference signal value, and the motion compensation in step (a1). Color difference,
The second reference value is calculated by averaging a difference between a pixel value corresponding to a center pixel of the magnetic component mask and a color difference signal value of pixels belonging to the magnetic component mask among the motion compensated global removal images in step (b). It is a noise level prediction value, The color noise removal method characterized by the above-mentioned.
제13항에 있어서,
상기 현재 프레임의 색차 신호를 입력받아 소정 크기의 블록별로 상기 블록에 속하는 화소들의 색차 신호값의 평균을 상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값으로 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하되,
상기 현재 프레임의 블록 단위 평균값은 다음 프레임에 대한 색 노이즈 제거 시 사용되는 것을 특징으로 하는 색 노이즈 제거 방법.
The method of claim 13,
Receiving the color difference signal of the current frame and storing the average of the color difference signal values of pixels belonging to the block for each block having a predetermined size in a memory as a block unit average value of the current frame,
The block unit average value of the current frame is used to remove the color noise for the next frame.
제13항 내지 제24항 중 어느 한 항에 기재된 색 노이즈 제거 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체. A recording medium on which a program of instructions that can be executed by a digital processing apparatus for performing the color noise removing method according to any one of claims 13 to 24 is tangibly embodied and can be read by the digital processing apparatus.
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