KR101515440B1 - 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치 및 방법 - Google Patents

압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치 및 방법이 제공된다. 명암 대비 개선 장치는 압축 영상을 역양자화하여 추출된 DCT 계수를 이용하여 해당 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하여 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 에지 영역에 대한 명암 대비를 개선할 수 있다.
압축, 영상, 명암, 대비, 개선

Description

압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR IMPROVING CONTRAST OF COMPRESSED IMAGE}
본 발명의 일실시예들은 압축 영상을 역양자화하여 추출된 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수를 이용하여 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하여 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 에지 영역에 대한 명암 대비를 개선하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 DVD 플레이어, 디지털 TV, 디지털 카메라, 디지털 캠코더 등과 같이 디지털 영상 데이터를 처리하는 디지털 영상 처리 장치는 디지털 영상 데이터양을 줄이기 위해서 영상 데이터를 압축하여 사용한다. DVD 플레이어 또는 디지털 TV는 이미 압축된 디지털 영상 데이터를 받아서 디코딩하여 재생하며, 디지털 카메라나 디지털 캠코더는 디지털 영상 데이터를 입력으로 받아 압축하여 저장하고 압축된 영상을 디코딩하여 재생한다.
현재 디지털 영상 장치에서 사용되고 있는 JPEG, MPEG-2, H.264 등의 영상 압축 표준들은 DCT 기반의 압축 방식이 채택되고 있다. 이러한 압축 방식은 DCT 계수의 고주파 부분에 대해 양자화 스텝 사이즈를 크게 하여 압축하는 과정에서 나 타나는 고주파 성분의 손실 등으로 명암 대비가 낮아져 화질이 저하가 나타날 수 있다.
종래 압축된 영상에 포함된 정보인 DCT 계수를 일률적으로 조정하여 영상의 밝기나 명암 대비를 개선하는 방안이 있었으나 이는 영상의 특성을 고려하지 않아서 에지(edge) 영역이 아닌 저주파 영역에서는 명암 대비가 과도하게 증가하여 블록 아티팩트(block artifact)가 생길 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 장치는, 압축 영상 데이터를 역양자화하여 추출된 DCT 계수를 이용하여 상기 DCT 계수 블록이 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하는 에지 영역 판별부 및 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리하는 명암 대비 처리부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 방법은, 압축 영상 데이터를 역양자화하여 추출된 계수를 이용하여 상기 DCT 계수 블록이 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하는 단계 및 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 압축 영상을 역양자화하여 추출된 DCT 계수를 이용하여 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하고 에지 영역으로 판별된 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 에지 영역에 대한 명암 대비를 개선함으로써 보다 선명한 영상을 출력할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 시스템의 구성을 나타내는 도 면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 시스템(100)은 역양자화부(110), 명암 대비 개선 장치(120) 및 IDCT부(130)를 포함한다.
역양자화부(110)는 압축 영상을 입력 받고, 상기 입력된 압축 영상을 역양자화한다.
명암 대비 개선 장치(120)는 상기 역양자화된 압축 영상에 대한 DCT 계수를 분석하고, 상기 분석된 DCT 계수로 에지(Edge) 영역인지 판별하고, 상기 에지 영역으로 판별된 DCT 계수 블록에 대해 명암 대비를 개선한다. 상기 에지 영역은 상기 영상의 물체와 배경간의 경계를 나타낸다. 즉, 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 에지 영역에서 물체와 배경간 경계 부근에 대한 화소값 차이가 기준치 이상으로 증가하도록 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선한다.
IDCT부(130)는 명암 대비 개선 장치(120)로부터 상기 명암 대비가 개선된 DCT 계수를 입력 받고, 상기 명암 대비가 개선된 DCT 계수를 IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform) 처리하여 명암 대비가 개선된 영상을 출력한다.
이하 도 2를 참조하여 명암 대비 개선 장치(120)의 구성 및 동작을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 장치(120)는 에지 영역 판별부(210) 및 명암 대비 처리부(220)를 포함한다.
에지 영역 판별부(210)는 역양자화부(110)에서 상기 압축 영상 데이터를 역양자화하여 추출된 DCT 계수를 이용하여 상기 DCT 계수 블록이 에지 영역에 속하는지 여부를 판별한다. 즉, 에지 영역 판별부(210)는 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서의 분산값을 기준값과 비교하여 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는지 여부를 판별한다. 일례로 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서의 분산값을 기준값과 비교한 결과 상기 분산값이 상기 기준값보다 큰 경우, 에지 영역 판별부(210)는 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는 것으로 판별할 수 있다.
명암 대비 처리부(220)는 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리한다. 즉, 명암 대비 처리부(220)는 상기 에지 영역에 대한 DCT 계수 블록을 복수 개의 주파수 대역으로 나누고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 주파수 대역별로 명암 대비를 처리한다.
명암 대비 처리부(220)는 상기 에지 영역에 속하는 DCT 블록에 대해만 명암 대비를 추출하고, 상기 추출된 명암 대비에 대한 지수를 제어하여 상기 에지 영역에서 물체와 배경간 경계 부근에 대한 화소값 차이가 기준치 이상으로 증가하도록 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선한다.
명암 대비 처리부(220)는 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수 중 고주파 성분인 AC 계수가 보정되도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하여 상기 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선한다. 일례로 명암 대비 처리부(220)는 상기 AC 계수에 대한 명암 대비가 증가하도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하여 상기 DCT 계수에 포함된 AC 계수를 보정하고, 상기 보정된 AC 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선할 수 있다.
도 3은 명암 대비 처리부에 대한 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 명암 대비 처리부(220)는 명암 대비 추출부(310), 명암 대비 지수 제어부(320) 및 명암 대비 개선부(330)를 포함한다.
도 4는 8×8 DCT 블록에서의 각 주파수 영역별 DCT 계수의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 8×8 DCT 블록(400)에서의 각 주파수 영역별 DCT 계수(dk,l, k=0,1,2,....,7, l=0,1,2,....,7)를 'n=k+l'값에 따라 E1(410),....,E6(460), ...... , E14로 나타낼 수 있다. x(i, j)를 8×8 DCT 블록(400)의 화소값이라고 하면, x(i, j)의 DCT 계수(dk,l)는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008070339688-pat00001
k, l = 0, 1, 2, .... , 7
c(k) =
Figure 112008070339688-pat00002
, if k = 0,
= 1, otherwise
IDCT식은 하기 수학식 2와 같다.
Figure 112008070339688-pat00003
i, j = 0, 1, 2, .... , 7
명암 대비 추출부(310)는 상기 에지 영역에 대해 각 주파수 영역별 DCT 계수를 주파수 대역별로 나누고, 각 대역별 명암 대비를 추출한다.
일례로 명암 대비 추출부(310)는 8×8 DCT 블록(400)에서 64개의 DCT 계수(dk,l)를 n값(n=k+l k=0,1,2,....,7, l=0,1,2,....,7)에 의해 14개의 주파수 대역별(E1~E14)로 나누고, 각 대역별 명암 대비(cn)를 하기 수학식 3에 의해 추출할 수 있다.
Figure 112008070339688-pat00004
, n≥1
상기 수학식 3에서 Et는 하기 수학식 4와 같다.
Figure 112008070339688-pat00005
N = t + 1, t < 8
= 14 - t + 1, t≥8
8×8 DCT 블록(400)의 DCT 계수(dk,l)는 각 대역마다 명암 대비(cn)에 의해 정의된다. 여기서, n = 1, 2, ...... , 14이다.
명암 대비 지수 제어부(320)는 상기 각 대역별 명암 대비(cn)에 대한 지수(λ)를 제어한다. 일례로 명암 대비 지수 제어부(320)는 출력 영상에 대한 화면의 배경과 물체의 경계가 뚜렷해지도록 명암 대비를 개선하기 위해 상기 에지 영역에 대한 명암 대비(cn)에 지수(λ)를 곱하도록 하여 상기 명암 대비를 제어할 수 있다.
명암 대비 지수 제어부(320)는 영상을 압축하는 과정에서 AC 계수 일부분이 변형되기 때문에 명암 대비가 원래 영상에 비하여 낮아지기 때문에 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수 중 고주파 성분인 AC 계수가 보정되도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어한다. 일례로 명암 대비 지수 제어부(320)는 고주파 성분을 강화하기 위해 상기 AC 계수에 대한 명암 대비가 기준치보다 증가하도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어할 수 있다.
명암 대비 개선부(330)는 명암 대비 지수 제어부(320)에 의한 상기 명암 대 비에 대한 지수의 제어에 따라 상기 에지 영역에서 물체와 배경간 경계 부근에 대한 화소값 차이가 기준치 이상으로 증가하도록 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선한다.
각 대역별 개선된 명암 대비(
Figure 112008070339688-pat00006
)는 하기 수학식 5과 같이 나타낸다.
Figure 112008070339688-pat00007
즉, 명암 대비 개선부(330)는 상기 명암 대비에 대한 지수의 제어에 따라 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 수학식 5와 같이 각 대역별로 명암 대비를 개선한다.
명암 대비 개선부(330)는 상기 수학식 3에 상기 수학식 5를 대입하여 하기 수학식 6을 얻는다.
Figure 112008070339688-pat00008
상기 수학식 6은 하기 수학식 7, 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008070339688-pat00009
, n≥1
Figure 112008070339688-pat00010
, n≥1
명암 대비 개선부(330)는 상기 수학식 7로부터 명암 대비가 개선된 DCT 계수(
Figure 112008070339688-pat00011
)를 하기 수학식 9과 같이 구할 수 있다.
Figure 112008070339688-pat00012
명암 대비 개선부(330)는 상기 명암 대비가 개선된 DCT 계수(
Figure 112008070339688-pat00013
)를 구하는 과정을 다음과 같이 수행할 수 있다.
첫 번째 과정에서 명암 대비 개선부(330)가 'n = 0'로 놓으면, 하기 수학식 10, 11과 같이 8×8 DCT 블록(400)의 (0, 0) 위치의 DCT 계수(d00)가 변하지 않는 다.
Figure 112008070339688-pat00014
Figure 112008070339688-pat00015
두 번째 과정에서 명암 대비 개선부(330)는 'n = n+1'로 하고, 상기 수학식 8을 이용하여 Hn을 계산한다.
셋 번째 과정에서 명암 대비 개선부(330)는 상기 수학식 9를 이용하여 개선된 DCT 계수(
Figure 112008070339688-pat00016
)를 구한다. 여기서, 'k+l = n'이다.
네 번째 과정에서 명암 대비 개선부(330)는 'n<14'이면, 상기 수학식 4, 7을 이용하여
Figure 112008070339688-pat00017
을 구하고, 'n≥14'이면, 명암 대비 개선 동작을 종료한다.
본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비를 개선시키기 위하여 에지 영역 판별부(210)는 먼저 처리하고자 하는 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역인지 아닌지 판별해야 한다. 일례로 에지 영역 판별부(210)는 DCT 블록의 공간 영역에서의 분산을 DCT 계수를 이용하여 하기 수학식 12와 같이 분산을 계산한 후 상기 계산된 분산값과 기준값을 비교한 결과에 따라 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는지 여부를 판단할 수 있다.
Figure 112008070339688-pat00018
즉, 에지 영역 판별부(210)는 8×8 DCT 블록(400)의 DCT 계수 중에서 (0, 0) 위치에서의 DCT 계수(d00)만 빼고, 나머지 63개의 DCT 계수를 제곱하여 더한 후 64로 나눈 값으로 상기 수학식 12를 이용하여 8×8 DCT 블록(400)의 분산을 계산하고, 상기 계산된 분산값이 기준값(Th)을 비교하여 상기 에지 영역인지 여부를 판별한다. 예를 들어, 에지 영역 판별부(210)는 8×8 DCT 블록(400)의 DCT 계수 중에서 (0, 0) 위치에서의 DCT 계수(d00)만 빼고, 나머지 63개의 DCT 계수를 제곱하여 더한 후 64로 나눈 값을 이용하여 8×8 DCT 블록(400)의 분산을 계산하고, 상기 계산된 분산값이 상기 기준값(Th)보다 크면, 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역인 것으로 판별할 수 있다.
명암 대비 처리부(220)는 상기 에지 영역인 것으로 판별된 블록에 대해서 상기 수학식 9에 의한 연산을 실시하여 상기 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선한다.
일반적으로 영상이 선명하다는 의미는 영상에 대한 화면의 배경과 물체의 경계가 뚜렷하다는 것이다. 예를 들어, 픽셀 세 개의 값이 각각 '100, 130, 150'인 경우와 '100, 150, 150'인 경우를 비교해보면, 전자는 '100'에서 '130, 150'으로 변하기 때문에 '100'에서 '150'으로 변하는 후자에 비해 중간값 '130'이 있어서 값이 완만하게 높아지고, 후자는 '100'에서 '150'으로 변화폭이 커서 어두운 곳과 밝은 곳의 차가 더 커서 명암 대비가 더 높으므로 후자의 영상이 전자의 영상보다 선명하다.
따라서, 명암 대비 처리부(220)는 상기 에지 영역인 것으로 판별된 블록에 대해서 상기 수학식 9에 의한 연산을 실시하여 상기 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 에지 영역에 대한 명암 대비가 상대적으로 높아지도록 하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 개선할 수 있다.
한편 에지 영역 판별부(210)는 상기 분산이 상기 기준값보다 크지 않은 경우, 상기 에지 영역이 아닌 것으로 판별하면, 명암 대비 처리부(220)가 상기 에지 영역이 아닌 DCT 계수 블록에 대해서 DCT 계수에 대해 아무런 처리도 수행하지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 장치(100)는 상기 DCT 계수를 이용하여 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 상기 에지 영역으로 판별된 DCT 계수 블록에 대해 상기 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 개선하고, 상기 명암 대비가 개선된 영상을 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 방법의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 단계(S510)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 역양 자화부(110)를 통해 역양자화된 압축 영상 데이터에서 추출된 DCT 계수를 이용하여 DCT 계수 블록이 에지 영역에 속하는지 여부를 판별한다. 즉, 단계(S510)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서 상기 수학식 12에 의해 계산된 분산값을 기준값과 비교하여 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는지 여부를 판별한다. 일례로 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서의 분산값을 기준값과 비교한 결과 상기 분산값이 상기 기준값보다 큰 경우, 단계(S510)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는 것으로 판별할 수 있다.
상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는 것으로 판별되면, 단계(S520)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리한다. 즉, 단계(S520)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 에지 영역에 대한 DCT 계수 블록을 복수 개의 주파수 대역으로 나누고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 주파수 대역별로 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리한다.
일례로 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는 것으로 판별되면, 단계(S520)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해만 명암 대비를 추출하고, 상기 추출된 명암 대비에 대한 지수를 제어하여 상기 에지 영역에서 물체와 배경간 경계 부근에 대한 화소값 차이가 기준치 이상으로 증가하도록 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선할 수 있다.
또한 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는 것으로 판별되면, 단계(S520)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수 중 고주파 성분인 AC 계수가 보정되도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하여 상기 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는 것으로 판별되면, 단계(S520)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 처리부(220)는 상기 AC 계수에 대한 명암 대비가 증가하도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하여 상기 DCT 계수에 포함된 AC 계수를 보정하고, 상기 보정된 AC 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선할 수 있다.
한편, 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하지 않은 것으로 판별되면, 명암 대비 개선 장치(120)는 상기 에지 영역이 아닌 DCT 계수 블록에 대해서 DCT 계수에 대해 아무런 처리도 수행하지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 방법은 상기 DCT 계수를 이용하여 상기 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 상기 에지 영역으로 판별된 DCT 계수 블록에 대해 상기 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 개선함으로써 보다 선명한 출력 영상을 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 명암 대비 개선 방법의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4 및 도 6을 참조하면, 단계(S610)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 에지 영역 판별부(210)를 통해 상기 역양자화된 압축 영상 데이터로부터 추출된 DCT 계수를 이용하여 DCT 계수 블록에서 에지 영역을 판별한다. 즉, 단계(S610)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 에지 영역 판별부(210)를 통해 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서 상기 수학식 12에 의해 계산된 분산값을 기준값과 비교하여 상기 DCT 계수 블록에서 상기 에지 영역을 판별한다. 일례로 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서의 분산값을 기준값과 비교한 결과 상기 분산값이 상기 기준값보다 큰 경우, 단계(S610)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 에지 영역 판별부(210)를 통해 상기 DCT 계수 블록이 상기 에지 영역에 속하는 것으로 판별할 수 있다.
일례로 단계(S610)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 에지 영역 판별부(210)를 통해 도 4에 도시된 것과 같은 8×8 DCT 블록(400)의 DCT 계수 중에서 (0, 0) 위치에서의 DCT 계수(d00)만 빼고, 나머지 63개의 DCT 계수를 제곱하여 더한 후 64로 나눈 값으로 8×8 DCT 블록(400)의 분산을 계산하고, 상기 계산된 분산값이 기준값(Th)을 비교하여 상기 에지 영역인지 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 단계(S610)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 에지 영역 판별부(210)를 통해 도 4에 도시된 것과 같은 8×8 DCT 블록(400)의 DCT 계수 중에서 (0, 0) 위치에서의 DCT 계수(d00)만 빼고, 나머지 63개의 DCT 계수를 제곱하여 더한 후 64로 나눈 값으로 상기 수학식 12를 이용하여 8×8 DCT 블록(400)의 분산을 계산하고, 상기 계산된 분산값이 기준값(Th)보다 큰 경우에 해당 블록이 상기 에지 영역인 것으로 판별할 수 있다.
단계(S620)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 추출부(310)를 통해 상기 에지 영역으로 판별된 DCT 계수 블록에 대해 각 주파수 영역별 DCT 계수를 주파수 대역별로 나누고, 각 대역별 명암 대비를 추출한다. 일례로 도 4에 도시된 것과 같은 8×8 DCT 블록(400)인 경우, 단계(S620)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 추출부(310)를 통해 상기 에지 영역에 대해 64개의 DCT 계수(dk,l)를 n값(n=k+l k=0,1,2,....,7, l=0,1,2,....,7)에 의해 14개의 주파수 대역별(E1~E14)로 나누고, 상기 수학식 3을 이용하여 각 대역별 명암 대비(cn)를 추출할 수 있다.
단계(S630)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 지수 제어부(320)를 통해 상기 추출된 각 대역별 명암 대비(cn)에 대한 지수(λ)를 제어한다. 일례로 단계(S630)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 지수 제어부(320)를 통해 출력 영상에 대한 화면의 배경과 물체의 경계가 뚜렷해지도록 명암 대비를 개선하기 위해 상기 에지 영역에 대해 추출된 명암 대비(cn)에 지수(λ)를 곱하도록 하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 제어할 수 있다.
일례로 단계(S630)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 지수 제어부(320)를 통해 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수 중 고주파 성분인 AC 계수가 보정되도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어할 수 있다. 즉, 단계(S630)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 지수 제어부(320)를 통해 고주파 성분을 강화하기 위해 상기 AC 계수에 대한 명암 대비가 기준치보다 증가하도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어할 수 있다.
단계(S640)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 개선부(330)를 통해 명암 대비 지수 제어부(320)에 의한 상기 명암 대비에 대한 지수의 제어에 따라 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선한다.
일례로 단계(S640)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 개선부(330)를 통해 명암 대비 지수 제어부(320)에 의한 상기 명암 대비에 대한 지수의 제어에 따라 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 수학식 5와 같이 각 대역별로 명암 대비를 개선할 수 있다.
일례로 단계(S640)에서 명암 대비 개선 장치(120)는 명암 대비 개선부(330)를 통해 명암 대비 지수 제어부(320)에 의한 상기 명암 대비에 대한 지수의 제어에 따라 상기 에지 영역에서 물체와 배경간 경계 부근에 대한 화소값 차이가 기준치 이상으로 증가하도록 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 명암 대비 개선 방법은 상기 DCT 계수를 이용하여 상기 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하고, 상기 에지 영역으로 판별된 DCT 계수 블록에 대해 상기 DCT 계수를 보정하여 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 개선함으로써 보다 선명한 출력 영상을 제공할 수 있다.
상기한 명암 대비 개선 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있 는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해 져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 명암 대비 처리부에 대한 구체적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 8×8 DCT 블록에서의 각 주파수 영역별 DCT 계수의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 명암 대비 개선 방법의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 명암 대비 개선 방법의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.

Claims (17)

  1. 압축 영상 데이터를 역양자화하여 추출된 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수를 이용하여 상기 DCT 계수 블록이 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하되, 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서의 분산(variance)값이 기준값보다 큰 경우 상기 에지 영역인 것으로 판별하는 에지 영역 판별부; 및
    상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리하는 명암 대비 처리부
    를 포함하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 명암 대비 처리부는,
    상기 에지 영역에 대한 DCT 계수 블록을 복수 개의 주파수 대역으로 나누고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 주파수 대역별로 명암 대비를 처리하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 명암 대비 처리부는,
    상기 에지 영역에 속하는 DCT 블록에 대해만 명암 대비를 추출하는 명암 대비 추출부를 더 포함하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 명암 대비 처리부는,
    상기 추출된 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 명암 대비 지수 제어부를 더 포함하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 명암 대비 처리부는,
    상기 명암 대비에 대한 지수의 제어에 따라 상기 에지 영역에서 물체와 배경간 경계 부근에 대한 화소값 차이가 기준치 이상으로 증가하도록 상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하고, 상기 보정된 DCT 계수에 따라 상기 명암 대비를 개선하는 명암 대비 개선부를 더 포함하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 명암 대비 지수 제어부는,
    상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수 중 고주파 성분인 AC 계수가 보정되도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 명암 대비 지수 제어부는,
    상기 AC 계수에 대한 명암 대비가 기준치보다 증가하도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 장치.
  9. 압축 영상 데이터를 역양자화하여 추출된 DCT(Discrete Cosine Transform) 계수를 이용하여 상기 DCT 계수 블록이 에지 영역에 속하는지 여부를 판별하되, 상기 DCT 계수 블록의 공간 영역에서의 분산(variance)값이 기준값보다 큰 경우 상기 에지 영역인 것으로 판별하는 단계; 및
    상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수를 보정하여 상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리하는 단계
    를 포함하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리하는 단계는,
    상기 에지 영역에 대한 DCT 계수 블록을 복수 개의 주파수 대역으로 나누어 대역별로 명암 대비를 처리하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 에지 영역에 속하는 DCT 블록에 대해만 명암 대비를 추출하는 단계를 더 포함하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 추출된 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 단계를 더 포함하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 에지 영역에 대한 명암 대비를 처리하는 단계는,
    상기 에지 영역에서 물체와 배경간 경계 부근에 대한 화소값 차이가 기준치 이상으로 증가하도록 상기 추출된 명암 대비에 대한 지수를 제어하고, 상기 제어된 명암 대비에 대한 지수에 따라 상기 명암 대비를 개선하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 단계는,
    상기 에지 영역에 속하는 DCT 계수 블록에 대해 DCT 계수 중 고주파 성분인 AC 계수가 보정되도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 단계는,
    상기 AC 계수에 대한 명암 대비가 기준치보다 증가하도록 상기 명암 대비에 대한 지수를 제어하는 압축 영상에 대한 명암 대비 개선 방법.
  17. 제9항, 제11 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001346211A (ja) 2000-06-01 2001-12-14 Canon Inc テレビジョン受像機、画像拡大装置、テレビジョン信号の処理方法、画像拡大方法及び記憶媒体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11818369B2 (en) 2020-07-16 2023-11-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor module, image processing system, and image compression method

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