KR101590091B1 - 영상 필터링 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 움직임 보상을 이용한 프레임 보간 장치는 연속적인 영상 시퀀스로부터 에지영상을 생성하는 에지 생성부; 상기 에지 생성부에서 생성된 에지영상으로부터 정지자막에 대응되는 자막 특징 정보를 출력하는 자막 특징 추출부; 상기 자막 특징 정보에 기초하여, 상기 에지영상으로부터 자막 영역 후보 블록을 검출하는 자막 특징 검증부; 및 상기 자막 영역 후보 블록으로부터 자막 영역을 검출하는 자막 영역 검증부를 포함한다.

Description

영상 필터링 장치 및 그 방법{An apparatus for filtering a picture and a method thereof}

본 발명은 영상 필터링 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상의 열화 성분을 제거하기 위한 필터링 성능을 향상시킬 수 있는 영상 필터링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

고해상도 스케일링 기법은 영상정보와 디스플레이 형식의 폭발적인 증가로 인해 최근 부상하고 있는 중요한 이슈 중 하나이다. 차세대 UDTV와 멀티미디어 PC시스템은 4K이상의 해상도를 갖는 영상을 출력할 수 있으며, 이와 같은 해상도를 지원하기 위해 4K이하의 영상에 대한 스케일링을 수행할 필요성이 있다. 그러나, 스케일링 해상도가 증가할수록 보간에 의한 화질열화는 큰 폭으로 증가하게 된다.

특히, UDTV나 멀티미디어 환경에서 동영상을 재생할 경우 디스플레이 장치가 지원하는 높은 해상도로 상향 변환이 되면 보다 좋은 화질을 기대할 수 있어야 함에도 열화 현상으로 인해 화면 내 뭉개짐과 같은 화질열화가 유발됨으로써 사용자로 하여금 시각적 불편함을 가져오고 있다.

이와 같이 스케일링된 영상에서의 block artifact 와 같은 화질열화를 유발하는 문제점을 해결하기 위해 여러 필터링 방식이 제안되고는 있으나, 현재로서는 그 성능 개선의 폭이 미약하다.

본 발명의 실시 예는 상술한 바와 같은 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 영상 필터링 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명에서는 주파수 영역에서의 필터링을 수행함으로써 연산량을 줄이면서도 성능은 향상시킬 수 있는 영상 필터링 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명의 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 영상의 필터링 방법에 있어서, 영상 신호를 수신하는 단계; 주파수 영역에 대응되는 제1 필터를 생성하는 단계; 상기 제1 필터를 공간 영역으로 변환하고, 상기 변환된 제1 필터의 소정 영역을 절단하여 제2 필터를 추출하는 단계; 및 상기 제2 필터에 기초하여 상기 영상 신호를 필터링하는 단계를 포함한다.

또한, 상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 영상의 필터링 장치에 있어서, 영상 신호를 수신하는 입력부; 주파수 영역에 대응되는 제1 필터를 생성하는 제1 필터 생성부; 상기 제1 필터를 공간 영역으로 변환하고, 상기 변환된 제1 필터의 소정 영역을 절단하여 제2 필터를 추출하는 필터 절단부; 및 상기 제2 필터에 기초하여 상기 영상 신호를 필터링하는 필터링부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 주파수 영역 필터를 효과적으로 공간 영역에 변환 적용할 수 있다. 또한, 변환된 필터로부터 에너지가 집중되는 소정 영역에 대해서만 절단하여 필터링에 활용함으로써 복잡도를 줄이면서도 화질 열화를 방지할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에서, 주파수 영역 필터는 제약적 최소 제곱 필터를 적절히 절단하여 활용할 수 있다. 이에 따라, 제약적 최소 제곱 필터의 장점을 살리면서도 손실을 최소화 할 수 있어 필터의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 절단된 제약적 최소 제곱 필터에 영상 신호의 방향성 정보를 적용함으로써, 에지의 방향에 따른 제약적 최소 제곱 필터링이 가능하게 된다. 이에 따라 화질 열화 감소 및 성능 향상을 최대화시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 장치를 포함하는 전체 디스플레이시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 장치를 보다 구제척으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 TCLS 필터 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 TCLS필터를 추출하기 위한 커널들을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 TCLS필터를 추출하기 위한 커널에 따른 주파수 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 방향성 정보 획득 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 방향성 정보 적용 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 결과 영상 및 열화 영상을 비교하기 위한 비교도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 결과의 성능을 PSNR로 비교한 표이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 장치를 포함하는 전체 디스플레이시스템을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 필터링 장치를 포함하는 전체 디스플레이시스템은 복호화부(200), 스케일러(300), 필터부(100) 및 출력부(400)를 포함하여 구성된다.

복호화부(200)는 부호화된 영상 신호를 수신하고, 복호화를 수행하여 복호화된 영상 신호를 스케일러(300)로 출력한다.

예를 들어, 복호화부(200)에서 데이터를 처리하는 단위는 가로 세로 16x16화소 크기의 매크로블록(Macroblock)일 수 있으며, 소정 크기의 코딩 유닛(Coding Unit)일 수 있다. 복호화부(200)는 비트스트림을 입력 받아 인트라(Intra) 모드 또는 인터(Inter) 모드로 복호화를 수행하여 재구성된 영상을 출력할 수 있다. 일 실시 예에서 복호화부(200)는 MPEG 표준에 따라 부호화된 영상을 복호화 할 수 있으나, 본 발명에서는 복호화 방식에 한정되지는 않는다.

예를 들어, 복호화부(200)는 입력된 비트스트림을 확률 분포에 따른 엔트로피 복호화를 수행하여 양자화된 계수(Quantized Coefficient)를 획득하고, 양자화된 계수를 역양자화 과정과 역 변환을 수행하여 예측 영상과 가산기를 통해 재구성된 블록을 생성한 다음 디블록킹 필터 또는 샘플 적응적 오프셋 필터 중 적어도 하나를 통해 필터링한 후, 복호화된 영상으로 출력함과 동시에 참조 영상 버퍼에 저장할 수 있다.

이후, 이와 같이 재구성되어 복호화된 영상은 스케일러(200)로 입력된다.

스케일러(200)는 복호화된 영상에 대한 해상도 변환(또는 스케일링)을 수행한다. 그리고, 스케일러(200)는 해상도가 변경된 영상 신호를 필터부(100)로 출력할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 스케일러(200)로부터 출력되는 고해상도 영상에는 화질 열화가 발생할 가능성이 높다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 필터부(100)는 주파수 영역에 대응되는 제약적 최소 제곱 필터(CLS)를 생성하고, 공간 영역으로 변환하며, 변환된 제약적 최소 제곱 필터의 소정 영역을 절단하여 절단된 제약적 최소 제곱 필터(Truncated CLS, TCLS)를 추출하고, 추출된 TCLS 필터에 기초하여 복호화된 영상 신호를 필터링할 수 있다.

그리고, 필터링된 영상 신호는 출력부(400)로 출력되며, 출력부(400)는 필터링된 영상 신호를 외부로 전송하거나, 출력부(400)와 연결된 디스플레이 장치에 디스플레이 할 수 있다. 이에 따라 개선된 영상 신호가 디스플레이 될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 장치(100)를 보다 구제척으로 설명하기 위한 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 장치(100)는 제약적 최소 제곱(CLS) 필터 생성부(110), CLS 필터 절단부(120) 및 필터링부(130)를 포함하며, 필터링 수행부(130)는 방향성 판단부(131), 방향성 적용부(132) 및 필터링 수행부(133)를 포함한다.

제약적 최소 제곱 필터 생성부(110)는 소정 계수에 따라 제약적 최소 제곱 필터(Constrained Least Squares Filter)를 생성한다.

제약적 최소 제곱 (Constrained Least Squares: CLS) 필터는 열화성분 h에 따라 다음과 같은 주파수 응답을 가질 수 있다.

여기서 C와 λ는 영상의 고주파 성분과 저주파 성분을 조절하는 매개 변수 일수 있다.

일반적으로 이와 같은 CLS 필터를 이용하여 필터링을 수행하려면 입력 영상에 대한 주파수 영역으로의 퓨리에 변환이 필요하다. 그러나 제한된 볼륨이나 처리능력을 가지는 시스템에서는 주파수 영역에서의 필터링 구현이 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 이와 같이 생성된 CLS필터를 공간 영역에 적용하기 위해 CLS 필터 생성부(110)는 생성된 CLS 필터를 공간 영역으로 변환할 수 있다.

그리고, CLS 필터 절단부(120)는 공간 영역으로 변환된 CLS 필터의 일부 영역을 절단한다. 본 발명의 일 실시 예에서 절단된 필터는 TCLS 필터(Truncated CLS 필터) 라고 부를 수 있으나, 본 발명의 명칭에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 TCLS 필터를 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 TCLS 필터 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 앞서 설명한 바와 같이 CLS 필터 생성부(110)에서 열화성분 h를 추정한 후 제약적 최소 제곱 필터를 생성할 수 있다. 이 때 제약적 최소 제곱(CLS) 필터의 크기는 복호화되어 입력되는 입력 영상의 크기와 같을 수 있다.

그리고, CLS 필터 생성부(110)는 주파주 영역으로 생성된 제약적 최소 제곱(CLS) 필터를 이산 퓨리에 역변환, 즉 IDFT(inverse discrete Fourier transform)를 수행함으로써 공간영역으로 변환할 수 있다. 또한, 공간영역으로 변환된 제약적 최소 제곱 필터의 크기도 입력 영상의 크기와 같을 수 있다.

그리고, CLS 필터 절단부(120)는 공간 영역으로 변환된 CLS 필터의 일부를 절단하여, TCLS 필터를 추출할 수 있다. 이를 위해 소정 형태의 커널들이 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 TCLS필터를 추출하기 위한 커널들을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 CLS 필터 절단부(120)는 M by N 커널을 이용하여 공간영역 제약적 최소 제곱 필터의 중심부분을 절단할 수 있다. 특히, 필터의 크기, 열화성분의 성질, 영상의 특성에 따라 서로 다른 커널이 사용될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 Rectanguar, Gaussian, Cosine 등의 커널이 예시될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서, 제약적 최소 제곱 필터에서 커널을 이용해 잘라진 필터를 절단된 제약적 최소 제곱 필터(TCLS 필터) 라 할 수 있으며, 결과적으로 TCLS 필터는 M by N의 FIR 필터(유한 임펄스 응답 필터, finite impulse response filter)형태를 가질 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 TCLS필터를 추출하기 위한 커널에 따른 주파수 특징을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에서는 입력 영상이 256x256 영상인 경우, 이를 복원하기 위한 다양한 제약적 최소 제곱 필터의 주파수 특성을 나타낸다.

특히 도 5(a)에서 도시된 바와 같이, 제약적 최소 제곱 필터의 중심부에 에너지가 대부분 모여 있기 때문에, 본 발명의 실시 예에 따른 커널들을 이용하여 TCLS 필터를 생성하고, 이를 입력 영상에 적용하더라도, 성능은 거의 떨어지지 않을 수 있으며, 원하는 다양한 크기의 절단된 제약적 최소 제곱 필터를 만들 수 있으므로 적응적인 적용 가능성이 높아지는 장점이 있다.

그리고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, Rectanguar 커널을 이용하면 제약적 최소 제곱 필터 중심부의 정보를 손실 없이 가져올 수 있지만 주파수가 불연속적으로 단절되어 필터링을 수행하면 물결현상이 발생한다.

또한, 도 5(c) 및 도 5(d)에 도시된 바오 ㅏ같이, Gaussian과 Cosine 커널은 제약적 최소 제곱 필터를 자를 때 중심부의 정보 손실이 있지만 주파주의 불연속 단절을 막을 수 있어 물결현상이 거의 발생하지 않는다. Gaussian 커널은 Cosine 커널에 비해 제약적 최소 제곱 필터 중심부의 정보 손실은 크지만 부드럽게 주파수가 단절되어 물결현상은 더 적음을 알 수 있다.

이와 같이 각 커널별 특성이 서로 상이하므로 영상 특성, 열화성분의 성질 등에 따라 서로 다른 다양한 커널이 적용될 수 있으며, 본 발명이 적용 커널의 종류에 제한되는 것은 아니다.

다시 도 2를 참조하여 TCLS 필터 생성 이후의 과정을 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 방향성 판단부(131)는 열화가 존재하는 영상 신호를 수신하고, 영상 신호로부터 특정 픽셀에 대응되는 일정 영역 내 방향성 정보를 획득한다. 방향성 정보는 에지에 따른 방향성 벡터를 포함할 수 있다.

그리고, 방향성 적용부(132)는 획득된 방향성 정보에 기초하여 CLS 필터 절단부(120)에서 출력되는 TCLS필터에 대해 방향성 벡터를 적용함으로써 방향성 적용된 TCLS 필터를 출력할 수 있다.

그리고, 필터링 수행부(133)는 입력된 영상 신호의 상기 특정 픽셀에 대해, 앞서 획득된 방향성 적용된 TCLS 필터에 따른 필터링을 수행함으로써 열화가 개선된 픽셀 정보를 획득하고, 이를 개선된 영상 신호로 출력한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 방향성 판단부(131)의 방향성 정보 획득 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 방향성 정보 적용 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 절단된 제약적 최소 제곱 필터(TCLS 필터)를 이용하여 영상을 필터링할 때, 방향성을 고려하여 방향 적응적으로 영상을 복원하는 경우, 영상이 자연스럽고 선명하게 복원될 수 있다.

따라서, 방향성 판단부(131)는 도 6에 도시된 바와 같은 SVD (Singular Value Decomposition) 방법을 이용하여 픽셀을 기준으로 하는 일정 영역에 대한 방향성 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 각 픽셀 별 필터링을 수행하는 동안, 그 픽셀 및 그 픽셀을 포함하는 영역이 가지는 방향성에 따라 고유의 절단된 제약적 최소 제곱 필터가 생성될 수 있다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 대각선 패턴의 영상에서는 SVD 방법으로 판단되는 대각선 에지 방향에 따른 제약적 최소 제곱 필터가 생성될 수 있다. 이를 위한 방향성 정보는 방향성 벡터를 나타내는 공분산 값의 행렬 형태로 구성될 수 있으며, 방향성 적용부(132)는 구성된 행렬과 TCLS필터와의 곱연산을 통해, 방향성 적용된 TCLS 필터를 생성할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 결과 영상 및 열화 영상을 비교하기 위한 비교도이며, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 필터링 결과의 성능을 PSNR로 비교한 표이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 기존의 열화 영상에 대한 방향성 적용된 TCLS 필터링이 수행됨에 따라 보다 선명하고 자연스러운 영상이 출력됨을 확인할 수 있다. 또한, 시각적인 효과 외에도 앞서 설명한 바와 같이 필터링 효율을 떨어뜨리지 않으면서도 열화 영상을 개선시킬 수 있게 된다.

도 9에서는 일반적으로 영상 처리 테스트에 사용되는 레나 영상에 대한 열화 정도별 PSNR 성능 비교표이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 열화 영상에서의 PSNR보다 본 발명의 실시 예에 따른 절단된 제약적 최소 제곱 필터(TCLS)를 적용할 때 보다 성능이 향상된 것을 알 수 있으며, 방향성 획득부에서 획득된 방향성이 적용되는 경우 상대적으로 더욱 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.

Claims (13)

1. 영상의 필터링 방법에 있어서,
   영상 신호를 수신하는 단계;
   주파수 영역에 대응되는 제1 필터를 생성하는 단계;
   상기 제1 필터를 공간 영역으로 변환하고, 상기 변환된 제1 필터의 소정 영역을 절단하여 제2 필터를 추출하는 단계;
   상기 영상 신호로부터 특정 픽셀의 일정 범위에 대한 방향성 벡터를 나타내는 공분산 값의 행렬 형태로 구성된 방향성 정보를 획득하는 단계;
   상기 방향성 정보로부터 상기 행렬과 상기 제2 필터와의 곱연산을 통해 상기 추출된 제2 필터에 적용하여 방향성 적용된 제2 필터를 생성하는 단계; 및
   상기 특정 픽셀에 대해, 상기 방향성 적용된 제2 필터를 이용하여 필터링을 수행하는 단계를 포함하는 영상 필터링 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 필터를 추출하는 단계는
   상기 소정 영역에 대해 M by N(M, N은 정수) 커널을 적용하여 상기 제1 필터로부터 상기 제2 필터를 추출하는 단계를 포함하는 영상 필터링 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 커널은 정사각형, 가우시안 또는 코사인 커널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상 필터링 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 필터는 제약적 최소 제곱 필터(Constrained Least Square Filter)인 것을 특징으로 하는 영상 필터링 방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 방향성 정보를 획득하는 단계는,
   상기 일정 범위에 대한 SVD(Singular Value Decomposition)를 수행하여 상기 방향성 정보를 획득하는 단계를 포함하는 영상 필터링 방법.
7. 영상의 필터링 장치에 있어서,
   영상 신호를 수신하는 입력부;
   주파수 영역에 대응되는 제1 필터를 생성하는 제1 필터 생성부;
   상기 제1 필터를 공간 영역으로 변환하고, 상기 변환된 제1 필터의 소정 영역을 절단하여 제2 필터를 추출하는 필터 절단부; 및
   상기 제2 필터에 기초하여 상기 영상 신호를 필터링하는 필터링부를 포함하고,
   상기 필터링부는 상기 영상 신호로부터 특정 픽셀의 일정 범위에 대한 방향성 벡터를 나타내는 공분산 값의 행렬 형태로 구성된 방향성 정보를 획득하는 방향성 판단부;
   상기 방향성 정보로부터 상기 행렬과 상기 제2 필터와의 곱연산을 통해 상기 추출된 제2 필터에 적용하여 방향성 적용된 제2 필터를 생성하는 방향성 적용부; 및
   상기 특정 픽셀에 대해, 상기 방향성 적용된 제2 필터를 이용하여 필터링을 수행하는 필터링 수행부를 포함하는 영상 필터링 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 필터 절단부는
   상기 소정 영역에 대해 M by N(M, N은 정수) 커널을 적용하여 상기 제1 필터로부터 상기 제2 필터를 추출하는 영상 필터링 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 커널은 정사각형, 가우시안 또는 코사인 커널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영상 필터링 장치.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 필터는 제약적 최소 제곱 필터(Constrained Least Square Filter)인 것을 특징으로 하는 영상 필터링 장치.
11. 삭제
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 방향성 판단부는
    상기 일정 범위에 대한 SVD(Singular Value Decomposition)를 수행하여 상기 방향성 정보를 획득하는 영상 필터링 장치.
13. 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.

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