KR102072204B1 - Apparatus and method of improving quality of image - Google Patents
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Abstract
영상의 화질을 개선하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는 색상 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 그래디언트 공분산 행렬 계산부, 상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 커널을 연산하는 커널 연산부, 및 상기 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 색상 영상의 픽셀을 복원하는 가중치 평균 산출부를 포함할 수 있다.An apparatus and method for improving image quality of an image may include a gradient covariance matrix calculator configured to calculate a gradient covariance matrix from a color image, and the calculated gradient covariance matrix. A kernel arithmetic unit for calculating a kernel using a gradient covariance matrix, and a weighted average calculator for restoring pixels of the color image by calculating a weighted average from the computed kernel.
Description
아래의 실시예들은 영상의 제작, 압축, 전송, 표시하는 분야에 이용 가능한 영상 화질 개선 장치 및 방법에 관한 기술적 사상을 개시한다.The following embodiments disclose the technical idea of an apparatus and method for improving image quality that can be used in the field of producing, compressing, transmitting, and displaying an image.
3차원 영상 압축 시스템은 색상 영상(color video)과 깊이 영상(depth video, depth map)을 압축하는 시스템이다. 한편, 색상 영상에 대한 압축은 H.264/AVC, H.264/MVC, HEVC와 같은 방법으로 효율적으로 압축할 수 있지만, 깊이 영상은 영상 특성이 색상 영상과 확연히 다르다.3D image compression system is a system for compressing color video (depth video, depth map). On the other hand, the compression of the color image can be efficiently compressed in the same way as H.264 / AVC, H.264 / MVC, HEVC, but the depth image is significantly different from the color image.
영상 압축을 위한 기존의 압축(부호화) 표준은 H.261, H.263, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264 그리고 HEVC(High Efficiency Video Coding) 등이 있다.Existing compression (encoding) standards for video compression include H.261, H.263, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.264, and High Efficiency Video Coding (HEVC).
기존의 압축 표준은 조금씩 차이는 있으나, 일반적으로 움직임 추정과 보상, 변환 부호화, 그리고 엔트로피 인코딩을 포함하는 유사한 구조로 구성되어 있다.Existing compression standards are slightly different but generally consist of similar structures including motion estimation and compensation, transform encoding, and entropy encoding.
특히, H.264 및 HEVC는 복원된 영상 내에 존재하는 블록 경계 왜곡을 최소화하여, 주관적인 화질 향상뿐만 아니라 움직임 추정과 보상과정에서 더 정밀한 예측을 가능하게 하여 전체적인 부호화 효율을 높이는 것으로 알려져 있다.In particular, H.264 and HEVC are known to minimize block boundary distortion in the reconstructed image, thereby improving overall encoding efficiency by enabling more accurate prediction in motion estimation and compensation as well as subjective picture quality improvement.
디블록킹 필터는 낮은 비트레이트 영상에서는 좋은 성능을 보이지만, 고화질 영상에서는 거의 성능이 없거나, 오히려 부호화 성능을 저하시키는 문제가 있다.The deblocking filter shows a good performance in a low bitrate image, but has little performance in a high quality image, or rather has a problem of degrading encoding performance.
또한, 최근 압축 표준에 채택된 적응적 루프 필터(ALF; Adaptive Loop Filter)는 복원된 영상과 원본 영상 간의 에러를 최소화하는 필터로써, 고화질 영상에서 디블록킹 필터와 같이 적용하였을 때, 부호화 효율을 높이는 효과가 있다.In addition, the adaptive loop filter (ALF), which has been recently adopted in the compression standard, is a filter that minimizes the error between the reconstructed picture and the original picture, and when applied like a deblocking filter in a high quality picture, the coding efficiency is improved. It works.
일반적인 적응적 루프 필터는 위너 필터(Wiener Filter) 기반의 복원 필터이었다.A general adaptive loop filter is a reconstruction filter based on a Wiener filter.
근래에는 디블록킹 필터 다음 단계에 적응적 루프 필터를 두어 객관적 화질을 향상시키는 방법이 제안되고 있다.Recently, a method of improving the objective picture quality by providing an adaptive loop filter after the deblocking filter has been proposed.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는, 색상 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 그래디언트 공분산 행렬 계산부, 상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 커널을 연산하는 커널 연산부, 및 상기 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 색상 영상의 픽셀을 복원하는 가중치 평균 산출부를 포함할 수 있다.An apparatus for improving image quality according to an embodiment may include: a gradient covariance matrix calculator configured to calculate a gradient covariance matrix from a color image; and calculating a kernel using the calculated gradient covariance matrix. A kernel calculator may include a weighted average calculator configured to calculate a weighted average from the calculated kernel and to restore pixels of the color image.
일실시예에 따른 상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는, 상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하고, 상기 색상 영상에 대응되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하며, 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The gradient covariance matrix calculator, according to an embodiment, calculates a gradient matrix of the color image, calculates a gradient matrix of a depth image corresponding to the color image, and calculates the calculated color image. The gradient covariance matrix may be calculated from a gradient matrix of and a gradient matrix of the calculated depth image.
일실시예에 따른 상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는, 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The gradient covariance matrix calculator according to an embodiment may add the gradient matrix of the calculated color image and the gradient matrix of the calculated depth image to calculate the gradient covariance matrix. Can be calculated
일실시예에 따른 상기 커널 연산부는, 상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산할 수 있다.According to an embodiment, the kernel calculator may calculate a kernel expressing a weight between a center pixel and an adjacent pixel by using the calculated gradient covariance matrix.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는, 깊이 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 그래디언트 공분산 행렬 계산부, 상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산하는 커널 연산부, 및 상기 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 깊이 영상의 픽셀을 복원하는 가중치 평균 산출부를 포함하고, 상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는, 상기 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하고, 상기 깊이 영상에 대응되는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하며, 상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.According to an embodiment, an apparatus for improving image quality may include: a gradient covariance matrix calculator configured to calculate a gradient covariance matrix from a depth image; and using the calculated gradient covariance matrix to adjoin a center pixel. A kernel calculating unit calculating a kernel expressing weights between pixels, and a weighted average calculating unit calculating a weighted average from the calculated kernels and restoring pixels of the depth image, wherein the gradient covariance matrix calculator comprises: the depth image Compute a gradient matrix of, calculate a gradient matrix of the color image corresponding to the depth image, the gradient matrix of the calculated depth image and the gradient of the calculated color image The gradient ball from a matrix One can calculate the acid matrix (gradient covariance matrix).
일실시예에 따른 상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는, 상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The gradient covariance matrix calculator according to an embodiment may add the gradient matrix of the calculated depth image and the gradient matrix of the calculated color image to calculate the gradient covariance matrix. Can be calculated
일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 그래디언트 공분산 행렬 계산부에서, 색상 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계, 커널 연산부에서, 상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 커널을 연산하는 단계, 및 가중치 평균 산출부에서, 상기 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 색상 영상의 픽셀을 복원하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, an image quality improvement method includes calculating a gradient covariance matrix from a color image in a gradient covariance matrix calculator, and calculating, by the kernel calculator, the calculated gradient covariance matrix. Computing a kernel using the step, and the weight average calculation unit, calculating a weighted average from the calculated kernel, it may include the step of restoring the pixel of the color image.
일실시예에 따른 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계는, 상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하는 단계, 상기 색상 영상에 대응되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하는 단계, 및 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the gradient covariance matrix according to an embodiment may include calculating a gradient matrix of the color image, and a gradient matrix of a depth image corresponding to the color image. And calculating the gradient covariance matrix from the calculated gradient matrix of the color image and the calculated gradient matrix of the depth image. .
일실시예에 따른 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계는, 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the gradient covariance matrix according to an embodiment may include adding the gradient matrix of the calculated color image and the gradient matrix of the calculated depth image to the gradient. The method may include calculating a gradient covariance matrix.
일실시예에 따른 상기 커널을 연산하는 단계는, 상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.Computing the kernel according to an embodiment may include calculating a kernel expressing a weight between a center pixel and an adjacent pixel by using the calculated gradient covariance matrix.
도 1은 3차원 영상에 있어, 색상 영상과 깊이 영상 각각의 그래디언트를 표시하는 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치를 설명하는 블록도이다.
도 3은 부호화기의 인루프 위치에서 영상 화질 개선 장치가 동작하는 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 4는 복호화기의 인루프 위치에서 영상 화질 개선 장치가 동작하는 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 5는 복호화기의 후처리 위치에서 영상 화질 개선 장치가 동작하는 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 6은 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 도 6의 실시예에서 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 과정을 보다 구체적으로 설명하는 흐름도이다.FIG. 1 is a diagram illustrating gradients of a color image and a depth image in a 3D image.
2 is a block diagram illustrating an image quality improving apparatus according to an exemplary embodiment.
3 is a block diagram illustrating an embodiment in which an image quality improving apparatus operates at an in-loop position of an encoder.
4 is a block diagram illustrating an embodiment in which an image quality improving apparatus operates at an in-loop position of a decoder.
5 is a block diagram illustrating an embodiment in which an image quality improving apparatus operates at a post-processing position of a decoder.
6 is a flowchart illustrating a method of improving image quality according to an embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of calculating a gradient covariance matrix in detail in the embodiment of FIG. 6.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 해당 기술이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.In describing the embodiments, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the embodiments, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms used in the present specification are terms used to properly express the embodiments, which may vary depending on a user, an operator's intention, or a convention of a corresponding technology. Therefore, definitions of terms should be made based on the contents throughout the specification. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 3차원 영상에 있어, 색상 영상(110)과 깊이 영상(120) 각각의 그래디언트(111, 121)들을 표시하는 도면이다.1 illustrates
색상 영상(110)은 오브젝트와 배경의 경계에 대해서 색상의 구분을 통해서 표현하는데, 오브젝트와 배경을 구분짓는 그래디언트(111)는 고유치와 고유벡터로 표현될 수 있다.The
깊이 영상(120)은 z축 상에서 각 픽셀의 거리(깊이)를 표현하는 것으로서, 색상 영상(110)에 대응되는 깊이 값으로 표현될 수 있다.The
따라서, 깊이 영상(120)은 z축 상에서 색상 영상(110)의 그래디언트(111)에 대응되는 그래디언트(121)로 표현될 수 있다.Therefore, the
3차원 영상의 표현을 위해서, 색상 영상(110)과 깊이 영상(120)이 필요하다.In order to express a 3D image, a
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치 및 방법은 색상 영상(110)의 그래디언트(111)에 색상 영상(110)에 대응되는 깊이 영상(120)의 그래디언트(121)를 반영하여, 색상 영상(110)의 픽셀을 복원하여 색상 영상(110)의 화질을 개선할 수 있다.The image quality improving apparatus and method according to the exemplary embodiment reflects the
다른 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치 및 방법은 깊이 영상(120)의 그래디언트(121)에 상기 깊이 영상(120)에 대응되는 색상 영상(110)의 그래디언트(111)를 반영하여, 깊이 영상(120)의 픽셀을 복원하여 깊이 영상(120)의 화질을 개선할 수 있다.According to another exemplary embodiment, an apparatus and a method for improving image quality reflect a
따라서, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치 및 방법을 이용하면, 색상 영상 또는 깊이 영상의 제작, 압축, 전송, 및 표시 등의 분야에서 열화된 색상 영상 또는 깊이 영상의 화질을 개선할 수 있다.Therefore, by using the apparatus and method for improving image quality according to an embodiment, the image quality of a deteriorated color image or a depth image may be improved in the fields of producing, compressing, transmitting, and displaying a color image or a depth image.
도 2는 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치를 설명하는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an image quality improving apparatus according to an exemplary embodiment.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치(200)는 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210), 커널 연산부(220), 및 가중치 평균 산출부(230)를 포함할 수 있다.The apparatus 200 for improving image quality according to an embodiment may include a gradient
일실시예에 따른 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 색상 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The gradient
공분산이라 함은 변수의 이산 정도를 나타내는 분산과는 별개로서, 2개의 확률변수의 상관정도를 나타내는 값으로 해석될 수 있다.Covariance can be interpreted as a value indicating the degree of correlation between two random variables, independent of the variance indicating the degree of discreteness of the variable.
만약 2개의 변수 중 하나의 값이 상승하는 경향을 보일 때, 다른 값도 상승하는 경향의 상관관계에 있다면, 공분산의 값은 양수되고, 반대로 2개의 변수 중 하나의 값이 상승하는 경향을 보일 때, 다른 값이 하강하는 경향을 보인다면 공분산의 값은 음수가 된다.If the value of one of the two variables tends to rise, if the other value also correlates with the tendency to rise, then the value of the covariance is positive and, conversely, when the value of one of the two variables tends to rise However, if other values tend to fall, the value of the covariance is negative.
그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 이러한 공분산의 특성을 반영하여, 그래디언트 행렬(gradient matrix)의 상관 관계를 계산하여 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The gradient
구체적으로, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)과 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 이용하여 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.In detail, the gradient
예를 들어, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)과 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)의 상관 관계를 반영하여 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.For example, the gradient
보다 구체적으로, 일실시예에 따른 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다.More specifically, the gradient
또한, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 색상 영상에 대응되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다.In addition, the gradient
그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The gradient
예를 들어, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)와 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산한 제1 그래디언트 행렬을 생성할 수 있다.For example, the gradient
또한, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 제1 그래디언트 행렬과 전치 행렬 관계에 있는 제2 그래디언트 행렬을 생성할 수 있다.In addition, the gradient
그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 생성한 제1 그래디언트 행렬과 제2 그래디언트 행렬을 곱셈 연산하여 최종적으로 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 출력할 수 있다.The gradient
그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)가 색상 영상 또는 깊이 영상으로부터 계산하는 그래디언트 행렬(gradient matrix)은 [수학식 1]로 표현될 수 있다.
A gradient matrix calculated by the gradient
[수학식 1][Equation 1]
여기서, G는 그래디언트 행렬(gradient matrix)로 해석될 수 있다.Here, G may be interpreted as a gradient matrix.
VT는 1*1 행렬 [V1 V2]의 전치 행렬로 해석될 수 있다.V T can be interpreted as a transpose matrix of a 1 * 1 matrix [V 1 V 2 ].
S1, S2는 고유치로 해석될 수 있고, V1, V2는 고유 벡터로 해석될 수 있다.
S 1 and S 2 may be interpreted as eigenvalues, and V 1 and V 2 may be interpreted as eigenvectors.
그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)가 색상 영상 또는 깊이 영상으로부터 계산하는 그래디언트 행렬(gradient matrix)은 [수학식 1]로 표현될 수 있다.
A gradient matrix calculated by the gradient
[수학식 2][Equation 2]
는 색상 영상의 그래디언트 행렬과 깊이 영상의 그래디언트 행렬을 모두 반영한 제1 그래디언트 행렬로 해석될 수 있다. May be interpreted as a first gradient matrix that reflects both a gradient matrix of a color image and a gradient matrix of a depth image.
는 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)가 계산하는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로 해석될 수 있다. May be interpreted as a gradient matrix of a color image calculated by the gradient
는 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)가 계산하는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로 해석될 수 있다. May be interpreted as a gradient matrix of a depth image calculated by the gradient
다음으로, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 [수학식 3]을 이용하여, 제1 그래디언트 행렬과, 제1 그래디언트 행렬의 전치 행렬인 제2 그래디언트 행렬을 연산하여 그래디언트 공분산 행렬을 계산할 수 있다.
Next, the gradient
[수학식 3][Equation 3]
여기서, 는 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)로 해석될 수 있다.here, Can be interpreted as a gradient covariance matrix.
는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)과 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 모두 반영한 제1 그래디언트 행렬로 해석될 수 있다. May be interpreted as a first gradient matrix that reflects both a gradient matrix of a color image and a gradient matrix of a depth image.
는 제1 그래디언트 행렬의 전치 행렬인 제2 그래디언트 행렬로 해석될 수 있다.
May be interpreted as a second gradient matrix that is a transpose matrix of the first gradient matrix.
일실시예에 따른 커널 연산부(220)는 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)에서 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 커널을 연산할 수 있다.The
보다 구체적으로, 일실시예에 따른 커널 연산부(220)는 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)에서 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산할 수 있다.
More specifically, the
일실시예에 따른 커널 연산부(220)는 [수학식 4]를 이용하여 커널을 연산할 수 있다.
The
[수학식 4][Equation 4]
여기서, 는 커널로 해석될 수 있고, 는 전체 합을 1로 만들기 위한 정규화 상수(normalization constant)로 해석될 수 있다.here, Can be interpreted as a kernel, Can be interpreted as a normalization constant to make the total sum to 1.
는 제1 그래디언트 행렬과 제2 그래디언트 행렬로부터 연산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)로 해석될 수 있다. May be interpreted as a gradient covariance matrix calculated from the first gradient matrix and the second gradient matrix.
다음으로, 일실시예에 따른 가중치 평균 산출부(230)는 커널 연산부(220)에서 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출할 수 있다.Next, the weight
다시 말해, 일실시예에 따른 가중치 평균 산출부(230)는 가중치 평균을 산출함으로써, 색상 영상에 대한 복원된 픽셀을 생성할 수 있다.In other words, the weighted
이를 위해, 가중치 평균 산출부(230)는 [수학식 5]를 이용하여 가중치 평균, 즉, 복원된 픽셀을 산출할 수 있다.
To this end, the weighted
[수학식 5][Equation 5]
여기서, 는 가중치 평균, 즉, 복원된 픽셀로 해석될 수 있다.here, Can be interpreted as the weighted average, i.e., the reconstructed pixel.
는 커널로 해석될 수 있다. Can be interpreted as a kernel.
는 입력되는 픽셀들로 해석될 수 있다.
May be interpreted as input pixels.
일실시예에 따른 가중치 평균 산출부(230)는 산출한 가중치 평균을 이용하여 색상 영상의 픽셀을 복원하여 영상의 화질을 개선할 수 있다.The weighted
이로써, 영상 화질 개선 장치(200)를 이용하면 영상 압축으로 열화된 영상의 화질을 개선하여 압축율을 향상시킬 수도 있다.As a result, when the image quality improving apparatus 200 is used, the compression ratio may be improved by improving the image quality of the image degraded by image compression.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치(200)는 입력되는 색상 영상과 상기 색상 영상에 대응되는 깊이 영상으로부터 각각의 그래디언트 행렬을 계산하고, 계산된 그래디언트 행렬로부터 그래디언트 공분산 행렬을 산출할 수 있다.The image quality improving apparatus 200 according to an exemplary embodiment may calculate each gradient matrix from an input color image and a depth image corresponding to the color image, and calculate a gradient covariance matrix from the calculated gradient matrix.
또한, 산출된 그래디언트 공분산 행렬로부터 커널을 연산하고, 연산되는 커널로부터 가중치 평균을 산출하여 입력되는 색상 영상의 화질을 개선할 수 있다.In addition, the kernel may be calculated from the calculated gradient covariance matrix, and the weighted average may be calculated from the calculated kernel to improve the image quality of the input color image.
다른 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치(200)는 입력되는 깊이 영상과 상기 깊이 영상에 대응되는 색상 영상으로부터 각각의 그래디언트 행렬을 계산하고, 계산된 그래디언트 행렬로부터 그래디언트 공분산 행렬을 산출할 수 있다.The image quality improving apparatus 200 according to another exemplary embodiment may calculate each gradient matrix from an input depth image and a color image corresponding to the depth image, and calculate a gradient covariance matrix from the calculated gradient matrix.
또한, 산출된 그래디언트 공분산 행렬로부터 커널을 연산하고, 연산되는 커널로부터 가중치 평균을 산출하여 입력되는 깊이 영상의 화질을 개선할 수 있다.In addition, the kernel may be calculated from the calculated gradient covariance matrix, and the weighted average may be calculated from the calculated kernel to improve the quality of the input depth image.
이를 위해, 일실시예에 따른 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 깊이 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.To this end, the gradient
일실시예에 따른 커널 연산부(220)는 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산할 수 있다.The
일실시예에 따른 가중치 평균 산출부(230)는 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 깊이 영상의 픽셀을 복원할 수 있다.The weighted
일실시예에 따른 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는, 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하고, 깊이 영상에 대응되는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다.The gradient
또한, 일실시예에 따른 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는, 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.In addition, the gradient covariance
구체적으로, 일실시예에 따른 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 입력되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다.In detail, the gradient
또한, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 깊이 영상에 대응되는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다.In addition, the gradient
그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The gradient
예를 들어, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)과 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산한 제1 그래디언트 행렬을 생성할 수 있다.For example, the gradient
또한, 그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 제1 그래디언트 행렬과 전치 행렬 관계에 있는 제2 그래디언트 행렬을 생성할 수 있다.In addition, the gradient
그래디언트 공분산 행렬 계산부(210)는 생성한 제1 그래디언트 행렬과 제2 그래디언트 행렬을 곱셈 연산하여 최종적으로 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 출력할 수 있다.The gradient
도 3은 부호화기의 인루프 위치에서 영상 화질 개선 장치가 동작하는 실시예를 설명하는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating an embodiment in which an image quality improving apparatus operates at an in-loop position of an encoder.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는 3차원 영상 압축 시스템의 부호화기(300)의 인루프 필터(305)의 일부 구성요소로 구현될 수 있다.The apparatus for improving image quality according to an embodiment may be implemented as some components of the in-
일실시예에 따른 부호화기(300)는 예측부(301), 변환 및 양자화부(302), 엔트로피 코딩부(303), 역양자화 및 역변환부(304), 인루프 필터(305) 및 픽쳐 버퍼(306), 및 움직임 추정 및 보상부(307)를 포함할 수 있다.The
일실시예에 따른 3차원 영상 압축 시스템의 부호화기(300)는 입력되는 적어도 하나 이상의 색상 영상 또는 깊이 영상에 대해서 전처리를 수행할 수 있다.The
구체적으로, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치가 적용된 부호화기(300)는 색상 영상 또는 깊이 영상의 화질을 개선시켜 색상 영상 또는 깊이 영상의 압축률을 향상시키는 전처리 필터링 기능을 수행할 수 있다.In detail, the
예측부(301)는 크게 인트라 예측(intra prediction)과 인터 예측(inter prediction)을 수행한다. The
예측부(301)에서 출력되는 예측 영상과 변환 및 양자화부(302)에서 출력되는 차분 영상이 입력 영상과 합해져 압축 영상이 생성된다.The prediction image output from the
3차원 영상 압축 시스템의 부호화기(300)는 인루프 필터(305)에 의해서 압축 영상에 대하여 복원 필터를 수행하고 결과 영상을 픽쳐 버퍼(306)에 저장하며, 부가 정보를 엔트로피 코딩부(303)로 전달할 수 있다.The
이 과정에서, 3차원 영상 압축 시스템의 부호화기(300)는 변환 및 양자화부(302)의 출력에 대해서 역양자화 및 역변환부(304)를 이용해서 역양자화 및 역변환을 수행할 수 있다.In this process, the
움직임 추정 및 보상부(307)는 입력 영상에 대한 움직임을 추정하여 보상함으로써, 입력 영상에 대한 잡음을 줄일 수 있다.The motion estimation and
도 4는 복호화기의 인루프 위치에서 영상 화질 개선 장치가 동작하는 실시예를 설명하는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an embodiment in which an image quality improving apparatus operates at an in-loop position of a decoder.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기의 인루프 필터의 일부 구성요소로 구현될 수 있다.The apparatus for improving image quality according to an embodiment may be implemented as some components of an in-loop filter of a decoder of a 3D image compression system.
다시 말해, 도 4에서 보는 바와 같이 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는 인루프 필터의 형태로 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(400)에 포함될 수 있다.In other words, as shown in FIG. 4, the image quality improving apparatus according to the embodiment may be included in the
일실시예에 따른 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(400)는 엔트로피 디코딩부(401), 역양자화 및 역변환부(402), 움직임 추정 및 보상부(403), 픽쳐 버퍼(404), 및 인루프 필터(405)를 포함할 수 있다.The
3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(400)는 엔트로피 디코딩부(401)에서 압축 시스템의 부호화기로부터 전송되는 비트 스트림을 수신하고, 수신된 비트 스트림으로부터 부가 정보를 획득할 수 있다. The
또한, 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(400)는 역양자화 및 역변환부(402)에서 상기 획득된 부가 정보를 이용하여 색상 영상 또는 깊이 영상을 복원할 수 있고, 복원된 색상 영상 또는 깊이 영상은 인루프 필터(405)를 통해 픽쳐 버퍼(404)에 저장될 수 있다.In addition, the
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치가 적용된 인루프 필터(405)는 색상 영상 또는 깊이 영상의 화질을 개선시켜 색상 영상 또는 깊이 영상의 압축률을 향상시키는 전처리 필터링 기능을 수행할 수 있다.The in-
움직임 추정 및 보상부(403)는 입력 영상에 대한 움직임을 추정하여 보상함으로써, 입력 영상에 대한 잡음을 줄일 수 있다.The motion estimation and
도 5는 복호화기의 후처리 위치에서 영상 화질 개선 장치가 동작하는 실시예를 설명하는 블록도이다. 5 is a block diagram illustrating an embodiment in which an image quality improving apparatus operates at a post-processing position of a decoder.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기의 포스트 필터의 일부 구성요소로 구현될 수 있다.The image quality improving apparatus may be implemented as some components of a post filter of a decoder of a 3D image compression system.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기의 포스트 필터의 일부 구성요소로 구현될 수 있다.The image quality improving apparatus may be implemented as some components of a post filter of a decoder of a 3D image compression system.
다시 말해, 도 4에서 보는 바와 같이 일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치는 포스트 필터의 형태로 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(500)에 포함될 수 있다.In other words, as shown in FIG. 4, the image quality improving apparatus according to the embodiment may be included in the
일실시예에 따른 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(500)는 엔트로피 디코딩부(501), 역양자화 및 역변환부(502), 움직임 추정 및 보상부(503), 픽쳐 버퍼(504), 및 포스트 필터(505)를 포함할 수 있다.The
3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(500)는 엔트로피 디코딩부(501)에서 압축 시스템의 부호화기로부터 전송되는 비트 스트림을 수신하고, 수신된 비트 스트림으로부터 부가 정보를 획득할 수 있다.The
또한, 3차원 영상 압축 시스템의 복호화기(500)는 역양자화 및 역변환부(502)에서 상기 획득된 부가 정보를 이용하여 색상 영상 또는 깊이 영상을 복원할 수 있고, 복원된 색상 영상 또는 깊이 영상은 픽쳐 버퍼(504)로 입력될 수 있다.In addition, the
또한, 복원된 색상 영상 또는 깊이 영상은 포스트 필터(505)를 통해 출력 영상으로 생성될 수 있다.Also, the reconstructed color image or depth image may be generated as an output image through the
일실시예에 따른 영상 화질 개선 장치가 적용된 포스트 필터(505)는 색상 영상 또는 깊이 영상의 화질을 개선시켜 색상 영상 또는 깊이 영상의 압축률을 향상시키는 전처리 필터링 기능을 수행할 수 있다.The
움직임 추정 및 보상부(503)는 입력 영상에 대한 움직임을 추정하여 보상함으로써, 입력 영상에 대한 잡음을 줄일 수 있다.The motion estimation and
도 6은 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법을 설명하는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of improving image quality according to an embodiment.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 색상 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다(단계 601).According to an embodiment, the image quality improvement method may calculate a gradient covariance matrix from a color image (step 601).
그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하기 위해, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다.In order to calculate a gradient covariance matrix, an image quality improving method according to an embodiment may calculate a gradient matrix of a color image.
또한, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 색상 영상에 대응되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다.In addition, the image quality improving method according to an embodiment may calculate a gradient matrix of a depth image corresponding to the color image.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.The image quality improving method according to an embodiment may calculate a gradient covariance matrix from a calculated gradient matrix of a color image and a calculated gradient matrix of a depth image.
구체적으로, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하기 위해서, 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)와 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산하여 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.Specifically, in order to calculate a gradient covariance matrix, an image quality improvement method according to an embodiment may include a gradient matrix of a calculated color image and a gradient matrix of a calculated depth image. The summation can be used to calculate the gradient covariance matrix.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 커널을 연산할 수 있다(단계 602).According to an embodiment, an image quality improvement method may calculate a kernel using a calculated gradient covariance matrix (step 602).
구체적으로, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 커널을 연산하기 위해서 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산할 수 있다.In detail, the image quality improving method according to an embodiment may calculate a kernel expressing a weight between a center pixel and an adjacent pixel by using a gradient covariance matrix calculated to calculate a kernel.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 색상 영상의 픽셀을 복원할 수 있다(단계 603).According to an exemplary embodiment, an image quality improvement method may calculate a weighted average from the computed kernel, and restore pixels of the color image (step 603).
다른 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 입력되는 깊이 영상과 상기 깊이 영상에 대응되는 색상 영상으로부터 각각의 그래디언트 행렬을 계산하고, 계산된 그래디언트 행렬로부터 그래디언트 공분산 행렬을 산출할 수도 있다.According to another exemplary embodiment, an image quality improvement method may calculate a gradient matrix from an input depth image and a color image corresponding to the depth image, and calculate a gradient covariance matrix from the calculated gradient matrix.
또한, 영상 화질 개선 방법은 산출된 그래디언트 공분산 행렬로부터 커널을 연산하고, 연산되는 커널로부터 가중치 평균을 산출하여 입력되는 깊이 영상의 화질을 개선할 수 있다.In addition, the image quality improvement method may improve the quality of the input depth image by calculating a kernel from the calculated gradient covariance matrix and calculating a weighted average from the calculated kernel.
이를 위해, 영상 화질 개선 방법은 깊이 영상으로부터의 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다.To this end, the image quality improvement method may calculate a gradient covariance matrix from a depth image.
또한, 영상 화질 개선 방법은 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 깊이 영상의 픽셀을 복원할 수 있다.In addition, the image quality improving method may restore the pixels of the depth image by calculating a weighted average from the calculated kernel.
도 7은 도 6의 실시예에서 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 과정을 보다 구체적으로 설명하는 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of calculating a gradient covariance matrix in detail in the embodiment of FIG. 6.
일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다(단계 701).According to an embodiment, the image quality improving method may calculate a gradient matrix of a color image (step 701).
다음으로, 일실시예에 따른 영상 화질 개선 방법은 색상 영상에 대응되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출할 수 있다(단계 702).Next, according to an embodiment, the image quality improving method may calculate a gradient matrix of a depth image corresponding to a color image (step 702).
또한, 영상 화질 개선 방법은 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산할 수 있다(단계 703).In addition, the image quality improvement method may calculate a gradient covariance matrix from the calculated gradient matrix of the color image and the calculated gradient matrix of the depth image (step 703).
예를 들어, 영상 화질 개선 방법은 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)와 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산한 제1 그래디언트 행렬을 생성할 수 있다.For example, the image quality improvement method may generate a first gradient matrix obtained by adding a calculated gradient matrix of a color image and a calculated gradient matrix of a depth image.
또한, 영상 화질 개선 방법은 제1 그래디언트 행렬과 전치 행렬 관계에 있는 제2 그래디언트 행렬을 생성할 수 있다.In addition, the image quality improving method may generate a second gradient matrix having a pre-matrix relationship with the first gradient matrix.
영상 화질 개선 방법은 생성한 제1 그래디언트 행렬과 제2 그래디언트 행렬을 곱셈 연산하여 최종적으로 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 출력할 수 있다.The image quality improvement method may multiply the generated first gradient matrix and the second gradient matrix to finally output a gradient covariance matrix.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 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 실시예를 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. 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 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or, even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.
200: 영상 화질 개선 장치
210: 그래디언트 공분산 행렬 계산부
220: 커널 연산부
230: 가중치 평균 산출부200: image quality improvement device
210: gradient covariance matrix calculation unit
220: kernel operation unit
230: weighted average calculation unit
Claims (11)
상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 커널을 연산하는 커널 연산부; 및
상기 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 색상 영상의 픽셀을 복원하는 가중치 평균 산출부
를 포함하는 영상 화질 개선 장치.A gradient covariance matrix calculator configured to calculate a gradient covariance matrix from a gradient matrix of a color image and a gradient matrix of a depth image corresponding to the color image;
A kernel calculator configured to calculate a kernel using the calculated gradient covariance matrix; And
A weighted average calculation unit which calculates a weighted average from the calculated kernel and restores pixels of the color image.
Image quality improvement apparatus comprising a.
상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는,
상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하고, 상기 색상 영상에 대응되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하며, 상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)를 합산한 결과에 기초하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 영상 화질 개선 장치.The method of claim 1,
The gradient covariance matrix calculator,
A gradient matrix of the color image is calculated, a gradient matrix of a depth image corresponding to the color image is calculated, a gradient matrix of the color image and a gradient matrix of the depth image. and an image quality improvement apparatus calculating the gradient covariance matrix based on the summation of the gradient matrix.
상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는,
상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산하여 제1 그래디언트 행렬을 생성하고, 상기 제1 그래디언트 행렬과 전체 행렬 관계에 있는 제2 그래디언트 행렬을 상기 제1 그래디언트 행렬과 연산하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 영상 화질 개선 장치.The method of claim 2,
The gradient covariance matrix calculator,
The first gradient matrix is generated by summing a gradient matrix of the color image and a gradient matrix of the depth image, and generating a second gradient matrix having a total matrix relation with the first gradient matrix. 1. The apparatus of claim 1, wherein the gradient covariance matrix is calculated by operating with a gradient matrix.
상기 커널 연산부는,
상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산하는 영상 화질 개선 장치.The method of claim 1,
The kernel operation unit,
And a kernel expressing a weight value between a center pixel and an adjacent pixel by using the calculated gradient covariance matrix.
상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산하는 커널 연산부; 및
상기 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 깊이 영상의 픽셀을 복원하는 가중치 평균 산출부
를 포함하고,
상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는,
상기 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하고, 상기 깊이 영상에 대응되는 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하며, 상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)로부터 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 영상 화질 개선 장치.A gradient covariance matrix calculator for calculating a gradient covariance matrix from a depth image;
A kernel calculator configured to calculate a kernel expressing a weight value between a center pixel and an adjacent pixel by using the calculated gradient covariance matrix; And
A weighted average calculator configured to reconstruct the pixel of the depth image by calculating a weighted average from the calculated kernel.
Including,
The gradient covariance matrix calculator,
Calculating a gradient matrix of the depth image, calculating a gradient matrix of a color image corresponding to the depth image, a gradient matrix of the calculated depth image, and the calculated color And an image quality improvement device for calculating the gradient covariance matrix from a gradient matrix of an image.
상기 그래디언트 공분산 행렬 계산부는,
상기 산출된 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 산출된 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 영상 화질 개선 장치.The method of claim 5,
The gradient covariance matrix calculator,
And calculating the gradient covariance matrix by summing the gradient matrix of the calculated depth image and the gradient matrix of the calculated color image.
커널 연산부에서, 상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 커널을 연산하는 단계; 및
가중치 평균 산출부에서, 상기 연산된 커널로부터 가중치 평균을 산출하여, 상기 색상 영상의 픽셀을 복원하는 단계
를 포함하는 영상 화질 개선 방법.Calculating, by a gradient covariance matrix calculator, a gradient covariance matrix from a gradient matrix of a color image and a gradient matrix of a depth image corresponding to the color image;
Computing a kernel in the kernel operation unit using the calculated gradient covariance matrix; And
Restoring a pixel of the color image by calculating a weighted average from the calculated kernel in a weighted average calculator
Image quality improvement method comprising a.
상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계는,
상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하는 단계;
상기 색상 영상에 대응되는 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 산출하는 단계; 및
상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산한 결과에 기초하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계
를 포함하는 영상 화질 개선 방법.The method of claim 7, wherein
Computing the gradient covariance matrix,
Calculating a gradient matrix of the color image;
Calculating a gradient matrix of a depth image corresponding to the color image; And
Calculating the gradient covariance matrix based on a result of summing a gradient matrix of the color image and a gradient matrix of the depth image;
Image quality improvement method comprising a.
상기 합산한 결과에 기초하여 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계는,
상기 색상 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix) 및 상기 깊이 영상의 그래디언트 행렬(gradient matrix)을 합산하여 제1 그래디언트 행렬을 생성하고, 상기 제1 그래디언트 행렬과 전체 행렬 관계에 있는 제2 그래디언트 행렬을 상기 제1 그래디언트 행렬과 연산하여 상기 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 계산하는 단계
를 포함하는 영상 화질 개선 방법.The method of claim 8,
Calculating a gradient covariance matrix based on the summation,
The first gradient matrix is generated by summing a gradient matrix of the color image and a gradient matrix of the depth image, and generating a second gradient matrix having a total matrix relationship with the first gradient matrix. 1 computing the gradient covariance matrix by computing with a gradient matrix
Image quality improvement method comprising a.
상기 커널을 연산하는 단계는,
상기 계산된 그래디언트 공분산 행렬(gradient covariance matrix)을 이용하여 중앙 픽셀과 인접 픽셀 간의 가중치를 표현하는 커널을 연산하는 단계
를 포함하는 영상 화질 개선 방법.The method of claim 7, wherein
Computing the kernel,
Calculating a kernel expressing a weight between a center pixel and an adjacent pixel by using the calculated gradient covariance matrix
Image quality improvement method comprising a.
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