KR20010102155A - '블러키 화상' 효과의 감소 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흥미있는 디코딩된 픽셀 데이터(DP)를 적응적으로 필터링하도록(40), 이웃한 화상 블록들의 실행-길이 코드들(RLC)을 이용함으로서 브로키니스 감소 기술들을 화상 이미지들에 인가하기 위한 방법 및 장치로서, 그에 의해 픽셀들의 이웃하는 블록들간의 명암과 색의 계조들이 매끄러워진다. 본 발명은, 단일 화상 블록 뿐 아니라 블록들 사이의 픽셀 데이터를 적응적으로 필터링(40) 할 수 있다. 상기 방법은, 제 1 화상 블록 및 이웃하는 화상 블록의 실행 길이 코드들(RLC)을 얻는 단계(20), 제 1 화상 블록 및 이웃하는 화상 블록의 실행 길이 코드들을 기본으로 하는 필터 계수들을 유도하는 단계(30), 필터 계수들, 디코딩된 제 1 화상 데이터(DP) 및 이웃하는 화상 데이터를 적응 필터(40)에 제공하는 단계 및, 제 1 및 이웃하는 화상 블록들의 디코딩된 화상 데이터(DP)를 필터링하여, 그에 의해 출력된 필터링된 화상 신호(FP)를 생성하는 필터링 단계를 포함한다. 상기 장치는 이 방법을 수행하기 위한 필수적인 구조를 포함한다.

Description

'블러키 화상' 효과의 감소{Reducing 'Blocky picture' effects}
화상 신호들의 디지털 전송은, 아날로그 신호들의 전송 및 방송에 대한 더 우수한 질 및 더 큰 융통성(flexibility)으로 인하여 선호된다. 그러나, 알려진 것처럼, 디지털 화상들은 전형적으로 그것들의 표현을 위하여 많은 양의 데이터를 필요로 한다. 화상 데이터 신호를 나타내는데 필요한 데이터의 양을 감소시키기 위해 압축 기술들이 발전되어왔다.
다양한 압축 기술들이 디지털 비디오 또는 정지 화상 신호들의 압축을 위해 연구되었다. 이러한 방법들은 사실상 일반적으로 "손실적(lossy)"이다. 즉, 그것들은, 디코딩된 MPEG 처리된 비디오 또는 기타 화상 신호의 일반적인 시청자들이 디코딩된 신호와 원래 코딩되지 않은 신호간의 차이를 발견하기 어려울 것으로 기대하며, 데이터 안에 존재하는 가장 중요한 정보를 나타내는데 더 적은 데이터를 사용하려고 시도한다. 압축의 인기 있는 형태들 중 하나는 공간 영역에서 주파수 영역으로 디지털 신호를 변환하기 위해, 디지털 신호에 변환 코딩을 적용하는 것이고, 아이디어는 변환의 에너지 압축 특성(energy compaction property)을 이용하고, 이미지 픽셀들을 역상관(decorrelation)시켜, 이미지에서의 중복성(redundancy)이 변환된 영역에 더욱 효과적으로 제거될 수 있도록 하는 것이다.
이산 코사인 변환(DCT)은 구현의 효율성 및 복잡성의 관점에서 적당한 변환임이 밝혀졌다. 그래서, DCT는 JPEG, MPEG Phase-1 및 MPEG Phase-2와 같은, 이미지들의 압축에 대한 최근에 제정된 몇몇 ISO(International Standardization Organization) 표준들의 핵심 기술이 되었다. MPEG-2 표준은, 국제 표준 기구(International standards Organization)--Moving Picture Expert Group의 Drafts of Recommendation H.262, ISO/IEC 13818-1 및 13818-2에 "Information Technology--Generic Coding Of Moving Pictures and Associated Audio"라는 제목으로 기술되었다(이하 "1993년 11월 ISO-MPEG Committee draft"라고 한다). 본 명세서 안의 용어의 참조는, 달리 지시되지 않는다면, MPEG_2 표준에서의 동일한 용어의 사용과 부합되는 방법으로 해석되어야 한다.
DCT 방법을 이용하여 이미지들을 압축하기 위해, 이미지들은 픽셀들의 사각의 블록(예를 들면, 8 x 8 픽셀 블록)들로 분할되고, 그 다음 이러한 블록들 각각은 DCT를 이용하여 DCT 계수들을 포함하는 변환된 블록(8 x 8)으로 변환된다. 이미지 내의 이웃하는 픽셀은 일반적으로 높은 상관관계를 가지므로(high correlated), DCT를 이용하여 이미지 픽셀들을 낮은 주파수 영역인, 변환된 블록의 상부 왼쪽 코너 주변의 불과 얼마 안되는 계수들에 에너지 집중원 DCT 계수들로 변환시키는 것이 가능하다. 그 다음, 이러한 변환된 블록들은 양자화된 계수들로 양자화 될 수 있고, 실행-길이 코딩된 데이터에 존재하는 통계적인 중복을 더 감소시키도록 실행-길이(run-length) 및 가변 길이(variable-length) 코딩된다. DCT의 에너지 압축 특성은 높게 상관된(high correlated) 픽셀들의 블록에 쉽게 적용될 수 있다.
에지 블록(edge block), 즉, 에지를 가로질러 세기가 예리하게 변화하는 에지들의 부분들을 포함하는 블록의 경우에는, 신호 에너지의 압축(compaction)이 지금까지는 효과적으로 이루어지지 않았다. 더욱이, 상이한 에너지 레벨들을 갖는 이웃한 픽셀들의 명암(intensity)에 있어서의, 예리한 변화를 효과적으로 차단하는 능력은 지금까지는 효과적으로 이루어지지 않았다. 즉, 인코딩동안 과도한 압축이 적용되었을 때, 양자화 후에 고차(high order) DCT 계수들은 0이 되고, 양자화 단계들은 너무 크다. 그 결과 인코딩된 화상에서의 공간 및 색의 세부의 손실을 가져온다.
그러나, 상기 언급된 문제들을 극복하기 위한 많은 시도들이 없었다고는 말할 수 없다. 디코딩된 비디오에서의 "농담의 불균일성(blockiness)"를 감소시키려는 하나의 시도가 미국 특허 제 5,654,759호(Augenbraun 등등)에 설명되었다. 그러나, Augenbraun 등은 비디오 데이터의 선처리 측에 관심을 집중시킴으로서 상술된결함을 극복하려는 시도를 설명했다. 즉, Augenbraun 등은 MPEG 전송 헤더들을 이용함으로서, 명령들을 인코딩된 비디오 스트림에 짜 넣음으로서 "농담의 불균일성"을 감소시키려고 시도했다.
이러한 방법론들 및 장치들은 다양한 이유들 때문에 덜 바람직하다. 그중 하나는 전송(transmission)의 인코딩된 데이터 측에서 침입(intrusion)을 요구하는 것이다. 즉, 이러한 구성들을 이용하는 것은 인코더와 디코더 모두가 전형적으로 요구되는 것 보다 더 적합하게 구성될 것을 요구한다. 이러한 구성은 시스템의 디코더 단말이 인코더로부터 전송되는 데이터와 통신하고, 식별하도록 특정하게 구성될 것을 요구할 것이고, 시스템이, MPEG 표준에 따른 데이터의 단순한 전송만을 행하는 것보다 더 복잡해진다는 바람직하지 않는 사실을 갖는다. 즉, 추가적인 기술들이 이러한 시스템과 결합되어야만 한다.
본 발명의 목적은 양자화된 계수 데이터의 블록들이 포함된 디코딩된 화상 신호로부터 유도되는 화상의 시각 인식을 향상시키는 것이다. 본 발명의 목적을 위하여 독립항들에 정의된 것처럼 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치 및 방법을 제공한다. 양호한 실시예들은 종속항들에 정의된다.
본 발명은 일반적으로 화상 데이터의 시각 인식을 향상시키고(즉, 향상된 화상의 질을 위해), 특히 MPEG 또는 JPEG 디코딩 이미지들과 같은 이산 코사인 변환(discrete cosine transforms)을 이용하는 디코딩된 이미지들 내의 "블러키 화상(blocky picture)" 효과들을 감소시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 장치를 도시한 블록 다이어그램.
도 2는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 구성된 적응 필터의 구성을 도시한 도면.
도 3은 필터링되지 않은 픽셀 데이터 상에서 본 발명의 실시예에 의해 수행되는 필터링 공정의 예를 도시한 도면.
본 발명의 제 1 모습은, 흥미있는 디코딩된 화상 데이터를 적응적으로 필터링하도록, 이웃하는 픽셀 블록들의 실행-길이 코드들을 이용함으로서 인코딩된 비디오 또는 다른 화상 이미지들에 블러키니스(bloskiness)감소 기술들을 적용하여,그에 의해 필요한 곳에서 이웃하는 픽셀 데이터사이에서 명암과 색의 계조(gradating)를 매끄럽게 하는 것을 제공한다. 본 발명의 실시예는 화상 이미지를 더욱 향상시키도록 블록 사이에서 뿐 만 아니라 단일 화상 블록 안에서 픽셀 데이터를 적응적으로 필터링 할 수 있다. 따라서, MPEG 또는 JPEG 표준들과 같은 최신 기술 표준들의 요구조건에 부합되고, 인코딩된 데이터의 추가적인 전처리 공정을 요구하지 않는 디코딩이 제공된다, 시스템의 디코더에 요구되는 피로(strain)와 추가적인 비용을 최소화하면서도 또한 동시에 향상된 시각 이미지들을 제공한다. 본 발명은 상기 언급된 결함들을 해소하고, 상기 및 하기에 확인된 목적들을 달성한다.
일반적으로 말해서, 및 본 발명의 양호한 실시예에 따라, 화상의 시각 인식을 향상시키는 방법은, 제 1 인코딩된 화상 블록을 나타내는 제 1 화상 데이터를 디코딩하고, 이웃하는 인코딩된 화상 블록을 나타내는 이웃하는 화상 데이터를 디코딩하는 단계, 제 1 인코딩된 화상 블록 및 이웃하는 인코딩된 화상 블록 각각의 실행-길이 코드들을 얻는 단계, 상기 제 1 인코딩된 화상 블록 및 이웃하는 인코딩된 화상 블록의 실행-길이 코드들에 기초하여 필터 계수를 유도하는 단계, 제 1 및 이웃하는 화상 블록들의 디코딩된 화상 데이터를 필터링하기 위해 필터 계수들, 디코딩된 제 1 화상 데이터 및 이웃하는 화상 데이터를 적응 필터로 제공하는 단계, 제 1 및 이웃하는 화상 블록의 디코딩된 화상 데이터를 그들 내에서 및 사이에서 필터링하는 단계, 수평 및 수직 영역 모두에서 전체 화상에 알고리즘을 전파시켜 출력된 필터링된 화상 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 양호한 구성에서, 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치는 제 1 인코딩된 화상 블록을 나타내는 화상 데이터와 이웃하는 디코딩된 화상 블록을 나타내는 이웃하는 인코딩된 화상 데이터를 디코딩하는 디코더 회로, 상기 제 1 인코딩된 화상 블록 및 상기 이웃하는 인코딩된 화상 블록에 연관된 실행-길이 코드들을 수신하고 그에 기초하여 필터 계수들의 세트를 유도하기 위한 계수 유도기, 및 필터 계수들 및 디코더 회로로부터 디코딩된 화상 데이터에 기초하여 필터링된 화상 데이터를 생성하는 적응 필터를 포함한다.
본 발명의 목적은 인코딩된 비디오 또는 다른 정지 화상 이미지들에 블로커니스 감소 기술들을 적용하는 향상된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단일 픽셀 블록 및/또는 이웃하는 픽셀 블록들의 실행-길이 코드들을 이용하여 디코딩된 픽셀 데이터를 적응적으로 필터링하고, 이에 의해 명암 및 색의 계조들을 매끄럽게 함으로서, 더 효율적이고 더 효과적으로 "블러키 화상" 효과를 감소시키는 것이다. 즉, 본 발명의 다른 목적은 블록들 사이 뿐만 아니라 단일 화상 블록 내에서의 픽셀 데이터를 적응 필터링하는 것이다.
본 발명의 목적 및 모습은 참조 번호들에 의해 지시된 부분과 같은 첨부된 도면들을 참조하여 양호한 실시예들과 함께 다음의 설명으로부터 명확해 질 것이다.
본 발명은 디코딩된 화상들 내의 브로키니스를 감소하기 위한 방법들 및 장치를 제공한다. 본 발명은 적응 필터링 공정을 인가하고 실행 -길이 코드들(RLC들)을 이용함으로서 디코딩된 화상 데이터에 인지된 이미지의 질의 향상을 허용한다.
본 발명의 실시예에 따라, MPEG 비디오(이것에만 한정되지 않음)와 같은 압축된 화상 데이터의 방송 이전에, 인코더는 인코딩된 비디오 데이터 스트림을 발생시키도록 이용된다. 이러한 인코더는 본 분야에 잘 알려져 있으며, 예를 들면, 미국 특허 제 5,844,614호 또는 미국 특허 제 5,654,759호에 설명된 인코더와 유사할 수 있다. 완전한 목적을 위해, 본 발명에 관해 적당한 인코더의 대략적인 개관이 개시된다.
일반적으로, 압축에 의해 이미지들을 나타내는 디지털 화상 데이터 신호의 인코딩은 전형적으로 적어도, 프레임 메모리, 이산 코사인 변환기, 양자화기, 레이트 제어기(rate controller) 및 코딩 유닛과 함께 이루어진다.
비디오 신호를 참조로 하여 예를 든다. 본 발명은 예를 들면, JPEG 화상들에 동일하게 적용 가능하다. 입력 디지털 비디오 또는 다른 화상 시퀸스는 프레임을기초로 함으로서 프레임상의 프레임 메모리에 우선 입력될 것이다. 동작 측정을 포함하는 압축 시스템 및 압축 기술들에서, 입력 화상 프레임들은 P-프레임 또는 I-프레임으로 분류될 것이다. P-프레임은 코딩될 현재 프레임의 컨텐츠를 예상하기 위해 종래의 코딩된 프레임들을 사용하여 동작 측정 및 보상과 함께 코딩된다. 입력 디지털 프레임이 프레임 메모리로 공급될 때, 동작 측정 공정에 대한 참조 프레임 메모리로 또한 압축된다. 그후에 이미지가 공간적으로 오버랩핑 되지 않는 픽셀 데이터의 블록으로 분할하기 위한 블록 샘플러(block sampler)로 이동된다. 적응성(adaptiveness)의 합당한 레벨을 제공하기 위해, 8 x 8 픽셀들의 크기의 블록이 양호하게 이용된다.
I-프레임으로서, 샘플링된 블록들은 이산 코사인 변환이 수행되는 이산 코사인 변환기로 입력된다. 픽셀 데이터는 DCT 계수들의 블록을 얻기 위해 변환된다. 얻어진 DCT 계수들은 양자화된 계수들이 생성되는 양자화기로 전송된다. 양자화기는, 초당 상당히 일정한 데이터가 발생하는 것을 보장하는 기능을 하는, 레이트 제어기(rate controller)에 의해 주어진 양자화기 매트릭스(quantizer matrix) 및 양자화기 크기 단계(quantizer step size)를 사용한다. 양자화된 계수들은 양자화된 계수들의 실행-길이 코딩(run-length coding) 및 가변 길이 코딩(variable length coding)의 경로를 수행하는 코딩유닛으로 전송된다. 코딩 유닛에 의해 수행되는 실행-길이 코딩 및 가변 길이 코딩의 결과는 디코더에 저장되고 전송되는 화상 신호 비트 스트림인 출력 비트 스트림이다.
도 1을 참조로 하여, 본 발명이 양호한 실시예에 따라 구성된 전체적으로 10으로 표시된 화상 디코더를 설명한다. 디코더(10)는 양호하게 입력으로서 인코딩된 화상 신호(EP)를 수신하는 화상 디코더 회로(20)를 포함한다. 디코더 회로(20)의 하나의 출력(RLC로 표시됨)은 하기에 기능이 자세히 설명될 계수 유도기(30)의 입력에 결합된다. 디코더 회로(20)로부터 디코딩된 화상 데이터(DP) 출력을 전송하는 것과 같은 제 2 출력은 본 발명에 따라 구성된 FIR 필터와 같은 적응적인 필터(40)의 입력에 결합된다. 계수 유도기(30)의 출력은 적응적인 필터(40)의 제 2 입력에 결합된다. 하기에서 이해 될 것처럼, 필터(40)의 출력은 본 발명에 따라 필터링된 화상 데이터(FP)이고, 이러한 필터링 전에 이웃한 픽셀 블록 데이터의 RLC들 및 디코딩된 화상 데이터(DP)로 기능 한다.
화상 디코더 회로(20)에서 사용되는 것과 같은 적당한 화상 디코더 회로의 구성은, 당업자에 의해 이해될 것이다. 그러나. 완벽하게 하기 위해, 적당한 화상 디코더의 일반적인 설명은 미국 특허 제 5,844,614에서 설명된 디코더의 재료적인 측면이 설명될 것이고, 본 발명을 수행하기에 적합하다.
일반적으로 말해서, 화상 디코더 회로(20)는 적어도 디코딩 유닛, 역 양자화기, 역 이산 코사인 변환기, 디코딩된 프레임 메모리 및 국부 디코딩된 프레임 메모리를 양호하게 포함하고, 상기 언급된 인코더에 결합될 것이다. 화상 신호(EP)로 압축된 수신된 비트 스트림은 또한 코딩된 정보를 갖는다. 디코더 회로는 가변 길이 및 실행-길이 디코딩 동작을 갖는 인코딩된 화상 신호를 인가한다. 그리고 디코딩 유닛은 가변 길이 코드들을 디멀티플렉싱(demultiplex) 및 디코딩하여 코딩된 프레임의 각각의 블록의 양자화된 계수들을 생성한다. 디코더 회로는 또한 디코딩된 프레임의 특성을 또한 체크하여, 예를 들면, I-프레임인지 또는 P-프레임인지의 여부를 본다. 역 양자화기는 디코딩된 양자화된 계수 블록을 수신하는 디코딩 유닛에 접속될 수 있고, 역 양자화 공정을 인가한다. 역 DCT(역 이산 코사인 변환기)는 역 양자화된 계수 블록을 수신하는 역 양자화기에 접속되고 역 이산 코사인 변환 공정을 인가한다. 그러므로, 역 DCT는 디코딩된 픽셀 데이터(DP)의 블록들의 시퀀스인 역 DCT 계수 블록을 생성한다.
화상 디코더 회로(20)가 그 안에 저장되고, 각각이 계수 유도기(30) 및 적응 필터(40)로 전형적으로 인코더에서 발생되는 상기 언급된 디코딩된 픽셀 데이터 및 RLC들을 출력할 것이다.
계수 유도기(30)는 디코더 회로(20)로부터 RLC들을 수신한다. 계수 유도기(30)는 복수의 방법론들 및 당업자의 영역을 기조로 하여 필터(40)에 대한 필터 계수들을 유도한다. 예를 들면, 필터 계수들은 유도기(30)내에 저장된 알고리즘을 기초로 하여 유도될 수 있다. 대안적으로, 필터 계수들은 가중 인자들(weighting factors)을 사용하여 계산될 것이다. 더욱이, 필터 계수들은 룩업 테이블(LUT:lookup table) 또는 링크된 리스트에 저장될 것이고, 모든 일반적인 저장 방법들은 표준 프로그래밍 안에서 사용되고, "포인터"로서, RLC들을 사용하여 얻어진다.
양호한 실시예에서, 디코딩된 프레임으로부터 픽셀들의 이웃하는 블록들에 관련된 RLC들은 계수 유도기(30)로 입력되고, 필터 계수들의 세트는 인접한 픽셀 블록들의 주파수 컨텐츠의 주파수의 단락 주파수를 갖는 이미지 요소들을 로우 패스 필터링(low pass filter) 하도록 선택될 것이다. 이러한 필터 계수들은, 적응 필터(40)에 입력되어 디코딩된 픽셀 데이터가 명암과 색이 변화하는 픽셀들의 블록들 사이에서 보여지는 명암의 형상 에지들을 효과적으로 매끄럽게 하도록 필터링된다. 필터링된 화상의 결과는 공지된 방법으로 출력된다.
또 다른 방법에서, 높은 차수의 계수들을 버리는 것은 인코더에서의 샘플링 주파수를 감소시키는 것과 등가라는 것을 이해하여만 한다. 즉, 만일 NYQUIST에 따라, 매끄럽게 복원된 아날로그 신호들을 얻기 위해, 샘플링 주파수가 로우-패스 필터의 대역폭의 적어도 두 배가되어야만 한다면, 필터를 구성하기 위해 현재의 등가 주파수가 이용될 수 있고, 적당한 필터 계수들아 유도기(30)에 의해 유도 될 수 있음을 알아야 한다
도 2를 참조하여 양호한 필터(40)의 구성이 더 자세히 설명될 것이다[편의를 위해 계수 유도기(30)가 함께 설명될 것이다]. 도시된 예에서, 기본값 n x m 크기의 픽셀들의 그룹[소스(즉, 디코딩된) 화상(DP)]은 8 x 8 이고, "매끄러운" 동작은 예를 들어 한 라인만에 대하여 두 개의 화상 블록들의 에지 전체에서 수행될 것이다. 이것은 도 2에서 수행된 "매끄러운" 동작이 제 1 픽셀 블록의 수평 영역에서의 마지막 4개의 픽셀들 및 이웃하는 블록의 수평 영역 안의 처음 4개의 픽셀들에서 수행된다. 제 1 블록(즉, 좌표 7,5;7,6;7,7;7,8)으로부터 각각의 픽셀 값 및 이웃하는 블록으로부터의 각각의 픽셀값(즉, 좌표 7,1;7,2;7,3;7,4)은 그것과 연관된 필터 계수(K1-K8)와 대응하여 각각 곱해진다. 이러한 방법으로, 각각의 필터링되지 않은 픽셀 데이터 값은 대응하는 합산기(E1, E2, ...E8)로 입력되는 조정된 디코딩된 픽셀 데이터 값들의 각각을 가짐으로서 이웃하는 픽셀 값들을 기초로 하여 조정될 수 있다. 대응하는 합산기는 대응하는 필터링된 블록 픽셀에 대한 필터링된 픽셀 데이터 값을 출력하고, 각각의 필터링된 화상 데이터 값은 대응하는 계수들(K1- K8)을 기조로 조절된(소스 이미지로부터의)모든 상기 언급된 픽셀 데이터 값들을 갖는 기능을 하고, 후에 각각의 합산기 내의 동작에 대응한다. 제 1 필터링된 픽셀 블록(도 2에 도시됨) 및 이웃하는 필터링된 픽셀 블록(도시되지 않음)에 대한 각각의 필터링된 픽셀 데이터 값들은 이러한 방법으로 계산 될 수 있다. 필터링되지 않은 디코딩된 화상 데이터 안에 만일 받아들여지지 않는 색 및 명암의 변화가 존재하는 화상 이미지이라면, 시청자가 시청하기 더욱 좋은 이미지가 만들어지도록 매끄럽게 될 것이다.
도 3은 앞서 말한 공정을 일반적으로 설명한다. 특히 도 3은 적응 필터(40)로 입력되는 필터링되지 않은 픽셀 데이터(DP)의 간단한 설명이다. 도 3은 또한 계수 유도기(30)로 입력되는 RLC들을 또한 설명한다. 적응 필터(40)의 출력은 조정된(만일, 하기의 설명처럼 전유한다면) 픽셀 데이터를 포함하고 시청자에 의해 보여진 필터링된 이미지를 나타낸다.
상기 예시는 제한적 의미로 해석하여서는 안 된다 본 발명은 복수의 다른 구성들에 채용 가능하다. 예를 들면, 본 발명은 블록 내와 블록 사이의 디코딩된 이미지를 매끄럽게 할 수 있다. 필터(40)는 블록 안에서, 또는 두 개의 이웃하는 블록들의 에지 상에서 픽셀의 값들을 조정할 수 있다. 상기 설명의 예는, 수평 영역에서, 제 1 픽셀 블록의 마지막 4개의 픽셀 값들 및 이웃하는 블록의 처음 2개의 픽셀을 필터링한다. 대안적으로, 단일 픽셀 블록의 수평 라인의 모든 8개의 픽셀로부터 픽셀 데이터는 필터링될 것이다. 도 2는, 오른쪽 또는 왼쪽으로 4개의 좌표(즉, 7,1;7,2;7,3;7,4;7,5;7,6;7,7;7,8)가 2개의 픽셀 블록(즉, 7,5;7,6;7,7;7,8;8,1;7,2;7,3;7,4)의 소스 이미지 픽셀 좌표들의 기준 라인들에 대응하여 쉬프트 시킴으로서 변형 될 수 있다. 이러한 방법으로, 색/명암은 특정 블록 안에서 매끄럽게 될 수 있다.
또한 상술한 것의 조합이 있고 그에 의해, 화상 이미지가 블록 내에서 및 블록들 사이에서 모두 매끄럽게 될 수 있다는 사실이 생각된다. 또한, 8 x 8은 단지 적절한 n x m 픽셀 블록의 하나의 예이다. 더 작거나 더 큰 블록들 모두 가능하며, 따라서 상기 필터는 변경되거나 변화될 수 있다.
또한, 본 예시에서, 각각의 필터링된 픽셀 데이터는 시간의 특정한 지점에서 필터 안에서 다른 픽셀 데이터 값들에 의존한다. 이것은 또한 새로운 필터링되지 않은 픽셀 값들이 필터(40)에 입력됨에 따라, 각각의 필터링된 픽셀 값이 동적으로 변한다는 것이 생각된다. 이러한 특징은 필터링된 데이터를 출력하는 방법이고, 즉, 직렬 또는 병렬로 출력되는지에 의해 부분적으로 결정될 수 있다.
본 발명은 RLC들 내에 포함된 정보를 이용한다. 상기 RLC들은 본 발명의 영역 안에서 많은 방법들로 유도기(30)로 보내 질 수 있다. 그것을 기초로 하여, 필터(40)로 출력되는 것은 필터 계수들의 미리 결정된 세트이고 각각의 디코딩된 픽셀 값들은 미리 결정된 필터링된 계수들에 따른 하나에 와 각각 곱해진다. 결과는합산기(들)로 입력되고, 조절된 픽셀 값들은 각각 미리 디코딩된 픽셀 값에 대하여 출력된다.
당업자에 의해 예상되는 바와 같이. 본 발명은 수평 및 수직 영역 내에서 동일하게 잘 작동하고, 화상 시스템 또는 필터의 구성 구현에 연속적으로 또는 동시에 의존할 수 있다.
본 발명은 높은 수의 조파(harmonics)(그러므로, 화상 데이터를 높은 상세도로 표현한다)와 낮은 수의 조파(그러므로, 화상 데이터를 낮은 상세도로 표현한다) 모두를 동적으로 필터링한다. 이것은 주의 깊은 선택, 유도 알고리즘들 또는 "링크된 리스트" 데이터가 필터(40)에 의해 필터링되지 않는 픽셀 데이터를 허용 할 수 있다. 역 양자화 이후의 DCT 계수들이 모두 0이 아닌, 즉 디코딩된 픽셀 데이터 안의 중요한 고차(high order) 조파들이 존재하는 예에서처럼, 만일 적절하다면 필터(40)는 디코딩된 데이터를 조절하지 않고, 픽셀 블록에서의 모든 세부사항들은 필터(40)에 의해 출력 될 것이다. 이러한 경우, 각각의 필터에 대한 하나의 계수는 1과 같을 수 있고, 이에 의해 대응하는 픽셀 값을 변경하지 않는다.
화상의 시각적 인식을 향상시키는 양호한 방법에 있어서, 입력 화상 신호를 인코딩함으로서 생성되는 양자화된 계수 데이터의 블록들이 포함되는 디코딩된 화상 신호로부터 유도되는 화상은 다음에서 설명될 수 있다.
특히, 본 발명을 수행하는 방법론은, 인코더로부터 인코딩된 화상 신호를 수신한 후에, n x m 크기의 픽셀들의 그룹의 제 1 인코딩된 화상 블록을 나타내는 제 1 화상을 디코딩하고, n x m 크기의 픽셀들의 그룹의 이웃하는 인코딩된 화상 블록을 나타내는 이웃 화상을 디코딩하는 단계[n 및 m은 예를 들면 각각 양호하게 8(에만 한정되지 않는다)이다], 각각의 제 1 인코딩된 화상 블록 및 이웃하는 인코딩된 화상 블록의 실행-길이 코드들을 얻는 단계, 각각의 상기 제 1 인코딩된 화상 블록 및 상기 이웃하는 인코딩된 화상 블록의 실행-길이 코드들에 기초하여 필터 계수를 유도하는 단계를 포함한다. 용어를 참조하여 "유도하다"는 제한되는 의미로 이해하여서는 안 된다. 즉, 필터(40)내에서 사용되는 계수들을 "유도하다"는 또한 공지된 알고리즘 방법론 또는 상기 계략적으로 설명된 방법들을 이용하여 또한 "계산"될 수 있다. 그러므로, 유도에 대한 의미는 그러한 계수들을 얻기 위한 모든 그 같은 방법들을 포함해야만 한다.
상기 방법은 또한 이러한 필터 계수들 및 디코딩된 화상 데이터들을 FIR 필터와 같은 적응 필터에 제공하는 단계를 포함하고, 상기 적응 필터는 도 2에 도시된 것처럼 가변 감쇄기(attenuator) 및 복수의 합산 회로가 포함될 것이다. 적응 필터로부터 출력된 것들인 시청하기에 더욱 좋은 특징을 가지는 필터링된 화상 신호로부터 출력된다[사이코 시각 시스템(psycho visual system)]. 도 4의 시퀀스가 예이다. 예를 들면, RLC들은 디코딩 단계와 동시에 또는 전에 얻어질 수 있다. 특정 단계들이 본 발명의 영역에 남아 있는 동안 다른 시퀀스에서 수행된다.
마지막으로, 본 발명은 필터(40)에 대한 계수들의 선택을 더 보조하도록 MPEG 또는 다른 압축 데이터가 포함된 보조 데이터(auxiliary data)(AD)를 이용함으로서 더 개선 될 수 있다 이러한 구조에서 디코더 회로(20)로부터 유도기(30)로 출력은 도 1에 도시된 것과 같은 부가적인 보조 데이터가 될 수 있다. 제 1 블록들및 이웃하는 블록들에 대하여 엄금이 될지라도 그러한 언급은 예에 의한 것이다. 즉, 화상 데이터는 모든 화상에 대하여 수평 및 수직 영역에서 제 1 블록 및 모든 이웃하는 블록들(필터링이 순차적으로, 우선 수평적으로 행해지는 경우, 두 개의 이웃하는 블록들이 있을 것이다.:즉, 수평으로 이전 및 다음, 그 후에 수직으로 둘 :즉 위 및 아래)에 대하여 필터링되어야 한다.
본 발명은 특히, 양호한 실시예에 관하여 설명 및 도시되었지만, 당업자에 의해 본 발명의 영역으로부터 벗어남 없이 형태와 세부사항들의 변형이 만들어 질 것이라는 것이 이해 될 것이다.
청구범위에서, 괄호 안의 어떤 참조 부호들도 청구항을 제한하는 것으로 구성되지 않는다. 단어"포함하는"은 청구항에 열거된 것 이외의 다른 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 복수의 개개의 요소들을 포함하는 하드웨어의 수단에 의해서 및 적합하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 실행될 수 있다. 복수의 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이러한 복수의 수단들은 하드웨어의 하나 및 동일한 아이템에 의해 구현될 수 있다. 특정 치수들이 상호간에 다른 종속항들에서 열거되었다는 단순한 사실은 이러한 치수들이 조합이 이득을 위해 조립될 수 없다는 것은 아니다.
요약하면, 본 발명은, 본 발명은 관심 있는 디코딩된 픽셀 데이터(DP)를 적응적으로 필터링하도록 이웃한 화상 블록들의 실행-길이 코드들(RLC)을 이용함으로서 브로키니스 감소 기술들(blockiness reduction techniques)을 화상 이미지들에 인가하기 위한 방법 및 장치로서, 그에 의해 픽셀들의 이웃하는 블록들간의 명암과색의 계조들이 매끄러워진다. 본 발명은, 단일 화상 블록 뿐 아니라 블록들 사이의 픽셀 데이터를 적응적으로 필터링 할 수 있다. 상기 방법은, 제 1 화상 블록 및 이웃하는 화상 블록의 실행 길이 코드들(RLC)을 얻는 단계, 제 1 화상 블록 및 이웃하는 화상 블록의 실행 길이 코드들을 기본으로 하는 필터 계수들을 유도하는 단계, 필터 계수들, 디코딩된 제 1 화상 데이터(DP) 및 이웃하는 화상 데이터를 적응 필터(40)에 제공하는 단계 및, 제 1 및 이웃하는 화상 블록들의 디코딩된 화상 데이터(DP)를 필터링하여, 그에 의해 출력된 필터링된 화상 신호(FP)를 생성하는 필터링 단계를 포함한다. 상기 장치는 이 방법을 수행하기 위한 필수적인 구조를 포함한다.

Claims (9)

  1. 화상의 시각 인식(visual perception)을 향상시키는 방법으로서, 상기 화상은 입력 화상 신호를 인코딩함으로서 생성된 양자화된 계수 데이터의 블록들이 포함된 디코딩된 화상 신호로부터 유도되는, 화상의 시각 인식 향상 방법에 있어서,
    n x m 크기의 픽셀들의 그룹인 제 1 인코딩된 화상 블록을 나타내는 제 1 화상 데이터를 디코딩하고, n x m 크기의 픽셀들의 그룹의 이웃하는 인코딩된 화상 블록을 나타내는 이웃하는 화상 데이터를 디코딩하는 단계(20);
    상기 제 1 인코딩된 화상 블록 및 상기 이웃하는 인코딩된 화상 블록의 각각의 실행-길이 코드들을 얻는 단계(20);
    상기 제 1 인코딩된 화상 블록 및 상기 이웃하는 인코딩된 화상 블록 각각의 실행-길이 코드들에 기초하여 필터 계수들을 유도하는 단계(30);
    상기 필터 계수들, 상기 디코딩된 제 1 화상 데이터 및 상기 이웃하는 화상 데이터를 제 1 및 이웃하는 화상 블록들의 디코딩된 화상 데이터를 필터링하기 위한 적응 필터(40)에 제공하는 단계(30);
    제 1 및 이웃하는 화상 블록들의 디코딩된 화상 데이터를 필터링하는 단계(40);
    출력된 필터링된 화상 신호를 생성하는 단계(40)를 포함하는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    n을 8과 같게 선택하고, m을 8과 같게 선택하는 단계를 포함하는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    n x m 크기의 픽셀들의 그룹의 제 1 필터링된 픽셀 블록 및, n x m 크기의 픽셀들의 그룹의 이웃하는 필터링된 픽셀 블록에 대한 필터링된 픽셀 데이터 값들을 생성하는 단계로서, 제 1 및 이웃하는 필터링된 픽셀 블록의 픽셀 데이터 값들은 제 1 및 이웃하는 화상 블록들(500)의 디코딩된 화상 데이터의 함수인, 상기 생성하는 단계를 포함하는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하나의 필터 계수는 1과 같고, 필터링된 픽셀 블록으로부터의 적어도 하나의 필터링된 픽셀 값은, 제 1 디코딩된 픽셀 블록 및 이웃하는 픽셀 블록(500) 중 하나로부터의 그것의 대응하는 디코딩된 픽셀 값과 동일한, 화상의 시각 인식을 향상시키는 방법.
  5. 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치(10)로서, 상기 화상은 입력 화 신호를 인코딩함으로서 생성된 양자화된 계수 데이터의 블록들이 포함된 디코딩된 화상 신호로부터 유도되는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치에 있어서,
    n x m 크기의 픽셀들의 그룹의 제 1 인코딩된 화상 블록을 나타내는 화상 데이터를 디코딩하고, n x m 크기의 픽셀들의 그룹의 이웃하는 디코딩된 화상 블록을 나타내는 이웃하는 인코딩된 화상 데이터를 디코딩하는 디코더 회로(20);
    상기 디코더 회로(20)에 결합되어, 상기 제 1 인코딩된 화상 블록 및 상기 이웃하는 인코딩된 화상 블록에 연관된 실행-길이 코드들을 수신하고, 및 그에 기초하여 필터 계수들의 세트를 유도하는, 계수 유도기(30);
    상기 디코더 회로(20) 및 상기 계수 유도기(30)에 결합되어, 상기 필터 계수들 및 상기 디코더 회로로부터 디코딩된 화상 데이터를 기초로 하여 필터링된 화상 데이터를 생성하는, 적응 필터(40)를 포함하는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    필터링된 화상 신호를 출력하기 위한 수단을 포함하는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    n은 8과 같게 선택되고, m 은 8과 같게 선택되는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    n 은 8이외의 정수가 되도록 선택되고, m 은 8 이외의 정수가 되도록 선택되는, 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 적응 필터(40)는 복수의 합산기들(E1,...E8)을 포함하고, 제 1 필터링된 픽셀 블록에 대한 상기 필터링된 화상 데이터는 제 1 및 이웃하는 화상 블록들의 디코딩된 화상 데이터 및 실행-길이 코드들의 함수인, 화상의 시각 인식을 향상시키는 장치.
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