KR20060098952A - A device for removing the noise on the image and a method for removing the noise on the image - Google Patents

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KR20060098952A
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Abstract

영상의 흐려짐 및 영상의 떨림과 같은 화질의 왜곡이 없는 영상신호 잡음제거장치 및 영상신호 잡음제거방법을 개시한다. 상기 영상신호 잡음제거장치는, 잡음추정블록, 움직임추정블록 및 믹서블록을 구비한다. 상기 잡음추정블록은, 입력되는 영상신호(CF(t), Current Frame)에 포함된 잡음의 양인 잡음레벨(NL, Noise Level)을 추정한다. 상기 움직임추정블록은, 상기 전압레벨(NL) 및 상기 영상신호(CF(t))의 처리하고자하는 매크로블록과 주변 매크로블록들 사이의 공간적 연관성을 고려하여, 상기 영상신호(CF(t)) 및 현재 영상신호(CF(t)) 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상신호(RF(t-1), Reference Frame)에 대한 MAD를 생성한다. 상기 믹서블록은, 상기 MAD 및 상기 잡음레벨(NL)을 이용하여 소정의 범위의 값을 가지는 가중치(w)를 계산하고, 상기 가중치를 기준영상과 입력영상에 반영하여 출력영상(OF(t))을 생성한다. 상기 영상신호 잡음제거방법은, 잡음추정단계, 움직임추정단계 및 믹싱단계를 구비한다. Disclosed are a video signal noise canceller and a video signal noise canceller, which are free from distortion of image quality such as blur and blur. The video signal noise canceller includes a noise estimation block, a motion estimation block, and a mixer block. The noise estimation block estimates a noise level (NL), which is an amount of noise included in an input image signal CF (t). The motion estimation block considers the spatial correlation between the macroblock to be processed of the voltage level NL and the video signal CF (t) and neighboring macroblocks, and thus the video signal CF (t). And generating a MAD for the reference video signal RF (t-1), a reference frame, which is processed by removing noise from the video signal input before the current video signal CF (t). The mixer block calculates a weight w having a value in a predetermined range by using the MAD and the noise level NL, and reflects the weight on the reference image and the input image to output the image OF (t). ) The video signal noise removing method includes a noise estimation step, a motion estimation step, and a mixing step.

영상신호 잡음제거, 움직임추정, Video signal noise reduction, motion estimation,

Description

영상신호 잡음제거장치 및 영상신호 잡음제거방법{A device for removing the noise on the image and a method for removing the noise on the image}A device for removing the noise on the image and a method for removing the noise on the image}

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잡음제거 영상처리장치의 블록 다이어그램이다. 1 is a block diagram of a noise removing image processing apparatus according to an exemplary embodiment.

도 2는 입력영상을 매크로블록으로 구분하여 사용하는 방법을 나타낸다. 2 illustrates a method of dividing an input image into macroblocks.

도 3은 현재 처리하고가 하는 매크로블록의 주변 매크로블록에 대한 움직임 벡터의 가중평균치를 구하는 방법을 나타낸다. 3 illustrates a method of obtaining a weighted average value of motion vectors of neighboring macroblocks of a macroblock currently being processed.

도 4는 움직임보정의 기본 개념을 설명한다. 4 illustrates the basic concept of motion compensation.

도 5는 MAD 값을 구하는 방법을 나타낸다. 5 shows a method for obtaining MAD values.

본 발명은 영상신호처리에 관한 것으로서 특히, 영상신호에 대한 잡음을 제거하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to video signal processing, and more particularly, to a method for removing noise of a video signal.

영상신호 데이터는 공중파 또는 케이블 등의 매체를 경유하여 전달되고, 전 달된 영상신호 데이터는 일정한 단계를 거쳐 처리된 후 이용된다. 상기 영상신호 데이터의 전달과정이나 처리과정은 다양한 형태의 잡음에 노출되어 있기 때문에, 원래의 영상신호에 잡음이 추가되는 것은 당연하다. 상기 영상신호 데이터에 삽입된 잡음은 재생되는 영상신호의 화질이나 해상도에 나쁜 영향을 주게 된다. The video signal data is transmitted via a medium such as airwaves or a cable, and the transmitted video signal data is used after being processed through certain steps. Since the transmission or processing of the video signal data is exposed to various types of noise, it is natural to add noise to the original video signal. The noise embedded in the video signal data adversely affects the picture quality or resolution of the video signal to be reproduced.

이하에서는, 종래에 사용 중인 영상신호에 포함된 잡음 제거를 위한 방법들의 장점 및 단점에 대하여 설명한다. Hereinafter, advantages and disadvantages of methods for removing noise included in a conventionally used video signal will be described.

1차원 공간 잡음 감소방법(One Dimension spatial noise reduction method)은, 영상들 사이의 공간적 연관성(spatial correlation)을 고려하여 잡음을 제거하는 방법이다. 이 방법은 처리하고자 하는 화소의 주변에 위치한 화소들의 특성을 고려하여 처리하고자 하는 화소의 잡음을 제거한다. 즉, 임의의 화소 값을 그 주변 화소 값들과 비교하여, 임의의 화소 값이 그 주변 화소 값 보다 기준치 이상으로 크거나, 기준치 이상으로 작으면 임의의 화소 값에 잡음이 섞인 것으로 판단하고 데이터를 처리한다. The one dimensional spatial noise reduction method is a method of removing noise in consideration of spatial correlation between images. This method removes noise of a pixel to be processed in consideration of characteristics of pixels positioned around the pixel to be processed. That is, an arbitrary pixel value is compared with its surrounding pixel values, and if any pixel value is larger than the reference pixel value or smaller than the reference pixel value, it is determined that the arbitrary pixel value is noisy and the data is processed. do.

예를 들면, 처리하고자 하는 화소를 포함하는 일정한 탐색영역(Search Window)을 정의하고, 상기 영역 내의 화소들 중에서 처리하고자 하는 화소의 값을 제외한 나머지 화소들의 값들 중에서 최대 값과 최소 값을 구한다. 그런 다음 처리하고자 하는 화소의 값을 상기 최대 값 및 최소 값과 비교한다. 만일 처리하고자 하는 화소의 값이 상기 최대 값보다 크면 상기 처리하고자 하는 화소의 값을 상기 최대 값으로 줄이고, 상기 최소 값보다 작으면 상기 최소 값으로 증가시키며, 최대 값과 최소 값의 사이에 있을 경우에는 화소의 값을 그대로 유지시킨다. For example, a constant search window including a pixel to be processed is defined, and a maximum value and a minimum value are obtained from values of the remaining pixels except for the pixel value to be processed among the pixels in the area. Then the value of the pixel to be processed is compared with the maximum and minimum values. If the value of the pixel to be processed is greater than the maximum value, the value of the pixel to be processed is reduced to the maximum value, and if the value of the pixel to be processed is smaller than the minimum value, the value is increased to the minimum value and is between the maximum value and the minimum value. Maintains the pixel value as it is.

그러나 상기 방법은 주변 영상의 개수를 많이 반영할 경우에는 영상의 흐려짐(blurring)현상이 발생하게 되고, 주변 영상의 개수를 적게 반영할 경우에는 잡음이 잘 제거되지 않는 단점이 있다. 또한, 시간적 연관성(temporal correlation)을 고려하지 않기 때문에 시간적 연관성을 고려해야만 제거할 수 있는 잡음은 제거할 수 없는 단점이 있다. However, the method has a disadvantage in that blurring of the image occurs when the number of surrounding images is reflected, and noise is not removed well when the number of surrounding images is reflected. In addition, since temporal correlation is not considered, noise that can be removed only by considering temporal correlation cannot be removed.

1차원 시간 잡음 감소방법(One Dimension temporal noise reduction method)은, 영상들 사이의 시간적 연관성(temporal correlation)을 고려하여 잡음을 제거하는 방법이다. 즉, 이전에 이미 입력되어 처리된 영상과 현재 입력된 영상사이의 서로 대응되는 화소들의 값 차이를 이용하여 소정의 임계값(threshold value)을 구하고, 상기 임계값을 이용하여 현재 처리하고자 하는 화소에 포함된 잡음을 제거하는 방법이다. 그러나 이전에 입력된 영상을 단순하게 고려하여 화소 값을 결정하기 때문에 화면이 떨리게 될 뿐만 아니라 시간적 연관성만을 고려하는 이 방법만을 사용한다면, 공간적 연관성에 의한 잡음을 제거할 수 없게 되는 단점도 있다. The one dimensional temporal noise reduction method is a method of removing noise in consideration of temporal correlation between images. That is, a predetermined threshold value is obtained by using the difference between the pixels corresponding to each other between the image previously input and processed and the current input image, and the pixel is currently processed using the threshold value. This method removes the noise involved. However, the screen is not only shaken because the pixel value is determined by simply considering the previously input image, and if only this method of considering only temporal correlation is used, there is a disadvantage in that noise due to spatial correlation cannot be removed.

2 차원 잡음 감소방법(Two Dimension noise reduction method)은, 상기 두 가지 방법을 모두 고려하여 잡음을 제거하는 방법으로, 상술한 문제점들을 극복할 수 있다. 즉, 시간적 연관성과 공간적 연관성을 모두 고려하여 잡음을 제거하는 방법이다. The two-dimensional noise reduction method is a method of removing noise in consideration of both methods, and can overcome the above-described problems. In other words, it removes noise considering both temporal and spatial correlation.

그러나, 이 방법을 구현하기 위하여 적용시키는 알고리즘에 따라 성능의 차이가 크게 되며, 공간적 연관성을 고려한 1차원 잡음제거 방법의 단점과 시간적 연관성을 고려한 1차원 잡음제거 방법의 단점을 모두 포함하게 되는 경우도 발생할 가능성이 크다는 단점이 있다. However, the performance difference is large depending on the algorithm applied to implement this method, and it includes both the shortcomings of the one-dimensional noise canceling method considering the spatial correlation and the shortcomings of the one-dimensional noise canceling method considering the temporal correlation. The disadvantage is that it is likely to occur.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 영상의 흐려짐 및 영상의 떨림과 같은 화질의 왜곡이 없는 영상신호 잡음제거장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an apparatus for removing video signal noise free from distortion of image quality such as blur and blur of an image.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는, 영상의 흐려짐 및 영상의 떨림과 같은 화질의 왜곡이 없는 영상신호 잡음제거방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method for removing video signal noise without distortion of image quality such as blur and blur of an image.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상신호 잡음제거장치는, 잡음추정블록, 움직임추정블록 및 믹서블록을 구비한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for removing video signal noise, including a noise estimation block, a motion estimation block, and a mixer block.

상기 잡음추정블록은, 입력되는 영상신호(CF(t), Current Frame)에 포함된 잡음의 양인 잡음레벨(NL, Noise Level)을 추정한다. 상기 움직임추정블록은, 상기 전압레벨(NL) 및 상기 영상신호(CF(t))의 처리하고자하는 매크로블록과 주변 매크로블록들 사이의 공간적 연관성을 고려하여, 상기 영상신호(CF(t)) 및 현재 영상신호(CF(t)) 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상신호(RF(t-1), Reference Frame)에 대한 MAD를 생성한다. 상기 믹서블록은, 상기 MAD 및 상기 잡음레벨(NL)을 이용하여 소정의 범위의 값을 가지는 가중치(w)를 계산하고, 상기 가중치를 기준영상과 입력영상에 반영하여 출력영상(OF(t))을 생성한다. The noise estimation block estimates a noise level (NL), which is an amount of noise included in an input image signal CF (t). The motion estimation block considers the spatial correlation between the macroblock to be processed of the voltage level NL and the video signal CF (t) and neighboring macroblocks, and thus the video signal CF (t). And generating a MAD for the reference video signal RF (t-1), a reference frame, which is processed by removing noise from the video signal input before the current video signal CF (t). The mixer block calculates a weight w having a value in a predetermined range by using the MAD and the noise level NL, and reflects the weight on the reference image and the input image to output the image OF (t). )

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상신호 잡음제거방법은, 잡음추정단계, 움직임추정단계 및 믹싱단계를 구비한다. The video signal noise removing method according to the present invention for achieving the another technical problem comprises a noise estimation step, a motion estimation step and a mixing step.

상기 잡음추정단계는, 입력되는 영상신호에 포함된 잡음의 양인 잡음레벨을 추정한다. 상기 움직임추정단계는, 상기 전압레벨 및 상기 영상신호(의 처리하고자하는 매크로블록과 주변 매크로블록들 사이의 공간적 연관성을 고려하여, 상기 영상신호 및 현재 영상신호 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상신호에 대한 MAD를 생성한다. 상기 믹싱단계는, 상기 MAD 및 상기 잡음레벨을 이용하여 소정의 범위의 값을 가지는 가중치를 계산하고, 상기 가중치를 상기 기준영상과 상기 입력영상에 반영하여 출력영상(OF(t))을 생성한다. The noise estimating step estimates a noise level which is an amount of noise included in an input video signal. In the motion estimation step, noise is removed from the video signal input before the video signal and the current video signal in consideration of the spatial relationship between the macroblock to be processed and the neighboring macroblocks of the video signal. And generating a MAD of the processed reference video signal by using the MAD and the noise level to calculate a weight having a predetermined range of values, and applying the weight to the reference video and the input video. By reflecting, an output image OF (t) is generated.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings that illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

본 발명은 움직임 추정(Motion Estimation)을 이용하여 영상의 움직임을 구하고, 계산된 영상의 움직임 정보를 이용하여 입력되는 현재영상(Current Image)에 포함된 잡음을 제거하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for obtaining a motion of an image by using motion estimation and to remove noise included in a current image input by using calculated motion information of the image.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 잡음제거 영상처리장치의 블록 다이어그램이다. 1 is a block diagram of a noise removing image processing apparatus according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면 상기 잡음제거 영상처리장치(100)는, 잡음추정블록(110), 움직임추정블록(120), 믹서블록(10) 및 저장기(140)를 구비한다. Referring to FIG. 1, the noise removing image processing apparatus 100 includes a noise estimation block 110, a motion estimation block 120, a mixer block 10, and a storage 140.

잡음추정블록(110, Noise Estimation)은, 입력되는 영상신호(CF(t), Current Frame)에 포함된 잡음의 양인 잡음레벨(NL, Noise Level)을 추정한다. The noise estimation block 110 estimates a noise level NL, which is an amount of noise included in an input image signal CF (t).

잡음추정은, 예를 들면, 입력영상을 소정의 매크로블록(Macro Block) 단위로 구분하여, 화면 내에서 각 매크로블록 중 동일하다고 판단되는 매크로블록들의 표준편차를 구한 후, 최종 10개의 표준편차의 평균을 취한다. For example, the noise estimation is performed by dividing an input image into predetermined macroblock units, obtaining a standard deviation of macroblocks that are determined to be the same among each macroblock in a screen, and then extracting the final 10 standard deviations. Take an average.

도 2는 입력영상을 매크로블록으로 구분하여 사용하는 방법을 나타낸다. 2 illustrates a method of dividing an input image into macroblocks.

도 2를 참조하면, 입력영상을 5×2 매크로블록(Macro Block) 단위로 구분하여, 화면 내에서 각 5×2 매크로블록 중 동일하다고 판단되는 매크로블록들의 표준편차를 구한 후, 최종 10개의 표준편차의 평균을 취한다. Referring to FIG. 2, after dividing the input image into units of 5 × 2 macroblocks, the standard deviation of macroblocks determined to be the same among each 5 × 2 macroblocks in the screen is obtained, and then the final 10 standards are obtained. Take the average of the deviations.

다시 말하면, 매크로블록 내의 10개의 점(Point) 각각에 대하여 동일한 번호를 가지는 매크로블록들 중에서 최소표준편차(Minimum Standard Deviation) 값을 선택하고, 10개의 최소표준편차의 평균값을 산출한다. In other words, a minimum standard deviation value is selected from macroblocks having the same number for each of the ten points in the macroblock, and an average value of the ten minimum standard deviations is calculated.

움직임 추정블록(120, Motion Estimation Block)은, 제1움직임추정블록(121), 제2움직임추정블록(122), 움직임벡터 보정블록(123) 및 MAD블록(124)을 구비한다. The motion estimation block 120 includes a first motion estimation block 121, a second motion estimation block 122, a motion vector correction block 123, and a MAD block 124.

제1움직임추정블록(121)은, 현재 처리하고자 하는 매크로블록의 주변에 위치한 매크로블록들의 움직임 벡터의 평균가중치를 계산한다. The first motion estimation block 121 calculates an average weight of motion vectors of macroblocks located around the macroblock to be processed.

도 3은 현재 처리하고가 하는 매크로블록의 주변 매크로블록에 대한 움직임 벡터의 가중평균치를 구하는 방법을 나타낸다. 3 illustrates a method of obtaining a weighted average value of motion vectors of neighboring macroblocks of a macroblock currently being processed.

도 3을 참조하면, 현재 처리하고자 하는 매크로블록(Current MB)을 중심으로 3개의 매크로블록(MB1 내지 MB3)들과 현재의 매크로블록 사이의 가중평균치는 수학 식 1과 같이 표시 할 수 있다. Referring to FIG. 3, a weighted average value between three macroblocks MB1 to MB3 and a current macroblock around a macroblock to be processed may be expressed as Equation 1.

Figure 112005012478607-PAT00001
Figure 112005012478607-PAT00001

Figure 112005012478607-PAT00002
Figure 112005012478607-PAT00002

mvx(*)는 현재 처리하고자 하는 매크로블록(Current MB)의 x방향의 움직임벡터로서, 주변에 위치한 3개의 주변 매크로블록들(MB1 내지 MB3)의 x방향의 움직임벡터의 가중평균치이다. mvy(*)는 현재 처리하고자 하는 매크로블록(Current MB)의 y방향의 움직임벡터로서, 주변에 위치한 3개의 주변 매크로블록들(MB1 내지 MB3)의 y방향의 움직임벡터의 가중평균치이다. mvx (*) is a motion vector in the x direction of the current macroblock (Current MB) to be processed, and is a weighted average value of the motion vectors in the x direction of three neighboring macroblocks MB1 to MB3 located in the vicinity. mvy (*) is a motion vector in the y direction of the macroblock (Current MB) to be processed, and is a weighted average value of the motion vectors in the y direction of three neighboring macroblocks MB1 to MB3 located nearby.

제2움직임추정블록(122)은, 현재영상신호(CF(t)) 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상신호(RF(t-1), Reference Frame) 및 현재영상신호(CF(t))를 이용하여 현재영상신호(CF(t))를 처리하기 위한 SAD(Sum of Absolute Difference)를 생성시킨다. 여기서 SAD는 비교하는 매크로블록의 유사성의 정도를 나타내기 위하여 계산하는 변수(Variable)로서, 매크로블록을 구성하는 픽셀들의 차이 값들의 절대값을 구한 다음 더하여 누적시킨 값이다. 누적시킨 SAD 값이 적으면 비교하는 2개의 매크로블록이 서로 유사하다는 것이고, 반대로 크면 비교하는 2개의 매크로블록이 서로 다르다는 것을 의미한다. The second motion estimation block 122 removes noise from a video signal input before the current video signal CF (t) and processes the reference video signal RF (t-1), a reference frame, and the current video signal. A sum of absolute difference (SAD) for processing the current video signal CF (t) is generated using (CF (t)). Here, SAD is a variable calculated to indicate the degree of similarity of the macroblocks to be compared. The SAD is an accumulated value obtained by obtaining absolute values of difference values of pixels constituting the macroblock. If the accumulated SAD value is small, the two macroblocks to be compared are similar to each other, and if the values are large, the two macroblocks to be compared are different from each other.

상기 현재의 입력영상(CF(t)) 및 기준영상(RF(t-1)) 사이의 SAD를 이용하여 움직임벡터를 구하는 알고리즘은 다양한데, 대부분의 알고리즘은 상당한 계산을 수행하여야 하고, 사용되는 메모리의 대역폭(Bandwidth)도 많이 필요하다는 단점이 있다. Algorithms for obtaining a motion vector using the SAD between the current input image CF (t) and the reference image RF (t-1) are various, and most algorithms must perform significant calculations and use memory. Its disadvantage is that it requires a lot of bandwidth.

본 발명에서 사용되는 알고리즘은, 이와 같은 단점을 극복하기 위하여, 다단계 움직임 추정방법(Multi-resolution motion estimation)을 이용한다. The algorithm used in the present invention uses multi-resolution motion estimation to overcome this disadvantage.

다단계 움직임 추정방법은, 현재영상신호를 압축할 때 필요한 움직임벡터를 구함에 있어서, 복수 개의 단계로 구분하여 움직임을 추정하는 방법이다. The multi-step motion estimation method is a method of estimating motion by dividing into a plurality of steps in obtaining a motion vector required for compressing a current video signal.

상기 다단계 움직임 추정방법은, 가장 높은 단계에서, 예를 들면 레벨 3(Level 3)에서, 원래의 입력영상에 비하여 1/16의 해상도를 가진 입력영상 제3축소신호 및 원래의 기준영상에 비하여 1/16의 해상도를 가진 기준영상 제3축소신호를 각각 코딩한 데이터를 이용하여 가장 넓은 범위의 제3탐색영역(Third Search Window)에서 추정한 제3움직임벡터(MV3)를 생성한다. In the multi-step motion estimation method, at the highest level, for example, at level 3, the input image third reduced signal having a resolution of 1/16 compared with the original input image, and 1 compared with the original reference image A third motion vector MV3 estimated from the third search area of the widest range is generated using data obtained by coding the third reduced signal of the reference image having a resolution of / 16.

그 다음 단계인 레벨 2에서는, 원래의 입력영상에 비하여 해상도가 1/4로 향상된 입력영상 제2축소신호 및 원래의 기준영상에 비하여 해상도가 1/4로 향상된 기준영상 제2축소신호를 각각 코딩한 데이터 및 제3움직임벡터(MV3)를 이용하여 상기 제3탐색영역에 비하여 감소된 제2탐색영역에서 제2움직임벡터(MV2)를 추정한다(레벨2). In the next step, Level 2, the input reduced image second reduction signal having a 1/4 resolution compared to the original input image and the reference reduced image second reduced signal having a 1/4 resolution compared to the original reference image are respectively coded. Using the data and the third motion vector MV3, the second motion vector MV2 is estimated in the reduced second search area compared to the third search area (level 2).

마지막 단계인 레벨 1에서는, 원래의 입력영상 및 원래의 기준영상을 각각 코딩한 데이터 및 제2움직임벡터(MV2)를 이용하여 상기 제2탐색영역에 비하여 감소된 제1탐색영역에서 제1움직임벡터(MV1)를 추정한다(레벨1). In the final step, Level 1, the first motion vector is reduced in the first search area, which is reduced compared to the second search area by using the data and the second motion vector MV2, which are coded with the original input image and the original reference image, respectively. (MV1) is estimated (level 1).

레벨1에서는 레벨2 및 레벨3에서 움직임벡터를 잘못 추정하여 발생할 수 있는 로컬 미니멈(Local Minimum)에 빠지는 것을 방지하기 위하여 현재 처리하는 매크로블록과 동일한 위치에서 SAD를 구한다. In level 1, the SAD is calculated at the same position as the macroblock currently processed in order to prevent falling into a local minimum which may be caused by incorrect estimation of the motion vector at level 2 and level 3.

움직임 보정블록(123, Motion Refinement Block)은, 잡음레벨(NL), 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy) 및 SAD를 이용하여 현재 처리하고자 하는 매크로블록의 공간적 연관성 및 잡음레벨을 고려하여 보정된 움직임벡터(MV)를 결정한다. The motion refinement block 123 is corrected by considering the noise level NL, the weighted average values of the motion vectors (mvx and mvy), and the spatial correlation and noise level of the macroblock to be processed. Determine the motion vector (MV).

움직임 보정단계에서는 주변 매크로블록의 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy, Weighted Average)를 이용하는데, 주변 매크로블록의 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy)가 작다는 것은, 화면이 단일한 색으로 채색된 벽면과 같은 저주파수 성분을 가진다는 것을 의미한다. 이러한 경우에 발생하는 잡음 아주 적은 것이라도 화질에 큰 영향을 주는 것이므로, 추정된 잡음을 상당히 큰 양으로 제거하여야 한다. 반면에 상기 가중평균치(mvx 및 mvy)가 크다는 것은, 화면을 구성하는 픽셀들 사이의 데이터 차이가 크다는 것이고 고주파수 성분을 가진다는 것을 의미한다. 이러한 경우에 발생하는 잡음은 상대적으로 화질에 적게 영향을 주는 것이므로, 잡음을 제거하는 정도가 상술한 경우에 비하여 작아도 무방하다. In the motion correction step, the weighted averages (mvx and mvy, Weighted Average) of motion vectors of neighboring macroblocks are used. It means that it has low frequency components such as colored walls. In this case, even a small amount of noise affects the image quality, and thus, the estimated noise should be removed in a considerable amount. On the other hand, if the weighted average values mvx and mvy are large, this means that the data difference between pixels constituting the screen is large and has a high frequency component. Since the noise generated in this case has a relatively low impact on the image quality, the degree of removing the noise may be smaller than in the case described above.

상술한 바와 같이, 주변 매크로블록의 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy)가 작은 경우에는 잡음레벨(Noise Level)을 크게 보정하고, 반대로 가중평균치(mvx 및 mvy)가 큰 경우에는 잡음레벨(Noise Level)을 작게 보정한다. 그러면 보정 전에 추정된 잡음레벨들의 차이에 비하여 보정 후의 잡음레벨들의 차이는 보다 더 벌어질 것이다. As described above, when the weighted average values (mvx and mvy) of the motion vectors of the neighboring macroblocks are small, the noise level is largely corrected. In contrast, when the weighted average values (mvx and mvy) are large, the noise level (Noise) is large. Reduce the level. Then, the difference in the noise levels after the correction will be wider than the difference in the noise levels estimated before the correction.

상기와 같이, 움직임벡터 보정블록(123)은, 가중평균치(mvx 및 mvy)를 이용하여 잡음레벨(NL)을 보정하고 보정된 잡음레벨(NL)을 이용하여 탐색하려는 SAD 값의 범위를 조절하여 적절한 움직임벡터(MV)를 생성시킨다. As described above, the motion vector correction block 123 corrects the noise level NL using the weighted average values mvx and mvy, and adjusts the range of SAD values to be searched using the corrected noise level NL. Generate the appropriate motion vector (MV).

잡음레벨(NL)은, 가중평균치(mvx 및 mvy)를 이용하여 정규화(Normalization)시켜서 사용하면 편리하다. The noise level NL is convenient to normalize using the weighted average values mvx and mvy.

도 4는 움직임보정의 기본 개념을 설명한다. 4 illustrates the basic concept of motion compensation.

도 4를 참조하면, 측정된 SAD 값들 중에서 일정한 SAD 값을 가지는 탐색 포인트에 대해서만 탐색이 진행되는데, 여기서 일정한 SAD 값의 범위는 2개의 점선 사이의 SAD 값을 의미한다. Referring to FIG. 4, the search proceeds only for a search point having a constant SAD value among the measured SAD values, where the range of the constant SAD value means a SAD value between two dotted lines.

보정된 잡음레벨(α×NL)이 증가하면 움직임보정영역에 포함되는 탐색 포인트의 개수가 증가하게 되고, 보정영역 안의 탐색 포인트에 대해서는 주변블록의 움직임벡터의 가중평균치와 현재 처리하고자 하는 매크로블록의 움직임벡터의 차이가 적은 탐색 포인트를 최종적인 움직임벡터(RMV, Refined Motion Vector)로 결정하기 때문에 주변 매크로블록의 움직임벡터를 적응적으로 따라가게 된다. 사람의 눈이 빠르게 변하는 영상보다 고정영상에 대하여 민감하게 반응하는데, 상술한 방법은 빠르게 움직이는 영역에서는 화질의 열화가 없으며 고정영역에서는 화질이 크게 향상되고 잡음을 크게 감소시킬 수 있으며, 잡음제거의 가장 큰 부작용인 화면의 떨림을 크게 감소시킬 수 있다. As the corrected noise level (α × NL) increases, the number of search points included in the motion compensation region increases, and for the search points in the correction region, the weighted average value of the motion vectors of the neighboring blocks and the macroblock to be processed Since a search point having a small difference in motion vectors is determined as a final motion vector (RMV), the motion vector of neighboring macroblocks is adaptively followed. The human eye responds more sensitively to fixed images than to fast-changing images. The above-described method does not deteriorate image quality in fast-moving regions, greatly improves image quality and reduces noise in fixed regions, and reduces noise. The trembling of the screen, which is a big side effect, can be greatly reduced.

MAD블록(124, Magnitude of Absolute Difference)은, 움직임보정 후 얻은 움직임벡터(MV)가 지시하는 위치의 화소를 기준으로 일정 영역에 대하여 기준영상과 입력영상의 차의 절대값의 합(MAD)을 구한다. Magnitude of Absolute Difference (MAD) block 124 sums the absolute value (MAD) of the difference between the reference image and the input image with respect to a certain region based on the pixel at the position indicated by the motion vector (MV) obtained after the motion compensation. Obtain

도 5는 MAD 값을 구하는 방법을 나타낸다. 5 shows a method for obtaining MAD values.

도 5를 참조하면, 현재 입력영상(Current Image)의 일 부분을 구성하는 단위 매크로블록(음영으로 표시된 Box)의 각각의 화소(Pixel)의 MAD를 기준영상(Reference Image)을 이용하여 구하며, MAD는 수학식 2를 만족한다. Referring to FIG. 5, a MAD of each pixel of a unit macroblock (Box represented by shade) constituting a part of a current input image is obtained using a reference image, and MAD. Satisfies Equation 2.

Figure 112005012478607-PAT00003
Figure 112005012478607-PAT00003

여기서 x 및 y는 현재 처리하고자 하는 화소의 위치를 2차원으로 표시한 것이다. a 및 b는 가로의 비교범위를 나타내고, α 및 β는 세로의 비교범위를 나타낸다. Cur(*)는 입력영상을 나타내고, Ref(*)는 기준영상을 의미한다. mvi 및 mvj 는 현재 처리하고자 하는 화소가 포함되는 매크로블록의 움직임벡터를 의미한다. Here, x and y represent two-dimensional positions of pixels to be processed. a and b represent the horizontal comparison range, and α and β represent the vertical comparison range. Cur (*) denotes an input image, and Ref (*) denotes a reference image. mv i and mv j mean a motion vector of a macroblock including a pixel to be currently processed.

믹서블록(130)은, 계산된 MAD를 이용하여 0(zero)과 1(one)사이의 값을 가지는 가중치(w)를 계산하고, 상기 가중치를 기준영상과 입력영상에 반영하여 출력영상(OF(t))을 생성시킨다. 가중치(w)를 구할 때, 잡음레벨(Noise Level)에 의하여 MAD 값을 정규화 하는 것이 중요하다. The mixer block 130 calculates a weight w having a value between 0 (zero) and 1 (one) by using the calculated MAD, and reflects the weight on the reference image and the input image to output the image (OF). (t)) In obtaining the weight w, it is important to normalize the MAD value by the noise level.

잡음레벨(Noise Level)이 크다는 것은 입력영상에 잡음이 많이 포함되었다는 것을 의미하므로, 이 경우에는 입력영상보다 기준영상을 상대적으로 많이 반영한 출력영상을 생성시켜 압축시킨다. 현재의 입력영상과 기준영상 2개의 영상신호를 참고하여 현재의 입력영상에 포함된 잡음을 제거한 출력영상을 생성시키고자 할 때, 잡음이 많이 포함된 현재영상보다 잡음이 제거된 기준신호를 많이 반영함으로써 출력영상의 잡음도 감소하게 된다. The high noise level means that the input image contains a lot of noise. In this case, the output image is generated by compressing the output image that reflects the reference image relatively more than the input image. When generating the output image from which the noise included in the current input image is removed by referring to the two image signals of the current input image and the reference image, it reflects more of the reference signal from which the noise is removed than the current image containing a lot of noise. As a result, the noise of the output image is reduced.

반대로 잡음레벨(Noise Level)이 작은 경우에는, 기준영상보다 입력영상을 크게 반영한 출력영상을 생성시켜 압축시킨다. 현재의 입력영상이 적은 잡음을 포함하고 있을 경우에는, 현재의 입력영상을 많이 반영하여 생성시킨 출력영상은 잡음이 적을 뿐만 아니라 현재의 입력영상에 가장 유사할 것은 당연하다. On the contrary, when the noise level is small, the output image reflecting the input image larger than the reference image is generated and compressed. If the current input image contains little noise, the output image generated by reflecting the current input image not only has a low noise but is most similar to the current input image.

상술한 바와 같이, 본 발명은 현재의 입력영상에 잡음이 많이 포함된 경우에는, 기준영상을 상대적으로 많이 반영한 출력영상을 생성시켜 압축함으로서 실제 입력영상과의 동일성은 감소시키지만 잡음을 상당히 제거시킨다. 반면에 현재의 입력영상에 잡음이 적게 포함된 경우에는, 현재의 입력영상을 상대적으로 많이 반영한 출력영상을 생성시켜 압축함으로서 실제 입력영상과의 동일성뿐만 아니라 잡음도 상당히 감소시킨 압축데이터를 얻을 수 있는 장점이 있다. As described above, when the current input image contains a lot of noise, the present invention generates and compresses an output image reflecting a relatively large number of reference images, thereby reducing the identity with the actual input image but significantly removing the noise. On the other hand, when the current input image contains less noise, by generating and compressing an output image that reflects the current input image relatively much, it is possible to obtain compressed data that significantly reduces the noise as well as the actual input image. There is an advantage.

출력영상(OF(t) 또는 (x,y))은 수학식 3과 같이 표시할 수 있다. The output image OF (t) or (x, y) can be displayed as shown in Equation (3).

출력영상(x,y) = w×입력영상(x,y) + (1-w)×기준영상(x,y)Output video (x, y) = w x Input video (x, y) + (1-w) x Reference video (x, y)

가중치(w)의 값은 사용자가 사용하려는 의도에 따라 임의로 조정할 수 있는 값이다. The value of the weight w is a value that can be arbitrarily adjusted according to the intention of the user.

저장기(140)는, 출력영상(OF(t))을 저장하며, 이전에 저장된 기준영상(RF(t- 1))을 움직임추정블록(120) 및 믹서블록(140)에 출력한다. The storage 140 stores the output image OF (t), and outputs the previously stored reference image RF (t-1) to the motion estimation block 120 and the mixer block 140.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the optimum embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 잡음제거 영상처리장치 및 잡음제거 영상처리방법은, 영상신호의 전달과 처리과정에서 발생하는 여러 가지 잡음을 제거하여 압축하기 위한 것으로, 잡음을 제거할 경우 화면의 일정부분이나 화면의 전체가 흔들거리고, 화면의 흐려짐 등과 같은 종래의 방법을 사용하였을 때 발생하는 부작용이 발생하지 않는 장점이 있다. As described above, the noise removing image processing apparatus and the noise removing image processing method according to the present invention are to remove and compress various noises generated during the transmission and processing of an image signal. There is an advantage that side-effects that occur when using a conventional method such as blurring of the part or the entire screen and blurring of the screen do not occur.

Claims (21)

입력되는 영상신호(CF(t), Current Frame)에 포함된 잡음의 양인 잡음레벨(NL, Noise Level)을 추정하는 잡음추정블록; A noise estimating block estimating a noise level NL, which is an amount of noise included in an input image signal CF (t); 상기 전압레벨(NL) 및 상기 영상신호(CF(t))의 처리하고자하는 매크로블록과 주변 매크로블록들 사이의 공간적 연관성을 고려하여, 상기 영상신호(CF(t)) 및 현재 영상신호(CF(t)) 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상신호(RF(t-1), Reference Frame)에 대한 MAD를 생성하는 움직임추정블록; 및 The video signal CF (t) and the current video signal CF in consideration of the spatial correlation between the macroblock to be processed and the neighboring macroblocks of the voltage level NL and the video signal CF (t). (t)) a motion estimation block for generating a MAD for a reference video signal (RF (t-1), Reference Frame) processed by removing noise from a previously input video signal; And 상기 MAD 및 상기 잡음레벨(NL)을 이용하여 소정의 범위의 값을 가지는 가중치(w)를 계산하고, 상기 가중치를 기준영상과 입력영상에 반영하여 출력영상(OF(t))을 생성하는 믹서블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. A mixer for calculating a weight w having a predetermined range of values using the MAD and the noise level NL, and generating an output image OF (t) by reflecting the weight on a reference image and an input image. Noise reduction image processing apparatus comprising a block. 제1항에 있어서, 상기 잡음레벨은, The method of claim 1, wherein the noise level is, 상기 입력영상을 5×2개의 픽셀을 구비하는 매크로블록 단위로 나누고, 복수 개의 매크로블록들 중에서 동일한 위치에 있는 픽셀들에 대한 표준편차를 구하고, 최종적으로 10(5×2)개의 표준편차의 평균을 구한 값인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. The input image is divided into macroblock units having 5 × 2 pixels, a standard deviation of pixels located at the same position among a plurality of macroblocks is obtained, and finally an average of 10 (5 × 2) standard deviations is obtained. Noise canceling image processing apparatus, characterized in that the obtained value. 제1항에 있어서, 상기 움직임추정블록은, According to claim 1, wherein the motion estimation block, 현재 처리하고자 하는 매크로블록의 주변에 위치한 매크로블록들의 움직임 벡터의 평균가중치(mvx 및 mvy)를 계산하는 제1움직임추정블록; A first motion estimation block for calculating average weights (mvx and mvy) of motion vectors of macroblocks located in the vicinity of the macroblock to be processed; 상기 입력영상(CF(t)) 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상(RF(t-1), Reference Frame) 및 상기 입력영상(CF(t))을 이용하여 상기 입력영상(CF(t))을 처리하기 위한 SAD(Sum of Absolute Difference)를 생성시키는 제2움직임추정블록; The input using the reference image (RF (t-1), Reference Frame) and the input image CF (t) processed by removing noise from an image signal input before the input image CF (t). A second motion estimation block for generating a sum of absolute difference (SAD) for processing the image CF (t); 상기 잡음레벨(NL), 상기 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy) 및 상기 SAD를 이용하여 보정한 움직임벡터(MV)를 결정하는 움직임벡터 보정블록; 및 A motion vector correction block for determining a motion vector (MV) corrected using the noise level (NL), weighted average values (mvx and mvy) of the motion vector, and the SAD; And 상기 보정된 움직임벡터(MV)가 지시하는 위치의 화소를 기준으로 일정 영역에 대하여 상기 기준영상과 상기 입력영상의 차의 절대값의 합(MAD)을 구하는 MAD(Multitude of absolute difference)블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. And a MAD (Multitude of absolute difference) block for obtaining a sum MAD of the difference between the reference image and the input image with respect to a predetermined area based on the pixel at the position indicated by the corrected motion vector. Noise canceling image processing apparatus, characterized in that. 제3항에 있어서, 상기 평균가중치(mvx 및 mvy)는, The method of claim 3, wherein the average weights (mvx and mvy),
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를 각각 만족하며, 가중평균치 mvx(x,y)는 현재 처리하고자 하는 매크로블록 (Current MB)의 x방향의 움직임벡터로서, 주변에 위치한 3개의 주변 매크로블록들(MB1 내지 MB3)의 x방향의 움직임벡터의 가중평균치이고, 가중평균치 mvy(x,y)는 현재 처리하고자 하는 매크로블록(Current MB)의 y방향의 움직임벡터로서, 주변에 위치한 3개의 주변 매크로블록들(MB1 내지 MB3)의 y방향의 움직임벡터의 가중평균치 인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. , And the weighted average value mvx (x, y) is a motion vector in the x direction of the current macroblock (Current MB) to be processed. The weighted average value of the motion vectors, and the weighted average value mvy (x, y) is the motion vector in the y direction of the current macroblock (Current MB) to be processed, y of the three peripheral macroblocks (MB1 to MB3) located in the vicinity Noise canceling image processing device, characterized in that the weighted average value of the motion vector in the direction.
제3항에 있어서, 상기 SAD는, The method of claim 3, wherein the SAD, 서로 비교하는 상기 입력영상의 매크로블록과 상기 기준영상의 매크로블록 사이의 유사성의 정도를 나타내기 위하여 계산하는 변수(Variable)로서, 매크로블록을 구성하는 픽셀들의 차이 값들의 절대값을 구한 다음 더하여 누적시킨 값이며, 누적시킨 상기 SAD 값이 적으면 비교하는 2개의 매크로블록이 서로 유사하다는 것이고, 반대로 크면 비교하는 2개의 매크로블록이 서로 다르다는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. A variable that is calculated to indicate the degree of similarity between the macroblocks of the input image to be compared with the macroblocks of the reference image. The absolute value of the difference values of the pixels constituting the macroblock is accumulated and then accumulated. And if the accumulated SAD value is small, two macroblocks to be compared are similar to each other, and if larger, the two macroblocks to be compared are different from each other. 제5항에 있어서, 상기 제2움직임추정블록은, The method of claim 5, wherein the second motion estimation block, 상기 입력영상을 압축할 때 필요한 움직임벡터를 구함에 있어서, 다단계 움직임 추정방법(Multi-resolution motion estimation)을 이용하며, 이는 복수 개의 단계로 구분하여 움직임을 추정하는 방법인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. In obtaining a motion vector necessary for compressing the input image, a multi-resolution motion estimation method is used, which is a method of estimating a motion by dividing it into a plurality of steps. Processing unit. 제3항에 있어서, 상기 움직임벡터 보정블록은, The method of claim 3, wherein the motion vector correction block, 상기 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy)가 소정의 값에 비하여 작은 경우에는 상기 잡음레벨(Noise Level)을 크게 보정하고, 반대로 상기 가중평균치(mvx 및 mvy)가 큰 경우에는 상기 잡음레벨(Noise Level)을 작게 보정하며, 상기 보정된 잡음레벨을 이용하여 탐색하려는 SAD 값의 범위를 조절하여 상기 보정한 움직임벡터(MV)를 생성시키는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. When the weighted average values mvx and mvy of the motion vector are smaller than a predetermined value, the noise level is largely corrected. On the contrary, when the weighted average values mvx and mvy are large, the noise level is noised. Level) and adjust the range of SAD values to be searched using the corrected noise level to generate the corrected motion vector (MV). 제3항에 있어서, 상기 MAD는, The method of claim 3, wherein the MAD,
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Figure 112005012478607-PAT00006
을 만족하며, 여기서 x 및 y는 현재 처리하고자 하는 화소의 위치를 2차원으로 표시한 것이고, a 및 b는 가로의 비교범위를 나타내고, α 및 β는 세로의 비교범위를 나타내며, Cur(*)는 상기 입력영상을 나타내고, Ref(*)는 상기 기준영상을 의미하고, mvi 및 mvj 는 현재 처리하고자 하는 화소가 포함되는 매크로블록의 움직임벡터를 의미하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. Where x and y represent the position of the pixel to be processed in two dimensions, a and b represent the comparison range of the horizontal, α and β represent the comparison range of the vertical, and Cur (*) Denotes the input image, Ref (*) denotes the reference image, and mv i and mv j denote motion vectors of a macroblock including a pixel to be processed. .
제1항에 있어서, 상기 믹서블록의 상기 출력영상(OF(t) 또는 (x,y))은, The method of claim 1, wherein the output image (OF (t) or (x, y)) of the mixer block, 출력영상(x,y) = w×입력영상(x,y) + (1-w)×기준영상(x,y)Output video (x, y) = w x Input video (x, y) + (1-w) x Reference video (x, y) 을 만족하며, 가중치(w)의 값은 사용자가 사용하려는 의도에 따라 임의로 조정할 수 있는 값인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. And a value of the weight (w) is a value that can be arbitrarily adjusted according to the intention of the user to use. 제1항에 있어서, 상기 잡음제거 영상처리장치는, The noise canceling image processing apparatus of claim 1, 상기 출력영상(x,y)을 저장하고, 상기 기준영상을 상기 움직임추정블록 및 상기 믹서블록에 출력하는 저장기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. And a storage device for storing the output image (x, y) and outputting the reference image to the motion estimation block and the mixer block. 입력되는 영상신호에 포함된 잡음의 양인 잡음레벨을 추정하는 잡음추정단계; A noise estimation step of estimating a noise level which is an amount of noise included in an input video signal; 상기 전압레벨 및 상기 영상신호(의 처리하고자하는 매크로블록과 주변 매크로블록들 사이의 공간적 연관성을 고려하여, 상기 영상신호 및 현재 영상신호 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상신호에 대한 MAD를 생성하는 움직임추정단계; 및 The reference video signal processed by removing noise from the video signal and the video signal input before the current video signal in consideration of the spatial correlation between the voltage level and the macroblock to be processed and the neighboring macroblocks. A motion estimation step of generating a MAD for the; and 상기 MAD 및 상기 잡음레벨을 이용하여 소정의 범위의 값을 가지는 가중치를 계산하고, 상기 가중치를 상기 기준영상과 상기 입력영상에 반영하여 출력영상(OF(t))을 생성하는 믹싱단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. A mixing step of calculating a weight having a value in a predetermined range using the MAD and the noise level, and generating an output image OF (t) by reflecting the weight on the reference image and the input image; Noise reduction image processing method, characterized in that. 제11항에 있어서, 상기 잡음레벨은, The method of claim 11, wherein the noise level, 상기 입력영상을 5×2개의 픽셀을 구비하는 매크로블록 단위로 나누고, 복수 개의 매크로블록들 중에서 동일한 위치에 있는 픽셀들에 대한 표준편차를 구하고, 최종적으로 10(5×2)개의 표준편차의 평균을 구한 값인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. The input image is divided into macroblock units having 5 × 2 pixels, a standard deviation of pixels located at the same position among a plurality of macroblocks is obtained, and finally an average of 10 (5 × 2) standard deviations is obtained. Noise removal image processing method characterized in that the obtained value. 제11항에 있어서, 상기 움직임추정단계는, The method of claim 11, wherein the motion estimation step, 현재 처리하고자 하는 매크로블록의 주변에 위치한 매크로블록들의 움직임 벡터의 평균가중치(mvx 및 mvy)를 계산하는 제1움직임추정단계; A first motion estimation step of calculating average weights (mvx and mvy) of motion vectors of macroblocks located in the vicinity of a macroblock to be processed; 상기 입력영상(CF(t)) 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상(RF(t-1), Reference Frame) 및 상기 입력영상(CF(t))을 이용하여 상기 입력영상(CF(t))을 처리하기 위한 SAD(Sum of Absolute Difference)를 생성시키는 제2움직임추정단계; The input using the reference image (RF (t-1), Reference Frame) and the input image CF (t) processed by removing noise from an image signal input before the input image CF (t). A second motion estimation step of generating a sum of absorptive difference (SAD) for processing the image CF (t); 상기 잡음레벨(NL), 상기 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy) 및 상기 SAD를 이용하여 보정한 움직임벡터(MV)를 결정하는 움직임벡터 보정단계; 및 A motion vector correction step of determining a motion vector (MV) corrected using the noise level (NL), weighted average values (mvx and mvy) of the motion vector, and the SAD; And 상기 보정된 움직임벡터(MV)가 지시하는 위치의 화소를 기준으로 일정 영역에 대하여 상기 기준영상과 상기 입력영상의 차의 절대값의 합인 MAD(Multitude of absolute difference)를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. And calculating a MAD (Multitude of absolute difference) which is a sum of absolute values of the difference between the reference image and the input image in a predetermined region based on the pixel at the position indicated by the corrected motion vector (MV). Noise reduction image processing device. 제13항에 있어서, 상기 평균가중치(mvx 및 mvy)는, The method of claim 13, wherein the average weights (mvx and mvy),
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을 각각 만족하며, 상기 가중평균치 mvx(x,y)는 현재 처리하고자 하는 매크로블록(Current MB)의 x방향의 움직임벡터로서, 주변에 위치한 3개의 주변 매크로블록들(MB1 내지 MB3)의 x방향의 움직임벡터의 가중평균치이고, 상기 가중평균치 mvy(x,y)는 현재 처리하고자 하는 매크로블록(Current MB)의 y방향의 움직임벡터로서, 주변에 위치한 3개의 주변 매크로블록들(MB1 내지 MB3)의 y방향의 움직임벡터의 가중평균치 인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. The weighted average value mvx (x, y) is a motion vector in the x direction of the current macroblock (Current MB) to be processed, and is the x direction of three peripheral macroblocks MB1 to MB3 located in the vicinity. Is the weighted average of the motion vectors of and the weighted average mvy (x, y) is the motion vector in the y direction of the current macroblock (Current MB) to be processed, and the three neighboring macroblocks MB1 to MB3 located in the vicinity Noise canceling image processing method characterized in that the weighted average value of the motion vector in the y direction.
제13항에 있어서, 상기 SAD는, The method of claim 13, wherein the SAD, 서로 비교하는 상기 입력영상의 매크로블록과 상기 기준영상의 매크로블록 사이의 유사성의 정도를 나타내기 위하여 계산하는 변수(Variable)로서, 매크로블록을 구성하는 픽셀들의 차이 값들의 절대값을 구한 다음 더하여 누적시킨 값이며, 누적시킨 상기 SAD 값이 적으면 비교하는 2개의 매크로블록이 서로 유사하다는 것이고, 반대로 크면 비교하는 2개의 매크로블록이 서로 다르다는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. A variable that is calculated to indicate the degree of similarity between the macroblocks of the input image to be compared with the macroblocks of the reference image. The absolute value of the difference values of the pixels constituting the macroblock is accumulated and then accumulated. And if the accumulated SAD value is small, the two macroblocks to be compared are similar to each other. On the contrary, if the SAD values are large, the two macroblocks to be compared are different from each other. 제15항에 있어서, 상기 제2움직임추정단계는, The method of claim 15, wherein the second motion estimation step, 상기 입력영상을 압축할 때 필요한 움직임벡터를 구함에 있어서, 다단계 움직임 추정방법(Multi-resolution motion estimation)을 이용하며, 이는 복수 개의 단계로 구분하여 움직임을 추정하는 방법인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. In obtaining a motion vector necessary for compressing the input image, a multi-resolution motion estimation method is used, which is a method of estimating a motion by dividing it into a plurality of steps. Treatment method. 제13항에 있어서, 상기 움직임벡터 보정블록은, The method of claim 13, wherein the motion vector correction block, 상기 움직임벡터의 가중평균치(mvx 및 mvy)가 소정의 값에 비하여 작은 경우에는 상기 잡음레벨(Noise Level)을 크게 보정하고, 반대로 상기 가중평균치(mvx 및 mvy)가 큰 경우에는 상기 잡음레벨(Noise Level)을 작게 보정하며, 상기 보정된 잡음레벨을 이용하여 탐색하려는 SAD 값의 범위를 조절하여 상기 보정한 움직임벡터(MV)를 생성시키는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. When the weighted average values mvx and mvy of the motion vector are smaller than a predetermined value, the noise level is largely corrected. On the contrary, when the weighted average values mvx and mvy are large, the noise level Level) and adjust the range of SAD values to be searched using the corrected noise level to generate the corrected motion vector (MV). 제13항에 있어서, 상기 MAD는, The method of claim 13, wherein the MAD,
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을 만족하며, 여기서 x 및 y는 현재 처리하고자 하는 화소의 위치를 2차원으로 표시한 것이고, a 및 b는 가로의 비교범위를 나타내고, α 및 β는 세로의 비교범위를 나타내며, Cur(*)는 상기 입력영상을 나타내고, Ref(*)는 상기 기준영상을 의미하고, mvi 및 mvj 는 현재 처리하고자 하는 화소가 포함되는 매크로블록의 움직임벡터를 의미하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. Where x and y represent the position of the pixel to be processed in two dimensions, a and b represent the comparison range of the horizontal, α and β represent the comparison range of the vertical, and Cur (*) Denotes the input image, Ref (*) denotes the reference image, and mv i and mv j denote a motion vector of a macroblock including a pixel to be currently processed. .
제11항에 있어서, 상기 믹서블록의 상기 출력영상(OF(t) 또는 (x,y))은, The method of claim 11, wherein the output image (OF (t) or (x, y)) of the mixer block, 출력영상(x,y) = w×입력영상(x,y) + (1-w)×기준영상(x,y)Output video (x, y) = w x Input video (x, y) + (1-w) x Reference video (x, y) 을 만족하며, 가중치(w)의 값은 사용자가 사용하려는 의도에 따라 임의로 조정할 수 있는 값인 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리방법. And a value of the weight w is a value that can be arbitrarily adjusted according to the intention of the user. 제1항에 있어서, 상기 잡음제거 영상처리장치는, The noise canceling image processing apparatus of claim 1, 상기 출력영상(x,y)을 저장하고, 상기 기준영상을 상기 움직임추정블록 및 상기 믹서블록에 출력하는 저장 및 출력단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 잡음제거 영상처리장치. And storing and outputting the output image (x, y) and outputting the reference image to the motion estimation block and the mixer block. 입력되는 영상신호에 포함된 잡음의 양인 잡음레벨을 추정하는 잡음추정단계; A noise estimation step of estimating a noise level which is an amount of noise included in an input video signal; 상기 전압레벨 및 상기 영상신호(의 처리하고자하는 매크로블록과 주변 매크로블록들 사이의 공간적 연관성을 고려하여, 상기 영상신호 및 현재 영상신호 이전에 입력된 영상신호로부터 잡음을 제거하여 처리한 기준영상신호에 대한 MAD를 생성하는 움직임추정단계; 및 The reference video signal processed by removing noise from the video signal and the video signal input before the current video signal in consideration of the spatial correlation between the voltage level and the macroblock to be processed and the neighboring macroblocks. A motion estimation step of generating a MAD for the; and 상기 MAD 및 상기 잡음레벨을 이용하여 소정의 범위의 값을 가지는 가중치를 계산하고, 상기 가중치를 상기 기준영상과 상기 입력영상에 반영하여 출력영상(OF(t))을 생성하는 믹싱단계를 수행할 수 있는 명령어 또는 프로그램을 포함하는 저장수단. The mixing step of calculating a weight having a value in a predetermined range using the MAD and the noise level and generating the output image OF (t) by reflecting the weight on the reference image and the input image is performed. Storage means including instructions or programs that can be.
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