KR20120017521A - 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치 및 방법 - Google Patents

영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치 및 방법이 제공된다. 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하는 좌표 결정부와, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정하는 픽셀 결정부와, 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 선정된 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 설정하는 블록 설정부와, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제1 픽셀을 필터링하는 처리부를 포함한다.

Description

영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치 및 방법{FILTERING APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING SPEEDLY IMAGE FOR HIGH PRECISION}
필터링 대상의 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과 비교 대상이 되는 제2 블록의 수를 감소시켜, 상기 제1 픽셀에 대한 필터링 시 계산량을 최소화할 수 있는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치 및 방법에 관련된 것이다.
종래의 NLM(Non Local Means) 필터 장치는 화면 내 필터링 대상의 제1 픽셀을 결정하고, 화면 상에 위치하는 총 픽셀(N2, 상기 N은 화면 일측의 픽셀 수)을 제2 픽셀로 결정한 후, 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 비교하여, 상기 제1 픽셀을 필터링할 수 있다.
여기서, 하나의 픽셀을 필터링하기 위해서는 N2의 계산량을 수행하게 되어, 필터링이 복잡할 수 있으며, 이에 따라 필터링에 많은 시간이 소요된다.
따라서, 보다 적은 계산량을 통해 효과적으로 필터링할 수 있는 기술이 필요하다.
필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하는 좌표 결정부와, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정하는 픽셀 결정부와, 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 선정된 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 설정하는 블록 설정부와, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제1 픽셀을 필터링하는 처리부를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치가 제공된다.
필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하는 단계와, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정하는 단계와, 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 선정된 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 설정하는 단계와, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제1 픽셀을 필터링하는 단계를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 방법이 제공된다.
필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하고, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정한 후, 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 비교하여, 상기 제1 픽셀을 필터링 함으로써, 상기 제1 블록과 비교 대상이 되는 제2 블록의 수를, 화면 상에 위치한 총 픽셀에 대응하는 블록의 수 미만으로 감소시켜, 상기 제1 픽셀에 대한 필터링 시 계산량을 최소화할 수 있다.
도 1은 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치의 구성 예를 나타낸다.
도 2는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치에서 필터링의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치에서 필터링의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치의 구성 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치(101)는 좌표 결정부(103), 픽셀 결정부(105), 블록 설정부(107) 및 처리부(109)를 포함한다.
좌표 결정부(103)는 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정한다.
여기서, 좌표 결정부(103)는 상기 화면에 표시되는 영상의 경계선 상에서 상기 제1 픽셀의 좌표 (P, Q)를 결정할 수 있다. 경계선의 방향이, 상기 P의 축방향 또는 상기 Q의 축방향과 평행하거나, 또는 평행하지 않을 수 있다. 여기서, 상기 P의 축방향은 좌표 (P, 변수)를 연결하는 가상 축의 방향, 예컨대 상기 제1 픽셀을 지나는 수직선의 방향일 수 있고, 이하에서는 P축의 방향으로 약칭한다. 또한, 상기 Q의 축방향은 좌표 (변수, Q)를 연결하는 가상 축의 방향, 예컨대 상기 제1 픽셀을 지나는 수평선의 방향일 수 있고, 이하에서는 Q축의 방향으로 약칭한다.
경계선의 방향과, P축/Q축의 방향과의 평행 여부에 따른 제2 픽셀 결정에 대해, 이하에서 상세히 설명한다.
우선, 경계선의 방향이, 상기 P축/Q축의 방향과 평행하는 경우,
픽셀 결정부(105)는 상기 경계선의 방향이, 상기 P축의 방향 또는 상기 Q축의 방향과 평행한 경우, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정한다.
예컨대, 픽셀 결정부(105)는 상기 좌표 (P, Q)를 기준으로 수직에 위치하는 좌표 (P, Q1), (P, Q2) …, (P, Qu) 또는 상기 좌표 (P, Q)를 기준으로 수평에 위치하는 좌표 (P1, Q), (P2, Q) …, (Pv, Q)의 제2 픽셀을 결정한다. 여기서, u는 화면의 일측(예컨대, 수직)에 위치하는 픽셀 수, v는 화면의 다른 일측(예컨대, 수평)에 위치하는 픽셀 수에 해당할 수 있다.
이때, 화면의 일측 또는 다른 일측에 위치하는 픽셀 수가 N(N은 자연수)인 경우, 윈도우 사이즈는 N * 1 이다.
반면, 경계선의 방향이, 상기 P축／Q축의 방향과 평행하지 않는 경우,
픽셀 결정부(105)는 상기 화면에 표시되는 영상의 경계선의 방향이, 상기 P축의 방향 또는 상기 Q축의 방향과 평행하지 않는 경우(예컨대, 대각선 방향), P+m 또는 Q+m(m은 정수)을 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정할 수 있다.
예컨대, 픽셀 결정부(105)는 상기 좌표 (P, Q)를 기준으로 수직에 위치하는 좌표 (P+m, Q1), (P+m, Q2) …, (P+m, Qu) 또는 상기 좌표 (P, Q)를 기준으로 수평에 위치하는 좌표 (P1, Q+m), (P2, Q+m) …, (Pv, Q+m)의 제2 픽셀을 결정한다.
이때, 화면의 일측 또는 다른 일측에 위치하는 픽셀 수가 N(N은 자연수)인 경우, 윈도우 사이즈는 N * M(M은 m의 절대값) 이다.
여기서, 픽셀 결정부(105)는 상기 P±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀, 또는 상기 Q±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀 중 어느 하나가, 상기 화면 상에 위치하는 총 픽셀(N2) 중 절반 미만으로 결정되도록 상기 m을 선정할 수 있다. 이에, m의 절대값인 M은 N／2 미만일 수 있다.
블록 설정부(107)는 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 선정된 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 설정한다. 이때, 블록 설정부(107)는 기설정된 크기의 제1, 2 블록을 설정할 수 있다. 여기서, 제1, 2 블록은 동일한 크기일 수 있다.
예컨대, 블록 설정부(107)는 제1 픽셀을 포함하는 3 * 3의 제1 블록 및 제2 픽셀을 포함하는 3 * 3의 제2 블록을 설정할 수 있다.
처리부(109)는 상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제1 픽셀을 필터링한다. 구체적으로, 처리부(109)는 상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제2 블록에 대한 가중치를 계산하고, 상기 계산된 가중치 및 상기 제2 픽셀을 이용하여, 상기 제1 픽셀을 필터링할 수 있다.
이때, 처리부(109)는 상기 제1, 2 블록 간의 픽셀 밝기 차를 이용하여, 상기 제1, 2 블록 간 ⅰ)유사도를 계산하고, 계산된 유사도를 이용하여 ⅱ)가중치를 계산할 수 있다. 여기서, 처리부(109)는 제1, 2 블록 내 동일한 위치에 존재하는 픽셀 간의 밝기값 차를 계산하고, 각 픽셀에 대한 밝기값 차를 합산 연산하여, 제1, 2 블록 간 유사도를 계산할 수 있다.
예컨대, 처리부(109)는 3 * 3의 제1 블록으로서,
Figure pat00001
의 픽셀 별 밝기값을 갖고, 3 * 3의 제2 블록으로서,
Figure pat00002
의 픽셀 별 밝기값을 갖는 경우, (|1-0|+|2-2|+|3-3|+|2-2|+|2-1|+|4-4|+|0-0|+|0-0|+|1-1|/9) = 0.2 를, 제1, 2 블록 간 유사도로서 계산할 수 있다.
상기 ⅰ)유사도(Ss)는 [수학식 1]에 의하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
아울러, 상기 ⅱ)가중치(Ws)는 ⅰ)유사도(Ss)와 반비례할 수 있고, [수학식 2]에 의하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00004
결과적으로, 처리부(109)는 상기 제2 블록 내 제2 픽셀의 밝기값과 상기 가중치를 연산한 값으로 상기 제1 픽셀의 밝기값을 조정하여, 상기 제1 픽셀을 필터링할 수 있다.
구체적으로, 처리부(109)는 복수 개의 제2 블록이 설정된 경우, 각 제2 블록 내 제2 픽셀의 밝기값과 제2 블록에 대한 가중치를 곱셈 연산하고, 곱셈 연산된 밝기값의 평균을 계산하여, 제1 블록 내 제1 픽셀의 밝기값으로 조정할 수 있다. 예컨대, 처리부(109)는 제2 블록_#1 내 제2 픽셀의 밝기값 '2', 제2 블록_#2 내 제2 픽셀의 밝기값 '2', 제2 블록_#3 내 제2 픽셀의 밝기값 '1' 이고, 제2 블록_#1, 제2 블록_#2, 제2 블록_#3에 대한 가중치가, '1, 0.5, 0.3'인 경우, (2*1)+(2*0.5)+(1*0.3)/3=1.1을 제1 블록 내 제1 픽셀의 밝기값으로 조정하여, 제1 픽셀을 필터링할 수 있다.
여기서, 제1 픽셀을 필터링한 값은 [수학식 3]에 의하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00005
이때,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
는 제1 픽셀의 좌표,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
는 제2 픽셀의 좌표이다.
한편, 종래의 NLM(Non Local Means) 필터 장치는 화면 내 필터링 대상의 제1 픽셀(P, Q)을 결정하고, 상기 화면 상에 위치하는 각 픽셀((P1, Q1), (P1, Q2) …, (P1, Qu), (P2, Q1), (P2, Q2) …, (P2, Qu)… (Pv, Q1), (Pv, Q2) …, (Pv, Qu))을 제2 픽셀로 결정한 후, 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 비교하여, 상기 제1 픽셀을 필터링할 수 있다.
이때, 제1, 2 블록 간의 유사도(S)는 [수학식 4]에 의하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00010
이때,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
는 제1 픽셀의 좌표,
Figure pat00013
,
Figure pat00014
는 제2 픽셀의 좌표이다. 또한,
Figure pat00015
는 제1 블록 내 픽셀의 밝기값,
Figure pat00016
는 제2 블록 내 픽셀의 밝기값이다.
또한, 제2 블록에 대한 가중치(w)는 [수학식 5]에 의하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00017
또한, 제1 픽셀을 필터링한 값은 [수학식 6]에 의하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00018
여기서, [수학식 1] 및 [수학식 4]로부터 [수학식 7]를 도출할 수 있다.
Figure pat00019
여기서, Y축 방향의 경계선이나 Y축 방향으로 패턴이 비슷한 경우,
Figure pat00020
이므로,
Figure pat00021
이 성립한다.
또한, X축 방향의 경계선이나 X축 방향으로 패턴이 비슷한 경우,
Figure pat00022
이므로,
Figure pat00023
이 성립한다.
결과적으로, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 종래의 NLM 필터 장치와 유사한 성능의 필터링 결과를 도출 함에도 불구하고, 상대적으로 적은 계산량을 통해 필터링을 효과적으로 수행 함으로써, 필터링을 단순화 함에 따라, 필터링에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다.
즉, 화면이 N * N(N은 자연수)인 경우, 종래의 NLM 필터 장치는 N2의 계산량을 수행하는 반면, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 2N(이때, 윈도우 사이즈는 N * 1)의 계산량을 수행하여, 종래의 NLM 필터 장치와 유사한 성능의 필터링 결과를 도출할 수 있다. 또한, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 화면에 표시되는 영상의 경계선이 대각선 방향으로 형성되는 경우, 윈도우 사이즈가 N * M으로 설정됨에 따라, 2MN의 계산량을 수행하여, 종래의 NLM 필터 장치와 유사한 성능의 필터링 결과를 도출할 수 있다.
도 2는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치에서 필터링의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하고, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정한 후, 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 비교하여, 상기 제1 픽셀을 필터링할 수 있다. 여기서, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 화면에 표시되는 영상의 경계선 상에서 상기 제1 픽셀의 좌표 (P, Q)를 결정할 수 있다.
예컨대, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 필터링 대상의 제1 픽셀(201a)에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하고, 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀_#1(202a), 제2 픽셀_#2(203a), 제2 픽셀_#3(204a) 또는 상기 P를 좌표로 갖는 제2 픽셀_#4(211a), 제2 픽셀_#5(212a), 제2 픽셀_#6(213a)를 결정할 수 있다.
영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 제1 픽셀(201a)을 포함하는 제1 블록(201b)과, 제2 픽셀_#1 내지 제2 픽셀_#6(202a, 203a, 204a, 211a, 212a, 213a)을 포함하는 제2 블록_#1 내지 제2 블록_#6(202b, 203b, 204b, 211b, 212b, 213b)을 설정하고, 제1 블록(201b)과 제2 블록_#1 내지 제2 블록_#6(202b, 203b, 204b, 211b, 212b, 213b)을 각각 비교하여, 제1 픽셀(201a)을 필터링할 수 있다.
즉, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 제1 블록(201b)과 제2 블록_#1(202b) 간 유사도 S1 , 제1 블록(201b)과 제3 블록_#1(203b) 간 유사도 S2 , …, 제1 블록(201b)과 제2 블록_#6(213b) 간 유사도 S6 를 계산하고, 유사도 S1 내지 S6 을 이용하여, 제2 블록_#1 내지 제2 블록_#6에 대한 가중치 W1 내지 W6 를 계산하고, 제2 픽셀_#1 내지 제2 픽셀_#6(202a, 203a, 204a, 211a, 212a, 213a)의 밝기값 및 가중치 W1 내지 W6 를 각각 곱셈 연산한 후, 곱셈 연산된 밝기값의 평균을 계산하여, 제1 블록(201b) 내 제1 픽셀(201a)의 밝기값으로 조정할 수 있다.
도 3은 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치에서 필터링의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하고, 화면 내 상기 제1 픽셀을 포함하는 영상의 경계선의 방향이 상기 P축의 방향 또는 상기 Q축의 방향과 평행하지 않는 경우(예컨대, 대각선 방향), P+m 또는 Q+m(m은 정수)을 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정할 수 있다.
예컨대, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 필터링 대상의 제1 픽셀(301a)에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하고, 화면 내 상기 제1 픽셀을 포함하는 영상의 경계선의 방향이 상기 P축의 방향 또는 상기 Q축의 방향과 평행하지 않는 경우(예컨대, 대각선 방향), Q-1, Q, Q+1 또는 P-1, P, P+1(상기 m이, -1, 0, 1 인 경우)을 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정할 수 있다.
즉, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 Q-1을 좌표로 갖는 제2 픽셀_#1_1 내지 제2 픽셀_#1_4(311a ~ 314a), Q을 좌표로 갖는 제2 픽셀_#2_1 내지 제2 픽셀_#2_4(321a, 323a, 324a), Q+1을 좌표로 갖는 제2 픽셀_#3_1 내지 제2 픽셀_#3_4(331a ~ 334a), 또는 P-1을 좌표로 갖는 제2 픽셀_#4_1 내지 제2 픽셀_#4_4(341a ~ 344a), P을 좌표로 갖는 제2 픽셀_#5_1 내지 제2 픽셀_#5_4(351a, 352a, 354a), P+1을 좌표로 갖는 제2 픽셀_#6_1 내지 제2 픽셀_#6_4(361a, 362a, 364a)을 결정할 수 있다.
이후, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 제1 픽셀(301a)을 포함하는 제1 블록과, 제2 픽셀(311a ~ 314a, 321a, 323a, 324a, 331a ~ 334a, 341a ~ 344a, 351a, 352a, 354a, 361a, 362a, 364a)을 포함하는 제2 블록을 비교하여, 제1 픽셀(301a)을 필터링할 수 있다.
도 4는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4을 참조하면, 단계 401에서, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정한다.
여기서, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 화면에 표시되는 영상의 경계선 상에서 상기 제1 픽셀의 좌표 (P, Q)를 결정할 수 있다. 이때, 경계선의 방향이, 상기 P축의 방향(예컨대, 수직 방향) 또는 상기 Q축의 방향(예컨대, 수평 방향)과 평행하거나, 또는 평행하지 않을 수 있다.
단계 403에서, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 P 또는 상기 Q를 좌표를 이용하여 제2 픽셀을 결정한다.
이때, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 제1 픽셀이 위치하는 영상의 경계선 방향이 상기 P축의 방향 또는 상기 Q축의 방향과 평행한 경우, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정한다.
또한, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 제1 픽셀이 위치하는 영상의 경계선 방향이 상기 P축의 방향 또는 상기 Q축의 방향과 평행하지 않는 경우, P+m 또는 Q+m(m은 정수)을 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정할 수 있다.
이때, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 P±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀, 또는 상기 Q±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀 중 어느 하나가, 상기 화면 상에 위치하는 총 픽셀(N2) 중 절반 미만으로 결정되도록 상기 m을 선정할 수 있다. 이에, m의 절대값인 M은 N/2 미만일 수 있다.
단계 405에서, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 선정된 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 설정한다.
영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 기설정된 크기의 제1, 2 블록을 설정할 수 있다. 여기서, 제1, 2 블록은 동일한 크기일 수 있다.
단계 407에서, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제1 픽셀을 필터링한다.
즉, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제2 블록에 대한 가중치를 계산하고, 상기 계산된 가중치 및 상기 제2 픽셀을 이용하여, 상기 제1 픽셀을 필터링할 수 있다.
이때, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 제1, 2 블록 간의 픽셀 밝기 차를 이용하여, 상기 제1, 2 블록 간 유사도를 계산하고, 상기 유사도를 이용하여 상기 가중치를 계산할 수 있다. 여기서, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 제1, 2 블록 내 동일한 위치에 존재하는 픽셀 간의 밝기값 차를 계산하고, 각 픽셀에 대한 밝기값 차를 합산 연산하여, 제1, 2 블록 간 유사도를 계산할 수 있다.
결과적으로, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 상기 제2 픽셀의 밝기값과 상기 가중치를 연산한 값으로 상기 제1 픽셀의 밝기값을 조정하여, 상기 제1 픽셀을 필터링할 수 있다.
구체적으로, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 복수 개의 제2 블록이 설정된 경우, 각 제2 블록 내 제2 픽셀의 밝기값과 제2 블록에 대한 가중치를 곱셈 연산하고, 곱셈 연산된 밝기값의 평균을 계산하여, 제1 블록 내 제1 픽셀의 밝기값으로 조정할 수 있다.
영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치는 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하고, 상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정한 후, 상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 비교하여, 상기 제1 픽셀을 필터링 함으로써, 상기 제1 블록과 비교 대상이 되는 제2 블록의 수를, 화면 상에 위치한 총 픽셀에 대응하는 블록의 수 미만으로 감소시켜, 상기 제1 픽셀에 대한 필터링 시 계산량을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 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 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
101: 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치
103: 좌표 결정부
105: 픽셀 결정부
107: 블록 설정부
109: 처리부

Claims (14)

  1. 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하는 좌표 결정부;
    상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정하는 픽셀 결정부;
    상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 설정하는 블록 설정부; 및
    상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제1 픽셀을 필터링하는 처리부
    를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌표 결정부는,
    상기 화면에 표시되는 영상의 경계선 상에서 상기 제1 픽셀의 좌표 (P, Q)를 결정하는, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 픽셀 결정부는,
    상기 경계선의 방향이, 상기 P의 축방향 또는 상기 Q의 축방향과 평행하지 않는 경우,
    P+m 또는 Q+m(상기 m은 정수)을 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정하는, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 픽셀 결정부는,
    상기 P±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀, 또는 상기 Q±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀 중 어느 하나가, 상기 화면 상에 위치하는 총 픽셀 중 절반 미만으로 결정되도록 상기 m을 선정하는, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 제2 블록에 대한 가중치를 계산하고, 상기 계산된 가중치 및 상기 제2 픽셀을 이용하여, 상기 제1 픽셀을 필터링하는, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 제1, 2 블록 간의 픽셀 밝기 차를 이용하여, 상기 제1, 2 블록 간 유사도를 계산하고, 상기 유사도를 이용하여 상기 가중치를 계산하는, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 제2 블록에 대한 가중치를 계산하고, 상기 제2 픽셀의 밝기값과 상기 가중치를 곱셈 연산한 값으로, 상기 제1 픽셀의 밝기값을 조정하여, 상기 제1 픽셀을 필터링하는, 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 장치.
  8. 필터링 대상의 제1 픽셀에 대해, 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하는 단계;
    상기 P 또는 상기 Q를 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정하는 단계;
    상기 제1 픽셀을 포함하는 제1 블록과, 상기 제2 픽셀을 포함하는 제2 블록을 설정하는 단계; 및
    상기 제1 블록과 상기 제2 블록과의 비교를 통해, 상기 제1 픽셀을 필터링하는 단계
    를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 화면 내 좌표 (P, Q)를 결정하는 단계는,
    상기 화면에 표시되는 영상의 경계선 상에서 상기 제1 픽셀의 좌표 (P, Q)를 결정하는 단계
    를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 픽셀을 결정하는 단계는,
    상기 경계선의 방향이, 상기 P의 축방향 또는 상기 Q의 축방향과 평행하지 않는 경우,
    P+m 또는 Q+m(상기 m은 정수)을 좌표로 갖는 제2 픽셀을 결정하는 단계
    를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 픽셀을 결정하는 단계는,
    상기 P±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀, 또는 상기 Q±m을 좌표로 갖는 제2 픽셀 중 어느 하나가, 상기 화면 상에 위치하는 총 픽셀 중 절반 미만으로 결정되도록 상기 m을 선정하는 단계
    를 더 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 필터링 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 픽셀을 필터링하는 단계는,
    상기 제2 블록에 대한 가중치를 계산하는 단계; 및
    상기 가중치 및 상기 제2 픽셀을 이용하여, 상기 제1 픽셀을 필터링하는 단계
    를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 블록에 대한 가중치를 계산하는 단계는,
    상기 제1, 2 블록 간의 픽셀 밝기 차를 이용하여, 상기 제1, 2 블록 간 유사도를 계산하고, 상기 유사도를 이용하여 상기 가중치를 계산하는 단계
    를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 픽셀을 필터링하는 단계는,
    상기 제2 블록에 대한 가중치를 계산하는 단계; 및
    상기 제2 픽셀의 밝기값과 상기 가중치를 곱셈 연산한 값으로 상기 제1 픽셀의 밝기값을 조정하여, 상기 제1 픽셀을 필터링하는 단계
    를 포함하는 영상 고정밀화를 위한 고속 처리 방법.
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