KR0185836B1

KR0185836B1 - 화질 평가장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR0185836B1
Application number: KR1019950028325A
Authority: KR
Inventors: 김진헌
Original assignee: 배순훈; 대우전자주식회사
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970014354A

Abstract

본 발명은 화질 평가장치에 관한 것으로, 원영상을 입력받아 에지를 검출하는 제1에지검출부(21); 상기 제1에지검출부(21)에 의해 검출된 에지를 소정의 톨로런스를 갖도록 확장하는 에지 확장부(22); 재생 영상을 입력받아 에지를 검출하는 제2에지검출부(23); 상기 에지확장부(22)의 확장된 원영상의 에지와 검출된 재생에지를 비교하여 재생된 에지의 픽셀이 상기 확장된 에지 픽셀의 범위를 벗어나면 픽셀 카운트 신호를 발생하는 비교부(24); 빛 상기 비교부(24)의 픽셀 카운트신호에 따라 원영상으로부터 벗어난 재생된 에지픽셀을 카운트하는 카운터(25)로 구성되어 원영상의 확장된 에지와 재생된 영상의 에지를 비교하여 화질을 평가하므로써 인간의 시각특성에 부합하는 화질 평가가 가능한 효과가 있다.

Description

화질 평가장치 및 그 방법

제1도는 본 발명에 따른 화질 평가 개념을 설명하기 위하여 도시한 도면으로,

(a)는 원영상의 에지를 도시한 도면.

(b)는 원영상의 에지가 확장된 것을 도시한 도면.

(c)는 재생된 영상의 에지를 도시한 도면.

(d)는 재생된 영상의 에지를 확장된 원영상의 에지와 비교하는 것을 나타내는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 화질 평가장치를 도시한 도면.

제3도는 본 발명에 따른 화질 평가방법을 도시한 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 제1에지검출부 22 : 에지확장부

23 : 제2에지검출부 24 : 비교부

25 : 카운터

본 발명은 영상처리장치에 있어서, 원영상(original image)과 재생된 영상(reconstructed image)과의 차를 비교하여 재생된 영상의 화질을 평가하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 영상신호를 부호화하여 전송한 경우에 수신되어 재생된 영상신호는 송신시의 원 영상신호와 다르게 된다. 특히, 압축부호화하여 영상을 처리할 경우에, 원영상의 모든 정보를 전송하는 것이 아니고 손실이 있는(lossy) 각종 부호화 방법을 사용하기 때문에 복호되어 재생된 영상은 원영상과 다르게 된다.

이와 같이 재생된 영상을 원영상과 비교하여 화질을 객관적으로 평가하는 통상의 방법은 첨두치신호대 잡음비(PSNR: Peak to peak Signal to Noise Ratio)로서, 이를 산출하기 위한 식은 다음과 같다.

여기서, ori(i)는 원영상의 픽셀을 나타내고, rec(i)는 재생된 영상의 픽셀을 나타낸다.

한편, 대우전자(주)에서 제안한 바 있는 특징점(Feature Point)을 이용하여 영상을 부호화하고 부호화된 영상을 복호하여 재생하는 경우, 특징점의 움직임을 잘못 찾아서 에지의 왜곡이 생기면 인간의 시각에 매우 거슬리게 된다. 따라서 에지의 왜곡정도를 측정하는 것이 필요하나 종래의 PSNR을 이용하면 인간의 시각적 특성(HVS)이 반영되지 못하기 때문에 인간이 느끼는 정확한 화질을 평가하지 못하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 동일한 에지검출방법을 이용하여 원영상과 재생영상의 에지를 찾은 후에 원영상의 에지에 소정의 톨로런스(tolerance)를 주어, 이를 벗어난 재생영상의 에지 픽셀들을 카운트하여 화질을 평가하는 장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 재생영상의 화질 평가방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 원영상을 부호화한 후 상기 부호화된 영상을 복호하여 원영상을 재생하는 영상처리장치에 있어서, 원영상을 입력받아 에지를 검출하는 제1 에지검출수단; 상기 제1 에지검출수단에 의해 검출된 에지를 소정의 톨로런스를 갖도록 확장하는 에지 확장수단; 재생영상을 입력받아 에지를 검출하는 제2 에지검출수단; 상기 에지확장수단의 확장된 원영상의 에지와 검출된 재생에지를 비교하여 재생된 에지의 픽셀이 상기 확장된 에지 픽셀의 범위를 벗어나면 픽셀 카운트신호를 발생하는 비교수단; 및 상기 비교수단의 픽셀 카운트신호에 따라 원영상으로부터 벗어난 재생된 에지픽셀들을 카운트하는 카운터로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 원영상을 부호화한 후 상기 부호화된 영상을 복호하여 원영상을 재생하는 영상처리방법에 있어서, 원영상의 에지를 검출하는 단계; 상기 검출된 원영상의 에지를 확장하는 단계; 재생된 영상의 에지를 검출하는 단계; 및 확장된 상기 원영상의 에지와 재생된 영상의 에지를 비교하여 상기 확장된 원영상의 에지를 벗어나는 픽셀들을 카운트하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

즉 본 발명은 원영상의 모든 픽셀과 재생된 영상의 모든 픽셀을 비교하여 재생된 영상의 화질을 평가하는 것이 아니고, 인간의 시각이 민감하게 반응하는, 원영상과 재생된 영상의 에지부분만을 찾아 재생된 영상의 화질을 평가하므로써 인간의 시각특성에 부합하는 화질 평가가 가능하게 된 것이다.

특히, 부호화과정에서의 톨로런스를 감안하여 원영상의 에지를 확장한 후, 재생된 영상의 에지를 비교하므로써 보다 효율적인 화질평가가 가능하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명하기로 한다.

먼저 본 발명에 따른 화질 평가 개념을 제1도의 (a)내지 (d)를 참조하여 설명한다.

제1도의 (a)는 원영상의 검출된 에지를 도시한 도면이고, 재1도의 (b)는 제1도의 (a)를 소정 픽셀(예컨대, 2픽셀)만큼의 톨로런스를 갖도록 확장한 것을 도시한 도면이다. 이와 같이 원영상을 확장하므로써 정상적인 움직임 추정 및 부호화과정에서도 나타나는 어쩔 수 없는 오차를 허용하고, 허용오차를 벗어나는 에지 픽셀을 카운트할 수 있다.

제1도의 (c)는 제1도의 (a)와 같은 원영상을 부호화한 후, 이를 수신하여 복호화하여 재생된 영상의 에지를 나타낸 것으로, 통상 잘못된 움직임 추정과 같은 부호화과정 및 복호화과정에서의 에러에 의해 에지의 일부가 변형된 것을 보여준다. 제1도의 (d)는 이와 같이 재생된 영상의 에지와 제1도의 (b)와 같이 확장된 에지를 비교하여 확장된 에지범위를 벗어나는 재생영상의 에지픽셀(C₁)을 카운트하여 재생된 영상의 화질을 평가할 수 있다.

본 발명에 따른 화질 평가장치는 제2도에 도시된 바와 같이, 원영상을 입력받아 에지를 검출하는 제1 에지검출부(21); 상기 제1 에지검출부(21)에 의해 검출된 에지를 소정의 톨로런스를 갖도록 확장하는 에지 확장부(22); 재생영상을 입력받아 에지를 검출하는 제2 에지검출부(23); 상기 에지확장부(22)의 확장된 원영상의 에지와 검출된 재생에지를 비교하여 재생된 에지의 픽셀에 상기 확장된 에지 픽셀의 범위를 벗어나면 픽셀 카운트신호를 발생하는 비교부(24); 및 상기 비교부(24)의 픽셀 카운트신호에 따라 원영상으로부터 벗어난 재생된 에지픽셀을 카운트하는 카운터(25)로 구성되어 있다.

또한 본 발명에 따른 화질 평가 방법은 제3도에 도시된 바와 같이 원영상의 에지를 검출하는 단계(303,304); 상기 검출된 원영상의 에지를 확장하는 단계(305); 재생된 영상의 에지를 검출하는 단계(301,302); 및 확장된 상기 원영상의 에지와 재생된 영상의 에지를 비교하여 상기 확장된 원영상의 에지를 벗어나는 픽셀들을 카운트하는 단계(306,307,308,309)로 이루어져 있다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용 효과를 설명한다.

본 발명은 원영상의 모든 픽셀과 재생된 영상의 모든 픽셀을 비교하여 재생된 영상의 화질을 평가하는 것이 아니고, 인간의 시각이 민감하게 반응하는, 원영상과 재생된 영상의 에지부분만을 찾아 재생된 영상의 화질을 평가하므로써 인각의 시각특성에 부합하는 화질 평가가 가능하게 된 것이다.

이를 위하여 제1 에지 검출부(21)는 원영상을 입력받아 에지를 검출하고, 에지확장부(22)는 제1 에지검출부(21)가 검출한 에지를 2픽셀정도 확장하여 원영상을 정상적으로 부호화할 경우에도 발생되는 오차(에러)의 허용범위를 설정한다.

상기 원영상이 부호화된 것을 다시 복호하여 얻어진 재생영상이, 제2 에지검출부(23)로 입력되어 재생된 영상의 에지가 검출되고, 이 검출된 재생영상의 에지와 확장된 영상의 에지가 비교부(24)에서 비교되어, 재생된 영상이 확장된 원영상의 에지에 포함되면 카운트되지 않고, 벗어나면 이를 카운트하여 카운트값을 출력한다. 이때 카운트값은 허용된 톨로런스를 벗어나는 에지의 픽셀 수로서, 재생영상의 화질을 표현하고 있다. 예컨대, 카운트수가 0이면 재생된 영상의 화질이 양호한 것을 나타내고, 카운트값이 증가할수록 재생된 화질이 나쁜 것을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 원영상의 확장된 에지와 재생된 영상의 에지를 비교하여 화질을 평가하므로써 인간의 시각특성에 부합하는 화질 평가가 가능한 효과가 있다.

Claims

원영상을 부호화한 후 상기 부호화된 영상을 복호하여 원영상을 재생하는 영상처리장치에 있어서, 원영상을 입력받아 에지를 검출하는 제1 에지검출부(21); 상기 제1 에지검출부(21)에 의해 검출된 에지를 소정의 톨로런스를 갖도록 확장하는 에지 확장부(22); 재생영상을 입력받아 에지를 검출하는 제2 에지검출부(23); 상기 에지확장부(22)의 확장된 원영상의 에지와 검출된 재생에지를 비교하여 재생된 에지의 픽셀이 상기 확장된 에지 픽셀의 범위를 벗어나면 픽셀 카운트신호를 발생하는 비교부(24); 및 상기 비교부(24)의 픽셀 카운트신호에 따라 원영상으로부터 벗어난 재생된 에지픽셀을 카운트하는 카운터(25)로 구성되는 화질평가장치.
원영상을 부호화한 후 상기 부호화된 영상을 복호하여 원영상을 재생하는 영상처리장치에 있어서, 원영상의 에지를 검출하는 단계(303,304); 상기 검출된 원영상의 에지를 학장하는 단계(305); 재생된 영상의 에지를 검출하는 단계(301,302); 및 확장된 상기 원영상의 에지와 재생된 영상의 에지를 비교하여 상기 확장된 원영상의 에지를 벗어나는 픽셀들을 카운트하는 단계(306,307,308,309)로 구성되는 화질 평가방법.