KR101077251B1 - 허위 윤곽선 및 디더링 잡음 보상을 위한 비디오 화상 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 동적 허위 윤곽선 효과(dynamic false contour effect)와 디더링 잡음 보상을 위해 비디오 화상을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 방법의 주된 아이디어는 디스플레이되는 화상을 적어도 두 유형의 영역, 예컨대 낮은 비디오 그레디언트 영역과 높은 비디오 그레디언트 영역으로 분할하여, 각 영역 유형에 서로 다른 GCC(Gravity Center Coding) 코드워드 세트를 할당하는 것이며, 영역 유형에 할당된 세트는 상기 유형의 영역에서 허위 윤곽선 및 디더링 잡음을 감소시키고, GCC 코드워드의 상기 할당된 세트로 디스플레이되는 화상의 각 영역의 비디오 레벨을 인코딩하는데 전용된다.

이러한 방식으로, 화상의 허위 윤곽선 효과 및 디더링 잡음의 감소는 영역단위로 최적화된다.

Description

허위 윤곽선 및 디더링 잡음 보상을 위한 비디오 화상 처리 방법 {METHOD FOR PROCESSING VIDEO PICTURES FOR FALSE CONTOURS AND DITHERING NOISE COMPENSATION}

도 1은 8개의 서브필드를 포함하는 비디오 프레임의 서브필드 구성을 도시한 도면.

도 2는 서로 다른 코드워드의 그래버티의 시간 중심(temporal center)을 예시한 도면.

도 3은 도 1의 서브필드 구성에서 각 서브필드의 그래버티의 시간 중심을 도시한 도면.

도 4는 가중치 1 2 3 5 8 12 18 27 41 58 80을 갖는 11개의 서브필드 코딩에 대한 비디오 레벨의 그래버티의 시간 중심을 도시한 곡선.

도 5는 그래버티의 시간 중심이 그 비디오 레벨로 매끄럽게 증가하는 코드워드 세트의 선택을 도시한 도면.

도 6은 n개의 서브필드를 포함하는 프레임에 대해 2ⁿ개의 서로 다른 서브필드 배열의 시간적인 그래버티 중심을 도시한 도면.

도 7은 화상 및 이 화상의 일부분의 비디오 레벨을 도시한 도면.

도 8은 화상의 이 부분을 재생하는데 사용되는 비디오 레벨 범위를 도시한 도면.

도 9는 도 7의 화상과 이 화상의 또 다른 부분의 비디오 레벨을 도시한 도면.

도 10은 도 9의 화상의 이러한 부분을 재생하기 위해 실행될 비디오 레벨 점프를 도시한 도면.

도 11은 낮은 그레디언트 영역을 재생하는데 사용된 제 1 세트의 코드워드의 그래버티의 중심을 도시한 도면.

도 12는 높은 그레디언트 영역을 재생하는데 사용된 제 2 세트의 코드워드의 그래버티의 중심을 도시한 도면.

도 13은 디스플레이될 화상 영역의 그레디언트에 따라 선택된 코드워드의 복수의 가능한 세트를 도시한 도면.

도 14는 화상에서의 그레디언트 추출 결과를 도시한 도면.

도 15는 본 발명에 따른 디바이스의 기능도를 도시한 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 감마 블록 2: 그레디언트 추출 블록

3: 코딩 선택 블록 4: 리스케일링 LUT

5: 디더링 블록 6: 코딩 LUT

본 발명은 특히 동적 허위 윤곽선(dynamic false contour) 효과 및 디더링 잡음 보상을 위해 비디오 화상을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

이제, 플라즈마 디스플레이 기술로 인해, 어떤 시야각의 제약도 없으며 큰 크기 및 제한된 두께를 갖는 평면 컬러 패널을 얻을 수 있게 되었다. 디스플레이의 크기는 기존의 CRT 화상관이 이전에 허용했던 것보다 훨씬 더 클 수 있다.

플라즈마 디스플레이 패널(즉, PDP)은 단지 "온" 또는 "오프"일 수 있는 방전 셀의 매트릭스 어레이를 사용한다. 그러므로, 그레이레벨(gray level)이 광 방출의 아날로그 제어에 의해 표현되는 음극선관 디스플레이 또는 액정 디스플레이와는 달리, PDP는 각 셀의 펄스폭변조에 의해 그레이레벨을 제어한다. 이 시간-변조는 눈의 시간 응답에 대응하는 주기에 걸쳐서 눈에 의해 통합된다. 주어진 시간 프레임에서 셀이 좀더 자주 스위칭 온될수록, 그 휘도, 즉 밝기는 더 높아진다. 8비트 휘도 레벨, 즉 컬러 당 255 레벨을 처리하기 원한다고 가정하자. 그 경우, 각 레벨은 다음의 가중치:

1-2-4-8-16-32-64-128을 갖는 8비트 결합에 의해 표현될 수 있다.

이러한 코딩을 실현하기 위해, 프레임 주기는 각각 한 비트 및 한 밝기 레벨에 대응하는 8개의 광 서브-주기(소위 서브필드)로 분할될 수 있다. 비트 "2"에 대한 광 펄스의 수는 비트 "1"에 대한 광 펄스의 수의 두 배이고, 비트 "4"에 대한 광 펄스의 수는 비트 "2"에 대한 광 펄스의 수의 두배이며, 기타 이러한 관계가 적용된다. 이들 8개의 서브-주기를 사용하면, 조합을 통해 256개의 그레이레벨을 만 들 수 있다. 관찰자의 눈은 정확한 그레이레벨의 인상(impression)을 포착하기 위해 이들 서브-필드를 한 프레임 주기에 걸쳐서 통합할 것이다. 도 1은 8개의 서브필드를 갖는 이러한 프레임을 도시한다.

광 방출 패턴은 그레이레벨 및 컬러의 장애에 대응하는 영상-품질 저하의 새로운 카테고리를 도입한다. 이들은 "동적 허위 윤곽선 효과(dynamic false contour effect)"로서 정의될 것이며, 이는 이것이 PDP 스크린 상의 관찰점이 이동할 때 화상의 컬러 가장자리의 환영(apparition) 형태의 그레이레벨 및 컬러의 장애에 대응하기 때문이다. 화상 상의 이러한 실패는 균질의(homogeneous) 영역에서 보이는 강한 윤곽선의 인상을 초래한다. 이러한 저하는 화상이 예컨대 피부와 같은 매끄러운 계조를 가질 때, 및 광 방출 주기가 몇 ms를 초과할 때 강화된다.

PDP 스크린 상의 관찰점이 이동할 때, 눈은 이러한 움직임을 따라간다. 그 결과, 눈은 더 이상 한 프레임{정지 통합(static integration)}에 걸쳐서 동일한 셀을 통합하지 않고, 이동 궤적 상에 위치한 서로 다른 셀들로부터 유래하는 정보를 통합할 것이며, 이들 모든 광 펄스를 함께 통합할 것이며, 이것이 허위 신호 정보를 초래한다.

기본적으로, 허위 윤곽선 효과는 한 레벨로부터 완전히 다른 코드를 갖는 또 다른 레벨로의 전이가 있을 때 발생한다. 유럽 특허출원 제 EP 1 256 924호는 근접한 레벨이 근접한 서브필드 배열을 갖도록 인코딩에서 동작할 때는 2ⁿ개의 가능한 서브필드 배열 중에서, 또는 비디오 레벨에서 동작할 때는 p개의 그레이레벨 중에 서, p개의 그레이레벨(전형적으로, p=256)을 얻게 하고, m개의 그레이레벨을 선택하게 하는 n개의 서브필드를 갖는 코드를 제안하며, 여기서 m<p이다. 문제는 "근접한 코드"가 무엇을 의미하는지를 정의하는 것이다; 즉, 서로 다른 정의가 취해질 수 있지만, 이들 대부분은 동일한 결과를 초래할 것이다. 그밖에, 양호한 비디오 품질을 유지하기 위해 최대 레벨을 유지하는 것이 중요하다. 선택된 레벨의 최소치는 서브필드 수의 두 배이어야 한다.

앞서 보았듯이, 사람의 눈은 펄스폭변조에 의해 방출된 광을 통합한다. 그리하여, 만약 기본 코드로 인코딩된 모든 비디오 레벨을 고려한다면, 서브필드 코드에 대한 광 생성의 그래버티(gravity)의 시간 중심은 비디오 레벨에 따라 증가하고 있지 않다. 이것이 도 2에 예시되어 있다. 비디오 레벨 2에 대응하는 서브필드 코드의 그래버티의 시간 중심(CG2)은, 비록 3이 2보다 더 밝더라도 비디오 레벨 3에 대응하는 서브필드 코드의 그래버티의 시간 중심(CG3)보다 앞선다. 광 방출 패턴의 불연속성(증가하는 레벨이 증가하는 그래버티 중심을 갖지 않음)은 허위 윤곽선을 초래한다. 그래버티 중심은 그 지속 가중치:

에 의해 가중된 서브필드 '온'의 그래버티 중심으로서 정의되며,

여기서, -sfW_i는 ⅰ번째 서브필드의 서브필드 가중치이며;

- δ_i는 ⅰ번째 서브필드가 선택된 코드에 대해 '온'인 경우에 1이고, 그렇지 않은 경우에 0이며;

- sfCG_i는 ⅰ번째 서브필드의 그래버티 중심, 즉 그 시간 위치이다.

도 1의 프레임의 7개의 처음 서브필드의 그래버티 중심(SfCG_i)이 도 3에 도시되어 있다.

따라서, 이러한 정의를 사용하여, 다음의 가중치, 1 2 3 5 8 12 18 27 41 58 80을 갖는 11개의 서브필드 코드에 대한 256개의 비디오 레벨의 그래버티의 시간 중심이 도 4에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 이 곡선은 단조롭지 않으며, 많은 점프를 보인다. 이들 점프는 허위 윤곽선에 대응한다. 특허출원 제 EP 1 256 924호의 아이디어는 그래버티 중심이 매끄럽게 증가하기 위해 단지 몇 개의 레벨을 선택함으로써 이들 점프를 억압하는 것이다. 이것은 이전의 그래프 상에서 점프가 없는 단조로운 곡선을 추적하고, 가장 근접한 지점을 선택함으로써 이뤄질 수 있다. 이러한 단조로운 곡선이 도 5에 도시되어 있다. 가능한 레벨의 수가 낮기 때문에 낮은 레벨에 대해 증가하는 그래버티 중심을 갖는 레벨을 선택하는 것은 불가능하며, 따라서, 만약 단지 증가하는 그래버티 중심 레벨이 선택되고 있다면, 검은색 레벨에서 양호한 비디오 품질을 갖기에 충분한 레벨이 없을 것이며, 이는 사람의 눈은 검은색 레벨에 매우 민감하기 때문이다. 게다가, 어두운 영역의 허위 윤곽선은 무시할 수 있다. 높은 레벨에서, 그래버티 중심은 감소한다. 따라서, 선택된 레벨에서도 감소가 있을 것이지만, 이것은 사람의 눈이 높 은 레벨에 민감하지 않으므로 중요하지 않다. 이들 영역에서, 눈은 서로 다른 레벨을 구별할 수 없고, 허위 윤곽선 레벨은 비디오 레벨에 관해서 무시될 수 있다(눈은 만약 Weber-Fechner 법칙을 고려한다면 상대적인 크기에만 민감하다). 이러한 이유로, 곡선의 단조로움은 최대 비디오 레벨의 10%와 80% 사이의 비디오 레벨에 대해서만 필요할 것이다.

이 경우, 이 예에 대해, 40개의 레벨(m=40)이 가능한 256개 중에서 선택될 것이다. 이들 40개의 레벨은 양호한 비디오 품질{그레이스케일 묘사(portrayal)}을 유지하게 한다. 이것은 비디오 레벨에서 동작할 때 이뤄질 수 있는 선택이며, 이는 단지 몇 개의 레벨, 전형적으로는 256개가 이용가능하기 때문이다. 그러나, 이러한 선택이 인코딩에서 이뤄질 때, 2ⁿ개의 서로 다른 서브필드 배열이 있으며, 따라서 더 많은 레벨이 도 6 상에서 보는 바와 같이 선택될 수 있고, 여기서 각 지점은 하나의 서브필드 배열에 대응한다(동일한 비디오 레벨을 제공하는 서로 다른 서브필드 배열이 있다).

그래버티 중심 코딩(소위 GCC: Gravity Center Coding)의 주된 아이디어는 허위 윤곽선 효과의 억압(매우 적은 코드워드)과 디더링 잡음의 억압(좀더 많은 코드워드는 더 적은 디더링 잡음을 의미함) 사이에 양호한 절충을 이루기 위해 특정한 양의 코드워드를 선택하는 것이다.

문제는 전체 화상이 그 컨텐트에 따라 서로 다른 동작을 갖는다는 점이다. 사실, 피부에서와 같이 매끄러운 계조를 갖는 영역에서, 디더링 잡음을 감소시킬 수 있는 만큼 많은 코드 워드를 갖는 것이 중요하다. 더나아가, 이들 영역은 주로 도 7에 도시된 바와 같이 GCC의 일반적인 컨셉에 매우 잘 맞는 인접한 레벨의 연속한 계조를 근거로 한다. 이 도면에서, 피부 영역의 비디오 레벨이 표시되어 있다. 모든 레벨이 서로 근접해 있고 제공된 GCC 곡선 상에서 쉽게 발견할 수 있음을 쉽게 볼 수 있다. 도 8은 여성의 이마의 매끄러운 피부 계조를 재생하는데 필수적인 적색, 청색 및 녹색을 위한 비디오 레벨 범위를 도시한다. 이 예에서, GCC는 40개의 코드워드를 기반으로 한다. 볼 수 있는 바와 같이, 한 컬러 성분으로부터의 모든 레벨은 서로 매우 근접해 있고, 이것은 GCC 컨셉에 매우 잘 어울린다. 이 경우, 예컨대 40개와 같은 충분한 코드워드가 있는 경우 매우 양호한 디더링 잡음 동작을 갖는 이들 영역에서는 거의 어떠한 허위 윤곽선 효과도 갖지 않을 것이다.

그러나, 이제 도 9에 제시된 이마와 머리카락 사이의 경계 상의 상황을 분석하자. 이 경우, 강력한 중간 전이(strong transition in-between)를 갖는 두 개의 매끄러운 영역(피부와 머리카락)이 있다. 두 개의 매끄러운 영역의 경우는 이전에 제시된 상황과 유사하다. 이 경우, 40개의 코드워드가 사용되므로 GCC를 사용하여 양호한 디더링 잡음 동작과 결합된 거의 어떠한 허위 윤곽선 효과를 갖지 않는다. 이러한 전이에서의 동작은 상당히 다르다. 사실, 이러한 전이를 생성하는데 필요한 레벨은 피부 레벨로부터 머리카락 레벨까지 강하게 분산된 레벨이다. 다시 말해, 레벨은 더 이상 매끄럽게 전개하지 않고, 이들은 적색 성분의 경우에 대해 도 10에 도시된 바와 같이 상당히 심하게 점프하고 있다.

도 10에서, 86에서 53으로의 적색 성분의 점프를 볼 수 있다. 중간 레벨이 사용되지 않는다. 이 경우, 광의 그래버티 중심의 변화를 제한하는 것인 GCC의 주된 아이디어가 직접 사용될 수 없다. 사실, 레벨들은 서로 너무 떨어져 있고, 그 경우, 그래버티 중심 컨셉은 더 이상 도움이 않된다. 다시 말해, 전이 영역에서, 허위 윤곽선은 다시 지각할 수 있게 된다. 게다가, 이러한 디더링 잡음은 또한 강한 그레디언트 영역에서 덜 지각할 수 있게 되며, 이것은 이들 구역에서 허위 윤곽선에 더 적합한 더 적은 GCC 코드워드를 사용할 수 있게 하는 점이 추가되어야 한다.

본 발명의 목적은 화상의 컨텐트가 무엇이든지 간에 허위 윤곽선 효과와 디더링 잡음을 감소시킬 수 있는, 비디오 화상을 처리하는 방법 및 디바이스를 개시하는 것이다.

이것은 독립항 1 및 10에 기재된 해법에 의해 달성된다.

본 발명의 주된 아이디어는, 서로 다른 GCC 코드워드 세트를 각 영역 유형에 할당하기 위해 적어도 두 유형의 영역, 예컨대 낮은 비디오 그레디언트 영역과 높은 비디오 그레디언트 영역으로 디스플레이될 화상을 분할하는 것이며, 한 유형의 영역에 할당된 세트는 이 유형의 영역에서 허위 윤곽선 및 디더링 잡음을 감소시키고, GCC 코드워드의 상기 할당된 세트로 디스플레이될 화상의 각 영역의 비디오 레벨을 인코딩하는데 전용된다.

이러한 방식으로, 화상에서의 허위 윤곽선 효과와 디더링 잡음의 감소는 영역마다 최적화된다.

본 발명의 예시적인 실시예는 도면에서와 좀더 상세하게는 다음의 설명에서 예시되어 있다.

본 발명에 따라, 화상을 코딩하기 위한 GCC 코드워드의 복수의 세트를 사용한다. GCC 코드워드의 특정한 세트가 화상의 각 영역 유형에 할당된다. 예컨대, 제 1 세트는 화상의 낮은 비디오 그레디언트를 갖는 매끄러운 영역에 할당되며, 제 2 세트는 화상의 높은 비디오 그레디언트 영역에 할당된다. 이 세트의 서브필드 코드워드의 값 및 개수는 대응하는 영역에서 허위 윤곽선 및 디더링 잡음을 감소시키기 위해 선택된다.

GCC 코드워드의 제 1 세트는 q개의 서로 다른 비디오 레벨에 대응하는 q개의 서로 다른 코드워드를 포함하며, 제 2 세트는 예컨대 r개의 코드워드와 같은 더 적은 코드워드를 포함하며, 여기서 r<q<n이다. 이 제 2 세트는 바람직하게는 하나의 코딩과 또 다른 코딩 사이에 어떤 변화를 볼 수 없게 하기 위해 제 1 세트의 직접 서브세트이다.

제 1 세트는 디더링 잡음 감소와 허위 윤곽선 감소 사이에 양호한 절충이 되도록 선택된다. 이 제 1 세트의 서브세트인 제 2 세트는 허위 윤곽선에 대해 좀더 내성이 있도록 선택된다.

두 개의 세트가 예컨대 11개의 서브필드: 1 2 3 5 8 12 18 27 41 58 80을 갖는 하나의 프레임을 기반으로 해서 아래에 제공된다.

더 낮은 비디오 레벨 그레디언트 영역에 사용되는 제 1 세트는 예컨대 38개 의 다음의 코드워드를 포함한다. 그래버티의 중심의 이들 값은 다음의 표의 오른쪽에 지시되어 있다.

이들 코드워드의 그래버티 시간중심은 도 11에 도시되어 있다.

높은 비디오 레벨 그레디언트 영역에 사용된 제 2 세트는 11개의 다음의 코드워드를 포함한다.

이들 코드워드의 그래버티의 시간 중심은 도 12에 도시되어 있다.

이들 11개의 코드워드는 제 1 세트에 속해 있다. 제 1 세트에서, 표준 GCC 접근법에 대응하는 제 1 세트 중 38개 중에서 11 개의 코드워드를 유지한다. 그러나, 이들 11 개의 코드워드는 어떠한 허위 윤곽선 레벨도 절대로 갖지 않기 위해 비트 구조 측면에서 동일한 스켈레톤(skeleton)을 기초로 한다.

이러한 선택을 논의하자:

레벨 1 및 4는 코드 1(1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0)이 코드 4(1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0)에 포함되므로 이들 사이에 어떠한 허위 윤곽선도 초래하지 않을 것이다. 이것은 또한 9 및 17이 1 0으로 시작하고 있으므로 레벨(1 및 9)과 레벨(1 및 17)에도 동일하게 적용된다. 이것은 또한 9 및 17이 1 0 1로 시작하고 있으므로 레벨(4 및 9)과 레벨(4 및 17)에 대해서도 동일하게 적용되며, 1 0 1은 레벨(4)을 표시한다. 사실, 만약 모든 이들 레벨(1, 4, 9, 및 17)을 비교한다면, 이들은 이들 사이에 어떠한 허위 윤곽선도 절대로 초래하지 않을 것임을 관찰할 수 있다. 사실, 만약 레벨(M)이 레벨(N)보다 더 크다면, 레벨(N)의 제 1 비트에서 레벨(N)의 코드의 1인 마지막 비트까지 그대로 레벨(M)에 포함된다.

이러한 규칙은 또한 레벨(37 내지 163)에 대해 사실이다. 이러한 규칙이 위반되는 처음 시간은 레벨 그룹(1 내지 17)과 레벨 그룹(37 내지 163) 사이에 있다. 사실, 제 1 그룹에서, 제 2 비트는 0인 반면, 제 2 그룹에서 이것은 1이다. 그러면, 전이(17 내지 37)의 경우에, (제 2 비트에 대응하는) 값(2)의 허위 윤곽선 효과가 보일 것이다. 이것은 37의 진폭에 비교할 때 무시할 수 있다.

이것은 제 1 비트가 서로 다른 제 2 그룹(37 내지 163)과 242 사이에서의 전이 및 제 1 및 제 6 비트가 서로 다른 242 및 255 사이의 전이에서 동일하다.

이후 제공된 두 개의 세트는 두 개의 극단적인 경우이다, 즉 매끄러운 영역의 이상적인 경우에 대한 하나와, 높은 비디오 그레디언트를 갖는 매우 강력한 전이에 대한 하나이다. 그러나, 도 13에 도시된 바와 같이 디스플레이되는 화상의 그레디언트 레벨에 따라 GCC 코딩의 둘 이상의 서브세트를 한정하는 것이 가능하다. 이 예에서, 낮은 그레디언트에 대한 표준 접근(레벨 1)에서부터 매우 높은 콘트래스트(레벨 6)에 대한 크게 감소한 코드워드 세트까지 진행하는 GCC 코드워드의 6개의 서로 다른 서브세트가 한정된다. 매번 그레디언트 레벨이 증가될 때마다, GCC 코드워드의 수는 감소하며, 이 예에서 이것은 40(레벨 1)에서 11(레벨 6)로 진행한다.

GCC 코드워드의 세트 및 서브세트의 한정외에도, 이 컨셉의 주된 아이디어는 적절한 인코딩 접근법을 선택할 수 있기 위해 현재의 픽셀 주위의 비디오 그레디언트를 분석하는 것이다.

아래에, 현재의 비디오 그레디언트 값을 추출하기 위해 표준 필터 접근법을 볼 수 있을 것이다:

전술된 세 개의 필터는 그레디언트 추출의 단지 예이다. 이러한 그레디언트 추출의 결과가 도 14에 도시되어 있다. 검은색 영역은 낮은 그레디언트를 갖는 구역을 나타낸다. 이들 구역에서, 표준 GCC 접근법, 본 예에서 예컨대 38개의 코드워드 세트가 사용될 수 있다. 다른 한편, 밝은 영역은 감소한 GCC 코드워드 세트가 사용되어야 하는 구역에 대응할 것이다. 코드워드의 서브세트는 각 비디오 그레디언트 범위와 관련된다. 본 예에서, 6개의 겹치지 않는 비디오 그레디언트 범위를 정의하였다.

많은 다른 유형의 필터가 사용될 수 있다. 본 컨셉에서의 주된 아이디어는 어떤 코드워드 세트가 픽셀의 비디오 레벨을 인코딩하는데 사용되어야 하는지를 결정하기 위해 단지 로컬 그레디언트의 값을 추출하는 것이다.

수평 그레디언트가 좀더 중요하며, 이는 비디오 시퀀스에서 수직 보다 수평 움직임이 훨씬 더 많기 때문이다. 그러므로, 수평 방향에서 증가되었던 그레디언트 추출 필터를 사용하는 것이 유용하다. 이러한 필터는 온-칩 요건 측면에서 여전히 상당히 값싸며, 이는 중요한 수직 계수가 비싸기 때문이다(라인 메모리를 필요로 함). 이러한 확장된 필터의 예가 아래에 제기되어 있다:

이 경우, 만약 현재의 픽셀의 그레디언트가 특정한 범위 내에 있다면, 적절한 인코딩 세트가 사용되도록, 각 코딩 세트에 대해 그레디언트 제한을 정의할 것이다.

본 발명을 구현하는 디바이스가 도 15에 제시되어 있다. 입력인 R, G, B 화상은 방정식{

} 아래의 2차 함수를 실행하는 감마 블록(1)에 전송되며, 여기서, γ는 대략 2.2 정도이며, 최대치는 가장 높은 가능한 입력값을 나타낸다. 이 블록의 출력 신호는 바람직하게는 낮은 비디오 레벨을 정확하게 렌더링할 수 있기 위해 12비트보다 커야 한다. 이것은 앞서 제공된 필터 중 하나인 그레디언트 추출 블록(2)에 전송된다. 이론상, 감마 정정 이전에 그레디언트 추출을 실행하는 것이 또한 가능하다. 그레디언트 추출 자체는 인입 신호의 최상위 비트(MSB)(예컨대, 6 개의 가장 높은 비트)만을 사용함으로써 간략화될 수 있다. 추출된 그레디언트 레벨은 코딩 선택 블록(3)에 전달되며, 이 블록(3)은 사용될 적절한 GCC 코딩 세트를 선택한다. 이 선택된 모드를 기초로 해서, 리스케일링(rescaling) LUT(4) 및 코딩 LUT(6)가 업데이트된다. 이들 사이에, 디더링 블록(7)은 비디오 신호를 정확하게 렌더링하기 위해 4비트 이상의 디더링을 추가한다. 리 스케일링 블록(4)의 출력은 p x 8비트이며, 여기서 p는 사용된 GCC 코드워드의 전체 양(본 예에서는 40에서 11까지임)을 나타냄을 주의해야 한다. 8개의 추가적인 비트가 인코딩 블록에 대한 디더링 이후 단지 p개의 레벨을 갖기 위해 디더링 용도로 사용된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 비디오 화상을 처리하는 방법 및 디바이스에서 화상의 컨텐트가 무엇이든지 간에 허위 윤곽선 효과와 디더링 잡음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 동적 허위 윤곽선 효과(dynamic false contour effect)와 디더링(dithering) 잡음 보상을 위해 비디오 화상을 처리하는 방법으로서, 상기 비디오 화상 각각은 적어도 하나의 컬러 성분(RGB)을 갖는 픽셀로 구성되고, 상기 컬러 성분값은 디지털 코드워드(이후로는 서브필드 코드워드로 불림)로 디지털 방식으로 코딩되며, 여기서, 서브필드 코드워드의 각 비트에는 특정한 지속기간(이후로는 서브필드로 불림)이 할당되며, 이 기간 동안에 상기 픽셀의 컬러 성분은 광생성을 위해 활성화될 수 있는, 비디오 화상 처리 방법에 있어서,

   - 상기 비디오 화상 각각을 상기 화상의 비디오 그레디언트에 따라 적어도 두 유형의 영역으로 분할하는 단계로서, 특정한 비디오 그레디언트 범위가 각 영역 유형에 할당되는, 분할 단계와,

   - 각 영역 유형에 대해, 상기 유형의 영역에서 허위 윤곽선 효과 또는 디더링 잡음을 감소시키는데 전용인 특정한 서브필드 코드워드 세트를 결정하는 단계와,

   - 상기 화상의 각 영역의 픽셀을 대응하는 서브필드 코드워드 세트로 인코딩하는 단계를,

   포함하는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서, 각 서브필드 코드워드 세트에서, 상기 서브필드 코드워드의 광생성을 위한 그래버티(gravity)의 시간 중심(CGi)은 제 1 미리 한정된 제한까지의 낮은 비디오 레벨 범위 또는 제 2 미리 한정된 제한으로부터의 높은 비디오 레벨 범위를 제외한 대응하는 비디오 레벨에서 연속해서 이어지는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 비디오 그레디언트 범위는 겹치지 않으며, 상기 서브필드 코드워드 세트의 코드 수는 상기 대응하는 비디오 그레디언트 범위의 평균 그레디언트가 더 높게 됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
4. 제 3항에 있어서, 제 1 세트는 가장 높은 그레디언트 값을 갖는 비디오 그레디언트 범위에 대해 한정되며, 다른 세트는 상기 제 1 세트의 서브세트인 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
5. 제 4항에 있어서, 특정한 비디오 그레디언트 범위에 대해 한정된 세트는 더 낮은 그레디언트 값을 갖는 인접한 비디오 그레디언트 범위에 대해 한정된 세트의 서브세트인 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가장 높은 비디오 그레디언트를 갖는 상기 비디오 그레디언트 범위에 할당된 세트의 서브필드 코드워드는, 상기 세트의 연속 비디오 레벨 중 적어도 하나의 서브세트에서, 비디오 레벨의 서브필드 코드워드가 세트의 인접한 낮은 비디오 레벨의 서브필드 코드워드의 "1"로의 비트들을 적어도 포함하도록 결정되는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
7. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비디오 화상을 화상의 비디오 그레디언트에 따라 영역들로 분할하기 위해, 상기 화상은 그레디언트 추출 필터에 의해 필터링되는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 그레디언트 추출 필터는 수평 필터인 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 방법.
9. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 미리 한정된 제한은 최대 비디오 레벨의 10%이고 또는 상기 제 2 미리 한정된 제한은 최대 비디오 레벨의 80%인, 비디오 화상 처리 방법.
10. 동적 허위 윤곽선 효과 보상을 위해 비디오 화상을 처리하는 장치로서, 상기 비디오 화상 각각은 적어도 하나의 컬러 성분(RGB)을 갖는 픽셀로 구성되며,

    - 상기 적어도 하나의 컬러 성분값을 디지털 코드워드(이후로는 서브필드 코드워드로 불림)로 디지털 방식으로 코딩하기 위한 제 1 수단(1, 4)으로서, 여기서, 서브필드 코드워드의 각 비트에는 특정한 지속기간(이후로는 서브필드로 불림)이 할당되며, 이 기간 동안에 상기 픽셀의 컬러 성분은 광생성을 위해 활성화될 수 있는 제 1 수단(1, 4)을 포함하는 비디오 화상 처리 장치에 있어서,

    - 상기 비디오 화상 각각을 화상의 비디오 그레디언트에 따라 적어도 두 유형의 영역으로 분할하기 위한 그레디언트 추출 블록(2)으로서, 특정한 비디오 그레디언트 범위는 각 영역 유형에 할당되는, 그레디언트 추출 블록(2)과,

    - 상기 적어도 하나의 컬러 성분에 대해, 영역의 각 유형(Ti)(i는 정수임)에 대해, p개의 가능한 서브필드 코드워드 중에서, 상기 유형의 영역의 상기 적어도 하나의 컬러 성분을 인코딩하기 위해 mi개의 서브필드 코드워드의 세트(Si)를 선택하기 위한 제 2 수단(3)으로서, 각 세트(Si)는 상기 대응하는 영역에서 상기 허위 윤곽선 효과 또는 디더링 잡음을 감소시키는데 전용인, 제 2 수단(3)과,

    - 각 비디오 화상의 서로 다른 영역을 관련된 서브필드 코드워드 세트로 코딩하기 위한 제 3 수단(4, 6)을,

    더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 수단은 디더링 블록(5)을 포함하며, 여기서 디더링 값은 그레이스케일 묘사(portrayal)를 증가시키기 위해 상기 적어도 하나의 컬러 성분에 대한 상기 비디오 화상의 코드워드에 추가되는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 장치.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기 제 1 수단은 디감마 블록(1)을 포함하며, 여기서 상기 화상의 입력 비디오 레벨은 비디오 소스에서의 감마 정정을 보상하기 위해 증폭되는 것을 특징으로 하는, 비디오 화상 처리 장치.

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