KR20050116890A

KR20050116890A - 영상신호의 노이즈 측정장치 및 그 측정방법

Info

Publication number: KR20050116890A
Application number: KR1020040041929A
Authority: KR
Inventors: 유필호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-12-13
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: NL1029204C2; CN100379260C; BRPI0503303A; KR100599133B1; US20050271298A1; JP2005354703A; CN1708104A; NL1029204A1

Abstract

본 발명은 입력되는 영상의 노이즈 측정오류를 감소시키기 위해 공간노이즈와 시간노이즈를 이용하는 방안을 제안한다. 이를 위해 입력되는 영상신호의 픽쳐를 적어도 2개의 블록들로 구분하며, 상기 각 블록에 대한 휘도평균값을 순차적으로 산출한다. 상기 산출된 휘도평균값과 상기 휘도평균값을 산출한 블록을 구성하고 있는 각 화소의 휘도값에 대한 차들을 합산한 제1정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제1정보들을 이용하여 공간노이즈를 계산한다. 또한, 상기 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값과 상기 픽쳐보다 지연된 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값에 대한 차인 제2정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제2정보들을 이용하여 시간노이즈를 계산한다. 상기 계산된 공간노이즈와 시간 노이즈를 이용하여 상기 영상에 대한 노이즈를 계산함으로서 노이즈 측정오류를 감소시킬 수 있게 된다.

Description

영상신호의 노이즈 측정장치 및 그 측정방법{Noise measurement apparatus for image signal and a method thereof}

본 발명은 영상신호의 노이즈 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 입력되는 영상신호의 공간적, 시간적 주파수 성분에 따른 노이즈를 측정함으로써 노이즈 제거의 효율을 높일 수 있도록 하는 영상신호의 노이즈 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 텔레비젼이나 비디오 테이프 레코더 등과 같은 영상신호 처리장치로 인가되는 영상신호에는 노이즈가 혼입되며, 영상신호에 혼입된 노이즈는 화질을 열화시키는 커다란 원인이 된다. 따라서, 영상신호에 혼입된 노이즈를 제거하기 위한 영상신호의 노이즈 제거장치가 다양하게 개발되고 있으며, 이러한 노이즈 제거장치는 얼마나 정확하게 노이즈를 측정할 수 있는가에 따라 그 효능이 다르게 나타난다.

도 1은 종래의 기술에 따른 노이즈 측정장치의 일 예를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 노이즈 측정장치는 SAD 연산기(100), SAD 비교기(102), 제1 카운터(104), 비교기(106), 제2 카운터(108), 및 곱셈기(110)를 구비한다.

상기 SAD 연산기(100)는 입력되는 영상신호를 픽셀들로 구성된 다수(예를 들면, 약 175,000)의 블록으로 나누며, 나뉘어진 각각의 블록에 대한 SAD(Sum of Absolute Difference)를 계산한다.

상기 SAD 연산기(100)에 의해 산출된 SAD는 상기 SAD 비교기(102)로 전송된다. 상기 SAD 비교기(102)는 상기 SAD 연산기(100)로부터 수신된 SAD가 경계치 A 및 B 사이에 존재하는지를 판단한다. 상기 수신된 SAD가 경계치 A 및 B 사이에 존재하는 것으로 판단되면, 상기 SAD 비교기(102)는 상기 제1 카운터(104)에 존재신호(OK 신호)를 송신하며, 상기 존재신호에 의해 상기 제1 카운터(104)의 카운팅값은 증가된다.

상기 제1 카운터(104)는 픽쳐 주파수 신호(picture frequency signal : Fp)에 의해 픽쳐 주기당 한번 리셋된다. 또한, 상기 제1 카운터(104)는 픽쳐 주기당 한번이 아닌 다른 주기(예를 들면, 필드 주기, 다수의 필드 주기들)당 한번 리셋될 수도 있으며, 이 경우 제1 카운터(104)에는 적절한 리셋신호가 적용되어야 한다.

상기 SAD 연산기(100), SAD 비교기(102), 및 제1 카운터(104)는 샘플 주파수(sample frequency : Fs)의 클럭신호를 수신하며, 상기 수신된 Fs에 의해 리셋된다. 상기 제1 카운터(104)에 의해 카운팅된 값은 비교기(106)로 전달되며, 상기 비교기(106)는 전달받은 카운팅값과 소정값(NE)을 비교한다. 상기 소정값(NE)은 실험적으로 얻어진 값으로서 기 설정된 정수값이다. 바람직하게는, NE = 496이며, 블록의 전체 갯수의 0.28%에 해당되는 값이다. 상기 비교기(106)에 의해 비교된 결과는 상기 제2 카운터(108)에 전송된다.

상기 제2 카운터(108)는 상기 비교기(106)에 의해 비교된 결과에 따라 카운팅값을 증감시킨다. 즉, 상기 제1 카운터(104)에 의해 카운팅된 값이 NE 보다 크면, 상기 제2 카운터(108)의 카운팅값은 감소된다. 반면에, 상기 제1 카운터(104)에 의해 카운팅된 값이 NE 보다 작으면, 상기 제2 카운터(108)의 카운팅값은 증가된다. 상기 제2 카운터(108)는 상기 제1 카운터(104)의 리셋신호 즉, 픽쳐 주파수 신호 Fp의 클럭신호에 의해 리셋된다. 상기 제 2 카운터(108)의 카운팅된 값은 노이즈 측정결과를 형성하며, 상기 SAD 비교기(102)의 저경계값 A, 및 상기 곱셈기(110)에 의해 저경계값 A에 f가 곱해진 고경계값 B를 형성한다.

상기 f는 1.5로 설정되는 것이 바람직하나, 상기 저경계값 A와 고정된 오프셋값의 합으로 설정될 수도 있다. 상기 SAD 비교기(102)의 고경계값 B가 상기 제2 카운터(108)의 카운팅값에 의존하며, 저경계값 A는 고정된 값(예를 들면, 0 또는 임의의 양의 정수)을 갖도록 구현될 수도 있다.

도 2는 도 1의 SAD 연산기의 일 예를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 상기 SAD 연산기(100)는 지연기(200, 204, 208, 210), 절대차 산출기(202), 및 가산기(206, 212, 214)를 구비한다.

입력되는 영상신호의 픽셀들은 상기 지연기(200)에 의해 한 주기 지연된다. 이때, SAD는 수평적으로 인접된 픽셀들 사이의 차이에 의해 산출되는 것으로 간주된다. 만일, 상기 SAD가 수직적으로 인접된 픽셀들 사이에 기초되어 산출되는 것이면, 상기 지연기(200)는 라인 지연기로 구현되어야 한다.

상기 절대차 산출기(202)는 상기 지연기(201)의 입력과 출력 사이의 절대차를 산출한다. 상기 절대차 산출기(202)에 의해 산출된 절대차값은 순차적으로 연결된 지연기들(204, 208, 210)로 전달된다.

상기 가산기(206)는 상기 절대차 산출기(202)에 의해 산출된 절대차값과 상기 지연기(204)에 의해 1차 지연된 절대차값을 가산한다. 상기 가산기(212)는 지연기(208)에 의해 2차 지연된 절대차값과 지연기(210)에 의해 3차 지연된 절대차값을 가산한다. 상기 가산기(214)는 상기 가산기(206)에 의해 가산된 값과 상기 가산기(212)에 의해 가산된 값을 합산한다. 상기 가산기(214)에 의해 합산된 값이 SAD 비교기(102)로 입력되는 SAD값이 된다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 기술에 따른 영상신호의 노이즈 측정장치는 영상신호의 공간 영역에 대한 SAD에 따라 노이즈를 측정하기 때문에 영상신호의 특성에 따라 노이즈 측정에 오류가 발생할 수 있다. 예를 들면, 영상 전체가 편평한 부분이 없는 영상의 경우 노이즈 측정에 있어 오류가 발생할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 영상신호에 노이즈를 측정함에 있어 오류를 감소시킬 수 있는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 편평한 영역이 없는 영상에 대한 노이즈 측정오류를 감소시킬 수 있는 장치 및 방법을 제안함에 있다.

상기 본 발명의 목적들을 이루기 위해 입력되는 영상신호의 픽쳐를 적어도 2개의 블록들로 분할하며, 상기 각 블록에 대한 휘도평균값을 순차적으로 산출하는 블록평균 산출부; 상기 블록평균 산출부로부터 전달받은 휘도평균값과 상기 휘도평균값을 산출한 블록을 구성하고 있는 각 화소의 휘도값에 대한 차들을 합산한 제1정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제1정보들을 이용하여 공간노이즈를 계산하는 공간노이즈 산출부; 상기 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값과 상기 픽쳐보다 지연된 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값의 차인 제2정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제2정보들을 이용하여 시간노이즈를 계산하는 시간노이즈 산출부; 및 상기 공간노이즈와 시간 노이즈를 이용하여 상기 영상에 대한 노이즈를 계산하는 노이즈 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 노이즈 측정장치를 제안한다.

상기 본 발명의 목적들을 이루기 위해 입력되는 영상신호의 픽쳐를 적어도 2개의 블록들로 분할하며, 상기 각 블록에 대한 휘도평균값을 순차적으로 산출하는 단계; 상기 산출된 휘도평균값과 상기 휘도평균값을 산출한 블록을 구성하고 있는 각 화소의 휘도값에 대한 차들을 합산한 제1정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제1정보들을 이용하여 공간노이즈를 계산하고, 상기 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값과 상기 픽쳐보다 지연된 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값에 대한 차인 제2정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제2정보들을 이용하여 시간노이즈를 계산하는 단계; 및 상기 공간노이즈와 시간 노이즈를 이용하여 상기 영상에 대한 노이즈를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 노이즈 측정방법을 제안한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 영상신호의 공간영역뿐만 아니라 시간영역을 이용함으로서 측정된 노이즈의 오류를 감소시키는 방안을 제안한다.

도 3은 본 발명에 따른 노이즈 측정장치로 입력되는 신호를 나타내고 있다. 상기 노이즈 측정장치(302)는 현재 영상신호와 지연부(300)에 의해 한 픽쳐 지연된 지연 영상신호를 입력받는다. 상기 도 3은 지연부(300)에 의해 영상신호가 지연되는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉, 노이즈제거기, 또는 순차주사변환기, 픽쳐속도변환기 등과 같은 장치에서 한 픽쳐 지연된 신호를 입력받을 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 노이즈 측정장치의 일 예를 도시하고 있다. 상기 노이즈 측정장치는 공간MAD(mean absolute difference) 측정부, 공간MAD 비교부, 공간MAD 저장부, 공간노이즈계산부, 블록평균값 측정부, 구간 카운터, 시간MAD 측정부, 시간MAD 비교부, 시간MAD 저장부, 시간노이즈계산부, 노이즈 계산부로 구성된다. 상기 구성들 이외에 다른 구성들이 상기 노이즈 측정장치에 포함될 수 있으나, 상기 도 4는 본원 발명을 설명하는데 필요한 구성들만을 도시하고 있다.

디지털 영상화면을 구현하는 방식은 프레임의 구성방법에 따라 비월주사(interlaced)방식 및 순차주사(progressive)방식으로 구분된다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 비월주사방식은 두 필드에 각각 한 줄씩 차례로 주사한 후, 두 필드를 서로 결합시킴으로써 하나의 프레임을 완성시킨다. 즉, 한 필드(top field)는 홀수라인(실선으로 도시)만 주사하고, 다른 필드(bottom field)는 짝수라인(점선으로 도시)만 주사한 후, 두 필드를 서로 결합시켜 하나의 프레임을 완성시키는 것이다. 이에 반해, 도 5b에 도시된 상기 순차주사방식은 비월주사방식에 비하여 주사선을 2배로 늘린 고밀도, 고화질 주사방식으로서 하나의 프레임에 영상신호를 주사하는 방식을 말한다. 이와 같은 디지털 영상화면의 구현방식에 따라 비월주사방식에서는 하나의 필드가 영상신호의 픽쳐를 구성하며, 순차주사방식에서는 하나의 프레임이 영상신호의 픽쳐를 구성한다.

도 6은 하나의 픽쳐를 복수 개의 블록들로 분할한 예를 도시하고 있다. 상기 도 6에 의하면 상기 픽쳐는 가로축 방향으로 M개로 분할하며, 세로축 방향으로 N개로 분할된다. 따라서, 하나의 픽쳐는 M×N개의 블록으로 분할된다. 상기 M, N은 사용자의 설정에 따라 달라진다. 상기 사용자는 정확한 노이즈 측정을 위해서는 M, N을 증가시키며, 연산량을 감소시키기 위해서는 상기 M, N을 감소시킬수 있다.

상기 블록평균값 측정부(408)는 입력되는 현재 영상신호(픽쳐)를 소정 갯수의 블록으로 분할하며, 상기 분할된 각각의 블록에 대해 휘도 평균값을 산출한다. 상기 블록평균값 측정부(408)는 입력되는 현재 영상신호의 프레임 또는 필드를 일정 크기를 갖는 소정 갯수의 블록으로 구분한다. 상기 소정 개수의 블록으로 분할한 예는 상기 도 6에 도시되어 있는 바와 같다.

하나의 블록은 m×n의 화소크기를 갖는다. 상기 m은 수평방향의 화소(pixel) 수를 말하며, 상기 n은 수직방향의 화소 수를 말한다. 상기 블록평균 산출부(408)는 구분된 각 블록의 휘도 평균값을 산출한다. 즉, 상기 블록평균값 측정부(408)는 각 블록 내의 화소들의 휘도값을 합산하며, 합산된 값을 블록 내의 전체 화소갯수(m×n)에 대한 휘도 평균값을 산출한다.

이하, 먼저 공간 노이즈를 측정하는 공간노이즈 측정부(430)에 대해 알아본 후, 시간 노이즈를 측정하는 시간노이즈 측정부(432)에 대해 알아보기로 한다.

상기 블록평균값 측정부(408)는 상술한 바와 같은 동작을 M×N 번 순차적으로 수행함으로서 하나의 픽쳐에 대한 블록평균값을 측정한다. 상기 블록평균값 측정부(408)에서 측정한 블록평균값은 공간MAD 측정부(400), 구간 카운터(410), 공간MAD 저장부(404), 시간MAD 저장부(416)로 전달된다.

상기 구간 카운터(410)는 상기 블록평균값 측정부(408)로부터 전달받은 블록평균값을 복수 개의 구간들 중 하나의 구간으로 대응시키고, 상기 대응된 구간의 카운팅값을 1 증가시킨다. 상기 블록평균값 측정부(408)에서 측정되는 블록 평균값이 0 내지 255라 하고, 상기 구간 카운터(410)가 8개의 구간을 가진다고 가정한다. 하기 〈표 1〉은 상기 구간 카운터(410)가 입력되는 블록평균값을 8개의 구간에 대응시킨 예를 나타내고 있다.

구간1	0 내지 31	구간5	128 내지 159
구간2	32 내지 63	구간6	160 내지 191
구간3	64 내지 95	구간7	192 내지 223
구간4	96 내지 127	구간8	224 내지 255

상술한 바와 같이 상기 구간 카운터(410)는 상기 입력된 블록평균값을 상기 구간들 중 하나에 대응시킨 후, 상기 대응된 구간의 카운팅값을 1 증가시킨다. 하기 〈표 2〉는 상기 구간 카운터(410)가 각 구간에 대한 카운팅값을 저장하고 있는 예를 나타내고 있다.

구간1	0	구간5	3
구간2	2	구간6	2
구간3	3	구간7	1
구간4	3	구간8	0

상기 공간MAD 측정부(400)는 상기 블록평균값 측정부(408)로부터 전달받은 블록평균값과 상기 블록을 구성하고 있는 각 화소의 휘도값의 차를 구한다. 상기 공간MAD 측정부는 각 화소에 대한 차들의 합을 구한 후, 평균값을 산출한다. 상기 공간MAD 측정부에서 수행되는 동작은 상기 도 2에서 설명한 SAD연산기(100)에서 수행되는 동작과 동일하다. 다만, 상기 SAD연산기(100)는 각 화소에 대한 차를 합산하여 출력하나, 상기 공간MAD 측정부(400)는 각 화소에 대한 차를 합산한 후, 상기 합산한 차에 대한 평균값을 출력한다. 하기 〈수학식 1〉은 상기 공간MAD 측정부(400)에서 수행되는 동작을 수식으로 표현하고 있다.

상기 공간MAD 비교부(402)는 상기 공간MAD 측정부(400)로부터 전달된 공간MAD과 상기 공간MAD 저장부(4040)로부터 전달받은 공간MAD를 비교한다. 상기 공간MAD 비교부(402)는 전달받은 공간MAD들 중 크기가 작은 공간MAD를 상기 공간MAD 저장부(404)로 전달한다.

상기 공간MAD 저장부(404)는 상기 블록평균값 측정부(408)로부터 블록평균값을 입력받는다. 상기 공간MAD 저장부(404)는 상기 〈표 1〉 내지 〈표 2〉에서 나타내고 있는 바와 같이 입력가능한 블록평균값을 8개의 구간으로 구분하여 저장하고 있다. 상기 공간MAD 저장부(404)는 상기 공간MAD 비교부(402)로부터 전달받은 공간MAD를 각 구간별로 저장한다. 하기 〈표 3〉은 상기 공간MAD 저장부(404)에서 저장하고 있는 예를 나타내고 있다.

구간1(0 내지 31)		구간5(128 내지 159)	5
구간2(32 내지 63)	12	구간6(160 내지 191)	4
구간3(64 내지 95)	24	구간7(192 내지 223)	7
구간4(96 내지 127)	21	구간8(224 니재 255)

상기 공간MAD 저장부(404)는 블록평균값 측정부(408)로부터 전달된 블록평균값에 대응하여 저장되어 있는 공간MAD를 공간MAD 비교부(402)로 전달한다. 일 예로 상기 블록평균값 측정부(408)로부터 72가 전달되면, 상기 공간MAD 저장부(404)는 24를 상기 공간MAD 비교부(402)로 전달한다. 상술한 바와 같이 공간MAD 비교부(402)는 전달받은 공간MAD들 중 작은 값을 상기 공간MAD 저장부(404)로 전달한다.

상기 공간MAD 저장부(404)는 하나의 픽쳐에 대한 측정, 비교, 저장 과정을 수행하면, 상기 〈표 3〉을 공간노이즈 계산부(406)로 전달한다.

상기 공간노이즈 계산부(406)는 상기 공간MAD 저장부(404)로부터 상기 〈표 3〉을 전달받으며, 상기 구간 카운터(410)로부터 상기 〈표 2〉를 전달받는다. 상기 공간노이즈 계산부(406)는 전달받은 상기 〈표 3〉을 이용하여 공간MAD에 대한 평균을 계산한다. 물론 구간 카운팅 값이 0인 구간은 상기 공간MAD에 대한 평균을 계산함에 있어 고려하지 않는다. 즉, 상기 구간1과 구간8은 상기 공간MAD에 대한 평균을 계산함에 있어 고려하지 않는다. 상기 공간노이즈 계산부(406)는 단순히 상기 〈표 3〉을 이용하여 평균을 계산할 수 있다. 하지만, 상기 공간노이즈 계산부(406)은 상기 〈표 2〉로부터 전달받은 각 구간 카운팅값을 고려하여 평균을 계산할 수 있다. 즉, 구간 카운팅값에 따라 가중치를 달리 하여 평균을 계산할 수 있다. 또는 상기 공간노이즈 계산부(406)는 전달받은 공간MAD들 중 가장 작은 공간MAD와 가장 큰 공간MAD를 제외한 나머지 공간MAD들에 대한 평균을 계산할 수 있다.

상기 공간노이즈 계산부(406)는 계산한 공간노이즈를 상기 노이즈 계산부(420)로 전달한다.

이하 시간노이즈 측정부(432)에 대해 알아보기로 한다. 상기 시간 노이즈를 계산하는 구성들에서 수행되는 동작들은 상기 공간 노이즈를 계산하는 구성들에서 수행되는 동작들과 유사하다.

상기 시간MAD 측정부(412)는 현재 영상신호와 지연 영상신호를 소정 갯수의 블록으로 분할한다. 상기 시간MAD 측정부(412)는 분할한 블록들 중 동일한 위치에 있는 현재 영상신호의 블록과 지연 영상신호의 블록을 구성하고 있는 화소들 간의 차를 계산한다. 하기 〈수학식 2〉는 하나의 블록이 m×n개의 화소로 구성된 블록에서 상기 시간MAD 측정부(412)의 동작을 수식으로 표현하고 있다.

상기 시간MAD 비교부(414)는 상기 시간MAD 측정부(412)로부터 전달된 시간MAD과 상기 시간MAD 저장부(416)로부터 전달받은 시간MAD를 비교한다. 상기 시간MAD 비교부(414)는 전달받은 시간MAD들 중 크기가 작은 시간MAD를 상기 시간MAD 저장부(416)로 전달한다.

상기 시간MAD 저장부(416)는 상기 블록평균값 측정부(408)로부터 블록평균값을 입력받는다. 상기 시간MAD 저장부(416)는 상기 〈표 1〉과 〈표 2〉에서 나타내고 있는 바와 같이 입력가능한 블록평균값을 8개의 구간으로 구분하여 저장하고 있다. 상기 시간MAD 저장부(416)는 상기 시간MAD 비교부(414)로부터 전달받은 시간MAD를 각 구간별로 저장한다.

상기 시간MAD 저장부(416)는 블록평균값 측정부로부터 전달된 블록평균값에 대응하여 저장되어 있는 시간MAD를 시간MAD 비교부(414)로 전달한다. 상기 시간MAD 저장부(416)는 하나의 픽쳐에 대한 측정, 비교, 저장 과정을 수행하면, 〈표 4〉에서 나타내고 있는 각 구간별 시간MAD를 시간 노이즈 계산부(418)로 전달한다.

구간1(0 내지 31)		구간5(128 내지 159)	12
구간2(32 내지 63)	10	구간6(160 내지 191)	24
구간3(64 내지 95)	26	구간7(192 내지 223)	12
구간4(96 내지 127)	22	구간8(224 니재 255)

상기 시간노이즈 계산부(418)는 상기 시간MAD 저장부(416)로부터 상기 〈표 4〉을 전달받으며, 상기 구간 카운터(410)로부터 상기 〈표 2〉를 전달받는다. 상기 시간노이즈 계산부(418)는 전달받은 상기 〈표 4〉를 이용하여 시간MAD에 대한 평균을 계산한다. 물론 구간 카운팅 값이 0인 구간은 상기 시간MAD에 대한 평균을 계산함에 있어 고려하지 않는다. 즉, 상기 구간1과 구간8은 상기 시간MAD에 대한 평균을 계산함에 있어 고려하지 않는다. 상기 시간노이즈 계산부(418)는 단순히 상기 〈표 4〉를 이용하여 평균을 계산할 수 있다. 하지만, 상기 시간노이즈 계산부(418)는 상기 〈표 2〉로부터 전달받은 각 구간에 대한 카운팅값을 고려하여 평균을 계산할 수 있다. 또는 상기 시간노이즈 계산부(418)는 전달받은 시간MAD들 중 가장 작은 시간MAD와 가장 큰 시간MAD를 제외한 나머지 시간MAD들에 대한 평균을 계산할 수 있다.

상기 시간노이즈 계산부(418)는 계산한 시간노이즈를 상기 노이즈 계산부(420)로 전달한다.

상기 노이즈 계산부(420)는 상기 공간노이즈 계산부(406)로부터 전달받은 공간노이즈와 시간노이즈 계산부(418)로부터 전달받은 시간노이즈 중 작은 값을 출력한다. 또는 상기 노이즈 계산부(420)는 상기 공간노이즈 계산부(406)로부터 전달받은 공간노이즈와 시간노이즈 계산부(418)로부터 전달받은 시간노이즈의 평균을 출력할 수 있다. 상기 노이즈 계산부(420)에서 출력되는 값이 현재 영상신호에 대한 노이즈이다.

도 7은 본 발명에 따른 노이즈 측정장치의 다른 예를 도시하고 있다. 상기 도 7은 상기 도 4와 달리 시간MAD 측정부(412)로 현재 영상신호에 대한 블록평균값과 지연 영상신호에 대한 블록평균값이 전달된다. 지연 블록평균값 측정부(700)에서 수행되는 동작은 상기 블록평균값 측정부(408)에서 수행되는 동작과 동일하다. 상기 시간MAD 측정부(412)는 각 블록에 대한 블록평균값을 전달받음으로서 연산량을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 시간MAD 측정부(412)는 각 블록에 대한 평균값을 전달받아 비교함으로서, 화소들을 전달받는 비교하는상기 도 4에 비해 연산량을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 노이즈를 측정함에 있어 공간노이즈와 시간노이즈를 동시에 측정함으로서 노이즈 측정오류를 감소시킬 수 있다. 즉, 편평한 영역이 없는 영상에 대해 공간노이즈만을 측정함으로서 발생되었던 노이즈 측정오류를 감소시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 노이즈 측정장치의 일 예를 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 SAD 연산기의 일 예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 노이즈 측정에 사용되는 영상 신호를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 노이즈 측정장치의 구조를 도시한 도면,

도 5는 도 4의 동작을 설명하기 위해 비월주사 및 순차주사방식을 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 복수 개의 블록들로 분할된 픽쳐를 도시한 도면, 및

도 7은 본 발명에 따른 노이즈 측정장치의 구조를 도시한 다른 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

300 : 지연부 302 : 노이즈 측정기

400 : 공간MAD 측정부 402 : 공간MAD 비교부

404 : 공간MAD 저장부 406 : 공간노이즈 계산부

408 : 블록평균값 측정부 410 : 구간 카운터

412 : 시간MAD 측정부 414 : 시간MAD 비교부

416 : 시간MAD 저장부 418 : 시간노이즈 계산부

420 : 노이즈 계산부 700: 지연 블록 평균값 측정부

Claims

입력되는 영상신호의 픽쳐를 적어도 2개의 블록들로 분할하며, 상기 각 블록에 대한 휘도평균값을 순차적으로 산출하는 블록평균 산출부;

상기 블록평균 산출부로부터 전달받은 휘도평균값과 상기 휘도평균값을 산출한 블록을 구성하고 있는 각 화소의 휘도값에 대한 차들을 합산한 제1정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제1정보들을 이용하여 공간노이즈를 계산하는 공간노이즈 산출부;

상기 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값과 상기 픽쳐보다 지연된 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값의 차인 제2정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제2정보들을 이용하여 시간노이즈를 계산하는 시간노이즈 산출부; 및

상기 공간노이즈와 시간 노이즈를 이용하여 상기 영상에 대한 노이즈를 계산하는 노이즈 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 1항에 있어서, 상기 공간노이즈 산출부는,

상기 제 1정보들을 산출하는 공간MAD 측정부;

상기 공간MAD 측정부로부터 전달받은 제1정보와 공간MAD 저장부로부터 전달받은 제1정보 중 작은 값을 갖는 제1정보를 상기 공간MAD 저장부로 전달하는 공간MAD 비교부;

상기 블록평균값 측정부로부터 전달받은 평균 휘도값과 대응되는 제1정보를 상기 공간MAD 비교부로 전달하며, 상기 픽쳐의 모든 블록에 대한 블록평균값들을 전달받으면 상기 공간MAD 비교부로부터 전달받은 제1정보들을 전달하는 상기 공간MAD 저장부;

상기 공간MAD 저장부로부터 전달받은 제1정보들를 이용하여 공간노이즈를 계산하는 공간노이즈 계산부;로 구성됨을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 2항에 있어서, 상기 공간MAD 저장부는,

전달받은 평균 휘도값들과 각 평균 휘도값에 대응되는 제1정보를 저장하고 있음을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 2항에 있어서, 상기 공간MAD 저장부는,

산출가능한 평균 휘도값들을 적어도 2개의 구간들로 구분하고, 상기 전달받은 평균 휘도값에 대응되는 구간의 제1정보를 상기 공간MAD 비교부로 전달함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 4항에 있어서, 상기 공간노이즈 계산부는,

전달받은 적어도 2개의 제1정보들의 평균값을 계산하고, 상기 계산한 값을 노이즈 계산부로 전달함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 4항에 있어서, 상기 공간노이즈 계산부는,

전달받은 적어도 2개의 제1정보들 중 최저값과 최대값을 제외한 제1정보들의 평균값을 계산하고, 상기 계산한 값을 노이즈 계산부로 전달함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 2항에 있어서, 상기 시간노이즈 산출부는,

상기 제 2정보들을 산출하는 시간MAD 측정부;

상기 시간MAD 측정부로부터 전달받은 제2정보와 시간MAD 저장부로부터 전달받은 제2정보 중 작은 값을 갖는 제2정보를 상기 시간MAD 저장부로 전달하는 시간MAD 비교부;

상기 블록평균값 측정부로부터 전달받은 평균 휘도값에 대응되는 제2정보를 상기 시간MAD 비교부로 전달하며, 상기 픽쳐의 모든 블록에 대한 블록평균값들을 전달받으면 상기 시간MAD 비교부로부터 전달받은 제2정보들을 전달하는 상기 시간MAD 저장부;

상기 시간MAD 저장부로부터 전달받은 제2정보들를 이용하여 시간노이즈를 계산하는 시간노이즈 계산부;로 구성됨을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 7항에 있어서, 상기 시간MAD 저장부는,

전달 가능한 평균 휘도값들을 적어도 2개의 구간들로 구분하고, 상기 전달받은 평균 휘도값을 상기 구간들 중 하나의 구간에 대응함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 1항에 있어서, 상기 노이즈 계산부는,

상기 공간노이즈 계산부로부터 전달받은 공간노이즈와 상기 시간노이즈 계산부로부터 전달받은 시간노이즈 중 작은 값을 출력함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
제 1항에 있어서,

산출가능한 평균 휘도값들을 적어도 2개의 구간들로 구분하고, 상기 블록평균값 측정부로부터 전달받은 평균 휘도값에 대응되는 구간의 카운팅값을 증가시키는 구간 카운터를 포함함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정장치.
입력되는 영상신호의 픽쳐를 적어도 2개의 블록들로 분할하며, 상기 각 블록에 대한 휘도평균값을 순차적으로 산출하는 단계;

상기 산출된 휘도평균값과 상기 휘도평균값을 산출한 블록을 구성하고 있는 각 화소의 휘도값에 대한 차들을 합산한 제1정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제1정보들을 이용하여 공간노이즈를 계산하고,

상기 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값과 상기 픽쳐보다 지연된 픽쳐의 각 블록에 대한 휘도값에 대한 차인 제2정보를 산출하고, 상기 산출한 적어도 2개의 제2정보들을 이용하여 시간노이즈를 계산하는 단계; 및

상기 공간노이즈와 시간 노이즈를 이용하여 상기 영상에 대한 노이즈를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상신호의 노이즈 측정방법.
제 11항에 있어서, 상기 공간노이즈를 계산하는 단계는,

상기 각 블록에 대한 제 1정보를 산출하는 단계;

산출가능한 평균 휘도값들을 적어도 2개의 구간들로 구분하고, 상기 구간에 포함되는 평균 휘도값을 갖는 제1정보들 중 가장 작은 제1정보를 선택하고, 상기 선택된 각 구간에 대한 제1정보들을 전달하는 단계; 및

상기 전달받은 제1정보들를 이용하여 공간노이즈를 계산하는 단계;로 구성됨을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정방법.
제 12항에 있어서,

상기 산출가능한 평균 휘도값들을 적어도 2개의 구간들로 구분하고, 상기 구간에 포함되는 평균 휘도값이 전달되면, 상기 구간의 카운팅값을 증가시킴을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정방법.
제 13항에 있어서, 상기 공간노이즈를 계산하는 단계는,

전달받은 적어도 2개의 제1정보들의 평균값을 계산함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정방법.
제 13항에 있어서, 상기 공간노이즈를 계산하는 단계는,

전달받은 적어도 2개의 제1정보들 중 최저값과 최대값을 제외한 제1정보들의 평균값을 계산함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정방법.
제 12항에 있어서, 상기 시간노이즈를 계산하는 단계는,

상기 각 블록에 대한 제2정보를 산출하는 단계;

산출가능한 평균 휘도값들을 적어도 2개의 구간들로 구분하고, 상기 구간에 포함되는 평균 휘도값을 갖는 제2정보들 중 가장 작은 제2정보를 선택하고, 상기 선택된 각 구간에 대한 제2정보들을 전달하는 단계; 및

상기 전달받은 제2정보들를 이용하여 시간노이즈를 계산하는 단계;로 구성됨을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정방법.
제 11항에 있어서, 상기 전달받은 공간노이즈와 상기 전달받은 시간노이즈 중 작은 값을 출력함을 특징으로 하는 상기 영상신호의 노이즈 측정방법.