KR100782829B1

A method for processing i-blocks used with motion compensated temporal filtering

Abstract

A method, system, computer program product, and computer system for processing video frames are disclosed. Frames A and B of a pair of consecutive frames each contain blocks of pixels. Frame A precedes frame B in time. The connection state of each pixel of frame B is determined in relation to the pixels of frame A. The connected state is a connected state or an unconnected state. Each block in frame B is classified as either unconnected or single connected. Single connected blocks of frame B that satisfy the reclassification criteria are reclassified as unconnected. Each unconnected block of frame B is classified as a P-block or an I-block. The values of the pixels of each I-block of frame B are computed by spatial interpolation based on the available nearest neighbor pixels associated with each I-block. A residual error block of each I-block of frame B is generated.

KR100782829B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 20

Term

Term ended

Expired 9 December 2025, 0.8 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

41 claims: 4 independent, 37 dependent

  1. 1
    비디오 프레임들을 처리하는 방법에 있어서, 프레임들의 각 쌍은 프레임 A 및 프레임 B로 구성되고, 상기 프레임 A 및 B 각각은 픽셀들의 블록들을 구비하며, 상기 프레임 A는 시간상 상기 프레임 B 보다 선행하는, 한 쌍의 연속적인 비디오 프레임들을 제공하는 단계;상기 프레임 A의 픽셀들과 관련된 상기 프레임 B의 각 픽셀들의 연결된 상태 또는 비연결된 상태인 연결 상태를 결정하는 단계;상기 프레임 B의 각 블록을 비연결된 것 또는 단일 연결된 것 중 하나로 분류하는 단계;상기 분류 후에, 재분류 기준을 만족하는 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록들을 비연결된 것으로 재분류하는 단계;상기 재분류 후에, 상기 프레임 B의 각 비연결된 블록을 P-블록 또는 I-블록으로 카테고리를 나누는 단계;상기 카테고리를 나눈 후에, 각 I-블록과 관련된 이용가능한 최근접 이웃 픽셀들의 값들에 기초한 공간 보간에 의하여 상기 프레임 B의 각 I-블록의 픽셀들의 값들을 계산하는 단계;및 상기 계산 후에, 상기 프레임 B의 각 I-블록에 대한 레지듀얼 에러 블록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 2
    제 1항에 있어서, 저 시간 프레임 및 고 시간 프레임을 생성하기 위하여 상기 프레임 A 및 B 내의 픽셀들에 대한 움직임 보상 시간 필터링(Motion Compensated Temporal Filtering:MCTF)을 수행하는 단계;및 상기 프레임 B의 각 I-블록들에 대한 상기 레지듀얼 에러 블록을 상기 고 시간 프레임의 대응되는 블록에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 3
    제 2항에 있어서, 상기 삽입 후에 고 시간 프레임을 압축하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 4
    제 1항에 있어서, 상기 공간 보간은 선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 5
    제 1항에 있어서, 상기 공간 보간은 비선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 6
    제 1항에 있어서, 상기 공간 보간은 방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 7
    제 1항에 있어서, 상기 공간 보간은 비방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 8
    제 1항에 있어서, 상기 공간 보간은 하이브리드 공간 보간인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 9
    제 1항에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 적어도 픽셀들 중 분수 F는 비연결된 상태를 갖는 상기 프레임 B의 각 블록을 비연결된 것으로 분류하는 단계;및 픽셀들 중 상기 분수 F 미만은 비연결된 상태를 갖는 상기 프레임 B의 각 블록을 단일 연결된 것으로 분류하는 단계를 더 포함하고, 상기 분수 F는 0.30에서 1.00의 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 10
    제 1항에 있어서, 상기 재분류하는 단계는, 상기 프레임 B의 단일 연결된 각 블록에 대한 상기 프레임 A의 매칭된 블록을 결정하는 단계;상기 프레임 B의 단일 연결된 블록과 그 매칭되는 상기 프레임 A의 블록 사이의 제곱-평균 변위 프레임 차이(DFD)가 fV MIN 을 초과하면, 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록을 비연결된 것으로 재분류하는 단계를 더 포함하며, 상기 V MIN 은 V 1 및 V 2 의 최소값이고, 상기 V 1 및 V 2 각각은 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록의 픽셀 분산 및 상기 프레임 A의 매칭된 블록의 픽셀 분산이며, 상기 f는 0.40에서 1.00 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 11
    제 1항에 있어서, 상기 카테고리를 나누는 단계는, 최소 움직임 보상 에러(S MC -MIN )보다 작은 레지듀얼 보간 에러(S RES )를 갖는 상기 프레임 B의 비연결된 블록을 I-블록으로 카테고리를 나누는 단계;및 상기 최소 움직임 보상 에러(S MC -MIN )보다 작지 않은 레지듀얼 보간 에러(S RES )를 갖는 상기 프레임 B의 비연결된 블록을 P-블록으로 카테고리를 나누는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 12
    프레임들의 각 쌍은 프레임 A 및 프레임 B로 구성되고, 상기 프레임 A 및 B 각각은 픽셀들의 블록들을 구비하며, 상기 프레임 A는 시간상 상기 프레임 B 보다 선행하는, 한 쌍의 연속적인 비디오 프레임들을 처리하는 시스템에 있어서, 상기 프레임 A의 픽셀들과 관련된 상기 프레임 B의 각 픽셀들의 연결된 상태 또는 비연결된 상태인 연결 상태를 결정하는 수단;상기 프레임 B의 각 블록을 비연결된 것 또는 단일 연결된 것 중 하나로 분류하는 수단;재분류 기준을 만족하는 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록들을 비연결된 것으로 재분류하는 수단;상기 프레임 B의 각 비연결된 블록들을 P-블록 또는 I-블록으로 카테고리를 나누는 수단;각 I-블록과 관련된 이용가능한 최근접 이웃 픽셀들의 값들에 기초한 공간 보간에 의하여 상기 프레임 B의 각 I-블록의 픽셀들의 값들을 계산하는 수단;및 상기 프레임 B의 각 I-블록에 대한 레지듀얼 에러 블록을 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 시스템.
  13. 13
    제 12항에 있어서, 저 시간 프레임 및 고 시간 프레임을 생성하기 위하여 상기 프레임 A 및 B 내의 픽셀들에 대한 움직임 보상 시간 필터링(Motion Compensated Temporal Filtering:MCTF)을 수행하는 수단;및 상기 프레임 B의 각 I-블록들에 대한 상기 레지듀얼 에러 블록을 상기 고 시간 프레임의 대응되는 블록에 삽입하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 14
    제 12항에 있어서, 상기 프레임 B의 각 I-블록을 위한 삽입된 레지듀얼 에러 블록을 포함하는 상기 고 시간 프레임을 압축하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 15
    제 12항에 있어서, 상기 공간 보간은 선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 16
    제 12항에 있어서, 상기 공간 보간은 비선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 17
    제 12항에 있어서, 상기 공간 보간은 방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 18
    제 12항에 있어서, 상기 공간 보간은 비방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 19
    제 12항에 있어서, 상기 공간 보간은 하이브리드 공간 보간인 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 20
    프레임들의 각 쌍은 프레임 A 및 프레임 B로 구성되고, 상기 프레임 A 및 B 각각은 픽셀들의 블록들을 구비하며, 상기 프레임 A는 시간상 상기 프레임 B 보다 선행하는, 한 쌍의 연속적인 비디오 프레임들을 제공하는 단계;상기 프레임 A의 픽셀들과 관련된 상기 프레임 B의 각 픽셀들의 연결된 상태 또는 비연결된 상태인 연결 상태를 결정하는 단계;상기 프레임 B의 각 블록을 비연결된 것 또는 단일 연결된 것 중 하나로 분류하는 단계;상기 분류 후에, 재분류 기준을 만족하는 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록들을 비연결된 것으로 재분류하는 단계;상기 재분류 후에, 상기 프레임 B의 각 비연결된 블록들을 P-블록 또는 I-블록으로 카테고리를 나누는 단계;상기 카테고리를 나눈 후에, 각 I-블록과 관련된 이용가능한 최근접 이웃 픽셀들의 값들에 기초한 공간 보간에 의하여 상기 프레임 B의 각 I-블록의 픽셀들의 값들을 계산하는 단계;및 상기 계산 후에, 상기 프레임 B의 각 I-블록에 대한 레지듀얼 에러 블록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 프레임들을 처리하는 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  21. 21
    제 20항에 있어서, 상기 방법은, 저 시간 프레임 및 고 시간 프레임을 생성하기 위하여 상기 프레임 A 및 B 내의 픽셀들에 대한 움직임 보상 시간 필터링(Motion Compensated Temporal Filtering:MCTF)을 수행하는 단계;및 상기 프레임 B의 각 I-블록들에 대한 상기 레지듀얼 에러 블록을 상기 고 시간 프레임의 대응되는 블록에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  22. 22
    제 21항에 있어서, 상기 삽입 후에, 상기 고 시간 프레임을 압축하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  23. 23
    제 20항에 있어서, 상기 공간 보간은 선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  24. 24
    제 20항에 있어서, 상기 공간 보간은 비선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  25. 25
    제 20항에 있어서, 상기 공간 보간은 방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  26. 26
    제 20항에 있어서, 상기 공간 보간은 비방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  27. 27
    제 20항에 있어서, 상기 공간 보간은 하이브리드 공간 보간인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  28. 28
    제 20항에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 적어도 픽셀들 중 분수 F는 비연결된 상태를 갖는 상기 프레임 B의 각 블록을 비연결된 것으로 분류하는 단계;및 픽셀들 중 상기 분수 F 미만은 비연결된 상태를 갖는 상기 프레임 B의 각 블록을 단일 연결된 것으로 분류하는 단계를 더 포함하고, 상기 분수 F는 0.30에서 1.00의 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  29. 29
    제 20항에 있어서, 상기 재분류하는 단계는, 상기 프레임 B의 각 단일 연결된 블록에 대한 상기 프레임 A의 매칭된 블록을 결정하는 단계;및 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록과 그 매칭되는 상기 프레임 A의 블록 사이의 제곱-평균 변위 프레임 차이(DFD)가 fV MIN 을 초과하면, 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록을 비연결된 것으로 재분류하는 단계를 더 포함하며, 상기 V MIN 은 V 1 및 V 2 의 최소값이고, 상기 V 1 및 V 2 각각은 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록의 픽셀 분산 및 상기 프레임 A의 매칭된 블록의 픽셀 분산이며, 상기 f는 0.40에서 1.00 범위인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  30. 30
    제 20항에 있어서, 상기 카테고리를 나누는 단계는, 최소 움직임 보상 에러(S MC-MIN )보다 작은 레지듀얼 보간 에러(S RES )를 갖는 상기 프레임 B의 비연결된 블록을 I-블록으로 카테고리를 나누는 단계;및 상기 최소 움직임 보상 에러(S MC-MIN )보다 작지 않은 레지듀얼 보간 에러(S RES )를 갖는 상기 프레임 B의 비연결된 블록을 P-블록으로 카테고리를 나누는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  31. 31
    처리부, 상기 처리부에 연결된 컴퓨터로 읽을 수 있는 메모리 유니트를 구비하는 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 메모리 유니트는 상기 처리부에 의해서 실행될 때 비디오 프레임들을 처리하는 방법을 실행하는 지시들을 구비하고, 상기 방법은, 프레임들의 각 쌍은 프레임 A 및 프레임 B로 구성되고, 상기 프레임 A 및 B 각각은 픽셀들의 블록들을 구비하며, 상기 프레임 A는 시간상 상기 프레임 B 보다 선행하는, 한 쌍의 연속적인 비디오 프레임들을 제공하는 단계;상기 프레임 A의 픽셀들과 관련된 상기 프레임 B의 각 픽셀들의 연결된 상태 또는 비연결된 상태인 연결 상태를 결정하는 단계;상기 프레임 B의 각 블록을 비연결된 것 또는 단일 연결된 것 중 하나로 분류하는 단계;상기 분류 후에, 재분류 기준을 만족하는 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록들을 비연결된 것으로 재분류하는 단계;상기 재분류 후에, 상기 프레임 B의 각 비연결된 블록들을 P-블록 또는 I-블록으로 카테고리를 나누는 단계;상기 카테고리를 나눈 후에, 각 I-블록과 관련된 이용가능한 최근접 이웃 픽셀들의 값들에 기초한 공간 보간에 의하여 상기 프레임 B의 각 I-블록의 픽셀들의 값들을 계산하는 단계;및 상기 계산 후에, 상기 프레임 B의 각 I-블록에 대한 레지듀얼 에러 블록을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  32. 32
    제 31항에 있어서, 상기 방법은, 저 시간 프레임 및 고 시간 프레임을 생성하기 위하여 상기 프레임 A 및 B 내의 픽셀들에 대한 움직임 보상 시간 필터링(Motion Compensated Temporal Filtering:MCTF)을 수행하는 단계;및 상기 프레임 B의 각 I-블록들에 대한 상기 레지듀얼 에러 블록을 상기 고 시간 프레임의 대응되는 블록에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  33. 33
    제 32항에 있어서, 상기 방법은, 상기 고 시간 프레임을 압축하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  34. 34
    제 31항에 있어서, 상기 공간 보간은 선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  35. 35
    제 31항에 있어서, 상기 공간 보간은 비선형 공간 보간인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  36. 36
    제 31항에 있어서, 상기 공간 보간은 방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  37. 37
    제 31항에 있어서, 상기 공간 보간은 비방향 공간 보간인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  38. 38
    제 31항에 있어서, 상기 공간 보간은 하이브리드 공간 보간인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  39. 39
    제 31항에 있어서, 상기 분류하는 단계는, 적어도 픽셀들 중 분수 F는 비연결된 상태를 갖는 상기 프레임 B의 각 블록을 비연결된 것으로 분류하는 단계;및 픽셀들 중 상기 분수 F 미만은 비연결된 상태를 갖는 상기 프레임 B의 각 블록을 단일 연결된 것으로 분류하는 단계를 더 포함하고, 상기 분수 F는 0.30에서 1.00의 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  40. 40
    제 31항에 있어서, 상기 재분류하는 단계는, 상기 프레임 B의 각 단일 연결된 블록에 대한 상기 프레임 A의 매칭된 블록을 결정하는 단계;및 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록과 그 매칭되는 상기 프레임 A의 블록 사이의 제곱-평균 변위 프레임 차이(DFD)가 fV MIN 을 초과하면, 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록을 비연결된 것으로 재분류하는 단계를 더 포함하며, 상기 V MIN 은 V 1 및 V 2 의 최소값이고, 상기 V 1 및 V 2 각각은 상기 프레임 B의 단일 연결된 블록의 픽셀 분산 및 상기 프레임 A의 매칭된 블록의 픽셀 분산이며, 상기 f는 0.40에서 1.00 범위인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
  41. 41
    제 31항에 있어서, 상기 카테고리를 나누는 단계는, 최소 움직임 보상 에러(S MC -MIN )보다 작은 레지듀얼 보간 에러(S RES )를 갖는 상기 프레임 B의 비연결된 블록을 I-블록으로 카테고리를 나누는 단계;및 상기 최소 움직임 보상 에러(S MC -MIN )보다 작지 않은 레지듀얼 보간 에러(S RES )를 갖는 상기 프레임 B의 비연결된 블록을 P-블록으로 카테고리를 나누는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 시스템.
Independent claims41