고화질 비디오 압축을 위한 고성능 필름 그레인 노이즈 제거 필터 = Enhanced Film-Grain-Noise Removal Filter for High Fidelity Video Coding

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 극장용 필름 영화를 디지털화 하여 저장하는 기술인 고화질 비디오 압축 분야에 사용될 수 있는 진보된필름 그레인 노이즈 제거 기술을 제안하고자 한다. 일반적으로 노이즈라고 하면 제거 대상인데 고화질 비디오 압축 분야에서 필름 그레인 노이즈는 고화질 비디오의 자연스러움을 담보해 주는 중요한 요소로 절대로 제거 되어서는 안되는노이즈에 속한다. 그러나 여타 노이즈와 마찬가지로 이 필름 그레인 노이즈도 역시 전형적인 비디오 압축에 있어서 큰짐이 되는데 고주파 영역에서 상대적으로 큰 에너지 레벨을 가지고 있기 때문이다. 결국 필름 그레인 노이즈를 잘 보존하면서 동시에 압축 성능을 극대화 하기 위해서는 압축 단계에서 상기 노이즈를 제거한 후 압축을 수행하고 복원 단계에서 복원 후에 이 필름 그레인 노이즈를 다시 합성해 주는 것이 필요하다. 한편 원영상으로부터 필름 그레인 노이즈를 얼마나 잘 분리해 내느냐가 압축 효율 및 자연스러움 정도에 큰 영향을 끼치게 되는데 이를 잘 수행하기 위한 진보된필름 그레인 노이즈 제거 기술, 시간적 크로스 컬러 필터 처리 방식을 제안하고자 한다. 이 필름 그레인 노이즈 제거 기술은 기존 방식과는 달리 시간적 상관 관계 및 R, G, B 컬러 평면 간의 상관 관계를 동시에 이용하여 성능을 개선하였는데 특히 핵심 기술인 컬러 간 예측을 이용한 컬러 영상 노이즈 제거 기술은 필름 그레인 노이즈가 집중되어 있는 B 컬러 평면에서 우수한 성능을 보여주었고 빠른 움직임으로 인해 종래의 시간적 상관 관계를 이용한 필터가 제거하지 못하는 노이즈 제거에 탁월한 효과를 보여 주었다. 또한 노이즈가 제거된 비디오에서의 압축 이득이 이전의 기술보다 더 우수하면서도 동시에 재 구성된 비디오 화질이 원영상처럼 자연스러움을 더욱 잘 보존 할 수 있음을 확인할 수 있었다.

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