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원본 영상이 복수의 단위 블록으로 분할되고 각각의 단위 블록에 이산 코사인 변환 및 양자화 변환이 수행되어 생성된 복수의 DCT 블록을 순차적으로 입력받는 압축 영상 입력부;
상기 순차적으로 입력된 DCT 블록 각각을 사전에 설정된 변환 매트릭스에 의해 분해하여 상기 DCT 블록을 구성하는 변환 계수들의 주파수 분포와 동일한 주파수 분포를 가지는 복수의 서브 블록을 생성하는 블록 분해부;
상기 서브 블록을 구성하는 변환 계수들 중에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 값을 비선형 함수인 제1변환함수에 의해 변형하여 상기 원본 영상의 어두운 영역 및 밝은 영역에서의 밝기 정보를 개선하는 밝기 정보 개선부;
상기 서브 블록을 구성하는 변환 계수들 중에서 AC 성분에 해당하는 변환 계수의 값을 비선형 함수인 제2변환함수에 의해 변형하여 상기 원본 영상에 포함된 디테일 정보를 개선하는 디테일 정보 개선부; 및
상기 DCT 블록으로부터 생성된 모든 서브 블록에 대하여 상기 변환 계수들의 값이 변형되면 변형된 변환 계수들로 이루어진 서브 블록들에 대해 상기 변환 매트릭스의 역 매트릭스를 적용하여 변형 DCT 블록으로 재구성하는 블록 재구성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치
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제 1항에 있어서,
상기 블록 분해부는 하기 수학식 A에 의해 상기 DCT 블록으로부터 네 개의 서브 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치:
[수학식 A]
여기서, 는 복수의 DCT 블록 중에서 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록, 는 ω번째 DCT 블록, 그리고 A(2,4)는 상기 변환 매트릭스이다
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 밝기 정보 개선부는 하기 수학식 B로 정의되는 상기 제1변환함수에 의해 상기 서브 블록에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형된 값인 을 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치:
[수학식 B]
여기서, Q[·]는 양자화 변환 함수, Imax는 상기 원본 영상을 구성하는 화소들의 밝기값 중에서 최대값, 은 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록의 DC 성분에 해당하는 변환 계수, 은 양자화된 DCT 변환 계수에 대해 적용되는 양자화 매개변수, 그리고 γ는 밝기 정보의 개선 정도를 조절하기 위해 사전에 설정된 조절값이다
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제 3항에 있어서,
상기 조절값은 상기 서브 블록마다 고유하게 적용되도록 상기 서브 블록에 포함된 고주파 성분의 양에 따라 상기 조절값이 변형되어 결정되는 개선값으로 수정되는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치
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제 3항에 있어서,
상기 밝기 정보 개선부는 동일한 DCT 블록으로부터 생성된 서브 블록들 각각에 대하여 상기 각각의 서브 블록에 포함된 고주파 성분의 양을 기초로 하는 개선값을 산출하고, 상기 각각의 서브 블록 및 상기 서브 블록에 이웃하는 복수의 이웃 서브 블록에 대해 결정된 개선값들의 평균인 평균 개선값을 상기 조절값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 디테일 정보 개선부는 하기 수학식 C로 정의되는 상기 제2변환함수에 의해 상기 서브 블록에서 AC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형된 값인 를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치:
[수학식 C]
는 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 (u,v)의 위치에 해당하는 변환 계수의 값, 는 상기 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형 정도를 기초로 결정되는 개선 인자의 값, 그리고 는 상기 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 u+v의 값이 모두 동일한 변환 계수들로 이루어진 n(=u+v)번째 주파수 밴드에 대한 에너지 비이다
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제 6항에 있어서,
상기 개선 인자의 값은 하기 수학식 D에 의해 결정되고, 상기 에너지 비는 하기 수학식 E에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치:
[수학식 D]
여기서, 은 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형된 값, 은 상기 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록의 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 값, 그리고 δ는 0
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8
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 서브 블록을 구성하는 변환 계수들의 변형된 값이 사전에 설정된 최소값보다 작으면 상기 변형된 값을 상기 최소값으로 교체하고, 상기 변형된 값이 사전에 설정된 최대값보다 크면 상기 변형된 값을 상기 최대값으로 교체하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 변형 DCT 블록을 구성하는 변형된 변환 계수들 중에서 상기 DCT 블록에서 0의 값을 가지는 변환 계수의 위치에 대응하는 변환 계수의 값을 0으로 교체하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 장치
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10
(a) 원본 영상이 복수의 단위 블록으로 분할되고 각각의 단위 블록에 이산 코사인 변환 및 양자화 변환이 수행되어 생성된 복수의 DCT 블록을 순차적으로 입력받는 단계;
(b) 상기 순차적으로 입력된 DCT 블록 각각을 사전에 설정된 변환 매트릭스에 의해 분해하여 상기 DCT 블록을 구성하는 변환 계수들의 주파수 분포와 동일한 주파수 분포를 가지는 복수의 서브 블록을 생성하는 단계;
(c) 상기 서브 블록을 구성하는 변환 계수들 중에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 값을 비선형 함수인 제1변환함수에 의해 변형하여 상기 원본 영상의 어두운 영역 및 밝은 영역에서의 밝기 정보를 개선하는 단계;
(d) 상기 서브 블록을 구성하는 변환 계수들 중에서 AC 성분에 해당하는 변환 계수의 값을 비선형 함수인 제2변환함수에 의해 변형하여 상기 원본 영상에 포함된 디테일 정보를 개선하는 단계; 및
(e) 상기 DCT 블록으로부터 생성된 모든 서브 블록에 대하여 상기 변환 계수들의 값이 변형되면 변형된 변환 계수들로 이루어진 서브 블록들에 대해 상기 변환 매트릭스의 역 매트릭스를 적용하여 변형 DCT 블록으로 재구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법
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제 10항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 하기 수학식 A에 의해 상기 DCT 블록으로부터 네 개의 서브 블록을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법:
[수학식 A]
여기서, 는 복수의 DCT 블록 중에서 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록, 는 ω번째 DCT 블록, 그리고 A(2,4)는 상기 변환 매트릭스이다
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제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 하기 수학식 B로 정의되는 상기 제1변환함수에 의해 상기 서브 블록에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형된 값인 을 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법:
[수학식 B]
여기서, Q[·]는 양자화 변환 함수, Imax는 상기 원본 영상을 구성하는 화소들의 밝기값 중에서 최대값, 은 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록의 DC 성분에 해당하는 변환 계수, 은 양자화된 DCT 변환 계수에 대해 적용되는 양자화 매개변수, 그리고 γ는 밝기 정보의 개선 정도를 조절하기 위해 사전에 설정된 조절값이다
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제 12항에 있어서,
상기 조절값은 상기 서브 블록마다 고유하게 적용되도록 상기 서브 블록에 포함된 고주파 성분의 양에 따라 상기 조절값이 변형되어 결정되는 개선값으로 수정되는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법
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제 12항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 동일한 DCT 블록으로부터 생성된 서브 블록들 각각에 대하여 상기 각각의 서브 블록에 포함된 고주파 성분의 양을 기초로 하는 개선값을 산출하고, 상기 각각의 서브 블록 및 상기 서브 블록에 이웃하는 복수의 이웃 서브 블록에 대해 결정된 개선값들의 평균인 평균 개선값을 상기 조절값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법
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제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 (d) 단계에서, 하기 수학식 C로 정의되는 상기 제2변환함수에 의해 상기 서브 블록에서 AC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형된 값인 를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법:
[수학식 C]
는 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 (u,v)의 위치에 해당하는 변환 계수의 값, 는 상기 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형 정도를 기초로 결정되는 개선 인자의 값, 그리고 는 상기 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 u+v의 값이 모두 동일한 변환 계수들로 이루어진 n(=u+v)번째 주파수 밴드에 대한 에너지 비이다
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제 15항에 있어서,
상기 개선 인자의 값은 하기 수학식 D에 의해 결정되고, 상기 에너지 비는 하기 수학식 E에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법:
[수학식 D]
여기서, 은 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록에서 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 변형된 값, 은 상기 ω번째 DCT 블록으로부터 생성된 pq번째 서브 블록의 DC 성분에 해당하는 변환 계수의 값, 그리고 δ는 0
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제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 서브 블록을 구성하는 변환 계수들의 변형된 값이 사전에 설정된 최소값보다 작으면 상기 변형된 값을 상기 최소값으로 교체하고, 상기 변형된 값이 사전에 설정된 최대값보다 크면 상기 변형된 값을 상기 최대값으로 교체하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법
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제 10항 또는 제 11항에 있어서,
상기 변형 DCT 블록을 구성하는 변형된 변환 계수들 중에서 상기 DCT 블록에서 0의 값을 가지는 변환 계수의 위치에 대응하는 변환 계수의 값을 0으로 교체하는 것을 특징으로 하는 영상 복원 방법
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제 10항 또는 제 11항에 기재된 영상 복원 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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