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POCS 기반의 블록화 현상 제거를 위한 적응적 후처리 기법
A Spatially Adaptive Post-processing Filter to Remove Blocking Artifacts based on POCS 원문보기

한국방송공학회 2010년도 추계학술대회, 2010 Nov. 13, 2010년, pp.192 - 195  

정재현 (숭실대학교) ,  김명진 (숭실대학교) ,  홍민철 (숭실대학교)

초록
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영상 정보의 정확성을 필요로 하는 다양한 서비스 및 여러 학문 분야의 적용성으로 인해 물리적인 한계성을 극복할 수 있는 고해상도 영상처리 기법의 요구가 대두되고 있다 뿐만 아니라, 인터넷 상의 디지털 콘텐츠 중의 하나인 동영상 UCC의 제작환경이 보편화됨으로써 비전문적인 제작으로 인한 다양한 형태의 해상도 저하 및 영상의 왜곡 현상이 발생하여 고품질의 영상을 추구하는 사용자들의 요구를 충족시키지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 압축 동영상의 개선 된 영상 정보를 획득하기 위한 연구가 이루어지고 있지만 다음과 같은 문제점이 있다. 기존의 방법은 일반적으로 저역 통과 필터 기법과 정규화 영상 복원 방식으로 구분되어 연구되고 있으며, 저역 통과 기법은 계산량 측면에서 장점이 있으나, 영상과 양자화 정도에 따라 적응적이지 못한 단점이 있다. 또한 정규화 복원 방식은 압축 영상의 시각적으로 불편한 현상의 완화 정도를 결정하는 정규화 매개변수를 일괄적으로 모든 화소에 적용해, 화소의 위치에 대한 적응도가 낮고 정규화 매개 변수 선택 시 원 영상에 대한 정보를 알고 있다는 가정을 사용했으므로 실제 사용이 불가능하며, 영상들 사이의 불균일로 인해 적응적으로 처리하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복할 수 있도록 압축 정보 활용을 통한 POCS 방식을 사용한 coding artifact 제거 방식에 대해 기술한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 압축 영상에 존재하는 블록화 현상 제거를 위한 후처리 기법을 제안하였다. 투영 기법의 투영 집합을 정의하기 위해 국부 화소간의 상관관계가 높다는 특성을 이용하였으며, 화소간의 상관관계를 나타내기 위한 국부 활동성 정보로써 블록 경계 주변 화소들 간의 차이값을 활용하였다.
  • 블록화 현상은 영상을 블록 단위의 독립적인 처리로 인한 블록간의 상관관계가 배제되고 양자화 과정에 의한 저주파 성분의 정보 손실로 인해 발생한다. 본 연구에서는 블록 내부와 블록 경계에서의 각각의 인접 화소들간의 차이값과 양자화 스텝 크기를 이용하여 POCS를 정의 하였으며, 이를 이용하여 블록킹 현상을 제거하는 방안에 대해 연구한다.
  • 본 연구에서는 연산량 문제를 해결하고, 압축 동영상의 블록화 및 링 현상을 동시에 제거 하여 동영상의 화질 개선과 이를 통한 디지털 콘텐츠 상에서 현실적으로 문제화되는 내용을 인간 시각 시스템의 특성을 반영하여 효율적으로 개선시킬 수 있도록 압축 정보와 영상의 국부 정보를 이용한 POCS 방식을 이용한 양자화 노이즈 제거 기법을 연구하였다
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
영상 부호화 방식으로 대표적인 것은? 일반적인 디지털 정지 영상 및 동영상 정보는 정보량이 방대한 이유로 이들을 활용한 응용이 국한되었고, 이에 따라 영상 정보량을 줄이기 위해 다양한 부호화 방식 연구가 진행되어 왔다 대표적인 영상 부호화 방식은 ISO/IEC가 발표한 MPEG 계열의 부호화 방식과 ITU-T에 의해 개발된 H26x 계열의 부호화 방식이 있다 H264, MPEG4, JPEG과 같은 영상 부호화 방식의 개발로 통신 및 저장 대역폭 제한이 완화되었고, 이로 인해 영상 기반의 다양한 멀티미디어 서비스가 가능해졌다 이와 같은 대부분의 영상 부호화 방식들은 에너지 압축률(energy compaction)이 높으며, Karhune-Loeve 변환 및 Fourier 변환과 비교해 추가 정보를 요구하지 않는 블록기반의 이산여현변환(Blok-based Discrete Cosine Transform)을 사용한다[1] 그러나 이와 같은 BDCT의 장점에도 불구하고, BDCT를 채택한 대부분의 부호화 방식들은 블록화 현상(blocking artifacts) 및 링 현상(ringing artifacts)과 같은 화질을 저해시키는 요소들을 발생시킨다
블록화 현상을 제거하기 위한 접근 방식은 어떻게 나눌 수 있는가? 블록화 현상을 제거하기 위한 접근 방식으로 처리하는 위치에 따라 크게 부화기내 처리 기법(loop filter)[3]과 후처리 기법(post-processing)[4,5]으로 나눌 수 있다 loop filter는 부호화기와 복호화기 내부에 쌍으로 존재하는 형태로써 주어진 특정 부호화 방식에 고정된 방식이다 반면 후처리 기법은 복호화기에서만 복원된 영상을 처리해주는 형태로써 여타 영상 부호화 방식의 분석 및 수정 없이 손쉽게 적용할 수 있는 큰 장점을 갖고 있다[1,2]
post-processing의 장점은? 블록화 현상을 제거하기 위한 접근 방식으로 처리하는 위치에 따라 크게 부화기내 처리 기법(loop filter)[3]과 후처리 기법(post-processing)[4,5]으로 나눌 수 있다 loop filter는 부호화기와 복호화기 내부에 쌍으로 존재하는 형태로써 주어진 특정 부호화 방식에 고정된 방식이다 반면 후처리 기법은 복호화기에서만 복원된 영상을 처리해주는 형태로써 여타 영상 부호화 방식의 분석 및 수정 없이 손쉽게 적용할 수 있는 큰 장점을 갖고 있다[1,2]
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