압축영상의 화질향상을 위한 블록킹 현상 제거에 관한 연구 = Blocking artifacts reduction for improving visual quality of highly compressed images

국문 초록 (Abstract)

블록 변환 부호화는 가장 널리 사용되고 있는 영상 압축의 한 방법이다. 한 예로 이산 여현 부호화는 MPEG-1, MPEG-2, JPEG, H.261과 같은 국제 표준에서 널리 사용되고 있다. 이러한 블록 단위의 변환 부호화에서, 특히 압축률이 높은 응용 분양에서는 그 변환 계수들의 양자화 에러가 커져 블록의 경계면을 따라 소위 블로킹 현상이 발생하여 화질 열화의 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 고능률 변환 부호화 영상 압축에 있어서의 새로운 블록킹 현상 제거 기법을 제안한다. 블록킹 현상을 제거하기 위해, 수신측에서 복원된 영상에 블록단위로 적절한 보상항을 더하여 경계면의 불연속성을 감소시키고자 한다. 이때의 보상항은 경계면에서 직교인 28개의 기저영상의 선형 결합으로 이루어지는데, 이 28개의 경계 직교 기저 영상들을 구하기 위해, 블록 경계면 화소값들이 각각 선형 독립인 28개의 DCT 커널 함수들에 Gram-Schmidt 방법을 적용한다. 또한 제안된 방법을 적용할 때 윤곽선이 흐려지는 것을 방지하기 위해 블록 불연속 임계치를 정의하여 적응적으로 제안된 방식을 적용한다. 또, 압축률의 변화에 따른 블록킹 현상의 효과적 제거를 위해 필요한 기저 영상의 개수를 고찰한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Block-transform coding is one of the most popular approaches for image compression. For example, DCT is widely used in the internaltional standards standards such as MPEG-1, MPEG-2, JPEG, and H.261. In the block-based transform coding, blocking artifacts may appear along block boundaries, and they can cause severe image degradation eqpecially when the transform coefficients are coarsely quantized. In this paper, we propose a new method for blocking artifacts reduction in transform-coded images. For blocking artifacts reduction, we add a correction term, on a block basis, composed of a linear combination of 28 basis images that are orthonormal on block boundaries. We select 28 DCT kernel functions of which boundary values are linearly independent, and Gram-Schmidt process is applied to the boundary values in order to obtain 28 boundary-orthonormal basis images. A threshold of bolock discontinuity is introduced for improvement of visual quality by reducing image blurring. We also investigate the number of basis images needed for efficient blocking artifacts reduction when the compression ratio changes.