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POCS를 이용한 프레임간 압축 영상의 블록화 현상 제거 방법
정시창,백준기 중앙대학교 정보통신연구소 1999 정보통신연구소논문집 Vol.1 No.1
본 논문에서는 동영상에서 프레임간 예측 방식을 이용하여 압축된 영상(P-프레임)의 블록화 현상을 모델화 하고, 그에 따른 블록화 현상 제거 방법을 제안한다. 동영상의 압축 과정은 전 영상에서 움직임 보상된 영상으로부터 차분 영상을 구하고, 그 차분 영상의 DCT 계수를 양자화 함으로써 압축되게 된다. DCT계수의 블록단위의 양자화 과정과 블록화 현상을 갖는 전 영상으로부터의 움직임 보상 과정에 의하여 P-프레임에는 블록 경계뿐만 아니라, 블록 내부에서도 불연속이 나타나게 된다. P-프레임 압축 영상이 블록화 현상을 갖지 않으려면, 차분 영상은 블록의 경계와 블록 내부에서 움직임 보상된 전 영상의 불연속과 반대방향의 불연속을 가져야 한다. 본 논문에서는 이러한 특징들을 이용하여 차분 영상에서의 철면 집합을 정의하고, POCS이론을 이용한 블록화 현상 제거 방법을 제안한다. In this paper, we propose a degradation model for blocking artifacts in inter-frame coded images and corresponding image restoration algorithm based on convex projection for reducing blocking artifacts. In contrast to still images, inter-frame coded images has two different kinds of blocking artifacts. The one arises on block boundary, which is caused by quantization of block discrete cosine transform (BDCT) coefficients. The other arises on block interior, which is caused by motion compensation from the previous blocky image. These properties are used to define convex sets. Namely, on both block boundary and interior, differential images must have discontinuity in opposite direction to the previous motion compensated image.
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웨이블릿 압축된 영상의 정칙화 기반 후처리에 관한 연구
정정훈,정시창,백준기,Jung, Jung-Hoon,Jung, Shi-Chang,Paik, JoonKi 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.11
본 논문에서는 웨이블릿 부호와 방식으로 압축된 영상을 정칙화된 영상복원 방법으로 후처리하는 알고리듬을 제안한다. 우선은 웨이블릿 기반 압축 시스템을 영상 열화 시스템(image degradation system)으로 적절히 모델화한다. 그리고 비선형 함수를 정칙화 과정의 제약조건으로 사용함으로써 고주파 성분 계수들의 손실 때문에 발생하는 링 현상(ringing artifact) 및 블록화 현상(blocking artifact)과 같은 열화들을 효과적으로 제거하는 방법을 제안한다. 또한, 실험 결과를 토대로 기존의 후처리 방법과 제안된 알고리듬의 성능을 비교한다. This paper proposes an algorithm that postprocesses wavelet-compressed images by using regularized iterative image restoration. First, an appropriate modeling the image degradation system for wavelet-compression system is needed. Then, the method which uses one of nonlinear functions as constraint in regularized iterative restoration is proposed in order to remove coding artifacts efficiently, such as ringing artifact and blocking artifact, resulted from loss of high frequency coefficients. Lastly, experimental results show superiority of proposed algorithm as compared with existing algorithm.
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POCS와 정규화를 기반으로한 프레임간 압축 영상의 후처리
金成鎭,鄭是昌,黃仁京,白俊基 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.5
In order to reduce blocking artifacts in inter-frame coded images, we propose a new image restoration algorithm, which directly processes differential images before reconstruction. We note that blocking artifact in inter-frame coded images is caused by both 8x8 DCT and 16x16 macroblock based motion compensation, while that of intra-coded images is caused by 8x8 DCT only. According to the observation, we propose a new degradation model for differential images and the corresponding restoration algorithm that utilizes additional constraints and convex sets for discontinuity inside blocks. The proposed restoration algorithm is a modified version of standard regularization that incorporates spatially adaptive lowpass filtering with consideration of edge directions by utilizing a part of DCT coefficients. Most of video coding standard adopt a hybrid structure of block-based motion compensation and block discrete cosine transform (BDCT). By this reason, blocking artifacts are occurred on both block boundary and block interior. For more complete removal of both kinds of blocking artifacts, the restored differential image must satisfy two constraints, such as, directional discontinuities on block boundary and block interior. Those constraints have been used for defining convex sets for restoring differential images. 본 논문에서는 프레임간 압축된 영상의 블록화 현상을 감소시키기 위해 재구성하기 전 차분 영상을 처리하는 새로운 복원 알고리듬을 제안한다. 프레임내 압축 영상의 블록화 현상은 오직 8×8 DCT에 의해서 일어나는 반면에, 프레임간 압축된 영상에서는 8×8 DCT뿐만 아니라 움직임 보상을 위해 사용한 16×16의 매크로 블록에 의해서 발생된다. 이러한 이유로 본 논문에서는 차분 영상에 대한 새로운 열화모델을 제시하고, 블록 경계와 내부의 불연속에 대한 POCS를 이용한 복원 알고리듬을 제시한다. 제안된 알고리듬은 DCT계수의 일부를 이용해 블록 경계의 방향을 고려하는 공간 적응적 저대역 통과 필터를 포함하는 표준 정규화의 변환된 형태이다. 일반적인 비디오 압축 표준은 블록을 기준으로 하는 움직임 보상과 블록 이산 여현 변환(BDCT)을 이용한 혼성(hybrid) 구조를 채택하고 있다. 이러한 이유에서 블록화 현상은 블록 경계와 블록 내부에서 일어난다. 두 종류의 블록화 현상을 좀 더 완벽히 제거하기 위해서 복원된 차분 영상은 블록 경계와 블록 내부에서의 방향성 불연속과 같은 제약조건을 만족시켜야만 한다. 그러한 제약조건은 차분 영상을 복구하기 위한 convex set을 정의하는데 이용한다.
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POCS와 정규화를 기반으로한 프레임간 압출 영사의 후처리
김성진,정시창,황인경,백준기,Kim, Seong-Jin,Jeong, Si-Chang,Hwang, In-Gyeong,Baek, Jun-Gi 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.3
본 논문에서는 프레임간 압축된 영상의 블록화 현상을 감소시키기 위해 재구성하기 전 차분 영상을 처리하는 새로운 복원 알고리듬을 제안한다. 프레임내 압축 영상의 블록화 현상은 오직 8×8 DCT에 의해서 일어나는 반면에, 프레임간 압축된 영상에서는 8×8 DCT뿐만 아니라 움직임 보상을 위해 사용한 16×16의 매크로 블록에 의해서 발생된다. 이러한 이유로 본 논문에서는 차분 영상에 대한 새로운 열화모델을 제시하고, 블록 경계와 내부의 불연속에 대한 POCS를 이용한 복원 알고리듬을 제시한다. 제안된 알고리듬은 DCT계수의 일부를 이용해 블록 경계의 방향을 고려하는 공간 적응적 저대역 통과 필터를 포함하는 표준 정규화의 변환된 형태이다. 일반적인 비디오 압축 표준은 블록을 기준으로 하는 움직임 보상과 블록 이산여현 변환(BDCT)을 이용한 혼성(hybrid) 구조를 채택하고 있다. 이러한 이유에서 블록화 현상은 블록 경계와 블록 내부에서 일어난다. 두 종류의 블록화 현상을 좀 더 완벽히 제거하기 위해서 복원된 차분 영상은 블록 경계와 블록 내부에서의 방향성 불연속과 같은 제약조건을 만족시켜야만 한다. 그러한 제약조건은 차분 영상을 복구하기 위한 convex set을 정의하는데 이용한다. In order to reduce blocking artifacts in inter-frame coded images, we propose a new image restoration algorithm, which directly processes differential images before reconstruction. We note that blocking artifact in inter-frame coded images is caused by both 8$\times$8 DCT and 16$\times$16 macroblock based motion compensation, while that of intra-coded images is caused by 8$\times$8 DCT only. According to the observation, we Propose a new degradation model for differential images and the corresponding restoration algorithm that utilizes additional constraints and convex sets for discontinuity inside blocks. The proposed restoration algorithm is a modified version of standard regularization that incorporate!; spatially adaptive lowpass filtering with consideration of edge directions by utilizing a part of DCT coefficients. Most of video coding standard adopt a hybrid structure of block-based motion compensation and block discrete cosine transform (BDCT). By this reason, blocking artifacts are occurred on both block boundary and block interior For more complete removal of both kinds of blocking artifacts, the restored differential image must satisfy two constraints, such as, directional discontinuities on block boundary and block interior Those constraints have been used for defining convex sets for restoring differential images.
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