Abstract
Based on regularization principles, we propose a new dequantization scheme on DCT-based transform coding for reducing of blocking artifacts and minimizing the quantization error. The conventional image dequantization is simply to multiply the received quantized DCT coefficients by the quantization matrix. Therefore, for each DCT coefficients, we premise that the quantization noise is as large as half quantizer step size (in DCT domain). Our approach is based on basic constraint that quantization error is bounded to ${\pm}$(quantizer spacing/2) and at least there are not high frequency components corresponding to discontinuities across block boundaries of the images. Through regularization, our proposed dequantization scheme, sharply reduces blocking artifacts in decoded images. Our proposed algorithm guarantees that the dequantization process will map the quantized DCT coefficients will be evaluated against the standard JPEG, MPEG-1 and H.263 (with Annex J deblocking filter) decoding process. The experimental results will show visual improvements as well as numerical improvements in terms of the peak-signal-to-noise ratio (PSNR) and the blockiness measure (BM) to be defined.
이 논문에서 우리는 블록화 현상과 DCT 계수의 양자화 에러를 최소화 하면서 영상을 복호하는 새로운 기술을 제안한다. 영상의 복호화 과정에서 영상의 DCT 계수는 양자화 된 DCT 계수와 양자화 행렬의 곱으로 구해지게 되고, 양자화 간격의 절반 크기의 에러가 유도 될 수 있다. 이때 역 양자화 과정에서 원 영상의 DCT 계수는 알 수 없으며, 만약 DCT 계수를 양자화 간격 절반 크기 내로 대응 시킨다면 무한개의 해답이 존재하게 된다. 이 논문에서 우리는 하나의 해답을 구하기 위한 단서로, 양자화 에러는 양자화 간격의 절반 크기 내로 제한되어 있으며, 적어도 블록 경계면에서의 불연속성으로 나타나는 고주파 성분은 원 영상에 존재하지 않는다는 사실을 이용하게 된다. 이 두 가지 조건으로 우리는 역 양자화기의 정규화 과정을 거치게 된다. 정규화 된 역 양자화기는 역 양자화 과정에서 얻어지는 DCT 계수를 항상 양자화 에러, 즉 양자화 간격의 절반 크기 범위 내로 대응 시키게 된다. 논문에서 제안된 기술은 JPEG, MPEG-1, H.263+의 영상 압축 표준과 비교하였으며, 비교과정은 시각적인 효과로 기존의 일반적인 방법으로 영상을 복호할 때보다 블록화 현상이 감소한다는 것을 보여주게 되고 또한 원 영상과의 Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), Blockiness Measure (BM)에 대한 수치적인 비교 결과를 보여주게 된다.