Abstract
This paper introduces the concept of warped discrete cosine transform (WDCT) and an image compression algorithm based on the WDCT. The proposed WDCT is a cascade connection of a conventional DCT and all-pass filters whose parameters can be adjusted to provide frequency warping. In the proposed image compression scheme, the frequency response of the all-pass filter is controlled by a set of parameters with each parameter for a specified frequency range. For each image block, the best parameter is chosen from the set and is sent to the decoder as a side information along with the result of corresponding WDCT computation. For actual implementation, the combination of the all-pass IIR filters and the DCT can be viewed as a cascade of a warping matrix and the DCT matrix, or as a filter bank which is obtained by warping the frequency response of the DCT filter bank. Hence, the WDCT can be implemented by a single matrix computation like the DCT. The WDCT based compression, outperforms the DCT based compression, for high bit rate applications and for images with high frequency components.
본 논문에서는 WDCT(Warped Discrete Cosine Transform)의 개념에 대해서 소개하고 이의 응용분야로서 WDCT를 이용한 영상 압축 알고리듬을 제시한다. WDCT는 기존의 일반적인 DCT와 주파수 특성이 하나의 파라미터로 조절되는 IIR(infinte impulse response) 전대역 통과 필터(all-pass filter)를 직렬로 연결한 변환이다. 제시된 영상 압축 알고리듬에서는 필터의파라미터가 미리 정의된 범위 내에서 조절되도록 한다. 각 영상의 블록에 대해서 주어진 범위 내에서 가장 좋은 파라미터가 선정되면 이를 이용한 WDCT의 결과와 이 파라미터를 디코더로 전송한다. 본 논문에서는 IIR 전대역 통과 필터링 과정을 하나의 행렬로 대체하거나 DCT를 필터뱅크로 보아 IIR 필터와 DCT의 결합을 일반적인 DCT와 마찬가지로 하나의 행렬로 표현하였다. 따라서 주어진 파라미터에 따라 각각 다른 새로운 WDCT 행렬을 정의할 수 있으므로 WDCT의 결과는 행렬과 벡터의 곱으로 얻어진다. WDCT를 이용한 영상 압축의 결과는 높은 비트율과 고주파 성분이 많은 영상에 대하여 DCT의 성능보다 우수함을 알 수 있었다.