정보처리학회논문지B (The KIPS Transactions:PartB)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
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대역별 공간 부호화를 이용한 웨이블릿 기반 동영상 부호화

Wavelet based video coding with spatial band coding

  • 발행 : 2002.06.01
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초록

DCT(Discrete Cosine Transform) 기반 동영상 압축 기법은 블록화 현상과 해상도 변화 시 픽셀의 손상이 생기는 단점이 있다. DWT(Discrete Wavelet Transform)을 기반한 기법은 이러한 문제점을 극복할 수 있다. Wavelet을 기반한 동영상 부호화 기법 중 하나인 SAMCoW(Scalable Adaptive Motion Compensation Wavelet)에서 화면내 부호화와 움직임 보상된 오차 영상은 EZW(Embedded Zerotree Wavelet) 부호화 방식으로 부호화한다. 그러나 움직임 보상된 오차 영상의 wavelet 변환 계수의 특성은 정지 영상의 wavelet 변환 계수의 특성과는 다르다. 신호의 에너지는 대부분의 정지 영상의 경우와는 달리 저주파 대역에 집중되지 않고 오히려 모든 주파수 대역에 고르게 분포한다. 본 논문에서는 이러한 특성을 이용한 새로운 동영상 부호화 방식을 제안하였다. EZW 부호화 대신 고주파 성분이 많이 포함된 영상의 부호화에 효율적이며 계수사이의 대역별 상관관계에 의존하지 않는 공간 부호화를 화면내 부호화와 화면간 부호화에 적용하였다. 공간 부호화는 EZW와는 달리 wavelet 분해를 통해 얻어진 각 대역을 대역간의 상관 관계를 이용하지 않으면서 각 대역내의 중요 계수의 존재 여부와 위치를 점진적으로 부호화하는 기법이다. Wavelet 기반 동영상 부호화에 EZW 부호화 대신 공간 부호화를 적용하였을 때 우수한 성능을 나타내었다.

Video compression based on DCT (Discrete Cosine Transform) has weakpoints of blocking artifacts and pixel loss when the resolution is changed. DWT (Discrete Wavelet Transform) based method can overcome such problems. In SAMCoW (Scalable Adaptive Motion Compensation Wavelet), one of wavelet based video coding algorithm, both intra frames and motion compensated error frames are encoded using EZW(Embedded Zerotree Wavelet) algorithm. However the property of wavelets transform coefficients of motion compensated error frames are different from that of still images. Signal energy is not highly concentrated in the lower bands which is true for most still image cases. Signal energy is rather evenly distributed over all frequency bands. This paper suggests a new video coding algorithm utilizing these properties. Spatial band coding which is known to be very effective for encoding images with relative1y high frequency components and not utilizing the interband coefficients correlation is applied instead of EZW to encode both intra and inter frames. In spatial band coding, the position and value of significant wavelet coefficients in each band are progressively transmitted. Unlike EZW, inter band coefficients correlations are not utilized in spatial band coding. It has been shown that spatial band coding gives better performance than EZW when applied to wavelet based video compression.

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참고문헌

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