대한전자공학회논문지SP (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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효율적인 스테레오 영상 압축을 위한 밝기차 보상

Intensity Compensation for Efficient Stereo Image Compression

  • 발행 : 2005.03.01
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초록

사람이 두 눈을 통하여 3차원 공간을 지각하는 것과 같이 두 대의 카메라로부터 얻어진 스테레오 영상을 이용하여 3차원 정보를 얻을 수 있다. 스테레오 영상은 많은 데이터량을 가지기 때문에 최근 수년간 디지털 비디오 압축 기술의 발전과 함께 스테레오 영상을 효율적으로 압축하기 위한 기술이 개발되고 있다. 스테레오 영상을 압축하고 3차원 정보를 추출하는데 이용되는 양안차 추정은 일반적으로 두 스테레오 영상의 화소 간의 밝기 차이를 이용한다. 하지만 두 카메라의 초점거리, 방향, 상대적 위치, 조리개에 의해 입사되는 빛의 양 등의 미세한 차이에도 스테레오 영상 간의 밝기차가 발생한다. 밝기차가 있는 스테레오 영상은 부정확한 양안차 벡터와 이에 따른 낮은 압축 효율과 같은 문제점을 발생시킬 수 있다. 따라서 이런 스테레오 영상 간의 밝기차를 사전에 보상한 후 압축함으로써 압축의 효율을 높이고, 또한 재생 시 두 눈을 통하여 들어오는 서로 다른 시각 정보로 인한 눈과 두뇌의 피로를 덜어 줄 수 있다. 본 논문에서는 간단하면서도 효율적인 전처리 방법으로 전역 밝기 보상과 국부지역 밝기 보상 및 계층적 밝기 보상을 제안한다 실험결과는 제안된 보상 방법이 효율적으로 스테레오 영상을 압축하는 것을 보여준다.

As we perceive the world as 3-dimensional through our two eyes, we can extract 3-dimensional information from stereo images obtained from two or more cameras. Since stereo images have a large amount of data, with recent advances in digital video coding technology, efficient compression algorithms have been developed for stereo images. In order to compress stereo images and to obtain 3-D information such as depth, we find disparity vectors by using disparity estimation algorithm generally utilizing pixel differences between stereo pairs. However, it is not unusual to have stereo images having different intensity values for several reasons, such as incorrect control of the iris of each camera, disagreement of the foci of two cameras, orientation, position, and different characteristics of CCD (charge-coupled device) cameras, and so on. The intensity differences of stereo pairs often cause undesirable problems such as incorrect disparity vectors and consequent low coding efficiency. By compensating intensity differences between left and right images, we can obtain higher coding efficiency and hopefully reduce the perceptual burden of brain to combine different information incoming from two eyes. We propose several methods of intensity compensation such as local intensity compensation, global intensity compensation, and hierarchical intensity compensation as very simple and efficient preprocessing tool. Experimental results show that the proposed algerian provides significant improvement in coding efficiency.

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