디지털 영상 통신 시스템에서 웨이블릿 변환 기반 저역 필터와 보간 필터

Wavelet Transform Based Low Pass Filters and Interpolation Filters in Digital Image Communication Systems

디지털 영상 통신 시스템에서 YUV 4:4:4 영상을 저역 필터 통과 후 샘플링한 YUV 4:2:0 또는 YUV 4:2:2 영상이 이용되고 이 영상은 보간 필터 수행 후 원래 크기로 회복된다. 저역 필터와 보간 필터의 사용은 영상 통신 시스템에서 일반적이다. 따라서 영상의 품질을 높이기 위해서 효율적인 저역 필터와 보간 필터는 여전히 필요하다. 본 본문에서는 새롭고 효율적인 저역 필터와 보간 필터를 제안하고 이 필터들을 구축하는 방법론을 제시한다. MPEG-2와 같은 기존 시스템에서 사용되는 저역 필터와 보간 필터는 개별적으로 개발되었다. 본 논문에서는 웨이블릿 변환 기반으로 저역 필터와 보간 필터의 상호 조율하여 필터들을 개발한다. 잘 알려진 영상들에 대한 실험 결과는 MPEG-2에서 사용되는 필터와 비교하여 제안된 필터가 보간 필터의 길이도 더 짧을 뿐만 아니라 PSNR 면에서 더 우수한 것을 보여준다.

In digital image communication systems, YUV 4:2:0 or YUV 4:2:2 images filtered and subsampled versions of YUV 4:4:4 images are utilized and these images recover their size by an interpolation filter. Low pass filters and interpolation filters in the image communication systems are generally utilized. Thus, to improve the image quality, efficient low pass filters and interpolation filters are still required. In this paper, we propose new and efficient low pass filters and interpolation filters and their design method. The low pass filters and interpolation filters used in the MPEG-2 system were developed independently. We utilize wavelet transforms to jointly design low pass filters and interpolation filters. Simulation results show that the proposed filters are superior to the filters used in MPEG-2 in terms of PSNR. In addition, the length of the proposed interpolation filters is shorter than that of the filters used in the MPEG 2 system.