Block Based Efficient JPEG Encoding Algorithm for HDR Images

블록별 양자화를 이용한 HDR 영상의 효율적인 JPEG 압축 기법

An efficient block based two-layer JPEG encoding algorithm is proposed to compress high dynamic range (HDR) images in this work. The proposed algorithm separates an input HDR image into a tone-mapped low dynamic range (LDR) image and a ratio image, which represents the quotients of the original HDR pixels divided by the tone-mapped LDR pixels. Then, the tone-mapped LDR image is compressed using the standard JPEG scheme to preserve backward compatibility and the ratio image is encoded to minimize a cost function that models the perception of each block with different quantization parameters in the human visual system (HVS). Simulation results show that the proposed algorithm provides better performance than the conventional method, which encodes the ratio image without any prior information of blocks.

본 논문은 HDR(High Dynamic Range) 영상을 기존의 JPEG 압축 방법을 이용하여 효율적으로 압축할 수 있는 방안을 제안한다. 입력 HDR 영상을 동적 영역 압축(Dynamic range compression)하여 통해 얻어지는 LDR(Low Dynamic Rage) 영상 및 HDR 영상과 LDR영상의 비율을 나타내는 비율 (Ratio) 영상으로 분리한다. LDR 영상은 하위 호환성을 유지하기 위해 기존의 JPEG 알고리듬을 이용하여 압축하며, 비율 영상은 각 블록별로 HVS(Human Visual System)이 인지하는 차이를 모델링 한 비용함수를 최소화 하도록 압축한다. 따라서 제안하는 알고리듬을 적용하면 동일한 조건에서 압축된 결과 영상에 왜곡이 적게 발생하게 되며, 컴퓨터 모의실험을 통해 그 유효성을 확인한다.