Efficient Image Upsampling using Frequency Resolution Expansion Schemes in DCT Domain

Image upsampling can be performed in both spatial and frequency (transform) domain. In the spatial domain, various upsampling techniques are developed and 6-tap FIR interpolation filter is most well known method, which is embedded in many video coding standards. It can provide high subjective quality but shows low objective quality. In the transform domain, simple zero padding method can produce upsampled image easily. It shows better objective quality than 6-tap filtering, but it yields ringing effects which annoy eyes. In this paper, we present efficient upsampling method using frequency addition method in transform domain to provide better subjective and objective quality than conventional method Extensive simulation results show that the proposed algorithm produces visually fine images with high PSNR.

DCT 도메인에서의 주파수 해상도 화장 기법을 이용한 효과적인 이미지 업샘플링

이미지 업샘플링은 두개의 도메인, 즉 공간 도메인과 주파수 도메인에서 수행될 수 있다. 공간 도메인에서의 대표적인 업샘플링 방법으로는 6-탭 필터를 이용한 방법이 있으며 이 기법은 현재 다양한 비디오 코덱에서 사용되고 있다. 이 방법은 주관적 화질 향상에는 장점이 있는 반면 블러링(blurring)을 발생시켜 객관적 성능은 상대적으로 낮다. 주파수 도메인에서의 업샘플링 방법으로는 영 패딩(simple zero padding) 기법이 있으며 존재하지 않는 주파수 성분을 모두 영으로 채워 역변환을 함으로 업샘플링을 하는 방법이다. 이 방법은 상대적으로 링잉(ringing)효과로 인한 주관적 화질 저하가 있는 반면 객관적인 성능은 공간적 업샘플링 방법에 비해 높은 성능을 보인다. 본 논문에서는 주관적 성능 뿐 아니라 객관적 성능까지도 향상시킬 수 있는 주파수 확장 기법을 이용한 업샘플링 기법을 제안하다. 실험 결과를 통해 제안하는 알고리듬이 기존의 알고리듬에 비해 PSNR 향상 및 주관적 화질도 향상됨을 알 수 있다.