인간 시각 양자화기를 이용한 MPEG-4 정지영상 압축 방법의 성능 개선

Improvement of the MPEG-4 Still Image Compression Using Visually Weighted Quantizers

본 논문에서는 최근 MPEG-4에서도 표준의 일부로 채택될 전망인 웨이브릿 기법의 정지영상 압축 기법에 대해서 살펴보고 MPEG-4에서의 정지영상 압축 기법보다도 간단하면서, 인간 시각 특성을 고려한 양자화기를 사용하여 시각 특성을 향상시킨 효율적인 압축 기법을 제안한다. MPEG-4에서 제시된 알고리즘과 본 논문에서 제안한 알고리즘을 구현하여 성능 평가를 실시하였다. 평가 결과 제안한 방법이 MPEG-4에서의 정지 영상 압축 방법보다도 훨씬 좋은 성능을 나타내었다. 또한 압축률이 매우 높을 경우를 제외하고는 Shapiro의 EZW 보다도 복잡도가 낮으면서 대부분의 경우 주관적, 객관적 화질이 우수함을 알 수 있었다. 웨이브릿 변환은 인간의 시각 특성을 잘 반영하고 있으므로 압축된 영상은 JPEG으로 압축할 때와 같이 블록간 왜곡이 거의 발생하지 않으며 전체적으로 JPEG보다 훨씬 우수한 화질의 향상을 가져왔다.

In this paper, we investigate on the techniques for still image compression based on the wavelet transform, which will be adopted as a part of the MPEG-4 compression standards. Also we propose an effective still image compression technique, which is simpler than the MPEG-4 compression method and is improved by using a visually weighted quantizer based to HVS(Human Visual System), Simulations are carried out and compared with the algorithm proposed in MPEG-4. The simulation results show that the proposed method in this paper gives much better image quality than that of the method in MPEG-4. Also, except the case where the compression ratio is high, it shows that the proposed method has lower in complexity and provides a better subjective and objective image quality than EZW in most cases. Since wavelet transform well reflects HVS, the compressed image rarely causes blocking artifact compared with JPEG, and in most cases, it shows considerable quality improvement over JPEG.