국부 가해성을 이용한 적응형 선형 축소기의 설계 및 성능 분석

Design and Performance Analysis of Adaptive First-Order Decimator Using Local Intelligibility

본 논문은 기준 화소의 인접 가해 성분값과 선형 축소 성분값의 평균으로 축소 성분값을 정하는 적응형 선형 축소기를 제안하고 주관적 화질과 하드웨어 복잡도 측면에서 그 성능을 분석함에 목적이 있다. 제안된 적응형 선형 축소기는 우선, 일차 미분 연산자를 이용하여 기준 화소의 우측 및 하측 인접화소의 기울기의 크기를 각각 계산한다. 이후, 두 기울기의 크기를 합산한 결과로 각 기울기의 크기를 나누어 우측 및 하측 인접 화소 각각의 국부 가해 가중치를 구한다. 다음으로, 각각의 국부 가해 가중치를 우측 및 하측 인접 화소값에 곱한 후에 그 결과를 합산함으로써 인접 가해 성분값을 정의한다. 제안된 방법은 인접 화소들의 유효 가해 정보를 각각의 국부 가해 가중치에 따라 축소 성분값에 적응적으로 반영함으로써 선형 축소기의 단점인 몽롱화 현상을 효과적으로 억제시킬 수 있다. 또한 적은 연산량을 요하면서도 평균적으로 양호한 결과를 제공하는 선형 축소 방식의 장점을 취할 수 있는 이점이 있다.

This paper has for its object to propose AFOD(Adaptive First-Order Decimator) which sets a value of decimated element as an average of a value of neighbor intelligible component and a output value of FOD(First-Order Decimator) for the target pixel, and to analyze its performance in terms of subjective image quality and hardware complexity. In the proposed AFOD, a target pixel located at the center of sliding window is selected first, then the gradient amplitudes of its right neighbor pixel and its lower neighbor pixel are calculated using first order derivative operator respectively. Secondly, each gradient amplitude is divided by the summation result of two gradient amplitudes to generate each local intelligible weight. Next, a value of neighbor intelligible component is defined by adding a value of the right neighbor pixel times its local intelligible weight to a value of the lower neighbor pixel times its intelligible weight. Since the proposed method adaptively reflects neighbor intelligible informations of neighbor pixels on the decimated element according to each local intelligible weight, it can effectively suppress the blurring effect being the demerit of FOD. It also possesses the advantages that it can keep the merits of FOD with the good results on average but also lower computational cost.