This study aims at finding efficient pre- and post-processing methods for low bit-rate video transmission using a conventional block-based video coder. As a post-processing scheme, this paper proposes a method to remove blocking and ringing artifacts in low bit-rate block-based video coding. The proposed deblocking filter has 2 separate filtering modes, which are selected by pixel behavior around the block boundary. In each mode, proper one-dimensional filtering operations are performed across the block boundary along horizontal and vertical directions, respectively. Even though the proposed filtering is quite simple, it improves both subjective and objective image qualities for various image features. The modular structure of the proposed algorithm makes it possible to adjust the overall complexity depending on the available computational power of the decoder. In addition to the proposed post-processing scheme, a pre-filtering scheme is also proposed for noisy video sequences. Since pre-filtering removes camera noise and improves coding efficiency dramatically, its efficient implementation has been an important issue. Based on the approximated generalized Wiener filtering and two-dimensional DCT factorization, this paper introduces an efficient pre-filtering scheme performed inside a video encoder. For intra and inter block coding, pre-filtering is applied for original image blocks and motion-compensated error blocks, respectively. Since the proposed pre-filtering operation is actually performed by scaling transformed coefficients, the computational complexity is marginally increased and the overall architecture of a conventional video encoder is maintained. Notwithstanding its simplicity, the proposed pre-filtering scheme gives good filtering and coding performance for noisy video sequences.
전통적인 블록기반의 동영상 압축기를 기반으로 낮은 전송률로 동영상을 전송할 때 필요한 효과적인 전처리 및 후처리 기법을 제안한다. 후처리 기법으로서는 저 전송률 블록기반 동영상 압축에서 발생하는 블록화 잡음 (blocking artifact) 및 울림 잡음을 (ringing artifact) 제거하기 위한 방법을 제안한다. 제안한 블록화 제거 필터는 블록경계의 영역특성에 따라 선택되는 두 가지의 독립된 필터링 모드를 가진다. 각 모드에서는 수평 및 수직 방향으로 블록경계를 걸치는 적절한 일차원 필터링 연산이 수행된다. 제안한 필터링 방법은 매우 간단하지만, 다양한 영상에 대해서 복원영상의 주관적 및 객관적 화질을 향상시킨다. 제안한 알고리즘은 모듈화된 구조를 취하고 있어서 복호화기에서 허락되는 연산능력에 따라 전체적인 계산량을 조절할 수도 있다.
제안한 후처리 기법과 아울러 잡음이 있는 동영상의 효과적인 부호화를 위한 전처리 방법을 제안한다. 전처리 필터링은 카메라로부터 들어오는 잡음을 제거해서 부호화 효율을 매우 높여주기 때문에, 이러한 전처리 과정의 효과적인 구현은 중요한 연구분야 중의 하나이다. 근사화된 일반화 위너 필터링과 (approximated generalized Wiener filtering) 이차원 DCT의 분해를 (factorization) 바탕으로, 부호화기 내부에서 수행되는 효과적인 전처리 방법을 제안한다. 전통적인 블록 부호화 방법과 대응되도록, 전처리 필터링은 원 영상 블록과 (original image block) 움직임 보상된 차 영상 블록에 (motion-compensated error block) 각각 적용된다. 제안한 전처리 필터링 연산은 DCT계수들에 적절한 값들을 곱하는 것으로 수행되기 때문에, 전처리 과정으로 인한 연산량의 증가는 크지 않으며, 전통적인 동영상 부호화기의 전체적인 구조도 그대로 유지된다. 간결한 연산에도 불구하고, 제안한 방법은 잡음이 있는 동영상에 대해서 좋은 필터링 및 부호화 성능을 나타낸다.
