MSSSIM 및 쿨백-라이블러 발산 기반 의사 율-왜곡 평가 함수와 복수개의 영상처리 필터를 이용한 동영상 전처리 방법 (Image Processing of Pseudo-rate-distortion Function Based on MSSSIM and KL-Divergence, Using Multiple Video Processing Filters for Video Compression)

서지정보

· 발행기관 : 한국방송∙미디어공학회
· 수록지 정보 : 방송공학회 논문지 / 23권 / 6호 / 768 ~ 779페이지
· 저자명 : 석진욱, 조승현, 김휘용, 최진수

초록

본 논문에서는 동영상 화질을 최대한 유지하면서 압축 비트량 절감을 효율적으로 이루기 위해 복수개의 영상처리 필터를 영상의 블록에 따라 선택적으로 적용하고, 영상처리 필터의 선택을 위한 MSSSIM(Multi-Scale Structural SIMilarity) 및 쿨백-라이블러 발산 (Kullback–Leibler divergence: KL-Divergence) 기반의 영상 처리 평가 함수를 제안한다. 영상압축의 경우, 영상 내 특징에 따라 화질과 비트량 절감의 특성이 다르며, 이에 따라 단일 목적을 가진 영상처리 필터로서는 화질을 유지하면서, 비트량 절감이라는 목적을 동시에 만족 시키기 어렵다. 이에 따라, 주관적 화질을 최대한 유지하면서, 비트량을 절감시키기 위해 주관적 화질 측도로서 MSSSIM를 사용하고 비트 량 측도를 위하여 쿨백-라이블러 발산을 사용함과 동시에 두 가지 척도를 하나의 척도로 결합시키기 위한 방법을 제안한다. 아울러 제안한 측도를 사용하여 서로 다른 특성을 가진 영상처리 필터를 전처리 필터로 사용할 경우, 주관적 화질을 최대한 유지하면서 비트량 절감을 유지할 수 있도록 동영상 압축이 가능함을 확인할 수 있었다.

영어초록

In this paper, we propose a novel video quality function for video processing based on MSSSIM to select an appropriate video processing filter and to accommodate multiple processing filters to each pixel block in a picture frame by a mathematical selection law so as to maintain video quality and to reduce the bitrate of compressed video. In viewpoint of video compression, since the properties of video quality and bitrate is different for each picture of video frames and for each areas in the same frame, it is difficult for the video filter with single property to satisfy the object of increasing video quality and decreasing bitrate. Consequently, to maintain the subjective video quality in spite of decreasing bitrate, we propose the methodology about the MSSSIM as the measure of subjective video quality, the KL-Divergence as the measure of bitrate, and the combination method of those two measurements. Moreover, using the proposed combinatorial measurement, when we use the multiple image filters with mutually different properties as a pre-processing filter for video, we can verify that it is possible to compress video with maintaining the video quality under decreasing the bitrate, as possible.

참고자료

· 없음