Nghiên cứu cải tiến chất lượng nén ảnh trong LCD

triºn mæ h¼nh AHIC cõa hai t¡c gi£
tr¶n, chóng tæi nghi¶n cùu · xu§t mæ h¼nh Mean-Adaptive Image Coding (MAIC), nh¬m lo¤i
trø hi»n t÷ñng nhi¹u khèi (blocking effect) tr¶n th nh ph¦n ë châi cõa £nh, gióp c£i thi»n
hìn núa ch§t l÷ñng £nh n²n khi so s¡nh vîi AHIC. Qua c¡c k¸t qu£ thüc nghi»m cho th§y
MAIC ¢ cho ch§t l÷ñng £nh n²n cao hìn, trung b¼nh v o kho£ng 1.34dB n¸u ch¿ x²t tr¶n
th nh ph¦n £nh ë châi (cán ÷ñc gåi l  Y/luma component), hay 0.45dB n¸u x²t tr¶n £nh
m u RGB. C¡c ph¦n d÷îi ¥y chóng tæi s³ tr¼nh b y chi ti¸t c¡c nghi¶n cùu.
2. MÆ HœNH AHIC
Sì ç khèi cho AHIC Encoder v  AHIC Decoder ÷ñc · xu§t bði Wang v  Chong ÷ñc
mæ t£ qua h¼nh 2.6 v  h¼nh 2.7 [6]. Trong â AQC l  mët bë m¢ hâa l÷ñng tû th½ch nghi
(Adaptive Quantization Coding ) [4] ÷ñc thº hi»n qua h¼nh 2.8. Thæng tin chi ti¸t hìn v·
AQC câ thº tham kh£o trong [10].
H¼nh 2.6. Sì ç bë n²n cõa AHIC (AHIC Encoder).
Sau khi xem x²t mæ h¼nh AHIC, chóng tæi nhªn th§y nâ cán tçn t¤i mët sè nh÷ñc iºm
NGHI–N CÙU CƒI TI˜N CH‡T L×ÑNG N’N ƒNH TRONG LCD 221
H¼nh 2.7. Sì ç bë gi£i n²n cõa AHIC (AHIC Decoder).
H¼nh 2.8. Sì ç bë l÷ñng tû hâa AQC.
sau:
(1) ffiº £m b£o têng sè bit ð ¦u ra khæng v÷ñt qu¡ 512 bit, 8 gi¡ trà Min câ dung l÷ñng
64 bit ph£i ÷ñc m¢ hâa bði AQC º gi£m dung l÷ñng cán l¤i 37 bit. Sau â chóng s³ ÷ñc
gi£i m¢ bði AQC. Thæng th÷íng th¼ gi¡ trà Min khæi phöc l¤i s³ sai l»ch so vîi gi¡ trà ban ¦u,
sü sai l»ch n y s³ t¡c ëng çng thíi l¶n 16 gi¡ trà trong khèi, v  t¤o ra hi»u ùng Blocking khi
gi¡ trà gi£i m¢ Min ÷ñc sû döng º gi£i m¢ cho 4x4 gi¡ trà iºm £nh ¢ ÷ñc m¢ hâa tr÷îc
â phö thuëc v o Min.
(2) Khi £nh câ nhi¹u, °c bi»t vîi lo¤i nhi¹u muèi ti¶u (salt & pepper noise), gi¡ trà Min
cõa block 4x4 s³ d¹ bà t¡c ëng. Vîi 8 gi¡ trà Min ¢ bà t¡c ëng bði nhi¹u, nâ câ khuynh
h÷îng l m cho kho£ng ch¶nh l»ch (diff) lîn l¶n, d¨n ¸n kho£ng l÷ñng hâa (Qstep) công lîn
theo v  h» qu£ l  8 gi¡ trà Min ÷ñc m¢ hâa vîi sai sè lîn. V¼ vªy khi gi£i m¢ 32x4 gi¡ trà
trong 8 khèi s³ xu§t hi»n sai sè lîn (nh÷ ¢ tr¼nh b y trong möc (1)).
ffiº hiºu rã hìn v§n · chóng ta xem x²t qua mët v½ dö sau:
V½ dö 1. X²t mët vòng £nh ë châi (Y-component) ¦u v o vîi k½ch th÷îc 32x4 nh÷ h¼nh
sau:
ffi¥y l  mët £nh thº hi»n sü thay êi ·u cõa ë châi tø tèi ¸n s¡ng, song g¦n ¸n cuèi
222 NGUY™N HÚU T€I, NGUY™N THÀ HO€NG LAN
£nh câ sü xu§t hi»n cõa mët iºm en. D÷îi gâc ë xû lþ t½n hi»u £nh, iºm £nh m u en
xu§t hi»n trong vòng £nh tr¶n câ thº l  k¸t qu£ t¡c ëng cõa nhi¹u, hay cán ÷ñc gåi l  iºm
nhi¹u.
Ma trªn sè biºu di¹n cho £nh tr¶n l :
M¢ hâa 8 block tr¶n bði AQC encoder 3bit/value s³ thu ÷ñc c¡c gi¡ trà dú li»u ÷ñc m¢
hâa cho c¡c iºm £nh còng gi¡ trà Min v  Qstep cõa chóng.
Coded data cho 8 block:
0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 7 7 7 7
0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 7 7 7 7 (a)
0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 7 0 7 7
0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 0 2 4 6 7 7 7 7
V  8 gi¡ trà Min i k±m:
193 201 209 217 225 233 241 0 (b)
Còng 8 gi¡ trà Qstep:
1 1 1 1 1 1 1 32
8 gi¡ trà Min ð (b) c¦n ÷ñc n²n l¤i trong 37 b½t bði bë m¢ hâa AQC encoder 3bit/value.
Chóng ta th§y n¸u ch¿ x²t 7 gi¡ trà ¦u l  193 201 209 217 225 233 241, th¼ Diff = Max-Min
= 241-193 = 48. Song sü xu§t hi»n cõa gi¡ trà thù 8 câ gi¡ trà 0, công ch½nh l  gi¡ trà nhi¹u
xu§t hi»n trong block thù 8, ¢ l m cho gi¡ trà Diff x²t tr¶n 8 gi¡ trà Min lóc n y thay êi
m¤nh.
Diff = Max  Min = 241  0 = 241
ffi÷a ¸n gi¡ trà b÷îc l÷ñng tû l :
Qstep = round [ Diff / 7] = 34
Gi¡ trà n y v÷ñt qu¡ kh£ n«ng biºu di¹n trong 5bit (tø 1 ¸n 32 v¼ vªy k¸t qu£ nâ c¦n
÷ñc c­t th nh 32. L÷ñng tû hâa 8 gi¡ trà Min tr¶n vîi Qstep = 32 chóng ta thu ÷ñc coded
data cho 8 gi¡ trà Min l :
Coded data:
6 6 7 7 7 7 7 0 (c)
Gi£i m¢ c¡c gi¡ trà ð (c) ta khæi phöc l¤i g¦n óng 8 gi¡ trà Min ban ¦u:
192 192 224 224 224 224 224 0 (d)
Vîi sai sè trong m¢ hâa c¡c gi¡ trà Min l :
-1 -9 15 7 -1 -9 -17 0 (e)
Sai sè n y câ thº nâi l  r§t lîn do sü t¡c ëng cõa gi¡ trà Min thù 8 l  0, m  công ch½nh
l  gi¡ trà nhi¹u t¡c ëng l¶n £nh, gi¡ trà 0 n y ¢ k²o gi¡ trà Diff l¶n 241, ÷a ¸n b÷îc l÷ñng
tû hâa Qstep = 34, g¥y ra sai sè lîn nh§t l¶n ¸n 1/2Qstep = ±17.
Theo sì ç AHIC chóng ta buëc ph£i sû döng 8 gi¡ trà Min khæi phöc ÷ñc ð (d) º gi£i
m¢ c¡c gi¡ trà ¢ ÷ñc m¢ hâa ð (a). K¸t qu£ chóng ta khæi phöc l¤i ÷ñc 8 block 4x4 ¦u
v o vîi gi¡ trà nh÷ sau:
Reconstructed data:
NGHI–N CÙU CƒI TI˜N CH‡T L×ÑNG N’N ƒNH TRONG LCD 223
Sai sè trong m¢ hâa 8 block s³ l :
ƒnh khæi phöc cho th nh ph¦n Y
Khi lo¤i bä iºm nhi¹u m u en ð £nh ¦u v o bði gi¡ trà trung b¼nh cõa c¡c iºm l¥n
cªn, k¸t qu£ qu¡ tr¼nh m  hâa s³ cho ra £nh khæi phöc gièng ho n to n vîi £nh ¦u v o. Hay
nâi c¡ch kh¡c lóc n y qu¡ tr¼nh m¢ hâa khæng bà sai sè.
Khi lo¤i bä iºm nhi¹u m u en ð £nh ¦u v o bði gi¡ trà trung b¼nh cõa c¡c iºm l¥n
cªn, k¸t qu£ qu¡ tr¼nh m  hâa s³ cho ra £nh khæi phöc gièng ho n to n vîi £nh ¦u v o. Hay
nâi c¡ch kh¡c lóc n y qu¡ tr¼nh m¢ hâa khæng bà sai sè.
Nhªn x²t. Rã r ng l  sai sè trong vi»c m¢ hâa gi¡ trà Min cõa 8 block sau â ¢ t¡c ëng
trüc ti¸p l¶n çng lo¤t 16 gi¡ trà cõa block. T¡c ëng k²p cõa sai sè trong l÷ñng hâa c¡c iºm
£nh v  sai sè trong l÷ñng hâa c¡c gi¡ trà Min ¢ khi¸n cho sai sè trong m¢ hâa £nh t«ng våt,
v  t¤o ra hi»u ùng khèi tr¶n £nh m  chóng ta câ thº nh¼n th§y qua £nh khæi phöc.
Nh¬m kh­c phöc nh÷ñc iºm cõa AHIC º n¥ng cao hìn núa ch§t l÷ñng £nh n²n, chóng
tæi ¢ nghi¶n cùu v  · xu§t mæ h¼nh mîi MAIC.
3. ffi— XU‡T MÆ HœNH MÎI
3.1. Mean Adaptive Image Coding (MAIC)
Tr¶n cì sð AHIC cõa Jun Wang v  Jong-Wha Chong, chóng tæi · xu§t MAIC ÷ñc thº
hi»n qua c¡c sì ç ÷ñc tr¼nh b y tr¶n h¼nh 3.9 v  h¼nh 3.10. Câ ba iºm kh¡c bi»t cõa mæ
h¼nh mîi MAIC so vîi mæ h¼nh AHIC nh÷ sau: Thù nh§t, thay v¼ dòng gi¡ trà Min Max l 
nhúng gi¡ trà th÷íng thi¸u ên ành do d¹ bà t¡c ëng bði nhi¹u, chóng tæi dòng gi¡ trà trung
b¼nh (mean) l  gi¡ trà câ t½nh ên ành cao hìn trong t½n hi»u £nh, nâ ½t bà t¡c ëng bði nhi¹u.
Thù hai, chóng tæi thüc hi»n trø gi¡ trà t½n hi»u ¦u v o bði gi¡ trà trung b¼nh ¢ gi£i m¢
(mean decoded) º thu ÷ñc t½n hi»u "zero mean" tr÷îc khi ÷ñc l÷ñng tû hâa vîi 3bit/gi¡
trà, b¬ng con ÷íng n y, s³ tr¡nh ÷ñc hi»u ùng léi k²p khi gi£i m¢ c¡c gi¡ trà iºm £nh, vèn
l  nguy¶n nh¥n g¥y ra nhi¹u khèi m  mæ h¼nh AHIC m­c ph£i. Thù ba, l  chóng tæi sû döng
bë l÷ñng tû hâa MUQ (Midrise Uniform Quantizer) thay v¼ sû döng AQC nh÷ trong AHIC.
3.2. Midrise Uniform Quantizer
Midrise Uniform Quantizer l  mët ph÷ìng ph¡p l÷ñng tû hâa ÷ñc · cªp trong [8], cho
ph²p l÷ñng tû hâa c¡c gi¡ trà câ ph¥n phèi x¡c xu§t ·u vîi sai sè tèi thiºu. Quy tr¼nh thüc
224 NGUY™N HÚU T€I, NGUY™N THÀ HO€NG LAN
H¼nh 3.9. Sì ç bë n²n MAIC (MAIC Encoder).
hi»n nh÷ sau:
L÷ñng tû hâa vîi b bit, hay L=2b l  sè mùc l÷ñng tû.
Gåi ZMI l  gi¡ trà ¦u v o câ d¤ng zeros mean signal & QS l  b÷îc l÷ñng tû (quantifier
step size)
Code = Integer
[
ZMI
QS
+ 2b−1
]
, (1)
0 ≤ Code ≤ 2b − 1,
Decoded Output = (Code− 2b−1 + 0.5).QS. (2)
3.3. ffi¡nh gi¡ ë phùc t¤p cõa MAIC so vîi AHIC
MAIC v  AHIC ch¿ kh¡c nhau ð cæng o¤n xû lþ th nh ph¦n ë châi Y. M  cö thº hìn
l  c¡c bë m¢ hâa v  gi£i m¢ AQC (AQC encoder & decoder) ÷ñc thay b¬ng c¡c bë m¢ hâa
v  gi£i m¢ MUQ (MUQ encoder & decoder). V· m°t sè l÷ñng c¡c bë t½nh to¡n th¼ MAIC
nhi·u hìn AHIC mët bë t½nh gi¡ trà trung b¼nh (mean) cõa 16 gi¡ trà v  mët bë gi£i m¢ AQC
NGHI–N CÙU CƒI TI˜N CH‡T L×ÑNG N’N ƒNH TRONG LCD 225
H¼nh 3.10. Sì ç bë gi£i n²n MAIC (MAIC Decoder).
H¼nh 3.11. Sì ç bë l÷ñng tû hâa MUQ (MUQ Encoder) vîi ¦u v o 4x4 gi¡ trà câ d¤ng
zeros mean signal. C¡c kþ hi»u  v   biºu di¹n cho c¡c ph²p to¡n dàch b½t. Ð ¥y gi¡ trà
l÷ñng tû hâa qs_ use ch½nh l  gi¡ trà (maxv/4) ÷ñc l m trán v· sè nguy¶n ð cªn tr¶n cõa
(maxv/4).
nh¬m gi£i m¢ 8 t½n hi»u Min º têng hñp vîi t½n hi»u Y cho ra t½n hi»u Y ð d¤ng "zeros mean
signal". ffi¥y l  mët trong nhúng iºm m§u chèt gióp MAIC tr¡nh ÷ñc hi»u ùng léi k²p g¥y
n¶n hi»u ùng nhi¹u khèi tr¶n £nh gi£i n²n.
ffiº câ c¡i nh¼n cö thº hìn v· ë phùc t¤p t½nh to¡n cõa AQC encoder & decoder so vîi
MUQ encoder & decoder vîi gi£ thi¸t dú li»u ¦u v o ð d¤ng sè nguy¶n câ N ph¦n tû (N=16
ho°c N=8), chóng ta xem x²t b£ng thèng k¶ d÷îi ¥y:
226 NGUY™N HÚU T€I, NGUY™N THÀ HO€NG LAN
H¼nh 3.12. Sì ç bë l÷ñng tû hâa MUQ vîi ¦u v o 8 gi¡ trà Mean.
H¼nh 3.13. ffiç thà cõa h m l÷ñng tû hâa MUQ vîi 8 mùc l÷ñng tû, c¡c gi¡ trà ¦u v o câ
ph¥n phèi x¡c xu§t ·u trong kho£ng (-a, a). Gi¡ trà b÷îc l÷ñng tû hâa QS = a/4.
Qua b£ng ph¥n t½ch v  so s¡nh tr¶n ¥y v· sè l÷ñng t½nh to¡n chóng ta câ thº th§y khi
t½ch hñp v o h» thèng m¤ch overdrive (overdrive circuit) th¼ hai gi£i ph¡p AQC v  MUQ s³
câ ë phùc t¤p x§p x¿ nhau v· c¡c bë t½nh to¡n (nh÷ bë cëng/trø, bë nh¥n/chia v  c¡c bë
i·u h÷îng). X²t v· m°t thíi gian th¼ ë tr¹ cõa t½n hi»u ¦u ra khi qua c¡c bë AQC v  MUQ
công x§p x¿ nhau. Tèc ë thüc hi»n cõa AHIC v  MAIC ph£i luæn £m b£o theo thíi gian
thüc, v¼ th¸ nâ s³ ph£i ho¤t ëng theo xung nhàp kh¡c nhau tr¶n c¡c m n h¼nh LCD câ ë
ph¥n gi£i v  t¦n xu§t khung h¼nh kh¡c nhau.
4. K˜T QUƒ THÜC NGHI›M
Chóng tæi ¢ ti¸n h nh c i °t c£ hai mæ h¼nh AHIC v  MAIC, rçi cho ch¤y ch÷ìng tr¼nh
kiºm ành v  so s¡nh tr¶n còng c¡c chuéi khung h¼nh £nh m¨u, â l  bë £nh chuy¶n dòng
cho vi»c ¡nh gi¡ thüc nghi»m trong l¾nh vüc xû lþ £nh v  video ÷ñc l§y tø nguçn c¡c trang
NGHI–N CÙU CƒI TI˜N CH‡T L×ÑNG N’N ƒNH TRONG LCD 227
Web [11] v  [12].
H¼nh 4.14 & 4.15 & 4.16 thº hi»n sü so s¡nh hi»u n«ng cõa AHIC vîi MAIC. Trong h¼nh
4.14 (a) cho th§y sû döng MAIC thu ÷ñc k¸t qu£ n²n cao hìn AHIC v o kho£ng 2dB ¸n
3.5dB khi ch¿ ¡nh gi¡ tr¶n £nh ë châi Y. Câ ÷ñc k¸t qu£ n y l  do chuéi khung h¼nh CIF
Foreman câ nhi·u iºm nhi¹u (noise). H¼nh 4.14 (b) cho th§y sû döng MAIC thu ÷ñc k¸t qu£
n²n cao hìn AHIC v o kho£ng 0.8dB ¸n 2dB khi ¡nh gi¡ tr¶n c£ 3 th nh ph¦n m u RGB.
H¼nh 4.15 (a) & (b) l  sü ¡nh gi¡ v  so s¡nh t÷ìng tü giúa MAIC v  AHIC nh÷ng tr¶n chuéi
khung h¼nh CIF Hall.
H¼nh 4.16 (a) & (b) thº hi»n sü so s¡nh hi»u n«ng cõa AHIC vîi MAIC tr¶n chuéi khung
h¼nh CIF Bus. Qua â cho th§y trong t¼nh huèng x§u nh§t th¼ MAIC câ thº cho ch§t l÷ñng
th§p hìn AHIC kho£ng 0.7dB tr¶n th nh ph¦n ë châi hay kho£ng 0.25dB khi ¡nh gi¡ tr¶n
c£ ba th nh ph¦n m u RGB.
H¼nh 4.17 & 4.18 & 4.19 so s¡nh sü m§t m¡t thæng tin (hay error) giúa 2 mæ h¼nh n²n
AHIC v  MAIC. Qua h¼nh 4.17(b) cho th§y iºm y¸u cõa AHIC, ch¿ x²t tr¶n £nh ë châi Y,
228 NGUY™N HÚU T€I, NGUY™N THÀ HO€NG LAN
H¼nh 4.14. So s¡nh hi»u n«ng cõa AHIC vîi MAIC tr¶n chuéi h¼nh CIF Foreman. (a) so s¡nh tr¶n
£nh ë châi Y. (b) so s¡nh tr¶n £nh m u RGB.
H¼nh 4.15. So s¡nh hi»u n«ng cõa AHIC vîi MAIC tr¶n chuéi h¼nh CIF Hall. (a) so s¡nh tr¶n £nh
ë châi Y. (b) so s¡nh tr¶n £nh m u RGB.
nâ câ nhi·u error v  bà hi»u ùng blocking. H¼nh 4.17(c) cho th§y error ¢ ÷ñc gi£m ¡ng
kº v  khæng cán bà hi»u ùng blocking, k¸t qu£ n y thº hi»n iºm m¤nh cõa MAIC phò hñp
vîi nhúng nhªn ành tr÷îc â. H¼nh 4.17 (d) & (e) l¦n l÷ñt l  £nh gi£i n²n cõa mæ h¼nh n²n
AHIC v  MAIC khi x²t tr¶n c£ ba th nh ph¦n m u RGB. Tr¶n h¼nh 4.17 (d) chóng ta câ thº
nh¼n th§y rã nhi¹u khèi xu§t hi»n tr¶n nhi·u vòng cõa £nh. C¡c khèi nhi¹u n y t§t y¸u s³
l m cho h» thèng overdrive i·u khiºn sai l»ch v  g¥y ra hi»n t÷ñng nhi¹u khèi hiºn thà tr¶n
LCD. ffi°c bi»t khi °t v o bèi c£nh £nh chuyºn ëng qua mët lo¤t c¡c khung h¼nh, th¼ sü
xu§t hi»n lèm èm cõa c¡c khèi nhi¹u mët c¡ch ng¨u nhi¶n s³ r§t nh¤y c£m vîi m­t ng÷íi
quan s¡t, g¥y cho ng÷íi xem mët c£m gi¡c khâ chàu v  d¹ d ng ÷a ra ¡nh gi¡ th§p v· ch§t
l÷ñng cõa m n h¼nh LCD. H¼nh 4.18 (b) & (c) & (d) & (e) l  sü ¡nh gi¡ v  so s¡nh t÷ìng tü
giúa MAIC v  AHIC nh÷ng tr¶n chuéi khung h¼nh CIF Hall.
H¼nh 4.19 (b) & (c) & (d) & (e) l  sü ¡nh gi¡ v  so s¡nh giúa MAIC v  AHIC tr¶n chuéi
khung h¼nh CIF Bus. ffi¥y l  t¼nh huèng x§u khi ch¿ sè PSNR cho h¼nh gi£i n²n cõa MAIC
th§p hìn cõa AHIC, song rã r ng ch¿ sè PSNR nh¬m ¡nh gi¡ ch§t l÷ñng £nh gi£i n²n khæng
NGHI–N CÙU CƒI TI˜N CH‡T L×ÑNG N’N ƒNH TRONG LCD 229
H¼nh 4.16. So s¡nh hi»u n«ng cõa AHIC vîi MAIC tr¶n chuéi h¼nh CIF Bus. (a) so s¡nh tr¶n £nh
ë châi Y. (b) so s¡nh tr¶n £nh m u RGB.
H¼nh 4.17. So s¡nh sü m§t m¡t thæng tin (hay error) giúa 2 mæ h¼nh n²n AHIC v  MAIC tr¶n mët
khung h¼nh cõa chuéi khung h¼nh CIF Foreman. (a) ƒnh gèc. (b) ƒnh Y-Error cõa AHIC. (c) ƒnh
Y-Error cõa MAIC. (d) ƒnh gi£i n²n cõa AHIC. (e) ƒnh gi£i n²n cõa MAIC. Ð ¥y £nh Y-Error ð
(b) & (c) l  sai sè cõa cõa th nh ph¦n ë châi ÷ñc l§y trà tuy»t èi v  khu¸ch ¤i l¶n 12 l¦n sau â
bi¸n êi ¥m b£n. C¡c bùc £nh (a) & (b) & (c) ÷ñc thu nhä k½ch th÷îc vîi tff l» 1/2 theo c£ 2 chi·u.
230 NGUY™N HÚU T€I, NGUY™N THÀ HO€NG LAN
H¼nh 4.18. So s¡nh sü m§t m¡t thæng tin (hay error) giúa 2 mæ h¼nh n²n AHIC v  MAIC tr¶n
mët khung h¼nh cõa chuéi khung h¼nh CIF Hall. (a) ƒnh gèc. (b) ƒnh Y-Error cõa AHIC. (c) ƒnh
Y-Error cõa MAIC. (d) ƒnh gi£i n²n cõa AHIC. (e) ƒnh gi£i n²n cõa MAIC. Ð ¥y £nh Y-Error ð
(b) & (c) l  sai sè cõa cõa th nh ph¦n ë châi ÷ñc l§y trà tuy»t èi v  khu¸ch ¤i l¶n 12 l¦n sau â
bi¸n êi ¥m b£n. C¡c bùc £nh (a) & (b) & (c) ÷ñc thu nhä k½ch th÷îc vîi tff l» 1/2 theo c£ 2 chi·u.
H¼nh 4.19. So s¡nh sü m§t m¡t thæng tin (hay error) giúa 2 mæ h¼nh n²n AHIC v  MAIC tr¶n
mët khung h¼nh cõa chuéi khung h¼nh CIF Bus. (a) ƒnh gèc. (b) ƒnh Y-Error cõa AHIC. (c) ƒnh
Y-Error cõa MAIC. (d) ƒnh gi£i n²n cõa AHIC. (e) ƒnh gi£i n²n cõa MAIC. Ð ¥y £nh Y-Error ð
(b) & (c) l  sai sè cõa cõa th nh ph¦n ë châi ÷ñc l§y trà tuy»t èi v  khu¸ch ¤i l¶n 12 l¦n sau â
bi¸n êi ¥m b£n. C¡c bùc £nh (a) & (b) & (c) ÷ñc thu nhä k½ch th÷îc vîi tff l» 1/2 theo c£ 2 chi·u.
NGHI–N CÙU CƒI TI˜N CH‡T L×ÑNG N’N ƒNH TRONG LCD 231
¡nh gi¡ ÷ñc t§t c£ c¡c kh½a c¤nh ch§t l÷ñng m  chóng ta mong muèn. H¼nh 4.19 (c) cho
th§y £nh gi£i n²n cõa MAIC bà léi kh¡ n°ng tr¶n c¡c chi ti¸t ÷íng n²t (egde) cõa £nh so
vîi AHIC, song tr¶n h¼nh 4.19 (e) l  £nh gi£i n²n cõa MAIC chóng ta r§t khâ nhªn ra sü
kh¡c bi»t n y so vîi £nh gèc l  h¼nh 4.19 (a), do t½nh ch§t k²m nh¤y c£m vîi c¡c chi ti¸t t¦n
sè cao cõa m­t ng÷íi, kº c£ khi °t v o bèi c£nh chuyºn ëng tr¶n c¡c khung h¼nh cõa CIF
Bus. ffii·u ng÷ñc l¤i, â l  hi»n t÷ñng nhi¹u khèi xu§t hi»n r§t nhi·u tr¶n h¼nh 4.19 (b) v 
nhúng vòng bà nhi¹u khèi n°ng câ thº d¹ d ng nhªn th§y tr¶n £nh 4.19 (d) l  £nh gi£i n²n
cõa AHIC. ffii·u n y l  minh chùng cho kh£ n«ng c£i thi»n ch§t l÷ñng £nh gi£i n²n, công l 
c£i thi»n ch§t l÷ñng xû lþ cõa h» thèng overdrive hay nâi xa hìn l  c£i thi»n ch§t l÷ñng hiºn
thà h¼nh £nh cõa LCD.
B£ng 1. Trung b¼nh cëng k¸t qu£ ch§t l÷ñng £nh n²n cho méi mæ h¼nh - ¡nh gi¡ theo PSNR (dB)
Chuéi £nh ƒnh ƒnh Y ƒnh RBG
(CIF format) sè AHIC MAIC AHIC MAIC
3inrow 360 39.01 41.5 35.77 37.14
BetesPasBetes 360 40.26 41.72 29.88 30.04
Bus 150 37.37 37.18 32.46 32.43
Cheerleaders 360 35.88 37.44 23.75 23.87
Coastguard 300 38.67 39.24 35.4 35.78
Container 300 38.29 38.96 33.6 33.96
FlowerGarden 360 35.42 35.8 25.34 25.42
Football 360 39.37 40.95 30.87 31.12
Foreman 300 37.88 41.03 33.1 34.28
Hall 300 37.62 39.59 33.76 34.78
LePoint 360 38.58 38.37 26.02 26
MobileCalendar 360 34.41 34.9 23.79 23.84
Mother-daughter 300 42.32 44.05 37.39 38
News 300 38.49 39.48 32.16 32.49
Paris 1065 35.85 36.57 27.67 27.81
Stefan 90 36.86 37.23 29.94 30.06
Vtc1nw 360 39.25 43.54 35.52 37.34
Vtc2zm 360 39.49 41.04 30.75 30.99
Washdc 360 36.92 38.88 31.37 32.02
Waterfall 260 39.6 40.82 28.19 28.28
BƒNG 1 thº hi»n trung b¼nh cëng k¸t qu£ ch§t l÷ñng £nh n²n vîi c¡c chuéi khung h¼nh
kh¡c nhau. Tø â rót ra ÷ñc thæng tin ¡nh gi¡ mùc ë c£i thi»n ch§t l÷ñng £nh n²n cõa
MAIC so vîi AHIC trong BƒNG 2. Qua sè li»u trong BƒNG 2 chóng ta th§y ÷ñc kh£ n«ng
c£i thi»n ch§t l÷ñng cõa MAIC so vîi AHIC. T¼nh huèng tèt nh§t MAIC cho k¸t qu£ tèt hìn
AHIC ¸n 4.28dB x²t tr¶n £nh Y hay 1.83dB khi x²t tr¶n £nh RGB. Trong t¼nh huèng x§u
nh§t th¼ MAIC cho ch§t l÷ñng th§p hìn AHIC 0.21dB x²t tr¶n £nh Y. L§y trung b¼nh qua
c¡c k¸t qu£ thüc nghi»m, MAIC cho ch§t l÷ñng cao hìn AHIC 1.34dB n¸u ch¿ x²t tr¶n th nh
ph¦n £nh Y, hay 0.45dB n¸u x²t tr¶n £nh m u RGB.
232 NGUY™N HÚU T€I, NGUY™N THÀ HO€NG LAN
B£ng 2. ffi¡nh gi¡ mùc ë c£i thi»n ch§t l÷ñng £nh n²n cõa MAIC so vîi AHIC - ¡nh gi¡ theo
PSNR (dB)
Chuéi £nh Sè K¸t qu£ c£i thi»n K¸t qu£ c£i thi»n
(CIF format) £nh x²t tr¶n £nh Y x²t tr¶n £nh RGB
3inrow 360 2.49 1.37
BetesPasBetes 360 1.45 0.16
Bus 150 -0.19 -0.03
Cheerleaders 360 1.56 0.12
Coastguard 300 0.57 0.37
Container 300 0.67 0.36
FlowerGarden 360 0.38 0.08
Football 360 1.58 0.25
Foreman 300 3.15 1.18
Hall 300 1.98 1.03
LePoint 360 -0.21 -0.02
MobileCalendar 360 0.49 0.05
Mother-daughter 300 1.73 0.60
News 300 0.99 0.33
Paris 1065 0.72 0.14
Stefan 90 0.37 0.11
Vtc1nw 360 4.28 1.83
Vtc2zm 360 1.56 0.24
Washdc 360 1.95 0.65
Waterfall 260 1.22 0.09
Min -0.21 -0.03
Max 4.28 1.83
Average 1.34 0.45
5. K˜T LUŁN
Qua b i b¡o n y, chóng tæi · xu§t mët mæ h¼nh n²n mîi câ t¶n gåi l  Mean Adaptive
Image Coding (MAIC) k¸ thøa tø mæ h¼nh AHIC. Mæ h¼nh MAIC mîi · xu§t cho ph²p tr¡nh
÷ñc hi»n t÷ñng nhi¹u khèi, l  lo¤i nhi¹u m  mæ h¼nh AHIC m­c ph£i qua â gi¡n ti¸p l m
suy gi£m ch§t l÷ñng h¼nh £nh hiºn thà tr¶n LCD. Qua thüc nghi»m trong c¡c tr÷íng hñp, c¡c
k¸t qu£ thû nghi»m ·u ¢ chùng tä r¬ng MAIC câ kh£ n«ng tr¡nh nhi¹u khèi v  c£i thi»n
ch§t l÷ñng £nh n²n mët c¡ch ¡ng kº so vîi mæ h¼nh AHIC tr¶n còng mët tff sè n²n v  vîi
mët ë phùc t¤p t½nh to¡n câ thº nâi l  t÷ìng ÷ìng (kh¡c bi»t khæng ¡ng kº).
Mët h÷îng ph¡t triºn núa cõa chóng tæi nh¬m nghi¶n cùu t½ch hñp th¶m kh£ n«ng c£i
thi»n ch§t l÷ñng n²n ð c¡c chi ti¸t ÷íng n²t nh¬m c£i thi»n hìn núa ch§t l÷ñng £nh n²n v 
t¤o ch§t l÷ñng çng ·u tr¶n måi vòng £nh ¢ ÷ñc tr¼nh b y trong [9]. C¡c nghi¶n cùu v·
n²n £nh cho LCD ·u c¦n l÷u þ t½nh kh£ thi câ thº ¡p döng v o trong h» thèng LCD º gi£m
gi¡ th nh cõa s£n ph©m.
NGHI–N CÙU CƒI TI˜N CH‡T L×ÑNG N’N ƒNH TRONG LCD 233
T€I LI›U THAM KHƒO
[1] R. H. M. Wubben and G. J. Hekstra, LCD overdrive frame memory reduction using scalable
DCT-based compression, SID Symposium Digest of Technical Papers 35 1 (May 2004) 1348
1351.
[2] J. K. Sung, C. G. Kim, J. K. An, M. H. Park, S. D. Yeo, A new method for improvement of
response time by data compression using color space conversion, SID Symposium Digest of
Technical Papers, 36 1 (May 2005) 474477.
[3] I. J. Chun, H. Mun, J. H. Sung, S. Y. Park, B. G. Kim, Overdrive frame memory reduction using
a fast discrete wavelet transform, Proc. of 21st Int. Technical Conf. on Circuits/Systems,
Computer and Communications (ITC-CSCC'06), Chiang Mai, Thailand (July 2006) 161
164.
[4] J. Wang, K. Y. Min, J. W. Chong, A hybrid image coding in overdrive for motion blur reduction
in LCD, Proc. of 6th Int. Computer Entertainment Computing (ICEC'07), Shanghai,
China (Sep. 2007) 263270.
[5] J. W. Han, M.C. Hwang, S.J. Ko, Vector quantizer based block truncation coding for color
image compression in LCD overdrive, IEEE Transactions on Consumer Electronics 54 4
(Nov. 2008) 18391845.
[6] J. Wang, J. W. Chong, High Performance Overdrive Using Improved Motion Adaptive Codec in
LCD, IEEE Transactions on Consumer Electronics 55 1 (FEBRUARY 2009) 2026.
[7] L. Y. Liao, C. W. Chen, Y. P. Huang, Local Blinking HDR LCD Systems for Fast MPRT With
High Brightness LCDs, Journal of Display Technology 6 5 (May 2010).
[8] C.T. Le Dinh, University of Sherbrooke, private communication, 2010.
[9] H.T. Nguyen et al., Content-based Bit Exchange Techniques for Frame Delay Memory Applica-
tion, accepted for presentation at the 6th IEEE Conference on Industrial Electronics and
Applications (ICIEA 2011), Beijing, China, June 21 - 23, 2011.
[10] 
[11] 
[12] ftp://vqeg.its.bldrdoc.gov/MM/cif/
Ng y nhªn b i 09 - 5 - 2012
Nhªn l¤i sau sûa ng y 19 - 12 - 2012