실시간 2차원 Separable 메디안 필터

Real-time 2-D Separable Median Filter

2차원 메디안필터는 정지영상 및 동영상 신호처리 분야에 많이 활용되고 있다. 최근의 급속한 VLSI기술의 발전은 적절한 비용으로 실시간 2차원 메디안 필터의 구현을 가능하게 하여 주고 있다. 효율적인 VLSI구현을 위해서는 적은 양의 메모리 사용, 규칙적인 계산, 지역 데이터 전달 등의 특성을 갖는 알고리즘과 VLSI 구조가 필수적이다. 본 논문에서는 위와 같은 특성을 갖는 새로운 실시간 2차원 메디안필터의 VLSI구조를 제안하였다. 이를 위하여 메디안필터링 알고리즘을 분석하여 메디안 필터링 알고리즘에 내재되어 있는 병렬처리 특성, 특히 파이프라인 가능성을 최대한 활용할 수 있도록 하였다. 또한 Separable 2차원 메디안 필터링 알고리즘을 사용하여 하드웨어 복잡성을 크게 감소시켰다. Separable 2차원 메디안필터는 기존의 메디안필터와 거의 유사한 성능을 보여주었으며 bit-slice pipeline median searching 알고리즘은 기존의 메디안 필터에서 문제가 되었던 window의 크기에 따라 하드웨어 복잡성이 크게 증가하는 문제를 해결하여 window 크기에 관계없이 2차원 실시간 메디안 필터의 VLSI 구현을 가능하게 하여 주었다. C 언어를 이용한 행위레벨 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인하고 분석하였다.

A 2-D median filter has many applications in various image and video signal processing areas. The rapid development in VLSI technology makes it possible to implement a real-time or near real-time 2-D median filter with reasonable cost. For the efficient VLSI implementation, the algorithm should have characteristics such as small memory requirements, regular computations, and local data transfers. This paper presents an architecture of the real-time two-dimensional separable median filter which has appropriate characteristics for the VLSI implementation. For the efficient two-dimensional median filter, a separable two-dimensional median filtering structure and a bit-sliced pipelined median searching algorithm are used. A behavioral simulator is implemented with C language and used for the analysis of the presented architecture.