3-D Lossy Volumetric Medical Image Compression with Overlapping method and SPIHT Algorithm and Lifting Steps

Overlapping method와 SPIHT Algorithm과 Lifting Steps을 이용한 3차원 손실 의료 영상 압축 방법

This paper focuses on lossy medical image compression methods for medical images that operate on three-dimensional(3D) irreversible integer wavelet transform. We offer an application of the Set Partitioning in Hierarchical Trees(SPIHT) algorithm〔l-3〕to medical images, using a 3-D wavelet decomposition and a 3-D spatial dependence tree. The wavelet decomposition is accomplished with integer wavelet filters implemented with the lifting method, where careful scaling and truncations keep the integer precision small and the transform unitary. As the compression rate increases, the boundaries between adjacent coding units become increasingly visible. Unlike video, the volume image is examined under static condition, and must not exhibit such boundary artifacts. In order to eliminate them, we utilize overlapping at axial boundaries between adjacent coding units. We have tested our encoder on medical images using different integer filters. Results show that our algorithm with certain filters performs as well. The improvement is visibly manifested as fewer ringing artifacts and noticeably better reconstruction of low contrast.

이 논문은 3차원 정수 웨이브릿 변환을 이용한 손실 의료 영상 압축에 대한 방법을 보여준다. 의료영상에 3차원 웨이브릿 분할법과 3차원 spatial dependence tree를 이용한 Set Partitioning in Hierarchical Trees(SPIHT) algorithm을 제공한다. 또한 3차원 웨이브릿 분할법에서 정수 웨이브릿 필터들을 이용한 lifting방법을 이용하고, unitary 변환을 만들기 위하여 정확한 scaling을 이용한다. 압축률이 증가하면 할수록 인접한 coding unit사이에선 boundary effect가 생긴다. Video와 같지 않아서 인접한 coding unit사이에서의 boundary artifact는 보여서는 안 된다. 이러한 현상을 제거하기 위해서 인접한 coding unit사이에 axial domain으로 overlapping방법을 사용한다. 또한 코딩 할 때 여러 종류의 정수 필터들을 사용한다. 결과로 어떤 특정한 필터를 사용할 때 좋은 결과를 얻었고 overlapping방법을 사용했기 때문에 ringing artifacts는 거의 찾아 볼 수가 없게 되었다. 그리고 어두운 면을 코딩 할 때도 좋은 결과를 얻었다.