The KIPS Transactions:PartA (정보처리학회논문지A)

Korea Information Processing Society (한국정보처리학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Volumetric Data Encoding Using Daubechies Wavelet Filter

Daubechies 웨이블릿 필터를 사용한 볼륨 데이터 인코딩

  • 허영주 (한국과학기술정보연구원) ;
  • 박상훈 (동국대학교 영상대학원 멀티미디어학과)
  • Published : 2006.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Data compression technologies enable us to store and transfer large amount of data efficiently, and become more and more important due to increasing data size and the network traffic. Moreover, as a result of the increase of computing power, volumetric data produced from various applied science and engineering fields has been getting much larger. In this Paper, we present a volume compression scheme which exploits Daubeches wavelet transform. The proposed scheme basically supports lossy compression for 3D volume data, and provides unit-wise random accessibility. Since our scheme shows far lower error rates than the previous compression methods based on Haar filter, it could be used well for interactive visualization applications as well as large volume data compression requiring image fidelity.

데이터 압축 기술은 대용량의 데이터를 효율적으로 저장하고 전송할 수 있게 해주는 기술로, 요구되는 데이터의 용량이 커지고 네트워크의 트래픽이 증가함에 따라 그 중요도가 점점 더 높아지고 있다. 특히 다양한 응용과학과 공학 분야에서 산출되는 볼륨 데이터는 컴퓨팅 기술의 발전에 힘입어 그 용량이 점점 더 증가하는 추세에 있다. 본 논문에서는 Daubechies 웨이블릿 변환을 적용해서 볼륨 데이터를 압축하는 기법을 제안한다. 구현된 D4 웨이블릿 필터 기반 압축 기법은 3차원 볼륨 데이터에 대한 손실 압축과 블록 단위의 무작위 추출 복원을 지원한다. 본 기법은 기존의 Harr 필터를 이용한 압축 방식에 비해 복원 데이터의 손실율이 낮기 때문에, 정밀한 복원 영상이 중요시되는 대용량 데이터의 압축 및 인터렉티브 가시화 응용에 유용하게 사용될 수 있다.

Keywords

References

  1. 허 영주, 박 상훈, 'Daubechies 웨이블릿 변환을 이용한 볼륨 데이터 압축', 제 24회 한국정보처리학회 추계 학술발표대회, 제 12권 2호, 2005년 11월
  2. 허 영주, 박 상훈, 'Daubechies D4 웨이블릿 필터를 이용한 유닛 기반 볼륨 데이터 압축 기법', HCI 학술발표대회, 2006년 2월
  3. C. Bajaj, I. Ihm, S. Park, '3D RGB compression for interactive applications,' ACM Transactions on Graphics, Vol.20, pp.10-38, 2001 https://doi.org/10.1145/383745.383747
  4. I. Daubechies, D4 Wavelet Transform, http://www.bearcave.com/misl/misl_tech/wavelets/daubechies/
  5. I. Daubechies, Ten Lectures on Wavelets, SIAM, 1992
  6. S. Guthe, W.Straber, 'Real-time decompression and visualization of animated volume data,' Conference on Visualization, pp.349-256, October, 2001
  7. T.He, 'Wavelet-assisted volume ray casting,' Pacific Symposium on Biocomputing, Vol.3, pp.153-164, 1998
  8. I. Ihm, S. Park, 'Wavelet-based 3D compression scheme of interactive visualization of very large volume data,' Computer Graphics Forum, Vol.18, 1999 https://doi.org/10.1111/1467-8659.00298
  9. M. Marcelin, M. Gormish, A. Bilgin, M. Boliek, 'An Overview of JPEG-2000,' Proceedings of Data Compression Conference 2000, pp.523-544, Mar., 2000 https://doi.org/10.1109/DCC.2000.838192
  10. S. Muraki, 'Approximation and rendering of volume data using wavelet transform,' Proceedings of Visualization'92, pp.21-28, October, 1992 https://doi.org/10.1109/VISUAL.1992.235230
  11. S. Muraki, 'Volume data and wavelet transforms,' IEEE Computer Graphics and Applications, pp.50-56，1996 https://doi.org/10.1109/38.219451
  12. A.Norton, A.Rookwood, 'Enabling view-dependent progressive volume visualization on the grid,' IEEE Computer Graphics and Applications, pp.22-31, March/April, 2003 https://doi.org/10.1109/MCG.2003.1185577
  13. S. Park, 'Compression-based visualization of large volume data,' Proceedings of Korea Supercomputing Workshop, April, 2005
  14. F. Rodler, 'Wavelet based 3D compression with fast random access for very large volume data,' Proceedings of Pacific Graphics'99, pp.108-117, IEEE Press, 1999 https://doi.org/10.1109/PCCGA.1999.803354
  15. J. Shapiro, 'Embedded image coding using zerotrees of wavelet coefficients,' IEEE Transactions on Signal Processing, Vol.41, pp.3445-3463, Dec., 1993 https://doi.org/10.1109/78.258085
  16. E. Stollnitz, T. DeRose, D. Salesin, Wavelets for Computer Graphics: Theory and Applications, Morgan Kaufmann Publishers, 1996
  17. D. Taubman, 'High Performances Scalable Image Compression with EBCOT,' IEEE Transactions on Image Processing, Vol.9, No.7, July, 2000 https://doi.org/10.1109/83.847830
  18. C. Valens, EZW encoding, http://perso.wanadoo.fr/polyvalens/clemens/ezw/ezw.html