Abstract
In this paper, we proposed a new technique to encode and decode the digital hologram. Since the digital hologram (or fringe pattern) is generated by interference of light, it has much different property from natural 2D (2 dimensional) images. First, we acquisite optical-sensed or computer-generated hologram by digital type, and then extract a chrominance component. The extracted digital hologram for coding is separated into segments to use multi-view properties. The segmented hologram shows the similar characteristics with picturing an object with 2D cameras in various point of view. Since fringe pattern is visually observed like as noise, we expect that the fringe pattern has poor coding efficiency. To obtain high efficiency, the segment is transformed with DCT (Discrete Cosine Transform) which resembles hologram generation process with high performance. Each transformed segment passes the 3D scanning process according to time and spatial correlation, and is organized into a video stream. Since the segment which correspond to frame of a video stream consists of the transformed coefficients with wide range of value, it is classified and re-normalized. Finally it is compressed with coding tools. The proposed algorithm illustrated that it has better properties for reconstruction of 16 times higher compression rate than the previous researches.
본 논문에서는 디지털화된 형태로 취득 및 저장된 홀로그램 신호를 부호화하는 새로운 기술을 제안한다. 디지털 홀로그램의 독특한 특성을 파악하여 적절한 형태의 데이터로 변환한 후에 현재 널리 사용되고 있는 표준 압축 기술들에 적용하고자 한다. 전처리과정 이후에 부호화를 위해 추출된 홀로그램은 위치적인 다시점 특성을 이용하여 분할된다. 분할된 홀로그램은 2차원의 여러 시점에서 객체를 촬영한 것과 유사한 특성을 보인다. 시각적으로 잡음과 유사한 형태로 관찰되는 홀로그램의 회절 패턴은 그 자체로써 압축에 이용하기 어렵다. 따라서 홀로그램 생성 원리와 유사하면서 고속 변환이 가능한 2차원 DCT (Discrete Cosine Transform)를 이용하여 분할된 홀로그램을 주파수 변환한다. 주파수 변환된 분할 영역들은 시간적 및 공간적 상관도에 따라서 3차원 스캔 과정을 거치면서 하나의 비디오 스트림으로 구성된다. 비디오 스트림의 한 프레임에 해당하는 분할된 영역들은 다양한 범위를 가지는 계수들로 구성되는데 이를 재구성한 후에 부호화 알고리즘을 이용하여 압축한다. 실험 결과를 살펴보면 제안한 알고리즘은 기존의 기술에 비해서 16배 이상의 높은 압축율에서 더 좋은 복원 성능을 보였다.
