• 제목/요약/키워드: lossless image compression

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Wavelet 변환을 이용한 최적 영상 데이터 다해상도 표현 및 압축에 관한 연구 (A study on optimal Image Data Multiresolution Representation and Compression Through Wavelet Transform)

  • 강경모;정기삼;이명호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1994년도 추계학술대회
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    • pp.31-38
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    • 1994
  • This paper proposed signal decomposition and multiresolution representation through wavelet transform using wavelet orthonormal basis. And it suggested most appropriate filter for scaling function in multiresoltion representation and compared two compression method, arithmetic coding and Huffman coding. Results are as follows 1. Daub18 coefficient is most appropriate in computing time, energy compaction, image quality. 2. In case of image browsing that should be small in size and good for recognition, it is reasonable to decompose to 3 scale using pyramidal algorithm. 3. For the case of progressive transmittion where requires most grateful image reconstruction from least number of sampls or reconstruction at any target rate, I embedded the data in order of significance after scaling to 5 step. 4. Medical images such as information loss is fatal have to be compressed by lossless method. As a result from compressing 5 scaled data through arithmetic coding and Huffman coding, I obtained that arithmetic coding is better than huffman coding in processing time and compression ratio. And in case of arithmetic coding I could compress to 38% to original image data.

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웨이블릿 변환의 메모리 크기와 대역폭 감소를 위한 Prediction 기반의 Embedded Compression 알고리즘 (A New Predictive EC Algorithm for Reduction of Memory Size and Bandwidth Requirements in Wavelet Transform)

  • 최우수;손창훈;김지원;나승유;김영민
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.917-923
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    • 2011
  • 본 논문에서는 JPEG2000 부호화 시스템의 과도한 메모리 요구 사항을 감소시키기 위해 예측 부호화 기반의 새로운 임베디드 압축(Embedded Compression, EC) 알고리즘을 제안한다. 본 논문의 EC 기법은 EC가 적용되지 않은 DWT 프로세서와 비교하여 DWT 과정에서 발생하는 임시적인 저주파 웨이블릿 계수들의 메모리 접근 및 크기를 50 %로 줄일 수 있다. 무손실의 영상 압축 시스템에 널리 쓰이면서 단순하지만 좋은 성능을 갖는 LOCO-I(LOw COmplexity LOssless COmpression for Image)와 MAP(Median Adaptive Predictor) 예측기를 제안한 EC 알고리즘에 적용하였다. 제안한 예측 기반의 EC 알고리즘은 예측 오차 값들을 인코딩하기 위하여 포워드 적응형 양자화와 고정 길이 코드를 사용한다. 시뮬레이션 결과를 통해 예측기가 LOCO-I와 MAP인 경우, 본 논문에서 제안한 EC 알고리즘에 의한 평균적인 PSNR 저하는 각각 0.48 dB와 0.26 dB임을 알 수 있다. 선행 논문 [9]에서 제안한 하다마드 변환(MHT) 기반의 EC 알고리즘과 비교하여 평균적인 PSNR이 약 1.39 dB 향상된다.

병렬 분산 처리를 이용한 영상 기반 실내 위치인식 시스템의 프레임워크 구현 (Framework Implementation of Image-Based Indoor Localization System Using Parallel Distributed Computing)

  • 권범;전동현;김종유;김정환;김도영;송혜원;이상훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1490-1501
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    • 2016
  • 본 논문에서는 인메모리(In-memory) 병렬 분산 처리 시스템 Apache Spark(이하 Spark)를 활용하여 사용자에게 실시간 측위 정보를 제공할 수 있는 영상 기반 실내 위치인식 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템에서는 사용자에게 실시간 측위 정보를 제공하기 위해서, Spark를 이용한 영상 특징점 추출 알고리즘의 병렬 분산화를 통해 알고리즘 연산 시간을 단축시킨다. 하지만 기존의 Spark 플랫폼에서는 영상 처리를 위한 인터페이스가 존재하지 않아, 영상 처리와 관련된 연산을 수행하는 것이 불가능하였다. 이에 본 논문에서는 Spark 영상 입출력 인터페이스를 구현하여 측위 연산을 위한 영상 처리를 Spark에서 수행 가능하게 하였다. 또한 무손실 압축(lossless compression)기법을 이용하여 특징점 기술자(descriptor)를 압축된 형태로 데이터베이스에 저장하여, 대용량의 실내 지도 데이터를 효율적으로 저장 및 관리하는 방법을 소개한다. 측위 실험은 실제 실내 환경에서 수행하였으며, 싱글 코어(Single-core) 시스템과의 성능 비교를 통해 제안하는 시스템이 최대 약 3.6배 단축된 시간으로 사용자에게 측위 정보를 제공 할 수 있다는 것을 입증하였다.

그래픽스 응용을 위한 다시점 텍스처 및 깊이 정보의 근접 무손실 부호화 (Near-lossless Coding of Multiview Texture and Depth Information for Graphics Applications)

  • 윤승욱;호요성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권1호
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    • pp.41-48
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    • 2009
  • 본 논문에서는 복잡한 삼차원 장면을 다시점 텍스처와 깊이맵을 이용해 표현하고 이를 부호화하는 기법을 제안한다. 이를 위해 입력 다시점 데이터를 압축된 텍스처 및 깊이맵쌍 포맷으로 변환하고 제안한 코덱인 X-Codec을 통해 손실을 최소화하면서 부호화 효율을 향상시킨다. 우선 제안한 부호화 시스템은 다시점 색상과 깊이영상을 입력으로 사용하므로 기존의 기하학 기반 렌더링 기법과 달리 렌더링 속도가 장면의 복잡도가 아닌 입력 영상의 해상도에 따라 좌우된다. 또한, 영상을 블록 단위로 나누어 부호화와 복호화를 수행하기 때문에 임의 영역 접근이 용이하고 그래픽스 프로세싱 유닛을 이용한 실시간 렌더링이 가능하다. 실험결과 제안한 방법은 다시점 데이터를 이용한 다시점 렌더링, 선택적 복호화, 깊이정보를 이용한 삼차원 장면의 조작 등 다양한 기능을 동시에 제공하므로 대용량 데이터로부터 삼차원 장면을 탐색하는 그래픽스 응용에 유용하다.

Wavelet 변환 영역에서 의료영상압축 (Medical Image Compression in the Wavelet Transform Domain)

  • 이상복;신승수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.23-29
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    • 2002
  • 본 논문에서는 의료정보시스템 중 PACS에서 필요한 영상압축 기법을 제안한다. 영상부호화 기법은 웨이브릿 변환 영역에서 선형예측기와 Lloyd-Max 양자화기를 사용하였다. 웨이브릿 변환 방법은 영상을 3레벨의 10개의 부밴드로 나누어 다해상도로 처리하며, 웨이브릿 변환 영역중 인간의 시각특성에 민감한 최저주파 영역은 무손실 부호화기인 DPCM으로 부호화하고, 나머지 고주파영역의 부밴드에 대해서는 부밴드간의 링잉현상과 영상의 엘리어싱을 감소시키기 위해서 선형예측기를 사용하였으며, 비선형양자화기로써 양자화 오차를 줄이기 위해 최적 양자화기로 Lloyd-Max 양자화기를 사용하였다. 실험결과 512$\times$512 복부 CT영상과 Chest영상에 대하여 PSNR이 28.53dB이 되었고, 복원화질이 우수함을 알 수 있었다.

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무손실 의료 영상 압축을 위한 적응적 심볼 교환에 기반을 둔 이진 적응 산술 부호화 방법 (A binary adaptive arithmetic coding algorithm based on adaptive symbol changes for lossless medical image compression)

  • 지창우;박성한
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.2714-2726
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    • 1997
  • 본 논문은 디지탈 의료 영상을 효과적으로 무손실 압축하기 위한 적용적 심볼 교환에 기반을 둔 새로운 부호화 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 먼저 원영상에 차분 규칙 또는 적용 예측기를 적용하여 차분 영상값을 구하며, 이러한 차분 영상값에 대한 개별 context를 결정한다. 다음 단계에서 context하에서 현재 부호화될 차분 영상값과 모델 템플리트상의 차분 영상값들 사이의 극성 일치를 갖는 심볼의 추정을 기반으로 한 적응적인 심볼 교환 과정을 적용하여 예측 심볼을 얻는다. 예측 심볼은 부호화 될 차분 영상값에 대해 가장 빈번하게 발생하리라고 예측되는 심볼을 가리키며, 예측 심볼이 차분 영상값과 동일할 때 부호화 효율이 높게 유지된다. 마지막 부호화 단계에서 이진 적응 산술 부호기는 특정 context가 주어진 차분 영상값의 예측 여부를 판단하는 이진 판단 트리를 사용하여 차분 영상값을 부호화 한다. 차분 영상값 예측 적중율 향상을 통하여 제안된 알고리즘의 부호화 효율은 ISO JPEG 무손실 예측기를 산술 부호기에 적용한 경우보다 약 33% 정도 높아지고, 차분 예측기 또는 적용 예측기를 산술 부호기에 적용한 경우에 비해 약 23% 정도 높아짐을 알 수 있다. 제안된 부호화 방법은 단위 구간 부분할시 곱셈 연산이 아닌 덧셈 연산을 사용하기 때문에 부호기의 복잡성이 낮고 다중 비트 공간의 영상을 이진 공간 열로 분할하지 않고 바로 다중 비트 의료 영상을 부호기에 적용 할 수 있기 때문에 의료 PACS의 영상 압축부에서 사용될 수 있다.

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니블 런 랭스 코드를 이용한 허프만 코딩 (Huffman Coding using Nibble Run Length Code)

  • 백승수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-6
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    • 1999
  • 본 연구는 정지 영상을 무손실 압축하기 위해 영상 각 화소의 값 상위 4비트의 중복성을 이용하여 런랭스 코딩 전처리로 1차 압축을 수행한 후 허프만 코딩으로 무손실 압축률을 향상시키는 새로운 방법을 제시한다. 본 연구에서 제안된 방법은 영상의 종류에 따라 자동적으로 허프만 코딩과 전처리 허프만 코딩을 선택하도록 하고, 전처리는 상위 4비트와 하위 4비트를 분리하여 상위 4비트의 중복성을 이용하여 런 랭스 코딩을 하여 기존의 일반적인 허프만 방법보다 더 나은 결과를 나타내었다.

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IMAGE QUALITY OPTIMIZATION BASED ON WAVELET FILTER DESIGN AND WAVELET DECOMPOSITION IN JPEG2000

  • Quan, Do;Ho, Yo-Sung
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.7-12
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    • 2009
  • In JPEG2000, the Cohen-Daubechies-Feauveau (CDF) 9/7-tap wavelet filter adopted in lossy compression is implemented by the lifting scheme or by the convolution scheme while the LeGall 5/3-tap wavelet filter adopted in lossless compression is implemented just by the lifting scheme. However, these filters are not optimal in terms of Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) values, and irrational coefficients of wavelet filters are complicated. In this paper, we proposed a method to optimize image quality based on wavelet filter design and on wavelet decomposition. First, we propose a design of wavelet filters by selecting the most appropriate rational coefficients of wavelet filters. These filters are shown to have better performance than previous wavelet ones. Then, we choose the most appropriate wavelet decomposition to get the optimal PSNR values of images.

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JPEG2000 CODEC을 위한 DWT및 양자화기 VLSI 설계 (A VLSI Design of Discrete Wavelet Transform and Scalar Quantization for JPEG2000 CODEC)

  • 이경민;김영민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권1호
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    • pp.45-51
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    • 2003
  • 본 논문은 차세대 정지영상 압축 표준으로서 Wavelet 변환과 Bit-plane 단위의 산술부호화(Arithmetic coding)에 기반한 JPEG2000 코덱의 Wavelet 변환과 양자화기의 하드웨어적 구조를 제안하고, 설계하였다. DWT(Discrete Wavelet Transform)는 Lossy coding과 Lossless coding에 각각 적용할 수 있는 Daubechies 9/7 필터와 Daubechies 5/3 필터를 선택 가능하도록 설계하였으며 양자화기는 Scalar Quantization 방식를 사용하였다. 설계된 DWT와 양자화기는 Xilinx FPGA technology를 이용하여 Synopsys에서 합성한 후 동작을 검증하였으며, 설계된 블록을 30㎒로 동작 시켰을 때 640×480 크기의 걸려 이미지의 경우 초당 10프레임의 성능을 보인다.

애니메이션 작업에 사용되는 이미지 포맷 연구 (The image format research which is suitable in animation work)

  • 권동현
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권14호
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    • pp.37-51
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    • 2008
  • 애니메이션 작업에 있어 컴퓨터는 꼭 필요한 도구가 되었다. 그러나 컴퓨터와 그에 따른 소프트웨어들의 특성을 잘 파악하지 못할 경우 노력에 상응하는 결과물을 만들지 못할 수도 있다. 이미지 포맷의 부정확한 이해에서 이러한 경우가 발생하기도 한다. 대다수 작업자들은 제작공정 속에서 이미지 포맷을 습관적으로 선택하는 경우가 많으나, 이미지 포맷은 분명한 기능적 차이를 가지고 있으며 그 효율적 사용법도 다르다. 그러므로 보다 효율적인 작업을 위해 애니메이션 작업에 주로 사용되는 여러 종류의 이미지 포맷들을 특성을 파악하는 것이 필요하다. 먼저 오늘날 통신, 데이터저장 등 컴퓨터 전반에서 널리 쓰이는 데이터 압축의 두 종류인 손실 압축과 비손실 압축의 원리와 이미지표현의 서로 다른 구조인 비트맵 방식과 벡터 방식의 차이점, 24비트 트루 컬러와 8피트 알파채빌 등을 살펴보았다. 이러한 특성들을 토대로 2D, 3D, 합성, 편집 등 여러 형태의 애니메이션 작업 간에 사용되는 이미지 포맷들의 기능적 차이점과 그에 따른 장단점을 분석하였으며 실험을 통하여 JPG 파일이 컴퓨터 작업 중에 적은 용량을 차지할 것이라는 생각이 잘못된 것임을 증명하였다. 결론적으로 용량, 기능, 화질을 고려할 때, 편집, 합성, 3D, 2D를 막론하고 가장 효율적인 포맷으로는 TIF 포맷을 제안하며 학교 교육에서는 어도비사의 교육용 프로그램을 많이 사용하므로 호환성과 기능이 우수한 PSD 포맷을 제안하였다. 본 논문이 학교 교육에서나 실무 작업에서 이미지 포맷을 선택함에 있어 기준이 되기를 기대한다.

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