KR100810137B1 - Apparatus and method for reconstructing image using inverse discrete wavelet transforming - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 이산 웨이블릿 변환의 일 실시예를 나타낸 도면.1 illustrates one embodiment of discrete wavelet transform;
도 2는 역 이산 웨이블릿 변환의 일 실시예를 나타낸 도면.2 illustrates one embodiment of inverse discrete wavelet transform;
도 3은 JPEG2000 표준 스펙에서 제안한 라인 버퍼 메모리를 이용한 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating a discrete wavelet transform process using a line buffer memory proposed in the JPEG2000 standard specification.
도 4는 라인 버퍼 메모리를 이용한 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면. 4 illustrates an inverse discrete wavelet transform process using a line buffer memory.
도 5는 리프팅 기반의 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating a lifting-based discrete wavelet transform process.
도 6은 (9, 7) 필터에서 리프팅 기반의 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating a lifting-based discrete wavelet transform process in (9, 7) filter.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 (9, 7) 필터에서 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면. 7 is a diagram illustrating a lifting-based inverse discrete wavelet transform process in a filter (9, 7) according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치의 개략적인 블록 구성도.8 is a schematic block diagram of an image restoration apparatus using inverse discrete wavelet transform according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차 주파수 데이터를 나타낸 도면.9 illustrates secondary frequency data according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 행 방향으로의 1차 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면.10 is a diagram illustrating a first-order inverse discrete wavelet transform process in a row direction according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열 방향으로의 2차 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면. 11 is a diagram illustrating a second inverse discrete wavelet transform process in a column direction according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
80 : 이미지 복원 장치80: image restoration device
81 : 주파수 데이터 독출부81: frequency data reader
82 : 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부82: first inverse discrete wavelet transform performing unit
83 : 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부83: second inverse discrete wavelet transform performing unit
84 : 라인 메모리84: line memory
본 발명은 이미지 복원에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메모리 활용을 최적화한 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to image reconstruction, and more particularly, to an image reconstruction method and apparatus using lifting-based inverse discrete wavelet transform, which optimizes memory utilization.
최근 고품질의 이미지 압축 요구가 증가하고 있으며, 새로운 스틸 이미지 압축 표준으로 JPEG2000(joint photographic experts group 2000)이 제안되었다. 이 산 웨이블릿 변환(DWT; discrete wavelet transform)을 사용하여, JPEG2000은 이산 여현 변환(DCT; discrete cosine transform)에 기초한 종래 JPEG보다 훨씬 높은 압축률을 제공한다. 그리고 압축 복원한 영상의 품질이 우수하다. In recent years, the demand for high quality image compression is increasing, and JPEG2000 (joint photographic experts group 2000) has been proposed as a new still image compression standard. Using this discrete wavelet transform (DWT), JPEG2000 provides a much higher compression rate than conventional JPEG based on discrete cosine transform (DCT). And the quality of the decompressed image is excellent.
그러나, 이산 웨이블릿 변환에 기초한 압축은 이산 코사인 변환에 기초한 압축에 비해서 계산 양이 많으며, 연산을 수행할 때 훨씬 큰 메모리를 사용해야 하는 문제점이 있다. 이산 코사인 변환은 8×8 사이즈의 픽셀들로 구성된 블록에 적용되지만, 이산 웨이블릿 변환은 이미지를 구성하는 전체 픽셀들에 적용되어야 하기 때문이다. 이산 웨이블릿 변환에 의해 압축된 데이터로부터 원본 이미지를 복원하는 역 이산 웨이블릿 변환(Inverse DWT) 역시 압축 데이터 전체에 적용되어야 하기 때문에 연산 수행시 큰 메모리를 사용해야 하는 문제점이 있다. However, the compression based on the discrete wavelet transform is more computational than the compression based on the discrete cosine transform, and there is a problem that a much larger memory must be used when performing the calculation. This is because the discrete cosine transform is applied to a block of pixels of 8x8 size, but the discrete wavelet transform should be applied to all pixels constituting the image. Inverse DWT, which reconstructs the original image from the data compressed by the discrete wavelet transform, also needs to be applied to the entire compressed data.
도 1은 이산 웨이블릿 변환의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 여기서, L은 저주파 통과 필터링(LPF; low pass filtering) 함수를 나타내고, H는 고주파 통과 필터링(HPF; high pass filtering) 함수를 나타낸다. 1 illustrates an embodiment of discrete wavelet transform. Here, L represents a low pass filtering (LPF) function, and H represents a high pass filtering (HPF) function.
도 1을 참조하면, 이산 웨이블릿 변환은 2차원 연산을 수행한다. Referring to FIG. 1, the discrete wavelet transform performs a two-dimensional operation.
우선 원본 이미지 데이터(P)(10)에 대해서 수평 방향으로 저주파 통과 필터링(L1(x))과 고주파 통과 필터링(H1(x))을 수행한다. 그리고 다운 샘플링을 통해 처리된 이미지를 반씩 버린 1차 저주파 통과 필터링 이미지(L)(11)과 1차 고주파 통과 필터링 이미지(H)(16)를 메모리에 저장한다. First, the low pass filtering L 1 (x) and the high pass filtering H 1 (x) are performed in the horizontal direction on the original
그리고 1차 저주파 통과 필터링 이미지(11)와 1차 고주파 통과 필터링 이미 지(12)를 각각 수직 방향으로 저주파 통과 필터링(L2(x))과 고주파 통과 필터링(H2(x))을 수행한다. 그리고 다운 샘플링을 통해 처리된 이미지를 반씩 버린 2차 저주파 통과 필터링 이미지(LL(12), HL(17))와 2차 고주파 통과 필터링 이미지(LH(13), HH(18))를 획득하게 된다. 즉, LL, LH, HL, HH의 4가지 주파수 대역에 대한 이미지를 얻게 된다. The low
여기서, 수평 방향으로의 필터링 처리 후에 원본 이미지 데이터(10)의 픽셀 수만큼의 메모리 셀이 필요하게 되며, 원본 이미지 데이터(10)의 크기가 클수록 내부 메모리가 증가하게 되고 회로 사이즈도 크게 증가하게 된다. Here, after the filtering in the horizontal direction, as many memory cells as the number of pixels of the
도 2는 역 이산 웨이블릿 변환의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 여기서, L은 역 저주파 통과 필터링(LPF) 함수를 나타내고, H는 역 고주파 통과 필터링(HPF) 함수를 나타낸다. 2 illustrates an embodiment of inverse discrete wavelet transform. Where L represents an inverse low pass filtering (LPF) function and H represents an inverse high pass filtering (HPF) function.
도 2를 참조하면, 역 이산 웨이블릿 변환은 2차원 연산을 수행한다. Referring to FIG. 2, the inverse discrete wavelet transform performs a two-dimensional operation.
우선 상술한 것과 같은 이산 웨이블릿 변환을 통해 획득된 LL, LH, HL, HH의 4가지 주파수 대역에 대한 이미지인 2차 필터링 이미지(LL(21)와 LH(22), HL(23)와 HH(24))에 대해서 수직 방향으로 업 샘플링을 수행한다. 2차 필터링 이미지의 픽셀을 패딩(padding)하는 방법으로 이미지를 2배로 늘려준다. 그리고 역 저주파 통과 필터링(L3(x))과 역 고주파 통과 필터링(H3(x))을 수행하여 1차 필터링 이미지(L(25), H(26))를 생성하고 메모리에 저장한다. First, the second
그리고 1차 필터링 이미지(L(25), H(26))에 대해서 수평 방향으로 업 샘플링 을 수행하고, 1차 필터링 이미지의 픽셀을 패딩(padding)하는 방법으로 이미지를 2배로 늘려준다. 역 저주파 통과 필터링(L4(x))과 역 고주파 통과 필터링(H4(x))을 수행하여 원본 이미지 데이터(P)(27)를 획득한다. In addition, up-sampling is performed in the horizontal direction on the first filtered images L (25) and H (26), and the image is doubled by padding the pixels of the first filtered image. Inverse low pass filtering (L 4 (x)) and inverse high pass filtering (H 4 (x)) are performed to obtain original image data (P) 27.
여기서, 원본 이미지 데이터(27)의 크기가 클수록, 즉 2차 필터링 이미지(LL(21)와 LH(22), HL(23)와 HH(24))의 크기가 클수록 내부 메모리가 증가하게 되고 회로 사이즈도 크게 증가하게 된다. Here, the larger the size of the
도 3은 이러한 문제를 해결하기 위해 JPEG2000 표준 스펙에서 제안한 라인 버퍼 메모리를 이용한 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면이고, 도 4는 라인 버퍼 메모리를 이용한 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a discrete wavelet transform process using a line buffer memory proposed in the JPEG2000 standard specification to solve such a problem, and FIG. 4 is a diagram illustrating an inverse discrete wavelet transform process using a line buffer memory.
도 3을 참조하면, 원본 이미지 데이터(30)를 입력받음에 있어서, 내부에 라인 버퍼 메모리(31)를 가지고 있어 9줄씩의 이미지 픽셀을 저장한다. 즉, 라인 버퍼 메모리(31)는 9개의 라인 메모리(31-1, 31-2, 31-3, 31-4, 31-5, 31-6, 31-7, 31-8, 31-9)로 구성되며, 각 라인 메모리(31-1, 31-2, 31-3, 31-4, 31-5, 31-6, 31-7, 31-8 또는 31-9)는 1줄의 이미지 픽셀을 저장하고 있다. 9줄은 JPEG2000에서 (9, 7) 필터를 사용할 때 필요한 줄 수이다. Referring to FIG. 3, in receiving the
9줄씩 저장된 라인 버퍼 메모리(31)의 데이터는 수평 방향이 아니라 수직 방향으로 9개의 픽셀 데이터(32)를 가지고 저주파 통과 필터링과 고주파 통과 필터링을 수행하게 된다. 이를 수직방향으로 9번 수행하게 되면 필터링된 결과인 9개의 1차 저주파 계수(33)와 9개의 1차 고주파 계수(34)가 생성된다. The data of the
그리고 9개의 1차 저주파 계수(33)와 1차 고주파 계수(34)에 대하여 수평 방향으로 각각 저주파 통과 필터링과 고주파 통과 필터링을 수행하면 2차 저주파 계수(LL(35), HL(37))와 2차 고주파 계수(LH(36), HH(38))를 획득하게 된다. In addition, when the low pass filtering and the high pass filtering are performed in the horizontal direction with respect to the nine primary
상술한 방법은 원본 이미지 데이터(30)의 픽셀 수만큼의 메모리를 필요로 하지 않지만, 수직 방향으로 필터링 처리 후에 수평 방향으로 필터링 처리를 할 수 있는 최소한의(본 예에서는 9개) 라인 버퍼 메모리(31)를 사용하여 이산 웨이블릿 변환을 수행하였다. 하지만, 9줄의 이미지 픽셀 데이터를 저장하기 위해 라인 메모리가 9개가 필요하며, 이는 원본 이미지 데이터(30)가 커지면 커질수록 회로 사이즈에 부담을 주게 되는 문제점이 있다. The above-described method does not require as much memory as the number of pixels of the
도 4를 참조하면, 라인 버퍼 메모리를 이용한 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 보여주고 있다. 입력되는 라인 메모리(45)는 18 라인이지만 2차 주파수 계수인 LL(41), LH(42), HL(43), HH(44) 데이터가 다운 샘플링을 통해 1/4로 줄어 있는 상태이다. 수평 방향으로만 보면, 1/2로 줄어 있기 때문에 9(=18/2) 라인 버퍼 메모리를 쓰는 것과 동일하다. 하지만, 앞서 말한 바와 같이 이 방법을 사용한다 하더라도 9줄의 주파수 데이터를 저장하는 라인 버퍼 메모리 또한 이미지가 커지면 커질수록 회로 사이즈에 부담을 주게 된다. Referring to FIG. 4, an inverse discrete wavelet transform process using a line buffer memory is illustrated. The
따라서, 본 발명은 역 이산 웨이블릿 변환 과정에서 사용되던 메모리의 사이즈를 1/3로 줄이고, 경제적으로 생산 원가를 절감시키는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법 및 그 장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides an image restoring method and apparatus using inverse discrete wavelet transform, which reduces the size of the memory used in the inverse discrete wavelet transform by 1/3 and economically reduces the production cost.
또한, 지연(latency)없이 2차 주파수 데이터가 입력되는 즉시 2차원 역 이산 웨이블릿 변환을 수행할 수 있는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법 및 그 장치를 제공한다. The present invention also provides a method and an apparatus for restoring an image using inverse discrete wavelet transform, which can perform two-dimensional inverse discrete wavelet transform as soon as secondary frequency data is inputted without delay.
또한, 본 발명은 리프팅 기반의 웨이블릿 변환 방법을 적용하여 계산량과 처리 속도를 개선할 수 있는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법 및 그 장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a method and apparatus for image restoration using inverse discrete wavelet transform that can improve the amount of calculation and processing speed by applying a lifting-based wavelet transform method.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다. Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하여 2차 주파수 데이터로부터 원본 이미지를 복원하는 장치에 있어서, 미리 지정된 순서에 따라 2차 주파수 데이터 블록을 구성하는 복수의 2차 주파수 데이터를 읽어오는 주파수 데이터 독출부; 상기 주파수 데이터 독출부에서 읽은 상기 2차 주파수 데이터를 제1 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하여 제1 중간 계수를 산출하고, 상기 제1 중간 계수를 이용하여 1차 주파수 데이터를 복원하는 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부; 및 상기 1차 주파수 데이터를 상기 제1 방향과 수직이 되는 제2 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하여 제2 중간 계수를 산출하고 상기 제2 중간 계수를 이용하여 원본 픽셀 데이터를 복원하는 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부를 포함하는 역 이 산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치기 제공된다. According to an aspect of the present invention, in the apparatus for restoring an original image from secondary frequency data by performing inverse discrete wavelet transform, a plurality of secondary frequency data constituting a secondary frequency data block is read in a predetermined order. Coming frequency data reader; A first inverse discrete wavelet that inversely discrete-wavelets the second frequency data read by the frequency data reader in a first direction to calculate a first intermediate coefficient, and restores the first frequency data by using the first intermediate coefficient A conversion unit; And a second inverse discrete wavelet that transforms the first frequency data into a second discrete wavelet transform in a second direction perpendicular to the first direction to calculate a second intermediate coefficient and restore original pixel data using the second intermediate coefficient. An image reconstruction device using inverse discrete wavelet transform is provided.
바람직하게는, 상기 제1 방향은 행 방향 또는 열 방향 중 어느 하나이고, 상기 제2 방향은 행 방향 또는 열 방향 중 다른 하나일 수 있다.Preferably, the first direction may be any one of a row direction or a column direction, and the second direction may be the other of the row direction or the column direction.
본 발명의 다른 일측면에 의하면, 상기 주파수 데이터 독출부는 저저 필터링 계수(LL), 저고 필터링 계수(LH), 고저 필터링 계수(HL) 및 고고 필터링 계수(HH)로 구성되는 2차 주파수 데이터 블록을 상기 제2 방향의 각 라인에 대해서 상기 제1 방향으로 순서대로 읽어오는 것을 특징으로 하되, 상기 2차 주파수 데이터 블록은 하나 이상의 상기 2차 주파수 데이터 소블록을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the frequency data reading unit may include a second frequency data block including a low low filtering coefficient (LL), a low high filtering coefficient (LH), a high low filtering coefficient (HL), and a high high filtering coefficient (HH). The second frequency data block may include one or more second frequency data small blocks in order in the first direction with respect to each line in the second direction.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 상기 1차 주파수 데이터는 1차 저주파 데이터와 1차 고주파 데이터를 포함하며, 상기 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부는 상기 저저 필터링 계수(LL)와 상기 저고 필터링 계수(LH)를 역 이산 웨이블릿 변환하여 상기 1차 저주파 데이터를 복원하고, 상기 고저 필터링 계수(HL)와 상기 고고 필터링 계수(HH)를 역 이산 웨이블릿 변환하여 상기 1차 고주파 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the first frequency data includes first low frequency data and first high frequency data, and the first inverse discrete wavelet transform performing unit comprises the low low filtering coefficient LL and the low high filtering coefficient. Inverse discrete wavelet transform (LH) to restore the first low frequency data, and inverse discrete wavelet transform the high and low filtering coefficients (HL) and the high filtering coefficient (HH) to restore the first high frequency data. An image restoration apparatus using inverse discrete wavelet transform may be provided.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 상기 1차 고주파 데이터, 상기 1차 저주파 데이터 및 제1 중간 계수를 각각 저장하는 라인 메모리를 더 포함할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the apparatus may further include a line memory configured to store the first high frequency data, the first low frequency data, and the first intermediate coefficient, respectively.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 상기 2차 주파수 데이터 블록이 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로의 최초의 2차 주파수 데이터 블록을 제외한 2차 주파수 데이터 블록인 경우에는 상기 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부는 상기 라인 메모리로부터 읽어온 이전 2차 주파수 데이터 블록의 1차 주파수 데이터 및 제1 중간 계수와, 상기 이전 2차 주파수 데이터 블록의 저고 필터링 계수(LH) 및 고고 필터링 계수(HH)와, 그리고 상기 주파수 데이터 독출부에서 읽은 상기 2차 주파수 데이터를 상기 제1 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하는 것을 특징으로 하는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the secondary frequency data block is a secondary frequency data block except for the first secondary frequency data block in either of the first direction or the second direction. The first inverse discrete wavelet transform performing unit may include first frequency data and first intermediate coefficients of a previous secondary frequency data block read from the line memory, low height filtering coefficients (LH), and high height filtering of the previous secondary frequency data block. An apparatus for restoring an image using inverse discrete wavelet transform may be provided to perform inverse discrete wavelet transform on the coefficient HH and the second frequency data read by the frequency data reader.
또한 본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 이전 2차 주파수 데이터 블록의 상기 1차 고주파 데이터, 상기 제2 중간 계수 및 복원된 상기 원본 픽셀 데이터를 각각 저장하는 레지스터를 더 포함하는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치가 제공될 수 있다. According to yet another aspect of the present invention, an inverse discrete wavelet transform further comprises a register for storing the first high frequency data, the second intermediate coefficients, and the restored original pixel data of a previous second frequency data block. The image restoration apparatus used may be provided.
또한 상기 2차 주파수 데이터 블록이 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로의 최초의 2차 주파수 데이터 블록을 제외한 주파수 데이터 블록인 경우에는 상기 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부는 상기 레지스터로부터 읽어 온 이전 주파수 데이터 블록의 상기 1차 고주파 데이터와, 상기 제2 중간 계수 및 복원된 상기 원본 픽셀 데이터 및 상기 주파수 데이터 독출부에서 읽어 온 상기 1차 저주파 데이터와, 상기 1차 고주파 데이터를 제2 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하여 제2 중간 계수를 산출하고, 복수의 원본 픽셀 데이터를 복원할 수 있다.In addition, when the secondary frequency data block is a frequency data block except for the first secondary frequency data block in one of the first direction and the second direction, the second inverse discrete wavelet transform performing unit may include the register. The first high frequency data of the previous frequency data block read from the second first coefficient, the second intermediate coefficient and the restored original pixel data and the first low frequency data read from the frequency data reader, and the first high frequency data. The second intermediate coefficients may be calculated by inverse discrete wavelet transformation in two directions, and the plurality of original pixel data may be restored.
바람직하게는 상기 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부는 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 수행할 수 있다.Preferably, the first inverse discrete wavelet transform performing unit may perform a lifting based inverse discrete wavelet transform.
또한 바람직하게는 상기 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부는 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 수행할 수 있다.Also preferably, the second inverse discrete wavelet transform performing unit may perform a lifting based inverse discrete wavelet transform.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하여 2차 주파수 데이터로부터 원본 이미지를 복원하는 장치에 있어서, (a)미리 지정된 순서에 따라 주파수 데이터 블록을 구성하는 복수의 2차 주파수 데이터를 읽어오는 단계; (b)상기 2차 주파수 데이터를 제1 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하여 제1 중간 계수를 산출하고 상기 제1 중간 계수를 이용하여 1차 주파수 데이터를 복원하는 단계; 및 (c)상기 1차 주파수 데이터를 상기 제1 방향과 수직이 되는 제2 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하여 제2 중간 계수를 산출하고 상기 제2 중간 계수를 이용하여 원본 픽셀 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, in the apparatus for reconstructing the original image from the secondary frequency data by performing inverse discrete wavelet transform, (a) a plurality of secondary frequencies constituting a frequency data block in a predetermined order Reading data; (b) inverse discrete wavelet transforming the second frequency data in a first direction to calculate a first intermediate coefficient and reconstructing the primary frequency data using the first intermediate coefficient; And (c) inverse discrete wavelet transforming the first frequency data in a second direction perpendicular to the first direction to calculate a second intermediate coefficient and reconstruct original pixel data using the second intermediate coefficient. An image reconstruction method using inverse discrete wavelet transform may be provided.
바람직하게는, 제1 방향은 행 방향 또는 열 방향 중 어느 하나이고, 상기 제2 방향은 행 방향 또는 열 방향 중 다른 하나일 수 있다.Preferably, the first direction may be either a row direction or a column direction, and the second direction may be the other of the row direction or the column direction.
또한 상기 단계 (a)는 저저 필터링 계수(LL), 저고 필터링 계수(LH), 고저 필터링 계수(HL) 및 고고 필터링 계수(HH)로 구성된 2차 주파수 데이터 블록을 상기 제2 방향의 각 라인에 대해서 상기 제1 방향으로 순서대로 읽어올 수 있다.In addition, step (a) includes a second frequency data block including a low low filtering coefficient (LL), a low high filtering coefficient (LH), a high low filtering coefficient (HL), and a high high filtering coefficient (HH) on each line in the second direction. Can be read in order in the first direction.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 상기 1차 주파수 데이터는 1차 저주파 데이터와 1차 고주파 데이터를 포함하며, 상기 단계 (b)는 상기 저저 필터링 계수(LL)와 상기 저고 필터링 계수(LH)를 역 이산 웨이블릿 변환하여 상기 1차 저주파 데이터를 복원하고, 상기 고저 필터링 계수(HL)와 상기 고고 필터링 계수(HH)를 역 이산 웨이블릿 변환하여 상기 1차 고주파 데이터를 복원할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the first frequency data includes first order low frequency data and first order high frequency data, and the step (b) includes the low low filtering coefficient LL and the low high filtering coefficient LH. The first low frequency data may be restored by performing inverse discrete wavelet transform, and the first high frequency data may be restored by performing inverse discrete wavelet transformation of the high and low filtering coefficients HL and HH.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 상기 1차 고주파 데이터와 상기 1차 저주파 데이터 및 제1 중간 계수를 각각 라인 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the method may further include storing the first high frequency data, the first low frequency data, and the first intermediate coefficient in a line memory, respectively.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 상기 주파수 데이터 블록이 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로의 최초의 주파수 데이터 블록을 제외한 주파수 데이터 블록인 경우에는 상기 단계 (b)는 상기 라인 메모리로부터 읽어온 이전 주파수 데이터 블록의 1차 주파수 데이터, 제1 중간 계수 및 상기 라인 메모리로부터 읽어온 이전 주파수 데이터 블록의 저고 필터링 계수(LH) 및 고고 필터링 계수(HH) 및 상기 주파수 데이터 독출부에서 읽은 상기 2차 주파수 데이터를 제1 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하여 제1 중간 계수를 산출하고, 1차 주파수 데이터를 복원할 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the frequency data block is a frequency data block except for the first frequency data block in either of the first direction or the second direction, step (b) Low frequency filtering coefficient (LH) and high height filtering coefficient (HH) and the frequency data dock of the first frequency data, the first intermediate coefficient of the previous frequency data block read from the line memory and the previous frequency data block read from the line memory The secondary frequency data read by the output unit may be subjected to inverse discrete wavelet transform in a first direction to calculate a first intermediate coefficient and restore the primary frequency data.
또한 바람직하게는 상기 단계 (c)는 상기 1차 저주파 데이터와 상기 1차 고주파 데이터를 역 이산 웨이블릿 변환하여 제2 중간 계수를 산출하고, 상기 원본 픽셀 데이터를 복원할 수 있다.Also preferably, the step (c) may inverse discrete wavelet transform the first low frequency data and the first high frequency data to calculate a second intermediate coefficient and restore the original pixel data.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면 이전 주파수 데이터 블록의 상기 1차 고주파 데이터, 상기 제2 중간 계수 및 복원된 상기 원본 픽셀 데이터를 레지스터에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the method may further include storing the first high frequency data of the previous frequency data block, the second intermediate coefficient, and the restored original pixel data in a register.
본 발명의 또 다른 일측면에 의하면, 상기 주파수 데이터 블록이 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로의 최초의 주파수 데이터 블록을 제외한 주파수 데이터 블록인 경우에는 상기 단계 (c)는 상기 레지스터로부터 읽어 온 이전 주파수 데이터 블록의 상기 1차 고주파 데이터, 상기 제2 중간 계수 및 복원된 상기 원본 픽셀 데이터 및 상기 주파수 데이터 독출부에서 읽어 온 상기 1차 저주파 데이터, 상기 1차 고주파 데이터를 제2 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환하여 제2 중간 계수를 산출하고, 복수의 원본 픽셀 데이터를 복원할 수 있다.According to another aspect of the present invention, when the frequency data block is a frequency data block except for the first frequency data block in either of the first direction or the second direction, step (c) The first high frequency data of the previous frequency data block read from the register, the second intermediate coefficients and the restored original pixel data and the first low frequency data and the first high frequency data read from the frequency data reader. The second intermediate coefficients may be calculated by inverse discrete wavelet transformation in two directions, and the plurality of original pixel data may be restored.
바람직하게는 상기 단계 (b)는 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법이 제공될 수 있다. Preferably, the step (b) may be provided with an image reconstruction method using the inverse discrete wavelet transform, characterized in that for performing the lifting-based inverse discrete wavelet transform.
또한 바람직하게는 상기 단계 (c)는 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법이 제공될 수 있다. Also preferably, the step (c) may be provided with an image reconstruction method using the inverse discrete wavelet transform, characterized in that for performing the lifting-based inverse discrete wavelet transform.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법 및 그 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 동일 또는 유사한 개체를 순차적으로 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the image reconstruction method and apparatus using inverse discrete wavelet transform according to the present invention. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Numbers (eg, first, second, etc.) used in the description of the present specification are merely identification symbols for sequentially distinguishing identical or similar entities.
본 발명에서 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법 및 그 장치는 2차원 이미지 데이터에 있어서 첫번째 수직 라인부터 수평 방향으로 원본 픽셀 데이터를 복원하는 것을 중심으로 설명하기로 한다. 하지만, 이와 달리 첫번째 수평 라인부터 수직 방향으로 원본 픽셀 데이터를 복원하는 것도 가능함은 물론이다. In the present invention, an image reconstruction method using inverse discrete wavelet transform and a device thereof will be described based on the reconstruction of original pixel data from a first vertical line to a horizontal direction in two-dimensional image data. However, it is of course possible to restore the original pixel data in the vertical direction from the first horizontal line.
본 발명에서 이미지 데이터의 역 이산 웨이블릿 변환 방법을 설명하기에 앞서 리프팅 기반의 이산 웨이블릿 변환 방법에 대하여 설명하기로 한다. Prior to describing the inverse discrete wavelet transform method of the image data, a lifting based discrete wavelet transform method will be described.
도 5는 리프팅 기반의 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 (9, 7) 필터에서 리프팅 기반의 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a lifting-based discrete wavelet transform process, and FIG. 6 is a diagram illustrating a lifting-based discrete wavelet transform process in the filter (9, 7).
리프팅 기반의 이산 웨이블릿 변환은 기존의 이산 웨이블릿 변환 과정에서 별도로 연산하였던 저주파 통과 필터링과 고주파 통과 필터링 이외에 다운 샘플링 과정까지 하나의 연산 과정에 포함시킨 효율적인 필터링 방법이다. Lifting-based discrete wavelet transform is an efficient filtering method that includes down-sampling as well as low-pass filtering and high-pass filtering that were separately calculated in the conventional discrete wavelet transform.
도 5를 참조하면, 리프팅 변환 과정은 레이지 변환부(lazy transform part; 51), 예측부(52), 업데이트부(53), 출력부(54, 55)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the lifting transformation process includes a
레이지 변환부(51)는 단순히 들어오는 입력 데이터의 인덱스가 홀수인가 짝수인가를 비교하여 홀수, 짝수를 구분하여 보낸다. 그리고 예측부(P(z); 52)는 들어오는 입력값에 대해 예측 계수를 곱하는 부분이고, 업데이트부(U(z); 53)는 입력값에 업데이트 계수를 곱하는 부분이다. 출력부(K0, K1; 54, 55)는 계산된 값을 정규화해주는 부분이다. 변환한 값은 하기의 수학식 1과 같다. The
수학식 1에서 N이 1일 때 (5, 3) 필터가 되고, N이 2일 때 (9, 7) 필터가 된다. 필터를 표현할 때 앞의 수는 저주파 필터의 탭의 개수를 표현하고, 뒤의 수는 고주파 필터의 탭의 개수를 표현한다. (9, 7) 필터의 경우 저주파 필터가 9개의 탭을 가지고 고주파 필터가 7개의 탭을 가진다. In
도 6을 참조하여 (9, 7) 필터를 이용한 이산 웨이블릿 변환을 설명한다. A discrete wavelet transform using the (9, 7) filter will be described with reference to FIG.
도 6의 제1 점선(60)을 보면, 이미지 데이터 중 5개의 픽셀 데이터를 이용하여 하나의 저주파 데이터와 하나의 고주파 데이터가 획득되는 것을 알 수 있다. 그리고, 제2 점선(61)을 보면, 다음 픽셀 블록의 저주파 데이터와 고주파 데이터를 획득하기 위해서 3개의 픽셀 데이터와 이전 데이터 블록의 고주파 데이터와 중간 계수들이 필요함을 알 수 있다. Referring to the first dotted
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 (9,7) 필터에서 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면이다. 7 is a diagram illustrating a lifting-based inverse discrete wavelet transform process in a filter (9,7) according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 주파수 데이터로부터 복원 데이터를 산출하는 과정이 나타나 있다. 여기서, 각 데이터는 다음과 같다. Referring to FIG. 7, a process of calculating reconstruction data from frequency data is shown. Here, each data is as follows.
s0 1, s1 1 : 1번째 주파수 데이터 그룹의 저주파 데이터s 0 1 , s 1 1 : Low frequency data of the 1st frequency data group
d0 1, d1 1 : 1번째 주파수 데이터 그룹의 고주파 데이터d 0 1 , d 1 1 : High frequency data of the 1st frequency data group
si-1 1 : i번째 주파수 데이터 그룹의 저주파 데이터s i-1 1 : Low-frequency data of the i-th frequency data group
di-1 1 : i번째 주파수 데이터 그룹의 고주파 데이터d i-1 1 : High frequency data of the i-th frequency data group
s0 0 : 1번째 북원 데이터 그룹의 복원 데이터s 0 0 : Reconstruction data of the first book circle data group
si-1 0 : i번째 복원 데이터 그룹의 첫번째 복원 데이터s i-1 0 : First restore data of the i th restore data group
di-2 0 : i번째 복원 데이터 그룹의 두번째 복원 데이터d i-2 0 : Second restoration data of the i th restoration data group
(i≥2))(i≥2))
리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환 과정은 도 6에 도시된 리프팅 기반의 이산 웨이블릿 변환 과정을 반대로 배치한 것과 유사하다. 이산 웨이블릿 변환 과정에서 곱해졌던 계수의 값이 양수는 음수로, 음수는 양수로 변환되어 있다. The lifting based inverse discrete wavelet transform process is similar to the reverse arrangement of the lifting based discrete wavelet transform process shown in FIG. Coefficients multiplied in the discrete wavelet transform process are converted into positive numbers and negative numbers.
도 7의 최상단 줄을 보면, 주파수 데이터 그룹이 순서대로 배열되어 있다. 저주파 계수와 고주파 계수가 번갈아 가면서 배열되어 있으며, 하나의 저주파 계수와 하나의 고주파 계수가 하나의 주파수 데이터 그룹을 구성한다. In the top row of Fig. 7, frequency data groups are arranged in order. The low frequency coefficients and the high frequency coefficients are alternately arranged, and one low frequency coefficient and one high frequency coefficient form one frequency data group.
1번째 주파수 데이터 그룹(s0 1, d0 1, s1 1, d1 1)에 대해서 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하면, 1개의 복원 데이터를 획득하게 된다. 이 과정에서 먼저 s0 1, d0 1로부터 중간 계수인 I0와 I1가 산출된다. 그리고 d0 1 및 I0와 I1로부터 I2가 산출된다. 마 지막으로, s0 0 는 I0와 I2로부터 획득된다. 획득된 복원 데이터는 1번째 복원 데이터 그룹의 첫번째 복원 데이터인 s0 0 이며, 상술한 과정을 정리하면 하기의 수학식을 얻을 수 있다. When inverse discrete wavelet transform is performed on the first frequency data group s 0 1 , d 0 1 , s 1 1 , d 1 1 , one piece of reconstructed data is obtained. In this process, intermediate coefficients I 0 and I 1 are first calculated from s 0 1 and d 0 1 . And I 2 is calculated from d 0 1 and I 0 and I 1 . Finally, s 0 0 is obtained from I 0 and I 2 . The obtained reconstruction data is s 0 0, which is the first reconstruction data of the first reconstruction data group. If the above process is summarized, the following equation may be obtained.
I1= s1 1 + u2 (d0 1 + d1 1)I 1 = s 1 1 + u 2 (d 0 1 + d 1 1 )
I2= p2 (I0+ I1) + d0 1 I 2 = p 2 (I 0 + I 1 ) + d 0 1
s0 0 = I0+ u1I2 s 0 0 = I 0 + u 1 I 2
그리고 2번째 이후의 i번째 주파수 데이터 그룹(si 1 , di 1)에 대해서 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하면, 2개씩의 복원 데이터(si-1 0 , di-2 0)를 획득하게 된다. 2개씩의 복원 데이터를 획득하게 위해 이전 주파수 데이터 그룹 중 고주파 계수(di-1 1)와, 이전 복원 데이터 그룹에서 획득된 복원 데이터(si-1 0) 및 이전 2차 주파수 데이 터 그룹의 데이터 복원 과정에서 산출된 I1와 I2가 필요하게 된다. When inverse discrete wavelet transform is performed on the second and subsequent i th frequency data groups s i 1 and d i 1 , two pieces of reconstructed data s i-1 0 and d i-2 0 are obtained. do. In order to acquire two pieces of reconstruction data, the high frequency coefficient d i-1 1 of the previous frequency data group, the reconstruction data s i-1 0 obtained from the previous reconstruction data group, and the previous secondary frequency data group I 1 and I 2 calculated during the data restoration process are needed.
2번째 주파수 데이터 그룹을 설명하면 다음과 같다.The second frequency data group is described as follows.
복원 데이터 d0 0과 s1 0을 획득하기 위해서는 먼저 2번째 주파수 데이터 그룹의 2차 주파수 데이터인 s2 1과 d2 1을 독출하고 이전 주파수 데이터 그룹의 d1 1을 읽어온다. 먼저, 중간 계수인 I11는 d1 1과 s2 1 및 d2 1을 이용하여 산출된다. 그리고, 이전 2차 주파수 데이터 블록에서 이미 산출된 중간 계수인 I1 와 I11 및 d1 1로부터 중간 계수인 I22가 산출된다. To obtain the reconstructed data d 0 0 and s 1 0 , first, the second frequency data s 2 1 and d 2 1 of the second frequency data group are read and the d 1 1 of the previous frequency data group is read. First, the intermediate coefficient I 11 is calculated using d 1 1 and s 2 1 and d 2 1 . Then, an intermediate coefficient I 22 is calculated from the intermediate coefficients I 1 and I 11 and d 1 1 , which are already calculated in the previous secondary frequency data block.
그리고, I22와 이전 2차 주파수 데이터 블록에서 이미 산출된 중간 계수인 I2 및 I1로부터 복원 데이터인 s1 0 이 획득된다. 그리고 이전 2차 주파수 데이터 그룹으로부터 복원된 복원 데이터인 s0 0 및 I2 그리고 s1 0을 이용하여 계산하면 d0 0을 복원할 수 있다. 이로써 2번째 2차 주파수 데이터 그룹에서 1차 및 2차 역 이산 웨이블릿 변환을 거쳐 이미지 데이터인 s1 0 및 d0 0이 복원됨을 알 수 있다. 상술한 과정을 수학식으로 나타내면 다음과 같다. Then, reconstruction data s 1 0 is obtained from I 2 and I 1 , which are intermediate coefficients already calculated in I 22 and the previous secondary frequency data block. And d 0 0 can be restored by calculating using s 0 0 , I 2 and s 1 0 , which are reconstructed data recovered from the previous secondary frequency data group. As a result, it can be seen that image data s 1 0 and d 0 0 are reconstructed through the first and second inverse discrete wavelet transforms in the second secondary frequency data group. The above-described process is represented by the following equation.
I22= p2 (I1 + I11) + d1 1 I 22 = p 2 (I 1 + I 11 ) + d 1 1
s1 0 = I1 + u1(I2 +I22)s 1 0 = I 1 + u 1 ( I 2 + I 22 )
d0 0 = I2 + p1(s0 0 + s1 0)d 0 0 = I 2 + p 1 ( s 0 0 + s 1 0 )
상술한 과정에 따라 역 이산 웨이블릿 변환을 수행함으로써, 간단하고도 효율적으로 복원 데이터를 획득하게 된다.By performing inverse discrete wavelet transform according to the above-described process, reconstructed data can be obtained simply and efficiently.
2번의 이산 웨이블릿 변환을 통해 획득된 2차 주파수 데이터를 열방향과 행방향으로 각각 1번씩 역 이산 웨이블릿 변환함으로써 원본 이미지 데이터를 복원할 수 있다. The original image data may be reconstructed by performing the inverse discrete wavelet transform of the second frequency data obtained through the two discrete wavelet transforms once in the column direction and the row direction, respectively.
이하에서는 역 이산 웨이블릿 변환이 수행되는 2차 주파수 데이터 블록이 몇 번째인지와 무관하게 제1 역 이산 웨이블릿 변환의 수행에 있어서 산출되는 중간 계수는 제1 중간 계수, 제2 역 이산 웨이블릿 변환의 수행에 있어서 산출되는 중간 계수는 제2 중간 계수라고 칭한다. 그리고, 제1 중간 계수 I1'와 I2'로, 제2 중간 계수는 I1"와 I2"로 통일한다. In the following description, the intermediate coefficients calculated in performing the first inverse discrete wavelet transform are determined by performing the first intermediate coefficient and the second inverse discrete wavelet transform regardless of the number of secondary frequency data blocks on which the inverse discrete wavelet transform is performed. The intermediate coefficient computed is called a 2nd intermediate coefficient. Then, the first intermediate coefficients I 1 ′ and I 2 ′ and the second intermediate coefficients are unified with I 1 ″ and I 2 ″.
상술한 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환 방법을 이용하여 원본 이미지 데이터를 복원하는 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치에 대하여 이 하 설명하기로 한다. An image reconstruction apparatus using inverse discrete wavelet transform for reconstructing original image data by using the above-described lifting-based inverse discrete wavelet transform method will be described below.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치의 개략적인 블록 구성도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 2차 주파수 데이터를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 행 방향으로의 1차 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 열 방향으로의 2차 역 이산 웨이블릿 변환 과정을 나타낸 도면이다. FIG. 8 is a schematic block diagram of an image reconstruction apparatus using inverse discrete wavelet transform according to an embodiment of the present invention, FIG. 9 is a view showing secondary frequency data according to an embodiment of the present invention. 10 is a diagram illustrating a first inverse discrete wavelet transform process in a row direction according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a second inverse discrete wavelet transform in a column direction according to an exemplary embodiment of the present invention. Figure showing the process.
도 8을 참조하면, 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치(80)는 주파수 데이터 독출부(81), 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82), 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)를 포함한다. 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 장치(80)는 3개의 라인 메모리(84)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 행(row) 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하고, 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 열(column) 방향으로 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하는 것을 가정하여 설명하지만, 그 반대일 수도 있음은 자명하다. 이하에서는, 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)에 의한 역 이산 웨이블릿 변환을 1차 역 이산 웨이블릿 변환이라 하고, 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)에 의한 역 이산 웨이블릿 변환을 2차 역 이산 웨이블릿 변환이라 한다. Referring to FIG. 8, the
또한, 이하 원본 이미지의 각 픽셀 데이터에 대해서 1차 역 이산 웨이블릿 변환이 행 방향이고, 2차 역 이산 웨이블릿 변환이 열 방향인 경우를 중심으로 설명하지만, 1차 역 이산 웨이블릿 변환이 열 방향이고, 2차 역 이산 웨이블릿 변환 이 행 방향인 경우에 대해서도 동일한 내용이 적용 가능함은 자명하다. In addition, below, the first inverse discrete wavelet transform is the row direction and the second inverse discrete wavelet transform is the column direction for each pixel data of the original image, but the first inverse discrete wavelet transform is the column direction, It is obvious that the same applies to the case where the second-order inverse discrete wavelet transform is in the row direction.
주파수 데이터 독출부(81)는 이산 웨이블릿 변환을 2번 수행(행 방향으로의 1차 이산 웨이블릿 변환과 열 방향으로의 2차 이산 웨이블릿 변환)함으로써 생성된 복수의 2차 주파수 데이터를 미리 지정된 순서(2차 주파수 데이터 블록)에 따라 읽어온다. 복수의 2차 주파수 데이터는 2차 주파수 데이터 블록으로 구분되어 주파수 데이터 독출부(81)에 의해 특정 순서로 독출될 수 있으며, 이에 대해서는 도 9를 참조하여 후술하기로 한다. The frequency
제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 주파수 데이터 독출부(81)에서 독출한 2차 주파수 데이터에 대해 행 방향으로 1차 역 이산 웨이블릿 변환함으로써 제1 중간 계수(I1'및 I2')를 산출하고, 1차 주파수 데이터(1차 저주파 데이터 및 1차 고주파 데이터)를 획득한다. The first inverse discrete wavelet
제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)에서 획득한 1차 주파수 데이터에 대해 열 방향으로 2차 역 이산 웨이블릿 변환함으로써 제2 중간 계수(I1"및 I2")를 산출하고, 원본 픽셀 데이터를 획득한다.The second inverse discrete wavelet
행 방향으로 1차 주파수 데이터를 획득함에 있어서, 첫번째 1차 주파수 데이터 이후의 1차 주파수 데이터를 획득하기 위해서, 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 현재의 2차 주파수 데이터 블록 내의 주파수 데이터 이외에 이전 2차 주파수 데이터 블록 내의 2차 고주파 데이터 및 이전에 획득된 1차 주파수 데이터 및 제1 중간 계수를 필요로 한다. In acquiring the primary frequency data in the row direction, in order to acquire the primary frequency data after the first primary frequency data, the first inverse discrete wavelet
따라서, 1차 주파수 데이터(즉, 1차 저주파 데이터 및 1차 고주파 데이터) 및 제1 중간 계수는 라인 메모리(84)에 저장된다. 그리고 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)가 다음 순서의 2차 주파수 데이터 블록에 대해 역 이산 웨이블릿 변환을 수행할 때 현재의 2차 주파수 계수 외에도, 이전 2차 주파수 블록 내의 2차 주파수 데이터와 라인 메모리(84)에 저장된 1차 주파수 데이터 및 이전 2차 주파수 데이터 블록의 제1 중간 계수를 이용한다. Thus, the primary frequency data (ie, primary low frequency data and primary high frequency data) and the first intermediate coefficients are stored in the
행 방향으로 1차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행한 이후에, 열 방향으로 2차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행함에 있어서, 2차 역 이산 웨이블릿 변환은 1차 역 이산 웨이블릿 변환과 유사한 과정을 거친다. After performing the first inverse discrete wavelet transform in the row direction, in performing the second inverse discrete wavelet transform in the column direction, the second inverse discrete wavelet transform undergoes a process similar to the first inverse discrete wavelet transform.
열 방향으로 원본 픽셀 데이터를 획득함에 있어서, 첫번째 원본 픽셀 데이터 다음의 원본 픽셀 데이터를 획득하기 위해서 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 현재의 1차 주파수 데이터 그룹 내의 1차 주파수 데이터 이외에도 이전 1차 주파수 데이터 그룹 내의 1차 고주파 데이터, 제2 중간 계수 및 이전에 획득된 원본 픽셀 데이터를 필요로 한다.In acquiring original pixel data in the column direction, in order to acquire original pixel data after the first original pixel data, the second inverse discrete wavelet
따라서, 이전 1차 주파수 데이터 그룹 내의 1차 고주파 데이터, 제2 중간 계수 및 원본 픽셀 데이터는 각각 레지스터(register)에 저장되고, 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 다음 순서의 1차 주파수 데이터 그룹에 대해 역 이산 웨이블릿 변환을 수행할 때 레지스터에 저장된 이전 1차 주파수 데이터 그룹 내의 1차 고주파 데이터, 제2 중간 계수 및 원본 픽셀 데이터를 이용할 수 있다.Accordingly, the first high frequency data, the second intermediate coefficients, and the original pixel data in the previous first frequency data group are respectively stored in a register, and the second inverse discrete wavelet
이하에서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이 미지 복원 장치(80)에서 2차 주파수 데이터들을 변환하여 원본 픽셀 데이터를 획득하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of obtaining original pixel data by converting secondary frequency data in the
2차 주파수 데이터는 도 9에 도시된 것과 같이 배열되어 있는 것으로 가정한다. 주파수 데이터 소블록은 m과 n이 각각 동일한 값들을 갖는 주파수들의 그룹을 의미한다. L(m,n)과 H(m,n)은 하나의 1차 주파수 데이터 소블록을 형성하며, LL(m,n), LH(m,n), HL(m,n), HH(m,n)은 하나의 2차 주파수 데이터 소블록을 형성한다(여기서, m≥1, n≥1). 그리고 2차 주파수 데이터 중 LL(m,n), LH(m,n), HL(m,n), HH(m,n) 를 묶어 좌표 (m,n)에 위치하는 2차 주파수 데이터 소블록으로 설정한다. 여기서, m은 2차 주파수 데이터 소블록의 행 좌표, n은 2차 주파수 데이터 소블록의 열 좌표를 나타낸다. It is assumed that the secondary frequency data are arranged as shown in FIG. The frequency data small block means a group of frequencies in which m and n each have the same value. L (m, n) and H (m, n) form one primary frequency data small block, LL (m, n), LH (m, n), HL (m, n), HH (m , n) form one secondary frequency data small block (where m ≧ 1, n ≧ 1). Secondary frequency data small blocks of LL (m, n), LH (m, n), HL (m, n), and HH (m, n) are located at coordinates (m, n) among the secondary frequency data. Set to. Where m is the row coordinate of the secondary frequency data small block, and n is the column coordinate of the secondary frequency data small block.
2차 주파수 데이터 블록은 하나 이상의 2차 주파수 데이터 소블록으로 구성된다. The secondary frequency data block consists of one or more secondary frequency data small blocks.
본 명세서에서 2차 주파수 데이터 블록은 도 9의 90(11), 90(12), 90(13), 90(21) 등을 가리킨다. 도 9의 90(11), 90(12), 90(13), 90(21), 90(22) 등을 보면 같은 2차 주파수 데이터 블록인데도 그 크기가 다른 것을 볼 수 있다. 즉 90(11)은 2차 주파수 데이터 소블록 4개로 구성되고, 90(12), 90(13), 90(21) 등은 2차 주파수 소블록 2개, 90(22), 90(23), 90(24), 90(32) 등은 2차 주파수 데이터 소블록 하나로만 구성된다. 이는 90(11) 같은 경우엔 (9,7) 필터를 이용한 역 이산 웨이블릿 변환에서는 최초 역 이산 웨이블릿 변환이 수행되는 90(11)은 가로 세로로 각 2개씩 총 4개의 2차 주파수 데이터가 필요하다. 그런데 그 다음 2차 주파수 데이터 블록에서는 이전 주파수 데이터 블록에서 계산된 결과(제1 중간 계수, 이전 주파수 데이터 블록의 이전 2차 주파수 데이터 등)를 이용해서 이산 웨이블릿 변환을 수행한다. 즉 행 방향 또는 열 방향으로 최초의 2차 주파수 데이터 블록이 아닌 경우에는 이전 2차 주파수 데이터 블록의 역 이산 웨이블릿 변환이 수행된 결과를 이용하여 연산을 수행하므로, 새로 필요한 2차 주파수 데이터의 갯수가 적어지고, 2차 주파수 데이터 블록을 구성하는 2차 주파수 데이터 소블록의 갯수도 적어지게 된다.In the present specification, the secondary frequency data block refers to 90 (11), 90 (12), 90 (13), 90 (21), and the like of FIG. 9. Referring to 90 (11), 90 (12), 90 (13), 90 (21), and 90 (22) of FIG. 9, the same secondary frequency data block may have different sizes. That is, 90 (11) is composed of four secondary frequency data small blocks, and 90 (12), 90 (13), and 90 (21) are two secondary frequency small blocks, 90 (22) and 90 (23). , 90 (24), 90 (32), etc., consist of only one secondary frequency data small block. In the case of 90 (11), in the inverse discrete wavelet transform using the (9,7) filter, 90 (11) in which the first inverse discrete wavelet transform is performed need four quadrature frequency data, each of two in width and length. . In the next secondary frequency data block, the discrete wavelet transform is performed using the result calculated from the previous frequency data block (first intermediate coefficient, previous secondary frequency data of the previous frequency data block, etc.). That is, if the first secondary frequency data block is not the first secondary frequency data block in the row direction or the column direction, the operation is performed using the result of the inverse discrete wavelet transform of the previous secondary frequency data block. Also, the number of secondary frequency data small blocks constituting the secondary frequency data block is also reduced.
2차 주파수 데이터 블록들로 이루어진 행 또는 열 중에, 1행 또는 1열에 위치하는 2차 주파수 데이터 블록은 행 방향 또는 열 방향으로 최초의 2차 주파수 데이터 블록에 해당한다. 즉 2차 주파수 데이터 블록을 도 9에서 90(pq)(여기서, p는 행의 순서, q는 열의 순서)로 표시한다면, p 또는 q 중 적어도 하나가 1이면 행 방향 또는 열 방향으로 최초의 2차 주파수 데이터 블록에 해당한다(예컨대, 90(12), 90(13), 90(21) 등). 또한, p와 q 모두가 2 이상인 2차 주파수 데이터 블록은 제1 방향 또는 상기 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로의 최초의 2차 주파수 데이터 블록을 제외한 주파수 데이터 블록이 된다(예컨대 90(22), 90(23), 90(24) 등).Among the rows or columns of the secondary frequency data blocks, the secondary frequency data blocks located in the first row or the first column correspond to the first secondary frequency data block in the row direction or the column direction. That is, if the secondary frequency data block is represented by 90 (pq) in which p is an order of rows and q is an order of columns in FIG. 9, if at least one of p or q is 1, the first 2 in the row direction or column direction Corresponds to a differential frequency data block (eg, 90 (12), 90 (13), 90 (21), etc.). Further, a secondary frequency data block in which both p and q are 2 or more becomes a frequency data block except for the first secondary frequency data block in either the first direction or the second direction (eg, 90 (22)). , 90 (23), 90 (24), etc.).
그리고 "행 방향으로 이전 주파수 데이터 블록"은 다음과 같이 설명될 수 있다. 예컨대 90(12)에 있어서 행 방향으로 이전 주파수 데이터 블록은 90(11)이 되고, 90(23)에 있어서 행 방향으로 이전 주파수 데이터 블록은 90(22)가 된다. 같은 원리로, 90(21)에 있어서 열 방향 이전 데이터 블록은 90(11)이 된다. And "previous frequency data block in row direction " may be described as follows. For example, at 90 (12), the previous frequency data block in the row direction becomes 90 (11), and in 90 (23), the previous frequency data block in the row direction becomes 90 (22). In the same principle, the data block in the column direction at 90 (21) becomes 90 (11).
행 방향으로 원본 이미지를 복원하기 위해서 주파수 데이터 독출부(81)는 (1,1), (1,2), (2,1) 및 (2,2)에 위치하는 4개의 2차 주파수 데이터 소블록들로 구 성되는 제1 2차 주파수 데이터 블록(90(11))부터, 행 방향으로 (1,3) 및 (2,3)에 위치하는 2개의 2차 주파수 데이터 소블록들로 구성되는 제2 2차 주파수 데이터 블록(90(12)), 그리고 (1,4) 및 (2,4)에 위치하는 2개의 2차 주파수 데이터 소블록들로 구성되는 제3 2차 주파수 데이터 블록(90(13))의 순으로 데이터를 독출한다. 열 방향으로 원본 이미지를 복원하는 경우 주파수 데이터 독출부(81)는 열 방향으로 2차 주파수 데이터 블록(90(11), 90(21), 90(31))의 데이터를 독출하게 된다. In order to reconstruct the original image in the row direction, the
이하 제1 행을 중심으로 행 방향으로 원본 이미지를 복원한 후 제2행, 제3행의 순으로 원본 이미지를 복원하는 것으로 가정한다. 이하 제1 열을 중심으로 열 방향으로 원본 이미지를 복원한 후 제2 열, 제3 열의 순으로 원본 이미지를 복원할 수도 있음은 자명하다. Hereinafter, it is assumed that the original image is restored in the order of the second row and the third row after the original image is restored in the row direction with respect to the first row. Hereinafter, the original image may be restored in the order of the second column and the third column after the original image is restored in the column direction with respect to the first column.
제1행에서 행 방향으로 제1열에 위치((1,1)에 위치)하는 2차 주파수 데이터 블록(90(11)) 내의 2차 주파수 데이터는 LL(1,1), LH(1,1), LL(1,2), LH(1,2), HL(1,1), HH(1,1), HL(1,2), HH(1,2), LL(2,1), LH(2,1), LL(2,2), LH(2,2), HL(2,1), HH(2,1), HL(2,2), HH(2,2)이다. 여기서, 2차 주파수 데이터는 상술한 2번의 이산 웨이블릿 변환을 수행함에 따라 생성된 계수들로 구성된다. 2번의 이산 웨이블릿 변환 중 첫번째 이산 웨이블릿 변환시 필터링 방법과 두번째 이산 웨이블릿 변환시 필터링 방법에 따라 총 4종류의 계수가 생성된다. 첫번째 이산 웨이블릿 변환시 저주파 필터링한 계수는 두번째 이상 웨이블릿 변환시 저주파 필터링한 저저 필터링 계수(LL)와, 고주파 필터링한 저고 필터링 계수(LH)로 구분된다. 그리고 첫번째 이산 웨이블릿 변환시 고주파 필터링한 계수는 두번째 이산 웨이블릿 변환 시 저주파 필터링한 고저 필터링 계수(HL)와, 고주파 필터링한 고고 필터링 계수(HH)로 구분된다.The secondary frequency data in the secondary frequency data block 90 (11) located in the first column (located at (1,1)) in the first row in the row direction is LL (1,1), LH (1,1). ), LL (1,2), LH (1,2), HL (1,1), HH (1,1), HL (1,2), HH (1,2), LL (2,1) , LH (2,1), LL (2,2), LH (2,2), HL (2,1), HH (2,1), HL (2,2), HH (2,2) . Here, the secondary frequency data is composed of coefficients generated by performing the above-described two discrete wavelet transforms. A total of four coefficients are generated according to the filtering method in the first discrete wavelet transform and the filtering method in the second discrete wavelet transform among two discrete wavelet transforms. The low frequency filtered coefficients during the first discrete wavelet transform are divided into the low low filtering coefficients LL filtered by the low frequency during the second or more wavelet transform, and the low high filtering coefficients LH filtered by the high frequency. The high frequency filtered coefficients in the first discrete wavelet transform are divided into the high and low filtering coefficients HL filtered low frequency in the second discrete wavelet transform and the high and high filtering coefficients HH filtered high frequency.
도 10을 참조하면, 첫번째 2차 주파수 데이터 블록(90(11))은 LL(1,1)과 LH(1,1), LL(1,2)과 LH(1,2)을 제1 주파수 데이터 그룹(101)으로, HL(1,1)과 HH(1,1), HL(1,2)과 HH(1,2)을 제2 주파수 데이터 그룹(102)으로 구분된다. 또한, LL(2,1)과 LH(2,1), LL(2,2)과 LH(2,2)을 제3 주파수 데이터 그룹(103)으로, HL(2,1)과 HH(2,1),HL(2,2)과 HH(2,2)을 제4 주파수 데이터 그룹(104)으로 구분된다. 또한, 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 제1 및 제3 주파수 데이터 그룹(101 및 103) 내의 2차 주파수 데이터에 대해서 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 수행함으로써 복원 데이터인 1차 저주파 데이터 L(1,1), L(2,1)을 복원한다. 그리고 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 제2 및 제4 주파수 데이터 그룹(102 및 104) 내의 2차 주파수 데이터에 대해서도 역시 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 수행함으로써 복원 데이터인 1차 고주파 데이터 H(1,1) 및 H(2,1)을 각각 복원한다. Referring to Figure 10, the first secondary frequency data block 90 (11) is the first frequency of LL (1, 1) and LH (1, 1), LL (1, 2) and LH (1, 2) The
제1 1차 주파수 데이터 그룹(100(11))은 1차 저주파 데이터 두 개와 1차 고주파 데이터 두 개로 구성된다(L(1,1), H(1,1), L(2,1), H(2,1)). 제1 1차 주파수 데이터 그룹(100(11))은 다음 제2 및 제3 1차 주파수 데이터 그룹(100(12), 100(13))를 복원하기 위해 필요하며, 따라서 라인 메모리(84)에 저장된다. The first primary frequency data group 100 (11) is composed of two primary low frequency data and two primary high frequency data (L (1,1), H (1,1), L (2,1), H (2, 1)). The first primary frequency data group 100 (11) is needed to recover the next second and third primary frequency data groups 100 (12) and 100 (13), and thus to the
그리고 제1 1차 주파수 데이터 복원 과정에서 제1 중간 계수가 산출되는데, I1', I2' 로 표시된다. 제1 중간 계수 역시 다음 1차 주파수 데이터 산출에 필요하므로 라인 메모리(84)에 저장된다.The first intermediate coefficients are calculated during the first primary frequency data restoration process, and are represented by I 1 ′ and I 2 ′. The first intermediate coefficient is also stored in the
제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 행 방향으로 두번째 2차 주파수 데이터 블록(90(12))의 역 이산 웨이블릿 변환을 위해 이미 독출된 첫번째 2차 주파수 데이터 블록(90(11))의 2차 주파수 데이터 중 두번째 이산 웨이블릿 변환시 고주파 필터링된 LH(1,2)과 HH(1,2), LH(2,2)과 HH(2,2)으로 이루어진 고주파 필터링 그룹을 필요로 한다. 또한 이전에 획득된 제1 1차 주파수 데이터 그룹(100(11))과 제1 1차 주파수 데이터 획득 과정에서 산출된 두 개의 제1 중간 계수(I1', I2')를 필요로 한다. 그리고 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 첫번째 2차 주파수 데이터 블록(90(11))의 역 이산 웨이블릿 변환에 의해 획득된 1차 주파수 데이터(100(11))도 필요로 하는 바, 제1 중간 계수(I1', I2')와 1차 주파수 데이터(100(11))는 라인 메모리(84)로부터 읽어 온다. The first inverse discrete wavelet
제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 이전에 획득된 제1 1차 주파수 데이터, 제1 1차 주파수 데이터 획득 과정에서 산출된 두 개의 제1 중간 계수(I1', I2'), 차 주파수 데이터 블록(90(11))의 2차 주파수 데이터(LH(1,2)과 HH(1,2), LH(2,2)과 HH(2,2)) 그리고 2차 주파수 데이터 블록인 90(12)의 2차 주파수 데이터 에 대해서 상술한 역 이산 웨이블릿 변환을 수행한다. The first inverse discrete
상기 변환에 의해 1차 저주파 데이터 L(1,2), L(2,2), L(1,3), L(2,3) 및 1 차 고주파 데이터 H(1,2), H(2,2), H(1,3), H(2,3)를 획득한다. 상기 1차 주파수 데이터는 L(1,2)와 H(1,2), L(2,2)와 H(2,2)로 구성되는 제2 1차 주파수 데이터 그룹(100(12))과 L(1,3)와 H(1,3), L(2,3)와 H(2,3)로 구성되는 제3 1차 주파수 데이터 그룹(100(13))으로 그룹화된다. The first low frequency data L (1,2), L (2,2), L (1,3), L (2,3) and primary high frequency data H (1,2), H (2) 2, H (1,3), and H (2,3). The primary frequency data includes a second primary frequency data group 100 (12) consisting of L (1,2) and H (1,2), L (2,2) and H (2,2); It is grouped into a third primary frequency data group 100 (13) consisting of L (1,3) and H (1,3), L (2,3) and H (2,3).
1차 주파수 데이터 그룹 중 제3 1차 주파수 데이터 그룹(100(13))은 다음 원본 픽셀 데이터를 획득하기 위해 필요하며, 따라서 라인 메모리(84)에 저장된다. The third primary frequency data group 100 (13) of the primary frequency data group is needed to obtain the next original pixel data, and is thus stored in the
이후 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 행 방향으로 세번째 2차 주파수 데이터 블록(90(13))의 역 이산 웨이블릿 변환을 위해 이미 독출된 두번째 2차 주파수 데이터 블록(90(12))의 2차 주파수 데이터 중 두번째 이산 웨이블릿 변환시 고주파 필터링된 LH(0,2)과 HH(0,2), LH(1,2)과 HH(1,2)으로 이루어진 고주파 필터링 그룹(96)을 필요로 한다. 그리고 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 두번째 2차 주파수 데이터 블록(90(12))의 역 이산 웨이블릿 변환에 의해 획득된 제3 1차 주파수 데이터(100(13))와 제1 중간 계수(I1', I2')도 필요로 하는 바, 제3 1차 주파수 데이터(100(13))와 제1 중간 계수는 라인 메모리(84)로부터 읽어와서 제1 역 이산 웨이블릿 변환을 수행한다. Thereafter, the first inverse discrete
이후 행 방향으로 네번째, 다섯번째 등의 2차 주파수 데이터 블록에 대해서 상술한 것과 같이 두번째, 세번째 2차 주파수 데이터 블록과 동일한 방법으로 역 이산 웨이블릿 변환을 수행함으로써 1차 주파수 데이터를 복원하는 것이 가능하다. Thereafter, it is possible to restore the primary frequency data by performing inverse discrete wavelet transform in the same manner as the second and third secondary frequency data blocks as described above with respect to the fourth and fifth secondary frequency data blocks in the row direction. .
도 11을 참조하면, 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 행 방향으로의 1차 역 이산 웨이블릿 변환이 수행된 후 복원된 1차 주파수 데이터에 대해서 열 방향으로 2차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행한다. 첫번째 2차 주파수 데이터 블록(90(11))에서 LL(1,1)과 LH(1,1), LL(1,2)과 LH(1,2)는 제1 주파수 데이터 그룹(101)으로, HL(1,1)과 HH(1,1), HL(1,2)과 HH(1,2)은 제2 주파수 데이터 그룹(102)으로 구분된다. 그리고 LL(1,0)과 LH(1,0), LL(1,1)과 LH(1,1)은 제3 주파수 데이터 그룹(103)으로, HL(2,1)과 HH(2,1), HL(2,2)과 HH(2,2)은 제4 주파수 데이터 그룹(104)으로 구분된다. 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 행 방향으로 1차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하여 1차 저주파 데이터 L(1,1), L(2,1)와 1차 고주파 데이터 H(1,1), H(2,1)를 복원한다. 그리고 그 과정에서 제2 중간 계수(I1", I2")가 산출된다. Referring to FIG. 11, the second inverse discrete
제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 1차 저주파 데이터 L(1,1), L(2,1)와 1차 고주파 데이터 H(1,1)과 H(2,1)로 구성된 제1 1차 주파수 데이터 그룹(100(11))을 열 방향으로 리프팅 기반의 역 이산 웨이블릿 변환을 수행함에 따라 제1 원본 픽셀 데이터 P(1,1)(110(11))를 복원한다.The second inverse discrete
열 방향으로 두번째 2차 주파수 데이터 블록(90(21))에서는 LL(3,1)과 LH(3,1), LL(3,2)과 LH(3,2)은 제5 주파수 데이터 그룹(105)으로, HL(3,1)과 HH(3,1), HL(3,2)과 HH(3,2)은 제6 주파수 데이터 그룹(106)으로 구분된다. 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)는 행 방향으로 1차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하여 1차 저주파 데이터 L(3,1)와 1차 고주파 데이터 H(3,1)를 복원한다. In the second secondary frequency data block 90 (21) in the column direction, LL (3,1) and LH (3,1), LL (3,2) and LH (3,2) represent a fifth frequency data group ( 105), HL (3,1) and HH (3,1), HL (3,2) and HH (3,2) are divided into a sixth
제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 1차 저주파 데이터 L(3,1)와 1차 고주파 데이터 H(3,1)에 대해 열 방향으로 2차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행한다.The second inverse discrete wavelet
그리고 제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 열 방향으로 2차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하기 위해 이전 2차 역 이산 웨이블릿 변환에 의해 복원된 제1 원본 픽셀 데이터 P(1,1)(110(11)), 제1 1차 주파수 데이터 그룹(100(11)) 내의 1차 고주파 데이터 H(2,1) 및 제2 중간 계수(I1", I2")를 필요로 한다. The second inverse discrete wavelet
제1 원본 픽셀 데이터 P(1,1)(110(11)), 1차 고주파 데이터 H(2,1) 및 제2 중간 계수(I1", I2")는 각각 레지스터에 임시로 저장되어 있을 수 있다. The first original pixel data P (1,1) 110 (11), the first order high frequency data H (2,1) and the second intermediate coefficients I 1 ", I 2 " are each temporarily stored in a register There may be.
제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 제1 원본 픽셀 데이터 P(1,1) 및 1차 고주파 데이터 H(2,1)와, 1차 저주파 데이터 L(3,1) 및 1차 고주파 데이터 H(3,1)를 이용하여 2개의 원본 픽셀 데이터 P(2,1)(110(21)) 와 P(3,1)(110(31))를 복원한다. The second inverse discrete wavelet
또한 열 방향으로 세번째 2차 주파수 데이터 블록(90(31))에서는 LL(4,1)과 LH(4,1), LL(4,2)과 LH(4,2)은 제7 주파수 데이터 그룹(107)으로, HL(4,1)과 HH(4,1), HL(4,2)과 HH(4,2)은 제8 주파수 데이터 그룹(108)으로 구분된다. 제1 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(82)에 의해 행 방향으로 1차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하여 1차 저주파 데이터 L(4,1)와 1차 고주파 데이터 H(4,1)를 복원한다. Also, in the third secondary frequency data block 90 (31) in the column direction, LL (4,1) and LH (4,1), LL (4,2) and LH (4,2) are the seventh frequency data group. At 107, HL (4,1) and HH (4,1), HL (4,2) and HH (4,2) are divided into eighth
제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 상기한 수학식 2에 따라 열 방향으로 2차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행하기 위해 이전 2차 역 이산 웨이블릿 변환에 의해 복원된 제3 원본 픽셀 데이터 P(3,1)(110(31)), 제2 중간 계수(I1", I2") 및 1차 고주파 데이터 H(3,1)를 필요로 한다. The second inverse discrete wavelet
제3 원본 픽셀 데이터 P(3,1), 제2 중간 계수(I1", I2") 및 1차 고주파 데이터 H(3,1)는 레지스터에 임시로 저장되어 있을 수 있다. The third original pixel data P (3,1), the second intermediate coefficients I 1 ″, I 2 ″ and the primary high frequency data H (3, 1) may be temporarily stored in a register.
제2 역 이산 웨이블릿 변환 수행부(83)는 제3 원본 픽셀 데이터 P(3,1)(110(31)), 제2 중간 계수(I1", I2") 및 1차 고주파 데이터 H(3,1)와, 1차 저주파 데이터 L(4,1) 및 1차 고주파 데이터 H(4,1)를 이용하여 2개의 원본 픽셀 데이터 P(4,1) 와 P(5,1)를 복원한다. The second inverse discrete wavelet
열 방향으로 네번째, 다섯번째 2차 주파수 데이터 블록에 대해서 상술한 것과 같이 두번째, 세번째 2차 주파수 데이터 블록과 동일한 방법으로 2차 역 이산 웨이블릿 변환을 수행함으로써 원본 픽셀 데이터를 복원하는 것이 가능하다. 이상 1차 역 이산 웨이블릿 변환은 행 방향이고, 2차 역 이산 웨이블릿 변환은 열 방향인 경우를 중심으로 원본 픽셀 데이터를 복원하는 과정을 설명하였지만, 1차 역 이산 웨이블릿 변환은 열 방향이고, 2차 역 이산 웨이블릿 변환은 행 방향인 경우에도 동일한 내용이 적용가능함은 자명하다. As described above with respect to the fourth and fifth secondary frequency data blocks in the column direction, it is possible to restore the original pixel data by performing the second inverse discrete wavelet transform in the same manner as the second and third secondary frequency data blocks. Although the first inverse discrete wavelet transform is a row direction and the second inverse discrete wavelet transform is a process of restoring original pixel data centering on a column direction, the first inverse discrete wavelet transform is a column direction and a second order. Obviously, the inverse discrete wavelet transform is applicable even in the row direction.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 역 이산 웨이블릿 변환을 이용한 이미지 복원 방법 및 그 장치는 역 이산 웨이블릿 변환 과정에서 사용되던 메모리의 사이 즈를 1/3로 줄이고, 경제적으로 생산 원가를 절감시키는 효과가 있다. As described above, the image reconstruction method and the apparatus using the inverse discrete wavelet transformation according to the present invention has the effect of reducing the size of the memory used in the inverse discrete wavelet transformation by 1/3 and economically reducing the production cost. have.
또한, 지연(latency)없이 2차 주파수 데이터가 입력되는 즉시 2차원 역 이산 웨이블릿 변환을 수행할 수 있다. In addition, two-dimensional inverse discrete wavelet transform may be performed immediately after the second frequency data is input without any latency.
또한, 리프팅 기반의 웨이블릿 변환 방법을 적용하여 계산량과 처리 속도를 개선할 수 있다. In addition, the calculation and the processing speed can be improved by applying the lifting-based wavelet transform method.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.
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