KR101089725B1 - Method of designing threshold filter for lossless image compression, apparatus and method for lossless image compression using the filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무손실 영상 압축을 위한 임계 필터의 설계 방법, 그 필터를 이용한 무손실 영상 압축 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 JPEG2000의 대역분할 부호화에서의 시각적 무손실을 위한 임계 필터의 설계 방법과 이를 이용한 무손실 영상 압축 장치, 그리고 진단학적 무손실을 위한 영상 압축 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for designing a critical filter for lossless image compression, a lossless image compression apparatus and method using the filter, and more particularly, to a method for designing a critical filter for visual losslessness in band division coding of JPEG2000 and the same. The present invention relates to a lossless image compression device used, and an image compression device for diagnostic losslessness and a method thereof.
최근 DWT(Discrete Wavelet Transform)을 사용하는 대역 분할 부호화 방식인 JPEG2000이 국제 표준으로 채택되었다. JPEG2000은 대역 분할 부호화 방식에서 대역 분할시, 저주파대역(low frequency subband)을 제외한 고주파대역(high frequency subband)에 속한 부대역 영상(subband image) 신호들은 L-pdf(Laplace probability density function)의 통계 특성을 갖는다. JPEG2000의 특징은 손실 및 무손실 압축을 동시에 지원할 수 있고, 손실 압축의 경우 ROI(Region of Interest) 마스크(mask)를 통하여 배경 영역과 관심 영역을 구분하여 부호화함으로써 고압축시 배경의 화질은 떨어지나 영상에서 가장 중요한 부분의 에지 부분에 대한 화질 왜곡을 최소화한다는 점에서 강점을 갖는다. 그럼에도 불구하고, 높은 압축률을 갖는 필터 계수가 9-7 tap인 JPEG2000(손실 압축을 의미한다.)의 경우 양자화기가 양자화 손실에 따른 시각적(visual) 왜곡을 고려하지 않고, 단지 최소 MSE(Mean-Squared Error)을 갖도록 설계되어 있기 때문에 고압축에서 배경과 에지 부분에서 급격한 화질 왜곡이 발생하는 문제점을 갖고 있다.Recently, JPEG2000, a band division coding method using a discrete wavelet transform (DWT), has been adopted as an international standard. In the band division coding method, JPEG2000 is characterized by subband image signals belonging to a high frequency subband excluding a low frequency subband and statistical characteristics of a Laplace probability density function (L-pdf). Has JPEG2000 can support lossy and lossless compression at the same time. In case of lossy compression, the background and interest areas are separated and encoded by ROI (Region of Interest) mask. It has strengths in that it minimizes image distortion on the edge of the important part. Nevertheless, for JPEG2000 (meaning lossy compression), which has a high compression factor of 9-7 taps, the quantizer does not take into account visual distortion due to quantization loss, but only minimum Mean-Squared. Because it is designed to have an error, a sharp image distortion occurs in the background and the edge part in high compression.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 높은 압축률을 갖는 영상 압축의 경우 양자화 손실에 따른 시각적 왜곡으로 인해 배경과 에지 부분에서 급격한 화질 왜곡이 나타나는 문제점을 해결하고, 진단 의료 영상의 경우 상대적으로 큰 데이터 용량으로 인해 저장 내지 전송에 많은 부하가 발생함과 동시에 이를 해소하기 위해 영상을 압축할 경우 화질 왜곡으로 진단 전문의 판독에 장애가 발생하는 한계를 극복할 수 있는 임계 필터의 설계 방법과 그 필터를 이용한 무손실 영상 압축 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The technical problem to be solved by the present invention is to solve the problem of sharp image distortion in the background and edges due to visual distortion due to quantization loss in the case of image compression having a high compression rate, relatively large data capacity in the case of diagnostic medical image Due to this, there is a lot of load on storage and transmission, and the method of designing a critical filter that can overcome the limitation that the reading of the diagnostic specialist is disturbed by the image quality distortion when compressing the image to solve it, and the lossless using the filter An image compression apparatus and method are provided.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 무손실 영상 압축을 위한 임계 필터의 설계 방법은, N(N은 양의 정수) 프레임의 입력 영상을 복수 개의 대역으로 분할하고 각각의 대역에 대한 평균과 표준편차를 산출하는 단계; 상기 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임의 평균 및 표준편차를 산출하는 단계; 압축으로 인한 상기 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 상기 분할된 대역별로 임계 파라미터를 결정하는 단계; 상기 산출된 N 프레임의 평균 및 표준편차와 상기 결정된 임계 파라미터를 이용하여 임계 필터의 계수를 산출하는 단계; 및 상기 분할된 대역의 화소 값을 기준으로 상기 산출된 임계 필터의 계수에 따른 대역 오차와 임계 필터링 후 역대역 분할에 따른 오차를 비교하여 상기 임계값 테이블을 선택적으로 갱신하는 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problem, a method of designing a critical filter for lossless video compression according to the present invention comprises: splitting an input image of N (N is a positive integer) frame into a plurality of bands and Calculating a standard deviation; Calculating an average and standard deviation of N frames from the calculated average and standard deviation; Determining a threshold parameter for each divided band by referring to a preset threshold table in view of visual loss of the input image due to compression; Calculating coefficients of a threshold filter using the calculated average and standard deviation of the N frames and the determined threshold parameter; And selectively updating the threshold table by comparing a band error according to the calculated coefficient of the threshold filter with an error according to reverse band division after threshold filtering based on pixel values of the divided band.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 무손실 영상 압축 방법은, DC-레벨(level) 쉬프팅(shifting) 및 타일링(tiling)을 수행함으로써 입력 영상을 전처리(pre-processing)하는 단계; 상기 전처리된 영상을 주파수 대역으로 변환하여 대역 분할하는 단계; 상기 분할된 주파수 부대역(sub-band)에 속한 화소 값과 임계 필터의 계수를 비교하여 상기 화소 값을 선택적으로 출력함으로써 임계 필터링하는 단계; 및 상기 영상 내의 심볼의 확률에 따라 상기 임계 필터링된 영상을 엔트로피 부호화(entropy encoding)하여 압축 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 임계 필터의 계수는, N(N은 양의 정수) 프레임의 입력 영상을 복수 개의 대역으로 분할하고 각각의 대역에 대한 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임의 평균 및 표준편차를 산출하고, 압축으로 인한 상기 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 상기 분할된 대역별로 임계 파라미터를 결정하며, 상기 산출된 N 프레임의 평균 및 표준편차와 상기 결정된 임계 파라미터를 이용하여 연산을 수행함으로써 산출된다.In order to solve the above other technical problem, a lossless image compression method according to the present invention, pre-processing the input image by performing DC-level shifting (tiling) and tiling (tiling); Band dividing the preprocessed image into a frequency band; Performing threshold filtering by selectively outputting the pixel value by comparing a pixel value belonging to the divided frequency sub-band with a coefficient of a threshold filter; And entropy encoding the critical filtered image according to a probability of a symbol in the image to generate a compressed image, wherein the coefficient of the threshold filter is input of an N (N is a positive integer) frame. Split the image into a plurality of bands, calculate the mean and standard deviation for each band, calculate the average and standard deviation of N frames from the calculated mean and standard deviation, and visually reduce the visual loss of the input image due to compression. The threshold parameter is determined for each of the divided bands by referring to a preset threshold table in consideration, and is calculated by performing an operation using the average and standard deviation of the calculated N frames and the determined threshold parameter.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 무손실 영상 압축 방법은, 상기 입력 영상의 주파수 대역 신호의 통계 정보와 대역 가중치로부터 산출된 양자화 스텝 사이즈(step size)를 이용하여 상기 임계 필터링된 영상을 양자화하는 단계를 더 포함한다.In order to solve the another technical problem, the lossless image compression method according to the present invention, the threshold filtering using the quantization step size (step size) calculated from the statistical information and the band weight of the frequency band signal of the input image The method further includes quantizing the image.
한편, 이하에서는 상기 기재된 무손실 영상 압축을 위한 임계 필터의 설계 방법 및 그 필터를 이용한 무손실 영상 압축 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.On the other hand, the following provides a computer-readable recording medium recording a program for executing the above-described method for designing a critical filter for lossless image compression and the lossless image compression method using the filter on a computer.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 무손실 영상 압축 장치는, DC-레벨 쉬프팅 및 타일링을 수행함으로써 입력 영상을 전처리하는 전처리부; 상기 전처리된 영상을 주파수 대역으로 변환하여 대역 분할하는 변환부; 상기 분할된 주파수 부대역에 속한 화소 값과 임계 필터의 계수를 비교하여 상기 화소 값을 선택적으로 출력함으로써 임계 필터링하는 임계 필터링부; 및 상기 영상 내의 심볼의 확률에 따라 상기 임계 필터링된 영상을 엔트로피 부호화하여 압축 영상을 생성하는 엔트로피 부호화부를 포함하고, 상기 임계 필터의 계수는, N(N은 양의 정수) 프레임의 입력 영상을 복수 개의 대역으로 분할하고 각각의 대역에 대한 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임의 평균 및 표준편차를 산출하고, 압축으로 인한 상기 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 상기 분할된 대역별로 임계 파라미터를 결정하며, 상기 산출된 N 프레임의 평균 및 표준편차와 상기 결정된 임계 파라미터를 이용하여 연산을 수행함으로써 산출된다.In order to solve the other technical problem, the lossless image compression apparatus according to the present invention, a pre-processing unit for pre-processing the input image by performing DC-level shifting and tiling; A converting unit converting the preprocessed image into a frequency band and band-split it; A threshold filtering unit configured to compare the pixel values belonging to the divided frequency subbands with coefficients of a threshold filter and selectively output the pixel values by performing critical filtering; And an entropy encoder configured to generate a compressed image by entropy encoding the critical filtered image according to a probability of a symbol in the image, wherein the coefficient of the threshold filter includes a plurality of input images of N (N is a positive integer) frames. Split into three bands, calculate an average and standard deviation for each band, calculate an average and standard deviation of N frames from the calculated average and standard deviation, and consider the visual loss of the input image due to compression in advance. A threshold parameter is determined for each of the divided bands by referring to the set threshold table, and is calculated by performing an operation using the average and standard deviation of the calculated N frames and the determined threshold parameter.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 무손실 영상 압축 장치는, 상기 입력 영상의 주파수 대역 신호의 통계 정보와 대역 가중치로부터 산출된 양자화 스텝 사이즈를 이용하여 상기 임계 필터링된 영상을 양자화하는 양자화부를 더 포함한다.In order to solve the another technical problem, the lossless image compression apparatus according to the present invention, quantizing the threshold filtered image using the quantization step size calculated from the statistical information and the band weight of the frequency band signal of the input image It further includes a quantization unit.
본 발명은 입력 영상으로부터 분할된 부대역에 대한 통계 정보 및 임계값 테이블을 이용해 산출된 임계 필터를 통해 시각적 무손실을 보장하고, 대역 가중치에 기초한 양자화 스텝 사이즈를 이용하여 영상을 양자화함으로써 진단학적 고품질 영상을 제공하면서도 진단 의료 영상과 같이 데이터의 용량이 큰 영상에 대한 압축률을 향상시킬 수 있다.The present invention guarantees visual losslessness through a threshold filter calculated using statistical information on a subband subdivided from an input image and a threshold table, and quantizes an image using a quantization step size based on band weights. It is possible to improve the compression ratio for images with large data volumes, such as diagnostic medical images.
도 1은 진단 의료 영상과 일반 영상의 통계 특성을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각적 무손실을 보장하는 영상 압축 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 임계 필터링 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무손실 영상 압축 장치에서 임계 필터의 훈련 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 무손실 영상 압축 장치에서 임계 필터의 설계 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 도 4 및 도 5의 임계 파라미터를 최적화하기 위한 일련의 수행 연산을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단학적 무손실을 보장하는 영상 압축 장치를 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 7의 영상 압축 장치에서 양자화 과정을 보다 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단학적 무손실을 보장하는 영상 압축 장치에서 양자화 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating statistical characteristics of a diagnostic medical image and a general image.
2 is a block diagram illustrating an image compression device that guarantees visual losslessness according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a threshold filtering method adopted by embodiments of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a method of training a critical filter in a lossless image compression apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of designing a critical filter in the lossless video compression apparatus of FIG. 4, according to an exemplary embodiment.
6 is a flowchart illustrating a series of performing operations for optimizing the threshold parameters of FIGS. 4 and 5.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an image compression device that guarantees a diagnostic lossless method according to another embodiment of the present invention.
8 is a block diagram illustrating a quantization process in more detail in the image compression device of FIG. 7 according to another embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a quantization method in an image compression device that guarantees a diagnostic lossless method according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들을 설명하기에 앞서 실시예들이 구현되는 환경에 대해 개괄적으로 소개하고, 이에 관련된 문제 상황을 제시하도록 한다.Before describing the embodiments of the present invention, the environment in which the embodiments are implemented will be briefly introduced, and related problem situations will be presented.
일반적으로 진단 의료 영상은 해상도가 크고, 또한 화소 당 데이터 용량이 10~16 비트에 이르기 때문에 저장 시에 많은 공간을 차지할 뿐만 아니라 전송에도 시스템에 많은 부하를 준다. 따라서, 진단 의료 영상은 이러한 저장과 전송의 문제점을 해결하기 위해서 진단 전문의의 판독에 영향을 주지 않은 범위 내에서 압축해야만 한다. 또한, 진단 의료 영상을 통상의 영상 압축 방식인 양자화기가 포함된 손실 압축 방식 등을 사용하여 압축할 경우, 판독에서 중요한 병증 부위가 양자화기에 의한 화질 왜곡으로 손실되거나 변질되기 때문에 정확한 진단을 요구하는 의학적 판단이 불가능하다.In general, diagnostic medical images have a high resolution and have a data capacity of 10 to 16 bits per pixel, which not only takes up a lot of space in storage, but also places a heavy load on the system for transmission. Therefore, in order to solve this problem of storage and transmission, the diagnostic medical image must be compressed within a range that does not affect the reading of the diagnostic specialist. In addition, when the diagnostic medical image is compressed using a lossy compression method including a quantizer, which is a conventional image compression method, a medical condition requiring accurate diagnosis may be lost or deteriorated due to image quality distortion caused by the quantizer. It is impossible to judge.
도 1은 진단 의료 영상과 일반 영상의 통계 특성을 예시한 도면으로서, 영상 [A]는 원본 영상을 예시한 것이고, 영상 [B], 영상 [C] 및 영상 [D]는 각각 11, 12, 13번째 대역의 통계 특성을 예시한 도면이다.1 is a diagram illustrating statistical characteristics of a diagnostic medical image and a general image, in which image [A] illustrates an original image, and images [B], images [C], and images [D] are 11, 12, It is a figure which illustrates the statistical characteristic of the 13th band.
앞서 설명한 바와 같이 진단 의료 영상은 일반 영상과는 다른 통계 특성을 갖고 있기 때문에 압축에 따른 시각적 왜곡 또한 일반 영상보다 심각하게 나타날 수가 있다. 도 1에 예시된 의료 영상의 통계와 LENA 영상의 통계를 비교하여 검토하면, 진단 의료 영상이 일반 영상에 비해 '0'과 '255'에 가까운 값이 많은 반면, 그 외의 값들은 넓게 분포한 것을 알 수가 있다. 또한, 대역 분할 후의 고주파 성분에서도 진단 의료 영상이 '0'에 가까운 값이 많음을 알 수가 있다. 이것은 진단 의료 CT 영상에는 일반 영상에 비하여 의료 진단 장비의 시스템적 요인(전기장 변화 등) 및 환경적인 요인(조명 등)으로 발생하는 고주파 노이즈(noise)들이 데이터 전반에 걸쳐 포함되어 나타나기 때문이다. 따라서, 이상과 같은 문제 상황에 착안하여 이하에서 기술될 본 발명의 실시예들은 통상의 영상 압축 기술과는 차별화된 전문화된 진단 의료 영상 압축 기술을 제안하고자 한다.As described above, since the diagnostic medical image has statistical characteristics different from that of the general image, the visual distortion caused by the compression may also be more serious than the general image. When comparing the statistics of the medical image illustrated in FIG. 1 and the statistics of the LENA image, the diagnostic medical image has more values closer to '0' and '255' than the general image, while other values are widely distributed. I can see. In addition, it can be seen that the diagnostic medical image has many values close to '0' even in the high frequency component after band division. This is because the diagnostic medical CT image includes high frequency noises generated by systemic factors (such as electric field changes) and environmental factors (lighting) of the medical diagnostic equipment as compared with general images. Therefore, in view of the above problem situation, embodiments of the present invention to be described below are to propose a specialized diagnostic medical image compression technique that is different from the conventional image compression technique.
이하에서, 관련 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명한다. 도면들에서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각적 무손실을 보장하는 영상 압축 장치를 도시한 블록도로서, 전처리부(10), 변환부(20), 임계 필터링부(30) 및 엔트로피 부호화부(50)를 포함한다. 이 중, 임계 필터링부(30)를 제외한 여타의 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 본질을 흐리게 되므로 그 개요만을 간략히 소개한다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an image compression apparatus that guarantees visual losslessness according to an embodiment of the present invention. The
전처리부(10)는 DC-레벨(level) 쉬프팅(shifting) 및 타일링(tiling)을 수행함으로써 입력 영상을 전처리(pre-processing)한다.The
변환부(20)는 이상에서 전처리된 영상을 주파수 대역으로 변환하여 대역 분할한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이러한 변환부(20)가 이산 웨이블릿 변환(discrete wavelet transform, DWT)과 같은 방법을 통해 구현될 수 있음을 알 수 있다.The
임계 필터링부(30)는 변환부(20)를 통해 분할된 주파수 부대역(sub-band)에 속한 화소 값과 임계 필터의 계수를 비교하여 화소 값을 선택적으로 출력함으로써 임계 필터링한다. 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 임계 필터링 방법을 설명하면 다음과 같다.The
임계 필터링부(30)는 시각적 무손실을 위해 도입된 구성으로서, 임계값 테이블(33)을 참조하여 압축 과정에서 발생하는 손실의 정도를 결정한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 x 축의 신호(분할된 주파수 부대역에 속한 화소 값을 의미한다.)의 값을 임계값 ti(임계 필터의 계수를 의미한다.)와 비교하고, 비교 결과 화소 값이 임계 필터의 계수보다 작은 경우 0을 출력하고, 그 외의 경우에는 화소 값 그대로를 출력할 수 있다.The
임계 필터링 계수의 정의와 이하에서 사용될 기호와 약어를 소개하면 다음의 수학식 1과 같다.The definition of the critical filtering coefficient and the symbols and abbreviations to be used below are introduced as in
진단 의료 영상의 부대역에 속한 화소값과 최적 임계 계수를 각각 g(x,y)와 thri라 하면, 임계 필터링 출력 는 다음의 수학식 2와 같은 기능을 수행한다.If the pixel value and the optimal threshold coefficient belonging to the subband of the diagnostic medical image are g (x, y) and thr i , respectively, the threshold filtering output Performs the same function as
앞서 설명한 도 3을 참조하면 수학식 2에 의해 설정된 임계값을 기준으로 출력 신호가 0과 g(x,y)로 구분됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 3 described above, it can be seen that the output signal is divided into 0 and g (x, y) based on the threshold set by
이러한 임계 필터링은 진단 의료 실험 영상들의 주파수 대역 신호의 통계적 특성(본 발명의 실시예들에서는 평균과 표준편차를 의미한다.)을 이용하여 산출된 시각적 무손실을 갖는 최적 임계 계수를 통해 수행된다. 한편, 임계 필터의 계수를 산출하는 보다 구체적인 방법은 이후에 도 4를 통해 설명하도록 하고, 다시 도 2로 돌아오자. This threshold filtering is performed through an optimal threshold coefficient with visual losslessness calculated using the statistical characteristics of the frequency band signals of the diagnostic medical laboratory images (in the embodiments of the present invention, mean mean and standard deviation). Meanwhile, a more specific method of calculating the coefficient of the threshold filter will be described later with reference to FIG. 4, and then back to FIG. 2.
엔트로피 부호화부(50)는 영상 내의 심볼의 확률에 따라 임계 필터링된 영상을 엔트로피 부호화(entropy encoding)하여 압축 영상을 생성한다. 통상적인 JPEG2000 규격에서 엔트로피 부호화 수단은 Tier-1과 Tier2로 나뉘며, Tier-1은 코드 블록에 대해 비트 플레인을 수행하고, 코딩 패스별로 컨텍스트(Context)를 추출하여 산술 부호화를 수행한다. Tier-2는 각 코드 블록에서 끝을 잘라낸 점들에 대해 비율 왜곡 최적화를 사용하여 할당한다. 본 발명의 실시예에 따른 도 2의 엔트로피 부호화부(50)는 이러한 통상적인 엔트로피 부호화 수단을 구현 환경 및 필요에 따라 적절히 활용할 수 있을 것이다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무손실 영상 압축 장치에서 임계 필터의 훈련 방법을 설명하기 위한 블록도로서, 도 2의 영상 압축 장치와 차별화되는 구성을 중심으로 임계 필터의 훈련 방법을 설명하도록 한다. FIG. 4 is a block diagram illustrating a method of training a critical filter in a lossless image compression apparatus according to an embodiment of the present invention. do.
진단 의료 영상을 입력 영상이라고 가정할 때, N 프레임의 12비트 진단 의료 영상이 제공된다. 전처리부(10)를 통해 이러한 12비트 영상은 시각적으로 중요한 데이터의 범위 값인 8비트로 변환하고, 변환부(20)를 통해 대역 분할 부호화를 사용하여 13 대역으로 대역 분할한다.Assuming a diagnostic medical image as an input image, an N frame 12-bit diagnostic medical image is provided. The 12-bit image is converted into 8 bits, which is a range value of visually important data by the
410 단계에서는 이렇게 분할된 1 내지 13 대역(즉, 대역 분할된 i번째 프레임을 의미한다.)에 대해 각각의 평균(μ i )과 표준절차(σ i )를 산출한다.In
이어서, 420 단계에서는 410 단계를 통해 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임 대역의 평균()과 표준편차()를 산출한다.Next, in
430 단계에서는 압축으로 인한 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 분할된 대역별로 임계 파라미터(k i )를 결정한다. 단계에서는 최적 , 그리고 (r=odd) 단계에서는 최적 , (r=even) 단계에서는 를 점진적으로 산출한다.In
440 단계에서는 420 단계에서 산출한 N 프레임 대역의 평균()과 표준편차(), 그리고 430 단계를 통해 결정된 임계 파라미터(k i )를 이용하여 임계 필터링 계수(thr i )를 산출한다. 이 때, 임계 필터링 계수는 앞서 설명한 수학식 1에 따른다. 즉, 420 단계를 통해 산출된 N 프레임의 평균에 N 프레임의 표준편차와 430 단계를 통해 결정된 임계 파라미터의 곱을 가산함으로써 임계 필터의 계수를 산출할 수 있다. 이렇게 산출된 임계 필터의 계수는 임계 필터링부(30)에 전달되며, 수학식 2를 통해 진단 의료 영상을 임계 필터링한다.In
한편, 450 단계에서는 역변환부(inverse DWT가 될 수 있다.)(37)를 통해 산출된 재구성 영상이 460 단계에 전달된다. 더불어, 전처리부(10)를 통해 변환된 8비트 영상 역시 460 단계에 전달된다.In
460 단계에서는 전달받은 2개의 영상으로부터 역대역 분할에 따른 오차를 얻을 수 있으며, 와 에 의해 임계 필터링으로 발생하는 (band Mean Square Error)와 임계 필터링 후, 역대역분할을 통해 얻는 (frame Mean Square Error)를 다음의 수학식 3과 같이 비교한다.In
이 때, 단계를 제외한 단계의 의 초기 값은 단계에서 결정된 최적 이며, 470 단계의 최적화 판단 결과 상기 수학식 3을 만족하지 못할 경우 최적 이 결정될 때까지 N 프레임마다 다음의 수학식 4와 같이 점진적으로 증가되어 임계 필터링(30)을 다시 수행하게 된다.At this time, Except steps Phase The initial value of is Optimal determined in phase If, as a result of the optimization determination of
여기서, 는 i 번째 대역의 번째 스테이지 내의 k 번째 임계 파라미터이고, 실수 α는 임계 파라미터의 판정 기준점을 조절하는 임의의 변수로서, 예를 들어 과 같이 주어질 수 있다.here, Of the i th band Kth threshold parameter in the first stage, real α is any variable that adjusts the decision reference point of the threshold parameter, for example Can be given as
요약하건대, 임계 필터의 계수는, 분할된 대역의 화소 값을 기준으로 임계 필터의 계수에 따른 대역 오차와 임계 필터링 후 역대역 분할에 따른 오차를 비교하여 임계값 테이블을 선택적으로 갱신함으로써 최적화된다. 또한, 임계값 테이블을 선택적으로 갱신하는 과정은, 이상의 비교 결과 양 오차가 일치하지 않을 경우 N 프레임마다 임계 파라미터를 일정 값만큼 점진적으로 증가시킴으로써 달성된다.In summary, the coefficient of the threshold filter is optimized by selectively updating the threshold table by comparing the band error according to the coefficient of the threshold filter with the error according to the reverse band division after the threshold filtering based on the pixel value of the divided band. In addition, the process of selectively updating the threshold table is achieved by gradually increasing the threshold parameter by a predetermined value every N frames if the two results do not match.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 무손실 영상 압축 장치에서 임계 필터의 설계 방법을 도시한 흐름도로서, 도 4를 통해 설명한 임계 필터의 설계 과정에 대응된다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of designing a threshold filter in the lossless image compression apparatus of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention, which corresponds to the design process of the threshold filter described with reference to FIG. 4.
410 단계에서 N(N은 양의 정수이다.) 프레임의 입력 영상을 복수 개의 대역으로 분할하고 각각의 대역에 대한 평균과 표준편차를 산출한다.In
이어서, 420 단계에서는 410 단계를 통해 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임의 평균 및 표준편차를 산출한다.Next, in
430 단계에서는 압축으로 인한 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 분할된 대역별로 임계 파라미터를 결정한다.In
440 단계에서는 420 단계를 통해 산출된 N 프레임의 평균 및 표준편차와 430 단계를 통해 결정된 임계 파라미터를 이용하여 임계 필터의 계수를 산출한다. 이러한 임계 필터는, 420 단계를 통해 산출된 N 프레임의 평균에 N 프레임의 표준편차와 430 단계를 통해 결정된 임계 파라미터의 곱을 가산함으로써 산출된다.In
470 단계에서는 분할된 대역의 화소 값을 기준으로 440 단계를 통해 산출된 임계 필터의 계수에 따른 대역 오차와 임계 필터링 후 역대역 분할에 따른 오차를 비교하여 임계값 테이블을 선택적으로 갱신한다. 이 때, 비교 결과 양 오차가 일치하지 않을 경우, N 프레임마다 임계 파라미터를 일정 값만큼 점진적으로 증가시킨다. In
도 6은 도 4 및 도 5의 임계 파라미터를 최적화하기 위한 일련의 수행 연산을 도시한 흐름도로서, 최초에 의료 진단 영상을 독출하고, 분할된 각 대역에 대한 평균과 표준 편차, 그리고 N 프레임의 평균과 표준편차를 산출한다.6 is a flowchart illustrating a series of performing operations for optimizing the threshold parameters of FIGS. 4 and 5, in which a medical diagnostic image is first read out, an average and a standard deviation for each divided band, and an average of N frames. And standard deviation.
이어서, stage 0을 수행하고, 임계 파라미터 값을 변화시키며 임계 필터의 계수를 산출한다. 이와 더불어 BMSE와 TMSE를 비교하여 임계 파라미터를 제어한다. 이후의 stage 1의 경우에는 stage 0과 유사하나 최적 임계 파라미터를 달리하며 연산을 반복한다. 각각의 세부 수행 단계는 앞서 설명한 도 4 내지 도 5의 임계 필터의 설정 방법에 대응되는바, 여기서는 구체적인 설명을 생략한다.Then,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단학적 무손실을 보장하는 영상 압축 장치를 도시한 블록도로서, 앞서 소개한 도 2의 영상 압축 장치에 양자화부(40)가 추가된 구성에 해당한다. 따라서, 여기서는 새롭게 추가된 양자화부(40)를 중심으로 차별적 구성을 설명한다.FIG. 7 is a block diagram illustrating an image compression device that guarantees a diagnostic lossless method according to another embodiment of the present invention, and corresponds to a configuration in which a
양자화부(40)는 입력 영상의 주파수 대역 신호의 통계 정보와 대역 가중치로부터 산출된 양자화 스텝 사이즈(step size)를 이용하여 임계 필터링부(30)를통해 임계 필터링된 영상을 양자화한다. 즉, 임계 필터링부(30)를 통해 시각적 무손실 압축이 가능했다면, 양자화부(40)를 통해서는 진단학적 무손실 압축을 달성 가능하다. 이러한 양자화기는 특별히 비주얼(visual) 양자화기라고 명명할 수 있는데, 비주얼 양자화기는 진단 의료 실험 영상들의 주파수 대역 신호의 통계적 특성(평균과 표준편차가 될 수 있다.)과 대역 가중치를 이용하여 구해진 진단학적 무손실을 갖는 양자화 스텝 사이즈(step size)()를 통해 수행된다. 스텝 사이즈는 다음의 수학식 5와 같이 정의된다.The
보다 구체적인 양자화 과정은 이하에서 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 7의 영상 압축 장치에서 양자화 과정을 보다 구체적으로 도시한 블록도로서, 여기서는 임계 필터링부(30)를 통해 시각적 무손실이 보장된 진단 의료 영상에 대한 양자화를 중심으로 설명한다.A more specific quantization process will be described below with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a block diagram illustrating a quantization process in the image compression apparatus of FIG. 7 according to another embodiment of the present invention in detail. Here, quantization of a diagnostic medical image in which visual loss is guaranteed through the
810 단계에서 양자화부(40)는 대역 분할된 N 프레임의 평균() 및 표준편차()를 가져온다. 또한, 820 단계에서 양자화부(40)는 대역 별로 최적화된 임계 파라미터()를 가져온다. 이와 더불어, 830 단계에서 양자화부(40)는 다음의 수학식 6에 정의된 바와 같이 대역 가중치()를 결정한다.In
이 때, 부대역 계층 n에 속한 가중치 값들은 {}이 된다. 이러한 대역 가중치는 부대역 영상의 에지(edge)에 대한 압축 효과를 고려하여 미리 설정된 것으로 에지 영역에 대한 압축률이 높은 것이 바람직하다.In this case, the weight values belonging to the subband layer n are { } Becomes These band weights are preset in consideration of the compression effect on the edge of the subband image, and preferably have a high compression ratio for the edge region.
마지막으로, 840 단계에서 양자화부(40)는 이상에서 산출된 평균() 및 표준편차(), 최적화된 임계 파라미터(), 대역 가중치()를 기준으로 양자화 스텝 사이즈()를 결정하여 양자화한다. 양자화 스텝 사이즈는 앞서 설명한 수학식 5에 의해 산출된다. 즉, 양자화 스텝 사이즈는 임계 파라미터, 대역 가중치 및 N 프레임의 표준편차의 제곱을 승산함으로써 산출된다.Finally, in
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단학적 무손실을 보장하는 영상 압축 장치에서 양자화 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 이상의 도 8의 840 단계의 양자화 방법을 도시하고 있다.FIG. 9 is a diagram for describing a quantization method in an image compression device that guarantees diagnostic lossless according to another embodiment of the present invention, and illustrates the quantization method of
양자화 방법은 양자화부(40)을 통해 대역 분할된 고주파 대역에 대해 양자화 스텝 사이즈()와 임의의 실수인 양자화 스케일(scale)(d)를 적용하여 양자화한다. 보다 구체적으로, 부대역 화소 값을 양자화 스케일 값 및 양자화 스텝 사이즈의 곱으로 제산한 값을 소수점 이하 버림함으로써 임계 필터링된 영상을 양자화한다. 이러한 과정을 다음의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.The quantization method uses a quantization step size (for a high frequency band band-divided by the
상기된 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 입력 영상으로부터 분할된 부대역에 대한 통계 정보 및 임계값 테이블을 이용해 산출된 임계 필터를 통해 시각적 무손실을 보장하고, 대역 가중치에 기초한 양자화 스텝 사이즈를 이용하여 영상을 양자화함으로써 진단학적 고품질 영상을 제공하면서도 진단 의료 영상과 같이 데이터의 용량이 큰 영상에 대한 압축률을 향상시킬 수 있다.According to various embodiments of the present invention described above, the visual loss is guaranteed through a threshold filter calculated by using statistical information and a threshold table of subbands divided from an input image, and using a quantization step size based on band weights. By quantizing the image, it is possible to provide a high quality diagnostic image while improving the compression ratio of the image having a large data volume such as a diagnostic medical image.
한편, 이상에서 제시된 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.On the other hand, the embodiments of the present invention described above can be implemented in a computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which may also be implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). Include. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily deduced by programmers skilled in the art to which the present invention belongs.
이상에서 본 발명에 대하여 그 다양한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to various embodiments thereof. Those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
10 : 전처리부 20 : 변환부
30 : 임계 필터링부 33 : 임계값 테이블
37 : 역변환부
40 : 양자화부 50 : 엔트로피 부호화부10: preprocessor 20: converter
30: threshold filtering unit 33: threshold table
37: inverse transform unit
40: quantization unit 50: entropy coding unit
Claims (16)
N(N은 양의 정수) 프레임의 입력 영상을 복수 개의 대역으로 분할하고 각각의 대역에 대한 평균과 표준편차를 산출하는 단계;
상기 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임의 평균 및 표준편차를 산출하는 단계;
압축으로 인한 상기 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 상기 분할된 대역별로 임계 파라미터를 결정하는 단계;
상기 산출된 N 프레임의 평균에 상기 산출된 N 프레임의 표준편차와 상기 결정된 임계 파라미터의 곱을 가산함으로써 임계 필터의 계수를 산출하는 단계; 및
상기 분할된 대역의 화소 값을 기준으로 상기 산출된 임계 필터의 계수에 따른 대역 오차와 임계 필터링 후 역대역 분할에 따른 오차를 비교하여 상기 임계값 테이블을 선택적으로 갱신하는 단계를 포함하는 방법.In the design method of the threshold filter for lossless image compression,
Dividing an input image of an N (N is a positive integer) frame into a plurality of bands and calculating an average and a standard deviation for each band;
Calculating an average and standard deviation of N frames from the calculated average and standard deviation;
Determining a threshold parameter for each divided band by referring to a preset threshold table in view of visual loss of the input image due to compression;
Calculating a coefficient of a threshold filter by adding a product of the calculated standard deviation and the determined threshold parameter to the average of the calculated N frames; And
And selectively updating the threshold table by comparing a band error according to the calculated coefficient of the threshold filter with an error according to reverse band division after threshold filtering based on pixel values of the divided band.
상기 임계값 테이블을 선택적으로 갱신하는 단계는, 상기 비교 결과 양 오차가 일치하지 않을 경우, N 프레임마다 상기 임계 파라미터를 소정 값만큼 점진적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1,
And selectively updating the threshold table, incrementally increasing the threshold parameter by a predetermined value every N frames when the comparison results do not match the two errors.
DC-레벨(level) 쉬프팅(shifting) 및 타일링(tiling)을 수행함으로써 입력 영상을 전처리(pre-processing)하는 단계;
상기 전처리된 영상을 주파수 대역으로 변환하여 대역 분할하는 단계;
상기 분할된 주파수 부대역(sub-band)에 속한 화소 값과 임계 필터의 계수를 비교하여 상기 화소 값을 선택적으로 출력함으로써 임계 필터링하는 단계; 및
상기 영상 내의 심볼의 확률에 따라 상기 임계 필터링된 영상을 엔트로피 부호화(entropy encoding)하여 압축 영상을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 임계 필터의 계수는, N(N은 양의 정수) 프레임의 입력 영상을 복수 개의 대역으로 분할하고 각각의 대역에 대한 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임의 평균 및 표준편차를 산출하고, 압축으로 인한 상기 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 상기 분할된 대역별로 임계 파라미터를 결정하며, 상기 산출된 N 프레임의 평균 및 표준편차와 상기 결정된 임계 파라미터를 이용하여 연산을 수행함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 방법.In a lossless video compression method,
Pre-processing the input image by performing DC-level shifting and tiling;
Band dividing the preprocessed image into a frequency band;
Performing threshold filtering by selectively outputting the pixel value by comparing a pixel value belonging to the divided frequency sub-band with a coefficient of a threshold filter; And
Generating a compressed image by entropy encoding the critical filtered image according to a probability of a symbol in the image,
The coefficient of the threshold filter is configured to divide an input image of an N (N is a positive integer) frame into a plurality of bands, calculate an average and a standard deviation for each band, and calculate an N frame from the calculated average and standard deviation. Calculates an average and a standard deviation, determines a threshold parameter for each divided band by referring to a preset threshold table in consideration of visual loss of the input image due to compression, and calculates the average and standard deviation of the calculated N frames Calculated by performing an operation using the determined threshold parameter.
상기 임계 필터링하는 단계는,
상기 분할된 주파수 부대역에 속한 화소 값과 임계 필터의 계수를 비교하고,
상기 비교 결과 상기 화소 값이 상기 임계 필터의 계수보다 작은 경우 0을 출력하고, 그 외의 경우 상기 화소 값 그대로를 출력하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 4, wherein
The threshold filtering step,
Compare pixel values belonging to the divided frequency subbands with coefficients of a threshold filter,
And when the pixel value is smaller than the coefficient of the threshold filter as a result of the comparison, 0 is output; otherwise, the pixel value is output as it is.
상기 임계 필터의 계수는, 상기 분할된 대역의 화소 값을 기준으로 상기 산출된 임계 필터의 계수에 따른 대역 오차와 임계 필터링 후 역대역 분할에 따른 오차를 비교하여 상기 임계값 테이블을 선택적으로 갱신함으로써 최적화되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 4, wherein
The coefficient of the threshold filter is selectively updated by comparing the band error according to the calculated coefficient of the threshold filter with the error according to the reverse band division after threshold filtering based on the pixel value of the divided band. Characterized in that it is optimized.
상기 임계값 테이블을 선택적으로 갱신하는 단계는, 상기 비교 결과 양 오차가 일치하지 않을 경우 N 프레임마다 상기 임계 파라미터를 소정 값만큼 점진적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 6,
Selectively updating the threshold table, incrementally increasing the threshold parameter by a predetermined value every N frames if the result of the comparison does not match the error.
상기 입력 영상의 주파수 대역 신호의 통계 정보와 대역 가중치로부터 산출된 양자화 스텝 사이즈(step size)를 이용하여 상기 임계 필터링된 영상을 양자화하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 4, wherein
And quantizing the threshold filtered image using quantization step size calculated from statistical information of a frequency band signal of the input image and a band weight.
상기 통계 정보는 상기 N 프레임의 평균 및 표준편차이고,
상기 양자화 스텝 사이즈는 상기 산출된 임계 파라미터, 상기 부대역 영상의 에지(edge)에 대한 압축 효과를 고려하여 미리 설정된 대역 가중치 및 상기 N 프레임의 표준편차의 제곱을 승산함으로써 산출된 값인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 8,
The statistical information is the mean and standard deviation of the N frames,
The quantization step size is a value calculated by multiplying a predetermined band weight and a square of the standard deviation of the N frame in consideration of the calculated threshold parameter, the compression effect on the edge of the subband image. Way.
상기 양자화하는 단계는, 상기 부대역 화소 값을 양자화 스케일(scale) 값 및 상기 양자화 스텝 사이즈의 곱으로 제산한 값에 기초하여 상기 임계 필터링된 영상을 양자화하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 8,
The quantizing may include quantizing the threshold filtered image based on a value obtained by dividing the subband pixel value by a product of a quantization scale value and the quantization step size.
DC-레벨 쉬프팅 및 타일링을 수행함으로써 입력 영상을 전처리하는 전처리부;
상기 전처리된 영상을 주파수 대역으로 변환하여 대역 분할하는 변환부;
상기 분할된 주파수 부대역에 속한 화소 값과 임계 필터의 계수를 비교하여 상기 화소 값을 선택적으로 출력함으로써 임계 필터링하는 임계 필터링부; 및
상기 영상 내의 심볼의 확률에 따라 상기 임계 필터링된 영상을 엔트로피 부호화하여 압축 영상을 생성하는 엔트로피 부호화부를 포함하고,
상기 임계 필터의 계수는, N(N은 양의 정수) 프레임의 입력 영상을 복수 개의 대역으로 분할하고 각각의 대역에 대한 평균과 표준편차를 산출하고, 상기 산출된 평균과 표준편차로부터 N 프레임의 평균 및 표준편차를 산출하고, 압축으로 인한 상기 입력 영상의 시각적 손실을 고려하여 미리 설정된 임계값 테이블을 참조함으로써 상기 분할된 대역별로 임계 파라미터를 결정하며, 상기 산출된 N 프레임의 평균 및 표준편차와 상기 결정된 임계 파라미터를 이용하여 연산을 수행함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 장치.A lossless video compression device,
A preprocessor preprocessing the input image by performing DC-level shifting and tiling;
A converting unit converting the preprocessed image into a frequency band and band-split it;
A threshold filtering unit configured to compare the pixel values belonging to the divided frequency subbands with coefficients of a threshold filter and selectively output the pixel values by performing critical filtering; And
An entropy encoder configured to generate a compressed image by entropy encoding the critical filtered image according to a probability of a symbol in the image,
The coefficient of the threshold filter is configured to divide an input image of an N (N is a positive integer) frame into a plurality of bands, calculate an average and a standard deviation for each band, and calculate an N frame from the calculated average and standard deviation. Calculates an average and a standard deviation, determines a threshold parameter for each divided band by referring to a preset threshold table in consideration of visual loss of the input image due to compression, and calculates the average and standard deviation of the calculated N frames And calculating by using the determined threshold parameter.
상기 임계 필터링부는,
상기 분할된 주파수 부대역에 속한 화소 값과 임계 필터의 계수를 비교하고,
상기 비교 결과 상기 화소 값이 상기 임계 필터의 계수보다 작은 경우 0을 출력하고, 그 외의 경우 상기 화소 값 그대로를 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 12,
The threshold filtering unit,
Compare pixel values belonging to the divided frequency subbands with coefficients of a threshold filter,
And outputting 0 when the pixel value is smaller than the coefficient of the threshold filter as a result of the comparison, and outputting the pixel value as it is otherwise.
상기 임계 필터의 계수는, 상기 분할된 대역의 화소 값을 기준으로 상기 산출된 임계 필터의 계수에 따른 대역 오차와 임계 필터링 후 역대역 분할에 따른 오차를 비교하여 상기 임계값 테이블을 선택적으로 갱신함으로써 최적화되는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 12,
The coefficient of the threshold filter is selectively updated by comparing the band error according to the calculated coefficient of the threshold filter with the error according to the reverse band division after threshold filtering based on the pixel value of the divided band. Device characterized in that it is optimized.
상기 입력 영상의 주파수 대역 신호의 통계 정보와 대역 가중치로부터 산출된 양자화 스텝 사이즈를 이용하여 상기 임계 필터링된 영상을 양자화하는 양자화부를 더 포함하는 장치.The method of claim 12,
And a quantization unit configured to quantize the critical filtered image using quantization step sizes calculated from statistical information of the frequency band signal of the input image and band weights.
상기 통계 정보는 상기 N 프레임의 평균 및 표준편차이고,
상기 양자화 스텝 사이즈는 상기 산출된 임계 파라미터, 상기 부대역 영상의 에지에 대한 압축 효과를 고려하여 미리 설정된 대역 가중치 및 상기 N 프레임의 표준편차의 제곱을 승산함으로써 산출된 값인 것을 특징으로 하는 장치.
The method of claim 12,
The statistical information is the mean and standard deviation of the N frames,
And the quantization step size is a value calculated by multiplying a predetermined band weight and a square of the standard deviation of the N frame in consideration of the calculated threshold parameter, the compression effect on the edge of the subband image.
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한국통신학회논문지(2009.07)* |
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