RU2540781C1 - Method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet-transform - Google Patents

Method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet-transform Download PDF

Info

Publication number
RU2540781C1
RU2540781C1 RU2013137915/08A RU2013137915A RU2540781C1 RU 2540781 C1 RU2540781 C1 RU 2540781C1 RU 2013137915/08 A RU2013137915/08 A RU 2013137915/08A RU 2013137915 A RU2013137915 A RU 2013137915A RU 2540781 C1 RU2540781 C1 RU 2540781C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
filters
low
coefficients
sequences
Prior art date
Application number
RU2013137915/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013137915A (en
Inventor
Анатолий Германович Шоберг
Кирилл Анатольевич Шоберг
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ИмПро Технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ИмПро Технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ИмПро Технологии"
Priority to RU2013137915/08A priority Critical patent/RU2540781C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2540781C1 publication Critical patent/RU2540781C1/en
Publication of RU2013137915A publication Critical patent/RU2013137915A/en

Links

Images

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

FIELD: physics, computer technology.
SUBSTANCE: invention relates to image processing systems. The method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet transform is offered. At direct transform the input sequences of values, at processing of both lines and columns, are divided into two parts with identical length. Each second of such parts is processed by an additional pair of high-frequency and low-frequency filters, in which the coefficients used for forming of set of filters, are selected in the inverse order in comparison with such coefficients for the filters, processing the first part of sequences. Then incomplete sampling for all additional groups of obtained values is performed. In inverse transform the additional groups of coefficients, uniquely determined by direct transform, are processed by condensing sampling, further convolution with filters, those of which processing the second parts of sequences, are formed on the basis of the set of coefficients selected in the inverse order in comparison with such coefficients for filters, processing the first parts of sequences. After summation the integrated sequences, with high precision coinciding with such sequences separated at direct transform, are formed, and it is performed for processing of both lines and columns.
EFFECT: improvement of quality of recovered data.
4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке двухмерных сигналов, а именно к области выполнения дискретного вейвлет-преобразования и может использоваться в системах обработки изображений, их сжатия, техническом зрении.The invention relates to the processing of two-dimensional signals, namely, to the field of performing discrete wavelet transform and can be used in image processing systems, their compression, technical vision.

В настоящее время в алгоритмах обработки сигналов и изображений широко используется вейвлет-преобразование, которое переводит входные данные в вид, более удобный для выполнения ряда алгоритмов обработки.Currently, wavelet transform is widely used in signal and image processing algorithms, which translates the input data into a form that is more convenient for a number of processing algorithms.

При выполнении вейвлет-преобразования сигнал раскладывается на ряд частотных полос, для чего задается набор низко- и высокочастотных фильтров для выполнения декомпозиции сигнала. После выполнения требуемых действий над коэффициентами преобразованных данных сигнал может быть восстановлен с различной степенью точности. При выполнении быстрого преобразования используются неполные - прореживающие и сгущающие выборки [1, 2]. Для изображений и двухмерных сигналов могут использоваться «сепарабельные свертки», являющиеся основой разделимых фильтров, которые позволяют обрабатывать многомерный сигнал на основе последовательной одномерной фильтрации [1, 2].When performing the wavelet transform, the signal is decomposed into a number of frequency bands, for which a set of low- and high-frequency filters is set to perform signal decomposition. After performing the required actions on the coefficients of the converted data, the signal can be restored with varying degrees of accuracy. When performing a quick conversion, incomplete thinning and thickening samples are used [1, 2]. For images and two-dimensional signals, “separable convolution” can be used, which are the basis of separable filters that allow processing a multidimensional signal based on sequential one-dimensional filtering [1, 2].

Из существующего уровня техники известны способ и устройство вейвлет-преобразования (см. патент на изобретение US 6591017 B, публикация 08.07.2003) и способ сжатия данных, в которых используется вейвлет-преобразование (см. заявка на изобретение US 2010/0232723 А1).The prior art method and device for wavelet transform (see patent for invention US 6,591,017 B, published July 8, 2003) and a data compression method that uses wavelet transform (see patent application US 2010/0232723 A1).

Недостатком в них является то, что после вейвлет-преобразования и последующего поворота изображение не может быть восстановлено по исходному алгоритму без обратного поворота, т.е. указанные решения обладают низкой устойчивостью к повороту преобразованного изображения.The disadvantage in them is that after the wavelet transform and subsequent rotation, the image cannot be restored according to the original algorithm without reverse rotation, i.e. these solutions have low resistance to rotation of the converted image.

Наиболее близким по технической сущности способом к заявляемому изобретению является способ прямого и обратного быстрого двухмерного вейвлет-преобразования. Способ выполнения прямого и обратного быстрого двухмерного вейвлет-преобразования, основанный на свертке входных данных по строкам с низкочастотным и высокочастотным фильтрами, на выходах которых производится неполная выборка, с получением в результате низкочастотных и высокочастотных значений одномерного преобразования, далее к ним по столбцам применяется свертка с низкочастотными и высокочастотными фильтрами с последующей неполной выборкой, причем к низкочастотным коэффициентам может быть применена описанная последовательность действий для выполнения следующего уровня прямого преобразования, а обратное вейвлет-преобразование выполняется по столбцам на основе сгущающей выборки, применяемой к низкочастотной и высокочастотным составляющим, полученным в результате прямого вейвлет-преобразования, с последующей сверткой с низкочастотным и высокочастотным фильтрами и суммированием, затем производится обработка по строкам на основе сгущающей выборки, применяемой к полученным низкочастотной и высокочастотной составляющим, с последующей сверткой с низкочастотным и высокочастотным фильтрами и суммированием, при этом полученный результат может быть использован с соответствующими высокочастотными составляющими для выполнения следующего уровня обратного вейвлет-преобразования (см. Малла С. Вэйвлеты в обработке сигналов / С. Мала; Пер. с англ. - М.: Мир, 2005. - С.332-336), принято за прототип.The closest in technical essence to the claimed invention is a direct and inverse fast two-dimensional wavelet transform. A method for performing direct and inverse fast two-dimensional wavelet transform, based on convolution of input data on rows with low-frequency and high-frequency filters, the outputs of which are incompletely sampled, resulting in low-frequency and high-frequency values of one-dimensional transformation, then convolution with low-pass and high-pass filters, followed by incomplete sampling, and the described sequence can be applied to low-frequency coefficients l actions to perform the next level of direct conversion, and the inverse wavelet transform is performed in columns based on a thickening sample applied to the low-frequency and high-frequency components obtained as a result of the direct wavelet transform, followed by convolution with low-pass and high-pass filters and summation, then line processing based on a thickening sample applied to the obtained low-frequency and high-frequency components, followed by convolution from low-frequency high-frequency filters and summation, while the result can be used with the corresponding high-frequency components to perform the next level of the inverse wavelet transform (see Malla S. Wavelets in signal processing / S. Mala; Per. from English - M .: Mir, 2005. - S.332-336), taken as a prototype.

Недостатком в указанном способе является то, что отсутствует инвариантность к повороту вейвлет-преобразования, что приводит к значительному снижению качества восстановления изображения при повороте матрицы, полученных коэффициентов, после выполнения прямого вейвлет-преобразования. Это происходит, потому что здесь используется четыре частотных диапазона при выполнении вейвлет-преобразования, причем низкочастотный диапазон коэффициентов размещается в одном из углов получаемого разложения сигнала.The disadvantage of this method is that there is no invariance to the rotation of the wavelet transform, which leads to a significant decrease in the quality of image recovery when the matrix is rotated, the obtained coefficients after performing the direct wavelet transform. This is because four frequency ranges are used here when performing the wavelet transform, and the low-frequency range of the coefficients is located in one of the angles of the resulting signal decomposition.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение инвариантности к повороту вейвлет-преобразования.The problem to which the claimed invention is directed, is to ensure invariance to the rotation of the wavelet transform.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленного изобретения, состоит в повышении устойчивости вейвлет-преобразования к повороту и, соответственно, повышении качества восстановления изображения после поворота на фиксированные углы.The technical result achieved by the implementation of the claimed invention consists in increasing the stability of the wavelet transform to rotation and, accordingly, improving the quality of image recovery after rotation at fixed angles.

Другими техническими результатами, обеспечиваемыми изобретением, являются два дополнительных технических результата. Первым дополнительным техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение устойчивости вейвлет-преобразования к зеркальному отражению изображения относительно вертикальной, а также горизонтальной осей, и, следовательно, повышение качества восстановления изображения после выполнения прямого быстрого вейвлет-преобразования с последующими зеркальными отражениями.Other technical results provided by the invention are two additional technical results. The first additional technical result provided by the given set of features is to increase the stability of the wavelet transform to mirror the image relative to the vertical and horizontal axes, and, consequently, to improve the quality of image recovery after performing direct fast wavelet transform with subsequent mirror reflections.

Вторым дополнительным техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является сохранение не только абсолютных значений, результатов применения прямого быстрого вейвлет-преобразования для повернутого на фиксированный угол изображения и/или зеркально отраженного изображения, но и знака этих коэффициентов, что может снижать количество операций при обработке изображений с применением данного способа, а также сложность реализующих их технических средств.The second additional technical result provided by the given set of features is the preservation of not only absolute values, the results of applying the direct fast wavelet transform for the image rotated by a fixed angle and / or the mirror image, but also the sign of these coefficients, which can reduce the number of operations during processing images using this method, as well as the complexity of the hardware that implements them.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе выполнения прямого и обратного быстрого двухмерного вейвлет-преобразования, основанном на свертке входных данных по строкам с низкочастотным и высокочастотным фильтрами, на выходах которых производится неполная выборка, с получением в результате низкочастотных и высокочастотных значений одномерного преобразования, далее к ним по столбцам применяется свертка с низкочастотными и высокочастотными фильтрами с последующей неполной выборкой, причем к низкочастотным коэффициентам может быть применена описанная последовательность действий для выполнения следующего уровня прямого преобразования, а обратное вейвлет-преобразование выполняется по столбцам на основе сгущающей выборки, применяемой к низкочастотной и высокочастотным составляющим, полученным в результате прямого вейвлет-преобразования, с последующей сверткой с низкочастотным и высокочастотным фильтрами и суммированием, затем производится обработка по строкам на основе сгущающей выборки, применяемой к полученным низкочастотной и высокочастотной составляющим с последующей сверткой с низкочастотным и высокочастотным фильтрами и суммированием, при этом полученный результат может быть использован с соответствующими высокочастотными составляющими для выполнения следующего уровня обратного вейвлет-преобразования, согласно изобретению при прямом преобразовании входные последовательности значений, как при обработке строк, так и столбцов, делятся на две части одинаковой длины, при этом каждая вторая из таких частей обрабатывается дополнительной парой высокочастотных и низкочастотных фильтров, в которых коэффициенты, используемые для формирования совокупности фильтров, выбираются в обратном порядке по сравнению с такими коэффициентами у фильтров, обрабатывающих первые части последовательностей, с дальнейшей неполной выборкой для всех дополнительных групп получаемых значений, а при обратном преобразовании дополнительные группы коэффициентов, однозначно определяемые прямым преобразованием, подвергаются сгущающей выборке, дальнейшей свертке с фильтрами, те из которых обрабатывают вторые части последовательностей, формируются на основе совокупности коэффициентов, выбираемых в обратном порядке по сравнению с такими коэффициентами у фильтров, обрабатывающих первые части последовательностей, и после суммирования формируют объединенные последовательности, с высокой точностью совпадающие с такими последовательностями, разделяемыми при прямом преобразовании, причем это выполняется как для обработки строк, так и столбцов.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of performing direct and inverse fast two-dimensional wavelet transform, based on the convolution of the input data on the lines with low-frequency and high-frequency filters, the outputs of which are incomplete sampling, resulting in low-frequency and high-frequency values of one-dimensional conversion, then convolution with low-pass and high-pass filters is applied to them in columns, followed by incomplete sampling, and to low-pass coefficients The described sequence of actions can be applied to the participants to perform the next level of direct conversion, and the inverse wavelet transform is performed in columns based on the thickening sample applied to the low-frequency and high-frequency components obtained as a result of the direct wavelet transform, followed by convolution with low-pass and high-pass filters and summing, then row-based processing is performed based on the thickening sample applied to the resulting low-frequency and high-frequency component with subsequent convolution with low-pass and high-pass filters and summation, while the result can be used with the corresponding high-frequency components to perform the next level of the inverse wavelet transform according to the invention for direct conversion of input sequences of values, both when processing rows and columns are divided into two parts of the same length, with each second of these parts being processed by an additional pair of high-frequency and low frequency filters, in which the coefficients used to form the set of filters are selected in the opposite order as compared to those for the filters processing the first parts of the sequences, with further incomplete sampling for all additional groups of obtained values, and in the inverse transformation, additional groups of coefficients are uniquely determined by direct conversion are subjected to a thickening sampling, further convolution with filters, those of which process the second parts afterwards odds are formed on the basis of a combination of coefficients that are selected in the reverse order compared to such coefficients for filters that process the first parts of sequences, and after summing, combined sequences are formed that coincide with high accuracy with such sequences that are separated by direct conversion, and this is done as for processing rows and columns.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - структурная схема блока выполнения прямого быстрого вейвлет-преобразования;figure 1 is a block diagram of a block for performing direct fast wavelet transform;

на фиг.2 - структурная схема блока выполнения обратного быстрого вейвлет-преобразования;figure 2 is a structural diagram of a block for performing inverse fast wavelet transform;

на фиг.3 - формирование низкочастотных и высокочастотных групп коэффициентов при выполнении прямого вейвлет-преобразования изображения, соответствующих различным частотным диапазонам (а - преобразование по строкам; б - последующее преобразование по столбцам);figure 3 - the formation of low-frequency and high-frequency groups of coefficients when performing a direct wavelet transform of the image corresponding to different frequency ranges (a - conversion by rows; b - subsequent conversion by columns);

на фиг.4 - результаты выполнения прямого быстрого вейвлет-преобразования первого уровня (а - исходное тестовое изображение; б - преобразование по строкам; в - последующее преобразование по столбцам; г - разность между результатами, полученными по способу, описанному в прототипе, и предлагаемому способу).figure 4 - the results of the direct fast wavelet transform of the first level (a - the initial test image; b - the conversion in rows; c - the subsequent transformation in columns; d - the difference between the results obtained by the method described in the prototype, and the proposed way).

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Быстрое вейвлет-преобразование представляет собой эффективный метод реализации вычислений дискретного вейвлет-преобразования [1]. Оно может быть представлено в виде произведения блочной матрицы на вектор-столбец [3]:Fast wavelet transform is an efficient method for implementing discrete wavelet transform computations [1]. It can be represented as the product of a block matrix by a column vector [3]:

[ A j D j ] a j = [ a j + 1 d j + 1 ] , ( 1 )

Figure 00000001
[ A j D j ] a j = [ a j + one d j + one ] , ( one )
Figure 00000001

где j - уровень преобразования;where j is the conversion level;

Aj, Dj - блоки матрицы преобразования;A j , D j - blocks of the transformation matrix;

aj, aj+1 и dj+1 - векторы-столбцы аппроксимирующих и детализирующих коэффициентов преобразования.a j , a j + 1 and d j + 1 are column vectors of approximating and detailing transformation coefficients.

Блочная матрица преобразования формируется с использованием значений масштабирующей (φ) и вейвлет-функций (ψ), которые являются основой для формирования низкочастотного ( h ¯ )

Figure 00000002
и высокочастотного ( g ¯ )
Figure 00000003
фильтров [1, 3].The block transformation matrix is formed using the values of the scaling (φ) and wavelet functions (ψ), which are the basis for the formation of the low-frequency ( h ¯ )
Figure 00000002
and high frequency ( g ¯ )
Figure 00000003
filters [1, 3].

Для решения заявленной технической задачи увеличивается количество частотных диапазонов за счет внесения следующих принципиальных изменений:To solve the claimed technical problem, the number of frequency ranges is increased by making the following fundamental changes:

- Входные данные на каждом уровне преобразования делятся на две равные части. Первая часть содержит первую половину значений входных данных, а вторая часть содержит вторую половину. В зависимости от применяемых масштабирующей и вейвлет-функций возможно перекрытие по значениям в центре входной последовательности:- Input data at each conversion level is divided into two equal parts. The first part contains the first half of the input data values, and the second part contains the second half. Depending on the scaling and wavelet functions used, overlapping by values in the center of the input sequence is possible:

a j = [ a 1 j a 2 j ] , ( 2 )

Figure 00000004
a j = [ a one j a 2 j ] , ( 2 )
Figure 00000004

где a1j и a2j - первая и вторая части входной последовательности соответствующего уровня преобразования.where a1 j and a2 j are the first and second parts of the input sequence of the corresponding conversion level.

- Для формирования матрицы преобразования используются пары высокочастотных и низкочастотных фильтров, коэффициенты которых связаны следующими соотношениями:- To form the transformation matrix, pairs of high-pass and low-pass filters are used, the coefficients of which are related by the following relationships:

h 1 ¯ [ 1 : n ] = h 2 ¯ [ n : 1 ] g 1 ¯ [ 1 : n ] = g 2 ¯ [ n : 1 ] , ( 3 )

Figure 00000005
h one ¯ [ one : n ] = h 2 ¯ [ n : one ] g one ¯ [ one : n ] = g 2 ¯ [ n : one ] , ( 3 )
Figure 00000005

где h 1 ¯

Figure 00000006
, g 1 ¯
Figure 00000007
и h 2 ¯
Figure 00000008
, g 2 ¯
Figure 00000009
- низкочастотный и высокочастотный фильтры для обработки первой и второй частей входных последовательностей соответственно.Where h one ¯
Figure 00000006
, g one ¯
Figure 00000007
and h 2 ¯
Figure 00000008
, g 2 ¯
Figure 00000009
- low-pass and high-pass filters for processing the first and second parts of the input sequences, respectively.

Выражение (3) показывает, что при формировании первой и второй пары фильтров используются коэффициенты с прямым и обратным порядком следования.Expression (3) shows that in the formation of the first and second pairs of filters, coefficients with direct and reverse order are used.

В результате использования данных фильтров создаются по две низкочастотные и высокочастотные группы коэффициентов преобразования, принадлежащих разным частотным диапазонам, а выражение (1) с учетом (2) и (3) принимает следующий вид:As a result of using these filters, two low-frequency and high-frequency groups of conversion coefficients belonging to different frequency ranges are created, and expression (1) taking into account (2) and (3) takes the following form:

[ D 1 j A 1 j A 2 j D 2 j ] [ a 1 j a 2 j ] = [ d 1 j + 1 a 1 j + 1 a 2 j + 1 d 2 j + 1 ] , ( 4 )

Figure 00000010
[ D one j A one j A 2 j D 2 j ] [ a one j a 2 j ] = [ d one j + one a one j + one a 2 j + one d 2 j + one ] , ( four )
Figure 00000010

где D1j, A1j, A2j и D2j - части матрицы блочной преобразования, каждая размером 2n/2×2n;where D1 j , A1 j , A2 j and D2 j are parts of a block transform matrix, each 2 n / 2 × 2 n in size;

a1j+1, a2j+1 и d1j+1 d2j+1 - аппроксимирующие и детализирующие части вектора-столбца прямого преобразования, каждая длиной 2n-2.a1 j + 1 , a2 j + 1 and d1 j + 1 d2 j + 1 - approximating and detailing parts of the column vector of the direct transformation, each 2 n-2 in length.

В соответствии с (2), (4) с заменой входных данных могут последовательно обрабатываться данные, принадлежащие различным частотным диапазонам.In accordance with (2), (4) with the replacement of the input data, data belonging to different frequency ranges can be sequentially processed.

Для обратного вейвлет-преобразования могут использоваться пары низкочастотных и высокочастотных фильтров в соответствии со следующим выражением:For the inverse wavelet transform, pairs of low-pass and high-pass filters can be used in accordance with the following expression:

hl[l:n] = h2[n:l]  gl[l:n] = g2[n:l] . ( 5 )  

Figure 00000011
hl [l: n] = h2 [n: l] gl [l: n] = g2 [n: l] . ( 5 )
Figure 00000011

На их основе формируется блочная матрица обратного преобразования. Использование ортогональных функций [1, 2] при формировании фильтров может использоваться выражение:On their basis, a block matrix of the inverse transformation is formed. Using orthogonal functions [1, 2] when forming filters, the expression can be used:

a j = [ a 1 j a 2 j ] = [ D 1 j A 1 j A 2 j D 2 j ] 1 [ d 1 j + 1 a 1 j + 1 a 2 j + 1 d 2 j + 1 ] ( 6 )

Figure 00000012
a j = [ a one j a 2 j ] = [ D one j A one j A 2 j D 2 j ] - one [ d one j + one a one j + one a 2 j + one d 2 j + one ] ( 6 )
Figure 00000012

С заменой входных данных в (6) могут последовательно обрабатываться данные, принадлежащие различным частотным диапазонам.With the replacement of the input data in (6), data belonging to different frequency ranges can be sequentially processed.

В соответствии с заявленным способом прямое быстрое двухмерное вейвлет-преобразование выполняется с использованием 5 однотипных блоков фильтров F1-F5 (фиг.1), каждый из которых содержит переключатель - Sw, выполняющий функции демультиплексирования, две пары низкочастотных и высокочастотных фильтров - h 1 ¯

Figure 00000006
, g 1 ¯
Figure 00000007
и h 2 ¯
Figure 00000008
, g 2 ¯
Figure 00000009
с реализацией неполной выборки на выходе 12. На выходах 1, 4 и 2, 3 блоков фильтров формируются прореженные высокочастотные и низкочастотные значения обработанных данных соответственно. При этом блок фильтров F1 производит обработку по строкам, а блоки фильтров F2-F5 производят обработку по столбцам.In accordance with the claimed method, direct fast two-dimensional wavelet transform is performed using 5 identical filter blocks F1-F5 (Fig. 1), each of which contains a switch - Sw, which performs the functions of demultiplexing, two pairs of low-pass and high-pass filters - h one ¯
Figure 00000006
, g one ¯
Figure 00000007
and h 2 ¯
Figure 00000008
, g 2 ¯
Figure 00000009
with the implementation of incomplete sampling at output 12. At outputs 1, 4, and 2, 3 of the filter blocks, thinned high-frequency and low-frequency values of the processed data are formed, respectively. At the same time, filter block F1 performs row-by-row processing, and filter blocks F2-F5 perform column-wise processing.

На вход блока фильтров F1 поступают входные данные aj по строкам.The input of filter block F1 receives input data a j in rows.

Первая часть каждой строки через выход 1 переключателя Sw блока фильтров F1 поступает на низкочастотный и низкочастотный фильтры h 1 ¯

Figure 00000006
и g 1 ¯
Figure 00000007
. После свертки с данными фильтрами данные прореживаются через один отсчет ↓2 и на выходах 1 и 2 блока фильтров F1 формируются высокочастотная d1j+1 и низкочастотная a1j+1 составляющие соответственно.The first part of each line through the output 1 of the switch Sw of the filter block F1 is fed to the low-pass and low-pass filters h one ¯
Figure 00000006
and g one ¯
Figure 00000007
. After convolution with these filters, the data is thinned through one sample ↓ 2 and at the outputs 1 and 2 of the filter block F1, the high-frequency d1 j + 1 and low-frequency a1 j + 1 components, respectively, are formed.

Вторая часть каждой строки через выход 2 переключателя Sw блока фильтров F1 поступает на низкочастотный и низкочастотный фильтры h 2 ¯

Figure 00000013
и g 2 ¯
Figure 00000009
. После свертки с данными фильтрами данные прореживаются через один отсчет ↓2 и на выходах 3 и 4 блока фильтров F1 формируются низкочастотная a2j+1 и высокочастотная d2j+1 составляющие соответственно. Распределение по частотам результатов одномерного прямого быстрого вейвлет-преобразования представлено на фиг.3,а.The second part of each line through the output 2 of the switch Sw of the filter block F1 is fed to the low-pass and low-pass filters h 2 ¯
Figure 00000013
and g 2 ¯
Figure 00000009
. After convolution with these filters, the data is thinned out through one sample ↓ 2 and at the outputs 3 and 4 of the filter block F1 low-frequency a2 j + 1 and high-frequency d2 j + 1 components are formed, respectively. The frequency distribution of the results of a one-dimensional direct fast wavelet transform is presented in figure 3, a.

Первая высокочастотная составляющая d1j+1 с выхода 1 блока фильтров F1 поступает на вход блока фильтров F2, который обрабатывает данные по столбцам.The first high-frequency component d1 j + 1 from the output 1 of the filter block F1 is fed to the input of the filter block F2, which processes the data in columns.

Первая часть столбца входных данных с выхода 1 переключателя Sw блока фильтров F2 свертывается с фильтрами h 1 ¯

Figure 00000006
и g 1 ¯
Figure 00000007
и после прореживания через один отсчет ↓2 на выходах 1 и 2 данного блока формируются значения d 11 j + 1 3
Figure 00000014
и d 11 j + 1 2
Figure 00000015
соответственно.The first part of the input column from the output 1 of the switch Sw of the filter block F2 is collapsed with filters h one ¯
Figure 00000006
and g one ¯
Figure 00000007
and after thinning through one count ↓ 2 at the outputs 1 and 2 of this block, values are formed d eleven j + one 3
Figure 00000014
and d eleven j + one 2
Figure 00000015
respectively.

Вторая часть столбца входных данных с выхода 2 переключателя Sw блока фильтров F2 свертывается с фильтрами h 2 ¯

Figure 00000008
, g 2 ¯
Figure 00000009
и после прореживания через один отсчет ↓2 на выходах 3 и 4 данного блока формируются значения d 11 j + 1 2
Figure 00000016
и d 12 j + 1 3
Figure 00000017
соответственно. Блоки фильтров F3-F5 обрабатывают входные данные аналогично блоку F2. Низкочастотная составляющая a1j+1 с выхода блока фильтров F1 поступает на вход блока F3, на выходах 1, 2, 3. 4 которого формируются составляющие прямого быстрого вейвлет-преобразования d 11 j + 1 1
Figure 00000018
, a11j+1, a12j+1 и d 12 j + 1 1
Figure 00000019
соответственно. Низкочастотная составляющая a2j+1 с выхода блока фильтров F1 поступает на вход блока F4, на выходах 1, 2, 3, 4 которого формируются составляющие прямого быстрого вейвлет-преобразования d 21 j + 1 1
Figure 00000020
, a21j+1, a22j+1 и d 22 j + 1 1
Figure 00000021
соответственно. Высокочастотная составляющая d2j+1 с выхода блока фильтров F1 поступает на вход блока F5, на выходах 1, 2, 3, 4 которого формируются составляющие прямого быстрого вейвлет-преобразования d 21 j + 1 3
Figure 00000022
, d 21 j + 1 2
Figure 00000023
, d 22 j + 1 3
Figure 00000024
и d 22 j + 1 3
Figure 00000025
, соответственно. Распределение по частотам результатов двухмерного прямого быстрого вейвлет-преобразования представлено на фиг.3,б.The second part of the input data column from output 2 of the switch Sw of the filter block F2 is collapsed with filters h 2 ¯
Figure 00000008
, g 2 ¯
Figure 00000009
and after thinning through one count ↓ 2 at the outputs 3 and 4 of this block, values are formed d eleven j + one 2
Figure 00000016
and d 12 j + one 3
Figure 00000017
respectively. Filter blocks F3-F5 process the input data similarly to block F2. The low-frequency component a1 j + 1 from the output of the filter block F1 goes to the input of the block F3, at the outputs 1, 2, 3. 4 of which the components of the direct fast wavelet transform are formed d eleven j + one one
Figure 00000018
, a11 j + 1 , a12 j + 1 and d 12 j + one one
Figure 00000019
respectively. The low-frequency component a2 j + 1 from the output of the filter block F1 goes to the input of the block F4, at the outputs 1, 2, 3, 4 of which the components of the direct fast wavelet transform are formed d 21 j + one one
Figure 00000020
, a21 j + 1 , a22 j + 1 and d 22 j + one one
Figure 00000021
respectively. The high-frequency component d2 j + 1 from the output of the filter block F1 goes to the input of the block F5, at the outputs 1, 2, 3, 4 of which the components of the direct fast wavelet transform are formed d 21 j + one 3
Figure 00000022
, d 21 j + one 2
Figure 00000023
, d 22 j + one 3
Figure 00000024
and d 22 j + one 3
Figure 00000025
, respectively. The frequency distribution of the results of two-dimensional direct fast wavelet transform is presented in figure 3, b.

Совокупность значений 16-ти составляющих на всех выходах блоков фильтров F2-F4 является результатом прямого быстрого вейвлет-преобразования j+1 и может использоваться для последующей обработки на основе различных алгоритмов, включая и повороты на фиксированные углы. Совокупность 4-х низкочастотных составляющих a11j+1, a12j+1, a21j+1 и a22j+1 на выходах 2, 3 блоков фильтров F3 и F4 соответственно может использоваться для выполнения прямого быстрого вейвлет-преобразования следующего уровня.The set of values of 16 components at all outputs of the filter blocks F2-F4 is the result of a direct fast wavelet transform j + 1 and can be used for subsequent processing based on various algorithms, including rotations at fixed angles. The set of 4 low-frequency components a11 j + 1 , a12 j + 1 , a21 j + 1 and a22 j + 1 at the outputs 2, 3 of filter blocks F3 and F4, respectively, can be used to perform direct fast wavelet transform of the next level.

В соответствии с заявленным способом обратное быстрое двухмерное вейвлет-преобразование выполняется с использованием 5 однотипных блоков фильтров Fb-Fb5 (фиг.2), каждый из которых имеет 4 входа, две пары низкочастотных и высокочастотных фильтров h1, g1 и h2, g2 с реализацией сгущающее выборки ↑2 на входе каждого, 2 сумматора ⊕ на выходе каждой пары фильтров для формирования первой и второй части выходной последовательности, содержит переключатель - Sw, выполняющий функции мультиплексирования для формирования одной полной частотной составляющей.In accordance with the claimed method, the inverse fast two-dimensional wavelet transform is performed using 5 Fb-Fb5 filter blocks of the same type (FIG. 2), each of which has 4 inputs, two pairs of low-pass and high-pass filters h1, g1 and h2, g2 with a thickening implementation ↑ 2 samples at the input of each, 2 adders ⊕ at the output of each pair of filters to form the first and second parts of the output sequence, contains a switch - Sw, which performs multiplexing functions to form one full frequency component.

На входы 1-4 блока фильтров Fb1 поступают частотные составляющие d 11 j + 1 3

Figure 00000026
, d 11 j + 1 2
Figure 00000027
, d 11 j + 1 2
Figure 00000028
и d 12 j + 1 3
Figure 00000029
соответственно. Значения составляющих d 11 j + 1 3
Figure 00000030
, d 11 j + 1 2
Figure 00000031
подвергаются сгущающей выборке ↑2, далее осуществляется фильтрация на основе свертки с h1 и g1 и в результате суммирования на ⊕ формируется первая часть столбца d1j+1. Значения составляющих d 12 j + 1 2
Figure 00000032
, d 12 j + 1 3
Figure 00000033
подвергаются сгущающей выборке ↑2, далее осуществляется фильтрация на основе свертки с h2, g2 и в результате суммирования на ⊕ формируется вторая часть столбца d1j+1.The inputs 1-4 of the filter block Fb1 receive frequency components d eleven j + one 3
Figure 00000026
, d eleven j + one 2
Figure 00000027
, d eleven j + one 2
Figure 00000028
and d 12 j + one 3
Figure 00000029
respectively. Component Values d eleven j + one 3
Figure 00000030
, d eleven j + one 2
Figure 00000031
are subjected to a thickening sample ↑ 2, then filtering is performed on the basis of convolution with h1 and g1, and as a result of summation on ⊕, the first part of the column d1 j + 1 is formed . Component Values d 12 j + one 2
Figure 00000032
, d 12 j + one 3
Figure 00000033
are subjected to a thickening sample ↑ 2, then filtering is performed on the basis of convolution with h2, g2, and as a result of summation on ⊕, the second part of the column d1 j + 1 is formed .

Первая и вторая части столбца d1j+1 подаются на входы 1, 2 переключателя Sw блока фильтров Fb1, на выходе которого формируется полная высокочастотная составляющая d1j+1 по столбцам, поступающая на вход 1 блока фильтров Fb5. Блоки фильтров Fb2-Fb4 работают аналогично.The first and second parts of the column d1 j + 1 are fed to the inputs 1, 2 of the switch Sw of the filter block Fb1, the output of which is formed by the full high-frequency component d1 j + 1 in columns, fed to the input 1 of the filter block Fb5. Filter blocks Fb2-Fb4 work similarly.

На входы 1-4 блока фильтров Fb2 поступают частотные составляющие d 11 j + 1 1

Figure 00000034
, a11j+1, a12j+1 и d 12 j + 1 1
Figure 00000035
соответственно, и на выходе данного блока формируется полная низкочастотная составляющая a1j+1 по столбцам, поступающая на вход 2 блока фильтров Fb5. На входы 1-4 блока фильтров Fb3 поступают частотные составляющие d 21 j + 1 1
Figure 00000036
, a21j+1, a22j+1 и d 22 j + 1 1
Figure 00000037
соответственно, и на выходе данного блока формируется полная низкочастотная составляющая a2j+1 по столбцам, поступающая на вход 3 блока фильтров Fb5.At the inputs 1-4 of the filter block Fb2 received frequency components d eleven j + one one
Figure 00000034
, a11 j + 1 , a12 j + 1 and d 12 j + one one
Figure 00000035
respectively, and at the output of this block, a complete low-frequency component a1 j + 1 is formed in columns, which is fed to input 2 of the filter block Fb5. At the inputs 1-4 of the filter block Fb3 received frequency components d 21 j + one one
Figure 00000036
, a21 j + 1 , a22 j + 1 and d 22 j + one one
Figure 00000037
respectively, and at the output of this block, the complete low-frequency component a2 j + 1 is formed in columns, which is fed to input 3 of the filter block Fb5.

На входы 1-4 блока фильтров Fb4 поступают частотные составляющие d 21 j + 1 3

Figure 00000038
, d 21 j + 1 2
Figure 00000039
, d 22 j + 1 3
Figure 00000040
и d 22 j + 1 3
Figure 00000041
соответственно, и на выходе данного блока формируется полная высокочастотная составляющая d2j+i по столбцам, поступающая на вход 4 блока фильтров Fb5. Значения составляющих по столбцам d1j+1 и a1j+1 подвергаются сгущающей выборке ↑2 по строкам, далее осуществляется фильтрация на основе свертки с h1 и g1 и в результате суммирования на ⊕ формируется первая часть строк aj. Значения составляющих по столбцам a2j+1 и d2j+1 подвергаются сгущающей выборке ↑2 по строкам, далее осуществляется фильтрация на основе свертки с h2, g2 и в результате суммирования на ⊕ формируется вторая часть столбца aj. Первая и вторая части строк aj подаются на входы 1, 2 переключателя Sw блока фильтров Fb5, на выходе которого формируется полная составляющая aj по строкам. Данная низкочастотная составляющая aj является результатом выполнения обратного быстрого вейвлет-преобразования и может использоваться в реализации алгоритмов обработки изображений или в совокупности с соответствующими высокочастотными составляющими участвовать в вейвлет-преобразовании следующего уровня.At the inputs 1-4 of the filter block Fb4 received frequency components d 21 j + one 3
Figure 00000038
, d 21 j + one 2
Figure 00000039
, d 22 j + one 3
Figure 00000040
and d 22 j + one 3
Figure 00000041
respectively, and at the output of this block, the full high-frequency component d2j + i is formed in columns, fed to the input 4 of the filter block Fb5. The values of the components in columns d1 j + 1 and a1 j + 1 are subjected to a thickening sample ↑ 2 by rows, then filtering is performed on the basis of convolution with h1 and g1, and as a result of summing on ⊕, the first part of rows a j is formed . The values of the components in columns a2 j + 1 and d2 j + 1 are subjected to a thickening sample ↑ 2 by rows, then filtering is performed on the basis of convolution with h2, g2, and as a result of summing on ⊕, the second part of column a j is formed . The first and second parts of the lines a j are fed to the inputs 1, 2 of the Sw switch of the filter block Fb5, at the output of which the total component a j is formed along the lines. This low-frequency component a j is the result of performing the inverse fast wavelet transform and can be used in the implementation of image processing algorithms or, in combination with the corresponding high-frequency components, to participate in the next level wavelet transform.

На фиг.4 представлены результаты моделирования прямого и обратного быстрого двухмерного вейвлет-преобразования с использованием базиса Добеши в соответствии с заявленным способом. На фиг.4,а представлено исходное тестовое изображение. На фиг.4,б представлен результат прямого быстрого вейвлет-преобразования первого уровня по строкам. На фиг.4,в представлен результат прямого быстрого вейвлет-преобразования первого уровня по строкам и столбцам.Figure 4 presents the simulation results of the forward and reverse fast two-dimensional wavelet transform using the Daubechies basis in accordance with the claimed method. Figure 4, a presents the original test image. Figure 4, b presents the result of direct fast wavelet transform of the first level in rows. Figure 4, c shows the result of direct fast wavelet transform of the first level in rows and columns.

На фиг.4,г представлена разность между результатом прямого быстрого вейвлет-преобразования первого уровня, выполненным в соответствии с прототипом и с заявленным способом. Здесь проведено совмещение частотных диапазонов и, как видно, значения могут отличаться на 3/4 площади (75%). Совпадает 1/4 значений, соответствующая правому нижнему темному квадранту.Figure 4, g presents the difference between the result of direct fast wavelet transform of the first level, made in accordance with the prototype and with the claimed method. Here, the frequency ranges were combined and, as can be seen, the values can differ by 3/4 of the area (75%). Matches 1/4 of the values corresponding to the lower right dark quadrant.

Как следует из вышеизложенного, при выполнении вейвлет-преобразования в соответствии с заявленным способом прямого и обратного быстрого двухмерного вейвлет-преобразования формируются значения, соответствующие дополнительным частотным диапазонам, что обеспечивает выполнение заявленного основного технического результата и двух дополнительных технических результатов в предлагаемом способе.As follows from the foregoing, when performing a wavelet transform in accordance with the claimed method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet transform, values corresponding to additional frequency ranges are formed, which ensures the fulfillment of the claimed main technical result and two additional technical results in the proposed method.

Предложенное изобретение может найти применение в различных областях обработки изображений и многомерных сигналов, в том числе системах кодирования и сжатия, техническом зрении и др., а также в системах передачи данных по компьютерным сетям.The proposed invention can find application in various fields of image processing and multidimensional signals, including coding and compression systems, technical vision, etc., as well as in data transmission systems over computer networks.

Список использованных источниковList of sources used

1. Гонсалес Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гонсалес, Р. Вудс. - М.: Техносфера, 2005. - 1072 с.1. Gonzalez R. Digital image processing / R. Gonzalez, R. Woods. - M .: Technosphere, 2005 .-- 1072 p.

2. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам / И. Добеши. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 464 с.2. Dobeshi I. Ten lectures on wavelets / I. Dobeshi. - Izhevsk: SRC “Regular and chaotic dynamics”, 2001. - 464 p.

3. Уэлстид С. Фракталы и вейвлеты для сжатия изображений в действии / С. Уэлстид. - М.: Триумф, 2003. - 320 с.3. Welstead S. Fractals and wavelets for image compression in action / S. Welstead. - M .: Triumph, 2003 .-- 320 p.

Claims (1)

Способ выполнения прямого и обратного быстрого двухмерного вейвлет-преобразования, основанный на свертке входных данных по строкам с низкочастотным и высокочастотным фильтрами, на выходах которых производится неполная выборка, с получением в результате низкочастотных и высокочастотных значений одномерного преобразования, далее к ним по столбцам применяется свертка с низкочастотными и высокочастотными фильтрами с последующей неполной выборкой, причем к низкочастотным коэффициентам может быть применена описанная последовательность действий для выполнения следующего уровня прямого преобразования, а обратное вейвлет-преобразование выполняется по столбцам на основе сгущающей выборки, применяемой к низкочастотной и высокочастотным составляющим, полученным в результате прямого вейвлет-преобразования, с последующей сверткой с низкочастотным и высокочастотным фильтрами и суммированием, затем производится обработка по строкам на основе сгущающей выборки, применяемой к полученным низкочастотной и высокочастотной составляющим с последующей сверткой с низкочастотным и высокочастотным фильтрами и суммированием, при этом полученный результат может быть использован с соответствующими высокочастотными составляющими для выполнения следующего уровня обратного вейвлет-преобразования, отличающийся тем, что при прямом преобразовании входные последовательности значений, как при обработке строк, так и столбцов, делятся на две части одинаковой длины, при этом каждая вторая из таких частей обрабатывается дополнительной парой высокочастотных и низкочастотных фильтров, в которых коэффициенты, используемые для формирования совокупности фильтров, выбираются в обратном порядке по сравнению с такими коэффициентами у фильтров, обрабатывающих первые части последовательностей, с дальнейшей неполной выборкой для всех дополнительных групп получаемых значений, а при обратном преобразовании дополнительные группы коэффициентов, однозначно определяемые прямым преобразованием, подвергаются сгущающей выборке, дальнейшей свертке с фильтрами, те из которых обрабатывают вторые части последовательностей, формируются на основе совокупности коэффициентов, выбираемых в обратном порядке по сравнению с такими коэффициентами у фильтров, обрабатывающих первые части последовательностей, и после суммирования формируют объединенные последовательности, с высокой точностью совпадающие с такими последовательностями, разделяемыми при прямом преобразовании, причем это выполняется как для обработки строк, так и столбцов. A method for performing direct and inverse fast two-dimensional wavelet transform, based on convolution of input data on rows with low-frequency and high-frequency filters, the outputs of which are incompletely sampled, resulting in low-frequency and high-frequency values of one-dimensional transformation, then convolution with low-pass and high-pass filters, followed by incomplete sampling, and the described sequence can be applied to low-frequency coefficients l actions to perform the next level of direct conversion, and the inverse wavelet transform is performed in columns based on a thickening sample applied to the low-frequency and high-frequency components obtained as a result of the direct wavelet transform, followed by convolution with low-pass and high-pass filters and summation, then line processing based on a thickening sample applied to the obtained low-frequency and high-frequency components, followed by convolution with low-frequency high and high-pass filters and summation, while the result can be used with the corresponding high-frequency components to perform the next level of the inverse wavelet transform, characterized in that for direct conversion the input sequences of values, both in the processing of rows and columns, are divided into two parts of the same length, and each second of these parts is processed by an additional pair of high-pass and low-pass filters, in which the coefficients are used f to form a set of filters, they are selected in the opposite order compared to such coefficients for filters that process the first parts of sequences, with further incomplete sampling for all additional groups of obtained values, and in the reverse transformation, additional groups of coefficients uniquely determined by direct transformation are subjected to a thickening sample , further convolution with filters, those of which process the second parts of the sequences, are formed on the basis of a combination of coefficients of agents selected in the reverse order compared to such coefficients of filters processing the first parts of sequences, and after summing, they form combined sequences with high accuracy coinciding with such sequences shared by direct conversion, and this is done both for processing rows and columns .
RU2013137915/08A 2013-08-13 2013-08-13 Method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet-transform RU2540781C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137915/08A RU2540781C1 (en) 2013-08-13 2013-08-13 Method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet-transform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137915/08A RU2540781C1 (en) 2013-08-13 2013-08-13 Method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet-transform

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2540781C1 true RU2540781C1 (en) 2015-02-10
RU2013137915A RU2013137915A (en) 2015-02-20

Family

ID=53282059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137915/08A RU2540781C1 (en) 2013-08-13 2013-08-13 Method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet-transform

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2540781C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5859788A (en) * 1997-08-15 1999-01-12 The Aerospace Corporation Modulated lapped transform method
US6285992B1 (en) * 1997-11-25 2001-09-04 Stanley C. Kwasny Neural network based methods and systems for analyzing complex data
US6684235B1 (en) * 2000-11-28 2004-01-27 Xilinx, Inc. One-dimensional wavelet system and method
RU60242U1 (en) * 2006-09-12 2007-01-10 Аркадий Львович Жизняков DEVICE FOR CALCULATING A CONTINUOUS TWO-DIMENSIONAL WAVELET TRANSFORM WITH AN ARBITRARY FILTER ANGLE
RU2342704C1 (en) * 2007-12-06 2008-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "ООО "Юник Ай Сиз" Device for two-dimensional direct discrete wavelet transformation in video data compression systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5859788A (en) * 1997-08-15 1999-01-12 The Aerospace Corporation Modulated lapped transform method
US6285992B1 (en) * 1997-11-25 2001-09-04 Stanley C. Kwasny Neural network based methods and systems for analyzing complex data
US6684235B1 (en) * 2000-11-28 2004-01-27 Xilinx, Inc. One-dimensional wavelet system and method
RU60242U1 (en) * 2006-09-12 2007-01-10 Аркадий Львович Жизняков DEVICE FOR CALCULATING A CONTINUOUS TWO-DIMENSIONAL WAVELET TRANSFORM WITH AN ARBITRARY FILTER ANGLE
RU2342704C1 (en) * 2007-12-06 2008-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "ООО "Юник Ай Сиз" Device for two-dimensional direct discrete wavelet transformation in video data compression systems

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013137915A (en) 2015-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fletcher et al. The development of the quaternion wavelet transform
Tanaka et al. Generalized sampling on graphs with subspace and smoothness priors
Chervyakov et al. Digital filtering of images in a residue number system using finite-field wavelets
Hitzer General two-sided quaternion Fourier transform, convolution and Mustard convolution
CN103548053A (en) Method and device for parallel processing of images
Chen et al. Robust Kronecker product video denoising based on fractional-order total variation model
Feichtinger et al. Approximate dual Gabor atoms via the adjoint lattice method
Zaynidinov et al. Digital image processing with two-dimensional haar wavelets
RU2540781C1 (en) Method of direct and inverse fast two-dimensional wavelet-transform
US3925646A (en) Information and process control enhancement system employing series of square wave components
Jaganathan et al. Recovering signals from the short-time Fourier transform magnitude
Volchkov et al. Algebraic approach to the optimal synthesis of real signal Weyl-Heisenberg bases
Shah et al. Reconstruction from periodic nonlinearities, with applications to HDR imaging
CN104952041A (en) Image filtering method and image filtering device
Hur et al. Coset Sum: an alternative to the tensor product in wavelet construction
Averbuch et al. Periodic spline-based frames for image restoration
Sbai et al. Underdetermined source separation of finite alphabet signals via l1 minimization
CN104952042A (en) Image filtering method and image filtering device
RU2548660C2 (en) Broadband signal receiving device
US20060245667A1 (en) 1-D image restoration using a sliding window method
Harikumar et al. ADMM based algorithm for spike and smooth signal separation using over-complete dictionary
Mastriani Quantum spectral analysis: frequency in time, with applications to signal and image processing
CN104952040A (en) Image filtering method and image filtering device
RU2249850C2 (en) Method for parallel-subsequent wavelet transformation
Teresa et al. Low Power Optimization of Finite Impulse Response Filter Feature Extraction by Using Thyroid Cancer Region Identification in Medical Images

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160814