곱셈기가 없는 이진수 QMF-웨이브렛 필터를 사용한 영상처리

Image Processing Using Multiplierless Binomial QMF-Wavelet Filters

이진수열은 간단하고 곱셈기가 필요 없이 생성될 수 있는 직교 수열이다. 이 논문은 곱셈기 작동이 없는 선택적인 주파수 영상처리를 위하여 비 반복적인 다차원 필터를 도입하였다. 주파수 응답은 저역, 대역, 고역의 여파를 제공하여 준 가우시안 형태를 가진 협대역이 된다. 이런 필터들의 효과적인 구현을 위한 소프트웨어와 하드웨어의 알고리즘을 제안하였다. 또한 이진수의 QMF(Quadurature Mirror Filter: QMF)는 좋은 대역 압축을 가진 최대한의 편평한 제곱 특성의 완전 회복의 Paraunitary 필터가 됨을 보이고 웨이브렛 변환으로 확장하였다. 웨이브렛 변환은 원래의 영상을 피라미드 구조를 사용하여 다른 스케일로 분할한다. 이 분할은 수직과 수평으로 수행되어 영상을 기술하는데 필요한 픽셀의 수를 일정하게 유지시켜 준다. 효과적인 완전회복의 이진수 QMF-웨이브렛 신호의 분석구조를 제안하였다. 이 기술은 매우 좋은 주파수 응답과 대역분할을 해부는 필터 해법을 제공해준다. 이 제안한 이산 수열의 QMF-필터의 구조는 효과적이고 VLSI 구현에 간단하고 다해상도 신호 분할과 코딩의 응용들에 적합함을 보였다.

The binomial sequences are family of orthogonal sequences that can be generated with remarkable simplicity-no multiplications are necessary. This paper introduces a class of non-recursive multidimensional filters for frequency-selective image processing without multiplication operations. The magnitude responses are narrow-band. approximately gaussian-shaped with center frequencies which can be positioned to yield low-pass. band-pass. or high-pass filtering. Algorithms for the efficient implementation of these filters in software or in hardware are described. Also. we show that the binomial QMFs are the maximally flat magnitude square Perfect Reconstruction paraunitary filters with good compression capability and these are shown to be wavelet filters as well. In wavelet transform the original image is decomposed at different scales using a pyramidal algorithm architecture. The decomposition is along the vertical and horizontal direction and maintains constant the number of pixels required to describe the images. An efficient perfect reconstruction binomial QMF-Wavelet signal decomposition structure is proposed. The technique provides a set of filter solutions with very good amplitude responses and band split. The proposed binomial QMF-filter structure is efficient, simple to implement on VLSl. and suitable for multi-resolution signal decomposition and coding applications.