• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.3
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• pp.291-298
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• 2019

In this paper, we propose a Fresnel transform method using various wavelet functions to efficiently decompose digital holograms. After implementing the proposed wavelet function-based Fresnelet transforms, we apply it to the digital hologram and analyze the energy characteristics of the coefficients. The implemented wavelet transform-based Fresnelet transform is well suited for reconstructing and processing holograms which are optically obtained or generated by computer-generated hologram technique. After analyzing the characteristics of the spline function, we discuss wavelet multiresolution analysis method based on it. Through this process, we proposed a transform tool that can effectively decompose fringe patterns generated by optical interference phenomena. We implement Fresnelet transform based on wavelet function with various decomposition properties and show the results of decomposing fringe pattern using it. The results show that the energy distribution of the coefficients is significantly different depending on whether the random phase is included or not.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.4
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• pp.820-828
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• 2017

Service of digital hologram that has been recognized as a visual system for next generation requires various signal processing technologies. A transform is the most frequently used tool among signal processing techniques for 2-dimensional(D) and 3-D natural picture. A digital hologram has totally different property with a natural picture, so it is rarely efficient to apply transform tools used in 2-D image processing to a digital hologram. To overcome this a Fresnelet transform for a digital hologram has been proposed. We derive a Fresnelet transform by using the Daubechie's filter after applying an unitary Fresnel transform to a wavelet basis function. We also implement the transform as types of device and kernel code to improve operational performance. In consideration of the average time that is required for a pixel we can have observed the performance is improved up to 242 and 30 times for using the (9,7) and (5,3) filters in case of using device code.

• Journal of Korea Society of Digital Industry and Information Management
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• v.9 no.3
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• pp.79-89
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• 2013

This paper proposes a watermarking scheme to protect ownership of a digital hologram, an ultra-high value-added content. It performs pre-defined levels of quad-tree Fresnelet transforms. The relationship among the same-positional-blocks is extracted as the digital pre-watermark. For the relationship, we use properties of a digital hologram that a hologram pixel retains all the information of the object and that the same size of partial holograms reconstructs the same size of object but different in their view points. Also we mix a set of private data with the pre-watermark and the result is encrypted by a block cipher algorithm with a private key. Experimental results showed that the proposed scheme is very robust for the various malicious and non-malicious attacks. Also because it extracts the watermarking data instead of inserting, the watermarking process does not harm the original hologram data. So, it is expected to be used effectively for invisible and robust watermark for digital holograms.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.06a
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• pp.108-110
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• 2013

본 논문에서는 3차원 입체 비디오 기술의 최종목표인 디지털 홀로그램 영상의 소유권 보호를 위한 디지털 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안한 워터마킹 알고리즘은 디지털 홀로그램의 Fresnelet 변환 영역에서 악의적인 공격들에 대해 강한 내성을 가지는 계수 정보들을 이용하여 워터마킹 정보를 추출하여 사용한다. 제안한 알고리즘으로 압축 등의 공격을 수행하여 본 워터마킹 알고리즘의 강인성을 검증하였다. 실험 결과 제안한 디지털 홀로그램 워터마킹 알고리즘은 대부분의 공격들에 대해 매우 강한 내성을 보였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.19 no.12
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• pp.2933-2942
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• 2015

This paper proposes a new method which traces significant element of 2-dimensional natural images and encrypts them by using Fresnelet transform (FRNLT). After analyzing property of the subbands obtained by the FRNLT, we estimated the information for ciphering 2D images. Considering FRNLT levels, energy of subbands, and visual effect, we estimated the optimized point for encryption. By selecting various levels and encrypting region, we can encrypt 2D image with various robustness. Encryption effectiveness was showed by analyzing numerical result, executing time for encryption, area of encrypted region, and visual observation. Therefore encryption for various application can be applied by using the suggested parameters without additional analysis. Identifying the experimental result, in the case of $L_{TH}=4$ and $L_{TH}=4$, an image was not recognized through encrypting only 0.42% among the entire data.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.07a
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• pp.56-57
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• 2015

근래 3D산업의 발전으로 디지털 홀로그램 기술이 부각되고 있다. 본 논문에서는 디지털 홀로그램 영상을 쿼드트리형식으로 Fresnelet 변환을 통한 양자화기를 구현하기위해 특징 및 중요도를 분석하는 방식에 대해 제안한다. 디지털 홀로그램 영상을 Fresnelet 변환을 수행한 뒤 부대역 별로 평균에너지에 따른 에너지 분포의 순위를 정하였고, 크기에 따른 히스토그램의 결과를 이용해 향후 디지털 홀로그램 압축 및 전송 기법에 적용할 수 있는 것을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.07a
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• pp.62-64
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• 2015

본 논문에서는 디지털 홀로그램 영상 데이터를 Fresnelet 변환을 이용하여 압축하는 기법을 다룬다. 이 방법은 quad-tree 기반 Fresnelet 변환을 통해 주파수 영역의 부대역으로 나누고, 각 부대역의 에너지에 따라 일정 순서의 부대역을 제거한 후, 나머지 부대역들을 2 차원 동영상 압축기로 압축하는 방식이다. 압축기는 H.264/AVC 와 HEVC 사용되며, 실험결과는 압축기를 거치지 않고 특정 부대역의 에너지를 제거한 영상과 원본과의 화질을 비교하고, 제거되는 않은 영역들을 압축한 결과 압축률에 따른 화질을 비교, 분석한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.06a
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• pp.80-82
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• 2013

최근 3D의 발전으로 다음 세대의 3D 기술로 디지털 홀로그램을 지목하고 있다. 본 논문에서는 CGH 영상에서 Fresnelet 변환을 통해 주파수 영역에서 각각의 부대역의 특성에 따라 양자화를 다르게 적용하였고, 무손실 부호화인 허프만 코딩을 이용하여 데이터를 압축하는 방법을 제안한다. 실험결과 영상 품질이 다소 열화 되었다는 것을 PSNR 감소를 통해 알 수 있었고, PSNR이 33.50dB인 영상과 원본 영상을 비교하였을 때, 아주 좋은 영상 품직을 갖는 것을 확인 할 수 있었다. 압축률은 PSNR 33.5dB에서 약 50:1의 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.06a
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• pp.106-107
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• 2013

최근 3D의 발전으로 다음 세대의 3D 기술로 디지털 홀로그램을 지목하고 있다. 질 좋은 홀로그램을 디스플레이 하려면 디스플레이 장치의 화소의 크기가 더 작아져야하고 고 해상도의 홀로그램 콘텐츠가 필요하다. 이처럼 고해상도의 홀로그램 콘텐츠를 상용화하기 위해서는 기존 2D영상에 사용되고 있는 압축 등의 영상처리 기법들이 필요하다. 하지만 홀로그램 특성상 기존 2D 영상에 이용되는 영상처리 기법을 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 이 문제점을 해결하기 위해 홀로그램을 Fresnelet 변환을 이용하여 기존 2D영상 처리 기법을 사용할 수 있는 에너지 특성을 분석 하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.19 no.5
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• pp.1180-1188
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• 2015

In this paper, we propose a new subband quantizer which is a type of quad-tree for applying to digital hologram compression based on Fresenelet transform. After executing Fresnelet transform to the captured digital holgoram, we analyze effect of the designed quantizer for the reconstructed objects from analyzing average energy of each coefficient and visual importance in all subbands. We analyze distribution of coefficient and set dynamic range for each subband, and then design subband quantizer. For enhancing effectiveness of the designed quantize, we adopt a method using the coefficients which are located out of dynamic range, which are named by exception indices. From this, we can obtain more effective quantizer which has higher performance in a range of σ′ = 5.0.