The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

The Design of DWT Processor for RealTime Image Compression

실시간 영상압축을 위한 DWT 프로세서 설계

  • 구대성 (조선대학교 전자공학과) ;
  • 김종빈 (조선대학교 전자공학과)
  • Published : 2004.05.01
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

본 논문에서는 이산웨이블렛 변환을 이용한 영상 압축 프로세서를 하드웨어로 구현하였다. 웨이블렛 변환을 위하여 필터뱅크 및 피라미드 알고리즘을 이용하였고 각 필터들은 FIR 필터로 구현하였다. 병렬구조로 이루어져 동일 클럭 싸이클에서 하이패스와 로패스를 동시에 수행함으로써 속도를 향상시킬 뿐 아니라 QMF 특성을 이용하여 DWT 연산에 필요한 승산기의 수를 절반으로 줄임으로써 하드웨어 크기를 줄이고 이용효율 또한 높일 수 있다. 다중 해상도 분해 시 필요한 메모리 컨트롤러를 하드웨어로 구현하여 DWT 계산이 수행되므로 이 융자는 단순한 파라메터 입력만으로 효과적인 압축율을 얻을 수 있도록 구조적으로 설계하였다. 실시간 영상압축 프로세서의 성능 예측을 위하여 MATLAB을 통하여 시뮬레이션 하였고, VHDL을 이용하여 각 모듈들을 설계하였다. 설계한 영상압축기는 Leonaro-Spectrum에서 합성하였고, ALTERA FLEX10KE(EPF10K100 EFC256) FPGA에 이식하여 하드웨어적으로 동작을 검증하였다. 설계된 부호화기는 512×512 Woman 영상에 대하여 33㏈의 PSNR값을 갖는다. 그리고 설계된 프로세서를 FPGA 구현 시 35㎒에서 정상적으로 동작한다.

Keywords

References

  1. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems v.4 no.4 VLSI Implementation of Discrete Wavelet Transform A.Grzeszczak;M.D.Mandal;S.Panch anathan;T.Yesp https://doi.org/10.1109/92.544407
  2. Wavelet and Filter Bank Gilbert Strang/Truong
  3. presented at the IEEE Int. Conf. Image Process A wavelet core for video processing C.Diou;L.Torres;M.Rosbert
  4. IEEE Trans., on signal processing v.50 no.4 A VLSI architecture for lifting based forward and inverse wavelet transform K.Andra;C.Charkrabati;T.Acharya
  5. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology v.11 no.5 Lifting factorization based discrete wavelet transform architecture design W.Jiang;A.Ortega https://doi.org/10.1109/76.920194
  6. SPIE Visual Communications and Image Processing '99 v.3653 no.1 An Evaluation of Color Embedded Wavelet Image Compression Techniques M.Saenz;P.Salama;K.Shen;E.J.Delp
  7. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology v.9 no.2 Optimal memory organization for scalable texture codecs in MPEG-4 G.Lafruit;L.Nachtergaele;J.Bormans;M.Engels;I.Bolsens https://doi.org/10.1109/76.752091
  8. Introduction to Wavelet and Wavelet Transform C.Sidney Burrus;Ramesh A.Gopinath;Haitao Guo
  9. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol. v.12 no.8 A scalable and programmable architecture for 2D DWT decoding M.Ravasi;L.Tenze;M.Mattavelli
  10. Subband wavelet transforms design and application Ali N.Akansu;Mark J.T.Smith