• Title/Summary/Keyword: 선형 스케일러

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Low-power VLSI Architecture Design for Image Scaler and Coefficients Optimization (영상 스케일러의 저전력 VLSI 구조 설계 및 계수 최적화)

  • Han, Jae-Young;Lee, Seong-Won
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.47 no.6
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    • pp.22-34
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    • 2010
  • Existing image scalers generally adopt simple interpolation methods such as bilinear method to take cost-benefit, or highly complex architectures to achieve high quality resulting images. However, demands for a low power, low cost, and high performance image scaler become more important because of emerging high quality mobile contents. In this paper we propose the novel low power hardware architecture for a high quality raster scan image scaler. The proposed scaler architecture enhances the existing cubic interpolation look-up table architecture by reducing and optimizing memory access and hardware components. The input data buffer of existing image scaler is replaced with line memories to reduce the number of memory access that is critical to power consumption. The cubic interpolation formula used in existing look-up table architecture is also rearranged to reduce the number of the multipliers and look-up table size. Finally we analyze the optimized parameter sets of look-up table, which is a trade-off between quality of result image and hardware size.

A Study of the Combinatorial Interpolation Algorithm for Scaler Hardware Design (스케일러 하드웨어 설계를 위한 조합 보간 알고리즘의 연구)

  • Si-Yeon Han;Bong-Soon Kang
    • Journal of IKEEE
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    • v.27 no.3
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    • pp.296-302
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    • 2023
  • As Multimedia industry has evolved, it has become possible to display resolutions in various formats. Therefore, the performance of a scaler algorithm that converts resolutions while maintaining high quality and its hardware implementation are important. Considering the hardware design of an image up/down scaler, this paper proposes a combinatorial scaler algorithm that uses modified bilinear interpolation in the vertical direction and bicubic interpolation in the horizontal direction to reduce the line memory burden. Through quantitative and qualitative evaluations, this paper compared the performance of the proposed algorithm with three other well-known algorithms, and also compared the hardware burden of its hardware implementation. This paper used a sinusoidal signal and eight typical images for performance evaluation.

Development of a Vision Based Machine Tool Presetter (영상 기반 머신툴 프리세터 개발)

  • Jung, Ha-Hyoung;Kim, Tae-Tean;Park, Jin-Ha;Lyou, Joon
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.19 no.3
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    • pp.49-56
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    • 2014
  • Generally, the tool presetter is utilized to align and measure some specific dimensions of a machine tool. It is classified into two types(contact and contactless) according to the measurement method, and the optical sensor based contactless scheme has the advantages of measurement flexibility and convenience. This paper describes the design and realization of an industrial tool presetter using machine vision and linear scaler. Before measurement, the objective tool is attached to the mechanical mount and is aligned with the optical apparatus. After capturing tool images, the suggested image processing algorithm calculates its dimesions accurately, combining the traversing distance from the linear scaler. Experimental results conforms that the present tool presetter system has the precision within ${\pm}20um$ error.

Implementation of a Modified Cubic Convolution Scaler for Low Computational Complexity (저연산을 위한 수정된 3차 회선 스케일러 구현)

  • Jun, Young-Hyun;Yun, Jong-Ho;Park, Jin-Sung;Choi, Myung-Ryul
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.10 no.7
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    • pp.838-845
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    • 2007
  • In this paper, we propose a modified cubic convolution scaler for the enlargement or reduction of digital images. The proposed method has less computational complexity than the cubic convolution method. In order to reduce the computational complexity, we use the linear function of the cubic convolution and the difference value of adjacent pixels for selecting interpolation methods. We employ adders and barrel shifts to calculate weights of the proposed method. The proposed method is compared with the conventional one for the computational complexity and the image quality. It has been designed and verified by HDL(Hardware Description Language), and synthesized using Xilinx Virtex FPGA.

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Performance Analysis of Image Scaler Based on Pseudomedian Filter for Field Warping (Pseudomedian 필터에 기반한 필드 워핑용 영상 스케일러의 성능 분석)

  • Kwak, No-Yoon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.293-296
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    • 2007
  • 필드 워핑은 상대적으로 많은 연산량을 요구하는 것에 반해 제어선을 이용하여 워핑 결과를 좀 더 세밀하게 제어할 수 있는 것이 장점이다. 필드 영상 워핑 및 모핑의 동작 특성상, 국부적인 영상 확대와 축소 및 회전 등과 같은 다양한 기하학적인 변형이 복합적으로 발생하게 되는데 역방향 매핑 과정에서 소스 영상과 목적 영상의 화소가 정수 화소 단위로 대응되지 않을 경우, 목적 영상에 대응시킬 화소값을 산출하기 위해 적합한 영상 보간 기술이 필요하다. 다양한 보간 기술들 중에서 평균적으로 우수한 결과를 제공하는 양선형 보간이 보편적으로 사용되고 있으나, 이 보간 기술은 대각선 방향의 윤곽선 재현에 한계를 가지고 있다. 본 논문은 필드 워핑과 모핑을 위한 pseudomedian 필터 기반 영상보간법을 제안하고 주관적인 화질을 분석 평가함에 그 목적이 있다. 제안된 보간 방법은 양선형 보간과 윤곽선 재현에 우수한 특성을 보이는 pseudomedian 필터 보간을 효과적으로 결합한 것이다. 제안된 방법에 따르면 다른 보간 기법에 비해 상대적으로 자연스러운 워핑 및 모핑 결과를 얻을 수 있다. 제안된 방법의 타당성과 보편성을 검증하기 위해 서로 다른 분포 특성을 갖는 영상을 대상으로 주간적인 화질 측면에서 그 성능을 분석 평가하였다.

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LUT Constructing Method for Image Upscaler using Cubic Interpolation (Cubic Interpolation을 이용한 Image Upscaler의 LUT 구성 방법)

  • Han, Jae-Young;Lee, Seong-Won
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.183-184
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    • 2009
  • 영상 확대 기술을 담당하는 업스케일러를 설계 할 때 보간 기법의 선택은 매우 중요하다. 적용하는 보간 기법에 따라 출력되는 영상의 화질과 스케일러 내부의 연산량 및 하드웨어 복잡도가 결정되기 때문이다. 디지털 영상 처리 기술의 발달과 함께 성능이 좋은 여러 가지 보간 기법들이 개발되어 오고 있지만 알고리즘의 복잡도를 고려하지 않은 기법들은 실시간 처리와 하드웨어 적용에 부적합한 경우가 많다. 비교적 좋은 성능을 보여주는 Cubic interpolation 역시 인접 화소 보간 기법이나 선형 보간 기법과 비교하면 훨씬 더 많은 연산량을 요구한다. 이런 높은 연산량의 대부분은 픽셀의 밝기값에 곱해지는 계수를 구하기 위한 복잡한 계산에서 기인한다. 따라서 본 논문에서는 cubic interpolation 의 복잡도를 낮춰 하드웨어 적용에 적합하도록 하기 위하여 LUT(Look-up Table)을 이용하는 방법을 제안하고 실험을 통해 그 결과를 보인다.

VLSI Architecture of Digital Image Scaler Combining Linear Interpolation and Cubic Convolution Interpolation (선형 보간법과 3차회선 보간법을 결합한 디지털 영상 스케일러의 VLSI 구조)

  • Moon, Hae Min;Pan, Sung Bum
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.51 no.3
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    • pp.112-118
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    • 2014
  • As higher quality of image is required for digital image scaling, longer processing time is required. Therefore the technology that can make higher quality image quickly is needed. We propose the double linear-cubic convolution interpolation which creates the high quality image with low complexity and hardware resources. The proposed interpolation methods which are made up of four one-dimensional linear interpolations and one one-dimensional cubic convolution perform linear-cubic convolution interpolation in horizontal and vertical direction. When compared in aspects of peak signal-to-noise ratio(PSNR), performance time and amount of hardware resources, the proposed interpolation provided better PSNR, low complexity and less hardware resources than bicubic convolution interpolation.