• Title/Summary/Keyword: Hologram Compression

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Efficient Quantization Method for Digital Hologram Compression based on Quad-tree Fresnelet Transform (쿼드-트리 프레넬릿 변환 기반의 디지털 홀로그램 압축을 위한 효과적인 양자화 방법)

  • Kim, Woo Youl;Lee, Yoon Hyuk;Soo, Young Ho;Kim, Dong Wook
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.75-78
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    • 2013
  • 최근 3D의 발전으로 다음 세대의 3D 기술로 디지털 홀로그램을 지목하고 있다. 본 논문에서는 프레넬릿 변환을 이용하여 디지털 홀로그램 압축을 위한 효과적인 양자화 방법에 대하여 제안하였다. 효과적인 양자화 방법을 위해 각각의 부대역의 특성에 고려하여 우선순위를 정하고 양자화를 적용하였다. 또한 PSNR을 높이고자 예외 인덱스를 적용하였다. 그 결과 2dB 정도 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 실험결과에서는 최소 약 6:1부터 최대 약 181:1까지 압축을 수행하였고, PSNR을 이용하여 압축된 영상에 대하여 수치적인 결과를 분석하였다.

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Random Phase Hologram Compression Using a Wavelet-Based Multiple Filtering (웨이블릿 기반 다중 필터링을 이용한 무작위 위상 홀로그램 압축)

  • Kim, Jin-Kyum;Kim, Dong-Wook;Seo, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2019.06a
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    • pp.225-226
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    • 2019
  • 본 논문에서는 JPEG Pleno에서 표준 데이터세트로 제공되고 있는 랜덤 위상 홀로그램의 압축 방법을 제시한다. 일반적으로 영상의 노이즈 성분은 압축의 효율을 크게 떨어트린다. 스페클 노이즈가 심한 홀로그램의 경우 일반 영상에 비해 압축률 대비 화질이 좋지 않다. 홀로그램의 시각화를 위한 랜덤 위상의 추가는 스페클 노이즈와 더블어 홀로그램의 압축 효율을 더욱이 떨어트린다. 랜덤 위상 홀로그램에 웨이블릿 기반의 다중 필터링 방법을 적용한다. 다중 필터링 방법은 홀로그램의 특성을 고려하여 에너지 집중도를 최대한 높이는 방법이다. 에너지 집중도가 높을수록 압축 효율이 좋은 Zero-Tree 방식의 압축을 통해 홀로그램을 압축하고 압축률 대비 정량적 화질평가로 그 효율을 분석한다.

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Analysis of Hologram Compression using Fresnel Transform (프레넬 변환을 이용한 홀로그램 압축 방법의 분석)

  • Lee, Yoon-Hyuk;Kim, Dong-Wook;Seo, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.211-212
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    • 2018
  • 본 논문에서는 프레넬 변환의 다양한 파라미터를 조절하여 홀로그램에 적용한 뒤 비디오 코딩을 이용한 압축을 수행하고 이에 대한 효율을 분석하였다. 공간상의 재생되는 객체의 실제 위치와 프레넬 변환에서의 전파된 거리의 관계, 참조된 파의 파장, 홀로그램 디스플레이 장치의 화소의 크기에 대한 분석을 수행하였다. 프레넬 변환 파라미터 중 참조파의 파장에 대한 영향은 미비하지만 변환 거리 및 화소의 크기에는 압축 효율에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.

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JPEG Pleno Hologram Compression Using Quantized Wavelet Trees (양자화된 웨이블릿 트리를 사용한 JPEG Pleno 홀로그램 압축)

  • Wooseok Kim;Kwan-Jung Oh;Young-Ho Seo
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.11a
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    • pp.139-140
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    • 2022
  • 최근에 정지 홀로그램에 대한 표준화 및 압축 방법에 대한 연구를 JPEG Pleno에서 진행 중에 있다. 또한, 기존 연구들에서 웨이블릿 변환의 효율이 좋은 대안이 될 수 있다는 것을 보여왔다. 웨이블릿 변환기반의 압축에서 EZW, EBCOT 그리고 SPIHT 등을 사용할 수 있다. 하지만 부대역 단위의 제로트리 기반의 알고리즘들은 고해상도의 영상에 대해서 고압축으로 코딩할 경우에 비트스트림 제어 시 악영향을 줄 수 있으며, EBCOT는 지나치게 복잡도가 높다. 이를 보완하기 위해 본 논문에서는 홀로그램의 압축을 위해 양자화된 웨이블릿 트리를 사용하여 압축하는 방법을 제안한다. 양자화 트리는 해당 홀로그램의 대표 계수 값을 양자화하여 획득한다. 양자화 트리를 사용하여 양자화한 후에 원본과의 차이 값을 SPIHT를 통해 압축하여 목표 BPP에 맞게 압축한다.

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Compression Performance Analysis for Phase-Only Hologram Video (위상 홀로그램 동영상 압축 성능 분석)

  • Ban, Hyunmin;Ko, HyunSuk;Oh, Kwan-Jung;Kim, Hui Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.43-45
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    • 2020
  • 궁극의 3D 디스플레이 기술이라고 할 수 있는 홀로그램 기술로 실물을 보는 것과 같은 3차원 영상이 가능해 지고 있다. 그러나 디지털 홀로그램 영상의 데이터양은 HD나 UHD 영상의 수십에서 수천 배에 달해 원본 화질의 열화를 최소화 하면서 데이터양을 줄이기 위한 압축 부호화 기술이 매우 중요하다. 본 논문에서는 위상 홀로그램 동영상에 대해 최신 영상 압축 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)와 VVC(Versatile Video Coding)로 압축한 후 홀로그램 영역과 수치 복원 영역에서 압축 성능을 비교하며, 다양한 실험영상에 대한 HEVC 압축 결과에 대해 객관적 압축성능 분석 및 주관적 성능 분석을 진행한다.

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Non-unioform Quantization Technique for Digital Hologram Compression (디지털 홀로그램 압축을 위한 비균일 양자화 기법)

  • Kim, Jin-Kyum;Oh, Kwan-Jung;Kim, Jin-Woong;Kim, Dong-Wook;Seo, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.39-40
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    • 2020
  • 본 논문은 홀로그램 압축을 위한 다양한 양자화기에 대한 특성을 분석한다. 홀로그램의 정보는 32 비트 혹은 64비트의 부동 소수점으로 표현되어 표준코덱을 이용하여 압축하기 위해서는 양자화 과정이 반드시 필요하다. 홀로그램 데이터는 JPEG Pleno에서 제공하는 표준 데이터 세트를 사용하였다. 사용한 양자화기는 균일 양자화기와 비균일 양자화기 중 ��-law 양자화기를 사용하였으며 파워 변환 함수를 사용하였다. 사용한 표준 코덱은 HEVC Intra를 사용하였다. 본 논문에서는 다양한 양자화기를 통해 홀로그램을 압축하고 그 성능을 비교한다.

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Video Compression for Phase-only Hologram (위상 홀로그램 비디오 압축)

  • Kim, Woosuk;Kim, Jin-Kyum;Kim, Kyung-Jin;Oh, Kwan-Jung;Kim, Jin-Woong;Kim, Dong-Wook;Seo, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.37-38
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    • 2020
  • 본 연구에서는 홀로그램을 현대의 멀티미디어로써 효율적으로 사용하기 위해 필요한 홀로그램 압축 실험으로써 위상 홀로그램에 대한 압축 실험을 진행하였다. 포인트 클라우드로부터 생성한 여러 시점의 정보로 비디오 홀로그램을 생성하였다. 압축실험에선 원래의 홀로그램과 위상 펼침(Phase unwrapping) 방법을 통해 변환된 홀로그램을 비교하며, 동일한 압축률에선 심각한 성능하락은 없었으며, 동일한 QP(Quantization parameter)에선 더 높은 압축률을 보였다.

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Adaptive Wavelet Transform for Digital Hologram Compression (디지털 홀로그램 압축을 위한 적응적 웨이블릿 변환)

  • Kim, Jin-Kyum;Oh, Kwan-Jung;Kim, Jin-Woong;Kim, Dong-Wook;Seo, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.41-42
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    • 2020
  • 본 논문에서는 JPEG Pleno에서 표준 데이터세트로 제공되고 있는 디지털 홀로그램의 압축 방법을 제시한다. 디지털 홀로그램의 재현에서 시각화를 위한 랜덤 위상의 추가는 간섭현상으로 인한 스페클노이즈와 더블어 홀로그램의 압축 효율을 떨어트린다. 먼저, 다양한 웨이블릿 필터를 이용하여 홀로그램 데이터에 대한 주파수 특성 분석을 진행한다. 다음으로, 홀로그램 압축에 용이한 필터를 제안한다. 마지막으로 JPEG2000의 웨이블릿 필터인 Bi-Orthogonal (4, 4)와 제안하는 웨이블릿 필터를 이용하여 SPIHT(Set partitioning in hierarchical trees)를 이용하여 압축하고 복원하고 압축률 대비 정량적 화질평가를 통해 그 효율을 분석한다.

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Phase-only Hologram Video Compression Method Using Deep Learning-Based Restoration Network (딥러닝 기반의 복원 네트워크을 사용한 위상 홀로그램 비디오 압축 방법)

  • Kim, Woosuk;Kang, Ji-Won;Oh, Kwan-Jung;Kim, Jin-Woong;Kim, Dong-Wook;Seo, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.93-94
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    • 2021
  • 본 연구는 딥러닝 기반의 복원 모델을 사용하여, 비디오 압축을 통해 변질된 위상 홀로그램의 화질을 복원하는 방법을 제안한다. 압축 효율을 위해 위상 홀로그램의 해상도를 감소시킨 후 압축한다. 원래의 해상도로 되돌린 홀로그램을 딥러닝 모델을 사용하여 복원한다. 복원된 위상 홀로그램은 원본 홀로그램을 압축한 것보다 동일한 BPP에서 더 높은 PSNR을 보인다.

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Compression Performance Evaluation of Full-Complex Hologram Representations (복소 홀로그램 표현방식에 따른 압축 성능 분석)

  • Choi, SeungMi;Ban, Hyunmin;Oh, Kwan-Jung;Lim, Yongjun;Kim, Hui Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.1195-1198
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    • 2022
  • 홀로그램은 빛의 세기와 위상 정보를 모두 기록함으로써 3차원 영상 정보를 기록 및 재현할 수 있는 차세대 영상 시스템이다. 홀로그램은 부동 소수점의 복소 데이터로 실수, 허수 또는 진폭, 위상 신호로 분리되어 압축된다. 본 논문에서는 복소 홀로그램 영상의 표현방식에 따른 압축성능을 비교해보고, 진폭-위상 압축에 대해 압축 친화적인 복소 홀로그램 변환 방식을 제안한다. 이후, 각 표현방식의 압축에서 효율적인 비트량 할당 방법을 제시한다. 본 논문은 제안방식인 QS 진폭-위상 표현이 실수-허수 표현만큼 높은 압축성능을 갖는 것을 확인하였다.

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