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영역별 양방향 예측과 KLT를 이용한 인공위성 화상데이터 압축
김승진,김태수,박경남,김영춘,이건일,Kim Seung-Jin,Kim Tae-Su,Park Kyung-Nam,Kim Young-Choon,Lee Kuhn-Il 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.1
웨이블릿 영역에서 영역별 양방향 예측, KLT (Karhunen-Loeve transform)/sup [13]/, 및 3차원 SPIHT (set partition in hierarchical trees)/sup [1]/를 이용한 인공위성 화상데이터의 부호화 방법을 제안하였다. 가시광선 영역과 적외선 영역에서 선택된 기준대역 (feature band)에 대하여 SPIHT를 행하여 부호화함으로써 대역내 (intraband) 중복성을 제거한다. 기준대역을 예측대역(prediction band)들에 대해서는 웨이블릿 변환 (wavelet transform)을 행한 후, 빛의 반사 및 역의 방사에 따라 대역별 특성이 다름을 이용하여 영역분류를 하고 영역별 양방향 예측 (classified bidirectional prediction)을 행함으로써 대역간 (interband) 중복성을 제거한다. 원 인공위성 화상데이터와 부호화 된 인공위성 화상데이터 사이의 오차값으로 구성된 오차대역 (residual band)들에 대하여 KLT를 행함으로써 대역간 중복성이 제거되고 계수값들은 고유치의 크기에 따라서 분광적으로 정렬됨으로써 3차원 SPIHT의 부호화 효율을 향상시킨다. 인공위성 화상데이터에 대한 모의실험을 통하여 제안한 방법의 부호화 효율이 기존의 방법에 비하여 우수함을 확인하였다. We propose an effective Landsat TM image compression method using the classified bidirectional prediction (CBP), the classified KLT and the SPIHT. The SPIHT is used to exploit the spatial redundancy of feature bands selected in the visible range and the infrared range separately. Regions of the prediction bands are classified into three classes in the wavelet domain, and then the CBP is performed to exploit the spectral redundancy. Residual bands that consist of difference values between the original band and the predicted band are decorrelated by the spectral KLT Finally, the three dimensional (3-D) SPIHT is used to encode the decorrelated coefficients. Experiment results show that the proposed method reconstructs higher quality Landsat TM image than conventional methods at the same bit rate.
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영역별 대역간 양방향 예측과 확장된 SPIHT를 이용한 다분광 화상데이터의 압축
김승진,반성원,김병주,박경남,김영춘,이건일,Kim, Seung-Jin,Ban, Seong-Won,Kim, Byung-Ju,Park, Kyung-Nam,Kim, Young-Choon,Lee, Kuhn-Il 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.5
본 논문에서는 웨이블릿 영역에서 각 부밴드에 대한 영역별 대역간 양방향 예측과 확장된 SPIHT (set partition in hierarchical trees)를 이용한 효율적인 인공위성 다분광 화상데이터의 압축 방법을 제안하였다. 이 방법에서는 가시광선 영역과 적외선 영역에서 다른 대역과 분광적 상관성이 큰 대역을 기준대역 (feature band)으로 각각 결정하고, 이 대역들에 대해 웨이블릿 변환 (wavelet transform, WT)을 행한 후 SPIHT를 행하여 부호화함으로써 대역내 (intraband) 중복성을 제거한다. 기준대역과 대역간 상관성이 큰 예측대역 (prediction band)들에 대해서는 웨이블릿 변환을 행한 후, 각 대역의 기저밴드의 대역별 특성을 이용하여 영역분류를 하고, 각 부밴드에 대한 영역별 대역간 양방향 예측 (classified interband bidirec- tional prediction)을 행함으로써 대역간 (interband) 중복성을 제거하여 압축 효율을 향상시킨다. 또한 확장된 SPIHT의 부호화 효율을 높이기 위해 예측오차의 최대값에 따라 재배열된 대역들에 대해 확장된 SPIHT를 행하여 예측오차를 부호화함으로써, 예측에 따른 오차를 보상하여 화질을 향상시킨다. 실제 다분광 화상데이터에 대한 모의 실험을 통하여 제안한 방법의 부호화 효율이 기존의 방법에 비하여 우수함을 확인하였다. In this paper, we proposed the effective multispectral image compression method using CIBP(classified interband bidrectional prediction) and extended SPIHT(set partition in hierarchical trees) in wavelet domain. We determine separately feature bands that have the highest correlation with other bands in the visible range and in the infrared range of wavelengths. Feature bands are coded to remove the spatial redundancy with SPIHT in the wavelet domain. Prediction bands that have high correlation with feature bands are wavelet transformed and they are classified into one of three classes considering reflection characteristics of the baseband. For Prediction bands, CIBP is performed to reduce the spectral redundancy. for the difference bands between prediction bands and the predicted bands, They are ordered to upgrade the compression efficiency of extended SPIHT with the largest error magnitude. The arranged bands are coded to compensate the prediction error with extended SPIHT. Experiments are carried out on the multispectral images. The results show that the proposed method reconstructs higher quality images than images reconstructed by the conventional methods at the same bit rate.
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