Nén ảnh sử dụng biến đổi DST và DCT trong miền toàn quang
193 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.82.2022.159-166Từ khóa:
Xử lý tín hiệu; Biến đổi tín hiệu; Biến đổi DCT/DST; Xử lý ảnh số; Nén ảnh; Xử lý dữ liệu toàn quang; Thông tin quang; Phần cứng máy tính.Tóm tắt
Bài báo đưa ra một phương pháp thiết kế bộ biến đổi sin và cosin rời rạc DST/DCT ứng dụng cho nén ảnh trong miền toàn quang. Nghiên cứu chỉ ra rằng, chỉ cần dùng một cấu trúc giao thoa đa mode với 4 cổng vào và 4 cổng ra với cấu trúc phù hợp có thể thực hiện được bộ biến đổi DST và DCT. Kết quả mô phỏng nén ảnh trong miền toàn quang cho thấy bộ biến đổi DCT và DST này xử lý dữ liệu ảnh ở tốc độ cao. Toàn bộ cấu trúc phần cứng được mô phỏng sử dụng các phương pháp số.
Tài liệu tham khảo
[1]. A. VanderLugt, "Optical signal processing". New York: J. Wiley & Sons, (1992).
[2]. N. B. Le, "Photonic signal processing: techniques and applications". CRC Press, (2007).
[3]. J. W. Goodman, A. R. Dias, and L. M. Woody, "Fully parallel, high-speed incoherent optical method for performing discrete Fourier transforms," Optics Letters, vol. 2, no. 1, pp. 1-3, (1978). DOI: https://doi.org/10.1364/OL.2.000001
[4]. D. G. Sun, N. X. Wang, and L. M. H. e. al., "Butterfly interconnection networks and their applications in information processing and optical computing: applications in fast-Fourier-transform-based optical information processing," Appl. Opt., vol. 32, no. 35, pp. 7184-7193, (1993). DOI: https://doi.org/10.1364/AO.32.007184
[5]. A. E. Siegman, "Fiber Fourier optics," Optics Letters, vol. 26, no. 16, pp. 1215-1217, (2001). DOI: https://doi.org/10.1364/OL.26.001215
[6]. G. Cincotti, "Fiber wavelet filters," IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 38, no. 10, pp. 1420-1427, (2002). DOI: https://doi.org/10.1109/JQE.2002.802974
[7]. M. E. Marhic, "Discrete Fourier transforms by single-mode star networks," Optics Letters, vol. 12, no. 1, pp. 63-65, (1987). DOI: https://doi.org/10.1364/OL.12.000063
[8]. M. S. Moreolo and G. Cincotti, "Fiber optics transforms," in 10th Anniversary International Conference onTransparent Optical Networks (ICTON 2008), Athens. Greece, (2008). DOI: https://doi.org/10.1109/ICTON.2008.4598390
[9]. A. R. Gupta, K. Tsutsumi, and J. Nakayama, "Synthesis of Hadamard Transformers by Use of Multimode Interference Optical Waveguides," Appl. Opt., vol. 42, pp. 2730-2738, (2003). DOI: https://doi.org/10.1364/AO.42.002730
[10]. S. Tseng, Y. Kim, C. J. K. Richardson, and J. Goldhar, "Implementation of discrete unitary transformations by multimode waveguide holograms," Appl. Opt., vol. 45, no. 20, pp. 4864-4872, (2006). DOI: https://doi.org/10.1364/AO.45.004864
[11]. J. Zhou, "Realization of Discrete Fourier Transform and Inverse Discrete Fourier Transform on One Single Multimode Interference Coupler," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 23, no. 5, pp. 302 - 304, (2011). DOI: https://doi.org/10.1109/LPT.2010.2101589
[12]. J. Zhou and M. Zhang, "All-Optical Discrete Sine Transform and Discrete Cosine Transform Based on Multimode Interference Couplers," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 22, no. 5, pp. 317 - 319, (2010). DOI: https://doi.org/10.1109/LPT.2009.2038713
[13]. L. Almeida, N. Kumar, G. Parca, A. Tavares, A. Lopes, and A. Teixeira, "All-Optical image processing based on integrated optics," 16th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON), vol. DOI: 10.1109/ICTON.2014.6876660, (2014). DOI: https://doi.org/10.1109/ICTON.2014.6876660
[14]. F. P. Sunny, E. Taheri, M. Nikdast, and S. Pasricha, "A Survey on Silicon Photonics for Deep Learning," J. Emerg. Technol. Comput. Syst., vol. 17, no. 4, p. Article 61, (2021). DOI: https://doi.org/10.1145/3459009
[15]. M. Deivakani, S. V. S. Kumar, N. U. Kumar, E. F. I. Raj, and V. Ramakrishna, "VLSI Implementation of Discrete Cosine Transform Approximation Recursive Algorithm," Journal of Physics: Conference Series, vol. 1817, no. 1, p. 012017, (2021), doi: 10.1088/1742-6596/1817/1/012017. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1817/1/012017
[16]. R. Woods, J. McAllister, G. Lightbody, and Y. Yi, "FPGA-based Implementation of Signal Processing Systems". Wiley, (2017). DOI: https://doi.org/10.1002/9781119079231
[17]. M. Bachmann, P. A. Besse, and H. Melchior, "General self-imaging properties in N x N multimode interference couplers including phase relations," Appl. Opt., vol. 33, no. 18, pp. 3905-, (1994). DOI: https://doi.org/10.1364/AO.33.003905
[18]. L. B. Soldano and E. C. M. Pennings, "Optical multi-mode interference devices based on self-imaging: principles and applications," IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. 13, no. 4, pp. 615-627, (1995). DOI: https://doi.org/10.1109/50.372474
[19]. J. M. Heaton and R. M. Jenkins, "General matrix theory of self-imaging in multimode interference (MMI) couplers," IEEE Photonics Technology Letters, vol. 11, no. 2, pp. 212-214, (1999). DOI: https://doi.org/10.1109/68.740707
[20]. J. John, "Discrete Cosine Transform in JPEG Compression," https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.06968
