Разработка и исследование методов сжатия изображений с потерями на основе адаптивной сегментации и квантования
Диссертация
Проблема передачи и хранения информации, представленной в цифровом виде, является одной из самых важных в вычислительной технике. Для получения компактного представления данных используются различные технологии сжатия. Их применение позволяет получить значительный выигрыш в ресурсах при эксплуатации носителей информации и повысить эффективность передачи данных по каналам связи. Использование… Читать ещё >
Список литературы
- Ватолин Д., Ратушняк А., Смирнов М., Юкин В. Методы сжатия данных. Устройство архиваторов, сжатие изображений и видео. М.: Диалог-МИФИ, 2003. 384 с.
- Вернер М. Основы кодирования. — М.: Техносфера, 2006. 288 с.
- Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB: пер. с англ. — М.: Техносфера, 2006. 616 с.
- Гришин М. В. Использование дискретных вейвлет преобразований для сжатия полутоновых изображений // Вестник конференции молодых учёных СПбГУ ИТМО. 2004. — Т. 1. — С. 254 — 261.
- Гришин М. В. Методы сжатия цифровых изображений на основе дискретных ортогональных вейвлет преобразований: дис.. канд. тех. наук / М. В. Гришин. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2005. — 158 с.
- Гришин М. В. Повышение эффективности сжатия изображений на основе вейвлет-преобразования // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. — 2004. Вып. 14. — С. 136 — 139.
- Гришин М. В., Ожиганов А. А., Тропченко А. Ю. Сжатие изображений на основе выделения локальных однородных областей // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2003. — Вып. 10. — С. 50 — 54.
- Лужков Ю. В. Адаптивная генерация матриц квантования в JPEG-подобных схемах // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. — 2008. — Вып. 12. С. 58 — 60.
- Лужков Ю. В. Адаптивное квантование и его использование в схемах сжатия изображений с потерями // Современные проблемы науки и образования. — 2008. — Вып. 6. — С. 16.
- Лужков Ю. В. Компрессия изображений с потерями на основе адаптивной сегментации // Современные проблемы науки и образования. -2008.-Вып. 6.-С. 15.
- Лужков Ю. В. Метод адаптивного скалярного квантования в схемах необратимого сжатия изображений // Известия вузов. Приборостроение. — 2009. Т. 52, Вып. 3. — С. 12 — 16.
- Лужков Ю. В. JPEG-подобный алгоритм сжатия изображений с адаптивным выбором локальных областей // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2007. — Вып. 39. — С. 149 — 156.
- Лужков Ю.В. .TPEG-подобный алгоритм сжатия изображений с адаптивным выбором локальных областей. Сборник тезисов IV межвузовской конференции молодых ученых. СПбГУ ИТМО, 2007 г., с. 64.
- Лужков Ю. В., Тропченко А. Ю. Исследование алгоритмов сжатия с потерями на основе пространственной декомпозиции сигнала // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2008. — Вып. 58. — С. 37 — 42.
- Ляшенков С. А., Сергеев А. В. К вопросу об использовании кодового квантования для сжатия изображений // Труды Научной конференции по радиофизике, ННГУ. 2005.
- Ричардсон Я. Видеокодирование. Н.264 и MPEG-4 — стандарты нового поколения. М.: Техносфера, 2005. — 368 с.
- Семенюк В. В. Вероятностные методы экономного кодирования видеоинформации: дис.. канд. тех. наук /В. В. Семенюк. — СПб.: СПбГУ ИТМО, 2004. 99 с.
- Сергеев А.В., Дубков К. С. Кодовое сжатие изображений. Основные подходы // Труды Научной конференции’по радиофизике, ННГУ, 2005.
- Сэломон Д. Сжатие данных, изображений и звука. М.: Техносфера, 2004. — 368 с.
- Тропченко А. Ю., Лужков Ю. В. Сжатие изображений на основе адаптивной сегментации // Прогрессивные технологии в машино- и приборостроении: Сборник статей. Н. Новгород — Арзамас: НГТУ-АГПИ. — 2008.
- Тропченко А. Ю., Лужков Ю. В. Сжатие изображений с потерями на основе адаптивной сегментации // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2009. — Вып. 59. — с. 84 — 91.
- Тропченко А. А., Ожиганов А. А. Повышение эффективности сжатия полутоновых изображений по стандарту JPEG // Известия вузов. Приборостроение. — 2002. — Т. 45, Вып. 5. — С. 22 — 26.
- Тропченко А.А., Тропченко А. Ю., Ожиганов А. А. Модифицированный фрактальный метод сжатия многоуровневых изображений // Информационные технологии. — 2003. — Вып. 3.
- Умняшкин С. В. Использование контекстного арифметического кодирования для повышения сжатия данных по схеме JPEG // — 2001. -Вып. 3. С. 96−99.
- Умняшкин С. В. Применение дискретного преобразования Крестенсона-Леви в цифровой обработке изображений: дис.. канд. физ.-мат. наук / С. В. Умняшкин. -М.: МИЭТ, 2001.
- Умняшкин С. В., Коплович Д. М. Метод компрессии изображений на основе векторного квантования коэффициентов в области дискретных преобразований // Известия высших учебных заведений. Электроника, № 4−5. -М.: МИЭТ, 2005. -С.149−156.
- Умняшкин С. В., Космач М. В. Оптимизация кодирования цифровых изображений по методу JPEG // 2000. — Вып. 4. — С. 139 — 141.
- Шеннон К. Математическая теория связи: Пер. с англ. // Работы по теории информации и кибернетике. — М.: ИЛ, 1963. С. 243 — 332.
- Barnsley М. F., Demko S. Iterated function systems and the global construction of fractals // Proceedings of the Royal Society of London. — 1985. -Vol. 399, N. 1817.-P. 243−275.
- Canny J. A computational approach to edge detection // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1986. — Vol. 8, N. 6. — P. 679 -698.
- Colbert M. Adaptive block-based image coding with pre-/post-filtering. -University of Central Florida, 2005. 19 p.
- Cover Т. M., Thomas J. A. Elements of Information Theory. New York: Wiley-Interscience. — 2006.
- Chung K. L., Huang H. L., Lu H. I. Efficient region segmentation on compressed grey images using quadtree and shading representation // Pattern Recognition. 2004. — Vol. 37, N. 8. — P. 1591 — 1605.
- Cummiskey P., Jayant N. S., Flanagan J. L. Adaptive quantitation in differential PCM coding of speech // Bell Syst. Tech. J. 1973. — Vol. 52. — P. 1105−1118.
- Cvetcovic Z., Popovic M.V. New fast algorithms for the computation of discrete cosine transforms // IEEE Trans, on Signal Processing. — 1992. — Vol. 40, N. 8. P. 2083 — 2086.
- Dalai M., Leonardi R. L-infinity norm based second generation image coding // International Conference on Image Processing. — 2004. Vol. 5. — P. 3193 — 3196.
- Demaret L., Fuhr H., Friedrich F. A quick guide to wedgelets. — Institute of Biomathematics and Biometry, 2001. — 8 p.
- Donoho D. L. Wedgelets: Nearly-minimax estimation of edges. Stanford University and U.C. Berkeley. 1997.
- Donoho D. L., Huo X. Beamlets and multiscale image analysis // In Multiscale and Multiresolution Methods, Springer Lecture Notes in Computational Science and Engineering. 2001. Vol. 20.
- Donoho D. L., Huo X. Beamlet pyramids: A new form of multiresolution analysis, suited for extracting lines, curves, and objects from very noisy image data // In Proceedings of SPIE. 2000. Vol. 4119.
- Duda R. O., Hart P. E. Use of the Hough transformation to detect lines and curves in pictures. Artificial Intelligence Center, Technical Note 36.- 1971.
- El-Sakka M. R. Adaptive digital image compression based on segmentation and block classification: Ph. D Thesis. — Systems Design Department, Faculty of Engineering, University of Waterloo, Canada, 1997.
- Esakkirajan S., Veerakumar Т., Murugan V., Sudhakar R. Fingerprint compression using contourlet transform and multistage vector quantization // International Journal of Biomedical Sciences. 2006. — Vol. 1, N. 2.
- Fisher Y. Fractal image compression: theory and application // Springer-Verlag, New York. 1995.
- Fourati W., Bouhlel M. A novel approach to improve the performance of JPEG2000 // ICGST International Journal on Graphics, Vision and Image Processing. 2005. — Vol. 5, N. 5. — P. 1 — 9.
- Fowler J. Adaptive vector quantization for efficient zerotree-based coding of video with nonstationary statistics // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2000. — Vol. 10, N. 8.
- Fung H., Parker K. Design of image-adaptive quantization tables for JPEG // J. Electron. Imaging. 1995. — Vol. 4, N. 144.
- Gray R.M., Neuhoff D.L. Quantization // IEEE Transactions on Information Theory. 1998. — Vol. 44, N. 6. — P. 2325 — 2383.
- Healy D., Mitchell O. Digital video bandwidth compression using block truncation coding // IEEE Transactions on Communications. — 1981. Vol. 29, N. 12.-P. 1809−1817.
- Horita Y., Arata S., Murai T. No-reference image quality assessment for JPEG/JPEG2000 coding // Proc. of European Signal Processing Conference. -2004.-P. 1301 -1304.
- Huffman D. A. A method for the construction of minimum-redundancy codes // Proc. of the I.R.E. 1952. — P. 1098 — 1102.
- Huo X., Chen J., Donoho D. L. Coding lines and curves via digital beamlets // Data Compression Conference. — 2004.
- Jacquin A. E. Image coding based on a fractal theory of iterated contractive image transformations // IEEE Transactions on Image Processing. 1992. — Vol. 1, N. l.-P. 18−30.
- Jeon В., Jeong J. Blocking artifacts reduction in image compression with block boundary discontinuity criterion // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 1998. — Vol. 8, N. 3.
- Jeong Y., Kim I., Kang H. A practical projection-based postprocessing of block-coded images with fast convergence rate // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2000. — Vol. 10, N. 4.
- Kauff P, Schuur K. An extension of shape-adaptive DCT (SA-DCT) towards DC separation and DDC correction // Picture Coding Symposium. 1997. — P. 647 — 652.
- Khambete M., Joshi M. Blur and ringing artifact measurement in image compression using wavelet transform // Proceedings of World Academy of Science, Engineering and Technology. — 2007. — Vol. 20.
- Kopilovic I., Sziranui Т., Artifact reduction with diffusion preprocessing for image compression // Optical Engineering. 2005. — Vol. 44, N. 2.
- Lai C., Lam K., Siu W. An efficient algorithm for fractal image coding using kick-out and zero contrast conditions // ISCAS (2). 2003. — P. 480 — 483.
- Liang J., Tu C., Tran T. Optimal block boundary pre/postfiltering for wavelet-based image and video compression // IEEE Transactions on Image Processing.-2005.-Vol. 14, N. 12.
- Liu J. G., Liu Y. Z., Wang G. Y. Fast DCT-I, DCT-III, and DCT-IV via moments // EURASIP Journal on Applied Signal Processing. 2005. — Vol. 2005, N. l 2. — P. 1902 — 1909.
- Mallat S. A Wavelet tour of signal processing // San Diego. Academic Press. — 1998.
- Mascher-Kampfer A., Stogner H., Uhl A. Comparison of compression algorithms' impact on fingerprint and face recognition accuracy // Proceedings of SPIE. 2007. — Vol. 6508.
- Miyahara M., Kotani К., Algazi V. R. Objective picture quality scale (PQS) for image coding // IEEE Transactions on Communications. 1998. — Vol. 46, N.9.
- Mrak M., Grgic S., Grgic M. Picture quality measures in image compression systems // EUROCON 2003.
- Naylor B. Constructing good partitioning trees // In Proceedings of Graphics Interface. 1993. -P. 181 — 191.
- Nosratinia A. Post-processing of JPEG-2000 images to remove compression artifacts // IEEE Signal Processing Letters. 2003. — Vol. 10, N. 10. — P. 296 -299.
- Раек H., Kim R., Lee S. A DCT-based spatially adaptive post-processing technique to reduce the blocking artifacts in transform coded images // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2000. — Vol.10, N. 1.
- Philips W. Orthogonal base functions on a discrete two-dimensional region // Technical Report DG 91−20. 1992.
- Philips W. Warped polynomials and their applications in signal and image processing // Technical Report WP 96−02, ELIS, Belgium. 1996.
- Prandoni P. Optimal segmentation techniques for piecewise stationary signals: Ph. D Thesis. EPFL, Lausanne, Switzerland, 1999.
- Qiu G. MLP for adaptive postprocessing block-coded images // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2000. — Vol. 10, N. 8.
- Qiu G. Sudirman S. Color image coding, indexing and retrieval using binary spacepartitioning tree // Proc. International Conference on Image Processing. — 2001.-Vol. l.-P. 682−685.
- Rabiee H. R., Kashyap R. L., Radha H. Multiresolution image compression with BSP trees and multilevel BTC // Proceedings of the International Conference on Image Processing. 1995. — Vol. 3. — P. 3600.
- Radha H., Leonardi R., Vetterli M. A multiresolution approach to binary tree representations of images // International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 1991. — Vol. 4. — P. 2653 — 2656.
- Radha H., Vetterli M., Leonardi R. Image compression using binary space partitioning trees // IEEE Transactions on Image Processing. — 1996. — Vol. 5, N. 12.-P. 1610−1624.
- Rahimi A., Kassim A. A. Image compression using high order wedgelets in a generalized quad-tree // IEEE International Conference on Image Processing. — 2008.
- Ramos M. G., Hemami S. S. Edge-adaptive JPEG image compression // SPIE Symposium on Visual Communications and Image Processing. 1996. — Vol. 2727.
- Ranta-Eskola S. Binary space pardoning trees and polygon removal in real time 3D rendering: MS Thesis. — Computing Science Department, Uppsala University, Sweden, 2001.
- Ratnakar V., Livny M. Extending RD-OPT with global thresholding for JPEG optimization //Data Compression Conference. 1996. — P. 379 — 386.
- Ratnakar V., Livny M. RD-OPT: an efficient algorithm for optimizing DCT quantization tables // Proceedings of the Conference on Data Compression. -1995.-P. 332−341.
- Rissanen J. J., Langdon G. G. Arithmetic coding // IBM Journal of Research and Development. 1979. — Vol. 23, N. 2. — P. 149 — 162.
- Sadaka N., Karam L., Ferzli R., Abousleman G. A no-reference perceptual image sharpness metric based on saliency-weighted foveal pooling // ICIP 2008. 2008.
- Samet H. Foundations of multidimensional and metric data structures. — Morgan Kaufmann Publishers, 2006. 1024 p.
- Shukla R. Rate-distortion optimized geometrical image processing: Ph. D Thesis. — Institute of Communication Systems, Lausanne, Switzerland, 2004.
- Shukla R., Dragotti P. L., Do M., Vetterli M. Improved quadtree algorithm based on joint coding for piecewise smooth image compression // IEEE International Conference on Multimedia and Expo. 2002. — Vol. 1. — P. 637 -640.
- Shusterman E., Feder M. Image compression via improved quadtree decomposition algorithms // IEEE Transactions on Image Processing. — 1994. — Vol. 3, N. 2. P. 207−215.
- Song H., Yu S., Wang C., Song L., Xiong H. A new deblocking algorithm based on adjusted contourlet transform // Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Multimedia and Expo. 2006. — P. 449 — 452.
- Stasinski R., J. Konrad. Reduced-complexity shape-adaptive DCT for region-based image coding // International Conference on Image Processing. 1998. -Vol. 3.-P. 114−118.
- Steele R. Delta Modulation Systems. London: Pentech Press, 1975.
- Subramanian K. R., Naylor B. F. Converting discrete images to partitioning trees // IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. — 1997. — Vol. 3, N. 3. P. 273 — 288.
- Sun D., Cham W. Postprocessing of low bit-rate block DCT coded images based on a fields of experts prior // IEEE Trans, on Image Processing. — 2007. -Vol. 16, N. 11.
- Tu C., Tran Т., Liang J. Error resilient pre-/post-filtering for DCT-based block coding systems // IEEE Trans, on Image Processing. 2006. — Vol. 15. — P. 30 -39.
- Vargic R, Prochaska J. An adaptation of shape adaptive wavelet transform for image coding // EURASIP2005. 2005.
- Venkatesh B.R., Suresh S. GAP-RBF based NR image quality measurement for JPEG coded images // Indian Conference on Computer Vision Graphics and Image Processing. 2006. — Vol. 4338. — P. 718 — 727.
- Wakin M., Romberg J., Choi H., Baraniuk R. Rate-distortion optimized image compression using wedgelets // ICIP. 2002. — Vol. 3.98.101.102.103.104.105.
- Wu R., Yu Z., Winkler S., Chen T. Impairment metrics for MC/DPCM/DCT encoded digital video. 2001. — P. 29 — 32.
- Wu S. W., Gersho A. Rate-constrained picture-adaptive quantization for JPEG baseline coders // IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing. 1993. — Vol. 5. — P. 389 — 392.
- Wua M., Jengb J., Hsieh J. Schema genetic algorithm for fractal image compression // Engineering Applications of Artificial Intelligence. 2007. -Vol. 20, N. 4.-P. 531 -538.
- Yip P., Britanak V., Rao K. R. Discrete cosine and sine transforms: algorithms, advantages, applications // Elsevier. — 2007.
- Zhao Y., Malah D. Improved segmentation and extrapolation for block-based shape-adaptive image coding // Proc. Vision Interface, Canada. — 2000. — P. 388−394.