Повышение эффективности компрессии изображений на основе анализа поля ошибок

• Автор: Тимбай, Елена Ивановна
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 159 с. : ил.

1 Решение задачи повышения эффективности компрессии изображений на основе анализа поля ошибок.

1.1 Постановка задачи

1.2 Показатели качества методов компрессии.

1.2.1 Показатели качества.

1.2.2 Коэффициент компрессии

1.3. Методика проведения анализа эффективности метода достраивания

1.4 Анализ полей ошибок базовых методов компрессии.

1.5 Выводы и результаты

2 Метод повышения качества изображений, основанный на независимой обработке поля ошибок.

2.1 Описание метода

2.2 Эффективное кодирование квантованного поля ошибок

2.3 Исследование метода
2.3.1 Методика построения экспериментальных зависимостей максимальной ошибки и Р8ЫЯ от коэффициента компрессии
2.3.2 Исследование качества восстановления полутоновых изображений при применении метода достраивания, основанного на независимой обработке поля ошибок
2.3.3 Исследование качества восстановления полноцветных изображений при применении метода достраивания, основанного на независимой обработке поля ошибок
2.4 Выводы и результаты
3 Метод повышения качества изображений, основанный на применении
корректирующего фильтра
3.1 Описание метода
3.2 Аппроксимация ошибки восстановления изображения.
3.2.1 Линейная аппроксимация
3.2.2 Аппроксимация постоянным значением
3.2.3 Кусочная аппроксимация
3.2.4 Структура дополнительных данных.
3.2.5 Применение корректирующего фильтра с кусочной аппроксимирующей функцией.
3.2.6 Правило завершения процесса построения кусочной аппроксимирующей функции
3.2.7 Квантование коэффициентов аппроксимации.
3.3 Формирование признаков на изображении.
3.3.1 Система признаков, формируемая из отсчетов восстановленного изображения.
3.3.2 Система признаков, основанная на линейных сглаживающих фильтрах
3.3.3 Система признаков, описывающая форму изображения в окне обработки.
3.3.4 Выбор оптимальной системы признаков.
3.4 Исследование метода.
3.4.1 Методика построения экспериментальных зависимостей от коэффициента компрессии.
3.4.2 Исследование качества восстановления полутоновых изображений при применении метода достраивания, основанного на построении фильтракорректора
3.4.3 Исследование качества восстановления полноцветных изображений при применении метода достраивания, основанного на построении фильтракорректора.
3.4.4 Сравнение результатов работы корректирующего фильтра с
процедурами деблокинга при восстановлении изображений после
базовой компрессии .
3.5 Выводы и результаты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Работы , , выполнены автором единолично. В работах , , автору принадлежит формальное описание общего подхода к повышению качества изображений после компрессии произвольным методом сжатия с потерями и описание основанного на этом подходе метода, позволяющего контролировать максимальную ошибку компрессии. В работе автору принадлежит описание метода, обеспечивающего контроль максимальной ошибки компрессии. В работах , автором выполнено описание метода повышения качества изображений, основанного на построении адаптивного локального корректирующего фильтра. Во всех работах автору принадлежат программная реализация и экспериментальные исследования методов и входящих в их состав алгоритмов. Ниже в тексте диссертации ссылки на работы автора помечены звездочками . Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и 6 приложений. Она изложена на 2 страницах машинописного текста без приложений, содержит рисунка, таблиц, список использованных источников из наименований. В первой главе диссертационной работы излагается общая идея решения задачи повышения качества изображений, восстановленных после компрессии произвольным методом сжатия с потерями, основанная на обработке поля ошибок, порождаемых на выходных изображениях этими методами. Приводится соответствующая схема обработки данных. Описывается общая методика проведения анализа эффективности предлагаемого метода, основанная на двух показателях качества восстановления изображений максимальной ошибке и i i i. Приводятся результаты анализа полей ошибок восстановления. Обосновывается применение равномерной шкалы квантования. Для эффективного кодирования поля квантованных ошибок предлагается применять двухпотоковый кодер, представляющий собой комбинацию адаптивного арифметического кодера и КДС. Приводятся результаты экспериментальных исследований, подтверждающие более эффективную работу двухпотокового кодера по сравнению с простым применением арифметического кодера. Приводятся результаты экспериментальных исследований, проведенных на полутоновых и полноцветных изображениях для базовой компрессии 1РЕО, РЮ1, ЕС. Даются рекомендации по практическому применению метода. В третье главе диссертационной работы предлагается метод повышения качества изображений, восстановленных после компрессии с потерями, основанный на построении оценки поля ошибок с учетом зависимости между элементами поля ошибок и отсчетами изображения, восстановленного после базовой компрессии, заключающийся в построении корректирующего фильтра, аппроксимирующего поле ошибок восстановления. Приводится общий алгоритм построения фильтракорректора. Рассматриваются задачи выбора системы признаков для построения фильтра, выбора способа построения функции аппроксимации, обработки коэффициентов аппроксимации перед записью в архив для уменьшения объема дополнительной информации. Описывается методика построения экспериментальных зависимостей ТУР от коэффициента компрессии для оценки эффективности предложенного метода. I, . Даются рекомендации по практическому применению метода. Подход к решению задачи повышения качества изображений, восстановленных после компрессии методами сжатия с потерями, основанный на обработке полей ошибок восстановления. Метод повышения качества изображений, основанный на независимой от изображения обработке ноля ошибок, заключающийся в квантовании и статистическом кодировании поля ошибок. Метод повышения качества изображений, основанный на построении оценки поля ошибок с учетом зависимости между элементами поля ошибок и отсчтами изображения, восстановленного после базовой компрессии, заключающийся в построении корректирующего фильтра, аппроксимирующего поле ошибок восстановления. Метод построения фильтра с кусочной функцией аппроксимации. Решение задачи уменьшения объема дополнительной информации, описывающей фильтр с кусочной аппроксимирующей функцией, за счт равномерного квантования коэффициентов аппроксимации. Результаты вычислительных экспериментов, подтверждающие эффективность предложенных методов.