Adaptive trained filters with SSIM optimization for video upscaling with soft pixel value truncation

• Autorzy: Nakonechnys A. , Veres Z.

Warianty tytułu

PL

Adaptacyjne filtry uczące się z optymalizacją SSIM dla zwiększenia rozdzielczości obrazu z miękkim progowaniem wartości pikseli

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the modified model for video upscaling based on the preservation of structural information from the input sequence in the adaptive trained filters. Additionally, it is proposed to make soft truncation of the result pixel value during the interpolation process. The evaluation of the proposed algorithm has shown good resulting for a variety of test sequences. The best results are obtained for a sequence with average bitrate and movement of the scene. Received results prove the algorithm is valuable for upscaling tasks.

PL

W artykule przedstawiono zmodyfikowany model zwiększania rozdzielczości, oparty na przechowywaniu informacji strukturalnej z wejściowej sekwencji w adaptacyjnych filtrach uczących się. Dodatkowo zaproponowano miękkie progowanie wartości pikseli podczas procesu interpolacji. Weryfikacja proponowanego algorytmu wykazała korzystne rezultaty dla różnych sekwencji testowych. Najlepsze wyniki uzyskano w przypadku sekwencji o średniej szybkości transmisji i przy ruchomym obrazie. Wskazują one na korzyści wynikłe ze stosowania algorytmu w zadaniach zwiększania rozdzielczości obrazu.

Słowa kluczowe

EN

image interpolation; video interpolation; up-scaling; image quality

PL

interpolacja zdjęć; interpolacja video; zwiększanie rozdzielczości; jakość obrazu

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Automatyka
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 110, z. 4-AC
• Strony: 89--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab., wz.

Twórcy

autor

Nakonechnys A.

• Department of Computerized Automatic Systems, Lviv Polytechnic National University

autor

Veres Z.

• Department of Computerized Automatic Systems, Lviv Polytechnic National University

Bibliografia

• [1] Kondo T. et al., Picture conversion apparatus, picture conversion method, learning apparatus and learning method, US-patent 6, 323, 905, Nov. 2001.
• [2] Zhao M. et al., Content adaptive image de-blocking, Proc. IEEE International Symposium on Consumer Electronics, Sep. 2004.
• [3] Wang Z., Bovik A.C., Sheikh H.R., Simoncelli E.P., Image Quality Assessment: From Error Visibility to Structural Similarity, IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 13, No. 4, Apr. 2004.
• [4] Bovik A.C., The Essential Guide to Image Processing, Academic Press, 2009.
• [5] Wang Z., Lu L., Bovik A.C., Video quality assessment based on structural distortion measurement, Signal processing: Image communication, Vol. 19, No. 2, Feb. 2004, 121-132.
• [6] Shao L., An Overview and Performance Evaluation of Least Mean Square Trained Filters, Technical Note PR-TN 2007/00230 Philips Research Europe.
• [7] Wang Z., Bovik A.C., A universal image quality index, IEEE Signal Process. Lett., 9(3), 2002, 81-84.
• [8] Lehmann T.M., Gonner C., Spitzer K., Survey: Interpolation Methods in Medical Image Processing, IEEE Transactions On Medical Imaging, Vol. 18, No. 11, November 1999.
• [9] Ortega M., Rheinboldt W.C., Iterative Solution of Nonlinear Equations in Several Variables, Classics in Applied Mathematics, SIAM, 2000.
• [10] Veres Z., Nakonechnyy A., Classifications of methods for video up-scaling, Methods and instruments of quality control, No. 22, 2009, 76-80.
• [11] Veres Z., Nakonechnyy A., Image quality metrics and ways for their improvement, Computer Technology In Printing, No. 20, 2008, 69-81.
• [12] Veres Z., Nakonechnyy A., Adaptive Trained Filters With SSIM Optimization and Pixel Value Truncation for Video Upscaling, 7th International Conference Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems, Berlin, 12–14 September 2013, 404-407.
• [13] Torbj ̈orn Granlund, Instruction latencies and throughput for AMD and Intel x86 processors, (online) homepage: https://gmplib.org/~tege/x86-timing.pdf (date of access: 2014-04-27).