Context selection for efficient bit modeling of contourlet transform coefficients

• Autorzy: Głomb P. , Puchała Z. , Sochan A.

Warianty tytułu

PL

Dobór kontekstów dla efektywnego modelowania bitów współczynników transformaty konturkowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Contourlet transform is named as one possible successor to the wavelet transform as a tool for representation of image information. It has better properties in representation of edge information, which make it suitable for designing image compression systems. It is not clear, however, how to exploit the statistical structure of the coefficients generated by this transform in effective compression algorithm. In this work, authors propose a general, nonparametric method to achieve context map, thus allowing for efficient application of EBCOT/JPEG 2000 bit modeling and encoding approach to contourlet transformed images. The article presents the derivation of the method and experiments performed on a publicly available image set.

PL

Kodowanie transformacyjne obrazów składa się z szeregu etapów, z których najważniejsze to wykorzystanie transformaty do zamiany składowych barwy na współczynniki oraz odpowiednie porządkowanie i kodowanie tych współczynników. W chwili obecnej największa˛ popularność zdobywają˛ metody oparte o transformatę˛ flakowa˛, wykorzystujące etap modelowania bitów w połączeniu z koderem arytmetycznym. Ma to swój wyraz w standardzie JPEG 2000. Transformacja konturkowa jest wskazywana jako potencjalny następca transformaty falkowej, ze względu na lepsze właściwości reprezentacji informacji obrazowej. Wykorzystany m.in. w standardzie JPEG 2000 algorytm EBCOT jest efektywna˛ metoda˛ kompresji współczynników transformaty, o szeregu przydatnych właściwości. Jednak o ile zastosowany w nim schemat skanowania i koder arytmetyczny maja˛ uniwersalny charakter, to metody klasyfikacji bitów do poszczególnych instancji bloku modelującego zostały dobrane ręcznie, na podstawie eksperymentów z obrazowaniem obrazów po przekształceniu transformata flakowa. Utrudnia to szersze zastosowanie algorytmu, w tym dla innych transformat i ´źródeł obrazów. W pracy zaproponowano nieparametryczna˛, obiektywna˛ metodę˛ doboru kontekstów dla klasyfikacji bitów, oparta˛ na minimalizacji wzrostu estymowanej entropii. Umożliwia ona określenie mapy kontekstów dla zadanej ich liczby. Eksperymenty pokazują˛, że jej właściwości są˛ lepsze niż tradycyjnie stosowanych w EBCOT/JPEG 2000 schematów mapowania. W pracy przedstawiono omówienie najważniejszej literatury, wyprowadzenie metody oraz opis stanowiska i przebieg eksperymentów przeprowadzonych z wykorzystaniem publicznie dostępnej bazy obrazów.

Słowa kluczowe

EN

contourlet transform; coefficient bit modeling; context estimation

• Wydawca: Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Theoretical and Applied Informatics
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 19, No. 2
• Strony: 135--146
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Głomb P.

autor

Puchała Z.

autor

Sochan A.

• Institute of Theoretical and Applied Informatics of PAS Bałycka 5, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] ISO/IEC 15444-1. Information technology – JPEG 2000 image coding system: Core coding system, 2000.
• [2] Belbachir A.N., Goebel P.M.: The contourlet transform for image compression. In Proc. of Physics in Signal and Image Processing, 2005.
• [3] Chen K., Liu L.: The ‘best K’ for entropy-based categorical clustering. In Proc. of Scientific and Statistical Database Management (SSDBM), 2005.
• [4] Do M.N., Vetterli M.: The contourlet transform: an efficient directional miltiresolution image representation. IEEE Transactions Image on Processing, 14(12), pp. 2019-2106, 2005.
• [5] Esakkirajan S., Veerakumar T., Murugan V.S., Sudhakar R.: Image compression using contourlet transform and multistage vector quantization. ICGST International Journal on Graphics, Vision and Image Processing (GVIP), 6(1), pp. 19-28, 2006.
• [6] Eslami R., Radha H.: Wavelet-based contourlet coding using an SPIHT-like algorithm. In Proc. of Conference on Information Sciences and Systems, pp. 784-788, 2004.
• [7] Po D.D.-Y., Do M.N.: Directional multiscale modeling of images using the contourlet transform. IEEE Transactions on Image Processing, 15(6), pp. 1610-1620, 2006.
• [8] Said A., Pearlman W.A.: A new fast and efficient image codec based on set partitioning in hierarchical trees. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 6, pp. 243-250, 1996.
• [9] Schaefer G., Stich M.: UCID – an uncompressed colour image database. In Proc. SPIE, Storage and Retrieval Methods and Applications for Multimedia, pp. 427-480, 2004.
• [10] Shapiro J.M.: Embedded image coding using zerotress of wavelets coefficients. IEEE Transactions on Signal Processing, 41, pp. 3445-3462, 1993.
• [11] Taubman D.: High performance scalable image compression with EBCOT. IEEE Transactions on Image Processing, 9(7), pp. 1158-1170, 2000.