Kompresja falkowa tła obrazów z obszaru zainteresowania

• Autorzy: Rakowski, W.

Warianty tytułu

EN

A wavelet compression method of the background for images with ROI

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obrazy, w których można wyróżnić fragmenty wymagające kodowania bez zmiany nawet jednego piksela (obszary zainteresowania) podczas gdy w pozostałych częściach obrazu dopuszcza się kodowanie ze stratą jakości, mogą być kompresowane za pomocą dwóch metod: metody niewnoszącej strat i metody wnoszącej straty. Pierwsza metoda służy do zakodowania obszarów zainteresowania, druga do zakodowania pozostałych części obrazu (tła). Efektywną metodą kodowania tła jest metoda falkowa z nieodwracalną transformacją falkową. Nieodwracalna transformacja falkowa pozwala uzyskać lepszą kompresję obrazu ze stratą jakości niż odwracalna transformacja falkowa. Dodatkowe podwyższenie jakości kompresji tła można uzyskac poprzez modyfikację piramidy falkowej obrazu, polegającej na wyzerowaniu tych współczynników piramidy falkowej, które nie biorą udziału w rekonstrukcji tła. W wyniku takiej modyfikacji piramidy falkowej powstają dodatkowe drzewa zer, które w metodach kodowania osadzającego, są kodowane za pomocą pojedyńczych bitów. Modyfikacja piramidy falkowej może polepszyć jakość kompresji tła w sensie kryterium zniekształceń PSNR nawet o parę decybeli, w zależności od wielkości obszarów zainteresowania. W pracy przedstawiono algorytm wyznaczania poziomu modyfikowanych współczynników falkowych oraz wyniki eksperymentów na paru obszarach, które ilustrują efektywność zaproponowanej metody hybrydowej kompresji obrazów z obszarami zainteresowania kodowanymi bez strat.

EN

There are images in which some regions, called regions of interset (ROI), must be coded losslessly while other parts, called background, can be coded with data loss. These images can be compressed using two different methods: lossless method for ROI and lossy one for background. The wavelet method based on non-reversible wavelet transformation is one the most effective for background compression. Non-reversible wavelet transformations give more effective compressions than reversible transformations. A significant improvement of the backgroung quality can be achieved by modification of the wavelet image pyramid. The modification can be carried out by zeroing these wavelet coefficients which are not involved in background reconstruction. As results of such modification, additional zerotrees are created which can be coded by embedded methods with only one or couple of bits and, in consequence, the image quality in terms of PSNR can increase even by few decibels, depending on the size of ROI. In the paper a way of determining the position of modified wavelet coefficients and experimental results for in couple of image with ROI are presented. The results show significant efficiency of the proposed hybrid method of compression of images with ROI.

Słowa kluczowe

PL

transformacja falkowa; kompresja falkowa obrazów; obszary zainteresowania; kodowanie osadzające

EN

wavelet transform; image wavelet compression; regions of interest; embedded coding

• Czasopismo: Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 50, z. 1
• Strony: 49-63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Rakowski, W.

• Politechnika Białostocka, Wydział Informatyki, ul. Wiejska 45 A, 15-351 Białystok,

Bibliografia

• 1. ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 1. ISO/IEC 14495-1: Information technology - Lossless and nearlossless compression of continuous-tone still images: Baseline. December 1999.
• 2. ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 1. ISO/IEC 14495-2: Information technology - Lossless and nearlossless compression of continuous-tone still images - Part 2: Extention, December 1999.
• 3. ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 1. ISO/IEC 15444-1: Information technology - JPEG 2000 image coding system: Core coding system [WG 1 N 1890]. September 2000.
• 4. J. Askelöf, M. L. Carlander, C. Christopoulos: Region of interest coding in JPEG 2000. Signal Processing: Image Communication, 17, 2002, pp. 105-111.
• 5. Ch. Christopoulos, J. Askelof, M. Larsson: Efficient methods for encoding regions of interest in the upcoming JPEG2000 still image coding standard. IEEE Signal Processing Letters, 7(9), September 2000, pp. 247-249.
• 6. Ch. Christopoulos, A. Skodras, T. Ebrahimi: The JPEG2000 still image coding system: an overview. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 46(4), November 2000, pp. 1103-1127.
• 7. S. Mallat: A Wavelet Tour of Signal Processing. Academic Press, San Diego, 1998.
• 8. M. W. Marcellin, M. J. Gormish, A. Bilgin, M. P. Boliek: An overview of JPEG-2000. Proc. of IEEE Data Compression Conference, 2000, pp. 523-541.
• 9. W. Rakowski: Metoda falkowa. W. Skarbek, red. Multimedia - algorytmy i standardy kompresji, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 1998, ss. 207-256.
• 10. W. Rakowski: Kodowanie transformat falkowych dla obrazów. VI Sympozjum Nowości w Technice Audio-Technika Audio i Multimedia, Warszawa, 22-23 października 1999, pp. 101-111.
• 11. W. Rakowski: Kompresja falkowa obrazów z obszarami zainteresowania kodowanymi bez strat. Konferencja Naukowo-Techniczna: Systemy i Technologie Telekomunikacji Multimedialnej (STM), Łódź, 2000, ss. 125-131.
• 12. W. Rakowski: Metody falkowe kompresji obrazów z obszarami zainteresowania. Rozprawy Naukowe Nr 99, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej , Białystok, 2002.
• 13. W. Rakowski, W. Skarbek: Compression of images with regions of interest by adaptive quantisation in wavelet domain. 11 Portuguese Conference on Pattern Recognition (RECPAD 2000), Porto, Portugal, 11-12 May 2000, pp. 367-371.
• 14. A. Said, W. A. Pearlman: A new fast and efficient image codec based on set partitioning in hierarchical trees. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 6, June 1996, pp. 243-250.
• 15. J. M. Shapiro: Embedded image coding using zerotrees of wavelet coefficients. IEEE Transactions on Signal Processing, 41(12), December 1993, pp. 3445-3462