Применение корректирующего фильтра для повышения качества изображений, сжатых методом JPEG

Тимбай Е.И.

Аннотация:
В работе предложено использовать корректирующий фильтр для устранения «блочности» на изображениях, сжатых методом JPEG, и повышения качества их восстановления по показателю PSNR. Представлено краткое описание процесса построения фильтра. Приведена оценка степени улучшения качества восстановления изображений по показателю PSNR, а также результаты анализа эффективности устранения «блочности» на восстановленных изображениях.

Abstract:
This article submits to use the correction filter for the removal of "blocking" artifacts on the images that compressed by JPEG and for the enhancement of their quality according to PSNR criterion. The brief description of the filter construction process which based on the restoration error approximation is presented. The value of the enhancement image restoration quality is estimated. The results of performance analysis of the removal "blocking" artifacts on the restored images are shown.

Ключевые слова :
компрессия с потерями, корректирующий фильтр, JPEG, «блочность», коэффициент сжатия, пиковое отношение сигнала к шуму (PSNR).

Key words:
lossy compression, correction filter, JPEG, "blocking" artifact, compression ratio, peak signal to noise ratio (PSNR).

Литература:

  1. Farrelle, P. Recursive blocking-coding-A new approach to transform coding / P. Farrelle, A. Jain // IEEE Trans Commun. - 1986. - V. 34. - P. 161-179. - ISSN 0090-6778.
  2. Lynch, W.E. Edge compensated transform coding / W.E. Lynch, A.R. Reibman, B. Liu // Proc IEEE ICIP Image Process. - 1994. - V. 1. - P. 105-109.
  3. Malvar, H.S. The LOT: Transform coding without blocking effects / H.S. Malvar, D.H. Staelin  // IEEE Trans Acoust Speech Signal Process. - 1989. - V. 37. - P. 553-559. - ISSN 0096-3518.
  4. Pearson, D. Transform coding of images using interleaved blocks / D. Pearson, M. Whybray  // Proc IEEE Radar Signal Process. - 1984. - V. 131. - P. 466-472.
  5. Xiong, Z. A Deblocking Algorithm for JPEG Compressed Images Using Overcomplete Wavelet Representation / Z. Xiong, M.T. Orchard, Y.Q. Zhang // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. - 1997. - V. 7. - P. 433-437. - ISSN 1051-8215.
  6. Gopinath, R.A. Wavelet-Based Post-processing of Low Bitrate Transform Coded Images / R.A. Gopinath, M. Lang, H. Guo, J.E. Odegam // In Proc. of Intl. Conf. in Image Processing, Austin, TX, USA, November 13-16. - 1994.
  7. Yang, Y. Projection-Based Spatially-Adaptive Reconstruction of Block-Transform Compressed Image / Y. Yang, N. Galatsanos, A. Katsaggelos // IEEE Trans. on Image Processing. - 1995. - V. 4, N 7. - P. 896-908. - ISSN 1057-7149.
  8. Ватолин, Д. Всё о сжатии данных, изображений, видео. VirtualDub MSU Smart Deblocking Filter [Элек­тронный ресурс] / Д. Ватолин, А. Обухов, С. Гришин // - Электрон. дан.  - М., 2011.  - Режим доступа: http://www.compression.ru/video/deblocking/smartdeblocking.html - Загл. с экрана.
  9. Сергеев, В.В. Адаптивные методы повышения качества изображения после компрессии / В.В. Сергеев, Е.И. Тимбай, А.В. Чернов // Сборник трудов всероссийского семинара по моделированию, дифракционной оптике и обработке изображений, Самара, 3-7 июля 2006. - С. 38-41.
  10. Sergeev, V.V. The investigation of image local feature sets in a problem of image enhancement after compression / V.V. Sergeev, E.I. Timbay // In Proc. of 9-th Intl. Conf. on Pattern Recognition and Image Analysis: New Information Technologies, Russian Federation, Nizhni Novgorod, September 15-19 2008. - V. 2. - P. 155-158.
  11. Сэломон, Д. Сжатие данных, изображений, звука / Д. Сэломон. - М.: Техносфера, 2004. - 368 с.
  12. The Waterloo Fractal Coding and Analysis Group [Элект­ронный ресурс] : Image Repository - Электрон. дан.  - The University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada, 2009  - http://links.uwaterloo.ca/Repository.html - Загл. с экрана.
  13. University of Southern California. Signal and Image Processing Institute [Электронный ресурс] : The USC-SIPI Image Database - Электрон. дан.  - University of Southern California, Los Angeles, USA, 2011.  - Режим доступа: http://sipi.usc.edu/database/ - Загл. с экрана.
  14. IrfanWiew [Электронный ресурс] - Электрон. дан.  - Austria, 2011.  - http://www.irfanview.com/ - Загл. с экрана.
  15. VicMan Software. Improve the quality of your images [Электронный ресурс] : Jpeg Enhancer  - Overview - Электрон. дан.  - M., 2011.  - Режим доступа: http://www.vicman.net/jpegenhancer/index.htm / - Загл. с экрана.

References:

  1. Farrelle, P. Recursive blocking-coding-A new approach to transform coding / P. Farrelle, A. Jain // IEEE Trans Commun. - 1986. - V. 34. - P. 161-179. - ISSN: 0090-6778.
  2. Lynch, W.E. Edge compensated transform coding / W.E. Lynch, A.R. Reibman, B. Liu // Proc IEEE ICIP Image Process. - 1994. - V. 1. - P. 105-109.
  3. Malvar, H.S. The LOT: Transform coding without blocking effects / H.S. Malvar, D.H. Staelin  // IEEE Trans Acoust Speech Signal Process. - 1989. - V. 37. - P. 553-559. - ISSN 0096-3518.
  4. Pearson, D. Transform coding of images using interleaved blocks / D. Pearson, M. Whybray  // Proc IEEE Radar Signal Process. - 1984. - V. 131. - P. 466-472.
  5. Xiong, Z. A Deblocking Algorithm for JPEG Compressed Images Using Overcomplete Wavelet Representation / Z. Xiong, M.T. Orchard, Y.Q. Zhang // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. - 1997. - V. 7. - P. 433-437. - ISSN 1051-8215.
  6. Gopinath, R.A. Wavelet-Based Post-processing of Low Bitrate Transform Coded Images / R.A. Gopinath, M. Lang, H. Guo, J.E. Odegam // In Proc. of Intl. Conf. in Image Processing, Austin, TX, USA, November 13-16. - 1994.
  7. Yang, Y. Projection-Based Spatially-Adaptive Reconstraction of Block-Transform Compressed Image / Y. Yang, N. Galatsanos, A. Katsaggelos // IEEE Trans. on Image Processing. - 1995. - V. 4, N. 7. - P. 896-908. - ISSN 1057-7149.
  8. Vatolin, D. VirtualDub MSU Smart Deblocking Filter / D. Vatolin, A. Obuhov, S. Grishin, // URL: http://www.compression.ru/video/deblocking/smartdeblocking.html - (in Russian)
  9. Sergeev, V.V. Adaptive methods of enhancement image quality after / V.V. Sergeev, E.I. Timbay, A.V. Chernov // collected works of All-Russian seminar by modeling, diffraction optics and image processing, Samara, July 3-7, 2006, pp. 38-41. - (in Russian).
  10. Sergeev, V.V. The investigation of image local feature sets in a problem of image enhancement after compression / V.V. Sergeev, E.I. Timbay // In Proc. of 9-th Intl. Conf. on Pattern Recognition and Image Analysis: New Information Technologies, Russian Federation, Nizhni Novgorod, September 15-19 2008. - V.2. - P. 155-158.
  11. Salomon, D. Compression of data, images, sound. / D. Salomon. - М.: Technosphera, 2004. ?368 p.
  12. The  Waterloo  Fractal  Coding  and  Analysis  Group:  Image Repository   -  The  University  of  Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada, 2009. - URL: http://links.uwaterloo.ca/Repository.html.
  13. University of Southern California. Signal and Image Processing Institute : The USC-SIPI Image Database - University of Southern California, Los Angeles, USA, 2011.  - URL: http://sipi.usc.edu/database
  14. IrfanWiew - URL: http://www.irfanview.com - (in Russian)
  15. VicMan Software. Improve the quality  of  your images: Jpeg Enhancer. Overview - URL: http://www.vicman.net/jpegenhancer/index.htm
© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 332-56-22, факс: +7 (846) 332-56-20