Врахування структурних властивостей зображення при оцінюванні якості стиснених jpeg зображень

Автор(и)

  • Михайло Володимирович Родигін Національний університет радіоелектроніки пр. Леніна 14, м. Харків, Україна, 61116, Україна https://orcid.org/0000-0001-6826-7623
  • Олексій Валерійович Федоров Національний університет радіоелектроніки пр. Ленина 14, м. Харків, Україна, 61116, Україна https://orcid.org/0000-0002-5017-467X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.55978

Ключові слова:

JPEG зображення, якість, оцінка, компресія, ДКП коефіцієнти, ймовірнісний розподіл

Анотація

В роботі розглядаються питання кількісної оцінки впливу ефекту квантування коефіцієнтів дискретного косинусного перетворення (ДКП) на якість стиснених JPEG зображень. Для оцінки якості зображень використовується показник пікового відношення сигнал/шум, PSNR. Запропонована методика, яка дозволяє, ґрунтуючись на різних статистичних моделях ДКП коефіцієнтів, спрогнозувати величину результуючих спотворень JPEG зображення, спричинених компресією зображення із заданим рівнем якості.

Біографії авторів

Михайло Володимирович Родигін, Національний університет радіоелектроніки пр. Леніна 14, м. Харків, Україна, 61116

Студент

Кафедра телекомунікаційних систем

Олексій Валерійович Федоров, Національний університет радіоелектроніки пр. Ленина 14, м. Харків, Україна, 61116

Старший викладач

Кафедра мереж зв’язку

Посилання

  1. Laghari, K. U. R., Connelly, K. (2012). Toward total quality of experience: A QoE model in a communication ecosystem. Communications Magazine, IEEE, 50 (4), 58–65. doi: 10.1109/mcom.2012.6178834
  2. Lim, J. S. (1990). Two-Dimensional signal and image processing. New Jersey: Prentice-Hall, 694.
  3. ISO/IEC 10918-1: 1993(E). CCIT. Terminal equipment and protocols for telematic services. Recommendation. T. 81. Available at: http://www.w3.org/Graphics/JPEG/itu-t81.pdf.
  4. Pratt, W. K. (2001). Digital Image Processing. 3rd edition. New York: John Wiley & Sons, Inc., 739. doi: 10.1002/0471221325
  5. Simoncelli, E. (2005). Statistical modeling of photographic images. Handbook of image and video processing. New York: Academic Press, 431–441. doi: 10.1016/b978-012119792-6/50089-9
  6. Lam, E. Y., Goodman, J. W. (2000). A mathematical analysis of the DCT coefficient distributions for images.IEEE Transactions on Image Processing, 9 (10), 1661–1666. doi: 10.1109/83.869177
  7. Narayanan, G., Shi, Y.-Q. (2010). A statistical model for quantized AC block DCT coefficients in JPEG compression and its application to detecting potential compression history in bitmap images. International Workshop on Digital Watermarking. Lecture Notes in Computer Science. Berlin: Springer, 6526, 75–89. doi: 10.1007/978-3-642-18405-5_7
  8. Thai, T. H., Cogranne, R., Retraint, F. (2014). Statistical model of quantized DCT coefficients: Application in the steganalysis of jsteg algorithm. IEEE Transactions on Image Processing, 23 (5), 1980–1993. doi: 10.1109/tip.2014.2310126
  9. Sallee, P. (2004). Model-based steganography. Digital Watermarking. Lecture Notes in Computer Science. Berlin: Springer, 2939, 154–167. doi: 10.1007/978-3-540-24624-4_12
  10. Fridrich, J. (2009). Steganography in digital media. New York: Cambridge University Press, 438. doi: 10.1017/cbo9781139192903
  11. Carrillo, R. E., Aysal, T. C., Barner, K. E. (2010). A generalized cauchy distribution framework for problems requiring robust behavior. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2010 (11), 11:1–11:19. doi: 10.1155/2010/312989
  12. ITU-R Rec. (2000). BT 500-10 : Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures.
  13. Pappas, T., Safranek, R. J., Chen, J. (2005). Perceptual criteria for image quality evaluation. Handbook of image and video processing. New York: Academic Press, 939–959.doi: 10.1016/b978-012119792-6/50118-2
  14. Wang, Z., Bovik, A. C., Simoncelli, E. P. (2005). Structural approaches to image quality assessment. Handbook of image and video processing. New York: Academic Press, 961–974. doi: 10.1016/b978-012119792-6/50119-4
  15. Sheikh, H., Bovik, A. C. (2005). Information theoretic approaches to image quality assessment. Handbook of image and video processing. New York: Academic Press, 975–989. doi: 10.1016/b978-012119792-6/50120-0
  16. Wong, P. W. (2005). Image quantization, halftoning, and printing. Handbook of image and video processing. New York: Academic Press, 925–937. doi: 10.1016/b978-012119792-6/50117-0
  17. Turaga, D. S., Chen, Y., Caviedes, J. E. (2004). No reference PSNR estimation for compressed pictures. Signal Processing: Image Communication, 19 (2), 173–184. doi: 10.1016/j.image.2003.09.001
  18. Brandão, T., Queluz, M. P. (2007). Estimation of DCT coefficient statistics from their quantized values: application to image quality evaluation. ConfTele 2007: 6th International Conference on Telecommunications. Peniche, Portugal, 461–464.
  19. Press, W. H., Teukolsky, S. A., Vetterling, W. T., Flannery, B. P. (2007). Numerical recipes: the art of scientific computing. 3rd edition.‑ New York: Cambridge University Press, 994, 1235.
  20. Lange, K. (2013). Optimization. Springer Texts in Statistics. 2nd edition. New York: Springer, 95, 546. doi: 10.1007/978-1-4614-5838-8
  21. Abramowitz, M., Stegun, I. A. (1964). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables. 9th Dover printing, 10th GPO printing edition. New York: Dover, 1049.
  22. USC-SIPI image database. Available at: http://sipi.usc.edu/database/
  23. Independent JPEG group: libJPEG library. Available at: http://www.ijg.org/
  24. Arnold, T., Emerson, J. W. (2011). Nonparametric goodness-of-fit tests for discrete null distributions. The R Journal, 3 (2), 34–39.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-12-22

Як цитувати

Родигін, М. В., & Федоров, О. В. (2015). Врахування структурних властивостей зображення при оцінюванні якості стиснених jpeg зображень. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(4(78), 54–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.55978

Номер

Том 6 № 4(78) (2015): Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Ліцензія

Авторське право (c) 2015 Михайло Володимирович Родигін, Олексій Валерійович Федоров

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.