ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ: ΝΕΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ

Abstract

ΣΕ ΑΥΤΗ ΤΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΜΕ ΝΕΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΓΙΑ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΑΚΙΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΚΙΝΟΥΜΕΝΩΝ ΕΙΚΟΝΩΝ. ΠΡΟΤΕΙΝΟΝΤΑΙ ΝΕΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΟΥ ΜΟΝΟΔΙΑΣΤΑΤΟΥ (1D) ΚΑΙ ΔΙΣΔΙΑΣΤΑΤΟΥ (2D) DCT. ΒΑΣΙΣΜΕΝΟΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΟΥ 2D DCT ΥΛΟΠΟΙΟΥΜΕ ΔΥΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΠΕΡΙΚΟΠΗΣ: (Α) ΕΝΑΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΜΑΣ ΔΙΝΕΙ ΤΗ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΑΠΕΥΘΕΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΩΝ NO X NODCT ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ ΑΠΟ ΤΟΥΣ ΝΧΝ ΚΑΙ (Β) ΕΝΑΝ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ ΠΕΡΙΚΟΠΗΣ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΟΠΟΙΟΝΔΗΠΟΤΕ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ DCT ΣΕ ΖΩΝΗ ΟΠΟΙΑΣΔΗΠΟΤΕ ΜΟΡΦΗΣ. ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΙΩΣΗ ΤΩΝ ΠΑΡΕΝΕΡΓΕΙΩΝ ΛΟΓΩ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ,ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΜΕ ΠΡΟΣΑΡΜΟΖΟΜΕΝΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΕΙΚΟΝΩΝ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝ ΤΟΥΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΥΣ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥΣ ΠΕΡΙΚΟΠΗΣ. ΓΙΑ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΜΕΝΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ (SEGMENTED IMAGE CODING - SIC) ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΟΥΜΕ ΕΝΑ ΝΕΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ ΤΜΗΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗΣ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΕΝΟΠΟΙΕΙ ΤΟΝ ΧΩΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΣΕ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΣΥΓΧΩΝΕΥΣΗ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ. ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΜΕ ΕΠΙΣΗΣ ΜΙΑ ΝΕΑ ΜΕΘΟΔΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ. ΕΠΙΤΥΓΧΑΝΟΥΜΕ ΕΤΣΙ ΜΕΙΩΣΗ ΚΑΤΑ 25 - 30% ΣΤΟΝ ΑΡΙΘΜΟ ΤΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΧΩΡΙΣ ΝΑ ΕΧΟΥΜΕ (ΟΡΑΤΗ) ΑΠΩΛΕΙΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ. ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΙΩΣΗ ΤΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ SIC ΜΕΘΟΔΩΝ, ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΜΕ ΕΠΙΣΗΣ ΕΝΑΝ ΥΒΡΙΔΙΚΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΔΙΑΤΗΡΕΙ ΑΝΑΛΛΟΙΩΤΕΣ ΤΙΣ ΑΚΜΕΣ. ΓΙΑ ΣΤΑΔΙΑΚΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΥΜΕ ΕΝΑΝ ΝΕΟ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟ Ο ΟΠΟΙΟΣ ΣΥΝΔΙΑΖΕΙ SIC ΚΑΙ DCT ΚΑΙ ΟΔΗΓΕΙ ΣΕ ΠΟΛΥ ΚΑΛΗ ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΣΕ ΟΛΑ ΤΑ ΣΤΑΔΙΑ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ. ΤΕΛΟΣ, ΓΙΑ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΚΙΝΟΥΜΕΝΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ ΣΕ ΠΟΛΥ ΧΑΜΗΛΟΥΣ ΡΥΘΜΟΥΣ (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)

IN THIS DISSERTATION WE PROPOSE ALGORITHMS AND TECHNIQUES AND IMAGE AND VIDEO CODING. WE PROPOSE ALGORITHMS FOR THE EFFICIENT IMPLEMENTATION OF THE ONE - DIMENSIONAL (1D) AND TWO - DIMENSIONAL (2D) DISCRETE COSINE TRANSFORM (DCT). BASED ON A PROPOSED ALGORITHM FOR THE 2D FCT, WE IMPLEMENT PRUNING ALGORITHMS. TWO PRUNING ALGORITHMS ARE PROPOSED: (A) AN ALGORITHM THAT GIVES THE ABILITY TO COMPUTE DIRECTLY ONLY THE NO X NO DCT COEFFICIENTS OUT OF THE NXN (WHERE N = 2^M, NO = 2^M0, M0<=M) AND (B) A PRUNING ALGORITHM WHICH CAN BE USED TO COMPUTE ANY DCT COEFFICIENT, IN A ZONE OF ANY SHAPE AND SIZE. ADAPTIVE DCT - BASED IMAGE CODING SCHEMES THAT USE USE THE PRUNING ALGORITHMS ARE ALSO PROPOSED FOR REDUCING THE BLOCKING ARTEFACTS IN DCT CODED IMAGES. A SEGMENTATION WHICHINTEGRATES THE SPLITTING AND THE MERGING PART OF THE SEGMENTATION PROCESS AND HAS USEFULL PROPERTIES FOR SEGMENTED IMAGE CODING (SIC) APPLICATIONS IS DESCRIBED. FOR THE REDUCTION OF THE CONTOUR INFORMATION IN SIC SCHEMES, WE PROPOSE A NEW CONTOUR SIMPLIFICATION SCHEME THAT REDUCES THE CONTOUR INFORMATION BY APPROXIMATELY 25 - 30% WITHOUT INTRODUCING VISIBLE DISTORTIONS IN THE IMAGE. THE COMPUTATIONAL COMPLEXITY OF SIC SCHEME IS ALSO STUDIED AND A NEW HYBRID SCHEMES IS PROPOSED FOR REDUCING THE COMPUTATIONAL COMPLEXITY. TECHNIQUESFOR PROGRESSIVE IMAGE TRANSMISSION WITH SIC ARE STUDIED AND A NEW SCHEMES ISPROPOSED THAT LEADS IN GOOD IMAGE RECONSTRUCTION AT ALL STAGES OF THE TRANSMISSION. FINALLY, A VIDEO CODING SCHEME BASED ON SIC IS PROPOSED FOR VERY LOW BIT RATE APPLICATIONS.