Adaptive fuzzy filtering for artifact elimination in compressed images and videos

Abstract

Blok temelli Ayrık Kosinüs Dönüşümünü (AKD) kullanan resim ve video sıkıştırma metodları, bant genişliği ve bellek kısıtlamaları yüzünden resim ve video sıkıştırma uygulamalarında başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Ama bu algoritmalar belli bir oranının altında kullanıldığında sıkıştırma bozulmaları önemli hale gelmektedir. Blok dönüşümünün en farkedilebilir bozulmaları blok ve yüksek frekans bozulmalarıdır.Bu tezde, düşük bit oranlarında AKD temelli imge ve video standartlarının sonucunda gözlenen kodlama bozulmalarını gidermek için, iki yeni uyarlamalı sıkıştırma sonrası algoritmalar önerilmiştir. Kodlama bozulmalarının şiddetine göre, filtre aralığı ve parametreleri ayarlanarak bulanık filtre uygulanmıştır.Deney sonuçlarına göre, önerilen algoritmalar diğer yöntemlere göre daha iyi detay koruma performansı sergilemekte ve daha düşük işlem yükü gerektirmektedir. Özetle, bu algoritmalar gerçek zamanlı imge ve video uygulamalarında istenmeyen bozulmaları gidermekte kullanılabilecektir.

Block-based Discrete Cosine Transform (DCT) image and video compression methods have been successfully used in image and video compression applications due to bandwidth and storage limitations. However, compression distortion becomes significant when these algorithms are used under a certain bit rate. The most noticeable degradations of block transform coding are blocking and ringing artifacts.In this thesis, two new adaptive post-filtering algorithms are proposed to remove observed coding artifacts as a result of DCT based image and video compression standards at low bit rates. With identification of coding artifact strength, fuzzy filter is applied by adjusting filtering range and its parameters.Experimental results showed that, the proposed algorithms exhibit better detail preservation and artifact removal performance with lower computational cost as compared to other post-processing techniques. Accordingly, these can be used for the real time image and video applications without undesired artifacts.