[en] CONTRIBUTIONS TO THE SA-DCT AND BLOCK-BASED DCT APPROACHES FOR OBJECT-ORIENTED IMAGE CODING

• Main Author: FLAVIA MAGALHAES FREITAS FERREIRA
• Other Authors: ABRAHAM ALCAIM
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2004
• Subjects: [pt] INDICADORES MORFOLOGICOS; [en] MORPHOLOGICAL FEATURES; [pt] CODIFICACAO BASEADA EM OBJETO; [en] OBJECT-BASED CODING
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=5666@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=5666@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.5666

[pt] Esta tese examina e apresenta contribuições para a codificação de textura intra-quadro na codificação de imagens baseada em objeto. Duas abordagens de codificação são focadas: a DCT baseada em blocos e a DCT adaptativa à forma (SA-DCT). São propostos indicadores morfológicos para extrair características de forma e textura intrínsecas ao objeto a ser codificado, classificando os blocos de imagem 8 X 8 segundo o número de pixels do objeto neles contidos. Esses indicadores são utilizados para a análise de algoritmos de codificação conhecidos na literatura e também para a proposição de esquemas híbridos que solucionem problemas identificados. Os esquemas híbridos propostos baseiam-se no tratamento diferenciado para grupos de blocos distintos, usando como base a informação sobre a textura média nesses grupos. Por fim, é proposta uma estrutura de codificação adaptativa em função da taxa de bits, da textura e da forma do objeto a ser codificado. Essa estratégia incorpora os esquemas híbridos propostos nesta tese para a escolha da direção preferencial de processamento do algoritmo de extrapolação EI - Extension Interpolation - e da SA-DCT. Ela seleciona automaticamente a abordagem de codificação mais adequada a um grupo específico de blocos a cada faixa de taxas de bits, valendo- se dos indicadores morfológicos. O codificador adaptativo proposto mostrou-se equivalente ou superior em desempenho aos melhores esquemas conhecidos na literatura, tanto para taxas baixas, quanto para taxas altas. Os resultados podem ser verificados a partir das curvas de desempenho e também a partir da observação da qualidade subjetiva das imagens recuperadas. === [en] This thesis examines and presents contributions to the intra-frame texture coding of Object-Based Image Coding. Two coding approaches are focused: the block-based DCT and the shape-adaptive DCT (SA-DCT). Morphological features are proposed in order to extract intrinsic characteristics of shape and texture from the object to be encoded. These features classify the 8 X 8 image blocks according to their number of object pixels. These morphological features are used both in the analysis of coding algorithms reported in the literature and in the design of hybrid schemes that overcome some problems identified during the analysis procedure. The proposed hybrid schemes employ different strategies to deal with different groups of blocks. The information about the mean texture value at these groups is used as the basis of the algorithms. Finally, an adaptive coding structure, which is a function of the bit rate, texture and shape of the object, is proposed. This strategy incorporates the hybrid schemes introduced in this thesis, in order to choose the preferential processing direction for the EI - Extension Interpolation - padding technique and for the SA-DCT. It automatically selects the more adequate approach for a specific group of blocks at a given bit rate, depending on the morphological features. Performance of this adaptive coding scheme is either comparable or better than the best object-based transform coding schemes reported in the literature. This is valid both at low and high bit rates. Results are presented in terms of PSNR performance curves and subjective quality of the decoded images.