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Codificação de Imagens com Padrões Visuais de

Blocos Variáveis (Variable Block Visual Pattern Image Coding)

Ping Su and A.G. ConstantinidesDepartment of Electrical Engineering

Imperial College of Science Technology and Medicine

Aluno: Pedro M. Achanccaray Diaz

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Sumário1. Objetivos.2. Padrões Visuais.3. Gradiente de Bloco Ponderado.4. Codificação de Imagens.5. Descodificação de Imagens.6. Resultados

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1. ObjetivosCodificar imagens com padrões visuais.Obter uma taxa de compressão elevada e uma boa qualidade de

imagem, mantendo o conceito de codificação de imagens com padrões visuais (VPIC)

Olho humano pode ser capaz de reconstruir um grande número de imagens a partir de apenas um pequeno número de padrões de imagem.

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2. Padrões VisuaisExistem dois tipos:

Padrões Uniformes: Regiões Lisas.Padrões de Borda: Regiões Detalhadas.

Exemplo:Padrão de Borda (4x4)

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2. Padrões VisuaisDesenho:

Restrição Principal: “Para quaisquer quatro pixels conectados em uma linha reta, só há mudança de intensidades apenas um ou menos vezes”.

Tem que cumprir a restrição espacial em direções horizontais, verticais e diagonais.

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Chen e Bovic (Baseados em modelos de geometria

de visualização e visão biológica).

Segundo a restrição principal

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3. Gradiente do Bloco ponderadoDado o seguinte bloco da imagem:

O gradiente do bloco ponderado é definido como:

3,32,31,3,3

3,22,21,2,2

3,12,11,1,1

3,2,1,,

jijijiji

jijijiji

jijijiji

jijijiji

IIIIIIIIIIIIIIII

22, yxji GGB

9

3. Gradiente do Bloco ponderadoOnde:

k1 e k2 são constantes.

3

01,1

3

0,2

3

03,2

3

02,1

21 441

njni

njni

njni

njnix IkIkIkIk

kkG

3

0,11

3

0,2

3

0,32

3

0,21

21 441

nnji

nnji

nnji

nnjiy IkIkIkIk

kkG

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3. Gradiente do Bloco ponderadoMagnitude da gradiente: Contraste

Útil para distinguir blocos uniformes e blocos de bordas.Se:

22, yxji GGB

limiarlimiar

,

,

ji

ji

BB Bloco de borda

Bloco uniforme

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Blocos de 4x4

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3. Gradiente do Bloco ponderadoOrientação da gradiente: Orientação das alterações de

intensidades.

x

yji G

GB arctan,

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0º

90º

45º

-45º

15.5º -15.5º

74.5º -74.5º

66º-66º

24º-24º

4. Codificação de Imagens

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Imagem OriginalImagem em Tons de cinza

Imagem dividida em blocos

limiar, jiB

limiar, jiB

Blocos 8x8

Bloco de Borda

Bloco Uniforme

I=Intensidade Média

jiB ,Bloco de Borda

Bloco Uniforme

limiar, jiB

limiar, jiB

Possíveis Padrões

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4. Codificação de ImagensEscolher o bloco com a polaridade mas parecida.

Os blocos são escolhidos com média 0 y magnitude 1.

jiB ,

Possíveis Padrões

1

0*16*22

yx GGInIn

Onde: : representam valores de intensidade diferentes de uma imagem. : Número de pixels positivas e negativas.

II ,

nn ,

5. Descodificação de ImagensAgora, para a descodificação da imagem, utilizamos a

seguinte equação:

Onde:: bloco descodificado da imagem.: média das intensidades do bloco.: gradiente do bloco.: padrão visual.

jue pGIb *

eb

uIG

jp

6. Resultados Imagem de Teste: Lena 512 x 512 6 bits para codificação da média de cada bloco

uniforme. 4 bits para codificação da média de cada sub-bloco

de borda. 1 bit é requerido para polaridade dos padrões

visuais. 1 bit para indicar se o bloco é uniforme o de borda. 2 bits para codificação da magnitude da gradiente. Taxa de compressão: 28.54:1 Taxa de bits: 0.28 bits per pixel (bpp) SNR pico: 30.99 dB

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Variable Block Visual Pattern Image Coding

Ping Su and A.G. ConstantinidesDepartment of Electrical Engineering

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Aluno: Pedro M. Achanccaray Diaz