Sample-Weighted RDPCM for lossless image compression with HEVC intra-prediction
Ali Akman1, Serap Cekli21İstanbul Ticaret University, Faculty of Engineering, Department of Computer Engineering, İstanbul, Turkey2İstanbul University-Cerrahpaşa, Faculty of Engineering, Department of Electrical-Electronic Engineering, İstanbul, Turkey
The correlation between pixels isn’t completely removed, which degrade the performance of compression because the transform and quantization steps are bypassed in the lossless image compression with high efficiency video coding intra-prediction. To improve this situation, additional methods such as residual differential pulse code modulation is used in conjunction with the intra-prediction. The basic principle of residual differential pulse code modulation is based on the calculation of an enhanced residue of a pixel which is obtained with subtraction of the residue of left or top neighbor pixel from the residue of the pixel. In this study, a new residual differential pulse code modulation method, sampled-weighted residual differential pulse code modulation, considering an average of two or three neighboring pixels with weight is developed. A simple and fast algorithm is also proposed to determine the weight coefficients to be used in calculating the weighted average for the three neighboring pixels case. To obtain their compression performances the proposed sample-weighted residual differential pulse modulation methods are applied to various test images. The compression ratios and the peak signal-to-noise ratio values of the compressed images are obtained.
Keywords: High efficiency video coding, Residual differential pulse code modulation, Lossless image compressionHEVC iç tahmin ile kayıpsız görüntü sıkıştırma için ağırlıklandırılmış RDPCM yöntemi
Ali Akman1, Serap Cekli21İstanbul Ticaret Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, İstanbul2İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Mühendislik Fakültesi, Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü, İstanbul
Yüksek verimli video kodlama iç tahmin yöntemi ile kayıpsız sıkıştırmada dönüşüm ve kuantalama basamaklarının eksikliği pikseller arasındaki ilişki tam olarak silememekte ve bu sebeple sıkıştırma performansı düşmektedir. Bu durumu iyileştirmek için iç tahmin yöntemine ilave olarak kullanılabilecek farklı yöntemler geliştirilmektedir. Bunlardan birisi de kalıntı diferansiyel darbe kodlama modülasyonu yöntemidir. Temeli bir piksel için bulunan kalıntıdan komşu üst ya da sol pikselin kalıntı değerinin çıkartılmasıyla iyileştirilmiş kalıntı değerinin elde edilmesine dayanır. Bu çalışmada iki ya da üç komşu pikselin kalıntılarının ağırlıklı ortalamasını kullanan yeni bir kalıntı diferansiyel darbe kod modülasyonu yöntemi geliştirilmiştir. İki örneğin kullanıldığı yöntemde, komşu pikseller ve bu piksellerin kalıntılarının ortalaması için kullanılan ağırlık katsayıları ilgili iç tahmin modu için kullanılanlar ile aynı seçilmiştir. Üç örnekli kalıntı diferansiyel darbe kod modülasyonu yönteminde komşu piksellerin kalıntıların ağırlıklı ortalamasının hesaplanmasında kullanılacak katsayıların belirlenmesi için basit ve hızlı bir yöntem önerilmiştir. Önerilen yöntemlerin performanslarını elde etmek için değişik görüntülere yöntem uygulanmıştır. Sıkıştırma oranı ve tepe sinyal gürültü oranı değerleri elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Yüksek verimli video kodlama, Kalıntı diferansiyel darbe kodlama modülasyonu, Kayıpsız görüntü sıkıştırmaCorresponding Author: Ali Akman, Türkiye
Manuscript Language: English