ارائه روشي براي پيش‌پردازش تصوير جهت بهبود عملكرد JPEG

Providing a method for image preprocessing to improve the performance of JPEG

تاكنون كارهاي زيادي در مورد فشردهسازي تصوير انجام گرفته و روشهاي متفاوتي ارائه شدهاند. هر يك از اين روشها بر روي تصاوير مختلف، ميزان فشردهسازي متفاوتي را ارائه ميدهند. با شناسايي پارامترهاي تاثيرگذار در يك الگوريتم فشردهسازي و تقويت آنها در مرحله پيشپردازش، ميزان فشردهسازي آن الگوريتم را ميتوان بهبود بخشيد. JPEG يكي از روشهاي فشردهسازي موفق ميباشد كه كارهاي زيادي نيز براي بهبود عملكرد آن انجام شده است. ميزان وضوح تصوير، يكي از عوامل مهم در ميزان فشردهسازي JPEG محسوب ميشود. هر چه وضوح تصوير كمتر باشد، جزئيات كمتري در آن قابل نمايش است و JPEG قادر خواهد بود با ميزان بيشتري اينگونه تصاوير را فشرده نمايد. در اين مقاله پيشپردازش شبه بياتلافي مبتني بر عملگر توان ارائه شده است كه با كم كردن دامنه تغييرات سطوح خاكستري تصوير، وضوح تصوير را كاهش ميدهد. بر اساس نتايج اين تحقيق، JPEG قادر خواهد بود با ميزان فشردهسازي بيشتري تصاوير پيشپردازش شده حاصل را فشرده نمايد. در مرحله بازيابي تصوير، با اعمال عملگر توان با معكوس مقدار نما، وضوح اوليه تصوير احصاء ميشود. نتايج نشان ميدهد كه روش پيشپردازش ارائه شده ميزان فشردهسازي JPEG را بر روي تصاوير طبيعي به ميزان قابل ملاحظهاي افزايش ميدهد.

A lot of researchs have been performed in image compression and different methods have been proposed. Each of the existing methods presents different compression rates on various images. By identifing the effective parameters in a compression algorithm and strengthen them in the preprocessing stage, the compression rate of the algorithm can be improved. JPEG is one of the successful compression algorithm that various works have been done to improve its performance. Image contrast is one important factor affecting on JPEG compression rate. The lower the image contrast, the less detail is visible and JPEG will be able to compress such images with a higher rate. In this paper, a semilossless preprocessing method based on power operator is proposed that decreases the image contrast by reducing the range of graylevels in the image. Therefore, JPEG can compress the preprocess images with a higher compression ratio. To restore the image, after decoding the compressed image, by applying the inverse exponent value to the power operator on this image, an image similar to the original image will be achieved. The results show that the proposed preprocessing method substantially increases the JPEG compression ratio on natural images.