Image compression method based on multi-scale decomposition with increased weights in spline layer nodes
DOI:
https://doi.org/10.18372/2073-4751.84.20896Keywords:
spline, multiscale decomposition, graphic data compressionAbstract
The article is devoted to the development and improvement of image compression methods. Information compression is critically important in the modern digital world, as the volume of data is constantly growing, and effective management of this data is becoming more and more relevant. To solve this problem, algorithms have been created that allow performing a compression operation with the loss of a certain amount of information (Lossy) or without loss (Lossless). This article focuses on the development of a lossy compression method, where less noticeable data is removed, which gives a high compression ratio, but leads to a decrease in quality (for example, JPEG, fractal, some MPEG methods). The main task of scientists is to find such an algorithmic solution that will allow, at a higher compression ratio, to leave the highest possible image quality. The main mathematical apparatus that provides lossy compression is the discrete cosine transform (DCT) or wavelet methods for converting pixels into the time domain. The authors proposed to use a different approach, namely, in the process of multiscale decomposition, to use spline functions as the basis function instead of wavelets. Accordingly, a spline multiscale decomposition with increased weights in the spline gluing nodes was developed. The advantages of such an algorithm in comparison with the direct procedure of spline multiscale decomposition and with known image compression standards were also evaluated.
References
Daubechies, Ingrid. (1992), Ten Lectures on Wavelets, SIAM, ISBN 978-0-89871-274-2
Mallat, S.G. (1999). A Wavelet Tour of Signal Processing. Academic Press. ISBN 0-12-466606-X.
Burt, Peter J., Adelson, Edward H. The Laplacian Pyramid as a Compact Image Code, IEEE Transactions on Communication, Vol. Com-3l, No. 4, April 1983, pp. 532-540.
Meyer, Yves (1992), Wavelets and Operators, Cambridge, UK: Cambridge University Press, ISBN 0-521-42000-8
Chui, Charles K. (1992), An Introduction to Wavelets, San Diego, CA: Academic Press, ISBN 0-12-174584-8
Shutko V., Tereshchenko L., Sitko А., Kravchenko V., Volkogon V., Zh.Vasylieva-Shalamova, Kolhanova O. Method for improving the efficiency of online communication systems based on adaptive multiscale transformation, 2020 10th International Conference on Advanced computer information technologies ACIT’2020 (Germany, Deggendorf, September 16-18, 2020) – Conference Proceedings – PP. 824-829.
O. Kolhanova, V. Shutko, V. Volkohon, L.Tereshchenko V. Kravchenko, M. Shutko, N. Mykhalchyshyn Mathematical spline processing method for filtering and compressing data 2nd International Workshop on Cyber Hygiene & Conflict Management in Global Information Networks (Ukraine, Kyiv, November 29-30). CEUR Workshop Proceedings, 2022, 2654, PP. 204-214.
V.V. Lukin, S.S. Krivenko, M.K. Chobanu, O.O.Kolganova “Acceleration and Efficiency Analysis of DCT-based Filtering” Telecommunications and Radio Engineering, 2013, Volume 72, No 7. – pp. 613-626.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).