Estructura

• Motius
• Pèrdua als JPEG
• Tècniques de recuperació
• Implementació

Motius

• Popularitat del JPEG
  • Pràcticament amb implementacions des de 1992
  • Internet
  • Càmeres digitals
• Moltes tècniques proposades
• Falta de descodificadors alternatius
• Falta de programari lliure relacionat

Codificació JPEG

• Canvi de plans de color
• Delmat dels plans de color
• Transformada DCT a cada pla
• Quantització dels coeficients de la DCT
• Compressió sense pèrdues d'aquests coeficients quantitzats

Canvi dels plans de color

RGB a YCbCr

Delmat dels plans de color

1x1:2x2:2x2

Transformada DCT per pla [1]

• Divisió en blocs de 8x8 independents
• Enmirallat als blocs incomplets
• Transformació DCT per bloc

Transformada DCT per pla [2]

Exemple de bloc transformat

Quantització dels coeficients

• Divisió i arrodoniment

Exemple de bloc quantitzat

Descodificació JPEG

• Descodificació dels coeficients quantitzats (sense pèrdues)
• Estimació dels coeficients no quantitzats
• Transformada IDCT a cada pla
• Interpolació dels plans de color
• Canvi de plans de color (YCbCr → RGB)

Descodificació convencional [1]

• Punt mig de l'interval de quantització
• Independència entre blocs
• Independència entre plans
• Independència del tipus d'imatges
• Simplicitat
• Velocitat

Descodificació convencional [2]

• Efecte de blocs
• Efecte d'escala
• Efecte d'anells
• Vessament de color

Noves tècniques

• Suavitzat entre blocs
  • Màxim a posteriori
  • Projecció sobre conjunts convexos
  • Segmentació
  • Reaplicació de DCT/Quantització
• Accentuació de cantonades
• Projecció sobre l'espai de quantització
• Influència de l'intensitat de llum als plans de color

Programari

• Aplicació i combinació de tècniques
• Fàcil variació de les tècniques
• Comparació a ull nu de les tècniques
• Quantificació de la qualitat
• Fidelitat al JPEG original
• Temps de càlcul irrellevant

Cadena de descodificació

Desquantització i IDCT

• Convencional: punt mig de l'interval
• Variable aleatòria exponencial

Recuperació de plans

• Nosratinia
• HP
• Froment
• O'Rourke
• Robertson
• Trianta
• HContrast
• Projecció a l'espai de quantització
• LoadPlane / SavePlane

Escaladors / Plans de color

• IntScaler
• FancyScaler
• LumScaler
• YCC2RGB

Demostració

Conclusions

• És possible obtenir millors descodificacions dels JPEG
• Tècniques a l'abast del públic no acadèmic
• Hem introduït noves tècniques, i n'hem permès la combinació
• Hem recopilat l'estat de l'art de la descodificació
• Permetem la continuitat amb llicències de codi lliure tant al programari com a la memòria

Treball futur

• Fer l'aplicació més còmoda
• Escriure'n un manual d'ús
• Continuar atents a les noves tècniques desenvolupades
• Integrar les implementacions dels algorismes a altres programes

Reconeixement

Han contribuït a la realització del projecte:

• Jacques Froment, Université de Bretagne Sud - LMAM
• Nikhil Hegde, University of Texas, Multimedia Communications Laboratory

Han contribuït especialment a provar el programari i a jutjar imatges:

• Olga Txernixova
• Ferriol Macip
• Maixa Teròkhina

Revisió de la realització del projecte:

• Josep Maria Aroca, UPC, Director