Estratégias para melhoria de um CODEC de imagem baseado na transformada discreta manobrável do cosseno - ARRUDA FILHO, Geraldo José Travassos de (2019)
Esta dissertação de mestrado aborda estratégias baseadas na transformada discreta manobrável do cosseno (SDCT) para compressão com perdas de imagens estáticas. A referida transformada corresponde a uma generalização da DCT bidimensional obtida após a rotação, aos pares, de vetores de base desta última. A formação dos referidos pares é orientada pelo fato de a DCT bidimensional corresponder a uma das possíveis GFTs (transformadas de Fourier sobre grafos) associadas a grafos em grade, que por sua vez são comumente empregados para modelar a correlação entre um pixel e seus vizinhos nas imagens digitais. Nos capítulos iniciais, faz-se uma revisão bibliográfica sobre a SDCT, incluindo uma breve explicação sobre o processamento de sinais sobre grafos e a transformada de Fourier sobre grafos. Também são revisados os principais algoritmos propostos na literatura para a codificação de imagens utilizando esta transformada: SDCT-BT (árvore binária), SDCT-AM (minimização alternada), SDCT-1 (um único ângulo por bloco) e S3DCT (esparsificadora de subespaços). A principal contribuição do presente trabalho foi a proposição de melhorias no sentido de obter um codificador de imagem competitivo utilizando a SDCT. Além disso, o desempenho de um CODEC (codificador e decodificador) de imagens completamente funcional baseado na SDCT é comparado pela primeira vez com uma alternativa já consolidada e amplamente utilizada em que a DCT é empregada neste mesmo sentido: a compressão de imagens padrão JPEG. Após a análise dos tradeoffs obtidos em termos de distorção, taxa e complexidade operacional, conclui-se que, no presente estado de desenvolvimento, apenas o algoritmo da SDCT-1 entrega resultados que possam justificar a sua utilização em substituição ao que é proposto pelo padrão JPEG. Nossos resultados sugerem que a transformada discreta manobrável do cosseno poderá ser eficientemente utilizada em trabalhos futuros para melhorar o desempenho de CODECs de imagens multidimensionais e light fields do tipo lenslet.