ノイジー画像の損失圧縮の特異性

本論文は、グレースケールのノイジー画像に適用される損失圧縮について、いくつかのコーダを用いて扱います。最初のステップとして、加法的ホワイトガウスノイズのケースを考察します。新しいコーダであるAVIFおよびHEIFに特に焦点を当てており、我々の知る限りでは、異なる複雑さのノイジー画像の損失圧縮が十分に考慮されていません。特定の条件下で、従来のピーク信号対雑音比やPSNR-HVS-M、MS-SSIMなどの視覚的品質メトリクスを含む異なる品質メトリクスに基づいて、すべてのコーダに対して最適な動作点が可能であることが示されています。最適な動作点における圧縮パラメータ（メトリクス）は、画像の複雑さやノイズの強度に大きく依存し、単純な構造の画像や/または強いノイズに対して最適な動作点が存在する可能性が高くなります。検討されたコーダの最適な動作点におけるメトリクス値の比較は、より優れたポータブルグラフィックス（BPG）および高度な離散コサイン変換（ADCT）コーダがわずかに優れた特徴を提供することを示しています。JPEGの結果は著しく劣ります。AVIFおよびHEIFエンコーダは類似の結果を提供し、JPEGを大幅に上回ります。視覚的品質メトリクスよりもピーク信号対雑音比の方がすべての研究対象コーダの最適な動作点が観察されることは稀です。ノイズ強度への最適圧縮パラメータの依存に関する一般的な傾向が示されています。最適な動作点での圧縮比はしばしば20を超え、最大で60に達することがあります。AVIFおよびHEIFの問題は、対応する最適な動作点の近くで損失画像圧縮を実行するために、品質因子をどのように選択するかが現在不明であることです。一方、加法的ホワイトガウスノイズの強度が増加すると、最適品質因子の削減という傾向が見られます。今後の研究の方向性についても議論されます。