D a a l a : A P e r c e p t u a l l y - D r i v e n S t i l l P i c t u r e C o d e c J e a n - M a r c V a l i n , N a t h a n E . E g g e , T h o ma s J . D a e d e , T i mo t h y B . T e r r i b e r r y , C h r i s t o p h e r M o n t g o me r y I C I P 2 0 1 6 h t t p s : / / j m v a l i n . c a / s l i d e s / i c i p 2 0 1 6 _ s l i d e s . p d f mo z i l l a
I n t r o d u c t i o n ● D a a l a i s a R o y a l t y - f r e e v i d e o c o d e c ● R e p l a c e s t r a d i t i o n a l c o d i n g t o o l s w i t h n e w / u n c o mmo n o n e s ● I n t r a f r a me s u s e d a s s t i l l p i c t u r e c o d e c – E v a l u a t e d a t P C S 2 0 1 5 – S i g n i fi c a n t l y i mp r o v e d s i n c e t h e n
D a a l a T e c h n i q u e s ● L a p p e d t r a n s f o r ms – 4 x 4 t o 6 4 x 6 4 D C T s , 4 - p o i n t l a p p i n g ● M u l t i - s y mb o l a r i t h me t i c c o d i n g – A l p h a b e t s i z e u p t o 1 6 ( f e w e r s y mb o l s t o c o d e ) ● P e r c e p t u a l v e c t o r q u a n t i z a t i o n ( P V Q ) – G a i n - s h a p e q u a n t i z a t i o n w i t h s p h e r i c a l q u a n t i z e r – S i g n a l - f r e e a c t i v i t y ma s k i n g ● C h r o ma f r o m l u ma ( C f L ) p r e d i c t i o n ● D e r i n g i n g fi l t e r
P C S 2 0 1 5 ● D i d w e l l o n e s o me i ma g e s ● N o t s o w e l l o n o t h e r s 0.25 bpp
I m p r o v e m e n t s S i n c e P C S 2 0 1 5 ● N e w d e r i n g i n g fi l t e r ● F i n e r c h r o ma q u a n t i z a t i o n ● L a p p i n g r e d u c e d t o 4 p o i n t s ● 6 4 x 6 4 D C T ● R e d u c e d - o v e r h e a d e n t r o p y c o d e r
D e r i n g i n g F i l t e r D e s i g n G o a l s ● S mo o t h o u t r i n g i n g a r t i f a c t s ● P r e s e r v e e d g e s a n d t e x t u r e ● H a v e r e a s o n a b l e c o mp l e x i t y – B e e a s y t o v e c t o r i z e ( S I M D ) ● O r i g i n a l l y d e s i g n e d f o r v i d e o
D e r i n g i n g F i l t e r O v e r v i e w ● C o mp u t e d o n c o d e d 8 x 8 b l o c k s ● C o n d i t i o n a l r e p l a c e me n t fi l t e r ● D i r e c t i o n a l 3 5 - t a p s e p a r a b l e fi l t e r ● D e c o d e r - s i d e d i r e c t i o n e s t i ma t i o n ( n o s i g n a l i n g ) ● F i l t e r s t r e n g t h s i g n a l e d o n c o d e d s u p e r b l o c k s ( 6 4 x 6 4 )
C o n d i t i o n a l R e p l a c e m e n t F i l t e r ● F o r e a c h fi l t e r e d p i x e l – R e p l a c e t a p v a l u e s t o o d i s s i mi l a r t o c e n t e r p i x e l – m a s k : = | t a p – c e n t e r | < T i , j i , j i – I F m a s k = 0 T H E N t a p : = c e n t e r i , j i , j i F i l t e r e d P i x e l I n p u t A v e r a g e = 2 9 26 8 22 25 24 23 80 R e p l a c e me n t 1 17 3 0 1 2 55 ma s k f o r T = 5 I n p u t a f t e r A v e r a g e = 2 4 26 25 22 25 24 23 25 r e p l a c e me n t
C o n d i t i o n a l R e p l a c e m e n t F i l t e r ( c o n t ) ● E x p r e s s fi l t e r i n t e r ms o f d i f f e r e n c e t o c e n t e r ● W e i g h t n o r ma l i z a t i o n i s c o n s t a n t ● R ( x , T ) e a s y t o c o mp u t e ● V e c t o r i z e s c o mp l e t e l y
D i r e c t i o n a l F i l t e r i n g ● 7 - t a p fi l t e r a l o n g d i r e c t i o n ● 5 - t a p fi l t e r a c r o s s l i n e s ( l o w e r t h r e s h o l d ) w e i g h t s : [ 1 2 3 ( 4 ) 3 2 1 ] w e i g h t s : [ 1 1 ( 1 ) 1 1 ] 80 23 24 Second filter 25 22 Filtered pixel 8 26 Effective spatial support
D i r e c t i o n E s t i m a t i o n ● M i n i mi z e e r r o r b e t w e e n d e c o d e d i ma g e a n d d i r e c t i o n a l l i n e a v e r a g e s ● F a s t , v e c t o r i z a b l e a l g e b r a i c s i mp l i fi c a t i o n s
B e f o r e D e r i n g i n g
A f t e r D e r i n g i n g
R e s u l t s ● C o mp a r e d t o P C S 2 0 1 5 ( B D - r a t e ) – N e w d e r i n g i n g fi l t e r – F i n e r c h r o ma q u a n t i z a t i o n – L a p p i n g r e d u c e d t o 4 p o i n t s – 6 4 x 6 4 D C T – R e d u c e d - o v e r h e a d e n t r o p y c o d e r
B i k e 0 . 2 5 b p p ( P C S 2 0 1 5 )
B i k e 0 . 2 5 b p p ( I C I P 2 0 1 6 )
F u t u r e W o r k ● E x p e r i me n t w i t h i n t r a p r e d i c t i o n ● I mp r o v e n o n - p h o t o g r a p h i c c o n t e n t c o d i n g ● A d d a l p h a c h a n n e l s u p p o r t ● S u p p o r t f o r o t h e r c o l o r s p a c e s ( e . g . Y C g C o ) ● D e fi n e c o n t a i n e r f o r ma t ● A d d r e s s r e s u l t s f r o m I C I P 2 0 1 6 G r a n d C h a l l e n g e
C o n c l u s i o n ● D a a l a c o u l d b e a g o o d s t a r t i n g p o i n t f o r a r o y a l t y - f r e e s t i l l i ma g e c o d e c Questions?
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