Quality measurement and use of pre-processing in image compression

Traditional quality measures for image coding, such as the peak signal-to-noise ratio, assume that the preservation of the original image is the desired goal. However, pre-processing images prior to encoding, designed to remove noise or unimportant detail, can improve the overall performance of an image coder. Objective image quality metrics obtained from the difference between the original and coded images cannot properly assess this improved performance. This paper proposes a new methodology for quality metrics that differentially weighs the changes in the image due to pre-processing and encoding. These new quality measures establish the value of pre-processing for image coding and quantitatively determine the performance improvement that can be thus achieved by JPEG and wavelet coders. Traditionelle Qualitätsmaße für die Bildkodierung wie das Leistungsverhältnis von Spitzenwert und Rauschen nehmen die Erhaltung des Originalbildes als gewünschtes Ziel an. Jedoch kann eine Vorverarbeitung des Bildes vor der Kodierung, die Rauschen und unbedeutende Einzelheiten eliminieren soll, die Gesamtleistungsfähigkeit eines Bildkodierers verbessern. Objektive Maße für die Bildqualität, die aus der Differenz zwischen dem Original und dem kodierten Bild abgeleitet werden, können diese verbesserte Leistungsfähigkeit nicht adäquat erfassen. Diese Arbeit schlägt eine neue Methodologie für Qualitätsmaße vor, die die Bildänderungen durch Vorverarbeitung und Kodierung differentiell gewichtet. Diese neuen Qualitätsmaße bestätigen den Wert der Vorverarbeitung für die Bildkodierung und bestimmen quantitativ die Leistungsverbesserung, die durch JPEG und Wavelet-Kodierung erzielt werden kann. Les mesures traditionnelles de qualité en codage d’images, telles que le rapport signal sur bruit de pointe, supposent que la préservation de l’image originale est le but désiré. Toutefois, le pré-traitement d’images avant codage, conçu pour enlever le bruit ou les details non importants, peut améliorer les performances globales d’un codeur d’images. La métrique de qualité d’image objective obtenue par la différence entre images originales et codées évalue l’amélioration des performances. Cet article propose une méthodologie nouvelle pour les métriques de qualité qui pondère différentiellement les changements dans l’image dus au pré-traitement et au codage. Ces mesures de qualité nouvelles établissent la valeur du pré-traitement pour le codage d’images et déterminent qantitativement les amél