Improved 8-point Approximate DCT for Image and Video Compression Requiring Only 14 Additions
The University of Akron（阿克伦大学）；Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）
本文提出一种仅需14次加法的8点DCT近似方法，具有低计算复杂度，相比现有方法在算法复杂度和信噪比上表现更优，适用于HEVC等可重构视频标准。
2015-01-13 cs.CV cs.MM cs.NA
Prediction of Transformed (DCT) Video Coding Residual for Video Compression
视频压缩已经借助于分析-合成，并且更具体地借助于修复来研究。我们方法的第一部分是开发图像中DCT系数的修复。这显示了良好的效果，图像压缩没有超越今天的压缩标准，如JPEG。然后，我们研究了在视频编码器中集成相同的方法，特别是在广泛使用的H264 AVC标准编码器中，但是相同的方法可以在HEVC的框架中使用。这项工作的独创性在于取消在编码器，然后自动恢复，在解码器，一些精心挑选的DCT残差系数。为此，我们已经开发了一个恢复模型的转换系数。通过使用基于总变分的模型，我们推导出被抑制或改变的变换系数的重建条件。这里的主要目的，在视频编码的上下文中，是提高现有的编码器的率失真性能。为此，基于图像正则化过程，DCT恢复被用作变换系数的空间预测的附加预测步骤。该方法已成功地测试与H.264 AVC视频编解码器标准。
2014-04-16 cs.IT cs.MM math.IT
A Digital Hardware Fast Algorithm and FPGA-based Prototype for a Novel 16-point Approximate DCT for Image Compression Applications
离散余弦变换（DCT）是许多图像和视频编码标准中的关键步骤。8点DCT是一个重要的特殊情况，拥有几个低复杂度的近似广泛研究。然而，16点DCT变换具有能量压缩优势。在这个意义上，本文提出了一种新的16点DCT近似与零乘法复杂度。所提出的变换矩阵是正交的，只包含0和1。所提出的变换优于众所周知的沃尔什-哈达玛变换和当前最先进的16点近似。文中还介绍了一种快速的变换算法。这种快速算法的实验验证使用硬件实现，物理上实现和验证的40纳米CMOS Xilinx Virtex-6 XC 6VLX 240 T FPGA芯片的最大时钟速率为342 MHz。与文献[S.布格泽尔湾O. Ahmad和M. N. S.斯瓦米一种新的图像压缩变换。在{ \em Proceedings of the 53rd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems（MWSCAS）}，2010]中。
2017-02-06 cs.AR cs.DS cs.IT
Energy-efficient 8-point DCT Approximations: Theory and Hardware Architectures
由于其显著的能量压缩特性，离散余弦变换（DCT）被用于多种压缩标准，例如JPEG和H.265/HEVC。对于1-D和2-D信号分析，已经提出了几种用于DCT的低复杂度整数近似。对低复杂度、高能效方法的需求日益增长，需要具有更低计算成本的算法。本文提出了一种新的8点DCT逼近算法，具有很低的运算复杂度。新的变换提出了基于修剪国家的最先进的DCT近似。从算法复杂度、能量保持能力和图像压缩性能等方面对所提出的算法进行了评估。此外，提出了一种结合性能和计算复杂性的度量方法。实验结果表明，该算法具有良好的性能和极低的计算复杂性。所介绍的算法被映射到系统阵列数字架构，并使用FPGA技术物理实现为数字原型电路，并映射到45 nm CMOS工艺。所有硬件相关的指标表明，所提出的修剪近似变换的资源消耗低。根据所引入的度量，最好的建议变换呈现出21- 25%的功耗降低。
2016-12-02 cs.DS cs.MM stat.CO
Low-complexity Pruned 8-point DCT Approximations for Image Encoding
提出了两种无乘法器的8点离散余弦变换（DCT）近似。这两种变换都比现有技术的方法具有更低的算术复杂度。这些新方法的性能进行了评估，在图像压缩的上下文中。一个JPEG类的模拟进行，证明了所介绍的方法的充分性和竞争力。还考虑了CMOS技术的数字VLSI实现。这两种方法都在Berkeley仿真引擎（BEE3）中实现。
2016-12-11 cs.DS cs.MM stat.CO
New Transforms for JPEG Format
二维离散余弦变换（DCT）是许多图像压缩算法的核心。具体来说，JPEG格式使用基于该变换的有损压缩形式。自从JPEG标准化以来，许多其他变换在有损数据压缩中变得实用。本文旨在分析这些变换在JPEG压缩链中作为DCT替换的使用。针对不同的图像数据集检查每个变换，随后使用峰值信噪比（PSNR）将其与其他变换进行比较。我们的实验表明，重叠变化的DCT，局部余弦变换（LCT），克服了原来的块式变换在低比特率。在高比特率下，采用Cohen-Daubechies-Feauveau 9/7小波的离散小波变换提供与DCT大致相同的压缩性能。
2017-05-09 cs.GR cs.MM
Learned Lossless JPEG Transcoding via Joint Lossy and Residual Compression
Unviersity of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
JPEG作为一种常用的图像压缩格式，在图像的传输和存储中得到了广泛的应用。为了在保持JPEG图像质量的同时进一步降低压缩成本，已经提出了无损转码技术来在DCT域中重新压缩压缩的JPEG图像。另一方面，以前的工作，通常减少冗余的DCT系数和优化的熵编码的概率预测在手工制作的方式，缺乏泛化能力和灵活性。为了解决上述挑战，我们提出了学习无损JPEG转码框架通过联合有损和残差压缩。而不是直接优化的熵估计，我们专注于存在于DCT系数的冗余。据我们所知，我们是第一个利用学习的端到端有损变换编码，以减少冗余的DCT系数在一个紧凑的代表域。我们还介绍了无损转码的残差压缩，它自适应地学习残差DCT系数的分布之前，使用基于上下文的熵编码压缩它们。我们提出的转码架构显示出显着的优越性，在JPEG图像的压缩由于协作学习有损变换编码和残差熵编码。在多个数据集上进行的大量实验表明，我们提出的框架可以实现约21.49%的比特节省平均基于JPEG压缩，这比典型的无损转码框架JPEG-XL的3.51%。
2022-08-24 cs.CV cs.MM
CUDA Based Performance Evaluation of the Computational Efficiency of the DCT Image Compression Technique on Both the CPU and GPU
计算领域的最新进展，如大规模并行GPU（图形处理单元），以及存储和传输大量数字数据（尤其是图像）的需求，给计算机科学家、研究界和其他利益相关者带来了许多挑战。这些挑战，例如操纵数字数据的巨大成本等，近年来一直是研究界的焦点，并导致了对可以实现优异结果的图像压缩技术的研究。其中一种技术是离散余弦变换，它有助于将图像分成不同频率的部分，并具有出色的能量压缩优势。本文研究了使用计算统一设备架构（CUDA）编程模型来实现基于DCT的Cordic的Loeffler算法，以实现高效的图像压缩。对CPU和GPU下的计算效率进行了分析和评价。本文采用峰值信噪比（PSNR）来评价图像重建质量。结果进行了介绍和讨论。
2013-06-06 cs.DC cs.MM
Learning JPEG Compression Artifacts for Image Manipulation Detection and Localization
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)（韩国科学技术院）；NAVER WEBTOON AI（NAVER网络漫画AI）；Samsung Electronics Co., Ltd.（三星电子株式会社）
检测和定位图像操纵是必要的，以打击恶意使用的图像编辑技术。因此，必须通过分析图像中的固有统计来区分真实区域和篡改区域。我们专注于JPEG压缩文物在图像采集和编辑。我们提出了一种卷积神经网络（CNN），它使用离散余弦变换（DCT）系数，其中压缩伪影仍然存在，以本地化图像操作。标准CNN无法学习DCT系数的分布，因为卷积会丢弃DCT系数所必需的空间坐标。我们说明了如何设计和训练一个神经网络，可以学习DCT系数的分布。此外，我们介绍了压缩伪影跟踪网络（CAT-Net），它联合使用图像采集伪影和压缩伪影。它在检测和定位篡改区域方面明显优于传统和基于深度神经网络的方法。
2022-05-25 cs.CV cs.LG cs.MM
Recovering Missing Coefficients in DCT-Transformed Images
本文提出了一种在DCT变换后的图像中恢复丢失DCT系数的通用方法。我们将DCT系数恢复问题建模为一个优化问题，通过线性规划来恢复所有丢失的DCT系数。随着丢失DCT系数数目的增加，恢复图像的视觉质量逐渐下降。对于某些图像，即使丢失了10个以上最重要的DCT系数，质量也出奇地好。通过对200幅测试图像的实验结果表明，当只缺失DC系数时，该算法的性能优于现有方法。所提出的恢复方法可用于基于DCT的选择加密方案的密码分析和其他应用。
2012-09-07 cs.CR cs.MM math.OC
Digital Watermarking for Image AuthenticationBased on Combined DCT, DWT and SVD Transformation
提出了一种基于离散小波变换（DWT）、离散余弦变换（DCT）和奇异值分解（SVD）的锯齿型混合数字图像水印算法。在小波变换的基础上，选择高频带嵌入水印，便于增加水印信息量，增强了水印的不可见性和抗攻击性。比如几何攻击。应用锯齿形方法将DCT系数映射到代表低、中、高频段的四个象限。最后，将SVD应用于每个象限。
2013-07-24 cs.MM
A Class of Low-complexity DCT-like Transforms for Image and Video Coding
离散余弦变换（DCT）是信号处理应用中的相关工具，主要以其良好的去相关特性而闻名。当前的图像和视频编码标准（例如JPEG和HEVC）采用DCT作为用于压缩的基本构建块。最近的工作已经介绍了低复杂度的近似的DCT，这在要求实时计算和低功耗的应用中变得至关重要。DCT近似的设计涉及计算复杂度和性能之间的权衡。本文介绍了一种新的多参数变换类，包括舍入DCT（RDCT）和修改的RDCT（MRDCT），两个相关的无乘法器8点近似DCT。给出了相应的快速算法。通过求解一个多准则优化问题，得到了四个新的正交低复杂度8点DCT近似。最佳的8点变换被缩放到长度16和32，同时保持低的算术复杂度。所提出的方法进行评估的接近度和编码措施相对于精确的DCT。完成了图像和视频编码实验的硬件实现。新的变换执行接近或优于当前最先进的DCT近似。
2022-12-08 cs.MM cs.NA eess.IV
A Class of DCT Approximations Based on the Feig-Winograd Algorithm
Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）
本文提出基于Feig-Winograd算法8点DCT因子化的参数化矩阵类，通过多目标优化获得具有低计算复杂度、正交性、低逆复杂度及接近精确DCT性能的新型DCT近似方法。
2016-07-15 cs.CV cs.MM cs.NA
Low-complexity 8-point DCT Approximation Based on Angle Similarity for Image and Video Coding
本研究针对PCA在高约束场景下的应用局限，提出基于角度相似性最小化的低复杂度8点DCT近似方法，所得正交变换矩阵复杂度低、编码性能优，在特定压缩比下图像编码效果优于精确DCT，并完成了FPGA原型实现。
2024-01-30 cs.MM eess.IV eess.SP
Hybrid blind robust image watermarking technique based on DFT-DCT and Arnold transform
本文提出了一种用于数字图像版权保护的鲁棒性盲图像水印方法。这种混合方法依赖于组合两种公知的变换，即离散傅里叶变换（DFT）和离散余弦变换（DCT）。这种组合背后的动机是增强不可感知性和鲁棒性。通过使用DFT系数的幅度来实现不可感知性要求，而通过将DCT应用于DFT系数幅度来确保鲁棒性改善。通过使用秘密密钥修改DCT的中间带的系数来嵌入水印。通过在水印嵌入前对水印进行Arnold变换，增强了该方法的安全性。在自然图像和纹理图像上进行了实验。实验结果表明，与现有方法相比，该方法在保持较高不可见性的同时，对各种攻击具有较好的鲁棒性。
2019-11-02 cs.CR cs.MM
A multi-branch convolutional neural network for detecting double JPEG compression
Shenzhen University（深圳大学）
双重JPEG压缩的检测是取证分析的重要内容。提出了几种基于卷积神经网络（CNN）的方法。这些方法仅接受来自预处理数据的输入，例如直方图特征和/或解压缩图像。在本文中，我们提出了一个CNN的解决方案，使用原始DCT（离散余弦变换）系数从JPEG图像作为输入。考虑到JPEG中DCT子带的特性，设计了一种多分支CNN结构来检测JPEG格式的图像是否经过双重压缩。与以往的方法相比，该方法提供了端到端的检测能力。大量的实验已经进行了证明所提出的网络的有效性。
2017-10-16 cs.CV cs.MM
Secured color image watermarking technique in DWT-DCT domain
提出了一种基于YIQ颜色空间和DWT-DCT的多层安全图像水印技术，该技术具有较好的相关性和鲁棒性。通过使用多个pn序列、Arnold置乱、DWT域、DCT域和颜色空间转换来提高安全级别。峰值信噪比和归一化相关性被用作测量度量。采用512 × 512大小的彩色图像进行测试，并将64 × 64大小的水印嵌入到小波变换的HL区域，采用4 × 4DCT进行离散余弦变换。采用Haar小波进行分解，并引入直接伸缩因子。在Q颜色空间中，当伸缩因子k=1时，Lena图像的PSNR值为63.9988，当伸缩因子k=4时，最大NC为0.9781。给出了在Y、I和Q颜色空间中的比较性能。该技术对于缩放、压缩、旋转等不同的攻击具有鲁棒性。
2011-09-11 cs.MM
JPEG Image Compression using the Discrete Cosine Transform: An Overview, Applications, and Hardware Implementation
由于高分辨率数码相机、智能手机和医学测试图像的可用性，数字图像的尺寸越来越大，包含越来越多的信息，以表示原始图像的状态。因此，我们需要提出一些技术来将这些图像转换为较小的尺寸，而不会从实际中丢失太多信息。有有损和无损图像压缩格式，JPEG是其中流行的有损压缩。在本文中，我们提出了JPEG压缩的体系结构和使用VHDL（VHSIC硬件描述语言）的实现，并与一些当代实现的性能进行比较。JPEG压缩分为五个步骤：色彩空间转换、下采样、离散余弦变换（DCT）、量化和熵编码。这五个步骤仅用于压缩目的。另外，我们在VHDL中实现了逆序，以获得原始图像。我们使用优化的矩阵乘法和量化的DCT，以达到更好的性能。我们的实验结果表明，显着量的压缩比已经实现了非常小的变化，在图像中，这是几乎不可察觉的人眼。
2019-11-01 cs.MM
Robust Audio Watermarking Algorithm Based on Moving Average and DCT
噪声通常通过普通的信号处理操作被带到宿主音频中，并且它通常改变音频信号的高频分量。因此，通过调整低频系数来嵌入水印可以提高水印方案的鲁棒性。滑动平均序列是音频信号的低频特征。提出了一种在滑动平均序列离散余弦变换域的最大系数中嵌入水印的方法。主观和客观测试表明，该水印算法在保持较高音频质量的同时，对加性噪声、采样率变化、比特分辨率变换、MP3压缩和随机剪切等常见数字信号处理操作，特别是低通滤波具有很强的鲁棒性。
2017-04-10 cs.MM
A New Method For Digital Watermarking Based on Combination of DCT and PCA
在DCT域数字水印算法中，水印位于载体图像的DCT系数范围内。为了利用低频带，本文提出了一种结合DCT和PCA变换的新方法。与其他DCT方法相比，该方法具有较好的鲁棒性，既保持了水印图像的质量，又提高了水印的容量。
2015-09-10 cs.MM
Multiplierless Approximate 4-point DCT VLSI Architectures for Transform Block Coding
Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）；Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；The University of Akron（阿克伦大学）
本文提出两种无乘法器算法用于4x4近似DCT变换编码，利用Xilinx FPGA实现1-D/2-D架构，45nm工艺在1GHz下实现125MHz块速率，动态功耗低于120mW。
2014-05-02 cs.AR cs.MM cs.NA
A Digital Watermarking Approach Based on DCT Domain Combining QR Code and Chaotic Theory
提出了一种基于离散余弦变换域的快速响应码与混沌系统相结合的鲁棒水印算法。
2014-07-28 cs.CR cs.MM
A Multiparametric Class of Low-complexity Transforms for Image and Video Coding
Universidade de São Paulo（圣保罗大学）；Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade Federal do Rio Grande（里奥格兰德联邦大学）；Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）；University of Calgary（卡尔加里大学）
离散变换在许多信号处理应用中起着重要的作用，近年来经典变换的低复杂度替代方案变得流行。特别地，离散余弦变换（DCT）已被证明对于数据压缩是方便的，被用于众所周知的图像和视频编码标准，诸如JPEG、H. 264和最近的高效视频编码（HEVC）。在本文中，我们介绍了一类新的低复杂度的8点DCT近似的基础上发表的一系列工作Bouguezel，艾哈迈德和Swamy。此外，一个多参数的快速算法，包括已知的和新的变换。我们选择最佳性能的DCT近似解决多准则优化问题后，并提交给他们的缩放方法，以获得更大的尺寸变换。我们评估这些DCT近似在JPEG类图像压缩和视频编码实验。我们表明，最佳的DCT近似提出令人信服的结果，在编码效率和图像质量指标方面，只需要很少的加法或移位操作，适用于低复杂度和低电力系统。
2020-06-19 cs.CV cs.MM eess.IV
An Improved DC Recovery Method from AC Coefficients of DCT-Transformed Images
University of Konstanz（康斯坦茨大学）；University of Southern California（南加州大学）
受Uehara等人[1]工作的启发，本文研究了一种从DCT变换图像的AC系数中恢复DC系数的改进方法，并将其应用于选择性多媒体加密的密码分析中。所提出的下/溢流速率最小化（FRM）方法采用优化过程来获得未知DC系数的统计上更准确的估计，从而实现更好的恢复性能。基于200幅测试图像的实验结果表明，本文提出的DC恢复方法在PSNR值和几种最先进的客观图像质量评价（IQA）指标（如SSIM和MS-SSIM）方面显著提高了大多数恢复图像的质量。
2010-06-21 cs.CV cs.MM
Parametric Graph-based Separable Transforms for Video Coding
Qualcomm Technologies, Inc.（高通技术公司）；California Institute of Technology（加州理工学院）
在许多视频编码系统中，已经使用可分离变换（诸如二维DCT-2）来对在预测之后获得的块残差信号进行编码。本文提出了一种参数化的方法来建立基于图的可分离变换（GBST）的视频编码。具体地说，GBST是从一对线图中导出的，其权重是基于两个非负参数确定的。由于这些参数的某些选择对应于最近的视频编码标准（包括DCT-2，DST-7和DCT-8）中使用的离散正弦和余弦变换类型，本文进一步优化这些图参数，以更好地捕获残差块统计信息，提高视频编码效率。在通用视频编码（VVC）参考软件上进行了测试，实验结果表明，与现有的基于DCT-2、DST-7和DCT-8的可分离变换相比，GBST的平均编码增益约为0.4%。
2020-04-18 cs.LG cs.MM stat.ML
DCT Approximations Based on Chen's Factorization
Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）
本文提出了两种基于陈氏分解的8点无乘法DCT近似，并推导了它们的快速算法。这两种变换的计算成本，误差能量，和编码增益方面进行评估。实验与JPEG类图像压缩方案进行了比较，结果与竞争的方法。根据Jridi-Alfalou-Meher算法对所提出的低复杂度变换进行缩放，以实现16点和32点近似。新的变换集合被嵌入到HEVC参考软件中以提供完全符合HEVC的视频编码方案。我们表明，近似变换可以优于传统的变换和国家的最先进的方法在一个非常低的复杂性成本。
2022-07-24 cs.CV cs.MM eess.IV
Generic-Precision algorithm for DCT-Cordic architectures
Université de Tunis El Manar, Faculté des Sciences de Tunis（突尼斯埃尔曼纳尔大学，突尼斯科学学院）；ENIT-LAMSIN Université Tunis Al Manar（突尼斯埃尔曼纳尔大学 ENIT-LAMSIN）；ENICarthage Université de Carthage（迦太基大学 ENICarthage）
本文提出一种通用算法，用于计算DCT算法所需的CORDIC旋转参数，提升计算精度。通过在CORDIC基于DCT中使用该分解方法，实现了高精度和高质量的性能改进，硬件实现显著提升了PSNR质量。
2016-06-08 cs.DM cs.MM cs.NA
A novel technique for image steganography based on Block-DCT and Huffman Encoding
图像隐写术是将信息隐藏到封面图像中的技术。提出了一种基于分块DCT的图像隐写新技术。首先，将尺寸为M × N的灰度级图像划分为没有联合的8 × 8块，并且对P = MN / 64块中的每个块执行二维的离散余弦变换（2-d DCT）。然后，在嵌入之前还对秘密消息/图像执行霍夫曼编码，并且通过改变覆盖图像块的每个DCT系数的最低有效位，将秘密消息/图像的霍夫曼码的每个位嵌入频域中。实验结果表明，该算法具有较高的容量和较好的不可见性。与现有的隐写方法相比，隐写图像的PSNR值更高。此外，由于在不知道解码规则和霍夫曼表的情况下不能提取秘密消息/图像，因此保持了令人满意的安全性。
2010-06-07 cs.MM
Multiplierless 16-point DCT Approximation for Low-complexity Image and Video Coding
Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；University of Akron（阿克伦大学）；UFSM（圣玛丽亚联邦大学）
本文提出一种无需乘法和位移操作的16点近似DCT变换，通过矩阵分解快速算法仅需44次加法，实现了最低的算术成本，并在图像和视频编码中表现出最佳的成本效益比。
2016-06-23 cs.CV cs.MM cs.NA
Q-matrix Unaware Double JPEG Detection using DCT-Domain Deep BiLSTM Network
Indian Institute of Technology Gandhinagar（印度理工学院甘地讷格尔分校）
双JPEG压缩检测近年来受到了广泛的关注，由于其适用性作为最广泛使用的JPEG文件格式的取证工具。现有的基于CNN的方法要么使用所有频率的直方图，要么依赖于统计学来选择特定低频的直方图来对单压缩和双压缩图像进行分类。然而，即使在双压缩图像/补丁的较低频率中，所有频率的直方图也不具有可区分的特征以将它们与单压缩图像分开。该方法直接从JPEG图像中提取量化后的DCT系数，而不需要在像素域进行解压缩，得到所有AC频率的直方图，使用基于$1\times 1$深度卷积的模块学习每个直方图与相应的q因子之间的内在关系，并利用定制的BiLSTM网络对这些特征向量序列进行选择性编码。该系统优于几个基线方法上的一个相对较大的和不同的公开可用的数据集的单，双压缩补丁。任何单JPEG压缩检测系统与双JPEG压缩检测系统的另一个基本方面是处理测试块使用与训练时使用的量化矩阵（Q矩阵）完全不同的量化矩阵（Q矩阵）进行压缩的场景;不同的相机制造商和图像处理软件通常使用其定制的量化矩阵。一组广泛的实验表明，在单个数据集上训练的所提出的系统在使用完全不可见的量化矩阵压缩的其他数据集上具有很好的泛化能力，并且在可见和不可见的量化矩阵场景中都优于最先进的方法。
2021-04-10 cs.LG cs.MM eess.IV
Low-complexity Scaling Methods for DCT-II Approximations
本文提出基于Hou递归分解的2N点DCT-II近似缩放方法，涵盖并优于JAM方法，通过误差分析和硬件实现验证了其低复杂度和良好性能。
2024-02-11 cs.AR cs.CC cs.MM
A secure blind watermarking scheme based on DCT domain of the scrambled image
本文研究了一种安全的盲水印方案。该方案的主要思想是既保护水印信息又保护嵌入位置。为了达到更高的安全性，我们提出了一种基于奇异值分解和散列函数的子密钥生成机制，其中子密钥依赖于主密钥和原始图像的特征码。不同的子密钥保证了对不同的原始图像随机选择嵌入位置。水印嵌入到置乱后的原始图像的离散余弦变换（DCT）系数中。仿真结果表明，这种嵌入方法很好地解决了不可感知性和鲁棒性之间的矛盾。基于混沌序列良好的相关特性，设计了一种能够精确计算几何变换（旋转和平移变换）参数的检测方法。安全性分析，包括密钥空间分析，密钥敏感性分析，密码分析，和比较结果表明，提出的水印方案也达到了较高的安全性。
2017-08-31 cs.CR cs.MM
Securing Medical Images by Watermarking Using DWT DCT and SVD
远程医疗是众所周知的应用，其中大量的医疗数据需要通过网络安全地传输和有效地操纵。由于保密性、认证性和完整性等原因，数字数据，特别是医学图像的安全性变得非常重要。数字水印技术作为一种提高数字图像安全性的先进技术应运而生。在医学图像中嵌入水印可以对医学图像进行认证，保证医学图像的完整性。水印一般必须隐藏，不影响医学图像的质量。本文提出了基于离散小波变换（DWT）、离散余弦变换（DCT）和奇异值分解（SVD）的盲水印算法，并与基于DWT和SVD的水印算法进行了性能比较。本文提出的小波变换、离散余弦变换和奇异值分解方法的性能优于小波变换和奇异值分解方法。
2014-06-26 cs.MM
A Machine Learning Approach to Optimal Inverse Discrete Cosine Transform (IDCT) Design
本文提出了一种最优的逆离散余弦变换（IDCT）来补偿量化误差，以实现有效的有损图像压缩。在当前的图像/视频编码标准中，前向DCT和逆DCT是成对设计的，没有考虑量化效应。然而，量化DCT系数的分布偏离原始DCT系数的分布。这在JPEG压缩图像的质量因子较小时尤其明显。为了解决这个问题，我们首先使用一组训练图像来学习级联的前向DCT、量化和解量化的复合效果。然后，学习新的IDCT内核来逆转这种流水线的效果。实验结果表明，在较宽的质量因子范围内，该方法比标准JPEG有0.11-0.30dB的增益。
2021-01-31 cs.MM eess.IV
A DCT And SVD based Watermarking Technique To Identify Tag
随着多媒体技术的飞速发展，多媒体的安全性越来越受到人们的关注。数字水印技术是保护版权的一种有效手段。水印一般必须隐藏，不影响原图像的质量。本文提出了一种基于离散余弦变换（DCT）和奇异值分解（SVD）的嵌入方法，该方法首先将图像分解为8 × 8的块，然后利用DCT变换得到变换后的块，再选择对角线嵌入信息，最后恢复图像，再将图像分解为8 × 8的块，我们利用奇异值分解的方法得到对角矩阵，并将信息嵌入到矩阵中。其次，我们采用DCT逆变换和奇异值分解的方法提取信息，众所周知，第二次嵌入信息后，第一次嵌入的信息必然会发生变化，我们采用峰值信噪比（PSNR）来衡量两幅图像的相似性，并设置阈值来保证信息是否相同。
2015-02-10 cs.MM
Recovering Sign Bits of DCT Coefficients in Digital Images as an Optimization Problem
University of Southern California（南加州大学）；Hunan University（湖南大学）；Peking University（北京大学）；University of Kent（肯特大学）；Xiangtan University（湘潭大学）
本文研究数字图像DCT系数符号位恢复问题，提出两种求解NP难MILP问题的近似方法，并应用于JPEG图像，实验证明其显著优于现有方法。
2024-01-08 cs.CV cs.MM
A Single-Channel Architecture for Algebraic Integer Based 8$\times$8 2-D DCT Computation
提出了一种用于图像和视频处理的二元代数整数（AI）编码二维离散余弦变换（DCT）实时实现的高效行并行结构。所提出的架构计算8 $\times$ 8 2-D DCT变换的基础上Arai DCT算法。提出了一种改进的基于人工智能的一维DCT快速算法，并给出了一种单通道二维DCT结构。该设计改进了最近发布的4通道AI DCT架构，将整数通道的数量减少到1个，将8点1-D DCT核的数量从5个减少到2个。该架构提供了8个$\times$ 8块的2-D DCT系数的精确计算，直到FRS，它使用扩展因子的方法将系数从AI表示转换为定点格式。基于两个扩展因子的FRS块对应的原型电路在FPGA芯片上实现，测试和验证，使用Xilinx Virtex-6 XC 6VLX 240 T器件。布局布线后的结果显示，与需要五个一维AI内核的二维DCT架构相比，面积减少了20%。对于8位输入字长的设计，面积-时间和面积-时间${}^2$复杂度指标也分别降低了23%和22%。数字实现模拟到使用45 nm CMOS标准单元的ASIC的布局和布线。CMOS实现的最大估计时钟速率为951 MHz，表示7.608 $\cdot$ 10 $^9$像素/秒和8 $\times$ 8块速率118.875 MHz。
2017-10-27 cs.AR cs.MM stat.ME
Weyl-Heisenberg Transform Capabilities in JPEG Compression Standard
本文针对JPEG压缩标准的效率瓶颈，提出用二维离散正交Weyl-Heisenberg变换（DWHT）替代原有的离散余弦变换（DCT），改进后的JPEG算法经实验验证压缩效率优于原标准。
2025-11-14 cs.MM eess.IV eess.SP
Estimating SSIM from MSE for DCT-Based Compressed Images via Modeling Local Error Statistics
Université du Québec à Rimouski（魁北克大学里穆斯基分校）；Kingston University London（伦敦金斯顿大学）
针对基于DCT的压缩图像，提出两种基于方差或标准差权重重分配全局MSE以近似局部MSE的方法，实现从MSE估计SSIM，其在多数据集实验中显著优于全局MSE基线，且可自然扩展至视频领域。
2026-08-21 cs.CV cs.MM
Steerable Discrete Cosine Transform
在图像压缩中，当图像块中含有任意形状的不连续性时，经典的基于块的可分离变换往往效率低下。出于这个原因，结合方向信息的变换是一个有吸引力的替代方案。在本文中，我们提出了一种新的方法来解决这个问题，即离散余弦变换（DCT），可以在任何选定的方向转向。这种变换被称为可操纵DCT（SDCT），允许以灵活的方式旋转基向量对，并且使得能够精确匹配每个图像块中的方向性，从而实现提高的编码效率。SDCT的最佳旋转角度可以表示为适当的率失真（RD）问题的解决方案。我们提出了迭代法来搜索这样的解决方案，我们开发了一个完全成熟的图像编码器，实际上比较我们的技术与其他竞争变换。分析和数值结果证明，SDCT优于DCT和国家的最先进的方向变换。
2018-10-23 cs.IT cs.MM math.IT
An Efficient Digital Watermarking Algorithm Based on DCT and BCH Error Correcting Code
水印是一种用于在中等覆盖范围内隐藏数据的技术，使得其存在无法被人眼检测到，并且只能由授权的接收者恢复。透明性和鲁棒性是水印图像的两个重要特性，它们在很大程度上关系到水印算法的安全性。提出了一种基于BCH纠错码的DCT域图像水印算法。在水印嵌入之前，先对水印进行BCH编码。然后将其嵌入到载体图像的离散余弦变换（DCT）系数中。为了降低水印嵌入的复杂度，加快寻找最佳嵌入位置的过程，采用了查找表的方法。该方法的主要特点包括减少信息嵌入过程所需的时间、安全性以及能够纠正各种攻击和破坏所造成的错误。仿真结果表明，该算法在不可见性、鲁棒性和安全性等方面均优于现有算法。
2022-11-17 cs.CR cs.IT cs.MM
Low-complexity Multidimensional DCT Approximations
Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade Federal Rural de Pernambuco（伯南布哥联邦农村大学）；Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）
本文提出低复杂度多维DCT近似方法，基于张量理论扩展到任意维度，在视频编码和视觉跟踪中达到与精确3D DCT几乎相同的性能，但计算成本大幅降低。
2023-06-20 cs.CV cs.MM cs.SY
Low-Complexity Loeffler DCT Approximations for Image and Video Coding
Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Universidade Federal de Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）；University of Akron（阿克伦大学）；Florida International University（佛罗里达国际大学）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学）；Universidade Federal do Rio Grande do Sul（南里奥格兰德联邦大学）；University of Calgary（卡尔加里大学）
介绍了一种基于Loeffler离散余弦变换（DCT）算法的矩阵参数化方法。因此，提出了一类新的八点DCT近似，能够统一的数学形式主义的几个八点DCT近似在文献中存档。Pareto有效的DCT近似是通过多准则优化，其中计算复杂度，邻近度和编码性能被认为是。高效的近似及其缩放的16点和32点版本被嵌入到图像和视频编码器中，包括类似JPEG的编解码器和H.264/AVC和H.265/HEVC标准。结果进行了比较，未修改的标准编解码器。高效的近似映射和Xilinx VLX 240 T FPGA上实现和评估的面积，速度和功耗。
2022-07-29 cs.CV cs.MM eess.IV
VLSI Computational Architectures for the Arithmetic Cosine Transform
The University of Akron（阿克伦大学）；Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）；Elliptic Technologies Inc.（椭圆科技有限公司）；University of Calgary（卡尔加里大学）
本文提出了一种用于计算零均值ACT的硬件架构，并扩展了ACT以适用于非零均值信号。所有电路均在Xilinx XC6VLX240T FPGA上实现并测试，用于45nm TSMC标准单元库的性能评估。
2017-10-30 cs.AR cs.DS cs.MM
Lossy Image Compression -- A Frequent Sequence Mining perspective employing efficient Clustering
Department of Computer Science \& Engineering MVGRCE, Andhra Pradesh, India Email
本文提出一种基于频繁序列挖掘和高效聚类的有损图像压缩方法，通过优化算法和并行处理提升压缩效率与质量。
2026-01-24 cs.AI cs.MM eess.IV
On Energy Compaction of 2D Saab Image Transforms
分块离散余弦变换（DCT）由于其良好的能量压缩特性而被广泛应用于图像和视频压缩。Saab变换是最近提出的一种有效的图像理解信号变换。在这项工作中，我们研究的能量压缩属性的Saab变换的帧内编码的高效率视频编码（HEVC）标准的上下文中。我们通过将Saab变换、DCT和Karhunen-Loeve变换（KLT）应用于HEVC中的不同大小的帧内预测残差块来比较它们的能量压缩特性。Saab变换的基函数被可视化。大量的实验结果表明，能量压缩能力的Saab变换。
2019-08-28 cs.MM eess.IV
An Integer Approximation Method for Discrete Sinusoidal Transforms
Universidade Federal de Pernambuco（伯南布哥联邦大学）
近似方法已被认为是一种手段，离散变换的评价。在这项工作中，我们提出并分析了一类整数变换的离散傅立叶，哈特莱和余弦变换（DFT，DHT和DCT），基于简单的二进有理逼近方法。所介绍的方法是通用的，适用于几个块的长度，而现有的方法通常专用于特定的变换大小。所提出的近似变换具有较低的乘法复杂度，并且通过矩阵极分解可以实现正交性。我们表明，所获得的转换是有竞争力的文献中存档的方法。新的8点方波近似变换的DFT，DHT和DCT也被引入作为特殊情况下，所介绍的方法。
2020-07-05 cs.CV cs.MM eess.IV
