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能量感知的 JPEG 图像压缩:一种多目标方法

计算机视觉与模式识别 2022-09-12 v1 人工智能 神经与进化计算

摘要

客户满意度受到移动设备能耗的关键影响。应用中最耗电的部分之一是图像。虽然不同质量的不同图像消耗不同数量的能量,但对于典型图像中某一操作的能耗尚无直接的计算方法。本文首先研究了能耗与图像质量以及图像文件大小之间存在相关性。因此,这两者可作为能耗的代理指标。随后,我们提出一种基于 JPEG 图像压缩中量化表的多目标策略,以提升图像质量并减小图像文件大小。为此,我们采用了两种通用的多目标元启发式方法:标量化与基于帕累托的方法。标量化方法通过组合不同目标求得单一最优解,而基于帕累托的技术旨在获得一组解。本文将我们的策略嵌入五种标量化算法中,包括能量感知多目标遗传算法(EnMOGA)、能量感知多目标粒子群优化(EnMOPSO)、能量感知多目标差分进化(EnMODE)、能量感知多目标进化策略(EnMOES)和能量感知多目标模式搜索(EnMOPS)。同时,两种基于帕累托的方法,包括非支配排序遗传算法(NSGA-II)和基于参考点的 NSGA-II(NSGA-III),被用于嵌入方案,并提出了两种基于帕累托的算法 EnNSGAII 与 EnNSGAIII。实验研究表明,通过将所提策略嵌入元启发式算法,基线算法的性能得到了提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.04374,
  title  = {Energy-Aware JPEG Image Compression: A Multi-Objective Approach},
  author = {Seyed Jalaleddin Mousavirad and Luís A. Alexandre},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04374},
  year   = {2022}
}

备注

42 pages, this paper is submitted to the related journal