I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0 ,   p p .   6 6 0 6 ~ 6 6 1 7   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 1 0 i 6 . pp 6 6 0 6 - 6 6 1 7          6606       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Ev a lua tion o f  g ra phic ef fec ts e m be dded i m a g e co m p ress io n       Cha nin t o rn  J it t a w iriy a n u k o o n 1 ,  Vila s inee  Sri s a r k un 2   1 G ra d u a te S c h o o l  o f   A d v a n c e d   Tec h n o l o g y   M a n a g e m e n t,   As su m p ti o n   Un iv e rsity ,   T h a il a n d   2 M a rti n   d e   T o u rs S c h o o l   o f   M a n a g e m e n t  a n d   Eco n o m ics ,   A ss u m p ti o n   U n iv e rsity ,   T h a il a n d       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   15 ,   2 0 20   R ev i s ed   J u n   6 ,   2020   A cc ep ted   J u n   1 8 ,   2 0 2 0       A   f u n d a m e n tal  f a c to r  o f   d ig it a l  ima g e   c o m p re s sio n   is  th e   c o n v e rsio n   p ro c e ss e s.  T h e   in ten ti o n   o f   th is  p ro c e ss   is  to   u n d e rsta n d   th e   sh a p e   o f   a n   im a g e   a n d   to   m o d if y   th e   d ig it a l  im a g e   to   a   g ra y sc a le  c o n f i g u ra ti o n   w h e re     th e   e n c o d in g   o f   th e   c o m p re ss io n   t e c h n iq u e   is o p e ra ti o n a l.   T h is arti c le f o c u se s   o n   a n   in v e stig a ti o n   o f   c o m p re ss io n   a lg o rit h m s  f o r  i m a g e s  with   a rti stic  e ffe c ts.  A   k e y   c o m p o n e n t  i n   i m a g e   c o m p re s sio n   is  h o w   to   e ffe c ti v e l y   p re se rv e   th e   o rig in a l  q u a li ty   o f   i m a g e s.    I m a g e   c o m p re ss io n   is  to   c o n d e n se   b y   les s e n in g   th e   re d u n d a n t  d a ta  o f   i m a g e s  in   o rd e r  th a t  t h e y   a re   tr a n sf o r m e d   c o st - e ff e c ti v e l y .   T h e   c o m m o n   tec h n iq u e s  in c lu d e   d isc re te  c o sin e   tran sf o r m   (DCT ),   f a st  F o u rier  tran sf o r m   (F F T ),   a n d   sh if ted   F F T   (S F F T ).   Ex p e rim e n tal   re su lt s  p o in t   o u t  c o m p re ss io n   ra ti o   b e tw e e n   o rig in a l  RG B  i m a g e s  a n d   g ra y s c a le   i m a g e s,  a s  w e ll   a s  c o m p a riso n .   T h e   su p e rio r  a lg o rit h m   i m p ro v in g   a   sh a p e   c o m p re h e n sio n   f o r  im a g e s w it h   g ra h ic effe c t  is S F F T   tec h n iq u e .   K ey w o r d s :   C o m p u ter   v is io n   Fre q u en c y   d o m ai n   Gr ap h ic  ef f ec ts   Gr a y s ca le  i m a g e   I m ag e  co m p r es s io n   Sp atial  d o m a in   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C h a n i n to r n   J itta w ir i y an u k o o n ,   Ass u m p t io n   U n iv er s it y ,     T h ailan d .   E m ail: p ct2 5 2 6 @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     Dig ital   i m ag e   [ 1 ]   is   t h e  co lle ctio n   o f   p ix el s ,   o u t lin e s ,   R G B   co lo r s ,   an d   d o m ain s   to   r ep r esen t  a n y   p h y s ical  s u b s tan ce s .   I t  i s   a   3 D  o r   2 D  r ep r esen ta tio n .   Nu m b er   in   ea ch   p ix e l  d en o tes  t h e  i n te n s it y   o f   illu m i n atio n   o n   an   x - y   p la n e.   T h e  r ef lectio n   o f   li g h t   is   d etec ted   b y   h u m a n   e y es,   m ac h i n es,   etc.   A   g r a y lev el   o r   g r a y s ca le  d i g ital  i m a g e  is   an   ex a m p le  o f   ar tles s l y   co m p r ess ed   p ict u r e  w h er e  w h o le   c o lo r s   ar e  g r a y n es s   ( d u lln es s )   [ 2 ] .   I n   o th er   w o r d s ,   g r a y   m ea n s   t h e  R GB   co m b i n atio n   w it h   w h o le  id en t ical  i n t en s it y .   T h e  b e n e f it   f o r   d esig n ati n g   d i g ital  i m ag e s   f r o m   th e ir   au t h en t ic  R GB   co lo r s   is   th at  s lig h ter   d ata  to   b e  co llected   f o r   ea ch   p ix el.   T h e  in ten s it y   ca n   o n l y   b e  d ep o s ited   as  eig h t  b its   r an g in g   f r o m   ze r o   to   2 5 5   p o s s ib le  r ep r esen tatio n s .   Gr a y s ca le  i m a g e s   [ 3 ]   ar e  ess en ti al,   f o r   m an y   ca p t u r e  an d   d is p la y   ta s k s ,   t h e y   ar e  co m p letel y   ac ce p tab le,   an d   it  i s   u n n ec es s ar y   to   o p t  m o r e  co m p lex   co lo r   i m a g es.   E s p ec iall y ,   a s   w e  o n l y   ex p e ct  ap p ea r an ce   an d   s tr u ct u r e  li k e  s h ap e  a n d   ef f e cts  g r a y n ess   is   s u b s tan tial  [ 4 ] .   On e  tr an s f o r m atio n   o f   i m ag e   p r o ce s s in g   i s   a  co m p r ess io n   i n   w h ic h   a   f o r eseen   s ize  o f   a u t h en tic  d ata  is   c o n d en s ed .   I t i s   b e n ef icial,   p ar t icu lar l y   f o r   a  r aster   i m a g e  th at  p o s s e s s e s   a  m a s s i v e  d ata  to   p ac k   f o r   m a n ag ea b le  tr an s f er   an d   s p atial  d o m ai n   [ 5 ] .     Fo r   a  p r esen tatio n   o f   i m ag e   c o m p r es s io n ,   t h e  R GB   co lo r   d ata  w ill  n o t  r ef lect  s o m e  c h ar ac ter is tic s   s u c h   as   li n es  o r   ed g es.   T h er e  is   e x clu s i v e  f o r   an   ed g e   in   s h ad e  t h at  i s   u n lik el y   d etec t ab le  in   g r a y s lev e l   i m a g es.  Fo r   v ar io u s   ap p licatio n s ,   w e  d o   n o t  n ee d   R GB ,   as  it  is   co n s id er ed   as  r e d u n d an c y   o r   u n w a n ted   d ata  o r   n o is e  [ 6 ] .   T o   f in d   s ig n i f ican t  e d g es  b ased   o n   b o th   c h r o m i n a n ce   an d   lu m i n an ce   [ 7 ]   is   ted io u s   as  it  i s   i n f lex ib le  to   co n f ir m   i f   t h e  r ed u n d an t   R GB   d ata  ar e  n o t  co o p er a tiv e  f o r   p o in ts   o f   f o cu s .   I n   g r a y le v el  i m ag e s ,   co m p r es s io n   al g o r ith m s   ar e  s i m p le  to   v is u alize   as  p r ef e r en ce   ca n   b e  th e  2 D  s p atial  d o m ai n   p lu s   o n e   d i m en s io n   f o r   illu m i n atio n   t h en   t h e y   ca n   b e  r ep r esen ted   b y   a  3 D  v is u aliza tio n .   I n   R GB ,   co lo r   s p ec tr u m   v is u aliza t io n   i s   co m p le x   a s   t h er e  ar e  f u r t h er   d i m en s io n s   t h a t  h u m an   e y e s   ca n   p er ce iv e  [ 8 ] .   W e  ca n   co n s id er   co lo r   v ar iab les  to   id e n ti f y   i m a g e  i n te n s i t y ;   h o w e v er   i t  e v en t u all y   b r in g s   u s   b ac k   to   a  g r a y l ev el  i m a g e  in s tead .   W ith   p ar allel  p r o ce s s in g   an d   h ig h - s p ee d   co m p u ter s   [ 9 ] ,   it  is   p o ten tial  to   co n v er t   co lo r - to - g r a y s ca le     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E va lu a tio n   o f g r a p h ic  effec ts   emb ed d ed   ima g e  co mp r ess io n   ( C h a n in to r n   Jitta w ir iya n u ko o n )   6607   p ix el - by - p i x el  o f   a  r aster   i m ag e  in   n a n o s ec o n d s .   T h e  p r o ce s s in g   t i m e  r eq u ir ed   to   co m p r ess   s o m e  h elp f u l  d ata   f r o m   a  f ac ia l  i m a g e  is   q u ick er .   I t  is   b en ef icial  to   s a v e  p r o ce s s i n g   ti m e  b y   f o cu s in g   o n   u s e f u l  p ar ts   o f   i m a g e s   an d   ig n o r in g   u n w a n ted   co lo r   v ar iab les.  B esi d es,  th er e  ar e  s ev er al  m et h o d s   to   tr an s f o r m   co lo r - to - g r a y s ca le  a s   p r esen ted   in   [ 1 0 ] .   I n   co m p u ter   v i s io n ,   a  co lo r - to - g r a y s ca le  co n v er s io n   b ased   o n   g en etic  alg o r it h m   i s   p r esen ted   in   [ 1 1 ]   to   r etain   th e  c h ar ac ter is tics   o f   t h e  co lo r   i m ag e s ,   s u ch   a s   li g h tn e s s   an d   l u m in o s it y .     A  g r a y s ca le   co n v er s io n   alg o r i th m   b ased   o n   m o d u latio n   d o m ai n   i s   ap p lied   to   co lo r   i m a g es  an d   is   p r o p o s ed   b y   [ 1 2 ] .   T h e  g r ay s ca le  o u tp u t  is   d ev elo p ed   b y   a  b len d   o f   t h r ee   co lo r s   w h er e  t h e  co m b i n ati o n   co ef f icien t s   ar e  b ased   o n   a  q u ad r atic  p ar am ete r.       2.   I M AG E   CO M P RE SS I O N  A L G O R I T H M S   W ith   t h e  i n cr ea s i n g   d e m an d   i n   ap p licatio n s   o f   d ig ital i m a g e ,   th er e  i s   a  co n s i s te n t r esear c h   in   t h e  ar e a   of   i m a g e  co m p r ess io n   alg o r it h m s   [ 1 3 ] .   T h e  in ten tio n   i s   to   ch ar ac ter ize  an   o r ig in a l  R GB   i m a g e  in   t h e  lo w e s t   n u m b er   o f   b its   w it h o u t  d r o p p in g   t h e  cr itical  co n te n t .  I m a g e  h o ld s   th r ee   b asic  t y p e s   o f   co n ten t  w it h i n :   va lu e,   non - r ela tio n ,   a n d   r ed u n d a n c y .   Valu ab le  p ar t  i s   t h e  i n f o r m atio n   w e  n ee d   to   d ef e n d .   No n - r elat io n al  p ar t  i s     th e  ex tr a  i n f o r m atio n ,   w h ic h   is   b e y o n d   th e  s co p e  o f   i m p li ca tio n .   R ed u n d an t  p ar t  ca n   b e  r eg en er ated   f r o m   o th er   co r r esp o n d in g   co n te n ts   [ 1 4 ] .   Hu m a n   v is io n   j u d g es   i m a g e  a f ter   d ec o m p r es s io n .   T h e  tr an s f er   o f   co m p r es s ed   i m a g es  is   af f ec t ed   b y   r ea l - ti m e  s y s te m   [ 1 5 ]   w h ile  th e  s p ac e  d o m ai n   p r o b lem   is   to ler an t .     T h er e   ar e  tw o   m ain   f o r m s   o f   co m p r es s io n   ap p r o ac h es,  lo s s y   an d   lo s s les s   t y p es.  T h e  f o r m er   o n e  is   a  co m m o n   p r ac tice,   in   w h ic h   t h e   in f o r m atio n   o f   a n   i n itial   i m a g e  w il l   p ar tl y   g et  m i s s i n g   ( d is to r ted )   b u t  t h i s   ap p r o ac h   m ax i m izes  co m p r ess io n   r atio   o n   th e  o v er h ea d   o f   d ec o m p r ess io n   p r ec is io n .   T h ese  ap p li ca tio n s   i n co r p o r ate    th e  r e - p r o d u ctio n   o f   a  r aster   i m a g e,   an d   th e  tr a n s f er   o f   co m p r es s ed   d ig ital  i m a g es  o n   co m m u n icatio n   n et w o r k s .   W h ile   th e   latter   o n e,   th e  s q u ee ze d   i m a g e  m u s t  co n tain   a  p r ec is e  m o d el  o f   th e  au t h en tic  i m a g e.   T h eir   ap p licatio n s   in cl u d e  b io lo g ical  d ata,   e - d o cu m e n ts ,   ca m er a  v i s u aliza tio n ,   s atelli te  i m a g es  [ 1 6 - 1 8 ] ,   an d   m ed ical  ar ch i v es,  i n   w h ic h   th e  d is to r ted   in f o r m a tio n   ca n   lead   to   f au l t a n al y tic s .        2 .1 .     Dis cr et e  co s ine t ra ns f o r m   ( DC T )   I t  is   f o r tu n a te  th at  t h e  h u m a n   v i s io n   ca n   r ei m b u r s e  f o r   th e  m al f o r m at io n   in   co m p r es s ed   im a g es,     n o t  lik e  n u m er ic  o r   tex t  d ata.   DC T   [ 1 9 ]   is   o n e  o f   lo s s y   c o m p r es s io n   al g o r ith m s ,   w h ic h   co n s u m es  as  lo w  b an d w id t h   as  ex p ec ted .   A t  t h e  co m p r es s io n   s tep ,   t h e  q u an ti za tio n   r eq u ir es  b it  le n g t h   f o r   in d iv id u al  i m a g e   w h ile  le s s e n i n g   r ed u n d an c y .   I t  m a k es  t h is   ap p r o ac h   attai n   h ig h   co m p r es s io n   r atio   w i th   a   tr ad e - o f f   b et w ee n   th e  q u alit y   o f   i m a g e  a n d   t h e   b an d w id th   r eq u ir ed .   R e g ar d in g   ap p licatio n s ,   a  cr itica l  r a tio   is   m a n a g ea b l e  p r o v id ed   th at  th e  d is to r tio n   is   s o m e h o w   ac ce p tab le.   T h e  8   b y   8   b lo ck s   D C T   o p er atio n   is   g en er all y   a s s o ciate d   to   d is cr ete  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( DFT ) ,   o r th o g o n all y   s ep ar ates  th e  o r ig in a l  i m a g e,   an d   tr an s f o r m s   it  f r o m   s p atial   to   f r eq u en c y   d o m ai n .   B esid es,  th e  t ec h n iq u e  is   an   o r i g in   o f   co m m o n   co m p r es s io n   lik e  j p g   f o r m at.     T h e  en co d in g   2 D  ( I   x  J   i m a g e )   DC T   co m p r ess io n   i s   s h o w n   i n   th e  f o llo w i n g   ( 1 ) .     ( , ) = √ 2 √ 2 ( ) ( ) ∑ ∑ ( , )   c os   [  2 ( 2 + 1 ) ]   c os   [  2 ( 2 + 1 ) ] − 1 = 0 − 1 = 0                  ( 1 )       Fo r   u   =  0 , …,   I - 1 ,   v   =  0 , …,   J - 1 ,   C ( d )   =  1 / √ 2   f o r   d   =  0 ,   an d   C ( d )   =  1   f o r   d   ≠   0   ( w h er e  I   =  J   =  8 ) .   T h e  ( 2 )   s h o w s   th e  d ec o d in g   2 D  ( I   x  J   i m a g e)   DC T   co m p r ess io n .     ( , ) = √ 2 √ 2 ∑ ∑ ( ) ( ) ( , )   c os   [  2 ( 2 + 1 ) ]   c os   [  2 ( 2 + 1 ) ] − 1 = 0 − 1 = 0                   ( 2 )     Fo r   x   =  0 , …,   I - 1 ,   y   =  0 , …,   J - 1 ,   C ( d )   =  1 / √ 2   f o r   d   =  0 ,   an d   C ( d )   =  1   f o r   d   ≠   0   ( w h er e  I   =  J   =  8 ) .       2 . 2 .     F a s t   f o urier  t r a ns f o r m   ( F F T )   T h e  FF T   [ 2 0 ]   is   d er iv ed   f r o m   d is cr ete  Fo u r ier   tr an s f o r m   te ch n iq u e.   I t  is   to   a n al y ze   th e n   tr an s f o r m   a  s p atial  d o m ai n   i n to   f r eq u e n c y   d o m ai n   i n   i m a g e  co m p r es s io n .   On ce   i m ag e s   ar e  i n   f r eq u en c y   d o m ai n ,   th e y   ar e  m u c h   q u ick er   in   p r o ce s s in g   t h an   to   ex ec u te  i n   t h e  s p atial  d o m a in .   B ec a u s e  i t  is   s i m p le  to   co m p u te   f r eq u en c y   ( co n v o l u tio n )   e m b e d d ed   in   an   i m a g e  b y   s o l v i n g   d if f er en tia l e q u atio n s .   I n   o t h er   w o r d s ,   t h e  F FT   ca n   s i m p li f y   t h e  co m p le x   i n ten s it y   co m p u tatio n   in to   s tr aig h t f o r w ar d   m u ltip lica tio n .   T h e  ca l cu latio n   to   en co d e   th e  2 D  ( I   x  J   i m a g e)   tr an s f o r m atio n   in   t h e  f r eq u en c y   d o m ai n   is   lis ted   i n   ( 3 ) .     ( , ) = ∑ ∑ ( , )   − 2  (  +  ) − 1 = 0 − 1 = 0   ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 6 0 6   -   6 6 1 7   6608   T h e  ( 4 )   d em o n s tr ates t h e  d ec o d in g   2 D  ( I   x  J   i m a g e)   FF T   co m p r e s s io n .     ( , ) = 1  ∑ ∑ ( , )   2  (  +  ) − 1 = 0 − 1 = 0   ( 4)     2 . 3 .     Sh if t ed  F F T   ( SFF T )   I n   g en er al,   t h e  ze r o   f r eq u en c y   o f   t h e  s p ec tr u m   lo ca te s   at  th e  f r o n t  a n d   b ac k   co m p o n en t ,     w h ile  th e  h ig h e s t  f r eq u e n c y   lo ca tes  at  th e  m id p o in t.  T h at  allo w s   u s   to   s h i f t  th e  f r eq u en cie s .   Ho w e v er ,   it  is   n o t  s u p p o r tin g   f o r   a  s cr ee n   as  t h e   lo w   f r eq u e n cie s   ar e  lo ca tin g   in   t w o   en d s .   T h en   to   r ea llo ca te  th e  lo w   ( o r   z er o )   f r eq u en c y   to   th e  ce n ter   ca n   m ak e   a  s cr ee n   m o r e  at tr ac tiv e  an d   t h is   i s   w h at  w e   an tici p ate.   T o   attain   2 D     ( I   x  J   i m ag e)   S FF T   tr an s f o r m a tio n   [ 2 1 ] ,   th is   is   th e  s h if t in g   e n co d er   w h ich   ca n   b e  d ef in ed   a s   p r esen ted   in   ( 5 ) .     ( − 0 , − 0 ) = − 1 [ ( − 0 , − 0 ) ] =   ( , )   2  ( 0 + 0 )   ( 5 )     T h e  ( 6 )   d en o tes th e  d ec o d in g   2 D  ( I   x  J   im a g e)   s h i f ted   FF T   tr an s f o r m .     ( − 0 , − 0 ) = − 1 [ ( − 0 , − 0 ) ] = ( , )   − 2  ( 0 + 0 )   ( 6 )     L et  x 0   a n d   y 0   b e  th e  f r eq u e n c y   s h i f t  w e  w a n t  to   d is p lay .   Giv en   t h at  SF FT   in   I   b y   J   s ize  o f   2 D  im a g e,   o u r   co n s id er ed   i m ag e   h a s   I   r o w s   a n d   J   co l u m n s .   Fo r   ex a m p le,   w e   d ef i n e  a  f r eq u e n c y   v a lu e  f o r   t h e  x  a n d   y  ax es b et w ee n   - 5 0   an d   5 0 ,   w h e n   o u r   i m a g e  is   o f   s ize  1 0 0   x   1 0 0   an d   it c en ter s   th e  i m a g e  to   b e  in   th e  m id p o in t.     2 . 4 .     G ra ph ic  ef f ec t s   T o   en h an ce   f ea t u r e  o f   g r a y s ca le  i m ag e s   w e   ca n   ad d   a  v is u al   s u p p o r t  in   t h e  ap p ea r an ce   o f   a  g r ap h i c   n o v el,   s u ch   as  s h ad o w s ,   b ac k g r o u n d s ,   co n tr ast,  s h ar p n es s ,   o r   b r ig h tn es s .   Gr ap h ic  ef f ec ts   a r e  w h at  h u m a n   ca lls   ar t  to d a y .   T h e y   ar e  n o t  all  id en t ical  b u t  t h eir   h a r m o n y   co n cl u d es   th e   p r ac tice  o f   v is u aliza t io n .     B esid es,  in   eL ea r n i n g   w e  ca n   cr ea te  a  g r ap h ic  s to r y b o ar d   f r o m   t h ese  n o v els.  T h e  o b j ec tiv e  is   to   m a k e   g r a y s ca le  i m ag e s   as  i f   t h e y   w er e  d r a w n   w i th   ar ti s tic  s t y l e.   I n teg r atio n   o f   ar ts   i n   ed u c atio n   [ 2 2 ,   2 3 ]   h elp s   ac h iev e  t h e  lear n i n g   p r o ce s s .   R esear ch er s   also   b eliev e  th a t  ar ts   ca n   b e  a  r ef o r m   to o l  in   e d u ca tio n   to   i m p r o v e   ex a m   s co r es  an d   to   m o t iv at e  lear n er s .   T h is   p ap er   f o cu s es  o n   f iv e  ar ti s tic  e f f ec ts   w h ic h   ar e  m ar k er ,     g r o w - ed g e,   c u t - o u t,  p h o to co p y ,   an d   p last ic - w r ap   as d is p la y ed   in   Fig u r e   1 .                   ( a)   ( b )   ( c)                     ( d )   ( e)   ( f )     Fig u r e  1 .   Gr ap h ic  ef f ec ts ,   ( a)   n o n - e f f ec t ,   ( b )   m ar k er ,   ( c)   g lo w - ed g e ,   ( d )   cu t - o u t ,   ( e)   p h o to co p y ,   ( f)   p last ic - w r ap     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E va lu a tio n   o f g r a p h ic  effec ts   emb ed d ed   ima g e  co mp r ess io n   ( C h a n in to r n   Jitta w ir iya n u ko o n )   6609   3.   E VA L UA T I O N  AND  A NAL YSI S   C o m p ar ativ e  s tu d y   o f   DC T ,   FF T   an d   SF FT  alg o r ith m s   is   p er f o r m ed   b ased   o n   illu s tr ativ e   v is u aliza t io n .   W e  co n s id er   th r ee   R GB   i m ag e s   an d   th r ee   a s s o ciate d   g r a y s ca le  i m ag e s   f o r   co m p ar in g   th e s e  co m p r es s io n   al g o r ith m s .   T h e   co m p r es s io n   r ate  o n   e x p er im en tal  i m ag e s   d ep en d s   o n   B T .   7 0 9   g r ay le v el   co n v er ter   [ 2 4 ] .   I t  is   co m m o n l y   u tili ze d   as  a   s ta n d ar d   co n v e r s io n   f o r   HDT V.   T h e  lu m i n a n ce   co m p u tatio n   is   b ased   o n   Gr a y _ C o lo r   =  0 . 2 1 * R   +  0 . 7 2 * G  +  0 . 0 7 * B .   R e s u lts   ( co lo r m ap )   ar e  v is u alize d   i n   M atlab   w h ic h   a v ail s   en g i n ee r i n g   b u ilt - i n   f u n ct io n s   an d   s ett in g   f o r   i m a g e  a n al y ti cs.  T h e  co n s id er ed   i m a g es   ar e  ah ea d   tr an s f o r m ed   in to   g r a y s ca le  as  s h ad es c h a n g e  ac co r d in g l y   b et w ee n   R GB   e n tr ies a n d   th e n   ar tis tic  e f f ec ts   [ 2 5 ]   a r e  ap p lied .       3 . 1 .     Co m pre s s io n r a t e  ( CR)   T h e  C R   is   to   ca lcu late  t h e  p e r f o r m an ce   i n   i m a g e  co m p r es s io n   b y   m ea s u r i n g   t h e  r ed u cib le  s ize  o f   co m p r es s ed   i m a g e  ( th e  h i g h er   th e  b etter ) .   I n   lo s s y   co m p r es s io n ,   it  is   to   r e m o v e  u n n ec es s ar y   d ata  i n   i m ag e s   to   m i n i m ize  t h e  i m a g e  s ize   ( o r   r eso lu tio n )   th e n   C R   r ef lect s   i m a g e  q u a lit y .   No te  t h at   alt h o u g h   th e   o r ig i n al   i m a g e  s ize  i s   s u f f er ed ,   it  i s   s i m p l y   i n v is ib le  to   h u m a n   v i s io n .   Fro m   ea c h   o f   th e  f o llo w i n g   t h r ee   i m a g es,   w e  s u m m ar ize  th e  s ize  p r e  an d   p o s t c o m p r ess io n   as  w ell  as  C R   f i g u r e  as d ep icted   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   T h r ee   s am p le  i m a g es   O r i g i n a l   R G B   i mag e   G r a y sca l e   i mag e   S i z e   o f   o r i g i n a l   i mag e   ( K B )   S i z e   o f   c o mp r e sse d   i mag e   ( K B )   CR       6 0 6   64   9 . 4 6       1 1 7   7 5 . 9   1 . 5 4       1 3 4   8 2 . 6   1 . 6 2       3 . 2 .     Co l o r m a p v is ua liza t io n   T h e  m eth o d   e m p lo y s   co lo r s   in   th e  e n g in ee r i n g   i m a g e  v is u ali za tio n   [ 2 6 ] .   Sp ec iall y ,   it   p r esen ts   v i s u a l   m ap   th at  w e  ca n   p er ce iv e  b y   m i x in g   u p   co lo r s   o f   a  s ca lar   u n i t.  C o lo r m ap s   ar e  ar r an g ed   b y   w h er e  t h e y   ar e   b est p r ac tice.   C o lo r s   ar e  r ep r e s en ted   i n   in te g er s   r an g i n g   b etw ee n   0   an d   2 5 5   an al y s i s .     3. 3 .     3 D  f re qu ency   do m a in   A   co lo r m ap   ap p ea r an ce   d o es  n o t  r ef lect  alter atio n s   in   v al u e  in   b r ig h tn e s s   ( lu m in a n ce ) .     No n eth ele s s ,   i n   a  3 D  f r eq u e n c y   p lo t,  s h ad e  p er   s e  w h ic h   r ef lec ts   c h an g e s   i n   l u m in a n ce ,   is   v ib r an t   to   co m m u n icate   tr an s f o r m s   i n   s h ap e  [ 2 7 ] .   I n   p r ac tice,   w e  ca n   av o id   g etti n g   th e  l u m in an ce   alter atio n s   i n     th e  co lo r m ap   af f ec t th e  s h ad i n g   ch a n g e s   b y   co n tr o lli n g   th e  c o lo r m ap   to   liv el y   co lo r s .     A  g r a y s ca le   co lo r m ap   is   u s ef u l  f o r   h u m an   v is io n   r eg ar d in g   s h ap e  k n o w led g e.   I t  al s o   r ef lect s     th e  i s o lu m i n a n t  co lo r m ap   w h i ch   i s   s u p p o r tiv e  to   co m p r e h e n d   in s i g h ts .   T h e  l u m in a n ce   m ap   is   p er ce iv ed   s o   ac cu r atel y   an d   e f f ec ti v el y   b y   h u m a n s .   R e s u l ts   o f   g r a y s cla e  co lo r m ap s   f o r   o r ig in al   i m a g e  a n d   o th er   f i v e  i m a g es  w it h   ar tis tic  ef f ec t  a r e   d is p lay ed   in   Fi g u r e   2   to   Fig u r e  7 ( a ) ,   r esp ec tiv ely .   I t  is   ap p ar en t  th at  r eg ar d in g   a  s h ap e  co m p r eh e n s io n   th e  S F FT   alg o r ith m   o u tp er f o r m s   o t h er   alg o r ith m s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 6 0 6   -   6 6 1 7   6610   T h e  is o m etr ic  3 D  p lo ts   co n tr ib u te  th e  d i s p la y   o f   a  f r eq u en c y   s p ec tr u m .   I t  is   d e v elo p ed   in   a  w ir e - m es h   g r ap h ic.   T h e  o r ig in a l  i m a g e  a n d   o th er   ar tis tic  ef f ec t  e m b ed d ed   im a g e s   ar e  v is u a lized   as   p r esen ted   in   Fi g u r e  2   to   Fig u r e  7 ( b ) ,   co r r esp o n d in g l y .   T h e  p lo t  p r o v id es  s ig n i f ica n t   co m p r eh e n s io n   in   th e  f r eq u en c y   s p ec tr o m   a n d   s t atis tical  f u n ctio n   p er   s e.   I t  also   h elp s   co n v e y   a  g o o d   v is u al  o f   th e  3 D  in ten s it y   f o r m .   I t  is   s u p p o r tiv e  t h at  th e  f r eq u en c y   s p ec tr u m   o f   t h e  SF FT   alg o r ith m   ali g n s   w ell  an d   r ef lects  t h e  s tr u ctu r e   o f   co n s id er ed   i m a g es.           ( a)           ( b )     Fig u r e  2 .   Or ig in al  i m a g e  r es u l ts ,   a)   Or ig in a l i m a g e  w it h o u t e f f ec t ( to p - lef t)   an d   th r ee   co lo r m ap s   o f   D C T   alg o r ith m   ( to p - r ig h t) ,   FF T   alg o r ith m   ( b o tto m - le f t) ,   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m - r i g h t) ,   b )   Fre q u en c y   d o m ain   v is u aliz at io n   o f   D C T   alg o r ith m   ( lef t) ,   F FT   alg o r ith m   ( ce n te r ) ,   an d   SF FT   alg o r ith m   ( le f t)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E va lu a tio n   o f g r a p h ic  effec ts   emb ed d ed   ima g e  co mp r ess io n   ( C h a n in to r n   Jitta w ir iya n u ko o n )   6611       ( a)           ( b )     Fig u r e  3 .   R esu lts   o f   i m a g e  w it h   m ar k er   ef f ec t ,   ( a)   I m ag e  w i t h   m ar k er   ef f ec t ( to p - le f t)   an d   t h r ee   co lo r m ap s   o f   DC T   alg o r ith m   ( to p - r i g h t) ,   FF T   alg o r ith m   ( b o tto m - le f t) ,   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m - r ig h t) ,   ( b )   Fre q u en c y   d o m ai n   v is u aliza tio n   o f   D C T   alg o r it h m   ( le f t) ,   FF T   alg o r ith m   ( r ig h t) ,   an d   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 6 0 6   -   6 6 1 7   6612     ( a)           ( b )     Fig u r e  4 .   R esu lts   o f   i m a g e  w it h   g r o w - ed g e  ef f ec t ,   ( a)   I m a g e  w it h   g r o w - ed g e  e f f ec t  ( to p - le f t)   an d   th r ee   co lo r m ap s   o f   D C T   alg o r ith m   ( to p - r ig h t) ,   FF T   alg o r ith m   ( b o t to m - lef t) ,   S FF T   alg o r ith m   ( b o tto m - r ig h t) ,     ( b )   Fre q u en c y   d o m ai n   v i s u al iz atio n   o f   D C T   alg o r ith m   ( le f t) ,   FF T   alg o r ith m   ( r i g h t) ,   an d   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E va lu a tio n   o f g r a p h ic  effec ts   emb ed d ed   ima g e  co mp r ess io n   ( C h a n in to r n   Jitta w ir iya n u ko o n )   6613     ( a)         ( b )     Fig u r e  5 .   R esu l ts   o f   i m a g e  w it h   cu t - o u t e f f ec t ,   a)   I m a g e  w it h   cu t - o u t e f f ec t ( to p - le f t)   an d   t h r ee   co lo r m ap s   o f   DC T   alg o r ith m   ( to p - r i g h t) ,   FF T   alg o r ith m   ( b o tto m - le f t) ,   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m - r ig h t) ,   b )   Fre q u en c y   d o m ai n   v is u aliza tio n   o f   D C T   alg o r ith m   ( le f t) ,   FF T   alg o r ith m   ( r ig h t) ,   an d   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   6 ,  Dec em b er   2 0 2 0   :    6 6 0 6   -   6 6 1 7   6614         ( a)           ( b )     Fig u r e  6 .   R esu lts   o f   i m a g e  w it h   p h o to co p y   e f f ec t ,   a)   I m ag e  w it h   p h o to co p y   ef f ec t ( to p - le f t)   an d   th r ee   co lo r m ap s   o f   D C T   alg o r ith m   ( to p - r ig h t) ,   FF T   alg o r ith m   ( b o t to m - lef t) ,   S FF T   alg o r ith m   ( b o tto m - r ig h t) ,     b )   Fre q u en c y   d o m ai n   v i s u aliz atio n   o f   D C T   alg o r ith m   ( le f t) ,   FF T   alg o r ith m   ( r i g h t) ,   an d   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       E va lu a tio n   o f g r a p h ic  effec ts   emb ed d ed   ima g e  co mp r ess io n   ( C h a n in to r n   Jitta w ir iya n u ko o n )   6615       ( a)           ( b )     Fig u r e  7 .   R esu lts   o f   i m a g e  w it h   p last ic - w r ap   ef f ec t ,   a)   I m ag e   w it h   p last ic - w r ap   ef f ec t ( to p - l ef t)   an d   th r ee   co lo r m ap s   o f   D C T   alg o r ith m   ( to p - r ig h t) ,   FF T   alg o r ith m   ( b o t to m - lef t) ,   S FF T   alg o r ith m   ( b o tto m - r ig h t) ,     b )   Fre q u en c y   d o m ai n   v i s u aliz atio n   o f   D C T   alg o r ith m   ( le f t) ,     FF T   alg o r ith m   ( r ig h t) ,   an d   SF FT   alg o r ith m   ( b o tto m )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.