Internati o nal  Journal of Ele c trical   and Computer  Engineering  (IJE CE)  V o l.  6, N o . 4 ,  A ugu st  2016 , pp . 16 27 ~ 1 636  I S SN : 208 8-8 7 0 8 D O I :  10.115 91 /ij ece.v6 i 4.1 029         1 627     Jo urn a l  h o me pa ge : h ttp ://iaesjo u r na l.com/ o n lin e/ind e x.ph p / IJECE  RGB Medical Vi deo Com p ressi on Using Geom etric Wavelet  and SPIHT Coding       Habc hi Yassi ne 1 ,  Bela dg ham Mo ha mmed 1 , Ta leb Abdelma lik Ahmed 2   1  Department of   Electrical Eng i n eering ,   LTIT Laborator y ,  T a hri   M oham m e d Univers i t y  of  Be cha r , Be char , Alg e ri 2  LAMIH UMR CNRS 8530, Le  Mont Hou y , 593 13 Valen c iennes ,  France      Article Info    A B STRAC T Article histo r y:  Received Feb 24, 2016  Rev i sed   May 26 , 20 16  Accepted  Jun 10, 2016      The  compression of medical  video r e pr es ent s  a big  chal le nge. I t  ge ts   indispensable solution in field o f  stor age and tr ansmission of  me dical data.  This paper  intr oduces an  algor ithm for color  medical v i deo  compression  based on geometrical wav e let  coupled  with S P IHT coding algorithm. In  order to prov e the efficiency  of  our algor ithm,  comparativ e stu d y   is made  between  other  c l as s i ca l tr ans f orm s . Th e peak signal- no ise Rate (PSNR), it  us ed as  an obje c tiv e param e t e to m eas ure the  qualit y of r ecov r ed fram e s .   The exp e rimental results show th at th e proposed  algorithm for lo w bit rate is   superior to traditional methods;  this is  justified  with a high valus of PSNR   parameter .   Keyword:  Geom etric wavelet   M e di cal  vi de codi ng   SPIHT c o der   Copyright ©  201 6 Institut e  o f   Ad vanced  Engin eer ing and S c i e nce.  All rights re se rve d Co rresp ond i ng  Autho r Yassine  Ha bc h i ,   Depa rt m e nt   of El ect ri cal   Engi neeri n g ,   LT IT Lab o rat o ry ,    Tahri  M o ham m e d U n i v e r si t y  of  B echa r   P.O . B o x 41 7,  08 0 0 0 ,   B e c h ar,   Al ge ri a.   Em a il: h a b c h i 8j ij el@g m a il.co m       1.   INTRODUCTION  W i t h  t h e  i m port a nt  i n c r easi n vol um es of  dat a  i n  t h e fi el of m e di cal  i m agi ng,  com p r e ssi on  i s  t h maj o r  ch allenges in  h ealth care ser v ices.  In  teleh ealth , Magn etic Reso n a n c e I m ag in g  ( M RI ) ,   U ltr asound  (U S),  Co m p u t ed  Tom o g r aph y  (CT), etc need  t o   be tran sm itted  t o  ano t h e r m e d i cal ex p e rt. Th ese hu g e   d a ta cau s e a  hi g h  t i m e t r ansm i ssi on an d st ora g e c o st .  T h e pr o b l e m  b ecom e s even m o re critical with the ge ne ralisation  of  3D se que nce.  So i t  i s  necessary  t o  use com p ressi o n  i n  o r de r t o  red u ce t h e am ount  o f  m e d i cal  dat a  t o  be  st or e d   an d  t r an sm itte d .  In  th e literat u re m a n y  co mp ressi on  sch e mes b y  tran sform a t i o n  h a v e   been  pro p o s ed we can  ci t e  t h e st anda rds  M P EG  f o r  com p ressi n g   vi de o.  Al l  o f  t h ese st a nda rd s  are  based  o n  t h e di sc ret e  c o si ne   trans f o r m   (DCT) [1] .    Ov er th p a st ten  years, th wav e lets (DWT) co m p ression  h a s si g n i fican tly b e tter p e rform a n ce in  term s  o f  ob j ect iv e and  sub j ectiv e p a ram e ters at lo w b it  rat e . To im pro v e t h e codi ng  efficiency, this trans f orm   i s  sui t a bl e t o  ho ri zo nt al  vert i cal  and di ag onal  di rect i o n s . These c h ar act eri s t i c s per m i t  a hi gher  codi ng   efficiency  i n  isotropic regularity  along  various c u rves . Unfort unately,  th ese sep a rately b a sis  presen t   discontinuities in all recovered fram es.  In fact,  the degra d ation of  qu al ity visual increases trem endously.  Seve ral  ri go ro us t r ans f orm s   have  been de v e l ope d an d ex p l oi t  t o  encapsu l a t e  ani s ot ro pi c regul a r i t y  i n   fram e s.   I n   [2 ] CA ND ES and   D ONOH O in tro d u c ed r i dg elet tr an sfo r m  as m u lt id imen sio n a l ex ten s ion   o f  th wav e let   tr an sf or m .  I n 19 99 , C A ND ES and  DO NOH O  i n tr odu ced   cur v elet tr an sfo r m  [ 3 ].  In [ 4 ] and  [5 ] D O  and  VETTER  ha ve  propose d  c o ntourlet tr ans f orm .  All  these represe n tations  are use d  to e x ploit the  geom etric   regu larity b u t   d o   n o t  allow to  exp l o it co mp letely . To o v e rcom e t h ese lim it at i ons, PE NNEC  a nd M A LL AT   in trodu ced g e ometric wav e let to   represen t di ffe rentes  re gul arity  [6]  a n d  [ 7 ] .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    16 27  –  1 636  1 628 To  im p r ov e the qu ality o f  fra m e s in  v i d e o at h i gh  co m p ression   rate, sev e ral co ders  h a v e  b e en  p r op o s ed   and   repo rted  i n  the literatu re. Th e effectiv en ess  of  cod i ng  was first d e mo n s t r ated  b y  Sh ap i r o’s  Em b e d d e d  Zero tree  Wav e let (EZW) [8 ]. Later, research  b y  Sai d  and  Pearlm an  on  Set Partition i ng  i n   Hierarc h ical T r ees enc o der  (SPIHT)  [9]. SPIHT applie success f ully to bot h lossy a n d lossless c o mpressi on  o f  im ag e an d im p r o v e d   u pon EZW .   Th is  pap e r is  o r g a n i zed  as fo llow s : Section   2   d e scr i b e s th g e ometr i wavel e t .  S P I H T code r i s  di s c usse d i n  sect i on 3 .  Sect i o n  4 desc ri bes s t eps of  pr o p o s ed al g o ri t h m .  The  per f o r m a nce and  t h e e xpe ri m e nt al  res u l t s  ar e sh ow n i n  sec t i on  5. Fi nal l y , a co ncl u si on  s u m s  up t h fi n d i n gs   of  pa per .       2.   GEOMET RIC WAVELET  Ove r  the past  decade s , there  has bee n  abundant in terest on X_Lets fam i ly  for the compressi on of  im age. Pennec  and M a l l a t  have pr o v e n  t h at  geom et ri wavel e t  has n on  separa bl e basi s ,  unl i k e t h w a vel e t   t r ans f o r m ,  t h i s  adva nt age  i s   v e ry  i m port a nt  i n  m a ny  d o m a ins.  The  wa vel e t  bases  ge nerat e s a r e d u nda nc y ,  t h i s   is tran slated  in   th e p r esen ce  o f  h i g h -m ag n itud e  co efficien ts  in  th e sing u l ari ties o f  th e im a g e [1 0 ] . To  m a in tain   the re gularity of the  fram e , each  fram e  is decom posed  through  wavelet t r ansfor m .   Afte r decom position we   obt ai n   f o ur spa t i a l   freq u e n cy  sub b a n ds. The  sub b a n ds  a r e g i ven  a s :       y x y x f y x a j j j , , ,       y x y x f y x d j j H j , , ,                                                                                                                ( 1                           y x y x f y x d j j V j , , ,     y x y x f y x d j j D j , , ,     w h er j :repre sent t h e s cale factor.   y x j , :scalin g  fun c tio n.   y x j , :wavelet function.  Due  to the  re dundancy  of t r an sform ,   we can partition each  subba nds into seve ral  bloc ks  with  diffe re nt size to take a best segm entation of each scale.  We prese n t the support of the blocks as  S , an d  it is   di vi de d  i n t o  s m al l  several  s u b- regi on s.S u c h  segm ent a t i on  is re prese n ted  as qua d -tree .  T h e l o cal di rections  in  whi c h f r am es  have  re gul ar  v a ri at i ons a r e s h o w n by   geom et ri c fl ow . T h e  rel a t i ons hi b e t w een t h ge o m et ric  fl o w  a n d  cu rve  i n  eac regi on  o f   bl oc ks ca be  got t e n  by   E quat i o [ 11] .     ) ( 1 ) ( 1 1 ) ( 2 x c x c x                                                                                                                                              ( 2 )      x c ' : Slo p e  of   op tical f l ow The  optim a l geom etric flows  of each bl ock a r determ ined by  m i nimizing a  Lagrange cos t      2 2 3 , 28 R s jG j B j j L fR f f Q R R R                                                                                                     (3)     To  op timize al g o rith m  o f  q u a d - tree seg m en tatio n ,  Peyre and  Mallat p r op osed  to  bu ild  the b e st q u a d- tree seg m en tati o n , th is co rresp ond ing  to  mi n i mize th e La gran gi an co st  of  com b i ng t h e fou r  chi l d ren t o get h e r .   For a  L xL  bl ock  S , d e no te its fo u r  ch ild ren  as 4 3 2 1 , , , s s s s , t h e Lagra nge  cost  of com b i ng t h f o u r   ch ild ren  t o g e t h er is:         2 01 0 2 0 3 0 4 0 3 28 L sL s L s L s L s L s Q                                                                                                    ( 4         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       RGB  Medi c al   Vi deo  C o mp re ssi on  Usi n g  Ge omet ri c W a vel et  an SP IH C odi ng  ( H a b c h i  Y a ssi ne)   1 629  If there is  no geom etric flow in  t h at  m acro- bl ock ,  i t  m eans that  t h e m acro- bl oc k i s  re g u l a r u n i f orm l y   so we ca use  wavel e t  ba si s. Ot he rwi s e ,  t h e su b - bl oc m u st  be proce ssed  by  ge om et ri c wavel e t   basi s b y   appl y i n g  t h e w a rp  o p erat i o n,   whi c h i s   defi ne d i n  [ 1 2] Each im age of sequence is com p ressed by codi ng  of  se gm ent a t i on o f  i m age an d a geom et ri c fl ow i n   each re gion  of  the segm entation. After  qua nt ization, th e c o e fficients are coded. T h e total num ber  of  bits  R is  decom pose d  i n t o       jB jG js j R R R R R ,     w h er s R is th n u m b e o f  b its to cod e   th e d y ad ic sq uare seg m en tati o n G R is the  num ber  of bits to code  th e di rection in each  square  re gion  B R is th n u m b e o f  b its to cod e   th e qu a n tized  geom etric wavelet coef ficients.    The   wavel e t  c o ef fi ci ent s  a r pr o duct s  bet w een  f unct i o n   , f xy   and  basi s of  di scret e   se para bl e   wav e let.    12 12 12 ,, ,, ,, , , jn jn jn j n jn j n xy xy x y                                                                                                                                         (5)      Sepa rable wa velets are  warpe d  with an operat or  W al on g fl o w  l i n es,  de fi ne d as  ,, Wf x y f x y c x   fo r th v e rtical p a rallel flo w . Th W  is an   o r t h ogo n a l operato r, its  ad jo in t is equ a l to  its  in v e rse,    1 ,, , W f xy W f xy f x y c x  . Th e warp ed wav e let b a sis is  obt ai ne d by   1 W  to each  sepa rable  wa velet basis.    2 2 2 , ,, ,, , ,, , () ( ( ) ) () ( ( ) ) () ( ( ) ) H j n jn jn V j nj n j n D jn jn j n xy c x xy c x xy c x                                                                                                                                   (6)     After   W ope rat i o of  wa vel e t   basi s, t h ne x t  st ep i s  a  ba ndel e t i zat i o n  t o  c o n s t r uct  ge om et ri wav e let. The  , x y consi s t s  o f   hi g h - pass   l t e rs  a n has  va ni shi n g m o m e nt s at  l o we resol u t i o ns,  t h i s  i s   v a lid  fo V n j , and D n j , , but  not   f o r H n j , . Pr obl em  of reg u l a ri t y  al ong t h e  fl ow l i n e i s  d u e t o  t h e scal i n g   fu nct i o  , x y  wh ere it co n s ists o f  low-p a ss  l t ers and  does  not  ha ve va ni shi n g m o m e nt at  l o wer  reso l u tio ns. To tak e  adv a n t age o f  regu larity alo n g  th e fl ow lin es fo H n j , , th e d e form ed  wav e let b a sis i s   bandeletization  by replacing  t h e horizontal wavelet  H n j , with  new fun c tion s     ,, () ( ( ) ) jn j n x yc x                                                                                                                    (7)     The  ort h o n o rm al  basi of  ge o m et ri c wavel e t  o f  fi el d  wa r p i n g  i s   defi ne b y :     , ,, ,, , ,, , () ( ( ) ) () ( ( ) ) () ( ( ) ) H j n jn jn V j nj n j n D jn jn j n xy c x xy c x xy c x                                                                                                                            (8)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    16 27  –  1 636  1 630   Aft e wa rpi n g ,  t h war p ed   regi on i s   reg u l ar al on g t h e  vert i cal  o r  h o ri z ont al  (sam e pre v i o us   ope rat i o ns)  di r ect i on.   T h ba ndel e t i zat i o n  r e m oves t h e c o rrelatio n th at  ex ists  b e tween   wav e let co ef fi cien ts  n ear th e si n gularity . Lastly , th e resu ltin o f   g e o m etric  wav e let co ef cients are c o m puted from  warpe d   wav e lets with  1 D  d i screte wav e let  tran sfo r m   th an  ar en cod e d  using su bb and  coder .   Th e fu ll detailed   descri pt i o n s   of  t h geom et ri c wavel e t  a r e s h ow n i n  Fi gu re  1.           Fi gu re  1.   B l oc di ag ram  of g e om et ri c wavel e t  fo r m e di cal  vi de o e n co di ng       3.   REVIEW  OF   SET PA RTIT IONI NG  IN   HIER AR CHI CAL T R EES   SPI HT  [1 3]   i s  con s i d ere d   t o  be one   o f   t h e m o st  popular  wavelet im age com p ression al gorithm s The   su ccess  of SPIHT  is  d u e  to  t h o r g a n i sation   o f   wav e let co ef ficien ts in t o  th e sp atial o r i e n t atio n  t r ees.  Th ree  typ e s o f  trees:   , Di j , Oi j  and  , Li j , wi t h   ro ot  at  co or di nat e   , ij , are  use d  t o   hol d wa vel e t   coef ficients  as  sets:  , Oi j is a sp ecial case  o f   , Di j , and   ,, , Li j D i j O i j  . All   co ef ficien ts are or g a n i sed in  t h ree lists:  LIP  (Li s t   of  i n s i gni fi ca nt  Pi xel s ).    LIS (Li s t  of I n si gni fi ca nt   Set s ).   LSP  (List o f  Sig n i fican Pi x e ls).   During in itiali satio n ,  th e co ef ficien ts in h i gh   frequ en cy  sub b a nd  are pu o n  th  , Di j  t y pes   of   trees in LIS,  with  ro o t s , ij  at t h coarse st s u bba n d a n d leaves   on  t h e  fi nest  s u bba n d ;   ot he r c o ef fi ci ent s  a r e   o u t  in  t h e LIP; th e in itial LSP   is e m p t y .   Th en b it p l an e cod i n g  is tran sm itt ed  b y  so rting  an d   refi n e m e n t  p a sses.  In s o rting pas s ,  the  c o ef ficients i n   LIP  a r scanned  a n d  c ode d  i n di vi dua l l y , and  si gni fi cant  c o ef fi ci en t s  ar e   m o v e d  to LSP; th e t r ees i n  LIS are scan n e d   an d co d e d ,   and sign ifican t t r ees are p a rtitio ned  i n  su b t rees  an d /   or indi vidual coef ficients,  which are  put  t o   LIS, L I P  a n d L S P  res p ect i v el y .  In  refi nem e nt  pass, c o ef fi ci ent s  i n   LSP  a r e sca n ne d a n d  co de d.           Fi gu re  2.  B l oc di ag ram  of g e neri bi na ry   o f  SP I H T e n c o d e r         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       RGB  Medi c al   Vi deo  C o mp re ssi on  Usi n g  Ge omet ri c W a vel et  an SP IH C odi ng  ( H a b c h i  Y a ssi ne)   1 631  4.   PROP OSE D  ALGO RITH The  pr o p o s ed   al go ri t h m  t o  en code  m e di cal  fram e s devel o p e d as  f o l l o w s :     Step 1:  Inpu t th e co lor  m e d i cal sequ en ces of size 512 x51 2.    Step 2:  Decom pos e the  each input  Y, C b   a nd  Cr fram e   through 2D DWT.    Step 3:  T h Y,  C b  a n d C r  o f  e ach  fram e  of se que nces   are  re cursi v ely segm ented i n to  dya d ic s qua res.      Step 4:   G e o m etr i c f l ow  is constr u c ted in   squar e  for  each   Y ,  Cb  and  Cr.    Step 5:  T h w a vel e t s  basi s  i s  wa rpe d  al on geom et ri c fl o w   Step 6:  Th b a n d e letizatio n op eration  is applicated  to  th e warp ed   wav e let b a sis.    Step 7:  T h SPIHT  code r is  used t o  e n co de  geom etric wavelet coefficients.    Step 8:  C o llect all layers in   on e m a trix  Ycbcr.     St e p  9 :   Th resu ltin g   sequ en ce qu alities are  measu r ed in  term s o f  PSNR  (d B)  p a ram e ter .           Fi gu re 3.   Pr o p o se d bl oc k di agram   fo c o l o r  m e di cal   vi de o com p ressi o n       5.   R E SU LTS AN D ANA LY SIS  In  t h i s  pa per ,   we a r e  i n t e rest ed i n  l o ssy  c o m p ressi on  m e tho d s  ba sed   on   geom et ri cal  w a vel e t  be cause   t h ei r i m port a nt es r o l e  i n  ca pt uri ng a n i s ot ro pi c re gul a r i t y  al on vari o u cur v es.   The  p r op ose d  al g o r i t h m  was   appl i e d  t o  e n c ode t e st   nat u r a l  seque nces  ( F OR EM A N ,   AK IY O )  an m e di cal  seque nces ( E N D O S C OP Y ,   B A C TER I A - G R O W T H )  o f  si ze 51 2 x 5 1 2 , t h ese nat u ral  an d   m e di cal  vi deo  are t a ke n f r o m  dat a base [ 1 4]  an d   [1 5] . F o r t h e  p u r p ose  of  eval uat i o n ,  t h e cl as si cal   m e t hods  ( d i s cret   wavel e t  t r ans f orm  (D WT)  [ 1 6]  an di scret   cu rv elet tran sfo r m  (DC u T))  [17 ]   h a b e en u s ed Th e imp o rtan ce  o f  ou r work lies i n  t h po ssib ility o f   reducing  t h e bit-rates for whic the   vi deo quality  re mains accepta ble. The e ffic i ency of the  propose d   algorithm  is ev aluated according t o  the objec tive param e te rs. In ge neral, a  higher  Pea k -Signal-t o -Noise -Ratio  (PSNR) v a l u e sh ou l d   co rrelate  to   a h i gh er qu ality  fram e     1 0 1 0 2 2 2 10 1 255 log 10 N i N j ij ij R C N PSNR                                                                                                  (9)     Whe r e:      : N Size param e ter.   : , j i Po sition  informatio n .   : ij C Cur r ent fram e     : ij R  Refere nce  fr am e.  Fig u re  4  sho w n   b e low illu strates th e co m p ressed   resu lts fo r d i f f eren b it-rate  v a lu es.  T o  sho w  the  p e rf or m a n ce of  t h pr opo sed  m e th o d   ( g eo m e tr ic w a v e l e t cou p l ed w i th  SPIH T  coder ) ,   w e   sugg est to  appl i cat ed  t o  a  set   of  nat u ral   and  m e di cal  vi deo .   W e   not e t h at   ou r al go ri t h m  i s  adapt e fo r t h e m e di cal  vi de o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    16 27  –  1 636  1 632 com p ressi o n .   Al so,   we ca obs er ve t h at  c o m p ressi o n   de gra d es  f o r  l o w  com p ressi o n   bi t -rat e .  H o we ver ,  f o hi g h  c o m p ressi on  bi t r at e,  o u r   al go ri t h m  achive a  high  val u s  of PSNR  (dB )        0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 28 28 . 5 29 29 . 5 30 30 . 5 31 31 . 5 32 BI T R AT E ( M b p s ) P S NR( d B )     FOR E M A N AK I Y O   0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 30 31 32 33 34 35 36 37 BI T R A T E ( Mb p s ) PSN R ( d B )     EN D O SC O P Y B A CT E R I A - G RO W T H          0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8 2 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 B I T R AT E( M b p s ) PSN R ( d B )     AK I Y O B A CT E R I A - G RO W T H     Fi gu re  4.  PS N R  (dB )   val u es   achi e ve fo n a t u ral  a n d  m e di cal  t e st  fram e s usi n g  t h pr o p o se d m e t hods       To s h o w  t h e p e rf orm a nce o f   t h e p r o p o se m e t hod,  we m a ke a c o m p ari s o n  bet w ee n di ff erent  t y pes  o f   trans f o r m   D W T, DCu T   a n d GEOM E T RIC   W A V E L E T  ( G W)  co up led  with  th e SPIHT.  Fo r each app licatio we  vary  t h bi t-rate f r o m e  (0 .3,  0 . 9  a n d  2 M bps ),  an we calcu late th e PSNR  (d B )   param e ter. Th resu lts  obt ai ne d a r g i ven i n  Ta bl e  1.  Acc o r d i n g  t o  t h PS NR  (dB )   val u es we  not e t h at   vi de o r eco nst r uct i on  becom e s alm o st perfect wit h  propo sed  al g o rith m  fo r all b itrate v a lu es. Also   from th is resu lts, o u ex p e rim e n t al r e su lts sho w  that th e p r o p o s ed  algo rith m  fo r lo b it rate (0.3 M b p s ) is ab le to  red u ce  u p   t o   37 .1 9% an d 2 8 . 2 0 % o f  t h e co m p l e x geom et ri cs det ect i on com p ared t o  t h e  D W T+S P I H T  and DC uT+S PIH T   alg o rith m .  Th e q u a lity v i su al d e grad atio n   o f  fram e s is  less  in  lo w b it rate  th an  in   h i gh  b i t rate. Also we can   see th at th e PSNR (d B) v a l u d e p e nd   o n  th d eco m p o s ition   th resh o l d s   (T)  as it sho w n  i n   Fig u re 5 .   Th e q u a lity  v i su al o f   d e co m p ressed  fram e (for first,  ten t h,  twen tie th  an d th i r tieth  fram e)  using al goritm   of GE OMETR IC  W A VELET -SP I HT  at  2Mbps  are  s h own  in Figure  6.      Tabl e 1.  T h e   P S NR  (dB )  val u es  o f  reco nst r u c t e B A CTER IA GR OWTH sequence   fo r var i ou b itr ate valu es  using WAVE L ET-S P IHT,  CURVE LET-SP IHT  and  GE OMETRIC  W A VELET -S PIHT  BITRAT E (Mb p s )   WAV E L E T - SPI H T   CURVEL ET -SPI HT   PROPOSE D   A L G O RITH M   0. 3 24. 694 7   26. 425 4   33. 879 9   0. 9 24. 583 0   26. 721 9   35. 962 7   30.  4890   30.  9402   36. 332 3       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       RGB  Medi c al   Vi deo  C o mp re ssi on  Usi n g  Ge omet ri c W a vel et  an SP IH C odi ng  ( H a b c h i  Y a ssi ne)   1 633  10 30 50 10 0 0 10 20 30 40 T H R ESH O L D S  ( T ) P S NR[ d B ]     Fi gu re  5.  PS N R  (dB )   val u es   of  rec o n s t r uct e d B A C TER I A   GR O W T H  se q u ence  v s  t h res hol ds  (T= 1 0 ,   3 0 5 0   an d 100 ) u s i n g pr opo sed m e t h od  a.   b.     Fig u re  6 .  V i sual q u a lity of  d e co m p ressed BAC TERIA   GR OWTH fram es  u s i n g GEOM ETRIC  W A VELET - SPIHT  at  2 M bp for  first, tenth ,  twen tieth  an d th irtie th  fra m e : (a).O r igi n al fram e s; (b) . Decom p resse fram e     B e fo re a ppl y i n g   pr o pose d  al go ri t h m  on t h e col o vi de o,  t h e R G B  col o r  f r am es are conve r ts int o   YC bC r  f o rm , and  t h e n  a ppl y i ng  p r o p o se d al go ri t h m  on eac h l a y e r i n de pe nde nt l y , t h i s  m eans eac h l a y e r f r om   YC bC r  are c o m p ressed as a  gray scal fram e . YC bC refe r s  t o  t h e  col o r e sol u t i o of  di gi t a l  com pone nt  vi de o   si gnal s whi c h i s  based o n  sa m p li ng rat e s. T h i s  pr ocess i s  r e peat ed f o r e v ery  fram e  and resol u t i on i n  t h e case  of l e vel  5 dec o m posi t i ons.  R G B  col o r a n d YC bC r fo rm  of reco v r ed f r a m e s i n cl udi n g  nat u ral  and  m e di cal  f r a m e s b y  th e pr opo sed m e t h od   ar pr esen ted in   Figu r e  8 .  Reco v e r e d BA CTER I A   G R OW TH  sequ en ces  yielded  by t h e  using  GE OM ETRIC  W A VE LET+SP IHT,  DCuT+ SPIHT   a nd DWT+ S P IHT a r e  shwons  i n   Fi gu re 9.           Fi gu re 7.   V i de c o m p ressi o n  st eps usi n g Ge om et ri W a vel e t   t r ans f o r m   coupl e d  wi t h   S P I H T     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    16 27  –  1 636  1 634                                                       Orig in al                                    De co m p ressed                                Orig in al                                    Deco m p ressed                     Y           Cb         Cr          RGB                                                                                     (a).  A K I Y O                                                           (b).  E N D O SC OP Y                                  Fi gu re  8.  R eco vere d c o l o fra m e s usi n pr o p o se d al g o ri t h m  at  0. 9M bps                                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J ECE   I S SN 208 8-8 7 0 8       RGB  Medi c al   Vi deo  C o mp re ssi on  Usi n g  Ge omet ri c W a vel et  an SP IH C odi ng  ( H a b c h i  Y a ssi ne)   1 635                             Y                                      Cb                                     C r                                 R G B                                                                   O r igi n al                              ( a )                                          ( b                                         (c )     Figure  9. Recovere d B A CTE R IA  GROWT H   se quence   usi ng: (a). GE OMETRIC  W A VE LET+SP IHT, (b).  DC uT+ SPI HT  and   (c ). D W T + SPI HT  at  0. 9 M bps         6.   CO NCL USI O N   Th ob j ectiv o f  th is  p a p e r i s  to  im p r ov e t h e en h a n cem en t of co lor m e d i cal v i d e o quality after th appl i cat i o n o f  t h e p r o p o se d al go ri t h m  t o  ai di ag no si s (st o r a ge o r  t r an sm i s si on ) i n  m e di cal  im agi ng.  We use d   th e g e o m etr i w a v e let coup led  w ith  SPIH T co d i n g . Af ter  sev e r a l   app licatio n s , w e   fo und  th at  t h is  al g o rith m   g i v e b e tter resu lts th an  t h o t h e r trad itional alg o r ith m s . To   d e v e l o p   our algo rith m ,  we h a v e   app lied th is  t echni q u o n  d i ffere nt  t y pes  of c o l o vi de o.   W e   have  n o t i ced t h at   fo r l o w bi t - rat e , t h e  pr o pose d  al go ri t h m   pr o v i d es  very  i m port a nt  PSN R  (dB )   val u es  fo r col o r m e di cal  vi deo a n d i t  i s   m o re sui t a bl e fo r B A C T ER IA - GR O W T H  vi d e o. I n   pers pect i v e, we as pi re t o  ap pl y  ou r al g o ri t h m  t o  com p ress  vi de o se que nces  wi t h  a not her  efficient tra n s f orm s  and code rs.        ACKNOWLE DGE M ENTS   We w oul d l i k e t o  t h ank t h Edi t o r a nd a n o n y m ous revi e w ers f o r t h ei r com m e nt s and  sug g est i o ns ,   also  we  would like to tha n k t h e m e m b ers a n d the  dire ctor s o f  L T IT  La b o rat o ry   of  U n i v ersity  o f  Bec h ar  f o r   t h ei r e n co ur an gem e nt  and  f o r  t h ei preci o u hel p .       REFERE NC ES   [1]   V .  Chapp e lier , “Progressive coding of  imag es b y   directed w a velet,” Phd .   Th esis, R e nnes 1 University , 2005 [2]   E. J. Candes  an d D. L .  Donoho “Ridgelets:  a  k e y  to  h i gher - d i m e nsional inter m ittency   P h ilos,”  T r ans. A:  M a th Phys. Eng.  Sci .,  vol/issue:  357(1 760), pp . 2495– 2509, 1999 [3]   E. J. Candes  an d D. L. Donoho , “Curve lets: a s u rprisingly   ef fective non  ad ap tiv e r e presen tation  for objects  with   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                        I S SN 2 088 -87 08  I J ECE   Vo l. 6 ,  N o . 4 ,  Au gu st 2 016    16 27  –  1 636  1 636 edges,” in  Pr oceedings of the Internati onal Confer ence Curves  an d Surfaces , pp. 1 05–120, 1999 [4]   M. N. Do  and M .   V e tter l i ,  “ C ont ourlets:  a n e w di rect ional  m u ltire s olution im ag e r e present a tion ,  i n  Pr oceed ings  of   the Con f er ence  Recor d  36t Asilomar Confer ence on  S i gnals S y stems and Computers , vol. 1 ,  pp . 4 97–501, 2002 [5]   M.  N. Do,  et al. , “ T h e  contour le transform :   an   ef fici ent  dir e c tio nal  m u ltir esoluti on im age  r e pres enta tion,   IEEE  Trans. Image Pr ocess , vol/issue:  14(12), pp . 2091 –2106, 2005 [6]   E.  L .  P e nn ec  an d S .  M a ll at , “ I m a ge   compression with  geom e t ri ca l wa ve le t s ,”   Pr oc. Int. Con f . Im age  Pr ocess , vo l.  1, pp . 661–664 2000.  [7]   E.  L .  P e nn ec ,   et al. ,  “ S pars geom etric  im ag e r e pres en tat i on  with  band el ets ,   IEEE  T r ans. Image Pr ocess,   vol/issue: 14(4), pp.  423–438 20 05.  [8]   J. M. Shapiro, “ E mbedded  image  coding  us ing  z e rotre e s  of  wave let  co ef fici ents ,   IEEE  T r ans. S i g nal Pr ocess,  vol.  41, pp . 3445–34 63, 1993 [9]   A. Said  an W .   Pearlm an,  “ A  ne w fast  and  ef fi ci ent  im age  cod e c  based  on  set  pa rtition i ng  in  hier archi cal   tree s ,   IEEE  T r ans. Cir c uits S y st.  V i d e T echnol ., vol. 6 ,   pp. 243–250 , 19 96.    [10]   S. Mallat, “A   W a velet  T our of  Si g n al Processing:  A  Sparse  W a y , ”  Academic  Pr ess, 3r d. Edition ,  Ch . 12 , USA , 2009 [11]   E.  Lep e nne c,  “ B andel e tt es  e t  r e pres ent a tion  g é om étri que des  images,” Doctor at  Thes is ,  E c ol e P o l y t echn i que ,   France, 2002.  [12]   M. Beladgh am,  et al. , “A  Comparative S t ud y  b e tween  Band elet  and  W a velet  T r ansform Coupled b y   EZW  and   SPIHT  Coder for Image Compression,”  IJIGSP , vol/issue: 5(12), 2013.   [13]   A. S a id  and  W .    P earlm an , “ A  n e w fas t  and  ef fi cien t im ag e co d ec b a s e d on  s e t   partit ioning  in  h i erar chic al  tr ees ,   IEEE  T r ans. Cir c uits S y st.  V i d e T echnol ., vol. 6 ,   pp. 243–250 , 19 96.  [14]   Inte rnet: https://me dia . xiph. o r g /vide o /de rf/ (D e c .10. 2012).  [15]   Inte rnet: https://me dtube . n et/ (Nov . 1 . 2013).  [16]   A. Haz a rath ai ah  and  B.  P .  Rao ,   “Medical Imag e Compression  using Lif ting b a sed New  W a velet  T r ansforms,”  International Jo urnal of  Electrical  and Computer Engin eering  ( I JECE) ,  vol/issue:  4(5), pp . 741~75 0, 2014 [17]   C. J. R e noh,  et al. , “Curvelet Transform based  Retina l  Im age   Anal y s is ,”  In ter national  Journal of Electrica l  an d   Computer Engin eering ( I JEC E ) ,   vol/issue:  3(3), p p . 366~371, 201 3.      BIOGRAP HI ES  OF AUTH ORS              Yassine HABC H I was born in  Mechria,  Algeri a. He rec e iv ed t h edipl .  El-Ing fr om  the Univers i t y   of Saïda University , Algeria, in  2010, the Magi stere degr ee in digital communication and signal  processing from University   of B echar ,Alger ia.in  2013. Actu elly he prep are th e d o ctoral deg r ee  Es s c ienc at Uni v ers i t y  of  Be cha r , Alge ria .  His   m a in int e res t ed   are Im ag and v i deo pro ces s i ng ,   1 st G and 2 nd G  wavelets tr ansform and optimal enco d e r.  Correspondence address: Bech ar   Universit y ,  Dep a rtm e nt of  E l ec tr onic,  Be char ,Alg eria ,E-m ai l: h a b c hi8ar tic le@gm a il .com               Mohammed BELADGHA M was born in  Tl emcen,  Algeria; he received  the electrical  engineering  diploma from university  of  Tlemcen, Alger i a,  and  the n   a  Ma giste r  in signals and s y ste m s from  Univers i t y  o f  T l em cen, Alg e ria  and the P h D. degree in E l e c t r onics  from  the Univers i t y  of   Tlemcen (Alg er ia),  in 2012.  His research in terests ar e Image processing,  Medical imag compression, wavelets transfor m and optimal  encoder .  Correspondence  ad dress: Bechar   Uni v e r si ty ,  De pa rt me nt  of E l e c t r ic a l   E ngi nee r i ng,   Be c h a r ,  Al ge ri a ,   E m a il:  beladgh am .tlm @gm a il.com               Abdelm alik TALEB-AHMED  was born in Rou b aix,  Franc e , in  1962. He receiv e d a post graduat e   degree and  a Ph. D. in  Electron ics and Microw aves from the University   of Lille1 in  1988  and   1992. From 1992 to 2004, He  was an Associate Profe ssor at the University   of  Littoral, Calais Since 2004, He is currently  a Pro f essor at the Univ ersity  of Valen c ienn es  in the department GE2I,  and does his research at the LA MIH FRE C N R S  3304 UVHC,  His research interests includ es  signal and  imag e processing. Imag e segmentatio n, Prior knowled g e in tegration  in  image analy s is,  Partial Diff eren tial Equ a tions an d Variation a M e thods in image analy s is, Image compression,  Multim odal signal processing , Medic a l im age  an al y s is, inc l uding  m u ltim odal im age registra tion ,   etc. Correspondance address: Lamih Umr-Cnrs  8 530 Valenciennes Mont-Houy  University  59313 Valenc iennes ,  Fr ance E-m a il:  taleb@univ-valenciennes.fr     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.