I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   15 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 6 ,   p p .   1 4 7 3 ~ 1 4 8 5   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 2 . p p 1 4 7 3 - 1 4 8 5        1473     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Sca ler enhance deforma ble at tent io n wit g ra ph  ne ura network  for v ideo  com press io n       Rev a t hi K a s ina t ha perum a l 1 ,   H o s a nn a   P rincy P er ia pa nd i 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S . E. A .   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   Te c h n o l o g y ,     V i sv e sv a r a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y ,   B e l a g a v i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S r i   S a i r a C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,     V i sv e sv a r a y a   T e c h n o l o g i c a l   U n i v e r s i t y ,   B e l a g a v i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   1 2 0 2 5   R ev is ed   J an   13 2 0 2 6   Acc ep ted   J an   25 2 0 2 6       Vid e o   c o m p re ss io n   is  wi d e ly   u se d   t o   re d u c e   b a n d wi d th   a n d   st o ra g e   re q u irem e n ts  wh e n   sto ri n g   a n d   tran sm it ti n g   v id e o s,  m o st  e x isti n g   n e u ra l   v id e o   c o m p re ss io n   a p p ro a c h e a d o p t h e   p re d ictiv e   re si d u e - c o d i n g   fra m e wo rk ,   wh ic h   is   su b o p ti m a fo r   re m o v i n g   re d u n d a n c y   a c ro s fra m e s.  Ad d it i o n a ll y ,   m in imiz in g   o n l y   t h e   p ix e l - wise   d iffere n c e b e twe e n   th e   ra w   a n d   d e c o m p re ss e d   fra m e is  in e ffe c ti v e   in   imp ro v i n g   t h e   p e rc e p t u a q u a li ty   o th e   v id e o s,  b l o c k in g   a rti fa c ts  d e g ra d e   th e   v isu a q u a li t y ,   e sp e c ially   n e a r   e d g e a n d   tex t u re   a re a s.  He n c e ,   to   so lv e   th e se   p r o b lem s,  t h is   re se a rc h   p ro p o se a   sc a ler  e n h a n c e d   d e fo rm a b le  a tt e n ti o n   g ra p h   n e u ra l   n e two rk   (S EDA - G NN to   u ti li z e d   f o re d u c e   in ter - fra m e   re d u n d a n c y   b y   e m p lo y i n g   a   d e fo rm a b le  a tt e n ti o n   m e c h a n ism   th a e fficie n tl y   c a p tu re m o ti o n   a n d   stru c tu ra c h a n g e s,  t h e re b y   m in imiz in g   re d u n d a n c y .   M o d e ll i n g   c o m p le x   tem p o ra d y n a m ics   with   g ra p h   n e u ra n e two r k s   ( G NN s )   c a p tu re d e p e n d e n c ies   b e twe e n   fra m e s,  th e re b y   fa c il it a ti n g   h i g h l y   e fficie n v id e o   e n c o d i n g ,   t h e n   c o n stra in e d   d irec ti o n a e n h a n c e m e n fil ter   (CDEF )   e ffe c ti v e ly   re d u c e b lo c k in g   a rti f a c ts  wh il e   p re se rv in g   s h a rp   e d g e th ro u g h   d irec ti o n a l   a n d   c o n stra i n e d   f il te rin g ,   t h e re b y   imp r o v i n g   v isu a l   q u a li t y   in   c o m p re ss e d   v i d e o .   T h e   S EDA - G NN   a p p r o a c h   a c h iev e d   a   b j o n teg a a rd   d e lt a   b it   ra te  ( BD - BR re d u c ti o n   o 2 . 3 7 2 %   o n   t h e   jo i n c o l lab o ra ti v e   tea m   o n   v id e o   c o d in g   (JCT - VC)  d a tab a se   a n d   3 . 2 3 0 %   o f   BD - BR  o n   t h e   u lt ra   v i d e o   g ro u p   (UV G d a tas e t,   d e m o n stra ti n g   sig n ifi c a n p e rfo rm a n c e   wh e n   c o m p a re d   to   in v e rti b le  n e u ra n e two rk (INN s).   K ey w o r d s :   C o n s tr ain ed   d ir ec tio n al  en h an ce m e n t f ilter   Gr ap h   n e u r al  n etwo r k   Hig h   ef f icien cy   v id eo   en co d in g   Scaler   en h an ce d   d ef o r m ab le  atten tio n   Vid eo   co m p r ess io n   Vid eo   q u ality   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R ev ath i K asin ath ap er u m al   Dep ar tm e n o f   E l ec t r o n ics   a n d   C o m m u n i ca ti o n   E n g i n ee r i n g S.E . A .   C o ll eg o f   E n g in ee r i n g   a n d   T ec h n o l o g y   Vis v esv ar ay T ec h n o l o g ical  Un iv er s ity   B elag av i,  Kar n atak a,   I n d ia   E m ail: r ev ath is elv ar aj1 2 2 9 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   Vid eo   en co d in g ,   also   k n o wn   as  v id eo   co m p r ess io n ,   e n ab les  th s ig n if ican tr an s m is s io n   an d   s to r ag e   o f   v i d eo   c o n ten t.   Stan d ar d   o f   v i d eo   c o d in g   f o llo a   s tr ateg y   wh ich   u tili ze s   ad v a n ce d   m eth o d s   lik e     in tr a - f r am p r ed ictio n ,   v ar iab le  b lo ck   s izes,  p r ed ictio n   o f   in ter - f r am e,   q u an tizatio n ,   en t r o p y ,   a n d   tr a n s f er   co d in g   to   ef f ec tiv ely   en h a n ce   co m p r ess io n   ef f icien c y   [ 1 ] .   T h h ig h - e f f icien cy   v i d eo   co d i n g   ( HE VC )   s tan d ar d   was  lau n ch ed   b y   th e   jo in c o llab o r ativ team   o n   v id eo   c o d in g   ( J C T - VC )   to   d if f e r en tiat class es  b ased   o n   v id eo   q u ality .   Vid eo   c o m p r ess io n   s tan d ar d s   h a v ad v a n ce d ,   i n clu d in g   a d v an ce d   v id e o   co d in g   ( AVC),   HE VC ,   v er s atile  v id eo   co d in g   ( VVC),   an d   th en h an ce d   c o m p r ess io n   m o d el  ( E C M) ,   to   d eliv er   h ig h er - q u ality   v id eo   with   less   b it  co n s u m p tio n   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   W ith   th r is o f   m eta v er s e - en ab led   o n lin c o m m u n icatio n ,   in ter ac tiv e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 4 7 3 - 1 4 8 5   1474   v id eo   co d in g   h as  m ad s u s tain ab le  p r o g r ess   ac h iev in g   lo laten cy   Ho wev er ,   a n   u ltra lo w   d elay   is   ca u s ed   b y   h ig h - v o lu m e   d ata  i n   v i d eo   co m m u n icatio n   with   r aw   s ig n al s   [ 4 ] .   HE VC /H. 2 6 5   h as  in cr e asin g ly   s tr u g g le d   to   m ee th d em an d s   o f   s tr ea m in g   p latf o r m s   as  wid ely   ad o p ted   d ig ital  m ed iu m   v id eo   is   h ig h ly   v alu ed   f o r   d eliv er in g   d y n am ic  an d   im m er s iv v is u al  ex p e r ien ce s   [ 5 ] .   Ho wev er ,   p r o d u cin g   a   v id eo   th at  ef f ec tiv ely   co n v ey s   th id ea   o f   ae s th etic  q u ality   is   o f ten   m o r ex p e n s iv an d   co m p le x ,   th v id eo   c o m p r ess io n   m eth o d   u s es  an   au to en co d e r - s ty le  n etwo r k   f o r   en co d in g   an d   d e co d in g .   Alth o u g h   an   au t o en co d er   ca n   ca p tu r e   im p o r tan in f o r m atio n   f o r   r ec o n s tr u ctio n ,   a n y   n eg lecte d   in f o r m atio n   lo s d u r in g   e n co d in g   ca n n o b e   r ec o v er e d   d u r in g   d ec o d in g ,   wh ich   lead s   to   ir r ev er s ib le  d eg r ad atio n   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   T h d ee p   co n tex tu al  v id e o   co m p r e s s io n   ( DC VC )   ap p r o ac h   is   p r esen ted   f o r   co n d itio n al  co d in g - b ased   d ee p   v id e o   co m p r ess io n ,   in   DC VC ,   v alu ab le  co n tex is   ex tr ac te d   as  co n d itio n   to   co m p r ess   th cu r r en f r a m an d   im p r o v th co m p r ess io n   ef f icien cy   [ 8 ] .   T h p ar titi o n   s tr u ctu r an d   in tr p r ed ictio n   ar p er f o r m ed   u s in g   th m ax i m u m   tim in   VVC   in tr co d in g   an d   b r u te - f o r ce   r ec u r s iv ( r ate/d is to r tio n   o p tim izatio n   o r   R DO)   s ea r ch ,   th at  d eter m in es  th e   o p tim al  p ar titi o n   an d   c h o o s th b est  in tr a - p r ed ictio n   m o d el  [ 9 ] .   I n   s em an tic  co m m u n icatio n   s y s tem ,   r aw   im ag es  ar c o n v er te d   in to   s e m an tic  f ea tu r es  at   th t r an s m itter   an d   th en   d ec o d ed   at  th e   r e ce iv er   to   r ec o n s tr u ct  th d ec o m p r ess ed   im a g e.   Fo r   task - e x ec u tio n   ap p licatio n s ,   o n l y   task - s p ec if ic   s em an tic  in f o r m atio n   is   ex tr ac ted   an d   e n co d e d   at  th tr an s m itter   [ 1 0 ] .   I n   all  in tr a - co n f i g u r atio n s ,   ev er y   f r am is   in d ep en d en tly   en co d ed   b y   co n s id er in g   an   im ag co m p r ess io n   ap p r o ac h ,   wh ich   tr ea ts   ea ch   im ag as  a   s tan d alo n en tity   to   ex p lo it  s p atial  r ed u n d an c y   with in   s in g le  f r am th at  is   d ec o d ed   with o u r ef e r en ce s   to   o th er s ,   en h an cin g   r o b u s tn ess   [ 1 1 ] .   T r ad itio n al   m eth o d s   f ail   to   e x p lo it  tem p o r al  r e d u n d an cy ,   s im ilar ity   a m o n g   co n s ec u tiv e   f r am es,  an d   k ey   f ac t o r s   in   v id eo   co d in g   ef f icien c y ,   b y   i g n o r in g   th in ter   f r am c o r r elatio n s   th at  av o id   s ig n if ican o p p o r tu n ities   to   d e cr ea s b itra te  an d   en h an ce   e f f ec tiv en ess   in   co m p r ess io n   [ 1 2 ] .   T h e x is ti n g   d ee p   n e u r al   n et w o r k - b ase d   a u t o   e n co d e r   a p p r o ac h es   a r e   ap p l ie d   t o   v i d eo   co m p r ess io n ,   wh e r e   o p tim izi n g   r a te  d is to r t i o n   t r a d e o f f s   t o   r e d u c b it  r at w h il p r ese r v i n g   r ec o n s t r u c ted   f r am q u ali ty .   T h ese   ap p r o ac h ed   u s ed   f o r   n o n - l in ea r ,   a d a p ti v r e p r ese n t a tio n   w h i c h   is   m o r f l e x i b le  t o   c ap tu r c o m p l e x   s p at ial   v a r i ati o n s   ac r o s s   f r a m e s   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   T h e   t r a d it io n al   e n co d i n g   te ch n i q u es   h e lp s   t o   p r e d ic t   s p ati o t em p o r al   r el ati o n s h i p   am o n g   b l o c k   r e g i o n s   i n   c o n s e cu ti v e   f r a m es   t o   im p r o v e   c o m p r ess io n   e f f ic ie n cy   a n d   ac cu r ac y   o f   th e   m o d el   p e r f o r m a n c e   t o   r ed u c e   m in im i ze   r es id u a l   b lo ck   er r o r   [ 1 5 ] .   T h e   h i g h   f r e q u e n c y   e m b e d d in g   ap p r o ac h es   a r e   u ti liz ed   f o r   f r a m e   r ec o n s t r u cti o n ,   a n d   als o   v a r i o u s   te ch n i q u es   li k e   a d ap t iv q u a n t iza ti o n   f a ct o r s .   M ac h i n le ar n i n g   ( ML )   a n d   d ee p   l ea r n in g   ( DL )   t ec h n iq u es  h el p s   t o   i m p r o v e   th e   e f f ici en c y   a n d   co m p r ess i o n   v i d e o   q u a lit y   o f   th e   d at [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ] .   T h ese   m et h o d s   s o l v e   t h e   c h al le n g es   li k e   la r g e   a n d   co m p le x   m o ti o n s   i n   t h v i d e o s   an d   i n   v id e o   p u s h i n g   l ea r n e d   v a r i et y   o f   d i f f er e n m o ti o n   p at te r n s   w h ich   is   f u r t h e r   a wa y   f r o m   p r ac t ica u s a b il it y   i n   c o n s u m e r   d e v i ce s .   T h u s i n g   o f   g e n e r i f r am ew o r k   to   c o n tr o th s c al m o t io n   v e ct o r s   o n   p e r   f r am b asis   to   ap p r o x i m a tel y   m a tc h   t h r a n g o f   m o t io n   in   th t r a in in g   v i d e o   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .   A   s ev er al   r ese ar c h es   f a ci n g   ch al len g es   i n   p r e d i cti n g   c o d i n g   t o   el im in ate   th e   s h o r t - te r m   i n t er - f r am a n d   in tr a - f r am e   r ed u n d a n c ies   t h a lea d   t o   p o o r   e f f i ci en c y   in   co m p r ess i o n ,   ex is ti n g   m et h o d s   a r n o t   e f f ec ti v e   t o   g e n e r a ti n g   l o n g   te r m   b a ck g r o u n d   f r o m   t h e   n o is [ 2 0 ] .   D u   et   a l .   [ 2 1 ]   i m p l em en te d   co n t ex tu al  g e n e r ati v e   v id e o   co m p r ess i o n   wi th   t r a n s f o r m e r s   ( C G VC - T )   t h a ad o p te d   a   g en er ati v e   a d v e r s a r i al   n etw o r k   ( GAN )   t o   im p r o v e   co d i n g   e f f ici en c y   b y   u s i n g   co n te x t u al   c o d i n g   an d   en h a n ce   p e r c ep tu al   q u ali ty .   GA Ns  r ec o n s tr u ct   f in er   d etai ls   an d   m an ag h i g h   v is u al   q u al ity   a l o w er   b it r a tes   b y   e n a b lin g   h ig h er   c o m p r ess io n   e f f ic ien c y   an d   r e d u ce d   b a n d wi d t h   u s a g e .   H o we v e r ,   t h GAN   m o d e l   was   t r ai n e d   b y   m i n im izi n g   t h e   m e an   s q u a r e   e r r o r   ( MSE ) ,   wh ic h   af f e cte d   t h e   y iel d   i n   th s m o o t h e d   f r a m es   a n d   le d   t o   u n s atis f ac to r y   p er ce p t u a q u al it y .   Sh e n g   e a l .   [ 2 2 ]   d e v e lo p ed   a   te m p o r al  co n t e x t   m i n i n g   ( T C M)   a p p r o ac h   t h a p r o p a g a te d   f e at u r es  b e f o r r e co n s t r u ct in g   t h e   f r am e,   a n d   t h ese   f e at u r es   we r s to r e d   i n   a   g e n e r al ize d   d e co d e d   p ic tu r e   b u f f er .   M u lt i - s ca l te m p o r a l   c o n te x ts   h el p ed   t o   e x t r a ct   m u lti - s c ale   t em p o r al   c o n te x ts   f r o m   th e   p r o p a g a te d   f ea t u r es ,   w h ic h   e n h a n ce d   th e   ac c u r ac y   o f   th e   te m p o r al   in f o r m a ti o n .   T h e   t em p o r al   c o n t ex r ef i lli n g   ( T C R )   m e th o d   le ar n s   t h te m p o r al   co n t e n t   w h ic h   is   co m b i n e d   i n t o   t h e   c o m p r ess i o n   s c h e m e .   T h is   i n v o l v es   c o n te x t u a e n c o d e r - d ec o d e r ,   f r am e   g en e r at o r ,   a n d   tem p o r al  co n t e x e n co d er .   T h e   p a r a lle liz ati o n - f r ie n d l y   e n co d in g   a p p r o ac h   e lim in at es  u s o f   a n   au to r e g r ess i v en t r o p y   m o d e t o   ac h i e v e   p r a c tica en co d i n g   a n d   d ec o d i n g   t i m es .   H o w ev e r ,   t h e   T C M   m et h o d   f ac e d   s t r u g g l d e p e n d i n g   o n   ac cu r a te   f ea t u r e   p r o p a g ati o n ,   w h ic h   c au s ed   e r r o r s   w h e n   t h e   m et h o d   was   n o p r o p e r l y   h a n d le d .   Gu o   et   a l.   [ 2 3 ]   im p lem en ted   an   in v e r tib le  e n co d in g - d ec o d i n g   n etwo r k   f o r   d ee p - v i d eo   co m p r ess io n .   I n v er tib le   n eu r al  n etwo r k s   ( I NNs)  u tili ze d   to   p r eser v e   b o th   s p atial  a n d   tem p o r al  i n f o r m atio n .   I NN  is   p r im ar ily   ap p lied   in   r esid u al  n o n lin ea r   tr an s f o r m atio n s   to   en h an ce   th r ep r esen tatio n   p o wer   o f   n etwo r k .   I n v er tib le  e n co d in g   h el p ed   t o   m an ag e   m o tio n   in f o r m ati o n   an d   r ed u ce   ar tifa cts  in   co m p r ess ed   v id e o s .   Ho wev er ,   I NN  f ac ed   d if f icu lt y   in   f u lly   o p tim izin g   c o n tex tu al  en co d in g wh ile  m o tio n   c o m p r ess io n   in cr ea s ed ,   th ex p l o r atio n   o f   co n tex tu al   en co d in g   lag g ed .   T h a n g   a n d   B an g   [ 2 4 ]   d ev elo p ed   h ier ar c h ical  r an d o m   ac ce s s   co d in g   m eth o d   wh ic h   r e d u ce d   b id ir ec tio n al  tem p o r al   r ed u n d an cy   to   en h a n ce   th e   s ig n if i ca n co d i n g   o f   th e   tr ad itio n al  d ee p   n e u r al  v id eo   co m p r ess io n   ap p r o ac h .   T h m eth o d   ap p lied   a n   in ter p o latio n   n etwo r k   v i d e o   f r am es  to   en h a n ce   t h p r ed ictio n   o f   th e   in ter - f r am e.   T h p r o p o s ed   m et h o d   im p r o v ed   in ter - p r ed ictio n   p r ed ictio n ,   th er e b y   g en er atin g   in ter m e d iate  f r a m es  th at  r ed u ce d   r esid u al  e r r o r s .   I n   th o p tim ized   b itra te   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         S ca ler en h a n ce d   d efo r ma b le  a tten tio n   w ith   g r a p h   n eu r a l n e tw o r fo r   …  ( R ev a th i Ka s in a th a p eru ma l )   1475   allo ca tio n ,   f r am es  at  h ig h er   le v els  in   th g r o u p   o f   p ict u r es  ( Go P)  wer ass ig n ed   lo wer   b it r ates  b ec au s th ey   wer n o t u s ed   as  r ef er e n ce   f r a m es.  Ho wev er ,   th e   p r o p o s ed   f r am ewo r k   m o s tly   f o cu s ed   o n   t h co n f ig u r atio n   o f   d elay ,   wh er th o r d e r   o f   f r a m es  m atch es  th eir   en co d in g   o r d er ,   wh ich   a f f ec ts   th co m p r ess io n   ef f icien cy   o f   th v id eo   s eq u en ce s .   L u   et  a l.   [ 2 5 ]   im p lem en te d   an   en d - to - en d   d ee p   v id e o   co m p r ess io n   f r am ewo r k ,   wh ic h   was  u tili ze d   f o r   p ix el - wis m o tio n   in f o r m atio n   lear n ed   f r o m   an   o p tical  f l o n etwo r k   a n d   f u r th er   co m p r ess ed   b y   an   au to - en co d er   n etwo r k   to   s av b its .   I n   r ate - d is to r tio n   o p tim izatio n ,   all  m o d u les  wer jo in tly   tr ain ed   u s in g   s in g le  lo s s   f u n ctio n   to   b alan ce   co m p r ess io n   ef f icie n cy   an d   v id e o   q u ality .   An   ad ap tiv q u an tizatio n   lay er   r ed u ce d   th n u m b er   o f   p ar am eter s   r eq u ir ed   f o r   v a r iab l b itra te  co d in g .   R esid u al  co m p r ess io n   u s es  d ee p   n etwo r k s   to   tr an s f o r m   an d   en co d e   r esid u al  i n f o r m atio n   ef f icien tly .   Ho wev e r ,   t h b lo ck - b ased   m eth o d   in tr o d u ce s   in ac c u r ate  m o tio n   i n f o r m atio n   an d   th u s   d e g r ad es  th co m p r ess io n   p er f o r m an ce .   T h is   r esear ch   h as   v ar io u s   ex is tin g   ch allen g es,  s u ch   as  tr ad itio n al  ap p r o ac h es  th at  f ac m an y   p r o b lem s ,   s u ch   as  p o o r   p er ce p t u al   q u ality ,   wh ich   is   ca u s ed   b y   s m o o th ed   f r am es.  T h e   m eth o d   h as  d if f icu lty   p e r f o r m in g   f ea tu r p r o p ag atio n   ac cu r ately ,   wh ich   af f ec ts   th o v er all  m o d el  p er f o r m an c e.   I m p r o p er   m o tio n   in f o r m atio n   r ed u ce s   th e   co m p r ess io n   p er f o r m an ce .   W h en   th m o tio n   co m p r ess io n   in cr ea s ed ,   th m o d el  f ac ed   p r o b lem s   an d   d eg r ad e d   th s y s tem   p er f o r m an ce ,   th e   c o n tr ib u tio n s   o f   th is   wo r k   ar a s   f o llo ws:     T h s ca ler   en h an ce d   d e f o r m a b le  atten tio n   g r ap h   n eu r al  n et wo r k   ( SEDA - GNN)   co n s is ts   o f   d ef o r m ab l e   atten tio n   m ec h an is m s   to   d y n a m ically   in teg r ate  an d   alig n   in f o r m atio n   ac r o s s   f r am es,  wh ich   ef f icien tly   ca p tu r es  m o tio n   an d   s tr u ctu r al  ch an g es  to   m in im ize  in ter - f r am r e d u n d an cy ,   atten tio n   m o d u les  th a t   f o cu s   o n   p r eser v in g   v is u all y   s ig n if ican f ea tu r es,  SED A - GNN,   im p r o v e   th v is u a f id elity   o f   co m p r ess ed   v id e o s   an d   ad d r es s   th lim itatio n s   o f   p ix el - wis lo s s   f u n ctio n s .     T h co n s tr ain ed   d ir ec tio n al  en h an ce m e n f ilter   ( C DE F)  ef f ec tiv ely   r ed u ce s   b lo ck i n g   ar tifa cts  wh ile   p r eser v in g   s h ar p   ed g es,  an d   it s   d ir ec tio n al  an d   c o n s tr ain ed   f ilter in g   ap p r o ac h   p r im ar ily   t ar g ets  r in g in g   ar tifa cts ac r o s s   d etec ted   ed g d ir ec tio n s ,   th er eb y   im p r o v in g   th v is u al  q u ality   in   c o m p r ess ed   v id eo .     SEDA - GNN  m o d els  ca p tu r co m p lex   tem p o r al  d e p en d e n cies  am o n g   f r am es  to   p r o v id m o r ef f icien t   an d   ac cu r ate  v id e o   co m p r ess io n .   B y   d y n am ically   m o d elli n g   n o n - lo ca s p atio - tem p o r al  r elatio n s h ip s   b ased   o n   m o tio n   c u es,  it e f f ici en tly   im p r o v es th v id e o   q u ality .     T h is   r esear ch   is   o r g an ized   as  f o llo ws .   S ec tio n   2   d escr ib es  t h r esear ch   m eth o d .   Sectio n   3   r ep r esen ts   th r esu lts   an d   d is cu s s io n .   T h e   s ec tio n   4   co n cl u d es th r esear ch .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   I n   th is   r esear ch ,   th SEDA - GNN  m eth o d   m in im izes  th r ed u n d a n cy   an d   p ix el - wis d if f er en ce s   am o n g   th r aw  f r am es  an d   en h an ce s   th v id eo s   p er ce p t u al  q u ality   an d   co m p r ess io n   p r o c ess   to   im p r o v th e   co m p r ess io n   v id e o   q u ality .   T h p r o p o s ed   SEDA - GNN  ap p r o ac h   h elp s   to   d eter m in th f in al  co d i n g   u n it   ( CU )   s ize  an d   r e d u ce d   th C s id th er eb y   im p r o v in g   o v er all  m o d el  p er f o r m an ce .   T h C DE m eth o d   s ig n if ican tly   d ec r ea s es  th b l o ck in g   ar tifa cts  b y   p r eser v in g   s h ar p   ed g es  an d   te x tu r e,   Fig u r 1   r e p r esen th f lo wch ar t o f   th p r o p o s ed   m et h o d .           Fig u r 1 .   T h f lo c h ar t o f   p r o p o s ed   SEDA - GNN   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 4 7 3 - 1 4 8 5   1476   2 . 1 .    Da t a s et   des cr iptio n   T h u ltra   v id e o   g r o u p   ( UVG)   [ 2 6 ]   d ataset  with   ( 1 9 2 0 ×1 0 8 0 )   HD   v id eo   s eq u en ce s   h ig h ,   th h ig h   ef f icien cy   v i d eo   q u ality   ( HE VC )   class   B   with   f u ll - HD  v id eo s   is   5   with   r eso lu tio n   o f   v id eo   s eq u en ce s     ( 1 9 2 0 ×1 0 8 0 ) .   HE VC   class   C   with   4   v id eo   s eq u en ce s   h av in g   8 3 2 × 4 8 0   r eso lu tio n s .   HE VC   class   h as  4   v id eo   s eq u en ce s   with   a   r eso lu tio n   o f   4 1 6 ×2 4 0   r eso lu tio n ,   with   Y UV4 2 0   r aw  f o r m at   av ailab le  with   d if f er e n t f r am e   r ates  f r o m   2 4   f r a m es  p er   s e co n d   to   1 2 0   f p s .   W h er r ep r esen ts   th lu m co m p o n e n ( b r ig h tn ess )   an d     an d   ar th e   ch r o m co m p o n en ts   ( co lo r   in f o r m atio n ) .   T h J C T - VC   [ 2 7 ]   d ataset  is   g r o u p   o f   v id e o   c o d in g   e x p er ts   f r o m   th e   I n ter n atio n al   T elec o m m u n icatio n   Un io n - T e leco m m u n icatio n   Stan d ar d izat io n   Secto r   ( I T U - T )   s tu d y   g r o u p   1 6   v id eo   co d in g   ex p er ts   g r o u p   ( VC E G) ,   an d   th I n ter n atio n al  Or g an iz atio n   f o r   Stan d ar d izatio n   ( I SO) I n ter n atio n al  E lectr o tech n ical  C o m m is s io n   ( I E C ) /J o in T ec h n ical  C o m m ittee  1   ( J T C )   1 /Su b co m m ittee  ( SC )   2 9 W o r k in g   Gr o u p   ( W G)   1 1 .   T h m o v in g   p ictu r ex p er ts   g r o u p   ( MPE G)   i s   n ew - g e n er atio n   s tan d ar d   f o r   c r ea tin g   v id eo   co d in g   in   2 0 1 0 ,   f o r   h i g h - q u ali ty   v id eo   c o d in g   m in im izes  th e   am o u n o f   d ata  r eq u ir e d   b y   a p p r o x im ately   5 0 %.   T h d atab ase  co n s is ts   o f   3 4   v id eo s ,   wh ich   ar e   d iv id e d   in to   tr ain in g   1 4   v id eo s ,   6   f o r   v ali d atio n ,   an d   test in g     1 4   v id eo s .   T r ain i n g   an d   test in g   o f   r an d o m ly   s elec ted   v id eo s   o f   d if f er e n t r eso lu tio n s   to   im p r o v ef f icien c y   an d   ass es s   p er f o r m an ce .     2 . 2 .    P re pro ce s s ing   I n   th is   p h ase,   C DE is   u tili z ed   to   elim i n ate  ar tifa cts  s u ch   as  r in g in g   ar o u n d   h ar d   e d g es.  T h er ef o r e,   ap p ly in g   two   d ir ec tio n al  f ilte r s   it  is   ac h iev ed   ( 4 5 °   o f f )   f o r   ev er y   p i x el,   p r o p er   f ilter   s el ec tio n   is   p er f o r m e d   ac co r d in g   to   th e   o p tim izatio n   an d   is   b ased   o n   th m in im izatio n   o f   ( 1 ) .   W h er e   th e   g r o u p   o f   p ix els  in   a   s elec ted   d ir ec tio n   is     an d   th m ea n   o f   th g r o u p     is   ,   C DE is   an   in - lo o p   r esto r atio n   f ilter   th at  is   ap p lied   to   lo o p   r esto r atio n   u n its   ( L R U )   with   6 4 ×6 4 1 2 8 × 1 2 8 ,   o r   2 5 6 ×2 5 6 - p ix el  b lo ck s ,   ev e r y   L R in d ep en d en tly   c h o o s es  th r esto r atio n   o p tio n   f r o m   o n o f   th th r ee   p o s s ib ilit ies.     2 = ( , ) 2  ,   ( 1 )     2 . 3 .    CU  pa rt it i o nin g   T h in p u ts   g ath e r ed   an d   f ed   in to   s tr u ct u r ed   n eu r al  n etwo r k ,   wh ich   tr ain ed   u s in g   s p ec if ic  lo s s   f u n ctio n ,   f in ally   HE VC   is   in teg r ated   in to   t h tr ain ed   m o d el,   an d   t h o r i g in al  tr av e r s al  s ea r ch   p r o ce s s   is   r ep lace d .   T h d e v elo p e d   GNN  n ee d s   to   g o   th r o u g h   th m etr i cs  o f   th th r ee   lay er s ,   wh ich   ar co r r elate d   to   th e   g lo b al  m ea n   s q u a r e   r esid u al  ( GM SR ) ,   th o v e r all  tex tu r c o m p lex ity   is   in itially   ev al u ate d   b y   c o m p u tin g   t h R MSE ,   th co m p lex ity   o f   th lo ca tex tu r is   m ea s u r ed   as  R M SE   .   I f   GM SR    ,   th C is   s m o o th ,   an d   in   d ec is io n - m ak in g ,   n o   s m all  s ize  is   p ar titi o n ed ,   GNN  is   u s ed   to   d eter m i n wh eth er   f u r th e r   p ar titi o n in g   is   r eq u ir e d   to   d et er m in es  C tex tu r co m p lex it y   d u r in g   f ast  p ar titi o n in g   a n d   s elec ts   b etter   C U   p ar titi o n   b y   co n s id er in g   th r ee   m etr ics.     2 . 4 .    G ra ph   neura l net wo rk   T h tr ad itio n al  m eth o d s   f ac ed   d if f icu lties   with   non - E u c lid ea n   d ata,   an   GNN  is   p r o p o s ed   f o r     g r ap h - s tr u ct u r ed   d ata  with   b etter   s co p f o r   v id eo   co m p r ess io n .   GNN   co n s is t s   o f   g r ap h   co n v o lu tio n al   n etwo r k   ( GC N) ,   g r a p h   atten tio n   n etwo r k s   ( GAN) ,   an d   g r ap h   au to - en c o d er s   ( GAE )   f o r   co m p r ess io n .   I n     v id eo   s u m m ar izatio n ,   ev er y   v id eo   is   p r esen ted   as  g r ap h   wh er f ea tu r es  ar f r am es  th at  a r tr ea ted   as  g r ap h   n o d es  an d   t h r elatio n s h ip s   am o n g   f r am es   ar e n co d e d   a s   ed g weig h ts   wh ich   ef f ec ti v ely   ca p t u r in g   th e   tem p o r al  an d   s p atial  d ep e n d e n cies  b etwe en   th v i d eo   f r am es,  Fig u r 2   r ep r esen ts   th ar c h itectu r d iag r am   o f   SEDA - GNN  ap p r o ac h .           Fig u r 2 .   Ar c h itectu r d iag r a m   o f   SEDA - GNN  m eth o d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         S ca ler en h a n ce d   d efo r ma b le  a tten tio n   w ith   g r a p h   n eu r a l n e tw o r fo r   …  ( R ev a th i Ka s in a th a p eru ma l )   1477   T h in tr o d u ctio n   o f   GNN  h as  b ee n   s u cc ess f u an d   ef f icien t   in   th d o m ain   o f   v id e o   s u m m ar izatio n ,   Fig u r 2   th ar ch itectu r d iag r am   o f   th p r o p o s ed   m eth o d ,   v id eo   f r am in p u is   g iv en   as  in p u g r ap h   an d   th eir   tem p o r al  co n n ec tio n s .   g r ap h   is   p r o ce s s ed   v ia  two   g r a p h   co n v o lu tio n   lay e r s ,   ev er y   l ay er   is   f o llo wed   b y   r ec tifie d   lin ea r   u n it   ( R eL U )   ac tiv atio n   f u n ctio n   to   ex tr ac t   s p atio - tem p o r al  f ea t u r le v els,  s u b s eq u en tly   th e   f ea tu r es  f r o m   all   f r am es  a r c o n ca ten ated   an d   f o r war d ed   th r o u g h   a   f u lly   co n n ec ted   lay er   ( FC N) .   Fin ally ,   it   p r o v id es  as  an   o u tco m th at  r ep r esen ts   co m p r ess ed   v i d eo   in f o r m atio n .   Sp ec tr al  g r ap h   co n v o lu tio n   is   ad o p ted   b y   th e   o r ig in al  GC N ,   wh ich   is   d ef in ed   i n   ( 2 ) .     =   ( 2 )     W h er th n o r m alize d   L ap laci an   m atr ix     o f   th ei g en v ec to r   g r ap h   m atr i x   is   ; th u s ,   =  ,   an d     is   th in p u d ata,   tr ain ab le  c o n v o lu tio n al  k er n el  p ar am eter   is   =   ( ) .   B ec au s o f   th lar g n u m b e r   o f   p ar am eter s   an d   c o m p u tatio n al   co m p lex ity ,   an   ad v an ce d   GC was c alcu lated   u s in g   ( 3 ) .     = 1 = 0   ( 3 )     T o   ad d r ess   th is s u o f   h ig h   co m p u tatio n al  co s ts ,   two   ap p r o x im atio n   ap p r o ac h es  ar u tili ze d ,   C h eb y s h ev   co n v o l u tio n al  k er n el:  s o lv in g   h ig h   m u ltip licativ co m p lex it y   p r o b lem   o f   wid d en s m atr ices,  ap p r o x im ate   ar p r o v id ed   u s in g   C h eb y s h e v   p o ly n o m ials   is   ( ) .   T h f o r m u la  f o r   th is   ap p r o x im atio n   is   g iv e n   b y   ( 4 ) :     ( ) = 0 ( ̃ )   ( 4 )     W h e r ̃ = 2 ,   th is   f o r m u la   is   ( | | )   c o m p u t ati o n al ly   c o m p le x it y   a n d   d ep e n d s   o n   t h n u m b er   o f   ed g es   i n   t h e   g r a p h   ce n t r a n o d e   f i r s t - o r d er   n ei g h b o r s :   p r o b le m s   ar s im p l if y i n g   a n d   alle v i at o v e r f itti n g   b e ca u s e   o f   l o ca n o d i n   la r g e   s ize .   A   s et     = 1 ,   m ea n i n g   w h i ch   o n l y   ce n t r al  n o d a n d   its   f i r s t - o r d e r   p r o x i m i ty   ar s u b s t it u te d ,   a cc o r d in g l y ,   0 ( ) = 1 , 1 ( ̃ ) = ̃   an d      to   2 ,   t h c o n v o l u ti o n   wit h   t h e   n ew  ap p r o x im ate   f o r m u la  is   g iv e n   i n   ( 5 ) .   W h er t h ei g e n v al u e   r an g o f   + 1 2  1 2   is   [ 0 ,   2 ] ,   g r a d i en d is a p p e ar an ce   an d   m u ltil a y e r   c o n v o l u t i o n   le ad   to   t h g r ad ie n ex p l o s i o n   g i v e n   i n   ( 6 ) ,   w h e r ̃ = + , ̃ = ̃  ,   th e   eig e n v al u e   r a n g is   n o r m a liz e d   am o n g   [ 0 ,   1 ] ,   s u b s ti tu ti n g   ( 6 )   in to   ( 7 ) .     0 + 1 ( ) = ( + 1 2  1 2 )     ( 5 )     + 1 2  1 2 ̃ 1 2 ̃ ̃ 1 2   ( 6 )     = ̃ 1 2 ̃ ̃ 1 2   ( 7 )     2 . 5 .    Sca le - enha nced  def o rma ble a t t ent io n   Scale - en h an ce d   d ef o r m ab le   atten tio n   ( SEDA )   h as  b ee n   p r o p o s ed ,   wh ic h   co m b in es  s ca le  ag g r eg atio n ,   d ilated   s am p lin g ,   p o s itio n   u p d atin g ,   atten tio n   ca lcu latio n ,   an d   f ea tu r in te g r atio n   m ec h an is m   th at  h elp s   t o   im p r o v in s tan ce   awa r en ess   ac r o s s   d iv er s e   s ca les  an d   s h ap es.   Scale  a g g r eg atio n   co llects     m u lti - r eso lu tio n   f ea tu r es;   d ila ted   s am p lin g   u s es  lear n ed   o f f s ets  to   s am p le  r elev an p o in ts   at  d if f er en s ca les .   Po s itio n   u p d atin g   a d ju s ts   r ef e r en ce   p o in ts   d y n am ically ,   atte n tio n   ca lcu latio n   c o m p u tes  w eig h ts   o v er   s am p led   p o s itio n s ,   an d   f ea t u r in teg r atio n   f u s es th r esu lts   in to   r ic h er   r ep r esen tatio n s .   S c a l e   a g g r e g a ti o n :   l e t     i s   a n   in p u t   f e a t u r e   o f   t h e   S E D A ,   ac c o r d i n g   t o   t h e   c o n v o l u t i o n a l   m u l t i - h e a d   s e l f - a tt e n t i o n   ( M H SA ) ,   t h v a lu e   i s   g e n e r a t e d   = [ 1 , 2 , ] × × ×   f r o m   u s i n g   l i n e a r   p r o je c t i o n ,   W h e r e ,   × × ×   i s   t h e     ( = 1 , 2 , , )   h e a d .   I n   t h e   co n v o l u t i o n a l   M HS A   f r a m ew o r k ,   a l l   t h a t t e n t i o n   h e a d s   o p e r a t e   o n   th e   s a m s c a l e .   C o n s e q u e n t l y ,   t h e   i n t e r - l e v e m u l ti s ca l p r o p e r t y   c a n n o t   b e f f e c t i v e l y   e x p l o i te d ,   w h i c h   le a d s   t o   a   l i m it e d   m u l t is c a le   r e p r e s e n t a ti o n   f o r   e a c h   f e a t u r e   m a p .   T o   s o l v e   t h i s   i s s u e ,   t h e   p r i n c i p l e   o f   a   d i l at e d   t r a n s f o r m e r   i s   a d o p t e d   i n   w h ic h   e a c h   h e a d   s a m p l e   f e a t u r e   p o i n t   u s e s   a   d i f f e r e n t   d i l a t i o n   r a t e ,   h o w e v e r   t h e   o r i g in a l   d i l a t e d   t r a n s f o r m e r   f a il e d   to   f a c i l i ta t e   i n te r a c t i o n s   b e t we en   d i f f e r e n t   s c a le s .     T h er ef o r e,   d ev elo p in g   an   ag g r eg atio n   ap p r o ac h   th at  co n s o li d ates  h ea d s   in to   R ( R < M)   s ca le  h ea d s   th r o u g h   d y n am ic   s elec tio n   w eig h ts   { } = 1   is   p r e d icted   f r o m   t h e   v alu t h r o u g h   g lo b al   av er a g e   p o o lin g   ( GAP) ,   lin ea r   lay er ,   an d   So f t Ma x   ac tiv atio n .   T h co m p u tat io n s   o f   { } = 1   ar s u m m ar ized   as in   ( 8 )   an d   let  ̃ × × ×   b th v alu f o r   th e     s c ale - h ea d th en ,   ̃ ( = 1 , 2 , . , )   is   pr oduc e d   by   ( 9 ) ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 4 7 3 - 1 4 8 5   1478   W h er ,   is   th   elem en o f   .   Su b s eq u en tly ,   SEDA   is   ap p lie d   to   th e     s ca le  h ea d s   { ̃ } = 1   r esp ec tiv ely th at  s h o win g   th d y n am ic  p r esen tatio n   o f   ac tiv atio n   f u n ctio n s .     { } = (   ( (   ( ) ) ) )   ( 8 )     ̃ = = [ , 1 , , 2 2 , . , , , ]   ( 9 )     Dilated   s am p lin g f o r   d if f er e n t - s ca le  h ea d s ,   d if f er en d ilatio n   r ates  ar u s ed   to   s am p le  th en tr ies  o f   th v alu at  th e   tar g et  q u er y   p o in t,   with o u lo s s   o f   g e n er ality ,   th d ilatio n   r ate    is   ass ig n ed   to   th        ( = 1 , 2 , ) ,   g iv en   t h q u er y   p o s itio n   2   o f   th e     q u e r y .   T h e   v alu e   s am p lin g   s tr ateg ies  f o r   d if f er e n s ca le  h ea d s   ar d ef in ed   as  f o llo ws:   f o r   = 1 ,   th e   v alu e   p o i n ts   ar e   s am p led   with in   a   s tan d ar d   K ×K   win d o ce n ter ed   at  ,   f o r   2 ,   th s am p lin g   p o s itio n s   ar d eter m i n ed   b y   ap p ly i n g   d ilatio n   r ate    to   th s am p lin g   g r id .   I n   s h o r d ilated   s am p lin g   s et  Γ ,   f o r   q u er y   p o in ,   at  th   s ca le - h ea d   i s   g iv en   b y   ( 1 0 ) ,   a d d itio n ally ,   at  th b o u n d ar y   o f   f ea tu r m ap ,   z er o - p a d d in g   is   u s ed   to   ass is t d ilated   s am p lin g .     , = { , | , = + . ,  [ 2 , 2 ] 2 }   ( 1 0 )     Po s itio n   u p d ate:  th s tr ateg y   i n   ( 1 0 )   s am p les  f ea tu r p o i n ts   with in   r eg u lar   ×   win d o f o r   t h   h ea d   w h er = + ( 1 ) ( 1 ) ,   alth o u g h   b asic  d ilated   s am p lin g   en lar g es  th r ec ep tiv f ield   it   lack s   th f lex ib ilit y   to   ac cu r at ely   m o d el  th i n d iv id u al  in s tan ce s .   T o   ad d r ess   th is   lim itatio n ,   s et  o f   lear n a b le   p o s itio n   o f f s ets  is   in tr o d u ce d   to   u p d ate   th e   s am p led   p o s itio n s   ad ap tiv el y   th u s   th e   s am p led   p o s itio n s   ar e   u p d ated   as  ( 1 1 ) ,   wh er ,   2   d en o tes  th o f f s et  f o r   p o s itio n s   , ,   d en o tes  b ilin ea r   in ter p o latio n ,   f o llo win g   DAT .   T h e   lo ca tio n s   ,   ar e   also   n o r m alize d   to   th e   r a n g [ 0 ,   1 ]   t h o f f s et  ,   [ 0 ,   1 ]   is   p r ed icted   f r o m   th   q u er y   u s in g   lin e ar   lay er   th at  is   { , } =     ( , )   h en ce   f o r   t h e     q u er y   at  lo ca tio n   , ,   th v alu p o in ts   ar s elec ted   f r o m   th s et  Γ ,   to   ca lcu late  th atten tio n   at  th   s ca le  h ea d .     ̃ , = { ( , + , ) , , ,   ( 1 1 )     Atten tio n   ca lcu latio n b a s ed   o n   ( 8 )   to   ( 1 0 ) ,   th   v alu p o in f o r   th e     q u er y   at  th e     s ca le - h ea d ,   wh er e   ̃ = ( ( , + , ) )   , Γ , ,   in s tead   o f   u s in g   d o t   p r o d u ct  s im ilar i ty ,   as  in   ty p ical    s elf - atten tio n .   T h e   atten tio n   weig h ts   ar p r e d icted   d ir ec tly   f r o m   th q u er y   u s in g   a   lin ea r   lay er   a n d   So f tMa x   f u n ctio n   f o r   ca lcu latio n .   L et  , ,   b th atten tio n   weig h b etwe en   th   q u er y   an d   t h   k ey   at  th   s ca le  h ea d   { , , } | Γ , | = 1   is   o b tain ed   b y   ( 1 2 ) ,   wer | Γ , |   co m p o n e n ts   th p o wer   o f   s et  Γ ,   th en   th atten tio n   o f   th e     s ca le - h ea d   is   ca lcu lated   as ( 1 3 ) .     { , , } = 1 | , | = (   ( , ) )   ( 1 2 )     , = , , | , | = 1 ̃ ( ( , + , ) )   ( 1 3 )     W h er ,   d en o tes  th   elem en in   th o u tp u o f   th     s ca le - h ea d   s s   s h o wn   in   ( 1 2 ) ,   ev er y   s ca le  h ea d   in   SEDA   o p er ates  o n   th e   co m p lete  in p u f ea t u r e,   .   T h is   o p er atio n   is   d if f e r en f r o m   t y p ical  MH SA,  in   wh ich   ea ch   h ea d   o p er ates  o n   p ar titi o n   o f   th e   in p u f ea t u r to   ca lc u late  s ca le  h ea d .   T h e r ef o r e,   th e   d ilatio n   r ate  d ef in e d   in   ( 1 3 )   ca n   b s et  to   an y   v alu with o u th e   d im en s io n al  m is m atch   is s u th at  m ay   o cc u r   in   ty p ical  MH SA.   Featu r in teg r atio n th f in al  o u tp u o f   SEDA   is   p r o d u ce d   th r o u g h   th f ea tu r in teg r atio n   o f   all  s ca le  h ea d s   s p ec if ically ,   it  is   o p er at ed   th r o u g h   th co n ca ten atio n   o p er atio n   f o llo wed   b y   a   lin ea r   lay er   W O,   wh ich   is   f o r m u lated   as  ( 1 4 ) .   W h er h as  th s am d ef in it io n   as  in   ( 1 5 )   an d   th e   atten tio n   weig h ts   ( , , | Γ , | = 1 ̃ ( ( 1 ( , + , , ) .  = 1 = 1   r ec allin g   th o v er all  ar ch itect u r e,   th SEDA   is   eq u ip p ed   with   th s elf - atten tio n   o f   th en co d er   a n d   cr o s s - atten tio n   o f   th d ec o d er   wh e r = [ 1 , 2 , . ,  ]   i s   th s p lit  o f     ac co r d in g   to   t h d im en s io n s   o f   { , } = 1 .   T h d if f er en ce   b etwe en   th ese  two   S E D A   ar r an g em e n ts   is   th at  th q u er ies  ar d if f er en s p ec if ically   q u er ies  in   th s elf - atten tio n   o f   th en co d er   ar f r o m   im ag f ea tu r es,  wh e r ea s   q u er i es in   th d ec o d e r   cr o s s - atten ti o n   o r i g in ate  f r o m   o b ject  q u er i es.     =    ( 1 , , 2 , . , , ) . = , = 1 .    ( 1 4 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         S ca ler en h a n ce d   d efo r ma b le  a tten tio n   w ith   g r a p h   n eu r a l n e tw o r fo r   …  ( R ev a th i Ka s in a th a p eru ma l )   1479   = ( , , | , | = 1 ̃ ( ( 1 ( , + , , ) ) = 1 = 1 .    ( 1 5 )     2 . 5 . 1 .   Alg o rit hm   f o pro po s e d SE DA - G NN   I n p u t:  GNN   m o d el     with   p ar am eter     an d   th e   tr ain in g   d ataset  is   UVG  an d   J C T - V C   an d     r ate - d is to r tio n   an d   p e r ce p tio n   lo s s   ar co n s id er ed ,   w h ich   ar e   r ep r esen ted   as  ( . ) ,   1 0 0   ep o ch s   wer in clu d ed ,   wh ich   is   s h o wn   as  o u tp u t:  tr ain ed   m o d el  p ar am eter   .   T h tr ain in g   lo o p   u p d atin g     iter ativ ely   o v er   1 0 0   ep o ch es  th er e b y   m in im izin g   th lo s s   tr ad eo f f   am o n g   c o m p r ess io n   r ate,   p er ce p tu al  q u a lity   an d   d is to r tio n   q u ality .   T h f in al  tr ai n ed   m o d el  p ar a m eter s     wh ich   b alan ce s   b est  wh en   co m p etein g   lo s s es  ac r o s s   b o th   d ataset s   as sh o wn   in   Alg o r ith m   1 .   T h p r o p o s ed   GNN  ap p r o ac h   u s ed   SEDA   b y   co n s id er in g   ( 4 )   ad ap tiv el y   s am p les  ac r o s s   d ilated   r ates   an d   m u ltip le  s ca les,  d y n am ic ally   u p d ate  th eir   p o s itio n   ac c o r d in g   to   lear n ed   o f f s ets.  T h i s   p r o v i d es  m o d el   to   atten d   ef f ec tiv ely   ac r o s s   tim an d   s p ac f o r   s alien v id eo   f ea tu r es  ef f ec tiv ely .   B y   ( 7 )   q u an tifie s   th lo s s   f u n ctio n   q u ality   o f   v id eo   c o m p r ess io n   to   ca lcu late   r ate  o f   d is to r tio n .   T h GNN  m o d el  h elp s   to   p r e d ict  C p ar titi o n in g   with   lo we r   co m p lex ity   an d   it lea d s   to   e f f icien t e n co d in g   b y   en h a n cin g   q u ality   o f   v id e o .       Alg o r ith m   1 .   GNN  tr ain in g   p r o ce d u r e   1 : p r o ce d u r T r ain GNN  ( f   ,   d a ta  tr ain in g ,   ,   o p tim izer ,   T )   2 :       f o r   ep o ch   1   to   T   d o     3 :             f o r   ea c h   b atch     in   _   do   4 :                 ( X,   A,   Y)     E x tr ac tFeatu r eAn d L ab els ( )     #   n o d f ea tu r es X,   ad jace n cy   A,   la b els Y   5 :                   Op tim izer .   ze r o _ g r ad   ( )                                       #   clea r   p r ev i o u s   g r ad ien ts   6 :                   ̂     ( x ,   A)   u s in g   ( 4 )                                       #   f o r wa r d   p ass   th r o u g h   th GNN   7 :                   L o s s       ( ̂ ,   Y)   u s in g   ( 7 )                                   #   co m p u te  lo s s   8 :                   L o s s .   b ac k war d   ( )                                               #   b ac k p r o p ag ate  g r a d ien ts   9 :                   Op tim izer .   s tep   ( )                                               #   u p d ate  m o d el  p a r a m eter s   1 0 :             en d   f o r   1 1 :       e n d   f o r   1 2 :       r et u r n       1 3 : e n d   p r o ce d u r e     2 . 6 .     No t a t io t a ble   T h n o tatio n   tab le   s u m m ar ize s   th all  v ar ia b le  an d   th eir   s y m b o ls   u s ed   f o r   th v id eo   co m p r ess io n ;   ea ch   n o tatio n   d ef i n es  th p a r a m eter s   r elate d   to   th e   tr an s f er   co ef f icien an d   v i d eo   f r am es  m o tio n   esti m atio n .   T h en co d in g   p r o ce s s   lik p r e - p r o ce s s in g ,   C p ar titi o n in g ,   p r ed ictio n   an d   en t r o p y   co d in g   r ep r esen ted   b y   its   r elate d   s y m b o ls .   T h e   v id eo   c o m p r ess io n   m ath em atica r e p r esen tatio n s   ar p r o v id ed   in   n o tatio n   tab le  wh ich   p r o v id es  th clar ity   an d   co n s is ten cy   to   u n d er s tan d   in   T ab l 1 .   No tatio n   an d   th eir   d escr ip tio n s   u s ed   in   th v id eo   co m p r ess io n .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h SEDA - GNN  ap p r o ac h   is   s im u lated   with   MA T L AB   2 0 2 0 en v i r o n m e n t,  an d ,   win d o ws  1 0   OS,  i5   p r o ce s s o r ,   an d   1 6   GB   R A ar th r eq u ir ed   s y s tem   co n f ig u r atio n s .   T h SEDA - GNN  p er f o r m an ce   m etr ics  u s ed   f o r   ev al u atin g   m o d el   p er f o r m an ce   a r b j o n teg aa r d   d elta  p ea k - to - s ig n al   n o is r atio   ( B D - PS NR ) ,     m u lti - s ca le    s tr u ctu r al  s im ilar ity   in d e x   m ea s u r ( MS - SS I M)   an d   b j o n teg aa r d   d elta  b it   r ate  ( B D - B R )   with   p er ce n tag o f   co d in g   tim ( ) ,   th m ath em atica ex p r ess io n s   ar p r o v id ed   i n   ( 1 6 )   to   ( 1 8 ) .   W h er    an d     d en o te  th e   en co d in g   tim e,       a n d      ar th PS NR   r atio ,   an d     ,      d ef in e   th b itra te  in   th HM   o u tp u o f   th p r o p o s ed   m eth o d ,   th r ate  d if f er en ce   is   d ef in ed   as    ℎ−  ,   wh er     an d      p r esen ts   th lo a n d   h ig h   p o in ts   o f   th c u r v e   r an g e   o f   R D,   as  p r esen ted   in     also ,   th e   b it  r ates  ar   an d       o f   SEDA - GNN  an d   th a ctu al  m eth o d .     = 1 4 (  )  (  )  (  ) × 100 4 = 1   ( 1 6 )       =      ( 1 7 )       =      × 100   ( 1 8 )       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 4 7 3 - 1 4 8 5   1480   3 . 1 .     P er f o r m a nce  a na ly s is   T ab le  1   r e p r esen ts   th UVG  an d   J C T - VC   d ataset  clas s   d is tr ib u tio n s   with   th r eso lu tio n   s izes  an d   d if f er en s eq u en ce s .   T h J C T - VC   d atab ase  v id eo   s eq u en ce s   ar d iv id ed   in to   v ar io u s   r eso lu tio n s ,   with   ea ch   class   h av in g   d if f er en r eso lu tio n .   T ab le  2   p r o v id es  d etail ed   ex p lan atio n   o f   th r eso l u tio n   d is tr ib u tio n s   an d   s eq u en ce s   an d   p r esen ts   th r eso lu tio n   o f   th d ataset  class es.       T ab le  1 .   Su m m a r izes th s y m b o ls   an d   v a r iab les u s ed   in   th e   v id eo   co m p r ess io n   p r o ce s s   S y mb o l   D e scri p t i o n   2   D i r e c t i o n a l   e r r o r   m e t r i c f o r   f i l t e r   se l e c t i o n   i n   C D EF     I n d e x   o v e r   d i r e c t i o n a l   f i l t e r o r   g r o u p s    ,   P i x e l   p   b e l o n g i n g   t o   t h e   p i x e l   g r o u p   P   i n   d i r e c t i o n   d ,   g r o u p   k .     I n t e n s i t y   o r   v a l u e   o f   p i x e l   p .   ,   M e a n   i n t e n s i t y   o f   p i x e l i n   g r o u p     ,       C o n st r a i n e d   d i r e c t i o n a l   e n h a n c e m e n t   f i l t e r .      Lo o p   r e st o r a t i o n   u n i t p r o c e ss e b l o c k s (e . g . ,   6 4 × 6 4 ,   1 2 8 × 1 2 8 ,   2 5 6 × 2 5 6 ) .      C o d i n g   u n i t   ( i n   H EV C   p a r t i t i o n i n g ) .      R o o t   me a n s   sq u a r e   e r r o r g l o b a l   t e x t u r e   c o m p l e x i t y   me t r i c .      Lo c a l   t e x t u r e   c o m p l e x i t y   m e a s u r e .    ,    Th r e s h o l d s A  a n d   B   f o r   t e x t u r e   c o m p l e x i t y   d e c i s i o n - ma k i n g .   G N N ,   G C N ,   G A N ,   G A E   G r a p h   n e u r a l   n e t w o r k g r a p h   c o n v o l u t i o n a l   n e t w o r k g r a p h   a t t e n t i o n   n e t w o r k g r a p h   a u t o - e n c o d e r .   , , ,   ,     n o r ma l i z e d   L a p l a c i a n   ma t r i x       e i g e n v e c t o r s   o f     λ    e i g e n v a l u e s         t r a i n a b l e   f i l t e r   k e r n e l       n o d e   f e a t u r e / d a t a   v e c t o r   (     )   C h e b y s h e v   p o l y n o mi a l   o f   o r d e r   k   a p p l i e d   t o   sc a l e d   La p l a c i a n       .     M a x i m u m   e i g e n v a l u e   o f   L .         =   ( 2 / )         S c a l e d   La p l a c i a n .   ( )   C h e b y s h e v - b a se d   a p p r o x i mat i o n   o f   s p e c t r a l   c o n v o l u t i o n .   , , Â ,     a d j a c e n c y   m a t r i x       d e g r e e   ma t r i x     Â   =   A   +   I ₙ,    =     Â ᵢⱼ   ( d e g r e e   o f   Â ) .     I d e n t i t y   m a t r i x   o f   s i z e   n .   S ED A   S c a l e - e n h a n c e d   d e f o r ma b l e   a t t e n t i o n   mec h a n i sm .     N u mb e r   o f   a t t e n t i o n   h e a d i n   M H S A .   , ,   F e a t u r e   d i me n si o n s:   c h a n n e l s ,   h e i g h t ,   w i d t h .     =   [ , , , ]   V a l u e   v e c t o r s fo r   e a c h   a t t e n t i o n   h e a d .     ( <   )   N u mb e r   o f   a g g r e g a t e d   sca l e - h e a d s   a f t e r   S ED A   w e i g h t i n g .     W e i g h t   f o r   t h e   th   sca l e - h e a d   ( a f t e r   S o f t M a x ) .   ̃   A g g r e g a t e d   v a l u e   t e n s o r   f o r   t h e   th   sca l e - h e a d .   , ,   P     Q u e r y   p o s i t i o n   f o r   th   q u e r y ;     , , v a l u e   sam p l i n g   p o si t i o n   f o r   th   p o i n t   i n   h e a d   r .   ,   Le a r n a b l e   o f f set   a p p l i e d   t o   sa mp l i n g   p o s i t i o n   , ,     P o si t i o n   ma p p i n g   a n d   b i l i n e a r   i n t e r p o l a t i o n   o p e r a t o r .   ,   Q u e r y   v e c t o r   a t   p o s i t i o n     i n   h e a d   .   , ,   A t t e n t i o n   w e i g h t   f r o q u e r y     t o   k e y     a t   h e a d     ,   O u t p u t   v a l u e   a t   q u e r y     f o r   h e a d   ,   a f t e r   w e i g h t e d   s u mm a t i o n   1 , , 2 , . , ,   S e t   o f   o u t p u t s fr o m   e a c h   sc a l e - h e a d   a t   p o si t i o n   .      Li n e a r   p r o j e c t i o n   w e i g h t s f o r   t h e   r -   sc a l e - h e a d .     F i n a l   i n t e g r a t e d   o u t p u t   a t   p o si t i o n     a f t e r   c o n c a t e n a t i o n   a n d   p r o j e c t i o n   Γ ,   S e t   o f   sa mp l e d   p o s i t i o n s   a t   sc a l e - h e a d   r   f o r   q u e r y   i       T ab le  2 .   C lass   d is tr ib u tio n   o f   UVG  d ataset   D a t a s e t   N u mb e r   o f   v i d e o   se q u e n c e (VS)   S e q u e n c e   R e s o l u t i o n   H EV C - B   5   C a c t u s   B Q   t e r r a c e   P a r k   s c e n e   K i m o n o   B a s k e t b a l l   d r i v e   1 9 2 0 × 1 0 8 0   H EV C - C   4   B Q   ma l l   P a r t y   sce n e   R a c e   h o r s e   B a s k e t b a l l   d r i l l   8 3 2 × 4 8 0   H EV C - D   4   B a s k e t b a l l   p a ss   B Q   sq u a r e   R a c e   h o r s e s   B l o w i n g   b u b b l e s   4 1 6 × 2 4 0   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8         S ca ler en h a n ce d   d efo r ma b le  a tten tio n   w ith   g r a p h   n eu r a l n e tw o r fo r   …  ( R ev a th i Ka s in a th a p eru ma l )   1481   T a b l e   3   p r e s e n t s   t h e   p er f o r m a n c e   o f   S E D A - G N N   ap p r o a ch   o f   v a r io u s   f r o m   B   t o   D   c l as s e s   w i t h   m e t r i c s   n a m e ly   B D - B R ,   M S - S S I M ,   B D - P S N R ,   a n d   ,   f o r   av e r a g p er f o r m a n c i n   d if f e r e n t   c l a s s e s   a r e v a l u a t e d ,   t h e   S E D A - G N a p p r o a ch   a t ta i n s   an   B D - B R   a v er a g o f   3 . 3 7 2 % ,   B D - P S N R   o f   - 8 7 . 5   d B ,       o f     1 5 3 . 0 % ,   a v er a g e   a n d   - 6 9 . 2 %   o f   M S - S S I M .   T h e   B   c l a s s   c o n s i s t s   o f   5   f u l l   HD   s e q u en c e s   w i t h   r e s o l u t io n   o f   1 9 2 0 ×1 0 8 0 ,   w h i c h   ar e   u s e d   to   ev a l u a t e   th e   p e r f o r m a n c e   o f   h i g h - r e s o lu t io n   co d in g   i n   b o t h   l o w - d e l a y   co n f i g u r a t io n s   a n d   r a n d o m   a c c e s s ,   c l a s s   C   co n t a in s   8 3 2 × 4 8 0   m id - r e s o lu ti o n   s e q u e n c e s   th a r e p r e s e n m o d er a t e - r e s o lu t i o n   co n t en t   t a r g e t s   f o r   b r o a d c a s t   a n d   s tr e a m in g .   C l a s s   D   h av i n g   4   lo w e r - r e s o l u t io n   4 1 6 × 2 4 0   s e q u e n ce s   u s e d   to   co d e c   b e h a v io r   u n d e r   c o n d i t io n s   o f   co m p a ct   v id e o - l i k v i d eo   c o n f e r en c in g ,   t h e   p r o p o s e d   S E D A - G N N   ap p r o a ch   i s   co m p a r e d   b a s ed   o n   c l a s s e s   B ,   C ,   D ,   an d   E   w i t h   r e s p e c t o   th e   J C T - V C   d a t a s et .   T h d ev elo p ed   SEDA - GNN  m o d el  h elp s   in   r ed u cin g   th co m p u tatio n al  c o m p lex ity   with   h ig h   f id elity   an d   m ain tain s   s u p er io r   r ate - d is to r tio n   tr ad e - o f f .   T h SEDA - GNN  ex h ib ited   s u p er io r   co m p r ess io n   ef f icien cy   with   s u b s tan tial  ∆T   r ed u ctio n   an d   s ig n if ican MS - SS I im p r o v em en t.  T ab le  4   co m p ar is o n   b etwe en   th p r o p o s ed   m eth o d   an d   th p r o p o s ed   SEDA - GNN  with   o th er   ex is tin g   DL   a p p r o ac h es r esp ec tiv ely .       T ab le  3 .   C lass - wis p er f o r m an ce   co m p ar is o n   o f   th e   SEDA - GNN  ap p r o ac h   o n   J C T - VC   d ataset    C l a s ses   BD - B R   ( %)   BD - P S N R   ( %)   ∆T  ( %)   MS - S S I M   ( %)   B   2 . 4 6 1   - 0 . 0 9 6   - 9 4 . 7 6 0   - 5 3 . 7 1   C   2 . 9 8 3   - 0 . 1 0 4   - 9 4 . 1 3 6   - 5 3 . 3 8   D   3 . 2 0 9   - 0 . 1 3 8   - 9 3 . 8 4 5   - 5 2 . 1 6   E   3 . 1 2 3   - 0 . 1 9 2   - 9 4 . 7 8 6   - 5 3 . 8 1   A v e r a g e   3 . 3 7 2   - 8 7 . 5   - 1 5 3 . 0   - 6 9 . 2       T ab le  4 .   Per f o r m an ce   an aly s is   o f   d if f er en t D L   tech n iq u es wi th   SEDA - GNN   M e t h o d   BD - B R   ( %)   BD - P S N R   ( d B )   ∆T  ( %)   MS - S S I M   ( %)   C N N     1 . 4 6 1   - 0 . 9 0 6   - 9 5 . 7 6 0   - 5 1 . 7 1   R N N   3 . 8 9 3   - 0 . 4 0 1   - 9 3 . 1 4 8   - 5 2 . 4 9   LSTM   2 . 0 2 9   - 0 . 3 8 1   - 9 4 . 8 3 6   - 5 3 . 1 8   V i T - r e t   3 . 4 8 3   - 0 . 2 3 4   - 9 2 . 6 5 4   - 5 4 . 5 4   S ED A - GNN   2 . 3 7 2   - 8 7 . 5   - 1 5 3 . 0   - 6 9 . 2       T h p r o p o s ed   m o d el  b ala n ce s   v is u al  q u ality   an d   co m p r e s s io n   g ain ,   lead in g   to   h ig h   p er ce p tu al  q u ality   an d   l o wer   b it   r ates.  C o m p ar ed   to   C NN,   R NN,   L STM ,   an d   ViT - r et,   SEDA - GNN  ac h iev ed   th e   b est  tr ad e - o f f   ac r o s s   all  k ey   m etr ics  it  d eliv er s   en h an ce d   v is u al  q u ality   an d   co m p r ess io n   ef f icien cy ,   th er eb y   v alid atin g   its   r o b u s ar ch itect u r e.   T ab le  5   r ep r esen ts   th co m p ar is o n   b etwe en   th e x is tin g   m eth o d   a n d   with   p r o p o s ed   SEDA - GNN  to   attain s   b etter   MS - SS I r ate.   T h SEDA - GNN  ap p r o ac h   h elp s   in   m ess ag p ass in g   b y   ca p tu r in g   b o th   tem p o r al  a n d   s p atial  d ep en d e n cies  wh en   co m p ar ed   to   o th er   tr ad itio n al  m et h o d s .   SEDA - GNN  m ain tain s   co n s is ten p er f o r m a n ce   ac r o s s   v ar io u s   co n te n class es,  with   an   av er ag e   B D - B R   o f   o n ly   3 . 3 2 %,  th h ig h   MS - SS I s co r es  ac r o s s   s ce n es  f u r th er   co n f ir m ed   th eir   ad ap tab ilit y   to   d if f e r en v id eo   ch ar ac ter is tics .   T ab le  6   r ep r e s en ts   co m p ar is o n   b etwe en   th e   tr ad itio n al   m eth o d   with   p r o p o s ed   SEDA - GNN  ap p r o ac h   h a n d les  B D - B R   ac r o s s   all  UVG  class es   an d   th a b ilit y   to   g en e r alize   c o m p r ess io n   v is u al  f id elity   a n d   ef f icien cy   b ased   o n   s ce n e   co m p lex ity .       T ab le  5 .   Per f o r m an ce   an aly s i s   o f   SEDA - GNN  with   ex is tin g   m eth o d s   M e t h o d   BD - B R   ( %)   BD - P S N R   ( d B )   ∆T  ( %)   MS - S S I M   ( %)   C N N     1 . 4 6 1   - 0 . 9 0 6   - 9 5 . 7 6 0   - 5 1 . 7 1   R N N   3 . 8 9 3   - 0 . 4 0 1   - 9 3 . 1 4 8   - 5 2 . 4 9   LSTM   2 . 0 2 9   - 0 . 3 8 1   - 9 4 . 8 3 6   - 5 3 . 1 8   V i T - r e t   3 . 4 8 3   - 0 . 2 3 4   - 9 2 . 6 5 4   - 5 4 . 5 4   S ED A - GNN   2 . 3 7 2   - 8 7 . 5   - 1 5 3 . 0   - 6 9 . 2       T ab le  6 .   Per f o r m an ce   o f   SED A - GNN  ap p r o ac h   f o r   class es u s in g   UVG  d ataset   C l a s ses   BD - B R   ( %)   BD - P S N R   ( d B )   ∆T  ( %)   MS - S S I M   ( %)   B e a u t y   3 . 8 1 0   - 0 . 8 4 3   - 8 4 . 3 2 4   - 4 3 . 2 6   Jo c k e y   3 . 4 7 7   - 0 . 2 6 3   - 8 5 . 5 4 9   - 4 4 . 8 8   C i t y A l l e y   2 . 8 2 4   - 0 . 9 2 9   - 8 5 . 7 0 4   - 4 2 . 7 4   F l o w e r F o c u s   3 . 9 8 9   - 0 . 8 6 2   - 8 6 . 3 2 6   - 4 5 . 3 9   S u n B a t h   3 . 7 3 6   - 0 . 4 3 2   - 8 6 . 8 1 7   - 4 5 . 6 8   A v e r a g e   3 . 3 2 0   - 0 . 2 0 3   - 8 5 . 6 7 3   - 4 4 . 7 9   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                   I SS N :   2252 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 4 7 3 - 1 4 8 5   1482   3 . 2 .     Co m pa ra t iv a na ly s is   I n   t h is   s ec t io n ,   t h SE DA - GN a p p r o a ch   is   c o m p a r e d   wit h   t r a d it io n al  m et h o d s ,   s u ch   as   C R L VC   [ 2 1 ]   an d   T C [ 2 2 ] ,   o n   t h UVG  d ataset,   in   T ab le  6   th SEDA - GNN  ap p r o ac h   was  ev alu ated   u s in g   th e   d atab ase   JCT - VC ,   wh er ea s   T ab le  7   s h o ws  th r esu lts   f o r   th J C T - V C   d ataset.   I n   T ab le s   7   an d   8 ,   f o r   v id eo   s eq u e n ce s   in   th J C T - VC   d ataset,   SEDA - GNN  attain s   less   B D - B R   o f   5 . 8 5 o n   a v er ag e ,   an d   f o r   th tr af f ic  s eq u en ce s ,   attain s   4 . 3 2   % r esp ec tiv ely ,   b y   u tili zin g   g r ap h - b ased   co n t ex t.  SEDA - GNN  h elp s   to   ac h iev b o th   s u s tain ab le  MS - SS I an d   B D - r ate,   th er eb y   p r o v id in g   its   ca p ab ilit y   to   co m p r ess   th d ata  m o r ef f icien t ly .       T ab le  7 .   C o m p a r ativ an aly s is   o f   th e x is tin g   m eth o d s   with   SEDA - GNN  in   ter m s   o f   th UVG  d ataset   D a t a s e t s   M e t h o d s   BD - r a t e   ( %)   MS - S S I M   ( %)   F I D   K I D   LPI P S   UVG   C R LV C   [ 2 1 ]   - 4 3 . 1   - 3 1 . 6   - 4 9 . 9   2 1 . 8   8 5 . 2   3 0 . 0   5 7 . 1   2 5 . 2   - 1 7 . 7   - 2 0 . 6   1 5 . 8   - 3 2 . 5   5 . 7   - 5 7 . 2   1 8 . 5   - 1 8 . 5   - 5 4 . 8   - 6 3 . 4   2 5 . 7   - 2 5 . 6   - 4 8 . 5   - 4 7 . 8   - 3 0 . 5   - 4 5 . 2   - 1 1 . 7   - 3 1 . 8   - 3 2 . 5   - 6 5 . 3   S ED A - GNN   3 . 2 3 0   - 8 4 . 5   - 4 3 . 6   - 7 6 . 2   JC T - VC   C R LV C   - 1 0 . 5   - 6 5 . 3   - 1 2 . 7   - 1 2 . 4   - 1 2 . 8   - 1 5 . 9   - 3 2 . 6   - 3 2 . 5   - 1 5 . 2   - 2 5 . 2   - 3 2 . 8   - 2 4 . 6   - 3 2 . 5   - 3 6 . 7   - 6 5 . 2   - 5 0 . 3   S ED A - GNN   - 4 7 . 8   - 4 7 . 8   - 7 7 . 1   + 7 2 . 4       I n   T ab le  8 ,   t h p r o p o s ed   S E DA - GNN  m eth o d   ac h iev es   ef f icien B r ed u ctio n   an d   MS - SS I M   o u tp er f o r m in g   th T C [ 2 2 ]   m eth o d   wh ich   h ig h lig h ts   its   e f f icien cy   in   co m p r ess in g   HE VC - R G B   d ata  wh ile   p r eser v in g   h i g h   p er ce p tu al  an d   r ec o n s tr u ctio n   q u ality .   I n   th tab le ,   th p r o p o s ed   m eth o d   co m p ar is o n   is   g iv en   b etwe en   PS NR   v alu an d   MS - SS I r ate  with   th tr ad itio n al  m eth o d   with   r esp ec to   th class e s .   W h il e   m an ag in g   t h PS NR   an d   B D - r ate,   th p r o p o s ed   SEDA - GN m eth o d   attain s   ef f icien c y   i n   p er ce p t u al  q u ality   b y   o p tim izin g   th g r ap h - b ased   r ep r esen tatio n   ac r o s s   tem p o r a l a n d   s p atial  d o m ain s .       T ab le  8 .   Per f o r m an ce   o f   th e   SEDA - GNN  m eth o d   f o r   th J C T - VC   d ataset  in   ter m s   o f   class es   D a t a s e t   M e t h o d   P S N R   ( ΔB D - r a t e )   MS - S S I M   ( ΔB D - r a t e )   H EV C - R G B   TC M   [ 2 2 ]   - 1 5 . 2   - 4 8 . 5   + 4 . 7   - 4 7 . 2   - 1 0 . 2   - 5 5 . 1   - 6 . 4   - 5 3 . 9   - 2 3 . 0   - 5 1 . 4   - 2 1 . 0   - 3 5 . 0   O v e r a l l   ( P S N R )   S ED A - GNN   - 1 4 . 4   - 3 7 . 7       I n   T ab le  9 ,   th SEDA - GNN  ap p r o ac h   is   co m p ar ed   with   o t h er   ex is tin g   d ee p   lear n in g   m et h o d s   u s in g   d if f er en t p e r f o r m an ce   m etr ics wh ich   h av th h ig h est M S - S SIM   g ain s   an d   th lo west B D - B R   an d   T   v alu es.  T h is   co m p ar is o n   s h o wed   b ett er   v is u al  q u ality   an d   s u p e r io r   r ate - d is to r tio n   ef f icien c y   f o r   th J C T - VC   an d   UVG  d atasets   with   r esp ec t   to   an o t h er   ex is tin g   alg o r it h m .   T h e   s u p er io r   r ate - d is to r tio n   ef f icien c y   o f   co m p r ess ed   v id e o s   is   m o r ef f ec tiv wh en   m a n ag in g   an d   e n h an cin g   th q u ality   b it  r ate  wh en   co m p ar ed   with   o th er   ex is tin g   m et h o d s .       T ab le  9 .   Per f o r m an ce   o f   th e   SEDA - GNN  m eth o d   with   o th e r   d ee p   lear n i n g   alg o r ith m s   M e t h o d   BD - B R   ( %)   BD - P S N R   ( d B )   T   P S N R   ( %)   MS - S S I M   ( %)   V M A F   A l e x N e t   8 . 4 3   - 0 . 5 6   - 6 8 . 9 6   - 2 9 . 8 2   - 2 9 . 6 7   7 3 . 4 0   R e sN e t   7 . 0 8   - 0 . 4 9   - 7 1 . 3 1   - 2 7 . 9 3   - 2 6 . 4 5   8 2 . 3 8   C N N   5 . 6 8   - 0 . 4 8   - 6 5 . 5 3   - 2 1 . 9 2   - 3 1 . 3 4   7 3 . 4 8   V i T   8 . 8 5   - 0 . 4 7   - 6 3 . 2 3   - 2 9 . 0 2   - 2 3 . 8 7   6 9 . 0 3   S w i n   t r a n sf o r mer   1 2 . 3 2   - 0 . 3 9   - 6 2 . 2 0   - 2 8 . 0 8   - 2 3 . 2 6   7 2 . 8 2   H y b r i d   C N N - V i T   1 2 . 6 7   - 0 . 4 5   - 6 5 . 4 3   - 5 2 . 1 8   - 4 7 . 7 6   8 7 . 6 7   S W D A - C N N   7 . 3 0   - 0 . 3 8   - 8 5 . 8 7   - 4 2 . 1 9   - 3 7 . 7 6   8 7 . 6 7   HDVC   6 . 4 9   + 0 . 3 5   - 8 9 . 7 6   + 3 2 . 9 3   + 4 0 . 9 2   -   P r o p o se d   S ED A - G N N   f o r   U V G   5 . 8 5   + 0 . 2 5   - 9 1 . 8 8   + 3 4 . 1 2   + 4 2 . 3 0   9 0 . 8 9   P r o p o se d   S ED A - G N N   f o r   J C T - VC   4 . 3 2   0 . 2 4   - 9 0 . 7 7   + 2 4 . 2 1   - 3 2 . 0 3   8 9 . 0 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.