I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o A d v an c e s   i n   A p p l i e d   S c i e n c e s   (I JA A S )   V o l .   1 5 ,   N o .   2 J u n e   20 2 6 ,   pp .   664 ~ 676   IS S N :   2252 - 8814 D O I :   10. 1 1591 / i j a a s . v 1 5 . i 2 . pp 664 - 67 6             664       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j aas . i a e s c or e . c om   A   n e w   g e n e r a t i o n   o f   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   c o n t r i b u t i n g   t o   i m p r o v i n g   t h e   i m a g e   q u a l i t y       S al w A .   A l agh a,   H ad e e l   N .   A b d u l l ah ,   S u ad   K h ai r i   M o h am m e d   D e p a rt m e n t   o E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i n g ,   Co l l e g e   o E l e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g ,   U n i v e r s i t y   o f   T e c h n o l o g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J ul   16,   20 25   R e v i s e A pr   2 3,   2026   A c c e pt e M a y   22,   20 26       H i g h - r e s o l ut i o ( H R )   i m a g e s   p r o v i de   i nc l u s i v e   a nd   c r i t i c a l   i nf o r m a t i o n,   w hi c i s   s ub s t a nt i a l   f o r   m a ny   i m p l e m e nt a t i o ns .   P r o duc t i o n   o pe r a t i o f o r   hi g h - qua l i t y   i m a g e s   f r o m   l o w - qua l i t y   i m a g e s   c a n   b e   c o s t l y   a nd   t i m e - c o ns um i ng .   T he   m a i n   a dv a nc e m e n t   i t h i s   do m a i n   i s   pr o duc e d   by   e nha nc e d   s upe r - r e s o l ut i o n   g e n e r a t i v e   a dv e r s a r i a l   n e t w o r k   ( E S R G A N ) ;   t he   E S R G A N   a nd   di f f e r e n t   de e l e a r n i ng   ( D L )   m o de l s   e x hi b i t   pr o m i ne nt   a d v a nc e s   i i m a g e   s upe r - qua l i t y .   T h i s   r e s e a r c h   pr o po s e s   i nt r o duc i ng   t he   d i s c r e t e   w a v e l e t   t r a ns f o r m   ( D W T )   a s   a   m u l t i - s c a l e   a n a l y s i s   s t a g e   t ha t   f e e d s   i nt o   t he   ne t w o r k,   w he r e by   t he   f r e qu e nc i e s   a r e   a na l y z e be f o r e   be i ng   f e i n t o   t h e   g e ne r a t i v e   a dv e r s a r i a l   n e t w o r k s   ( G A N ) .   T he   g o a l   i s   t o   e nh a nc e   t h e   a bi l i t y   t o   r e c o v e r   e dg e s   a nd   f i n e   de t a i l s ,   e s p e c i a l l y   i n   l o w - r e s o l u t i o i m a g e s .   T he   p e r f o r m a nc e   o f   t hi s   p r o po s e m o de l   i s   i m pl e m e n t e d ,   e v a l ua t e d,   a nd   c o m pa r a t i v e l y   a s s e s s e d .   K e y   pe r f o r m a nc e   pa r a m e t e r s ,   s uc a s   p e a s i g na l - to - no i s e   r a t i o   ( P S N R )   a nd   s t r uc t ur a l   s i m i l a r i t y   i nd e x   m e t r i c   ( S S I M ) ,   a r e   c a l c ul a t e d,   w h i c c om pa r e   t h e   p r o po s e m o de l   w i t o t h e r   i m a g e - i m p r o v i ng   m o de l s   ( B i c ub i c ,   S R R e s N e t ,   a nd   E S R G A N ) T h e   e xp e r i m e n t a l   r e s u l t s   i nd i c a t e   t ha t   t h e   pr o po s e m e t ho d   E S R G A N   ne w   y i e l d s   a   g o o r e s u l t   i n   i m a g e   i m p r o v e m e nt ,   w i t h   a   P S N R   o f   ( 26 . 22 ,   26 . 00 ,   25 . 51 ,   a n 23. 89)   a nd   a S S I M   o f   ( 0. 6 638 ,   0. 62 5 5 ,   0 . 5 882 ,   a nd   0 . 628 6)   f o r   f o ur   da t a s e t s ,   r e s pe c t i v e l y .   Ke y w or d s :   D e e l e a rni n g   G e n e ra t i v e   a dv e r s a ri a l   n e t w o r ks   Im a ge   i m p r o v e m e n t   S R G A N   W a v e l e t   t ra n s f o r m a t i o n   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   H a de e l   N .   A b dul l a h   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i ng,   Co l l e ge   o f   E l e c t ri c a l   E n gi n e e r i n g ,   U n i v e r s i t y   o f   T e c h n o l o g y   A l   W a h d a - N e i g h b o rh o o d,   B a g h da d   19 006 ,   I ra q   E m a i l :   h a de e l . n. a b dul l a h @ uo t e c h n o l o gy . e du. i q       1.   I N TR O D U C TI O N   In   t h e   e ra   o f   a rt i f i c i a l   i nt e l l i ge n c e   a n t h e   a u ri c   o f   b i da t a ,   t h e   de m a n f o r   h i g h - qu a l i t y   i m a ge s   a n d   v i de o s   ha s   b e e o bv i o us   i m ul t i p l e   do m a i n s ,   i n c l udi ng   m e di c a l   i m a gi n g ,   s a t e l l i t e   i m a ge r y ,   a nd   m i l i t a r y   s p y   t e c hn o l o g y   [1] .   M ul t i - l a y e r   a rt i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o r ks   de s i gn e d   t o   p r o c e s s   t w o - di m e n s i o na l   i nput   da t a   f o r   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o a r e   c a l l e c o n v o l ut i o na l   n e u r a l   n e t w o r ks   (CN N ) .   T h e y   pe r f o r m   w e l l   o n   v a ri o us   s upe r v i s e l e a rni n g   t a s ks   i t e r m s   o f   c l a s s i f i c a t i o [1] .   Co n v e n t i o n a l   m e t h o ds   o f   e nh a n c i ng   v i de o s   a r e   un s uc c e s s f ul   i ha n dl i n g   c o m pl i c a t e v i s ua l   d a t a .   T h e   t y pi c a l   t e c hn i q ue s   n e e de t o   i m p r o v e   t h e   r e s o l ut i o o i m a ge s   a n v i de o s   i n c l ude   e nha n c i n g   s e n s o r s   o r   de v e l opi n o p t i c a l   s y s t e m s .   T h e s e   s y s t e m s   a r e   v e r y   e xpe n s i v e   a n r e p r e s e n t   a   c ha l l e n ge ,   s o   t h e   s o l ut i o n   t o   t h i s   p r o b l e m   i s   go i n t o w a r ds   c o m put a t i o n a l   t e c hn i q ue s   f o r   s upe r - r e s o l ut i o n   (S R ) ,   de e l e a rni n g   (D L ) ,   a nd  n e u ra l   n e t w o r k   m e t h o ds ,   w hi c ha v e   p r e s e n t e d   gr e a t   p r o g r e s s   [2] .   In  r e c e nt   y e a r s ,   t h e   f i e l d   o f   i m a ge   r e s t o r a t i o ha s   e xpe ri e n c e r e m a r k a b l e   p r o g r e s s   d ri v e n   b y     t w o   pr i m a r y   s t r e a m s :   d i f f us i o n - b a s e ge n e r a t i v e   m o de l s   a n i m p r o v e ge n e r a t i v e   a dv e r s a r i a l   n e t w o r ks   ( GAN ) - b a s e a r c hi t e c t u r e s ,   c o m pl e m e n t e d   by   a dv a n c e s   i n   p e r c e pt ua l - l o s s   de s i gn  a nd  l e a rn e i m a ge   qu a l i t y   a s s e s s m e n t   (IQ A m e t r i c s .   D i f f us i o n   m o de l s ,   o ri gi na l l y   pr o po s e fo r   hi g h - q ua l i t y   i m a ge   s y n t h e s i s ,   ha v e   b e e n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       A   n e w   ge ne r at i on   of   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   c ont r i but i ng   t o   i m pr ov i ng     ( Sal w A .   A l ag ha )   665   s uc c e s s f ul l y   a da pt e d   t o   l o w - l e v e l   r e s t o ra t i o t a s ks   s uc a s   de n o i s i ng ,   de b l u rri ng ,   i npa i nt i n g ,   a n d   SR .   T h e   ke y   i de a   i s   t o   l e a rn  re v e r s e   o f   a   g ra du a l   n o i s i n g   p r o c e s s ,   a l l o w i ng   i t e ra t i v e   r e f i n e m e nt   o f   i m a ge .   E a rl y   w o r ks   s uc h   a s   S R de m o n s t ra t e d   t ha t   de n o i s i ng  di f f us i o p r o b a b i l i s t i c   m o de l s   (D D P M s )   c o ul d   ge n e ra t e   p h o t o - r e a l i s t i c   hi g h - r e s o l ut i o n   (H R i m a ge s   w i t s u pe r i o t e x t u re   r e a l i s m   c o m pa r e t o   de t e r m i ni s t i c   CN N s   [ 3] .   S ub s e que n t   r e s e a rc ha s   i nt r o duc e d   r e s i du a l   a nd   p r e di c t - r e f i n e   d i f f us i o m e t h o ds   [4] ,   l a t e nt   d i f f us i o t o   r e d uc e   s a m p l i ng   c o s t   [5] ,   a nd  c l a s s i f i e r - f r e e   c o n d i t i o na l   g ui da n c e   f o b a l a n c i n f i de l i t y   a nd  pe r c e p t u a l   q ua l i t y   [6] .   R e c e nt   s u r v e y s   (2023 2 024 hi g hl i g ht   t he s e   m o de l s   a s   s t a t e - of - t he - a rt   i pe r c e pt u a l   i m a ge   r e s t o r a t i o w hi l e   a l s o   s t r e s s i ng  l i m i t a t i o n s   s uc a s   hi g s a m pl i ng  c o s t ,   c o l o r   i n c o n s i s t e n c y ,   a nd  l i m i t e c o nt r o l l a b i l i t y   [7],   [8] M o r e o v e r ,   f o unda t i o na l   m o de l s   s uc a s   A u t o D IR   (E CCV   2 024)   e x t e n d   d i f f us i o t o   a l l - in - o n e   r e s t o ra t i o pi pe l i n e s ,   c a p a b l e   o f   ha n d l i n g   m u l t i pl e   u nk n o w de g ra d a t i o ns   w i t hi a   s i n g l e   f ra m e w o r [9] .   P a ra l l e l   t o   t hi s ,   G A N - b a s e d   i m a ge   r e s t o ra t i o m e t h o ds   r e m a i hi g hl y   r e l e v a nt ,   e s pe c i a l l y   i s c e na ri o s   r e q ui ri ng   r e a l - t i m e   i n f e r e n c e   o r   de pl o y m e nt   o n   r e s o u r c e - l i m i t e ha r dw a r e .   E nha nc e G A N   a r c hi t e c t u r e s ,   s uc h   a s   e nha n c e d   s upe r - r e s o l u t i o n   ge n e ra t i v e   a dv e r s a ri a l   n e t w o r k   ( E S R G A N ) ,   i nt r o duc e d   r e s i du a l - in - r e s i du a l   de n s e   b l o c ks   ( RR D B s ),   r e l a t i v i s t i c   di s c ri m i na t o r s ,   a nd  m ul t i - s c a l e   a t t e n t i o n   m o dul e s ,   a l l   o f   w h i c h   i m p r o ve d   pe r c e pt ua l   r e a l i s m   w hi l e   r e duc i n a r t i f a c t s   [10] .   M o r e   re c e n t   w o r ks   i nt e gra t e   f r e que n c y - d o m a i n   p ri o r s     (e . g. ,   w a v e l e t   t r a n s f o r m s )   i nt o   t h e   G A N   p i pe l i n e ,   p r o v i d i n b e t t e r   e dge   a n d   t e xt u r e   p r e s e r v a t i o [11] S ur v e y s   be t w e e n   20 20 202 4   e m p ha s i z e   t ha t   G A N s   c o n t i n ue   t o   a c h i e v e   c o m pe t i t i v e   r e s ul t s   w i t m uc l o w e r   i n f e r e n c e   l a t e n c y   c o m pa r e t o   di f f us i o n   m o de l s ,   t h o ug h   t h e y   s u f fe r   f r o m   t ra i ni n i n s t a b i l i t y   a nd  o c c a s i o n a l   ha l l uc i n a t i o n   a r t i f a c t s   [12] .   E m e r gi n g   h y b r i de s i g n s   c o m bi n e   G A N s   w i t di f f us i o n   m o de l s us i n g   G A N s   fo r   c o a r s e ,   f a s t   p r e di c t i o n   a n d   di f f us i o n   f o r   s t o c ha s t i c   r e f i n e m e n t s h o w i n p r o m i s i n g   t ra de - o ff s   be t w e e n   s pe e a nd  pe r c e pt ua l   q ua l i t y   [13] .   A n o t h e s i g ni f i c a nt   t r e n d   i s   t h e   o pt i m i z a t i o n   o f   pe r c e pt ua l   l o s s   f un c t i o n s .   T ra di t i o na l   v i s ua l   ge o m e t r y   gr o up  (V G G ) - b a s e pe r c e pt ua l   l o s s   [14]   h a s   b e e n   w i de l y   a do pt e d,   b ut   r e c e nt   w o r ks   p r o po s e     dua l -   o r   m ul t i - t e rm   pe r c e pt ua l   l o s s e s   t ha t   e xpl i c i t l y   b a l a nc e   s t r uc t u r a l   f i de l i t y   a n t e xt u r a l   r e a l i s m   [15] F urt h e rm o r e ,   l e a rn e d   pe r c e pt ua l   m e t ri c s   s uc a s   l e a rn e d   pe rc e pt ua l   i m a ge   p a t c h   s i m i l a ri t y   (L P IP S [16]   a n d   de e n o - r e f e r e n c e   IQ A   m o de l s   [17]   a r e   i n c r e a s i n g l y   i nt e g ra t e di r e c t l y   i n t o   t ra i ni n g   o b j e c t i ve s ,   a l i g ni n o pt i m i z a t i o w i t hum a pe r c e pt ua l   j udg m e n t s .   E S R G A N   ha s   p r e s e n t e d   g r e a t   p r o gr e s s   i i m a ge   S R .   T h e   b a s i c   c o n c e pt   of   E S R G A N   s t a r t e f r o m   a e a rl i e r   p a ra d i gm   o f   s upe r - r e s o l ut i o n   ge n e r a t i v e   a dv e r s a ri a l   n e t w o r (S R G A N ) .   E S R G A N   h a s   i nt r o duc e v a r i o us   i nn o v a t i o n s   t ha t   ha v e   l e t o   s upe r i o i m a ge   qu a l i t y   a n a dd r e s s e po pul a i s s ue s ,   s uc a s   u nr e a l i s t i c   t e xt u r e s ,   by   e nha n c i n g   n e t w o r k   a r c h i t e c t u r e ,   l o s s   f un c t i o n s ,   a n d   t r a i ni n g   s t ra t e gi e s   [ 10] .   T h i s   pa pe p r e s e n t s   S R G A N .   T h e n,   di v e   i nt o   t h e   de t a i l s   of   t h e   E S R G N   a l go ri t hm ,   e xpl o r i ng  i t s   a r c hi t e c t u r e ,   t ra i ni n g   m e t h o do l o g y ,   a n d   t h e   s pe c i f i c   i nn o v a t i o n s   t ha t   c o n t ri b ut e   t o   i t s   s upe ri o pe r f o r m a n c e .   T h e   m a i c o n t ri b ut i o n s   o f   t hi s   w o r a r e   a s   f o l l ow s :   i)   Co m b i n i ng  E S R G A N   w i t w a v e l e t   t r a n s f o r m a t i o n .   M o s t   E S R G A N   r e s e a r c h   f o c us e s   o n   i m p r o v i ng  t h e   i n t e rn a l   s t ruc t u r e   (R R D B ,   l o s s   f un c t i o n s ,   a nd  t r a i n i ng  s t ra t e g y ).   T hi s   r e s e a r c h   p r o po s e s   i nt r o duc i ng  t h e   di s c r e t e   w a v e l e t   t ra n s f o r m   (D W T )   a s   a   m u l t i - s c a l e   a n a l y s i s   s t a ge   t h a t   f e e ds   i nt o   t h e   n e t w o r k,   w h e r e by   t h e   f r e que n c i e s   (c o a r s e   +   f i n e   de t a i l s a r e   a na l y z e b e fo r e   b e i n f e i nt o   t h e   G A N .   T h e   go a l   i s   t o   e nh a n c e   t h e   a b i l i t y   t o   r e c o ve r   e dge s   a n d   f i n e   de t a i l s ,   e s pe c i a l l y   i n   l o w - r e s o l ut i o n   (L R i m a ge s .   ii)   P r e v i o us   r e s e a r c (E S R G A N ,   E S R G A N + ,   a n S R R e s N e t r e l i e s o l e l y   o n   a   de e CN N .   I n   t h i s   r e s e a r c h,   a   n e w   v e r s i o n ,   c a l l e d   E S R G A N n e w ,   i s   de s i g n e d,   w h i c i s   a i m p r o v e v e r s i o n   o f   E S R G A N   by   a ddi ng  m ul t i - s c a l e   w a v e l e t   c o m po n e nt s   w h i l e   p r e s e r v i n g   t h e   G A N   s t ruc t u r e .   iii)   S i m pl i fy i n t h e   s t r uc t u r e   by   us i n a   m u l t i l a y e r   pe r c e pt r o n   (M L P a s   a   ge n e ra t o r   a nd  di s c r i m i na t o r   t o   r e duc e   c o m put a t i o na l   c o m pl e xi t y ,   w h i l e   l e v e r a gi ng  t h e   a dv a nt a ge s   o f   W a v e l e t s   i f e a t u r e   e xt ra c t i o n.   T h e   r e s t   o f   t h e   pa pe i s   o r g a n i z e a s   f o l l ow s .   S e c t i o n   de t a i l s   t h e   E S R G A N   a r c h i t e c t u r e   i n   r e c e nt   l i t e r a t u r e .   S e c t i o n   3   de s c r i b e s   t h e   w a v e l e t   m ul t i - s c a l e   t ra n s f orm ,   p r e s e n t s   t h e   E S R G A N   n e t w o r k,   a n o ut l i n e s   t h e   p r o po s e m o de l .   S e c t i o 4   s h o w s   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e f r o m   t h e   e xpe r i m e n t s   o f   t hi s   w o r a n d   d i s c us s e s   a n d   c o m pa r e s   t h e   r e s ul t s .   S e c t i o 5   c o n c l ude s   t h e   pa pe r.   F i na l l y ,   s e c t i o n   6   p r e s e nt s   t h e   f ut u r e   s c o pe   of    t h i s   w o r k.       2.   LI TER A TU R R EV I EW   A   v e r y   de e c o n vo l ut i o n a l   n e t w o r m o de l l e a f t e r   V G G - n e t   f o r   Im a ge N e t   c l a s s i f i c a t i o n   i s   us e i n   t h e   h i g hl y   a c c ur a t e   s i ngl e - i m a ge   S R   a p p r o a c h   p r e s e n t e b y   K i m   e t   al .   [ 18] .   A c c ura c y   i s   g r e a t l y   i n c r e a s e by   i n c r e a s i ng   n e t w o r de pt h,   a nd  t h e   f i n a l   m o de l   e m pl o y s   20  w e i gh t   l a y e r s .   R e s i dua l   l e a rn i ng  a n d   e xt ra o r d i n a ri l y   hi g h   l e a rni n ra t e s   a r e   us e t o   o pt i m i z e   a   d e m a n di ng  n e t w o r s w i f t l y .   T ra i ni n g   s t a b i l i t y   i s   gua r a nt e e b y   gr a d i e nt   c l i p pi n g ,   a nd   c o n v e r ge n c e   s pe e i s   o pt i m i z e d.   F r e que nt l y   c a s c a di n g   s m a l l   f i l t e r s   i a   de e n e t w o r de s i g a l l o w s   fo r   e ff i c i e n t   a c c e s s   t o   c o n t e xt u a l   i n f o r m a t i o n   o v e r   l a r ge   i m a ge   r e gi o n s .   H ow e v e r ,   c o n v e r ge n c e   s pe e b e c o m e s   a   c r uc i a l   c o n c e rn  f o i nt e n s i v e   n e t w o r ks   du ri n g   t r a i n i ng.   S ugge s t e d   a   s t ra i g ht f o r w a r d ,   e f f i c i e n t   t r a i n i ng  p r o c e s s   t ha t   l e v e r a ge s   i n c r e di b l y   h i g l e a rni n g   r a t e s   a nd  s o l e l y   l e a rn s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   664 - 67 6   666   r e s i du a l s .   O b e n c hm a r ke p h o t o s ,   t h e   a pp r o a c pe r f o r m s   s i gni f i c a n t l y   b e t t e r   t ha t h e   c u rr e nt   m e t h o d.   O t h e r   p i c t u r e   r e s t o r a t i o n   i s s ue s ,   s uc h   a s   de - n o i s i n a n c o m p r e s s i o a rt e f a c t   r e m o v a l ,   c a e a s i l y   b e   s o l ve w i t h   t hi s   m e t h o d.   T h i s   s ugge s t e a pp r o a c h   o ut pe r f o r m s   c u rr e nt   a pp ro a c h e s   i t e r m s   o f   a c c ur a c y ,   a n d   t h e   o ut c o m e s '   v i s ua l   e nh a n c e m e n t s   a r e   r e a di l y   a pp a r e nt .   A e nha n c e de e s upe r - r e s o l ut i o n e t w o r (E D S R w a s   c r e a t e by   L i m   e t   a l .   [ 19]   a n d   o ut pe r f o r m e t h e   c u rr e nt l y   a v a i l a b l e   S R   t e c hn i que s   a t   t h e   t i m e .   T hi s   m o de l ' s   n o t a b l e   pe r f o r m a n c e   b oo s t   r e s ul t s   f r o m   o pt i m i z a t i o by   e l i m i n a t i n g   s upe r f l uo us   m o dul e s   i t ra di t i o n a l   r e s i du a l   n e t w o r ks .   P e r f o r m a n c e   i s   a dd i t i o na l l y   e nh a n c e b y   i n c r e a s i n g   t h e   m o de l   s i z e   w hi l e   p r e s e r v i n g   t h e   t ra i ni n t e c hn i q ue .   A   n o v e l   m ul t i - s c a l e   de e p   s upe r - r e s o l ut i o s y s t e m   (M D S R a n d   t r a i n i ng   t e c hni que   m i g ht   b e   s ugge s t e t o   r e c o n s t ruc t   HR   i m a ge s   o f   v a r i o us   ups c a l i ng  v a ri a b l e s   i n   a   s i n gl e   m o de l .   O n   b e n c h m a r d a t a s e t s ,   t h e   s ugge s t e a pp r o a c h e s   o ut pe r f o r m   t h e   c ut t i n g - e dge   t e c hni que s .   S o n e t   a l .   [20]   us e   a dde r   n e u ra l   n e t w o r ks   (A dde r N e t s t o   i nv e s t i ga t e   t h e   s i n g l e - pi c t u r e   SR   p r o b l e m .   A dde r N e t s   c i r c um v e n t   t h e   h i g h   e n e r gy   c o n s um pt i o n   o f   t ra di t i o na l   m u l t i pl i c a t i o n s   by   us i n g   a dd i t i o n s   t c o m put e   t h e   o ut put   f e a t ur e s ,   a s   o ppo s e t o   CN N ,   e xa m i ni n h o w   a n   a dde r   o pe ra t i o n   r e l a t e s   t o   i de nt i t y   m a pp i n a n a dd i n s h o rt c ut s   t o   i m p r o v e   S R   m o de l   pe r fo r m a n c e   w i t h   a dde n e t w o r k s .   A f t e r   t ha t ,   a   l e a rna b l e   pow e r   a c t i v a t i o n   w i l l   b e   c r e a t e t o   f i n e - t u n e   s pe c i f i c s   a n m o di fy   t h e   f e a t ur e   di s t ri b ut i o n.   E xpe r i m e nt s   o a   n u m b e r   o f   be n c hm a r k   m o de l s   a n d   da t a s e t s   s h o w   t ha t   SR   m o de l   i m a ge s   ut i l i z i ng  A dde r N e t s   c a n   pe r f o r m   a n d   l o o a s   go o a s   t h e i CN N   b a s e l i n e s   w hi l e   us i n g   r o ughl y   2. t i m e s   l e s s   e n e r gy .   S R G A N ,   a   G A N   f o r   i m a gi ni n g   S R ,   w a s   de v e l o pe by   L e d i e t   al .   [2 1] .   T h e   f r a m e w o r c a n   i n f e ph o t o - r e a l i s t i c   na t u r a l   i m a ge s .   T hi s   w a s   a c c o m pl i s h e d   by   p ro pos i n g   a   pe r c e pt ua l   l o s s   f un c t i o t ha t   i n c l ude bo t h   a   c o n t e n t   c o s t   a n d   a a dv e r s a ri a l   l o s s .   T h e y   us e   a   di s c r i m i na t o r   n e t w o r t ra i n e t o   di s t i ngui s   b e t w e e n   t h e   o r i g i n a l   p h o t o - r e a l i s t i c   i m a ge s   a n d   t h e   s upe r - re s o l v e i m a ge s ,   a n d   a dv e r s a ri a l   l o s s   d ri v e s   t h e   s o l ut i o n   t o   t h e   n a t u ra l   i m a ge   m a n i f o l d.   F u r t h e rm o r e ,   pe r c e pt ua l   s i m i l a ri t y ra t h e t ha pi xe l - s p a c e     s i m i l a ri t y ge n e ra t e s   c o n t e n t   l o s s .   By   us i n pub l i c l y   a v a i l a b l e   b e n c h m a rks ,   a   de e r e s i dua l   n e t w o r c a r e s t o r e   p h o t o - r e a l i s t i c   t e xt u r e s   f r o m   s ub s t a n t i a l l y   dow n - s a m pl e p h o t o s .   In   pl a c e   o f   t h e   o r i g i n a l   E S R G A N ,   R a ko t o n i ri n a   a n R a s o a na i v o   [22]   c r e a t e a   n e t w o r a r c hi t e c t u r e   us i n a   n e w   b a s i c   b l o c k.   A ddi t i o n a l l y ,   n o i s e   i n p ut s   w e r e   a dde t o   t h e   ge n e r a t o r   n e t w o r t o   b e n e f i t   f r o m   s t o c h a s t i c   v a r i a t i o n.   T h e   f i na l   p h o t o s   s h o w c a s e   t h e   E S R G A N ,   a   pe r c e pt u a l - b a s e m e t h o f o r   SR   o f   a   s i n g l e   i m a ge   t ha t   m a y   c r e a t e   m o r e   r e a l i s t i c   t e xt u r e s   a n p h o t o - r e a l i s t i c   i m a ge s .   T h e   v i s ua l   q ua l i t y   of   t h e s e   ge n e ra t e d   p h o t o s   s h o ul d   b e   e nha n c e d.   T hi s   w a y ,   t h e   m o de l   i s   e xpa n de d   t o   i m p r o v e   t h e   i m a ge   qu a l i t y   f ur t h e r .   A   m o r e   o b j e c t i ve   w a y   t o   pr o f i t   f r o m   pe r c e pt ua l   l o s s   i s   s ugge s t e by   R a e t   a l .   [23] .   T h e y   de v e l o pe a   t a r ge t e d   o bj e c t i v e   f un c t i o f o r   o pt i m i z i ng   a   de e n e t w o r k - b a s e de c o d e r   t h a t   us e s   t h e   r e l a t e t e rm s   t o   pu ni s i m a ge s   a t   v a r i o us   s e m a nt i c   l e v e l s .   U s i n g   s e gm e nt a t i o n   l a b e l s   t o   c o n s t ruc t   o b j e c t ,   b a c kgr o und,   a n d   b o un da r y   (O BB )   l a b e l s ,   t h e   s ugge s t e d   m e t h o d   e s t i m a t e s   a a c c e pt a b l e   pe r c e pt ua l   l o s s   f o r   b o un d a r i e s   w h i l e   c o n s i de r i ng  t e xt u r e   s i m i l a ri t y   fo r   b a c kdr o ps .   S h a rpe e dge s   a n d   m o re   r e a l i s t i c   t e xt u r e s   w e r e   t h e   o ut c o m e s   of   t h e   s ugge s t e m e t h o d.   A c c o r di n g   t o   t h e   r e s ul t s   o f   i n - de p t us e re s e a r c a s   w e l l   a s   qu a l i t a t i v e   r e s ul t s   o n   c o m m o b e n c h m a r ks ,   i t   f a r e d   b e t t e t ha o t h e c ut t i ng - e dge   a l go r i t hm s .   J o hn s o e t   al .   [14]   c o upl e t h e   a dv a n t a ge s   o o pt i m i z a t i o n - b a s e pi c t u r e   p r o duc t i o t e c hni que s   w i t f e e d - f o r w a r i m a ge   t ra n s f o r m a t i o n   t a s ks   b y   us i ng  pe r c e pt ua l   l o s s   f un c t i o n s   t o   t r a i f e e d - fo r w a r d   t ra n s f o r m a t i o n   n e t w o r ks .   T hi s   t e c hni que   w a s   us e d   f o r   s t y l e   t r a n s f e r ,   w h e r e   c o m pa r a b l e   pe r f o r m a n c e   a n a   m uc h   f a s t e r   s pe e w e r e   a c hi e v e c o m pa r e t o   p r e v i o us   a pp r o a c h e s ,   i n   w hi c h   t ra i ni n g   w i t a   pe r c e p t u a l   l o s s   h e l ps   t h e   m o de l   t o   r e b ui l s m a l l   f e a t u r e s   a n d   e dge s   b e t t e r .   T r y   s i n gl e - i m a ge   SR ,   w h i c h   p r o duc e s   a e s t h e t i c a l l y   pl e a s a nt   r e s ul t s   by   s u b s t i t ut i ng  a   pe r c e pt ua l   l o s s   fo r   a   pe r - p i xe l   l o s s .     H s s a y e n i   a nd  G h o ra a ni   [24]   l o o ke a t   a   p r o m i s i n g   y e t   und e r ut i l i z e f ra m e w o r c a l l e c o n di t i o n a l   ge n e ra t i v e   a dv e r s a r i a l   n e t w o r ks   (c G A N s fo r   e nha n c i n g   de e r e gr e s s i o m o de l s   f o r   t i m e - s e r i e s   d a t a   w i t h   a n   a s y m m e t r i c   a n f ra g m e nt e di s t r i b ut i o n .   I n i t i a l l y ,   t h e y   l ooke i n t o   t h e   f e a s i b i l i t y   of   e m pl oy i n a   v a n i l l a   c G A N   a s   a   da t a   r e s t o r a t i o t o o l   t o   e nh a n c e   t h e   ge n e r a l i t y   of   t h e   de v e l o p e m o de l s   c o m pa r e t o   p r e v i o us l y   unr e po rt e d   da t a   i s uc da t a s e t s .   T h e y   t h e s ugge s t e d   a   m o di f i e c G A N   a r c hi t e c t u r e   t h a t   i n c r e a s e d   t h e i r e g r e s s i o n   m o de l s '   e xt ra po l a t i o n   a n d   ge n e ra l i z a b i l i t y .   T h e   de v e l o pe c G A N   a r c h i t e c t u r e   c o n s i de r a b l y   e nh a n c e e xt ra po l a t i o n   a n d   ge n e ra l i z a b i l i t y   fo r   p r e di c t i n g   r e gr e s s i o s c o r e s .   T o   e l i m i na t e   e xp l i c i t   m o t i o n   c o m pe n s a t i o n,   J o   e t   al .   [2 5]   o ffe r   a   n o v e l   e n d - to - e nd  de e n e ura l   n e t w o r t ha t   c o m put e s   a   r e s i du a l   i m a ge   a nd  dy n a m i c   up - s a m pl i n f i l t e r s   b a s e o n   t h e   l o c a l   s pa t i o t e m po ra l   n e i g h b o rh o o d   of   e a c h   pi xe l .   T hi s   m e t h o us e s   dy n a m i c   up - s a m p l i n g   f i l t e r s   t o   i m m e di a t e l y   r e c o n s t r uc t   a n   H i m a ge   f r o m   t h e   i n pu t   i m a ge ,   a n t h e   c o m put e r e s i dua l   i s   us e t o   a dd  t h e   f i n e   de t a i l s .   N e t w o r ks   m a y   pr o duc e   H R   f i l m s   t ha t   a r e   s i g ni f i c a n t l y   c l e a r e a nd  m o r e   c o n s i s t e nt   o v e r   t i m e   w i t t h e   us e   o f   a   n o v e l   da t a   a ugm e nt a t i o m e t h o do l o g y .   T hr o ug n u m e r o us   s t ud i e s ,   t h e y   ha v e   a l s o   o ff e r e n e t w o r a na l y s i s   t o   de m o n s t r a t e   h o w   t h e   n e t w o r i m pl i c i t l y   h a n d l e s   m o t i o n s .   A e f f i c i e n t   SR   n e t w o r w i t e xc e l l e nt   s c a l a b i l i t y   w a s   pr o po s e by   Z h a n g   e t   a l .   [26 ]   t o   h a n d l e   n u m e r o us   de g ra da t i o n s   us i n g   a   s i n g l e   m o de l .   T o   i m p r o v e   t h e   c o n s i s t e n c y   of   t h e   r e c o n s t r uc t e f i l m s ,   L i e t   a l .   [27]   s ugge s t   a n   e n d - to - e n d   t e m po ra l   c o n s i s t e n c y   l e a rn i ng  n e t w o r (T CN e t f o v i de o   s upe r   r e s o l ut i o (V S R ).   S e l f - a l i g nm e nt   w a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       A   n e w   ge ne r at i on   of   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   c ont r i but i ng   t o   i m pr ov i ng     ( Sal w A .   A l ag ha )   667   l e a rn e f r o m   i n t e r - f ra m e s   us i n g   a   s pa t i o t e m po ra l   s t a b i l i t y   m o dul e .   E S R G A N   i nt r o duc e s   R R D B ,   w h i c h   e nh a n c e s   t h e   l e a rn i ng  a b i l i t y   a nd  s t a b i l i z a t i o o f   t h e   n e t w o r k.   I E S R G A N ,   t h e   o r i g i na l   c o nt e nt   l o s s   i s   r e pl a c e by   pe r c e pt ua l   l o s s   de pe n di n g   o f e a t ur e s   e xt ra c t e by   h i g h - l e v e l   l a y e r s   o f   a   pr e - t r a i n e V G G   n e t w o r k.   E S R G N   h a s   a   p r e f e r e n c e   f o r   qua l i t y   o ve r   t h e   u s ua l   p i xe l - w i s e   pr e c i s i o n .   T h e   r e l a t i v e   a v e r a ge   ge n e ra t i v e   a dv e r s a ri a l   n e t w o r (R a G A N )   i s   us e a s   t h e   c ha ra c t e ri s t i c   t ha t   m a ke s   t h e   s t r uc t u r e   m o r e   f a c t ua l   by   fo c us i n o t h e   p r o po r t i o n a l   o ri gi na l i t y   of   ge n e ra t i n g   i m a ge s   c o m pa r e w i t r e a l   i m a ge s ,   w hi c h   c a b e   i n di c a t e a s   E S R G N .       3.   M A TER I A LS   A N D   M E TH O D   T h e   i m pl e m e n t e m o de l   w a s   t e s t e o n l y   o n   na t u ra l   i m a g e s   (D IV 2K ,   S e t 5,   S e t 14 ,   B S D 100,   a n d   U r b a n 100 ).   T hi s   s e c t i o n   de s c ri b e s   t h e   D IV 2K   d a t a s e t :   D IV e rs e   2K   r e s o l ut i o h i gh - qu a l i t y   i m a ge s   a s   us e f o r   t h e   c ha l l e n ge s   @   N T IR E   ( CV P R   2017  a n CV P R   2018)  a n d   @   P IR M   (E C CV   20 18).   T h e   D IV 2K   d a t a s e t   ha s   t h e   f o l l ow i n s t r uc t u r e :   1000   2K   r e s o l ut i o i m a ge s   di v i de i n t o   8 00  i m a ge s   f o r   t r a i n i ng,   100   i m a ge s   f o r   v a l i d a t i o n,   a nd   10 0   i m a ge s   f o t e s t i ng .   H a rdw a re   re s o u rc e s   u s e i nc l u de :   D E L L   (6 4 - b i t ) ,   CP U :   I nt e l   (R )   Co r e   ( T M )   i 3 ,   R A M :   4   G B ,   S t o ra ge :   50 0   G B   S S D .   S o f t w a re   F ra m e w o r ks   i nc l u de   DL   l i b ra r i e s .   M A T L A B   (R 2 0 13b ) .     3 .1   M u l ti s c al e   w av e l e t   T h e   t w o - di m e n s i o n a l   D W T   a pp l i e s   l o w - pa s s   (L a n d   h i g h - p a s s   (H f i l t e r s   a l o n r o w s   a n d   c o l um n s ,   w h i c h   b r e a k   t h e   i m a ge   i nt o   f r e que n c y   s u b - b a n ds ,   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 .   I n s t e a o f   w o r ki ng  i pi xe l   s pa c e ,   t h e   i m a ge   ge o m e t r y   i s   r e p r e s e n t e d   i a   m ul t i - s c a l e ,   o r i e n t a t i o n - s e n s i t i v e   s pa c e .   T h i s   de c o m po s i t i o i s   a ppl i e r e c ur s i v e l y   t o   ob t a i n   m u l t i pl e   s c a l e s ,   l e a di ng  t o   a   h i e ra r c hi c a l   r e p r e s e n t a t i o n   o f   t h e   v i de o   f r a m e   [28] .   It   a l s o   r e l i e s   o n   t h e   w a v e l e t   t r a n s f o r m ,   w h i c h   i s   a   m a t h e m a t i c a l   t o o l   us e t o   d e c o m po s e   a   s i g n a l   i nt o   di f fe r e nt   f r e que n c y   c o m p o n e nt s .   U n l i ke   t h e   F o uri e t ra n s f o r m ,   w h i c a na l y z e s   t h e   s i g na l   i t e r m s   o f   s i n e   a n d   c o s i n e   f un c t i o n s ,   t h e   w a v e l e t   t r a n s f o r m   us e s   w a v e l e t s   t ha t   a r e   l o c a l i z e d   i b o t t i m e   a n d   f r e que n c y .   T h i s   p r o c e s s   i n v o l ve s   t ra n s f o r m i ng   e a c f r a m e   i n t o   a   s e t   o f   s ub - b a n ds   r e pr e s e nt i n g   v a ri o us   l e v e l s   o f   de t a i l .   T h e   w a v e l e t   t r a n s f o r m   us e s   f i l t e r   b a n ks   m a de   up   o f   b i o r t h o go na l   h i g h - pa s s   a n d   l o w - pa s s   f i l t e r s .   T h i s   p r o c e s s   i s   a pp l i e t o   a n   i m a ge   a t   hi g h   r e s o l ut i o n .   T h e   a pp r o xi m a t i o n   a n de t a i l   c o e ff i c i e n t s   a t   e a c h   de c o m po s i t i o n   l e v e l   a r e   gi v e i n   (1 )   t o   (4 [11] .             = (  +   1  )     (1)      = (  +   1  )       (2)     = (  +   1  )       (3)        = (  +   1  )       (4)     W h e r e     r e p r e s e n t s   t h e   l e v e l   of   de t a i l   a n     i ndi c a t e s   a   re duc t i o n   t o   1/ s   o f   t h e   o ri gi na l   r e s o l ut i o n.     r e p r e s e n t s   a pp r o xi m a t i o c o e ff i c i e n t s ,   w h i c c a pt u r e   t h e   co a r s e ,   l a r ge - s c a l e   s t ruc t u r e s .    ,   a n d      r e p r e s e n t   de t a i l s   c o e ff i c i e n t s   ( h o ri z o n t a l   ( ),   v e r t i c a l   (  ),   a n di a go n a l   (  )),   w h i c h   c a p t u r e   t h e   f i n e r,   hi g h - f r e que n c y .           F i gu r e   1 .   S t ruc t u r e   o f   2D - D W T       W h e n   w a v e l e t   t r a n s f o r m s   a r e   i nt r o duc e i n t o   E S R G A N ,   t he y   b r i n g   a n   e xt ra   l a y e r   o f   ge o m e t r y   t h o w   i m a ge   i n f o r m a t i o i s   r e p r e s e nt e a n d   r e c o n s t r uc t e d.   T hi s   m a ke s   e dge s ,   t e xt u r e s ,   a nd  f i n e   de t a i l s   m o r e   s e pa ra b l e   a nd   e a s i e f o r   E S R G A N   t o   r e c o n s t r uc t .   F o r c e s   E S R G A N   t o   m a t c f r e que n c y   b a n ds   di r e c t l y ,   i m p r o v i n g   s ha r p n e s s   a n d   t e xt u r e   f i de l i t y .   T hi s   i s   l i ke   a l i g ni n g   t h e   f r e que n c y   ge o m e t r y   of   t h e   i m a ge   r a t h e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   664 - 67 6   668   t h a j us t   pi xe l s .   A f t e p r o c e s s i n t h e   i n di v i du a l   s c a l e s ,   t h e   e nha n c e i m a ge   i s   r e c o n s t ruc t e by   c o m b i n i n t h m o di f i e c o m po n e n t s   us i ng  t h e   i n v e r s e   w a v e l e t   t r a n s f o r m .   T h i s   s t e e n s u r e s   t ha t   t h e   i m p r o v e m e n t s   m a de   a t   e a c s c a l e   a r e   i nt e gra t e d   i nt o   t h e   f i na l   v i de o   f r a m e .   T h e   i n v e r s e   w a v e l e t   t ra n s f o r m   r e c o m b i n e s   s ub - b a n ds   b a c i nt o   t h e   s p a t i a l   i m a ge .   A f t e E S R G A N   e n ha n c e s   de t a i l s   i w a v e l e t   s pa c e ,   t h e   ID W T   r e b ui l ds   t h e   HR   i m a ge .   E n s u r e s   r e c o n s t r uc t e ge o m e t r y   i s   c o n s i s t e nt f i n e   t e xt u r e s   a nd  g l o b a l   s t r uc t u r e .     3 .2   ES R G A N   ar c h i t e c tu r e   T h e   S R G A N   a r c h i t e c t ur e   s e r v e s   a s   b a s i s   f o r   E S R G A N ,   a ddi n g   s i g n i f i c a nt   e nha n c e m e n t s .   E S R G A N   pr e s e nt s   t h e   R R D B   a s   a a l t e rna t i v e   t o   t h e   c o n v e nt i o na l   r e s i dua l   b l o c k.   I n s pi r e d   by   de n s e l y   c o n n e c t e c o n vo l ut i o n a l   n e t w o r ks   ( D e n s e N e t ) f e e d - fo r w a r d   CN N   a r c h i t e c t ur e e v e r y   l a y e r   i t hi s   b l o c i s   di r e c t l y   c o n n e c t e t o   e v e r y   o t h e l a y e r .   A s   s h o w n   i F i gu r e   2 ,   t h e   a r c hi t e c t u r e   c o n s i s t s   o f   t h e s e   t hr e e   m a i p a r t s   [2] .           F i gu r e   2 .   T h e   b a s i c   a r c hi t e c t u r e   o f   S R G A N       3 . 2 . 1.   G e n e r ato r   T h e   up da t e r e s i du a l   b l o c i s   t h e   m a i di f f e r e n c e   b e t w e e t h e   e s s e n t i a l l y   s a m e   ge n e r a t o r s   i E S R G A N   a n S R G A N .   T o   do   t hi s ,   o n e   j us t   n e e ds   t o   s c a l e   t h e   o ut put   o f   t h e   p r e s e n t   S R G A N   m o de l   by   s w a ppi n g   t h e   r e s i dua l   b l o c w i t t h e   n e w   R R D B   b l o c k.   T w o   m a j o r   c ha n g e s   a r e   m a de   t o   t h e   ge n e ra t o s t ruc t u r e .   F i r s t ,   r e m o v e   a l l   b a t c n o rm a l i z a t i o n   (B N l a y e r s .   S e c o n d,   r e pl a c e   t h e   o r i g i n a l   b a s i c   b l o c w i t t h e   n e w   R R D B .   T h i s   b l o c c o m b i n e s   f e a t ur e s   f r o m   m ul t i - l e v e l   r e s i du a l   n e t w o r ks   a nd   de n s e   c o nn e c t i o n s .   R e m o v i n t h e   B N   l a y e r s   h e l ps   i m p r o v e   pe r fo r m a n c e   a nd  r e duc e s   t h e   c o m put a t i o na l   l o a d.   T h e   ge n e ra t o r   n e t w o r i E S R G N   us e s   R R D B   t o   i m p r o v e   l e a rn i ng  s t a b i l i t y   a n c a pa c i t y .   T h e s e   b l o c k s   e n a b l e   t h e   n e t w o r t o   r e t a i m o r e   c o n t e xt u a l   i n f o rm a t i o n,   e ff e c t i v e l y   c a pt uri n g   hi g h - f r e que n c y   de t a i l s   a n d   c o m pl e t e xt u r e s .   A s   s h o w n   i F i g u r e   3 ,   t h e   ke y   f e a t ur e s   i n c l ude :     R e s i dua l   l e a rni n g :   i t   h e l ps   w i t h   t ra i ni n g   de e pe r   n e t w o r ks   b y   d e a l i n w i t t h e   p r o b l e m   o f   t h e   g ra di e n t   di s a ppe a ri n g .     D e n s e   c o n n e c t i o n s :   e nha n c e   f e a t u r e   r e us e   a n d   s t r e n gt h e g r a di e nt   f l o w   [10],   [ 12] .     X β   X β   De ns e  Bl ock   De ns e  Bl oc k   X β   De ns e  Bl oc k   X β   Con v olut ion   LReLU   Con v olut ion   LReLU   Con v olut ion   LReLU   C on v olut ion   LReLU   Con v olut ion   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       A   n e w   ge ne r at i on   of   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   c ont r i but i ng   t o   i m pr ov i ng     ( Sal w A .   A l ag ha )   669   3 . 2 . 2.   D i s c r i m i n ato r   T h e   r e l a t i v i s t i c   d i s c ri m i n a t i v e   a ge nt   a s s i g n s   a   t r ut v a l u e   o f   w h e t h e a i m a ge   i s   r e a l   o a E S R G A N .   R a G A N   a s s e s s e s   t h e   r e l a t i v e   a u t h e n t i c i t y   of   t he   ge n e r a t e d   i m a ge   c o m pa r e t o   r e a l   i m a ge s ,   i c o n t ra s t   t o   t ra di t i o na l   di s c r i m i na t o r s ,   w h i c h   o n l y   c o n c e n t ra t e   o n   d i f f e r e n t i a t i n b e t w e e n   r e a l   a n f a ke   i m a ge s .   T h i s   m e t h o d   l o w e r s   c o m m o n   a r t e f a c t s   a n d   h e l ps   c r e a t e   m o r e   r e a l i s t i c   t e xt u r e s .   W h e r e   x   i s   t h e   r e a l   i m a ge ,   t h e   s t a n d a r d   di s c r i m i na t o i s   r e pl a c e by   t h e   r e l a t i v i s t i c   a v e r a ge   di s c r i m i na t o r   (R A D ),   de n o t e a s   ,   S R G A N   r e p r e s e n t s   t h e   s t a n d a r d   di s c r i m i na t o r   a s    ( ) = ( ( ) ) ,   β   i s   B e t a   f u n c t i o n,   a n d   ( )   i s   n on - t r a n s f o r m e d   di s c r i m i na t o r   o ut p ut ;   R A D   i s   c o n s t ruc t e a s   (5) .       ( , ) =   ( (   [ ( ) ] ) )   (5)     W h e r e     i s   a   r e a l   i m a ge   t ha t   i s   m o r e   r e a l i s t i c   t ha n     i s   a   f a ke   i m a ge ,   [ . ] T h e   o pe ra t i o n   i n v o l ve s   a v e r a gi ng  a l l   dum m y   da t a   i n   t h e   m i ni - b a t c h ,   a s   i l l us t r a t e i n   F i gu r e   3 .   F i gu r e   3( a s h o w s   t h e   s t a nda r d   G A N   di s c r i m i na t o r ,   w hi l e   F i g u r e   3(b s h o w s   t h e   r e l a t i v i s t i c   G A N   di s c r i m i na t o r .         (a )       (b )     F i gu r e   3 .   D i s c r i m i na t o r   a r c h i t e c t ur e s   of  (a s t a n d a r d   GAN  a nd  (b r e l a t i v i s t i c   GAN       3 . 2 . 3.   Lo s s   fu n c ti o n   T h e   p r o po s e m o de l   us e s   h y b r i d   l o s s   c o m b i n i n g   s t r uc t u r a l ,   p e r c e pt ua l ,   a n d   a dv e r s a r i a l   c o m po n e nt s :   i)   A dv e r s a ri a l   l o s s   (G A N - b a s e d):     E n s u r e s   ge n e ra t e i m a ge s   a r e   pe r c e pt u a l l y   r e a l i s t i c .     Im pl e m e nt e w i t h   R a G A N   di s c ri m i na t o r ,   w hi c h   c o m pa r e s   r e a l i s m   b e t w e e n   f a ke   a n r e a l   i m a ge s .   ii)   P e r c e pt ua l   l o s s   ( m a t e r i a l s   i c o n t e xt   da t a b a s e   o M IN C/ V G G - b a s e d):     E xt ra c t e f r o m   a   V G G   n e t w o r f i n e - t u n e f o r   m a t e r i a l   r e c o g ni t i o n .     P r i o r i t i z e s   r e c o ve r y   o f   t e xt ur e s   a nd  f i n e   de t a i l s   o v e r   pi xe l   a c c ur a c y .   iii)   Co n t e n t   l o s s   (pi xe l   o s t r uc t u ra l ):   e n s u r e s   s t ruc t u r a l   c o n s i s t e nc y   w i t t h e   g r o un d   t rut h   T h e   di s c r i m i na t o r   l o s s a s   de f i n e i n   ( 6)   [ 29] ,   [3 0] .       =   [ ( ( , ) ) ] [ ( 1 ( , ) ) ]   (6)     T h e   a dv e r s a r i a l   l o s s   o f   t h e   ge n e ra t o r   f o r   a   s y m m e t r i c a l a s   de f i n e i ( 7 ) .     = [ ( 1 ( , ) ) ] [ ( ( , ) ) ]   (7)     T h e   di s c r i m i na t o r   a n d   a dv e r s a ri a l   l o s s   f o r   E S R G A N a s   de f i n e i ( 8 ) .     =   +    +   1   (8)     3 .3   P r o p o s e d   mo d e l   F i gu r e   d i s pl a y s   t h e   b l o c di a g ra m   o f   t h e   p r o po s e E S R G A N n e w   w i t h   w a v e l e t - b a s e m ul t i - s c a l e   e nh a n c e m e n t .   T h e   m o de l   b e gi n s   w i t h   p r e p r o c e s s i n t hr o ug h   D W T ,   f o l l ow e by   f e a t ur e   e xt r a c t i o n   a n d   RR D Bs   w i t h   l e a ky   r e c t i f i e l i n e a u ni t   ( R e L U a c t i v a t i o n .   T h e   ge n e r a t o r e c o n s t ruc t s   t h e   HR   o ut put   v i a   i n v e r s e   d i s c r e t e   w a v e l e t   t r a n s f o r m   (ID W T ) ,   w hi l e   t h e   R a G A N   di s c ri m i n a t o e n f o r c e s   pe r c e pt ua l   r e a l i s m .   L o s s   o pt i m i z a t i o i nt e g r a t e s   a dv e r s a ri a l ,   pe r c e pt u a l   (V G G / M IN C),   a n d   c o n t e n t   l o s s e s .   T h e   p r o c e s s   fo l l ow s   a   s e que n c e   of   s t e ps   t o   e nha n c e   i m a ge s :   i)   P r e p r o c e s s i n g :   a)   In p ut :   r e a c o l o r e d   i m a ge s   o f   a n y   t y pe   i n t o   t h e   p r o g r a m ,   c r o a   po r t i o o f   i t ,   a nd  a dj us t   i t   t o   a   s ui t a b l e   (N   ×   M s i z e .   b)   N o r m a l i z i n g :   pi xe l   i nt e n s i t y   v a l ue s   a r e   n o rm a l i z e t o   a   s u i t a b l e   r a nge   b e fo r e   t r a i ni n g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   664 - 67 6   670   c)   Cr o ppi ng:   r a ndo m l y   s e l e c t e pa t c h e s   f r o m   L R   i n p ut s   w e r e   u s e t o   ge n e r a t e   H R   i m a ge s .   d)   D ow n s a m p l i n g :   L R   i m a ge s   w e r e   p r o duc e us i n b i c ub i c   i nt e r po l a t i o n ,   t h e   s t a n d a r d   de g r a d a t i o n   m o de l   i s i n g l e - i m a ge   s upe r - r e s o l ut i o (S IS R ).   e)   W a v e l e t   de c o m po s i t i o n   (D W T ) :   e a c h   i n pu t   w a s   de c o m po s e i nt o   a pp r o xi m a t i o (l o w - f r e que n c y )   an de t a i l   ( hi g h - f r e que n c y s ub - b a n ds .   T hi s   p r o v i de a   m u l t i - s c a l e   r e p r e s e nt a t i o n,   e nha n c i n g   t h e   n e t w o r k’s   a b i l i t y   t o   r e c o n s t r uc t   f i n e   e dge s   a n d   t e xt u r e s .   ii)   N e t w o r a r c h i t e c t ur e :   t h e   p r o po s e m o de l   b ui l ds   upo n   t h e   E S R G A N   a n d   i nt e gra t e s   w a v e l e t - b a s e d   m ul t i - s c a l e   a na l y s i s .   T h e   m o de l   c o n s i s t s   o f   t w o   m a i n e t w o r ks :   a)   G e n e ra t o n e t w o r (G ) :       F e a t u r e   e xt r a c t i o l a y e r s :   i n i t i a l   c o n v o l ut i o n   l a y e r s   e xt r a c t   s p a t i a l   f e a t u r e s .     E a c h   b l o c i n t e g ra t e s   r e s i du a l   l e a rni n g   a nd  de n s e   (R R D B s c o nn e c t i o n s ,   a l l o w i n g   s t a b l e   t r a i ni n g   o f   de e pe r   n e t w o r ks   w i t h o ut   BN .     E m p l oy e l e a k y   Re L U   a c t i v a t i o a f t e r   c o n v o l ut i o na l   l a y e r s .     U ps a m pl i n g   l a y e r s   t o   r e c o ve r   t h e   HR   o ut put .     A ppl y   ID W T   t o   r e c o n s t r uc t   t h e   e nha n c e i m a ge   f r o m   p r o c e s s e w a ve l e t   s ub - b a n ds .   b)   D i s c r i m i na t o r   n e t w o r (D ) :       B a s e o n   a   R a G A N   f ra m e w o r k,   w h e r e   t h e   di s c r i m i na t o c o m pa r e s   t h e   r e l a t i v e   r e a l i s m   o ge n e ra t e d   v e r s us   r e a l   i m a ge s .     U s e s   m ul t i p l e   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r s   w i t l e a ky   Re L U   a c t i v a t i o n   t o   c a pt u r e   hi e ra r c h i c a l   t e xt u r e   f e a t ur e s .   iii)   T r a i n i ng  p a r a m e t e r s :   t h e   m o de l   w a s   i m pl e m e n t e i M A T L A B   w i t h   t h e   f o l l ow i n g   s e t t i n gs :   a)   O pt i m i z e r:   g ra di e n t   de s c e n t   w i t h   m o m e nt um   pa ra m e t e f o r   t r a i ni n g   s e t   t o   0. 9,   w e i g h t   i s   r e gul a r i z e d   t o   0. 0 001,   l e a rni ng  ra t e   i s   s e t   t o   0. 0 01.   b)   B a t c h   s i z e :   64   c)   H i dde n   u ni t s :   256   d)   E po c h s :   ~ 20   (t ra i ni n g   c o n v e r ge s   a f t e ~ 20  e po c h s ).   e)   L o s s   f un c t i o n s :     A dv e r s a ri a l   l o s s   (R a G A N ):   e n f o r c e s   pe r c e pt ua l   r e a l i s m .     P e r c e pt ua l   lo s s :   de r i v e f r o m   a   V G G   n e t w o r f i n e - t u n e d   f o r   m a t e ri a l   r e c o gn i t i o (M IN C ),   e m pha s i z i n g   t e x t u r e s .     Co n t e n t   l o s s :   m a i nt a i n s   s t r uc t u ra l   s i m i l a r i t y   be t w e e n   i n pu t   a n d   g r o u n t r u t h .   i v )   E v a l ua t i o n   m e t r i c :   t h e   p r o po s e s y s t e m   e v a l ua t e s   t h e   r e s ul t s   o f   i m p r o v i n i m a ge s   w i t o bj e c t i v e   m e a s u r e m e nt s .   T hi s   a pp r o a c h   i s   a s s e s s e b a s e o n   c om pa ri n t h e   i m a ge   b e fo r e   a n d   a f t e r   t h e   i m p r o v e m e n t   o pe ra t i o n ,   de pe n d i n g   o n   t h e   p r o po s e m e t h o d.   T h e   f o l l ow i n m e a s u r e m e nt s   a r e   e m pl oy e d   t o   a s s e s s   t h e   o ut c o m e s :     a)   P e a s i g na l - to - n o i s e   r a t i o   (P S N R ) T h e   q ua l i t y   o f   a i m p r o ve i m a ge   i s   e v a l ua t e w i t t h e   P S N v a l ue .   F o r   a n   M   ×   N   i m a ge ,   a ppl y   t h e   P S N R   fo r   t h e   o r i gi n a l   i m a ge   ( , ),   a n i m p r o v e o r   e nh a n c e i m a g e   ( , ),   by   us i n g   (9) .      = 10   10   × ( ,   , ) 2  = 1 = 1   (9)     b)   S t ruc t u r a l   s i m i l a r i t y   i nde m e t r i c   (S S IM ) S S IM   i s   i t s   c o r e ,   a   s t a t i s t i c a l   m e a s u r e m e nt .   I t   pl a y e a   s i g n i f i c a n t   r o l e   i n   IQ A   i m a n y   a ppl i c a t i o n   d i s c i pl i n e s .   I t   r e s ul t s   f r o m   a   p r o duc t   o f   t hr e e   l o c a l   di s s i m i l a r i t y   f a c t o r s   (l u m i na n c e ,   v a ri a n c e ,   a n d   c o rr e l a t i o n) a s   de f i n e i ( 10).      ( , ) = ( ( , ) ) . ( ( , ) ) . ( ( , ) )   (10)     W h e r e   ( , )   i s   r e l a t e t o   l um i n a n c e ,   ( , )   i s   c o n t ra s t   d i f f e r e n c e s ,   a n ( , )   i s   r e p r e s e nt e b y   t h e   s t r uc t u r e   v a r i a t i o n s   b e t w e e n   x   a n d   y , ,   a n d     a r e   p a r a m e t e rs   t h a t   de f i n e   t h e   s i g ni f i c a n c e   of  e a c h   c o m po n e n t .   T h e   n e t w o r i s   c o n s i de r e c o n v e r ge w h e n :     T r a i n i ng  s t a b i l i z e s   a t   ~ 20   e po c h s   w i t t h e   gi v e s e t up.     P S N R   a n d   S S IM   v a l ue s   p l a t e a u   o v a l i d a t i o s e t s .     A dv e r s a ri a l   l o s s   a n pe r c e pt u a l   l o s s   b a l a n c e   (ge n e ra t o p r o duc e   s h a r p ,   r e a l i s t i c   de t a i l s   w i t h o ut   a r t i f a c t s ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       A   n e w   ge ne r at i on   of   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   c ont r i but i ng   t o   i m pr ov i ng     ( Sal w A .   A l ag ha )   671       F i gu r e   4 .   B l o c di a g r a m   f o r   t h e   p r o po s e m o de l       F i gu r e   5   r e p r e s e n t s   t h e   p r o po s e w o r de s i g n .   T h e   D W T   L a y e r   r e p r e s e nt s   t h e   t r a n s f o r m a t i o l a y e r   t o   t h e   D W T   f o l l o w i n t h e   us e   o f   t h e   w a ve l e t   m e t h o t o   e nh a n c e   t h e   p r o c e s s   of   i m p r o v i n a nd  de v e l o pi n t h e   i m a ge .   W a v e l e t - b a s e m ul t i - s c a l e   e nha n c e s   t h e   r e p r e s e n t a t i o n   o f   a i m a ge ' s   e dge   de pe ndi n g   o t h e   w a v e l e t   c l a s s i f i c a t i o f e a t u r e s .   G A N   l a y e r   a n d   G A N   l a y e r   2   r e p re s e n t   t h e   ge n e ra t o a nd  d i s c ri m i n a t o r   p r o c e s s e s   o pe r a t i o n s ;   t w o   M L P   (f e e d - fo r w a r d   c o nn e c t i o n)  n e t w o r ks   a re   us e i t h e s e   l a y e r s ,   o n e   f o r   ge n e r a t i o a n d   t h e   o t h e f o di s c r i m i na t i o n.   T h e   G A N   p r o c e s s e s   a t   t h e s e   l e v e l s   a r e   do n e   f o r   m u l t i pl e   b a nds   o f   w a v e l e t   i m a ge s .   GAN  l a y e r   us e s   t h e   G A N   p r o c e s s   t o   i m pr o v e   t h e   i n v e r s e   i m a ge s   o f   w a v e l e t s   ge n e r a t e f r o m   l a y e r s   a n 2.   ID W T   l a y e r   r e p r e s e nt s   t h e   i n v e r s e   w a v e l e t   t ra n s f o r m a t i o n   o p e r a t i o f o r   t h e   f i na l   i m p r o v e i m a ge .           F i g ur e   5.   T h e   pr op os e d   m ul t i - f r a m e   w a ve l e t   w i t h   m u l t i - s c a l e   GAN       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   p r o po s e w o r w a s   i m p l e m e n t e us i n g   t h e   M A T L A B   pr o g r a m m i n g   l a ngua ge .   T h e   D IV 2K   t r a i ni n g   da t a   i n c l ude s   40   i m a ge s   f o r   t r a i n i ng   a nd   10   f o t e s t i n g ;   m o de l s   w e r e   t ra i n e d   us i ng   t h e   r e d,   g r e e n ,   a n d   b l ue   c h a nn e l s .   B e n c hm a r k   D a t a s e t s   i n c l ude :   (S e t 5,   S e t 14 ,   B S D 100,   a n U r b a n 10 da t a s e t s ) ,   a s   s h o w n   i F i gu r e   6 .   I t hi s   p r o po s e m o de l ,   t w o   i m a ge s   w i l l   b e   p r e s e n t e a s   a e xa m p l e   o f   i m p l e m e nt a t i o n ,   e v a l ua t i o n ,   a n c o m pa ri s o o f   t h e   r e s ul t s ,   a s   s h o w n   i n   t h e   i m a ge s   l a t e r .     F i gu r e   7   r e p r e s e nt s   t h e   f i r s t   c o l o r e i m a ge   f r o m   t h e   D IV 2 K   d a t a s e t ,   w h e r e   F i gu r e   7(a )   s h o w s   t h e   o r i gi na l   i m a ge   a n F i gu r e   7(b s h o w s   t h e   s e l e c t e pa r t   o f   t h e   i m a ge ,   w h i c h   w i l l   b e   i m p r o v e us i ng  t h e   pr o po s e m e t h o d.   F i gu r e   r e p r e s e nt s   t h e   c r o ppe po r t i o o f   a n   i m a ge   w i t di f f e r e n t   i m p r o v e m e t h o ds .   T h e s e   m e t h o ds   a r e :   F i gu r e   8 ( a i s   B i c ub i c ,   F i gu r e   8 (b i s   S R R e s N e t ,   F i gu r e   8 (c i s   E S R G A N ,   a nd    F i gu r e   8(d)   i s   t h e   p r o po s e m e t h o E S R G A N n e w .       G A N   C onvolu tion   R ead C olor ed Image   Lo w R eso lut ion         A djust   S iz e of Im age   Di s c r i m i n a to r   G ener ator   A pply D WT   A pply IWT   Cr opp ed Image   Low R esolution   High Reso lution   G A N   C onvolu tion   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2252 - 8814   Int   J   A dv   A ppl   S c i V o l .   15,   N o .   2 ,   J u n e   2026 :   664 - 67 6   672       F i gu r e   6 .   E xa m p l e s   o f   t h e   D IV 2K   da t a s e t           (a )   (b )     F i gu r e   7 .   F i r s t   c o l o r e i m a ge   f r o m   D IV 2K :   ( a )   o ri gi na l   i m a g e   a n d   (b o r i g i na l   i m a ge   w i t s e l e c t e pa rt               (a )   (b )   (c )   (d)     F i gu r e   8 .   F i r s t   r e s ul t s   f o r   f o ur   i m p r o v e i m a ge   m e t h o ds :   ( a b i c u b i c ( b S R Re s N e t ,   ( c E S R G A N ,   a nd    ( d)  p r o po s e E S R G A N n e w       F i gu r e   r e p r e s e n t s   t h e   s e c o n c o l o r e i m a ge   f r o m   t h e   D IV 2K   da t a s e t ,   w h e r e   F i gu r e   9(a s h o w s   t h e   o r i gi na l   i m a ge   a n F i gu r e   9(b s h o w s   t h e   s e l e c t e pa r t   o f   t h e   i m a ge ,   w h i c h   w i l l   b e   i m p r o v e us i ng  t h e   pr o po s e m e t h o d.   F i gu r e   10   r e p r e s e n t s   t h e   c r o ppe po rt i o o f   t h e   i m a ge   w i t di f f e r e n t   i m p r o v e m e t h o ds .   T h e s e   m e t h o ds   a r e :   F i gu r e   10( a i s   B i c ub i c ,   F i gu r e   10(b )   i s   S R R e s N e t ,   F i gu r e   10(c )   i s   E S R G A N ,   a n   F i gu r e   10(d i s   t h e   p r o po s e m e t h o d,   E S R G A N n e w .           (a )   (b )     F i gu r e   9 .   S e c o n c o l o r e i m a ge   f r o m   D IV 2K :   ( a )   o r i g i na l   i m a ge   a nd   (b o r i g i n a l   i m a ge   w i t s e l e c t e pa r t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   A dv   A ppl   S c i     IS S N :   2252 - 8814       A   n e w   ge ne r at i on   of   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   c ont r i but i ng   t o   i m pr ov i ng     ( Sal w A .   A l ag ha )   673           (a )   (b )   (c )   (d)     F i gu r e   10 .   S e c o n r e s ul t s   f o r   f o ur   i m p r o v e i m a ge   m e t h o ds ( a B i c ub i c ,   ( b S R R e s N e t ,   ( c E S R G A N ,   a n d   ( d)  p r o po s e E S R G A N n e w       T h i s   s t udy ,   w hi c p r o po s e s   a n   i m p r o v e i m a ge   SR   m o de l   c a l l e E S R G A N n e w ,   i s   hi g h l y   r e l e v a n t   t o   r e a l - w o r l de pl o y m e n t   a nd  us e i m pa c t ,   p ri m a ri l y   by  p r o v i di ng  a   c o s t - e ffe c t i v e ,   h i g h - pe r f o r m a n c e   c o m put a t i o n a l   s o l ut i o n   f o r   pr o duc i n hi g h - q ua l i t y   i m a ge s   f ro m   l ow - qua l i t y   s o ur c e s .   T h e   i m p a c t   o f   de pl oy i n t h e   E S R G A N n e w   m o de l   c e nt e r s   o s upe ri o v i s ua l   qu a l i t y   a nd   o pe r a t i o na l   e f f i c i e n c y .   T h e   qu a l i t a t i v e   c o m pa ri s o n   o f   t h e   r e s ul t s   de m o n s t ra t e s   t ha t   t h e   p r o po s e m e t h o o f   i m p r o v i n S R G A N n e w   i s   b e t t e r   t h a o t h e r   m e t h o ds .   F i g u r e s   8(a )   to   8(c a r e   m o r e   b l urr e t h a F i g ur e   8(d) ,   w hi c h   ha s   m o r e   o bv i o us   i m a ge   di s t i n c t   bo un da ri e s .   F i gu r e s   10( a )   to   10(c a r e   a l s o   m o r e   b l urr e d   t ha F i gu r e   10 (d),   w h i c h   ha s   m o r e   o b v i o us l y   di s t i n c t   i m a ge   b o un d a r i e s .   T h e   q ua nt i t a t i v e   c o m pa r i s o o f   t h e   r e s ul t s   de m o n s t ra t e s   t ha t   t h e   p r o po s e i m p r o v e d   m e t h o d,   S R G A N n e w ,   i ndi c a t e s   t h e   b e s t   pe r f o r m a n c e .   T a b l e   s h o w s   t h e   P N S R   a n d   S S IM   v a l ue s   f o r   f o ur   m e t h o ds   (B i c ub i c ,   dua l   r e gr e s s i o n e t w o r ks   ( D R N ),   E S R G A N ,   a nd  E S R G A N n e w ).   P S N R   fo r   E S R G A N n e w   i n di c a t e s   t h e   b e s t   pe r f o r m a n c e   (t h e   h i g h e s t )   a m o ng  o t h e r s   (2 9. 52 ,   2 6. 5 1,   26 . 45 ,   a n d   29. 21),   t h e   s a m e   a s   S S IM   (0. 875 1,   0. 7711 ,   0. 72 81,   a nd  0. 95 23) .     P r e v i o us   s t udi e s   a nd  t h i s   S R G A N n e w   pr o po s e w o r ha v e   b e e n   c o m pa r e d   i t e r m s   o f   t h e   n e w   SR   ge n e ra t i v e   n e t w o r k.   T a b l e   1   s h o w s   t ha t   t h e   P S N R   a n d   S S I M   v a l ue s   v a r y   de pe n di n g   o n   t h e   f o ur  da t a s e t s   a n d   fo ur   di f f e r e n t   S R   m e t h o ds   (B i c ub i c ,   D R N ,   E S R G A N ,   a n E S R G A N n e w ).   T a b l e   c o m pa r e s   E S R G A N n e w   w i t b a s e l i n e   m o de l s ,   i n c l udi n g   b i c ub i c   i n t e r po l a t i o n,   s upe r - r e s o l ut i o c o n v o l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k   ( S R CN N ) ,   E S R G A N ,   a nd   t ra n s f o r m e r - b a s e m e t h o ds .   T h e   m a i l i m i t a t i o n s   o f   t hi s   w o r k   a r e   t ha t   i t   r e qu i r e s   a   l a r ge   a m o u n t   o f   da t a   t o   t r a i n   e f f e c t i v e l y ,   a n t h e   t ra i ni n g   c o n v e r ge n c e   i s   c o m pa ra t i v e l y   s l ow   due   t o   t h e   e xt e n s i v e   da t a b a s e   ( t i m e - c o n s um i ng).   A l t h o ug n o i s e   a n d   b l ur  m o de l i ng   w e r e   n o t   di r e c t l y   i m p l e m e n t e d   i t h i s   w o r k,   t h e   f r a m e w o r c a n   b e   e xt e n de d   t o   ha n dl e   s uc de g ra da t i o n s   i f ut u r e   e xpe r i m e nt s .       T a b l e   1 .   Co m p a r i s o b e t w e e n   p r e v i o us   E S R G A N   m e t h o ds   a n d   t h e   p r o po s e w o r k   D a t a s e t   P e r fo r m a n c e   S m e t h o d s   Bi c u b i c   [1 5 ]   D RN   [3 0 ]   E S RG A N   [2 1] [ 2 3 ]   P ro p o s e d   E S RG A N n e w   S e t 5   P S N R   2 6 . 6 9   2 7 . 4 3   2 9 . 4 0   2 9 . 5 2   S S I M   0 . 7 7 3 6   0 . 7 9 2   0 . 8 4 7 2   0 . 8 7 5 1   S e t 1 4   P S N R   2 6 . 0 8   2 5 . 2 8   2 6 . 0 2   2 6 . 5 1   S S I M   0 . 7 4 6 6   0 . 6 5 3   0 . 7 3 9 7   0 . 7 7 1 1   BS D S 1 0 0   P S N R   2 6 . 0 7   2 5 . 0 0   2 5 . 1 6   2 6 . 4 5   S S I M   0 . 7 1 7 7   0 . 6 0 6   0 . 6 6 8 8   0 . 7 2 8 1   U r b a n 1 0 0   P S N R   2 4 . 7 3   2 2 . 9 9   2 8 . 4 1 3   2 9 . 2 1   S S I M   0 . 7 1 0 1   0 . 6 4 4   0 . 8 9 9   0 . 9 5 2 3       T a b l e   2 .   Co m p a r i s o b e t w e e n   E S R G A N n e w   a n d   b a s e l i n e   m o de l s   M e t h o d   T y p e   S t r e n g t h s   W e a k n e s s e s   Re l a t i v e   t o   E S RG A N n e w   Bi c u b i c   In t e r p o l a t i o n   F a s t ,   s i m p l e   Bl u rry ,   p o o d e t a i l   re c o v e r y   L o w e P S N R/ S S I M ,   b l u rr y   o u t p u t s   S RCN N   CN N - b a s e d   F i r s t   DL   S m o d e l   S h a l l o w ,   p o o t e x t u r e   re c o v e r y   W e a k e p e r c e p t u a l   q u a l i t y   E S RG A N   G A N - b a s e d   Re a l i s t i c   t e x t u re s ,   s t r o n g   p e rc e p t u a l   l o s s   M a y   h a l l u c i n a t e   d e t a i l s ,   h e a v y   c o m p u t a t i o n   S l i g h t l y   l o w e P S N R / S S IM ,   l e s s   s h a r p   T ra n s fo r m e r - b a s e d   A t t e n t i o n - b a s e d   Ca p t u r e s   g l o b a l   c o n t e x t ,   S O T A   a c c u ra c y   E x p e n s i v e ,   m e m o r y - h e a v y   H i g h e p o t e n t i a l   a c c u ra c y ,   b u t   l e s s   e ff i c i e n t   P ro p o s e d   (E S RG A N n e w )   G A N   +   W a v e l e t   Ba l a n c e d   fi d e l i t y   a n d   p e rc e p t u a l   r e a l i s m ;   i m p r o v e d   e d g e / t e x t u r e   d e t a i l   S l o w e r   c o n v e r g e n c e ,   re q u i re s   l a rg e   d a t a   O u t p e r f o r m s   E S RG A N ,   m o re   e ff i c i e n t   t h a n   t ra n s fo r m e r s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.