Предмет вивчення - дискретне атомарне стиснення (ДАС) цифрових зображень, що є процесом стиснення з втратами якості та заснованим на використанні дискретного атомарного перетворення (ДАП). Мета роботи - ефективності алгоритму ДАС. Завдання: розробити загальну схему компресії з використанням ДАП і порівняти результати алгоритмів ДАС та JPEG. Використано методи цифрової обробки зображень, теорії атомарних функцій та теорії наближень. Для того, щоб порівняти ефективність алгоритмів ДАС та JPEG, ми використовуємо набори класичних тестових зображень та класичних аерофотозображень. Проаналізовано коефіцієнт стиснення та втрати якості, використовуючи рівномірну (U) й середньоквадратичну (RMS) метрики, а також відношення сигнал/шум (PSNR). ДАС - це алгоритм, який можна налаштовувати, виходячи з конкретних потреб. Використано режими "Оптимальний" та "Допустимий" цього алгоритму. Отримано наступні результати: ДАС є кращим ніж алгоритм JPEG з точки зору U-критерію; немає значних відмінностей між ДАС та JPEG з точки зору критеріїв RMS і PSNR; коефіцієнт стиснення алгоритму ДАС вище ніж коефіцієнт стиснення алгоритму JPEG. Тобто за допомогою ДАС можна отримати більшу економію пам'яті ніж з використанням JPEG при не гіршій якості результатів. Такі результати є наслідком таких фундаментальних властивостей атомарних функцій, як гарні апроксимаційні властивості, високий порядок гладкості та існування базису з локальним носієм у просторах атомарних функцій. Оскільки узагальнені Fup-функції мають такі самі зручні властивості, цілком природнім є те, що аналогічні результати стиснення можна отримати за допомогою узагальненого дискретного атомарного стиснення, яке базується на використанні цих функцій. Наведено інтерпретацію отриманих результатів з точки зору теорії наближень та теорії функцій. Висновки: за допомогою ДАС можна досягти кращих результатів ніж з JPEG; якщо у подальшому планується використання алгоритмів розпізнавання, то краще використовувати стиснення за допомогою ДАС, ніж JPEG; подальший розвиток та дослідження ДАС є перспективними.Розглянуто проблему стиснення цифрових зображень за умови наявності високих вимог до якості результату. Безумовно, у цьому випадку можна скористатися алгоритмами стиснення без втрат якості. Через те, що стиснення з втратами якості дозволяє отримати більш високий коефіцієнт стиснення та економію пам'яті, ніж алгоритми стиснення без втрат, ми пропонуємо використання алгоритмів з втратами з налаштуваннями, що гарантують найменші втрати якості. Предмет вивчення - стиснення майже без втрат якості кольорових 24-бітних цифрових зображень з використанням дискретного атомарного стиснення (ДАС), що є алгоритмом, основаним на використанні дискретного атомарного перетворення. Метою є дослідження коефіцієнту стиснення та показників втрат якості таких, як рівномірна (U) та середньоквадратична (RMS) метрики, а також відношення сигнал-шум (PSNR). Досліджено розподіл відхилення пікселів вихідного зображення від відповідних пікселів відновленого зображення. У дослідженні використано класичні тестові зображення та класичні аерофотознімки. U-метрика, що значно залежить навіть від незначних локальних змін, розглядається у якості основного індикатору втрат якості. Завдання: оцінити економію пам'яті та втрати якості для кожного тестового зображення. У роботі використано методи цифрової обробки зображень, теорії атомарних функцій та теорії наближень. У дослідженні використано комп'ютерну програму "Discrete Atomic Compression: User Kit" у режимі "Almost Lossless Compression". Отримано наступні результати: різниця між найменшими та найбільшими втратами є незначною; втрати якості є стійкими та передбачуваними; коефіцієнт стиснення залежить від гладкості змін кольору (найменше та найбільше значення було отримано при обробці тестових зображень відповідно з найбільшою та найменшою кількістю малих деталей на зображенні); використання ДАС дає економію пам'яті у розмірі 59 відсотків; ZIP-стиснення ДАС-файлів, що містять оброблені за допомогою ДАС зображення, є ефективним. Висновки: стиснення майже без втрат за допомогою алгоритму ДАС забезпечує стійкі значення індикаторів втрат якості; ДАС забезпечує достатньо високий коефіцієнт стиснення; подальша оптимізація алгоритму ДАС є можливою; подальший розвиток та дослідження ДАС є перспективними.

  Повний текст PDF - 1.671 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"