Моделі, методи й інформаційні технології агрегативного кодування і стиску мультимедійних даних

Дослідження методів узагальнених перетворень Хаара. Розробка обчислювальних схем цих перетворень для вектора і площини довільної розмірності. Вивчення методу стиску зображень на основі моделі виділення і компенсації контурів при вейвлет-перетворенні.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 29.08.2015
Размер файла 71,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

На основі узагальненої моделі виявлено, що у випадку квантованих коефіцієнтів перетворень, які розглядаються, перевага вейвлет-перетворень перед ДКП та перетворенням Хаара в термінах jpeg-технологій на зображенні Zelda є очевидною і складає 1,4-1,6 рази при тій самій якості, що і для інших тестових зображень. У діапазоні малих помилок (3 %) усі перетворення мають практично рівні показники ефективності стиску. Перетворення КЛ за малими значеннями СКП (6 %) на зображенні Zelda.bmp дає істотний виграш у стиску в порівнянні з JPEG-DCT, далі зі зростанням СКП ця ефективність знижується, а на зображенні Cameraman.bmp вона вже і зовсім уступає методові JPEG-DCT. Перетворення КЛ поступається також за ефективністю стиску методу на основі вейвлет-перетворень (Wav-long) для трьох класів використаних тестових зображень (Zelda, Lena, Cameraman) та усіх значеннях СКП відновлення.

Розроблено обчислювальні схеми швидких узагальнених перетворень Хаара для довільного числа точок в одному і двох вимірах, які дозволяють зняти деякі обмеження на класичні схеми аналізу і синтезу в цьому базисі, а також модифіковані і поліпшені обчислювальні властивості методу підсумовування рядів Хаара в двійковій системі числення. Отримані вирази характеризуються однотипністю процедур, легко програмуються, і найбільш прийнятні для розробки обчислювальних засобів з різним рівнем паралелізму обчислювального процесу.

Отримав розвиток й реалізовано метод стиску зображень на основі моделі виділення і компенсації контурів при вейвлет-перетворенні, що дозволяє одночасно скоротити обсяг обчислень і на 6 %-13 % підвищити ступінь стиску в порівнянні зі звичайним вейвлет-кодуванням, а також модифіковані й одержали подальший розвиток методи JPEG-кодування зображень шляхом додавання процедури обліку міжблочної кореляції коефіцієнтів косінусного перетворення і властивостей їхніх бітових площин, що дало можливість на 10 %-12 % підвищити ефективність кодування зображень зі збереженням заданої якості (Е12 %).

Отримав подальший розвиток метод кодування мультимедійних даних на основі узагальнення форматів JPEG-технологій і вейвлет-перетворень для стиску звукових сигналів, а також метод стиску на основі поетапного виділення екстремальних точок в структурі сигналу, що дало можливість підвищити ефективність кодування мовної інформації у порівнянні з форматом МР3 для початкового сигналу високої якості.

Удосконалено процедурно-структурні методи побудови і критерії оцінки ефективності і складності рівнобіжних і послідовних структур обчислювачів трансформант Хаара і вейвлет-коефіцієнтів, які дозволяють вибирати оптимальні схемні рішення при заданих обмеженнях на обсяг обчислень або кількість технологічних модулів.

У рамках JPEG-технологій запропоновано метод стиску на основі класичної і нечіткої моделей побудови однорідних, по обраній системі ознак, ділянок зображень (автоматичної і нечіткої класифікації), який дозволяє розширити й об'єднати функціональні можливості методів кодування і розпізнавання зображень. Це дало можливість істотно (у 4-5 разів) зменшити обсяг даних для сильнонасичених детальних зображень, наприклад, відбитків печаток зі збереженням заданої якості в порівнянні з відомими методами на основі вейвлет-перетворень.

Запропоновано метод скорочення змістовної надмірності реалістичних зображень на основі класифікації об'єкта і тла за допомогою вейвлет-перетворення і виділення інформативних точок у просторі коефіцієнтів високочастотних областей багатомасштабного аналізу з наступною побудовою бітової площини, яка утримує інформацію про розташування об'єкта і тла. Подальша обробка виділених областей здійснюється з різним ступенем якості за допомогою JPEG-технологій на базі дискретного косінусного перетворення, а також за допомогою багатомасштабного вейвлет-анализу, що дозволило в залежності від типу зображення підвищити ефективність кодування на 9 %-28 % у порівнянні з класичною схемою JPEG-компресії і на 9 %-33 % - при використанні вейвлет-методів. Запропонований підхід (JPEG-об'єкт) дозволив виявити резерви стандартної схеми JPEG-кодування на основі косинусного перетворення й одержати близькі кількісні характеристики в порівнянні з вейвлет-кодуванням, що в цілому створює передумови для формування нових технологій стиску зображень на основі об`єднання узагальнених Фур`є і вейвлет-методів обробки сигналів, теорії інформації та методів розпізнавання образів.

Результати дисертації впроваджені у вигляді моделей, методів, алгоритмів і пакетів прикладних програм при рішенні задач ефективного кодування та багатофункціональної обробки мультимедійних даних на підприємствах: Центр радіофізичного зондування землі ім. О.І. Калмикова НАН і НКА України, Науково-виробниче підприємство “Хартрон-Аркос”, Державне науково-виробниче підприємство “Об'єднання Комунар”, Харківський науково-дослідний інститут судових експертиз ім. засл. проф. М.С. Бокаріуса, Інститут вивчення проблем злочинності Академії правових наук України, кафедра криміналістики Національної юридичної академії України імені Ярослава Мудрого.

СПИСОК ОСНОВНИХ ПУБЛІКАЦІЙ за ТЕМою ДИСЕРТАЦІЇ

Соболев Ю.В., Поляков П.Ф., Затучный С.С., Иванов В.Г. Обобщенный анализатор спектра информационно-управляющих систем // Автоматизированные информационные системы на железнодорожных станциях - Днепропетровск: Днепропетровский ин-т. инженеров ж.-д. трансп., 1986. - С. 92-98. (підписано до друку 27.11.1986).

Здобувач запропонував методику стиску даних на основі узагальнених ортогональних Фур`є-перетворень.

Затучный С.С., Иванов В.Г. Об одном подходе к повышению эффективности систем управления и обработки данных // Цифровые устройства и микропроцессоры в системах передачи информации. - Харьков: Харьк. ин-т инженеров ж.-д. трансп., 1987. - С. 80-83.

Запропоновані принципи та формальні процедури підвищення ефективності систем управління та обробки даних.

Иванов В.Г. Преобразование Хаара для произвольного числа точек // Известия Высших учебных заведений. Радиоэлектроника. - Київ: НТУУ “КПІ”, 1989. - № 7. - С. 41-45.

Иванов В.Г. Кодирование данных в системе функций Хаара // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ, 1999. - Вып. 72. - С. 94-96.

Иванов В.Г., Ломоносов Ю.В. Сжатие данных на основе вычислений точек перегиба в структуре сигнала // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ, 2000. - Вип. 94. - С. 25

Здобувач запропонував методику стиску даних на основі поетапного виділення точок перегину в структурі сигналу і наступному використанні лінійної апроксимації при відновленні.

Иванов В.Г., Ломоносов Ю.В. Новый формат хранения и передачи мультимедийных данных // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. - Харків: Харк. державний технічний ун-т. радіоелектроніки, 2000. - Вып. 113. - С. 24-29.

Здобувач запропонував структуру формату представлення аудіо даних для алгоритму стиску на основі виділення точок перегину.

Иванов В.Г. Кодирование и поиск изображений в криминалистических информационных системах // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ, 2000. - Вып. 99. - С. 64-66.

Иванов В.Г. Технологии кодирования сигналов различной физической природы // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ, 2000. - Вып 121. - С. 66-69.

Иванов В.Г. Синтез сигналов рядами Хаара произвольной размерности.// Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. - Київ, 2001. - Т. 44, № 4. - С. 70-73

Иванов В.Г., Ломоносов Ю.В. Многоэтапный алгоритм сжатия мультимедийных данных // Радиоэлектроника и информатика. - Харків: Харк. держ. технічний ун-т. радіоелектроніки, 2000. - Вып. 4 (13). - С. 87-89.

Здобувач запропонував методику порівняльного аналізу показників якості деяких алгоритмів стиску звукової інформації при різних значеннях частоти дискретизації вхідних даних.

Иванов В.Г. Универсальные технологии сжатия данных // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2001. - № 8. - С. 35 - 37.

Иванов В.Г. Агрегативные технологии информационных коллекторов // Труды Одесского государственного политехнического университета. - Одесса: Одесский национальный политехнический ун-т, 2001. - Вып. 4 (16). - С. 168-170.

Иванов В.Г. Несимметричные алгоритмы получения данных в системе Хаара // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2002. - Т. 6, № 9, - С. 10-12.

Иванов В.Г., Карасюк В.В., Ломоносов Ю.В. Построение многофункциональных информационно-аналитических коллекторов // Авіаційно-космічна техніка і технологія. - Харків: Нац. аерокосмічний ун-т “Харк. авіац. ін-т”, 2002. - Вип. 29. - С. 114-119.

Здобувач сформулював і обґрунтував основні принципи побудови автоматизованих електронних баз даних (інформаційно-аналітичних колекторів), що поєднують у собі поряд із традиційними текстовими документами ще і статичні зображення.

Іванов В.Г., Ломоносов Ю.В. Інформаційно-криміналістичний колектор збереження, пошуку та обробки даних // Збірник наукових праць Національної академії прикордонних військ України імені Богдана Хмельницького. - Хмельницький: Вид-во Національної академії ПВУ, 2002. - Вип. 22. Частина ІІ. - С. 242-247.

Здобувачем науково обґрунтована і запропонована комплексна технологія побудови інформаційно-криміналістичних архівів на основі програмного середовища створення і управління компресованими неструктурованими даними (зображеннями).

Иванов В.Г. Формальное описание дискретных преобразований Хаара // Проблемы управления и информатики. - Київ, 2003. - № 5, - С. 68-75

Иванов В.Г., Любарский М.Г., Ломоносов Ю.В. Применение вейвлет-анализа к сжатию звуковых сигналов // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2003. - Т. 1, №7, - С. 39-50.

Здобувачем здійснені загальна постановка і запропонована методологія вирішення задачі компактного представлення (стиску) мовних і аудіо сигналів на основі властивостей вейвлет-перетворень.

Иванов В.Г. Метод вычисления ошибки сжатия данных в системе Хаара // Вісник Харківського Національного університету. Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління. - Харків: Харк. Нац. ун-т., 2003. - № 605, Вип. 2. - С. 43-47.

Иванов В.Г. Процедурные и структурные методы моделирования вычислителей спектра Хаара // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2003. - № 18. - С. 85-91.

Иванов В.Г., Ломоносов Ю.В Структуры процессоров вейвлет-преобразований сигналов // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2004. - № 18. - С. 29-38.

Здобувачем здійснена загальна постановка і запропонована методологія вирішення задач побудови й оцінки ефективності рівнобіжних і послідовних структур процесорів для вейвлет-перетворень сигналів.

Иванов В.Г., Любарский М.Г., Ломоносов Ю.В. Фурьє и вейвлет анализ изображений в плоскости JPEG технологий // Проблемы управления и информатики. - Київ, 2004. - № 5. - С. 111-124.

Здобувач виклав загальний підхід до кодування зображень на основі заміни їх коефіцієнтами узагальненого ряду Фур'є і вейвлет-перетворення з урахуванням ефективності кожного етапу створення JPEG-архіву.

Иванов В.Г., Червенко С.А. Кодирование данных по системе Хаара в нейросетевой среде // Радіоелектронні і комп'ютерні системи. - Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”, 2004. - № 4(8). - С. 105-109.

Здобувач запропонував методику кодування даних коефіцієнтами Хаара з використанням нейросітьової середи.

Иванов В.Г., Ломоносов Ю.В., Шишков К.С. Сжатие изображений на основе выращивания и кодирования областей // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2005. - № 18. - С. 89-96.

Здобувач запропонував модель стиску на основі опису зображень у термінах контуру і текстури. Запропонував і реалізував алгоритми кодування реалістичних зображень на основі вирощування і кодування областей.

Иванов В.Г., Король Э.Н. Повышение быстродействия вычислительной системы на основе методов сжатия данных // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2005. - №19. - С. 27-30.

Здобувач запропонував методику підвищення швидкодії обчислювальних систем за рахунок збереження і обробки структур стиснутих даних.

Иванов В.Г. Параллельные и последовательные структуры Хаара для цифровой обработки сигналов // Электронное моделирование. - Київ, 2005. - № 3. - С.55-66.

Иванов В.Г., Любарский М.Г., Ломоносов Ю.В. Сжатие изображений на основе компенсации контуров при вейвлет преобразовании // Проблемы управления и информатики. - Київ, 2006. - № 3. - С. 89-102.

Здобувачем поставлена загальна задача стиснутого опису зображень на основі двомасштабної моделі і запропонована формальна її реалізація за допомогою виділення і компенсації контурів при вейвлет-перетворенні.

Иванов В.Г., Ломоносов Ю.В. Обобщение JPEG-формата для кодирования мультимедийных данных // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2006. - № 23 . - С. 75-79.

Здобувач запропонував методику узагальнення JPEG-формату для кодування мультимедійних даних і порівняльного аналізу показників якості деяких алгоритмів стиску звукової інформації при різних значеннях частоти дискретизації вхідних даних.

Иванов В.Г., Радивоненко О.С. Комбинированный подход к кодированию изображений на основе нечеткой классификации фрагментов // Технологии и конструирование в электронной аппаратуре. - Одесса, 2006. - № 6 (66). - С. 26-29.

У роботі здобувачем здійснені постановка і запропоновані методи вирішення задачі кодування зображень на основі комбінаторного підходу з використанням нечіткої класифікації фрагментів і узагальнених перетворень Фур'є.

Иванов В.Г. Преобразования Хаара в двоичной системе счисления и на плоскости произвольной размерности // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2006. - № 40. - С.101-106.

Иванов В.Г., Любарский М.Г., Ломоносов Ю.В. Сокращение содержательной избыточности изображений на основе классификации объектов и фона // Проблемы управления и информатики. - Київ, 2007. - № 3. - С. 93-102.

Здобувачем здійснені постановка і формальний опис задачі виділення на зображенні об'єкта і тла з метою кодування їх з різною візуальною якістю.

Иванов В.Г., Любарский М.Г., Ломоносов Ю.В. JPEG и вейвлет-компрессия объекта и фона изображения с различной степенью качества // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2007. - № 49. - С.94-105.

Здобувач здійснив загальну постановку і дав формальний опис процесу стиску зображення на основі поділу зображень на об'єкти і тло.

Устройство для вычисления коэффициентов Хаара: А.с. 1343423 СССР. МКИ G 06 F 15/332 / Ю.В. Соболев, Г.Е. Климов, А.И. Фертель, П.Ф. Поляков, О.С. Попов, В.Г. Иванов (CCCР) - № 4013762/24-24; Заявл. 10.12.1985; Опубл. 07.10.1987, Бюл. № 37. - 3 с.: ил. 1.

Здобувач запропонував ідею і реалізацію пристрою для обчислення коефіцієнтів Хаара.

Иванов В.Г. Персональная система визуализации и обработки термоизображений // Тезисы докладов I Всесоюзной конференции “Распознавание образов и анализ изображений: Новые информационные технологии (РОАИ-I-91)”. - Минск: Ин-т техн. кибер. АН БССР, 1991. - Ч. 4. - С. 70-73.

Ivanov V.G. Data compression in the class of the orthogonal transformation // The 10th ISPE/IFAC International Conference on CAD/CAM, Robotics and Factories of the Future (CARs & FOF'94) - Ottawa (Canada): OCRI, 1994. - pp. 882-884.

Иванов В.Г. Базисно-ограниченные преобразования Фурье речевых сигналов // Тези доповідей 4-ої Української конференції з автоматичного управління “Автоматика-97”. - Черкаси: ЧІТІ, 1997. - Том ІІІ. - С. 114.

Иванов В.Г. Структуры обработки данных в системе Хаара // Матеріали 11-ої міжнародної конференції по автоматичному управлінню “Автоматика-2004”. - Київ: Национ. универс. пищевых технологий, 2004. - Т. 6. - С. 49.

Иванов В.Г. Кодирование изображений на основе автоматической классификации и позиционирования фрагментов // Матеріали 12-ї Міжнародної конференції з автоматичного управління “Автоматика-2005”. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2005. - Т. 3. - С. 80-81.

Иванов В.Г., Радивоненко О.С. Кодирование изображений на основе нечеткой классификации фрагментов // Труды Седьмой Международной научно-практической конференции “Современные информационные и электронные технологии” (СИЭТ - 2006) - Одесса, 2006. - С. 45.

Здобувачем здійснені постановка і запропоновані методи рішення задачі кодування зображень на основі комбінаторного підходу з використанням нечіткої класифікації фрагментів і узагальнених перетворень Фур'є.

Иванов В.Г., Ломоносов Ю.В., Любарский М.Г. Сжатие изображений на основе выделения и кодирования объектов с различным визуальным качеством // Праці Восьмої Всеукраїнської міжнародної конференції “Оброблення сигналів і зображень та розпізнавання образів” (УкрОБРАЗ`2006). - Київ: Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій та систем, 2006. - С. 159-163.

Здобувачем здійснені постановка і формальний опис задачі виділення на зображенні об'єкта і тла з метою кодування їх з різною візуальною якістю.

Иванов В.Г., Любарский М.Г., Ломоносов Ю.В. Сокращение содержательной избыточности изображений // Труды Восьмой Международной научно-практической конференции “Современные информационные и электронные технологии” (СИЭТ - 2007). - Одесса, 2007. - С. 51.

Здобувачем здійснені постановка і формальний опис рішення задачі скорочення змістовної надмірності деяких класів реалістичних зображень.

АНОТАЦІЇ

Іванов В.Г. Моделі, методи й інформаційні технології агрегативного кодування і стиску мультимедійних даних. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - інформаційні технології. - Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, Харків 2007.

У дисертації розглядається важлива науково-практична проблема підвищення ефективності стиску даних у мультимедійних архітектурах і мережних інформаційних системах, яка вирішується за допомогою розроблених і досліджених у дисертації теоретичних основ, моделей і обґрунтованих інформаційних технологій скорочення статистичної, структурної, психофізичної і змістовної надмірності повідомлень на основі об'єднання і комбінування незалежних методів стиску даних і методів розпізнавання образів, що дозволяє застосувати ці методи з єдиних системних позицій і вирішити задачі економного опису повідомлень. Запропоновано й досліджено узагальнену модель технологічного середовища стиску мультимедійних даних, яка містить у собі декомпозиційні складові на основі моделей розкладання сигналів в узагальнені ряди Фур'є, вейвлет-аналізу і контурно-текстурної моделі шляхом групування даних, що дозволяє не тільки оптимізувати і виявити резерви діючих JPEG-форматів стиску зображень, а й запропонувати нові підходи на основі методів автоматичної класифікації та виділення об'єктів і тла з метою кодування їх з різною візуальною якістю.

Ключові слова: збереження та пошук інформації, стиск мультимедійних даних, узагальнені JPEG-формати, перетворення Хаара довільної розмірності, вейвлет-аналіз, контурно-текстурна модель, виділення об'єктів, автоматична і нечітка класифікація.

Иванов В.Г. Модели, методы и информационные технологии агрегативного кодирования и сжатия мультимедийных данных. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 05.13.06 - информационные технологии. - Национальный технический университет “Харьковский политехнический институт”, Харьков 2007.

В диссертации рассматривается важная научно-практическая проблема повышения эффективности сжатия данных в мультимедийных архитектурах и сетевых информационных системах. Эта проблема решается посредством разработанных и исследованных в диссертации теоретических основ, моделей и обоснованных информационных технологий сокращения статистической, структурной, психофизической и содержательной избыточности сообщений на основе объединения и комбинирования независимых методов сжатия данных и методов распознавания образов, что позволило применить эти методы с единых системных позиций и решить задачи экономного описания сообщений. Предложена и исследована обобщенная модель технологической среды сжатия мультимедийных данных, которая включает в себя декомпозиционные составляющие на основе моделей разложения сигналов в обобщенные ряды Фурье, вейвлет-анализа и контурно-текстурной модели на основе группирования данных, позволившая оптимизировать и выявить резервы как действующих JPEG-форматов сжатия изображений, так и предложить новые подходы на основе методов автоматической классификации и выделения объектов и фона, с целью кодирования их различными методами и с различным визуальным качеством.

Предложена перспективная классификация методов сжатия данных, позволившая выявить проблемные вопросы этой предметной области. Проведены теоретические и экспериментальные исследования вычислительных и сжимающих свойств унитарных преобразований в системах JPEG-кодирования. Исследованы и разработаны методы быстрых обобщенных преобразований Хаара для вектора и плоскости произвольной размерности, позволяющие снять некоторые ограничения на классические схемы анализа и синтеза сигналов в этом базисе.

Модифицированы и улучшены вычислительные свойства методов суммирования рядов Хаара в двоичной системе счисления, позволяющие сократить количество операций типа сложения-вычитания для N коэффициентов до 2(N-1) вместо Nlog2N известного метода; получил развитие и реализован метод сжатия изображений на основе модели выделения и компенсации контуров при вейвлет-преобразовании, позволяющий одновременно сократить в 2,2 раза объем вычислений и повысить на 6 %-13 % степень сжатия по сравнению с обычным вейвлет-преобразованием для различных классов изображений.

Модифицирован метод JPEG-кодирования за счет добавления процедуры учета межблочной корреляции коэффициентов косинусного преобразования и поведения их битовых плоскостей, позволяющий на 10 %-12 % повысить эффективность сжатия при хорошем качестве восстановленного изображения (Е12 %).

Получил дальнейшее развитие метод кодирования мультимедийных данных на основе обобщения форматов JPEG-технологий и вейвлет-преобразований для сжатия звуковых сигналов, а также метод сжатия на основе поэтапного выделения экстремальных точек в структуре сигнала, что дало возможность повысить эффективность кодирования речи по сравнению с форматом МР3 для исходного сигнала высокого качества.

Усовершенствованы процедурно-структурные методы построения и критерии оценки эффективности и сложности параллельных и последовательных вычислителей трансформант Хаара и вейвлет-коэффициентов, позволяющие выбирать оптимальные решения при заданных ограничениях на объем вычислений или количество технологических модулей.

Впервые в рамках JPEG-технологий предложен метод сжатия на основе модели автоматической классификации фрагментов и нечеткой классификации, что дало возможность существенно, в несколько раз, снизить объем данных для сильнонасыщенных детальных изображений, например, оттисков печатей по сравнению с результатами, полученными с помощью методов на основе вейвлет-преобразований.

Впервые предложен метод сокращения содержательной избыточности реалистичных изображений на основе модели выделения (классификации) объектов и фона и дальнейшей их обработки как с различной степенью качества, так и с использованием различных методов, что позволило с единых позиций подойти к решению задачи кодирования и анализа изображений и существенно повысить эффективность сжатого описания сообщений.

Проведено компьютерное моделирование разработанных моделей, методов и структур, а также обеспечено их использование при решении конкретных прикладных задач.

Ключевые слова: хранение и кодирование информации, сжатие мультимедийных данных, обобщенные JPEG-форматы, преобразования Хаара произвольной размерности, вейвлет-анализ, контурно-текстурная модель, выделение объектов, автоматическая и нечеткая классификация.

Ivanov V.G. Models, methods and information technologies of aggregate coding and compression of multimedia data. - Manuscript.

Dissertation for Doctor of Technical Sciences scientific degree, speciality 05.13.06 - Information technologies. - National technical university “Kharkiv polytechnic institute”, Kharkiv 2007.

The dissertation deals with an important scientific-practical problem of increase of effectiveness of data compression in multimedia architectures and network information applications. This problem is solved with the help of developed and researched in the dissertation new information technologies of reduction statistical, structural, psychophysical and substantial redundancy of messages on the basis of joining and combination of independent methods of data compression and methods of images recognition, which allowed to use these methods from uniform system positions and solve the task of more economical messages description. The author proposes and researches a generalized model of technological environment of compression of multimedia data, which has decomposition components on the basis of models of signals splitting in generalized Fourier lines, wavelet-analysis and contour-textural model on the basis of data grouping, which allowed to optimize and reveal reserves of existing JPEG formats of images compression and to propose mew approaches on the basis of methods of automatic classification and allocation of objects for encoding them with different visual quality.

Key words: storage and coding of the information, compression of the multimedia data, generalized JPEG-formats, Haar transform of arbitrary dimensionality, wavelet-analysis, contour-textural model, allocation of objects, automatic and imprecise classification.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Розкриття вмісту теорії стискування і опис класифікаційних характеристик методів компресії з втратами і без втрат. Оцінка втрат якості зображень при їх стискуванні за допомогою програм-кодеків. Розрахунок математичної моделі кодера стискання зображень.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 25.11.2012

  • Синтез, обґрунтування і дослідження моделей мультиграничної сегментації на основі зв’язків покриттів. Введення і дослідження операцій на класах еквівалентностей або толерантностей для перетворень результатів сегментації для отримання областей зображень.

    автореферат [199,1 K], добавлен 11.04.2009

  • Використання методів обробки сигналів, які базуються на використанні малохвильової теорії. Вимоги до алгоритмів компресії та критерії порівняння алгоритмів. Застосування вейвлет-перетворень. Критерії оцінювання оптимальності вибору малохвильових функцій.

    реферат [1,1 M], добавлен 26.05.2019

  • Розробка та дослідження алгоритмів і програм кодування даних з виявленням помилок на основі циклічних CRC-кодів. Аналіз циклічних кодів. Розробка та тестування програмних модулів. Розрахунок економічних показників. Вирішення питань охорони праці.

    дипломная работа [5,4 M], добавлен 22.06.2010

  • Аналіз відомих підходів до проектування баз даних. Моделі "сутність-зв'язок". Ієрархічна, мережева та реляційна моделі представлення даних. Організація обмежень посилальної цілісності. Нормалізація відносин. Властивості колонок таблиць фізичної моделі.

    курсовая работа [417,6 K], добавлен 01.02.2013

  • Програмний продукт "Графічний кодер чорно-білих зображень". Аналіз технологій одержання компактних подань відеоінформації способом організації кодування й пошук шляхів підвищення їх ефективності. Кодування зображень на основі зміни градації яскравості.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 29.06.2009

  • Створення інформаційної системи для магазинів, які займаються реалізацією музичної продукції. Проектування моделі "сутність-зв'язок" (ER-модель) та на її основі розробка реляційної моделі бази даних. Інструкція для користувача програмним продуктом.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 08.09.2012

  • Обстеження і аналіз фільмотеки. Постановка задачі. Розроблення проекту бази даних фільмотеки. Розробка концептуальної моделі, специфікації програмних модулів, алгоритмів і графічних інтерфейсів програми. Кодування і тестування.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 12.07.2007

  • Живучість в комплексі властивостей складних систем. Моделі для аналізу живучості. Аналіз електромагнітної сумісності. Характер пошкоджень елементної бази інформаційно-обчислювальних систем. Розробка алгоритму, баз даних та модулів програми, її тестування.

    дипломная работа [151,5 K], добавлен 11.03.2012

  • Основні теоретичні відомості алгоритмів стиснення зображень: класи зображень та їх представлення в пам'яті, алгоритми та принципи групового кодування. Огляд та аналіз сучасних програмних засобів конвертування. Тестування, опис роботи програмного засобу.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 15.03.2014

  • Використання баз даних та інформаційних систем. Поняття реляційної моделі даних. Ключові особливості мови SQL. Агрегатні функції і угрупування даних. Загальний опис бази даних. Застосування технології систем управління базами даних в мережі Інтернет.

    курсовая работа [633,3 K], добавлен 11.07.2015

  • Історія створення мови С#. Аналіз алгоритмів кодування даних. Розробка системи в середовищі Visual Studio 2008 Express. Схема шифрування алгоритму DES. Дослідження алгоритму RC2. Приклади хешів RIPEMD-160. Програмна реалізація основних процедур системи.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 25.10.2012

  • Дослідження та представлення моделі інтерактивного засобу навчання, заснованого на платформі Microsoft.net технології ConferenceXP. Розробка програмного середовища, що обслуговує навчальний процес, з метою удосконалення викладання навчального матеріалу.

    дипломная работа [4,2 M], добавлен 22.10.2012

  • Аналіз відомих підходів до проектування баз даних. Ієрархічна, мережева та реляційна моделі представлення даних, їх особливості. Концептуальне проектування: приклад документів, побудова ER-діаграми, модель "сутність-зв'язок". Побудова фізичної моделі.

    курсовая работа [541,5 K], добавлен 29.01.2013

  • Опис вхідних та вихідних повідомлень, процедури перетворення даних. Розробка інфологічної моделі, інформаційні об’єкти та їх характеристика. Автоматизація даталогічного проектування. Опис структур таблиць бази даних на фізичному рівні, реалізація запитів.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 02.01.2014

  • Концепції об'єктно-орієнтованого програмування. Методи створення класів. Доступ до методів базового класу. Структура даних, функції. Розробка додатку на основі діалогових вікон, програми меню. Засоби розробки програмного забезпечення мовами Java та С++.

    курсовая работа [502,5 K], добавлен 01.04.2016

  • Узагальнена структурна схема інформаційної системи та алгоритми її роботи. Проект бази даних. Інфологічне проектування і дослідження предметної області. Розробка інфологічної моделі предметної області. Розробка композиційної, логічної системи бази даних.

    курсовая работа [861,7 K], добавлен 21.02.2010

  • Практичне застосування систем кодування знакової та графічної інформації в електронних обчислювальних машинах. Позиційні системи числення. Представлення цілих і дійсних чисел. Машинні одиниці інформації. Основні системи кодування текстових даних.

    практическая работа [489,5 K], добавлен 21.03.2012

  • Розробка структури бази даних. ER-моделі предметної області. Проектування нормалізованих відношень. Розробка форм, запитів, звітів бази даних "Автосалон". Тестування роботи бази даних. Демонстрація коректної роботи форми "Додавання даних про покупців".

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 02.12.2014

  • Розробка бази даних для меблевої фірми. Обстеження і аналіз предметної області та побудова концептуальної, логічної та фізичної моделі цієї бази даних. Використання мови програмування Visual Basic при написанні програмного коду, що обслуговує базу даних.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.10.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.