Search academic texts

Information × Registration Number 0825U001609, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 24-06-2025 popup.evolution o Title Multistage image processing and compression by BPG codec with parameter prediction Author Bohdan Kovalenko, popup.head Volodymyr V. Lukin popup.opponent Volodymyr V. Barannik popup.opponent Anna V. Khyzhniak popup.review Kostiantyn Y. Derhachov popup.review Anatolii Popov Description Проведено аналітичний аналіз основних додатків багатоетапної обробки зображень, включаючи етапи формування, пост-фільтрації та аналізу. Окрему увагу було приділено стисненню зображень з втратами. Були розглянуті основні вимоги, які висуваються до методів стиснення, як-то забезпечення досить великого коефіцієнта стиснення (КС), а також задовільно високої якості стиснених зображень, оскільки надалі вони підлягають подальшому аналізу та класифікації. Як результат виникає проблема з вибором оптимального значення параметру, що контролює стиснення (ПКС) для обраного кодеру для забезпечення необхідного компромісу між КС і якістю стисненого зображення. Встановлено, що це завдання ускладнюється присутністю шуму на зображенні, що може значно вплинути на характеристики стиснення. Показано, що в умовах присутності шуму можна спостерігати оптимальну робочу точку, яка може забезпечити високу якість зображення із забезпеченням досить великого КС. Ця точка може спостерігатися для різних значень ПКС залежно від характеристик зображень, шуму, а також попередньої обробки зображень (зокрема використання варіаційно-стабілізаційного перетворення). Виявлено, що наявні методи стиснення поступаються новим рішенням, зокрема BPG кодеру, який може забезпечити високий коефіцієнт стиснення, при цьому зберігши хорошу якість зображення. Показано необхідність у розробленні та вдосконаленні методів прогнозування оптимальної робочої точки для забезпечення ефективного стиснення з втратами в умовах ураження зображення шумом. За результатами проведеного аналізу у роботі поставлено та вирішено актуальне науково-прикладне завдання розроблення методів обробки та стиснення з втратами та надання можливості прогнозувати параметри якості зображення. Досліджено характеристики BPG кодера під час його роботи з напівтоновими та кольоровими зображеннями у випадках наявності шуму на зображенні, продемонстровано можливість присутності оптимальної робочої точки (ОРТ) для стиснення BPG-кодером напівтонових та кольорових або інших триканальних зображень у випадках ураження цих зображень як адитивним, так і сигнально-залежним шумами (у випадках використання попередньої обробки зображень та без), розроблено метод прогнозування існування ОРТ в застосуванні до BPG-кодера для напівтонових і кольорових зображень, спотворених шумом, розроблено метод прогнозування середньоквадратичної похибки (СКП) при роботі з BPG-кодером. Для вирішення наукових завдань використовувалися наступні методи: математичне та чисельне моделювання, методи машинного навчання, методи теорії ймовірностей і математичної статистики. Мета дисертаційної роботи полягає в розробці ефективних методів обробки та стиснення з втратами та надання можливості прогнозувати параметри якості зображення. Наукові результати дослідження: 1) Вперше досліджено характеристики BPG кодера під час його роботи в різних умовах, таких як робота з напівтоновими та кольоровими зображеннями у випадках наявності шуму на зображенні. Це дозволило сформувати та надати рекомендації щодо стиснення зображень з втратами з використанням BPG кодера. 2) Отримало подальший розвиток використання оптимальної робочої точки (ОРТ) для різних кодерів, а саме вперше продемонстровано можливість присутності такої точки для стиснення BPG-кодером напівтонових та кольорових зображень у випадках ураження цих зображень як адитивним, так і сигнально-залежним шумами, показана залежність між положенням цієї точки та характеристиками зображення, шума чи методів обробки. Це дало змогу розрахувати ПКС для досягнення максимального ефекту фільтрації (максимальної якості стисненого зображення у відповідності до різних метрик). 3) Вдосконалено метод прогнозування існування ОРТ в застосуванні до BPG-кодера для напівтонових і кольорових зображень, спотворених шумом; основною різницею з попередніми методами є те, що запропонований метод вперше використовується для BPG-кодера і бере до уваги особливості стиснення для цього кодера; це дало змогу надати обґрунтовані рекомендації з вибору параметра Q для досягнення компромісу між якістю стиснутих зображень і коефіцієнтом стиснення. 4) Вдосконалено метод прогнозування середньоквадратичної похибки (СКП); головною різницею є попередній аналіз вхідних параметрів, що характеризують складність зображення, результатом цього аналізу став список параметрів, використання яких може забезпечити високу точність прогнозування, що дало змогу підвищити точність прогнозування без використання декількох ітерацій стиснення. Registration Date 2025-05-09 popup.nrat_date 2025-05-09 Close