МЕТОД ЗБЕРІГАННЯ ТА ПЕРЕДАЧІ ГРАФІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ У БАЗАХ ДАНИХ НА ОСНОВІ СПЛАЙНОВОГО БАГАТОМАСШТАБНОГО РОЗКЛАДУ

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 01.05.03 – математичне та програмне забезпечення обчислювальних машин і систем. У дисертаційній роботі проведено огляд існуючих алгоритмів стиснення графічних даних. Виходячи з аналізу наведеного матеріалу робиться постановка задачі дослідження: розробка вітчизняного кодеку використання у системі стиснення графічної інформації космічних знімків для зберігання їх у базі даних. З цією метою розроблено сплайновий багатомасштабний розклад, для побудови якого розглянуто багатомасштабний аналіз в контексті вейвлет-перетворень та використано пірамідне представлення і сплайн-апроксимація сигналу. Створено двовимірний сплайновий багатомасштабний розклад, який застосовано для стиснення яскравісної та різнісних компонент кольорового зображення. Запропоновано сплайновий багатомасштабний розклад з адаптивним розрахунком деталізуючих коефіцієнтів. На основі запропонованого сплайнового багатомасштабного розкладу побудовані та програмно реалізовані алгоритми стиснення графічних даних, що дають можливість покращити якість декомпресованих зображень або збільшити коефіцієнт стиснення при тій самій якості на 5-15%. Порівняльний аналіз розроблених методів з відомими показав, що запропоновані алгоритми дозволяють зменшити час основної операції декомпресії на 30-40%, в порівнянні з «найшвидшою» на сьогодні технологією JPEG, тому вони можуть успішно застосовуватись для інтернет-систем передачі фото-, відеозображень в режимі on-line.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 01.05.03 – математическое и программное обеспечение вычислительных машин и систем. В диссертационной работе проведен обзор существующих алгоритмов сжатия графических данных. Исходя из анализа приведенного материала делается постановка задачи исследования: разработка отечественного кодека с целью использования в системе сжатия графической информации космических снимков для хранения их в базе данных. С этой целью разработано сплайновое многомасштабное разложение, для построения которого рассмотрен многомасштабный анализ и использовано пирамидное представление и сплайн-аппроксимация сигнала. Создано двумерное сплайновое многомасштабное разложение, которое применено для сжатия яркостной и разностных компонент цветного изображения. Предложено сплайновое многомасштабное разложение с адаптивным расчетом детализирующих коэффициентов. На основе разработанного сплайнового многомасштабного разложения построены и программно реализованы алгоритмы сжатия графических данных, которые дают возможность улучшить качество декомпрессированных изображений или увеличить коэффициент сжатия при том же качестве на 5-15% в сравнении с вейвлет-методом. Сравнительный анализ разработанных методов с известными показал, что предложенные алгоритмы позволяют уменьшить время основной операции декомпрессии на 30-40%, по сравнению с самой «быстрой» на сегодня технологией JPEG, потому они могут успешно применяться для интернет-систем передачи фото-, видеоизображений, в режиме on-line.

Dissertation on the gaining of scientific degree of engineerings sciences candidate on speciality 01.05.03 – The mathematical and programmatic providing of calculable machines and systems. The analysis of existent algorithms of graphic data compression is conducted in dissertation work. Coming from the analysis the research task is raising: development of the domestically produced codec for using in the system of compression of space pictures graphic information for storage them in a databases. To that purpose it is developed spline multiresolution decomposition for the construction of which a multiresolution analysis is considered in the context of wavelet-transformation and pyramid presentation and spline-approximation of signal is used. Bidimensional spline multiresolution decomposition is created. It is applied for the compression of the coloured image brightness and deffered components. The spline multiresolution decomposition with the adaptive calculation of a detail coefficients is offered. On the basis of developed spline multiresolution decomposition there are built the compression algorithms of graphic information are programmatic realized. They enable to improve quality of decompressed images or increase the compression factor at the same quality on 5-15% in comparison with wavelets. The comparative analysis of the developed methods with known showed, that the offered algorithms allowed to decrease time of main operation of decompression on 30-40% compared to the most «quick» for today technology of JPEG. That is why they can be successfully used for the internetsystems of photo-, video images transmission on-line.