Информатика и автоматизация
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Информатика и автоматизация:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Информатика и автоматизация, 2022, выпуск 21, том 5, страницы 983–1015
DOI: https://doi.org/10.15622/ia.21.5.6
(Mi trspy1216)
 

Цифровые информационно-телекоммуникационные технологии

Корреляционные свойства коэффициентов кратномасштабного преобразования типовых изображений

С. В. Дворниковab, С. С. Дворниковba, А. А. Устиновc

a Военная академия связи им. С.М. Буденного
b Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»
c ФГУП «ГосНИИПП»
Аннотация: Увеличивающийся поток фото и видеоинформации, передаваемый по каналам инфокоммуникационных систем и комплексов, стимулирует к поиску эффективных алгоритмов сжатия, позволяющих существенно снизить объем передаваемого трафика, при сохранении его качества. В общем случае, в основе алгоритмов сжатия лежат операции преобразования коррелированных значений яркостей пикселов матрицы изображения в их некоррелированные параметры, с последующим кодированием полученных коэффициентов преобразования. Поскольку основные известные декоррелирующие преобразования являются квазиоптимальными, то задача поиска преобразований, учитывающих изменения статистических характеристик сжимаемых видеоданных, все еще является актуальной. Указанные обстоятельства определили направление проведенного исследования, связанного с анализом декоррелирующих свойств формируемых вейвлет-коэффициентов, получаемых в результате кратномасштабного преобразования изображений. Основным результатом проведенного исследования явилось установления факта того, что вейвлет-коэффициенты кратномасштабного преобразования имеют структуру вложенных матриц, определенных как субматрицы. Поэтому, корреляционный анализ вейвлет-коэффициентов преобразования, целесообразно проводить раздельно для элементов каждой субматрицы на каждом уровне декомпозиции (разложения). Основным теоретическим результатом явилось доказательство того, что ядром каждого последующего уровня кратномасштабного преобразования является матрица, состоящая из вейвлет-коэффициентов предшествующего уровня декомпозиции. Именно данный факт и позволяет сделать вывод о зависимости соответствующих элементов соседних уровней. Кроме того, установлено, что между вейвлет-коэффициентами внутри локальной области изображения размером $8\times8$ пикселей существует линейная зависимость. При этом максимальная корреляция элементами субматриц непосредственно определяется формой их представления, и наблюдается между соседними элементами находящимися, соответственно в строке, столбце или по диагонали, что подтверждается характером рассеивания. Полученные результаты подтверждены на проведенном анализе выборок, более чем из двухсот типовых изображений. При этом обосновано, что между низкочастотными вейвлет-коэффициентами кратномасштабного преобразования верхнего уровня разложения сохраняются примерно одинаковые зависимости равномерно по всем направлениям. Практическая значимость исследования определяется тем, что все полученные в ходе его проведения результаты подтверждают наличие характерных зависимостей между вейвлет-коэффициентами преобразования на различных уровнях разложения изображений. Данный факт указывает на возможность достижения более высоких значений коэффициентов сжатия видеоданных в процессе их кодирования. Дальнейшие исследования авторы связывают с разработкой математической модели адаптивного арифметического кодирования видеоданных и изображений, учитывающей корреляционные свойства вейвлет-коэффициентов кратномасштабного преобразования.
Ключевые слова: сжатие изображений, вейвлет-коэффициенты кратномасштабного преобразования, преобразование коррелированных значений, декоррелирующие преобразования.
Поступила в редакцию: 19.06.2022
Тип публикации: Статья
УДК: 621.396
Образец цитирования: С. В. Дворников, С. С. Дворников, А. А. Устинов, “Корреляционные свойства коэффициентов кратномасштабного преобразования типовых изображений”, Информатика и автоматизация, 21:5 (2022), 983–1015
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{DvoDvoUst22}
\by С.~В.~Дворников, С.~С.~Дворников, А.~А.~Устинов
\paper Корреляционные свойства коэффициентов кратномасштабного преобразования типовых изображений
\jour Информатика и автоматизация
\yr 2022
\vol 21
\issue 5
\pages 983--1015
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/trspy1216}
\crossref{https://doi.org/10.15622/ia.21.5.6}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/trspy1216
  • https://www.mathnet.ru/rus/trspy/v21/i5/p983
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Информатика и автоматизация
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:76
    PDF полного текста:59
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024