Дослідження алгоритмів стиснення зображень з втратами та реалізація їх комбінацій
Автор: Тиднюк Дмитро Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютерні системи та мережі
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2022-2023 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Стиснення зображень – використання спеціальних алгоритмів стиснення з метою зменшення розмірів файлів зображень за рахунок видалення з них надлишкових елементів. Стиснення зменшує час для їх передачі по мережі та між фізичними носіями. Також результатом буде зменшення простору необхідного для збереження файлів, що є дуже важливим показником, адже великий розмір відіграє негативну роль при зберіганні та передачі великої кількості зображень, оскільки збільшує витрати на зберігання зображень. Методи стиснення даних спрямовані на зменшення обсягу вихідного інформаційного потоку за допомогою перетворень без втрат або з втратами. Тому методи стиснення діляться на дві категорії: стиснення без втрат і стиснення з втратами. Методи стиснення цифрових зображень можна систематизувати за їх основними характеристиками: точністю відновлення, симетричністю основного перетворення та типом використовуваного перетворення. Об’єкт дослідження – алгоритми стиснення зображень з втратами. Предмет дослідження – розробка власного алгоритму стиснення зображень з втратами на основі комбінацій таких популярних алгоритмів як JPEG і ДВП Хаара. Мета – дослідження популярних алгоритмів стиснення зображень та розроблення власного. В результаті виконання магістерської кваліфікаційної роботи створено новий алгоритм стиснення зображень, який дозволяє працювати з файлами різних форматів, стискати як чорно-білі так і кольорові зображення. Програмно даний алгоритм може бути реалізованим на будь якій з сучасних операційних систем. Також є можливість апаратної реалізації даного алгоритму у вигляді ядра ПЛІС чи мікроконтролера. Наукова новизна полягає в тому, що запропоновано новий алгоритм стиснення зображень з втратами, який відрізняється від аналогів, що присутні на ринку, і не містить патентних заборон, що дозволить використовувати його в багатьох провідних компаніях і галузях, в яких використовується стиснення зображень, при тому, що за числовими характеристиками результатів роботи розроблений алгоритм знаходиться на рівні своїх аналогів, які активно використовуються в сучасному світі. Загальний об’єм: 101 сторінка, з них 5 додатків обсягом 18 сторінок, 22 рисунка, 15 таблиць. Ключові слова: алгоритми стиснення з втратами, алгоритми стиснення без втрат, JPEG, ДКТ, JPEG-2000, RLE, алгоритм Хаффмана, алгоритм Хаара, ДВП, C#