|
|
Compression and Quality Assessment of ECG Signals
Němcová, Andrea ; Tkacz,, Professor Ewaryst (oponent) ; Kudrna,, Petr (oponent) ; Vítek, Martin (vedoucí práce)
Lossy compression of ECG signals is useful and still challenging and developing area. In recent years, new and new compression algorithms are developed. Unfortunately, there is a lack of standards for compression quality assessment. Thus, there are plenty of methods, performance of which cannot be objectively compared at all or can be compared only in a rough guess. Moreover, it is not much known, whether and how the pathologies in ECG signals influence the compression algorithms performance. In this thesis, a review of all found methods for the assessment of ECG signal quality after compression and reconstruction is presented. 10 new methods were created. The known and the new methods were analysed and based on the results, 12 of them were recommended for further use. New Single-Cycle Fractal-Based (SCyF) compression algorithm is introduced. SCyF algorithm was inspired by fractal-based method and uses one cycle of ECG signal as a domain. It was tested on four different databases using 12 recommended quality metrics and compared with known and popular method based on wavelet transform and Set Partitioning in Hierarchical Trees (SPIHT). The testing process serves as an example how the standardization of ECG signal compression assessment should look like. Further, it was statistically proven that the difference between compression of physiological and pathological signals exists. Pathological signals were compressed with lower efficiency and quality than physiological signals.
|
|
|
Vliv šumu na kompresi obrazu
Pavlík, Jiří ; Svoboda, Pavel (oponent) ; Bařina, David (vedoucí práce)
Tato práce zkoumá vliv různých druhů šumu na významné kompresní formáty. Jsou zkoumány tři druhy šumu, Gaussův šum, Gaussův šum s větší granularitou a fotonový šum. Dva starší ztrátové kompresní formáty JPEG a JPEG 2000 jsou porovnávány s novějším formátem WebP. Zkoumání vlivu šumu je založeno na výsledcích experimentů s obrázky, které jsou úmyslně zašuměny a poté komprimovány do zkoumaných formátů a následně jsou porovnány s výsledky pro originální nezašuměné obrázky. Vliv šumů na kompresní výkon formátů je vyhodnocen na základě hodnotící metriky kvality obrazu SSIM. Z výsledků experimentů se zdá být Gaussův šum s větší granularitou jako nejméně rušivý. Gaussův šum a fotonový šum snižují výslednou kvalitu obrazu podstatně více.
|
|
|
Analýza nastavení formátu JPEG 2000
Vrtělová, Lucie ; Klíma, Ondřej (oponent) ; Bařina, David (vedoucí práce)
Tato práce řeší analýzu jednotlivých nastavení formátu JPEG 2000. Cílem této práce prozkoumat a porovnat jednotlivá nastavení a implementaci v různých knihovnách. Analýzu jsem provedla na dvou knihovnách implementujících JPEG 2000 - Kakadu a OpenJPEG. Data jsem zpracovávala pomocí frameworku napsaného v jazyce Python3. Vytvořené řešení poskytuje ucelený pohled na použití jednotlivých nastavení JPEG 2000 nad různými daty. Výsledky této práce umožňují rychlejší použití JPEG 2000 na konkrétních datech.
|
|
|
Snížení paměťové náročnosti stavového zpracování síťového provozu
Hlaváček, Martin ; Puš, Viktor (oponent) ; Kořenek, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá problematikou paměťové náročnosti u stavového zpracování síťového provozu. Od řešení se očekává prozkoumat nové možnosti úspory paměti při takovém zpracování. V úvodu práce je popsána motivace a důvody, proč je nutné hledat řešení pro snížení paměťové náročnosti u síťového zpracování. Následuje teoretický rozbor technologie NetFlow a dvou metod, které jsou použitelné pro kódování a kompresi síťového toku - Counter Braids a DenStream. Další fáze se věnuje návrhu a implementaci řešení, které obsahuje aplikaci těchto dvou metod na NetFlow zpracování. V poslední části práce je experimentováno s implementovaným řešením a jeho interakcí s reálnými daty. Nakonec jsou shrnuty všechny důležité parametry vstupující do zpracování a ovlivňující míru úspory, které je dosaženo.
|
|
|
Komprese záznamů o IP tocích
Kaščák, Andrej ; Kajan, Michal (oponent) ; Žádník, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o problémech komprese toků v síťových zařízeních. Od řešení se očekává úspora paměti toků a ulehčení zpracování síťového provozu. V úvodu jsou popsány protokoly sloužící pro ukládání a manipulaci s daty, následuje rozprava o možnostech současných kompresních metod. V další části je podrobná analýza zdrojových dat, která odhaluje jejich strukturu a složení. Přináší užitečné poznatky, které jsou dále použity při testování, zkoumání možností a využití existujících kompresních metod při kompresi toků. Práce posléze experimentuje se ztrátovou kompresí, kde na základě výsledků testů, dojde k popsání nového přístupu komprese založeného na ztrátové kompresi a klustrování toků. Závěrečná část práce obsahuje zhodnocení této metody a celkovou sumarizaci práce s nabídnutými návrhy možného pokračování vývoje v této problematice.
|
|
|
Analýza zabezpečení formátu JPEG 2000 proti chybám
Kovalčík, Marek ; Klíma, Ondřej (oponent) ; Bařina, David (vedoucí práce)
Tato práce se zaobírá novodobým kompresním formátem JPEG 2000. Je zde analyzován vliv použití zabezpečovacích mechanismů při kompresi obrazu s různými nastaveními. Je zde zkoumáno, jaký vliv má použití vkládání značek pomáhajících při rekonstrukci poškozeného obrazu nebo použití kompresních módů zlepšujících odolnost proti chybám. Kvalita obrazů je vyhodnocována metrikou PSNR, která zjišťuje podobnost komprimovaného a referenčního souboru. Přidání určitých značek do datového toku nebo použití určitých kompresních módů by mělo pomoci se zabezpečním JPEG 2000 souboru proti poškození při rekonstrukci obrazu. Pro testování této hypotézy byl vytvořen model, který náhodně poškozoval komprimovaný soubor a hodnotil dekomprimované obrazy. Pro práci byla využívána knihovna Kakadu, která poskytuje efektivní práci s formátem JPEG 2000. Součástí práce je datová sada, na které probíhaly experimenty, a která se skládá z různorodých fotografií v nekomprimovaném formátu PPM v menších, ale také vyšších rozlišeních. Výsledem této práce je zjištění, jaké nastavení komprese použít pro jakou skupinu obrazů, aby byla komprese efektivní a odolnost proti chybám co nejlepší. Závěr práce je věnován srovnání odolnosti proti poškození formátu JPEG 2000 a CCSDS 122.0.
|
|
|
Komprese obrazu pomocí vlnkové transformace
Kaše, David ; Klíma, Ondřej (oponent) ; Bařina, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá kompresí obrazů pomocí vlnkové, konturletové a shearletové transformace. V první části je nastíněna problematika komprese obrazu a způsobu měření kvality. Jsou zde popsány pojmy vlnka, multirozklad a měřítková funkce, detailněji je dále představeny jednotlivé transformace. Z algoritmů pro kódování koeficientů jsou uvedeny EZW, SPIHT a okrajově EBCOT. V druhé části je popsán způsob návrhu a implementace knihovny. V poslední části jsou srovnány jednotlivé transformace mezi sebou a s formátem JPEG 2000. Výsledkem práce byl určen typ obrazu, u kterého dosahovala implementovaná konturletová a shearletová transformace lepších výsledků než vlnková. Formát JPEG 2000 nebyl překonán.
|
|
|
Analýza kvality obrazu užitím Fourierovy transformace
Tkadlecová, Markéta ; Druckmüller, Miloslav (oponent) ; Hoderová, Jana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá dvourozměrnou Fourierovou transformací a její aplikací při určování kvality obrazu. Je zde uveden algoritmus založený na amplitudových spektrech, který je následně testován na několika sadách snímků. Jsou rozebrány možnosti využití algoritmu v praxi i jeho nedostatky. Pro pochopení základů, na kterých algoritmus stojí, je vyložen potřebný matematický aparát. Důraz je kladen na vysvětlení vlastností amplitudových spekter. Dále se práce věnuje digitálnímu obrazu a jeho charakteristikám, které ovlivňují jeho kvalitu. Pro otestování a seřazení snímků podle kvality byl sestaven demonstrační program.
|
|
|
Ztrátová komprese plenoptických fotografií
Dlabaja, Drahomír ; Milet, Tomáš (oponent) ; Bařina, David (vedoucí práce)
Cílem této práce je návrh, implementace a vyhodnocení ztrátové kompresní metody pro plenoptické fotografie. Navržená metoda zrcadlí metodu JPEG do čtyř rozměrů a přináší nové myšlenky, které vedou k lepšímu kompresnímu výkonu. Korelace mezi pohledy plenoptické fotografie je v obou směrech využita provedením čtyřrozměrné diskrétní kosinovy transformace. Ztráty jsou na obrázek aplikovány kvantizací, podobně jako v metodě JPEG. Navržená metoda je implementována jako programová knihovna v jazyce C++. V této práci je provedeno srovnání navržené metody s videometodou HEVC a s metodami pro kompresi obrazu JPEG, JPEG 2000 a HEVC intra. Navržená kompresní metoda dosahuje lepšího kompresního výkonu v porovnání s ostatními testovanými metodami pro obrázky s větším počtem pohledů. Pro obrázky s menším počtem pohledů a pro velmi nízké datové toky dosahuje lepších výsledků videometoda HEVC.
|
|
|
Využití pokročilých objektivních kritérií hodnocení při kompresi obrazu
Šimek, Josef ; Průša, Zdeněk (oponent) ; Malý, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o problematice využití metod objektivního hodnocení kvality při kompresi obrazových dat. Ztrátová komprese vždy zavádí do zpracovávaných dat určité zkreslení, které je příčinou degradace kvality u výsledné podoby obrazu. Míra tohoto zkreslení může být hodnocena pomocí subjektivních nebo objektivních metod. Pro možnost optimalizace kompresních algoritmů jsou využívána objektivní kriteria. V práci je představen index SSIM jako vhodný nástroj pro popis kvality komprimovaných obrazů. Ztrátové kompresní schéma je realizováno s využitím vlnkové transformace a algoritmu SPIHT. Implementována byla varianta s členěním vlnkových koeficientů do samostatných bloků a následným nezávislým kódováním vhodná zejména pro účely paralelního zpracování. Pro daný kompresní poměr je řešen tradiční problém – jak rozdělit dostupný počet bitů mezi jednotlivé bloky, abychom dosáhli co nejvyšší kvality obrazu. Prodiskutovány byly možné přístupy řešení a navrženy některé metody využívající k rozdělení bitů kritéria MSSIM. K testování účinnosti těchto metod bylo použito programové prostředí MATLAB.
|
host ::
RSS.