Original title:
Webové aplikace demonstrující dithering signálů
Translated title:
Web applications demonstrating dithering
Authors:
Gábor, Eliáš ; Balušík, Peter (referee) ; Rajmic, Pavel (advisor) Document type: Bachelor's theses
Year:
2026
Language:
slo Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Abstract:
[slo][eng]
Práca sa venuje kvantizácii a ditheringu pri znižovaní bitovej hĺbky audio signálov a pri redukcii počtu farieb v obraze. Teoretická časť vysvetľuje vzorkovanie, kvantizáciu a kvantizačný šum vrátane jeho súvisu s bitovou hĺbkou a odstupom signálu od šumu. Opisuje typy kvantizérov (mid-tread a mid-riser), tvary ditheringového šumu (RPDF, TPDF, gaussovský) aj jeho tvarovanie do menej počuteľných pásiem, a pri obraze pásové artefakty (banding) a metódy obrazového ditheringu (náhodný, usmernený a difúzia chyby). Praktickú časť tvoria dve interaktívne webové aplikácie v jazyku JavaScript, určené ako podpora výučby spracovania signálov. Audio aplikácia umožňuje meniť typ signálu, bitovú hĺbku a dithering, výsledok zobrazuje v troch grafoch (pôvodný signál, kvantizovaný signál a kvantizačná chyba) a zároveň ho prehráva, takže rozdiel medzi kvantizáciou s ditheringom a bez neho je vidieť aj počuť. Obrazová aplikácia kvantizuje zvolený obrázok na nastaviteľný počet úrovní a aplikuje náhodný, usmernený (Bayer) alebo Floyd--Steinbergov dithering v odtieňoch sivej aj vo farbe, pričom výsledok porovnáva s originálom. Obe aplikácie bežia priamo v prehliadači.
This thesis deals with quantization and dithering when reducing the bit depth of audio signals and the number of colours in images. The theoretical part explains sampling, quantization and quantization noise, including its relation to bit depth and the signal-to-noise ratio. It describes the types of quantizers (mid-tread and mid-riser), the distributions of dither noise (RPDF, TPDF, Gaussian) and its shaping into less audible bands, and, for images, banding artefacts and image dithering methods (random, ordered and error diffusion). The practical part consists of two interactive web applications written in JavaScript, intended as teaching support for signal processing. The audio applet allows changing the signal type, bit depth and dithering; it shows the result in three graphs (the original signal, the quantized signal and the quantization error) and also plays it back, so the difference between quantization with and without dithering can be both seen and heard. The image applet quantizes a selected image to a chosen number of levels and applies random, ordered (Bayer) or Floyd--Steinberg dithering in greyscale as well as in colour, comparing the result with the original. Both applications run directly in the browser.
Keywords:
Audio; bit depth; digital signal processing; dithering; image; JavaScript; quantization; quantization noise; web application
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/258576