МОДЕЛЬ ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ КОДУВАННЯ ВІДЕОДАНИХ В СПЕКТРАЛЬНО-ПАРАМЕТРИЧНОМУ ПРОСТОРІ
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.65.19929Ключові слова:
зображення, стиснення, спектрально-параметричний опис, кластеризація трансформант, блочні коди, модель, коефіцієнт стисненняАнотація
З позиції надання якісних інформаційних сервісів важливим є забезпечення потрібної якості типової інформації: своєчасність передачі інформації, достовірність інформації, повнота контенту, безперервне надання інформації за потребою користувачів. Для цього використовуються комплексні дії, в тому числі з технологічного, математичного та апаратно-програмного забезпечення. Розробляються відповідні протоколи обміну та технології представлення інформації. Водночас розвиток існуючих та поява нових інформаційних сервісів приводить до формування нових вимог до математичної та технологічної бази їх реалізації. Сюди також відноситься потреба у подальшому розвитку технологій та методів представлення інформації. На даний час одна з найбільш потужних стандартизованих реалізацій є формат JPEG. Сучасні методи використовують більш потужні вдосконалення перелічених механізмів. Це дозволяє досягти більш якісних результатів за системою «рівень втрат – рівень стиснення». Однак більшість рішень направлено на поліпшення якості візуальної оцінки з використанням шумових фільтрів та відповідних методів машинного навчання. Саме такі дії виконуються на приймальній стороні. Отже постає потреба щодо удосконалення методів скорочення надмірності для збільшення рівня стиснення відеоданих. Одним з напрямків, який має потенціал щодо додаткового скорочення надмірності без додаткових спотворень є технологія представлення відеоданих в спектрально-параметричному просторі. Для даної технології існують можливості щодо додаткового врахування: рівня інформативності послідовності трансформант; наявності залежностей в дата-сетах для скорочення статистичної та структурної серед-трансформантної надмірності. В той же час відсутня модель оцінювання їх ефективності з врахуванням різних факторів та параметрів методу стиснення. В зворотному випадку це дозволяє підвищити рівень обґрунтованості оцінок, які отримуються теоретично та експериментально. Тому метою досліджень статті є розробка моделі оцінювання ефективності кодування відеоданих в спектрально-параметричному просторі. Розроблено модель для оцінки кількості біт на загальний код кластеризованої послідовності трансформант у СПОТ на основі їх стиснення розробленим методом. В процесі розрахунку обліковуються особливості будування окремих складових службової та інформаційної частин загальної кодограми.
Посилання
Бараннік , В. В., Шульгін , С. С., Бабенко , Ю. М., Онищенко , Р. С., Ревва , К. В., Белікова , Т. В. and Ігнатьєв , О. О. (2023) “Technology of Sliding Coding of Uneven Diagonal Sequences in Two-Dimensional Spectral Space of Transformants”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (94), pp. 13-23. doi: 10.20535/RADAP.2023.94.13-23.
Xiaolong Duan, Bin Li, Zhaoxia Yin, Xinpeng Zhang, Bin Luo. Robust image steganography against lossy JPEG compression based on embedding domain selection and adaptive error correction. Expert Systems with Applications vol. 229, Part A. - 2023. - https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.120416.
Thomas Abbott, Bevan Baas. A Scalable JPEG Encoder on a Many-Core Array. 2023 IEEE 16th International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC). – 2023. – pp. 411-418. doi bookmark: 10.1109/MCSoC60832.2023.00068.
João Ascenso, Elena Alshina, Touradj Ebrahimi. The JPEG AI Standard: Providing Efficient Human and Machine Visual Data Consumption. IEEE MultiMedia. - vol 30 (Issue 1). - 2023 doi: 10.1109/MMUL.2023.3245919.
Бараннік , В. В., Сідченко , С. О., Бараннік , Д. В., Чорномаз , І. К., Гуржій , П. М. and Григор’ян , М. Б. (2023) “Saving Elements Methods for Service Components of Images Cryptocompression Codograms”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (92), pp. 28-40. doi: 10.20535/RADAP.2023.92.28-40.
Odarchenko R., Gnatyuk S., Gnatyuk V., Abakumova A. Security key indicators assessment for modern cellular networks. System Analysis & Intelligent Computing (SAIC): proceedings of the IEEE First International Conference, 2018. P 1-7. https://doi.org/10.1109/SAIC.2018.8516889.
Survey on image encryption techniques using chaotic maps in spatial, transform and spatiotemporal domains [Text] / U. Zia, M. McCartney, B. Scotney et al. // International Journal of Information Security. – 2022. – Vol. 21. – P. 917–935. DOI: 10.1007/s10207-022-00588-5.
Козловський В., Толстікова О., Савченко А., Клобукова Л. Критерії вибору спектрально-ефективних сигналів у бездротових інформаційних мережах. Наукоємні технології. 2022. № 4 (56). С. 286 – 273. DOI: https://doi.org/ 10.18372/2310-5461.56.17125.
A. Krasnorutsky, V. Barannik, S. Shulgin, V. Kolesnyk, N. Kharchenko and K. Revva, "Integration of Video Image Decryption Coding into a Remote Video Information Service," 2023 IEEE 5th International Conference on Advanced Information and Communication Technologies (AICT), Lviv, Ukraine, 2023, pp. 1-6, doi: 10.1109/AICT61584.2023.10452679.
Benjamin Bross, Ye-Kui Wang, Yan Ye, Shan Liu, Jianle Chen, Gary J. Sullivan, Jens-Rainer Ohm. Overview of the versatile video coding (VVC) standard and its applications. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. - vol. 31 (Issue 10). - PP. 3736-3764, Oct. 2021. doi: 10.1109/TCSVT.2021.3101953.
Barannik V. et al.: Significant Microsegment Transformants Encoding Method to Increase the Availability of Video Information Resource. IEEE Advanced Trends in Information Theory (ATIT): proceedings of 2nd Intern. Conf. (Kyiv, Ukraine, November 25-27, 2020). Kyiv, 2020. Р. 52-56. DOI: 10.1109/ATIT50783.2020.9349256.
P. Bas, T. Filler, and T. Pevný. Break our steganographic system - the ins and outs of organizing BOSS. In T. Filler, T. Pevný, A. Ker, and S. Craver, editors, Information Hiding, 13th International Conference. - vol.6958 of Lecture Notes in Computer Science. - pp. 59-70. Prague, Czech Republic. - 2011. https://doi.org/10.1007/978-3-642-24178-9_5.
Barannik V. et al.: "The Methods of Intellectual Processing of Video Frames in Coding Systems in Progress Aeromonitor to Increase Efficiency and Semantic Integrity," 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), Kyiv, Ukraine, 2022, pp. 53-56, doi: 10.1109/ATIT58178.2022.10024208.
Dahyun Kang, Piotr Koniusz, Minsu Cho, Naila Murray. Distilling Self-Supervised Vision Transformers for Weakly-Supervised Few-Shot Classification & Segmentation. 2023 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). – 2023. – pp. 19627-19638. DOI Bookmark: 10.1109/CVPR52729.2023.01880.
Бараннік В.В., Цімура Ю.В., Гаврилов Д.С., Гуржій П.М., Колесник В.О. Метод адаптивного цілісного арифметичного кодування з врахуванням RLE-перетворення // Системи і технології зв’язку, інформатизації та кібербезпеки. 2023. №3. – С. 5 – 13. doi: 10.58254/viti.3.2023.01.05
Одарченко Р., Рябенко М., Іванова М., Аль-Мудхафар Акіл Абдулхусейн М. Метод аналізу взаємодії параметрів QOE та QOS на основі алгоритмів керування машинами. Наукоємні технології. 2022. № 4 (56). С. 305 – 316. DOI: https://doi.org/ 10.18372/2310-5461.56.17130.
V. Barannik and A. Shiryaev, "Quadrature compression of images in polyadic space," Proceedings of International Conference on Modern Problem of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science, 2012, pp. 422-422. INSPEC Accession Number: 12713484.
Eli Dworetzky, PictureEdgar Kaziakhmedov, PictureJessica Fridrich. Advancing the JPEG Compatibility Attack: Theory, Performance, Robustness, and Practice. Proceedings of the 2023 ACM Workshop on Information Hiding and Multimedia Security. – 2023. – pp. 67–79. https://doi.org/10.1145/3577163.3595090.
G. J. Sullivan, J.-R. Ohm, W.-J. Han and T. Wiegand, "Overview of the high efficiency video coding (HEVC) standard"ю IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technologyю - vol. 22 (Issue. 12). - pp. 1649-1668. 2012. doi: 10.1109/TCSVT.2012.2221191
Barannik, V. et al. (2020). Development of Adaptive Arithmetic Coding Method to the Sequence of Bits. In: Zawiślak, S., Rysiński, J. (eds) Engineer of the XXI Century. EngineerXXI 2018. Mechanisms and Machine Science, vol 70. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-13321-4_18 ISSN 2211-0984.
Цімура Ю., Костромицький А., Суханов О., Думич C. Метод кодування відеоданих в спектрально-параметричному просторі // Інфокомунікаційні технології та електронна інженерія. – 2024. – Випуск 4 (1). – С 61 – 69. doi: 10.23939/ictee2024.01.061.
Barannik V., Khimenko V., Barannik N., Method of indirect information hiding in the process of video compression. Radioelectronic and Computer Systems. 2021. №. 4. PP. 119–131. https://doi.org/10.32620/reks.2021.4.
Barannik V., Krasnorutsky А., Kolesnik V., Barannik V., Pchelnikov S., Zeleny P. Compression method in terms of ensuring the fidelity of video images in infocommunication networks // Radioelectronic and Computer Systems, 2022, no 4(100). – pp.10 – 24. DOI: 10.32620/reks.2022.5/09.
Barannik, V. et al. (2023). A Method of Scrambling for the System of Cryptocompression of Codograms Service Components. In: Klymash, M., Luntovskyy, A., Beshley, M., Melnyk, I., Schill, A. (eds) Emerging Networking in the Digital Transformation Age. TCSET 2022. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 965. Springer, Switzerland, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-24963-1_26.
Бараннік, . В. В., Красноруцкий, А. О., Колесник , В. О., Сушко , А. Л., Єлісєєв , Є. С. and Федоровський , О. В. (2023) “Video Segments Stamping Method Saving Their Reliability in the Spectral-Cluster Space: ”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (92), pp. 41-53. doi: 10.20535/RADAP.2023.92.41-53.
Бараннік В.В., Єлісєєв Є.С., Цімура Ю., Бабенко М.В., Тарасенко Д. Метод кластеризації послідовності трансформант за структурними ознаками їх спектрально-параметричного опису // Наукоємні технології. 2024. №2(62). С. 185-192. DOI: https://doi.org/10.18372/2310-5461.62.18712
Barannik, V. et al. (2024). Method of Coding Video Images Based on Meta-Determination of Segments. In: Luntovskyy, A., Klymash, M., Melnyk, I., Beshley, M., Schill, A. (eds) Digital Ecosystems: Interconnecting Advanced Networks with AI Applications. TCSET 2024. Lecture Notes in Electrical En-gineering, vol 1198. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-61221-3_27.
Бараннік , В. В., Красноруцький , А. О., Колесник , В. О., Пчельніков , С. І., Бабенко , Ю. М. and Шейгас , О. М. (2022) “А Method of Coding Video Segments in Spectral-Cluster Space with Detection of Structural Features”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (90), pp. 21-30. doi: 10.20535/RADAP.2022.90.21-30.
Barannik V., Karpenko S. Method of the 3-D image processing. Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET): proceedings of Intern. Conf. (Lviv-Slavsko, Ukraine, February 19-23, 2008), Lviv-Slavsko, 2008. Р. 378-380.
V. Barannik, A. Berchanov, V. Barannik, M. Babenko, R. Onyshchenko and L. Kolodiichuk, "Method of Mini Segments Encoding in Difference Space Using Haar Wavelet," 2023 IEEE 5th International Conference on Advanced Information and Communication Technologies (AICT), Lviv, Ukraine, 2023, pp. 1-4, doi: 10.1109/AICT61584.2023.10452674.
Бараннік В.В., Єлісєєв Є.С., Цімура Ю., Бабенко М.В., Ушань В. Метод стиснення кластеризованих трансформант на основі блочного кодування з локально-монотонним визначенням довжини // Наукоємні технології. 2024. №3(63). С. 274-281. DOI: https://doi.org/10.18372/2310-5461.63.18971.
