Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the possibility of using the singular value decomposition in image compression

Łukasik Edyta, Łabuć Emilia

Applied Computer Science

|

2022

|

Vol. 18, no 4

53--67

EN

In today’s highly computerized world, data compression is a key issue to minimize the costs associated with data storage and transfer. In 2019, more than 70% of the data sent over the network were images. This paper analyses the feasibility of using the SVD algorithm in image compression and shows that it improves the efficiency of JPEG and JPEG2000 compression. Image matrices were decomposed using the SVD algorithm before compression. It has also been shown that as the image dimensions increase, the fraction of eigenvalues that must be used to reconstruct the image in good quality decreases. The study was carried out on a large and diverse set of images, more than 2500 images were examined. The results were analyzed based on criteria typical for the evaluation of numerical algorithms operating on matrices and image compression: compression ratio, size of compressed file, MSE, number of bad pixels, complexity, numerical stability, easiness of implementation.

2

Analiza trwałości i widoczności enkodowania znaku wodnego w obrazie w przestrzeni kolorów YUV w domenie DCT

Walczyna Tomasz, Piotrowski Zbigniew

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 7

40-43

PL

W artykule przedstawiono analizę metody cyfrowego znakowania wodnego w obrazie w przestrzeni kolorów YUV w domenie Dykretnej Transformaty Cosinusowej (DCT). Zastosowane jest tu znakowanie non-blind, tzn. do ekstrakcji znaku wodnego konieczne jest użycie także oryginalnego obrazu bez enkodowanego znaku wodnego. Ukrycie znaku wodnego następuje w domenie DCT zastosowanej na części Y przestrzeni kolorów YUV, na równo podzielonych blokach 8 x 8. Analiza obejmuje różne konfiguracje algorytmu.

EN

This paper presents an analysis of a digital watermarking method for an image in YUV color space in the domain of the Dicrete Cosine Transform (DCT). Non-blind watermarking is used here, i.e., the original image without encoded watermark is also required for watermark extraction. The watermark hiding is done in the DCT domain applied on the Y part of the YUV color space, on equally divided 8 x 8 blocks. The analysis includes different configurations of the algorithm.

3

Hand movement recognition from sEMG signals using Fourier decomposition method

Fatimah Binish, Singh Pushpendra, Singhal Amit, Pachori Ram Bilas

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2021

|

Vol. 41, no. 2

690--703

EN

Surface electromyogram (sEMG) provides a non-invasive way to collect EMG signals. The sEMG signals acquired from the muscles of the forearm can be used to recognize the hand grasps and gestures. In this work, an automatic recognition algorithm to identify hand movements using sEMG signals has been proposed. The signals are decomposed into Fourier intrinsic band functions (FIBFs) using the Fourier decomposition method (FDM). The features like entropy, kurtosis, and L1 norm are computed for each FIBF. Statistically relevant features are determined using the Kruskal Wallis test and used to train machine learning-based classifiers like support vector machine, k-nearest neighbor, ensemble bagged trees, and ensemble subspace discriminant. Two publicly available datasets are used to test the efficacy of the proposed algorithm. With an average accuracy of 99:49% on the UCI dataset and 93:53% on NinaPro DB5, the proposed method performs superior than the state-of-the-art algorithms. The performance of the proposed algorithm has also been analyzed in the presence of noise. The proposed method is based on Fourier theory, which makes it suitable for real-time implementation due to low computational complexity. It would help in the design of efficient and easy-to-use prosthetic hands.

4

Image compression and encryption algorithm based on advanced encryption standard and hyper-chaotic system

Nie Zhe, Liu Zheng-Xin, He Xiang-Tao, Gong Li-Hua

Optica Applicata

|

2019

|

Vol. 49, nr 4

545--558

EN

An image compression and encryption algorithm by combining the advanced encryption standard (AES) with the hyper-chaotic system is designed, in which Arnold map is employed to eliminate part of the block effect in the image compression process. The original image is compressed with the assistance of a discrete cosine transform and then its transform coefficients are encrypted with the AES algorithm. Besides, the hyper-chaotic system is adopted to introduce the nonlinear processfor image encryption. Numerical simulations and theoretical analyses demonstrate that the proposed image compression and encryption algorithm is of high security and good compression performance.

5

Discrete trigonometric transform and its usage in digital image processing

Shumeiko A., Smorodskyi V.

ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes

|

2017

|

Vol. 6, No 4

21--26

EN

The achieved discrete trigonometric transform allows building of adaptive filters to suit their area of application. By varying the phase shift can be achieved improved quality of source data recovery in case the frequency coefficients undergo distortion. This transformation is well manifested itself in the problem of image compression, showing better results than the discrete cosine transform.

6

Impulsive Sound Detection Directly in Sigma-Delta Domain

Miranda I. D. dos S., Lima A. C. de C.

Archives of Acoustics

|

2017

|

Vol. 42, No. 2

255--261

EN

Recent implementations of Sigma-Delta (ΣΔ) converters have achieved low cost, low power consumption, and high integration while maintaining resolution as high as in Nyquist-rate converters. However, its usage implies demodulating the source signal delivered from ΣΔ modulation to Pulse-Code Modulation (PCM) on a pre-processing stage. This work proposes an algorithm based on Discrete Cosine Transform for impulsive signal detection to be applied directly on a modulated ΣΔ bitstream, targeting to reduce computational cost in acoustic event detection applications such as gunshot recognition systems. From pre-recorded impulsive sounds in ΣΔ format, it has been shown that the new method presents a similar error rate in comparison with traditional energy-based approaches in PCM, meanwhile, it reduces significantly the number of operations per unit time.

7

Application of DCT-derived parameters for early detection of polyneuropathy in diabetic patients

Dzienniak D., Cieślik J.

Bio-Algorithms and Med-Systems

|

2016

|

Vol. 12, no. 4

179--186

EN

Diabetic foot is one of the most severe complications of diabetes. Early diagnosis of this syndrome can ensure proper medical care and adequate treatment. Various image analysis methods can be used to speed up the diagnosis process, and automated diagnosis can be applied as a screening technique to reduce its cost. Introducing auxiliary diagnostic parameters may help to detect polyneuropathy or neuropathy, both of which often precede the appearance of diabetic foot syndrome. The present paper describes a study performed on a group of diabetic patients by analyzing plantar pressure distribution images. As part of this study, 2D discrete cosine transform (DCT) is computed for the forefoot and rearfoot regions of each diabetic subject in a group of 37 patients. Three new DCT-based parameters are introduced to help to detect polyneuropathy or at least indicate that the patient may have polyneuropathy without a time-consuming examination. The results indicate a certain relationship between these parameters and the presence of polyneuropathy. This information could be used in further diagnosis to prevent foot ulcers from developing in patients with diabetes.

8

Analiza porównawcza wybranych transformat w kontekście zobrazowania zaszumionego sygnału harmonicznego

Zacniewski A.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2015

|

Vol. 64, nr 3

35-48

PL

W artykule przedstawiono zestawienie popularnych transformat sygnałów wykorzystywanych m.in. w procesach odszumiania sygnałów harmonicznych. Omówiono podział sygna- łów poddawanych analizie matematycznej oraz zaprezentowano wybrane transformaty, takie jak: krótkookresowa transformata Fouriera STFT, transformata Wignera-Ville’a WVD, transformata falkowa WT oraz dyskretna transformata kosinusowa DCT. Badaniom poddano sygnał harmoniczny, do którego dodany został szum biały. W czasie badań zmieniano parametry szumu, analizując efekty zastosowania poszczególnych transformat na zaszumionym sygnale. Pokazano, jak istotny jest dobór nie tylko samej transformaty, lecz także jej parametrów (np. poziomu progu odcięcia w przypadku dyskretnej transformaty kosinusowej), innych dla każdego rodzaju transformaty. Niewielka zmiana parametrów lub zmiana funkcji użytej w transformacie mogą prowadzić do znacznie różniących się wyników.

EN

In the article, comparison of popular transforms used i.a. in denoising harmonical signals was presented. The division of signals submitted to mathematical analysis was shown and chosen transforms such as Short Time Fourier Transform, Wigner-Ville Distribution, Wavelet Transform and Discrete Cosine Transform were presented. Harmonic signal with white noise added was submitted for research. During research, the parameters of noise were changed to analyze the effects of using particular transform on noised signal. The importance of right choice for transform and its parameters (different for particular kind of transform) was shown. Small changes in parameters or different functions used in transform can lead to considerably different results.

9

Asymptotically error - optimal shape of sampling zone for query selectivity estimation method based on discrete cosine transform

Augustyn D. R.

Theoretical and Applied Informatics

|

2012

|

Vol. 24, No. 1

3-22

EN

The problem of query selectivity estimation for database queries is critical for efficient query execution by database management systems. A query execution method strongly depends on early estimated size of a query result. This estimation determines a data access method used later during the query execution. The selectivity parameter is a fraction of table rows that satisfy a single-table query condition. For a selection condition of a range query where an attribute has a continuous domain, the selectivity is equivalent to a definite integral form probability density function (PDF) of attribute values distribution. For a compound selection condition based on many attributes we need a multidimensional space-efficient non-parametric estimator of multivariate PDF of attribute values distribution. A known approach based on Discrete Cosine Transform (DCT) spectrum as an representation of multidimensional PDF is considered. The energy compaction property of DCT lets omit a region of spectrum coefficients with small absolute values without significant losing an accuracy of selectivity estimation. An area of relevant spectrum coefficients is called a sampling zone. Results of experiments from previous works shows that applying the reciprocal shape of the sampling zone gives the least selectivity estimation error subject to a predetermined size of the zone. The main result of this work is a theoretical confirmation of only experimental results from previous works. The paper presents the proof of the theorem that the reciprocal shape of the sampling zone is asymptotically error-optimal. The proof is based on calculus of variations and the isoperimetric problem.

PL

Szacowanie selektywności zapytań jest krytyczne dla efektywnej realizacji zapytań w systemach zarządzania bazami danych. Sposób realizacji zapytania zależy od wstępnego oszacowania rozmiaru danych spełniających kryteria zapytania. Takie oszacowanie pozwala wybrać metodę dostępu do danych użytą później podczas realizacji zapytania. Selektywność dla zapytań jednotablicowych to stosunek liczby wierszy spełniających kryteria zapytania do liczby wszystkich wierszy tablicy. Dla zakresowych warunków zapytania, określonych na atrybutach z ciągła dziedziną, selektywność jest całką oznaczoną z funkcji gęstości prawdopodobieństwa (PDF), określającej rozkład wartości tego atrybutu. Dla złożonych warunków zapytania, opartych na kilku atrybutach, istnieje potrzeba użycia nieparametrycznego estymatora wielowymiarowej PDF, którego reprezentacja powinna być oszczędna pod względem zajętości pamięci. Jedno ze znanych podejść do konstrukcji takiego estymatora oparte jest na dyskretnej transformacie kosinusowej (DCT) - tzn. widmie z histogramu wielowymiarowego. Własność kompakcji energii pozwala na pominięcie nieznaczących współczynników widma DCT bez istotnej utraty oszacowania selektywności. Obszar znaczących współczynników widma nazywany jest strefą próbkowania. Wyniki prac eksperymentalnych innych autorów wskazują, że dla zadanego rozmiaru reprezentacji widma, optymalną strefą próbkowania (kształtem strefy o najmniejszym błędzie oszacowania selektywności) jest tzw. strefa odwrotnie proporcjonalna. Głównym wynikiem tego opracowania jest teoretyczne potwierdzenie tych eksperymentów. Artykuł przedstawia dowód twierdzenia o asymptotycznej optymalności strefy odwrotnie proporcjonalnej dla przypadku dwuwymiarowego. Dowód opiera się na elementach rachunku wariacyjnego i zagadnieniu izoperymetrycznym.

10

Wavelet-like decomposition stage with windowed filters defined for the Discrete Trigonometric Transforms (DTTs)

Korohoda P., Dąbrowski A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 6

30-35

EN

In the paper assumptions for a computational experiment along with obtained results leading to positive verification of the hypothesis about efficient Mallat scheme decomposition stage realization with use of the filters derived from the 16 DTTs, instead of the wavelet convolution filters, have been described. Introduction of windowing in the time domain resulted in considerable reduction of computations, up to 34 times, while the accompanying distortion has been assessed at the PSNR level about 40dB. The investigation was performed with statistically defined signals, based on the first-order Markov process with assumed intersymbol correlation.

PL

W artykule opisano założenia oraz wyniki eksperymentu obliczeniowego pozytywnie weryfikującego hipotezę o możliwości efektywnego zrealizowania etapu dekompozycji według schematu Mallata przy zastąpieniu splotowych filtrów zafalowaniowych filtrami pochodzącymi z 16 dyskretnych transformacji trygonometrycznych. Zastosowanie okien w dziedzinie czasu pozwoliło na zmniejszenie ilości obliczeń do 34 razy, przy wprowadzeniu nieznacznych deformacji sygnału, oszacowanych na poziomie około 40dB (PSNR). Badania przeprowadzono dla sygnałów zdefiniowanych statystycznie z wykorzystaniem procesów Markowa pierwszego rzędu z założoną wartością korelacji międzysymbolowej.

11

Low-complexity approximation of 8-point discrete cosine transform for image compression

Puchała D., Stokfiszewski K.

Journal of Applied Computer Science

|

2012

|

Vol. 20, nr 2

107-117

EN

In this paper the authors propose a new low-complexity approximation of 8-point discrete cosine transform (DCT) that requires 18 additions and two bit-shift operations. It is shown that the proposed transform outperforms significantly the known transform of the same computational complexity when applied to a JPEG compression stream in practical cases of encoding and decoding of still images. As such, the proposed transform can be effectively used in any practical applications where significant limitations exist regarding the computational capabilities coding and / or decoding devices, i.e. mobile devices or industrial imaging devices.

12

Sprzętowa implementacja algorytmu maskowania zakłóceń transmisji cyfrowych danych wizyjnych

Zając W., Andrzejewski G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 11

186-190

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac nad sprzętową implementacją algorytmu maskowania zakłóceń transmisji cyfrowych danych wizyjnych. Przedstawiono założenia algorytmu, opisano mechanizmy maskowania zakłóceń, zaproponowano strategię implementacji oraz przedyskutowano wyniki.

EN

In the paper there are presented results of work on hardware implementation of digital image data transmission error concealment algorithm. The idea of transmission error concealment of visual data is presented and discussed, Hybrid Error Concealment Algorithm (HECA) operation and structure is described. Considered elements (operational stages) of the HECA algorithm are described in detail. Implementation strategy and results are presented and a conclusion is drawn.

13

Automated DCT layout generation using ample language

Handkiewicz A., Śniatała P., Pałaszyński G., Szczęsny Sz., Katarzyński P., Melosik M., Naumowicz M.

Zeszyty Naukowe. Telekomunikacja i Elektronika / Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy

|

2010

|

z. 13

5-14

EN

Designing SI circuits layouts is a demanding task. The process is very time consuming and there is a high risk of making mistakes. It would be much easier if there were a CAD tool doing part of the job for ourselves. This is the place where a possible solution comes in – the AMPLE script language in the ICStation environment. AMPLE is a script language that can be used to generate layouts. Apart form making a layout faster the AMPLE generator enables parametrisation of SI devices and can also be technology-independent. It provides a way for automating and speeding up the process of designing a layout. This paper presents a DCT layout generator which takes advantage of the AMPLE language and offers parametrisation that can make the design process independent from the technology used.

PL

Projektowanie layoutów układów SI nie jest zadaniem łatwym. Proces ten wymaga dużych nakładów czasu, istnieje ogromne ryzyko popełnienia pomyłki przez projektanta, a projektowane układy są zależne od technologii, co wymusza ich całkowitą przebudowę w sytuacji zmiany technologii na nowszą. Zadanie to byłoby dużo prostsze, gdyby istniały narzędzia CAD automatyzujące proces projektowania. W obszarze tym możliwe jest wykorzystanie zaproponowanego w artykule rozwiązania – użycie skryptowego języka AMPLE dostępnego w środowisku ICStation. Oprócz możliwości szybszego zaprojektowania prototypu, generator stworzony przy pomocy języka AMPLE umożliwia parametryzację projektowanych urządzeń SI, które stają się niezależne od technologii. Stanowi to daleko idące udoskonalenie procesu projektowania układów scalonych wykonanych w technice SI. Niniejszy artykuł opisuje zaproponowaną metodę automatycznego generowania layoutów przedstawiając jako przykład kolejne etapy realizacji układu DCT.

14

Generalized Gaussian Density for Skin Detection in DCT Domain

Ghouzali S., Hemami S., Rziza M., Aboutajdine D.

Machine Graphics and Vision

|

2009

|

Vol. 18, No. 2

201-213

EN

In this paper, we propose a highly efficient algorithm to model the human skin color. The algorithm involves generating a discrete Cosine transform (DCT) at each pixel location, using the surrounding points. The DCT coefficients incorporate the pixel color and texture information to distinguish between skin and non-skin. A generalized Gaussian distribution (GGD) is used in this framework to model the DCT coefficients at low frequencies. Next, the model parameters are estimated using the maximum-likelihood (ML) criterion applied to a set of training skin samples. Finally, each pixel is classified as skin if its likelihood ratio exceeds some threshold. The experimental results show that our model avoids excessive false detection while still retaining a high degree of correct detection.

15

An Improved Method for Face Recognition Based on SVM in Frequency Domain

Amine A., Ghouzali S., Rziza M., Aboutajdine D.

Machine Graphics and Vision

|

2009

|

Vol. 18, No. 2

187-199

EN

We examine the problem of discriminating between objects of more than two classes using "minimum information". Discrete Cosine Transforms (DCT) represents a computationally simple and efficient method that preserves the structure of the data without introducing significant distortion. In this paper, an efficient face recognition method combined DCT and Support Vector Machine (SVM) is proposed. The underlying algorithm is derived by applying DCT to several regions of a face image. Only a small subset of the DCT coefficients is retained by truncating high frequency DCT components in each block. Selected DCT features are then subjected to SVM for class separability enhancement before being used for face recognition. This leads to a new, low-dimensional representation of images which allows for a fast and simple classification. In this context, we have performed a large number of experiments using two popular face databases: ORL and Yale, and comparisons using PCA, LDA, ICA, MLP, etc. Experimental results show that the proposed method performs better than traditional approaches in terms of both efficiency and accuracy.

16

Optymalizacja algorytmu maskowania błędów transmisji cyfrowego obrazu stałego

Zając W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 5

135-137

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad optymalizacją algorytmu maskowania błędów bitowych, występujących w procesie transmisji obrazu stałego, transformowanego powszechnie używaną transformatą kosinusową. Opisano skrótowo ideę działania algorytmu, jego parametry i sposób prowadzenia optymalizacji oraz przedstawiono wyniki badań symulacyjnych.

EN

The paper present results of research on optimization of error concealment algorithm for still images. The algorithm is described, parameters are discussed, research method and results are described and discussed.

17

Dyskretne przekształcenie kosinusowe - nowe narzędzie w przetwarzaniu sygnałów pomiarowych

Kiciński W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9 bis

115--118

PL

Referat dotyczy zastosowania dyskretnego przekształcenia kosinusowego w przetwarzaniu sygnałów pomiarowych. Własności dyskretnego przekształcenia kosinusowego przedyskutowano w aspekcie przetwarzania sygnałów przypadkowych. Podano przykłady zastosowania wielopoziomowej analizy falkowej w przetwarzaniu sygnałów szumów podwodnych.

EN

This paper deals with discrete cosine transform with regard to measuring signals processing. Properties of discrete cosine transform were discussed in the aspect of random signals processing. Some examples of multilevel wavelet analysis with regard to underwater noise signals processing were shown.

18

The multilevel signal representation in discrete base of cosine functions

Tiarov A., Majorkowska-Mech D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 7

20-21

EN

In this paper an original approach to the multiresolution signal representation, not with the aid of wavelet technology, but using classical discrete orthogonal bases has been presented. The computational procedures of multilevel signal representation in the cosine function base have been proposed. Application of this base allows decreasing the time of calculation realization by the conservation of approximate exactness.

PL

Przedstawiono oryginalne podejście do wielorozdzielczej reprezentacji sygnału, nie za pomocą technologii falkowych, ale przy zastosowaniu dyskretnych baz ortogonalnych. Zaproponowane zostały procedury obliczeniowe wielopoziomowej reprezentacji sygnału w bazie funkcji kosinusowych. Zastosowanie tej bazy pozwala na zmniejszenie czasu obliczeń przy realizacji dekompozycji sygnału, przy zachowaniu dokładności aproksymacji.

19

The increase of DFT and DCT computation rate and accuracy with the use of parallel operations

Pogribny W., Drechny M.

Electronics and Telecommunications Quarterly

|

2007

|

Vol. 53, No 2

155-176

EN

The increase of DFT and DCT DFT (Discrete Fourier Transform) and its derivative DCT (Discrete Cosine Transform) are the transforms most often used in DSP (Digital Signal Processing), especially in data communications for signal compression [1, 2, 3, 4]. DFT and DCT algorithms have been modified and their rate and accuracy optimized for many years [3, 4]. Most of them are calculated in multibit PCM (Pulse Code Modulation) format. The differential DPCM (Differential Pulse Code Modulation) format, used in this work can be an alternative for PCM format applied in DFT and DCT. It ensures higher accuracy of computation with code word length shorter than PCM code word. When we modify DPCM format (Section 3) in such a way that the quantization steps are set of the numbers with a base 2 and exponent belonging to a natural numbers set, the multiplication operation rate, as one of the most often used operation in DSP, increases. It is possible because multiplication operations can be replaced with fast shift bit logical operations. The parallel combination of some MDPCM (Modified Differential Pulse Code Modulations) codes creates SDPCM (Synthesized Differential Pulse Code Modulation) code (Section 3), which has high computational accuracy, equal to the DPCM accuracy, however it does not require multiplications. In most cases, parallel computations lead to their rate increase in comparison to computation rate of sequentially operations. These calculations, apart from using appropriate and accurate algorithms require applying the systems which enable the effective work of the parallel methods. Thus, for this purpose the programmable FPGA devices (Fields Programmable Gates Array) have been the most commonly used recently. Their main advantages are high speed of operations, the possibility of programming every computational structure and their low price. In this work, apart from fast parallel DFT and DCT algorithms, we presented the structures of processing DFT and DCT systems (specialized processors) working in parallel way. The processing systems presented in Section 5 allow fast and accurate calculations without time-consuming multiplications. With reference to the article [5] presenting fast differential DCT algorithms, in this work the authors proposed another way of increasing the rate and accuracy of DCT computations, which consists in the modifications of a partV

20

Kodowanie danych wizyjnych z wykorzystaniem kaskady filtrów falkowych

Zając W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2006

|

R. 52, nr 6 bis

71-73

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem kaskadowego przetwarzania monochromatycznego obrazu stałego z wykorzystaniem hierarchii filtrów falkowych LeGalla. Badania obejmowały zaprojektowanie i zasymulowanie w środowisku MATLAB modelu uproszczonego systemu przetwarzania obrazu z wykorzystaniem w/w technik. Przedstawiono i przedyskutowano istotne różnice technik falkowych względem obecnie stosowanych technik opartych o transformatę kosinusową oraz przedstawiono wyniki badań symulacyjnych.

EN

The paper present results of research on wavelet filter-bank cascade, modeled in MATLAB, witch use of LeGall filters. Simplified model of transmission system is presented. Results of use of Discrete Wavelet Transform DWT are discussed and compared with those obtained by use of Discrete Cosine Transform DCT.