Utjecaj šuma kvantiziranja koeficijenata wavelet transformacije na kvalitetu slike : doktorska disertacija - Rimac-Drlje, Snježana (S. Grgić ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2001)
U ovom radu razmatra se problem kvantizacije koeficijenata diskretne wavelet transformacije (DWT) u postupku kompresije mirne slike. Dane su osnove teorije waveleta (valića), prikazana je primjena dvodimenzionalne DWT u kompresiji mirne slike, te su predočene prednosti wavelet kodera u odnosu na kodere s diskretnom kosinusnom transformacijom. Analizirana su statistička svojstva wavelet podpojaseva, te je pokazano da je funkcija gustoće vjerojatnosti wavelet koeficijenata dobro opisana općom Gaussovom funkcijom, ali da parametar k ove funkcije značajno odstupa od vrijednosti 0.7 i 1, koje se najčešće pojavljuju u literaturi. Parametar k, koji utječe na oblik funkcije gustoće vjerojatnosti, najviše ovisi o sadržaju slike, te je utvrđen trend porasta vrijednosti k s povećanjem razine dekompozicije, uz veće vrijednosti za dijagonalnu orijentaciju na istoj razini. Predstavljena je nova, brza metoda za dobru procjenu parametra k iz statistike wavelet koeficijenata za svaki pojedini podpojas. Na temelju teorijskih postavki skalarne kvantizacije i podpojasnog kodiranja, napravljen je algoritam za procjenu optimalnog koraka kvantizacije za postizanje maksimalnog odnosa vršne snage signala i srednje snage šuma - S/N, uz zadani ukupan broj bitova u postupku kompresije slike. Utvrđeno je da efekti povećanja standardne devijacije i amplitudne dinamike podpojaseva djeluju suprotno na veličinu optimalnog kvantizacijskog koraka, te da to rezultira optimalnim ponašanjem (u smislu S/N) uniformne skalarne kvantizacije s jednakim kvantizacijskim korakom za sve podpojaseve za ovaj tip kodera. Kako bi se iskoristila smanjena osjetljivost ljudskog vizualnog sustava na više frekvencije, razmatrana je mogućnost primjene kvantizacije podpojaseva s vizualno vrednovanom kvantizacijom. U tu svrhu napravljeno je mjerenje vidljivosti wavelet kvantizacijskog šuma za pet različitih waveleta. Uvođenjem nove vizualne wavelet težinske funkcije postavljena je teorijska osnova za vezu između mjerenjem utvrđenog praga vidljivosti kvantizacijskog šuma i frekvencijske prijenosne funkcije wavelet filtara. Primjenom genetičkog algoritma utvrđeni su parametri ove vizualne težinske funkcije, i utvrđeno dobro slaganje teorijskih rezultata s izmjerenim vrijednostima. Time je ostvarena mogućnost proračuna vizualno vrednovane kvantizacijske matrice i za wavelete koji nisu obuhvaćeni mjerenjem. Provedena kompresija slika s vizualno vrednovanom kvantizacijom određenom prema rezultatima mjerenja dala je dobre vizualne rezultate, te bolji odnos signal šum u odnosu na poznate vizualno vrednovane kvantizacijske matrice. Ključne riječi: diskretna wavelet transformacija, kompresija slike, šum kvantizacije, mjerenje vidljivosti šuma, vizualna wavelet težinska funkcija, subjektivna kvaliteta