Tratado das ciências e das técnicas de formação
Araújo, Cláudia
2001
Segmentação de zonas de alta frequência em sequências de imagem com alta resolução temporal
Type
masterThesis
Creator
Title
Segmentação de zonas de alta frequência em sequências de imagem com alta resolução temporal
Contributor
Metrôlho, José Carlos Meireles Monteiro
Barroso, João Manuel Pereira
Soares, Salviano Filipe Silva Pinto
Barroso, João Manuel Pereira
Soares, Salviano Filipe Silva Pinto
Subject
Wavelets
HAAR
Daubechies
Detecção de altas frequências
Empirical mode decomposition (EMD)
Codecs de vídeo
VP8
H.264
Matlab
Compressão de imagem
High frequency detection
Video codecs
Image compression
HAAR
Daubechies
Detecção de altas frequências
Empirical mode decomposition (EMD)
Codecs de vídeo
VP8
H.264
Matlab
Compressão de imagem
High frequency detection
Video codecs
Image compression
Date
2014-06-03T17:11:17Z
2014-06-03T17:11:17Z
2014-06-03
2011
2014-06-03T17:11:17Z
2014-06-03
2011
Description
Dissertação de Mestrado em Desenvolvimento de Software e Sistemas Interactivos apresentada à Escola Superior de Tecnologia do Instituto Politécnico de Castelo Branco.
Com a crescente oferta de conteúdos e equipamentos capazes de produzir vídeo de elevada resolução temporal torna-se imperativo procurar novas formas de compressão de vídeo mais vocacionadas para estes novos formatos. Com vista a proceder à compressão de imagem, torna-se importante reduzir a dimensão do sinal, uniformizando ao máximo os pixéis/pontos supérfluos, como por exemplo pontos com características semelhantes que se encontram em áreas adjacentes entre eles. Uma forma de o conseguir passa por detectar quais as zonas de alta e de baixa frequência. As zonas de baixa frequência por norma serão fáceis de comprimir, pois implicam um conjunto de pontos (pixéis) bastante similares, sendo áreas em que a cor é constante. Contudo, as zonas de alta frequência são habitualmente contornos de objectos onde se encontra a transição entre a região onde está o objecto as outras regiões ou objectos. Nestas regiões da imagem não é desejável nem a perda de informação nem alterações significativas, pois isso irá afectar a definição da imagem em relação à original. Este trabalho foca-se na análise de algumas técnicas, como o Empirical Mode Decomposition (EMD) [1] e a decomposição através da aplicação de Transformadas de Wavelet, que permitem efectuar a segmentação de regiões da uma imagem, separando as zonas de alta frequência das zonas de baixa frequência. Após esse passo, verificar-se-á até onde será possível reduzir a amplitude das altas frequências e qual o impacto em termos da qualidade de imagem em comparação com a imagem original. As imagens com que se irá trabalhar foram obtidas por câmaras de alta resolução temporal o que significa que o ganho em termos de compressão poderá ser bastante mais importante do que em sequências de vídeo com inferior resolução temporal. No final dos testes espera-se concluir se os resultados obtidos indicam que a utilização de Wavelets é viável para poder ser aplicada na concepção de novos codecs [2] de vídeo mais direccionados à aplicação a vídeo com alta resolução temporal.
ABSTRACT: With the growth of availability of contents and equipments which can produce high framerate video sequences, it‟s very important to search new compression methods that can handle better this new video formats. To achieve image compression, it‟s important to reduce the signal size, removing as much of unneeded data as possible. One way to achieve that is to detect which areas have high frequencies and which ones have low frequencies. The low frequency areas are usually easy to compress, since they imply an area with similar pixels, being areas with an almost constant color. However, high frequency areas are usually object contours where we have transition between the area where the object is placed and different areas or objects. In these areas of the picture information loss and considerable changes are undesirable, The images which will be processed were obtained using high frame rate cameras, meaning that the gain in image compression will be much more important, when comparing with lower frame rate video sequences. This work consists in the analysis of some techniques, such as Empirical Mode Decomposition (EMD) and Wavelet Transform decomposition, which allow targeting different areas in a picture, differentiating the lower frequencies areas from the high frequencies areas. After this step, tests are going to be made to check how much of the signal amplitude can be lost in the high frequencies areas and what‟s the impact in image quality when comparing with the original image. After the tests we expect to conclude whether the results obtained imply that the use of Wavelets is viable to apply in building new video codecs more targeted to high frame rate video
Com a crescente oferta de conteúdos e equipamentos capazes de produzir vídeo de elevada resolução temporal torna-se imperativo procurar novas formas de compressão de vídeo mais vocacionadas para estes novos formatos. Com vista a proceder à compressão de imagem, torna-se importante reduzir a dimensão do sinal, uniformizando ao máximo os pixéis/pontos supérfluos, como por exemplo pontos com características semelhantes que se encontram em áreas adjacentes entre eles. Uma forma de o conseguir passa por detectar quais as zonas de alta e de baixa frequência. As zonas de baixa frequência por norma serão fáceis de comprimir, pois implicam um conjunto de pontos (pixéis) bastante similares, sendo áreas em que a cor é constante. Contudo, as zonas de alta frequência são habitualmente contornos de objectos onde se encontra a transição entre a região onde está o objecto as outras regiões ou objectos. Nestas regiões da imagem não é desejável nem a perda de informação nem alterações significativas, pois isso irá afectar a definição da imagem em relação à original. Este trabalho foca-se na análise de algumas técnicas, como o Empirical Mode Decomposition (EMD) [1] e a decomposição através da aplicação de Transformadas de Wavelet, que permitem efectuar a segmentação de regiões da uma imagem, separando as zonas de alta frequência das zonas de baixa frequência. Após esse passo, verificar-se-á até onde será possível reduzir a amplitude das altas frequências e qual o impacto em termos da qualidade de imagem em comparação com a imagem original. As imagens com que se irá trabalhar foram obtidas por câmaras de alta resolução temporal o que significa que o ganho em termos de compressão poderá ser bastante mais importante do que em sequências de vídeo com inferior resolução temporal. No final dos testes espera-se concluir se os resultados obtidos indicam que a utilização de Wavelets é viável para poder ser aplicada na concepção de novos codecs [2] de vídeo mais direccionados à aplicação a vídeo com alta resolução temporal.
ABSTRACT: With the growth of availability of contents and equipments which can produce high framerate video sequences, it‟s very important to search new compression methods that can handle better this new video formats. To achieve image compression, it‟s important to reduce the signal size, removing as much of unneeded data as possible. One way to achieve that is to detect which areas have high frequencies and which ones have low frequencies. The low frequency areas are usually easy to compress, since they imply an area with similar pixels, being areas with an almost constant color. However, high frequency areas are usually object contours where we have transition between the area where the object is placed and different areas or objects. In these areas of the picture information loss and considerable changes are undesirable, The images which will be processed were obtained using high frame rate cameras, meaning that the gain in image compression will be much more important, when comparing with lower frame rate video sequences. This work consists in the analysis of some techniques, such as Empirical Mode Decomposition (EMD) and Wavelet Transform decomposition, which allow targeting different areas in a picture, differentiating the lower frequencies areas from the high frequencies areas. After this step, tests are going to be made to check how much of the signal amplitude can be lost in the high frequencies areas and what‟s the impact in image quality when comparing with the original image. After the tests we expect to conclude whether the results obtained imply that the use of Wavelets is viable to apply in building new video codecs more targeted to high frame rate video
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