Currently living in the digital age, so the manipulation of data and images is often all day. Due to the problem of space for storage of pictures and time of transmission, many compression techniques had been developed, and a great challenge is to make these techniques to bring good results in terms of compression rate, picture quality and processing time. The Fractal Compression technique developed by Fisher, was described, implemented and tested in this work and it brought great results, and considerable improvement in terms of execution time, which was rather low. Another area that has been emphasizing is the use of biometric techniques to the people recognition. A very used technique is the iris recognition that has shown enough reliability. Thus, connecting the two technologies brings great benefits. In this work, images of iris were compressed by the method implemented here and were made simulations of the technique iris recognition developed by Libor Maseck. The results show that it is possible to compress fractally the images without damage the recognition system. Comparisons were made and was possible realize that even with changes in pixels of images, the system remains very reliable, bringing benefits to storage space. / Atualmente vive-se na era digital, por isso a manipulação de dados e imagens é freqüente todos os dias. Devido ao problema de espaço para armazenamento dessas imagens e tempo de transmissão, foram desenvolvidas várias técnicas de compressão, e um grande desafio é fazer com que essas técnicas tragam bons resultados em termos de taxa de compressão, qualidade da imagem e tempo de processamento. A técnica de compressão Fractal desenvolvida por Fisher, foi descrita, implementada e testada neste trabalho e trouxe ótimos resultados, e melhoria considerável em termos de tempo de execução, que foi bastante reduzido. Outra área que vem se destacando é o uso de técnicas biométricas para reconhecimento de pessoas. Uma técnica muito usada é o reconhecimento de íris que tem mostrado bastante contabilidade. Assim, aliar as duas tecnologias traz grandes benefícios. No presente trabalho, imagens de íris foram comprimidas pelo método aqui implementado e foram realizadas simulações da técnica de reconhecimento de íris desenvolvida por Maseck. Os resultados mostram que é possível comprimir fractalmente as imagens sem prejudicar o sistema de reconhecimento. Comparações foram realizadas e foi possível perceber que mesmo havendo mudanças nos pixels das imagens, o sistema permanece bastante confiavel, trazendo vantagens em espaço de armazenamento. / Mestre em Ciências

Orientador: Yuzo Iano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:46:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_AndreFilgueirasde_M.pdf: 3583920 bytes, checksum: afbfc9cf561651fe74a6a3d075474fc8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal a elaboração de um novo algoritmo responsável por tornar mais eficiente a estimação de movimento do codec Dirac. A estimação de movimento é uma etapa crítica à codificação de vídeo, na qual se encontra a maior parte do seu processamento. O codec Dirac, recentemente lançado, tem como base técnicas diferentes das habitualmente utilizadas nos codecs mais comuns (como os da linha MPEG). O Dirac objetiva alcançar eficiência comparável aos melhores codecs da atualidade (notadamente o H.264/AVC). Desta forma, este trabalho apresenta inicialmente estudos comparativos visando à avaliação de métodos de estado da arte de estimação de movimento e do codec Dirac, estudos que fornecem a base de conhecimento para o algoritmo que é proposto na sequência. A proposta consiste no algoritmo Modified Hierarchical Enhanced Adaptive Rood Pattern Search (MHEARPS). Este apresenta desempenho superior aos outros algoritmos de relevância em todos os casos analisados, provendo em média complexidade 79% menor mantendo a qualidade de reconstrução. / Abstract: The main purpose of this work is to design a new algorithm which enhance motion estimation in Dirac video codec. Motion estimation is a critical stage in video coding, in which most of the processing lies. Dirac codec, recently released, is based on techniques different from the usually employed (as in MPEG-based codecs). Dirac video codec aims at achieving efficiency comparable to the best codecs (such as H.264/AVC). This work initially presents comparative studies of state-of-the-art motion estimation techniques and Dirac codec which support the conception of the algorithm which is proposed in the sequel. The proposal consists in the algorithm Modified Hierarchical Enhaced Adaptive Rood Pattern Search (MHEARPS). This presents superior performance when compared to other relevant algorithms in every analysed case, providing on average 79% less computations with similar video reconstruction quality. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Yuzo Iano, Ana Lucia Mendes Cruz Silvestre da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T10:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_Lucasde_M.pdf: 5052260 bytes, checksum: 34b1fa9e0e25d00990c118c6c93f964c (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O campo de análise e compressão de imagens tem recebido especial atenção da comunidade científica recentemente por abranger os principais sistemas de TV digital, comunicações via satélite e comunicações móveis. Neste contexto, as Transformadas Wavelets Discretas (TWD) surgem como uma ferramenta poderosa e suas inúmeras vantagens permitiram sua inserção em importantes padrões tais como JPEG2000, MPEG4 e MPEG7. O método lifting realiza a TWD sub-amostrando o sinal antes do processo de filtragem, implicando em rápido processamento por fazer uso das similaridades entre filtros passa-alta e passa-baixa, acelerando o cálculo dos coeficientes. Na literatura, ganhos aritméticos teóricos de diferentes proporções foram obtidos sobre o método tradicional, destacando-se os trabalhos de Daubechies e Sweldens e de Reichel. O objetivo desta pesquisa consiste em estender esta discussão de resultados teóricos quando implementados através de ferramentas, interpretada e compilada, focando no tempo de processamento necessário para a realização (decomposição e reconstrução) de diferentes imagens estáticas empregando wavelets pertencentes às famílias de Daubechies, Symlets e Biortogonais. Medidas de PSNR foram utilizadas de forma a corroborar a perfeita implementação do lifting, dado que o mesmo não pode implicar em deterioração na imagem reconstruída. / Abstract: The field of analysis and compression of images has been received special attention of the scientific community because of including in the main systems of digital TV, satellite communications and mobile communications. In this context, the Discrete Transform Wavelet (TWD) arise how a powerful tool and its many advantages allowed your insertion in important standards such as JPEG2000, MPEG4 and MPEG7. The lifting method realizes the TWD sub-sampling the signal before the filtering, resulting in faster processing by using the similarities between high and low pass filters, speeding up the calculation of coefficients. In the literature, arithmetic theoretical gains of different proportions were obtained on the traditional method, especially the works of Daubechies and Sweldens and of Reichel. The objective of this research is to extend this discussion of theoretical results when implemented through tools, interpreted and compiled, targeting the processing time required to perform (decomposition and reconstruction) of different images using wavelets belonging to the families of Daubechies, and Symlets Biortogonais. Measures of PSNR were used to corroborate the perfect implementation of the lifting, since that cannot result in deterioration in the reconstructed image. / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Yuzo Iano, Rangel Arthur / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-21T22:39:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beltrao_GabrielTedgue_M.pdf: 7074938 bytes, checksum: 0a2d464733f2fb5dcc14430cc1844758 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: As transformadas derivadas da DCT são amplamente utilizadas para compressão de vídeo. Recentemente, muitos autores têm destacado que os resíduos de predição normalmente apresentam estruturas direcionais que não podem ser eficientemente representadas pela DCT convencional. Nesse contexto, muitas transformadas direcionais têm sido propostas como forma de suplantar a deficiência da DCT em lidar com tais estruturas. Apesar do desempenho superior das transformadas direcionais sobre a DCT convencional, para a sua aplicação na compressão de vídeo é necessário avaliar o aumento no tempo de codificação e a complexidade para sua implementação. Este trabalho propõe um rápido algoritmo para se estimar as direções existentes em um bloco antes da aplicação das transformadas direcionais. O codificador identifica as direções predominantes em cada bloco e aplica apenas a transformada referente àquela direção. O algoritmo pode ser usado em conjunto com qualquer proposta de transformadas direcionais que utilize a técnica de otimização por taxa-distorção (RDO) para a seleção da direção a ser explorada, reduzindo a complexidade de implementação a níveis similares a quando apenas a DCT convencional é utilizada / Abstract: DCT-based transforms are widely adopted for video compression. Recently, many authors have highlighted that prediction residuals usually have directional structures that cannot be efficiently represented by conventional DCT. In this context, many directional transforms have been proposed as a way to overcome DCT's deficiency in dealing with such structures. Although directional transforms have superior performance over the conventional DCT, for application in video compression it is necessary to evaluate increase in coding time and complexity for its implementation. This work proposes a fast algorithm for estimating blocks directions before applying directional transforms. The encoder identifies predominant directions in each block, and only applies the transform referent to that direction. The algorithm can be used in conjunction with any proposed algorithm for directional transforms that uses the rate-distortion optimization (RDO) process for selection of the direction to be explored; reducing implementation complexity to similar levels when only conventional DCT is used / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientadores: Yuzo Iano, Ana Lúcia Mendes Cruz Silvestre da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-18T18:35:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leite_RicardoBarroso_M.pdf: 4189561 bytes, checksum: 31cbbc85c9fa0ec77e54c0fdfac29e3f (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Os avanços em telecomunicações e o desenvolvimento dos equipamentos digitais impulsionaram diversas áreas de pesquisa relacionadas à codificação e compressão de imagens. Dentre as áreas de atuação destacam-se as aplicações para dispositivos móveis (celulares, smartphones, iPhones, iPads entre outros), que se caracterizam por baixas taxas de transmissão de dados. Entretanto, imagens codificadas com os padrões atualmente em estado-da-arte apresentam artefatos visuais característicos, como efeito de bloco e ringing. Para contornar a inabilidade das transformadas ortogonais em lidar com a geometria, é proposto na literatura o uso de dicionários wedgelet e da decomposição cartoon-textura. Nesse contexto, propõe-se um método de codificação híbrido wedgelet-wavelet inédito que preserva componentes de cartoon e textura, superando em qualidade visual ao uso de dicionários isolados e se aproximando do desempenho de sistemas de codificação completos, tais como o padrão JPEG 2000. Os ganhos de desempenho, principalmente em qualidade visual das imagens reconstruídas para baixas taxas de dados, indicam que a metodologia apresentada pode vir a ser incluída em sistemas de transmissão com restrições de largura de banda, como por exemplo a TV digital móvel / Abstract: Advances in telecommunications and the development of digital equipments have improved several research areas related to coding and image compression. Among these application fields are the mobile devices (cellphones, smartphones, iPhones, iPad, and others), characterized by low data transmission rates. However, images encoded by state-of-the-art standards present characteristic visual artifacts, like blocking and ringing effects. To surpass the disadvantages of orthogonal transforms in dealing with geometry, wedgelets dictionaries and cartoon-texture decomposition are proposed in literature. In this context, a new hybrid wedgelet-wavelet coding method that preserves cartoon and texture components is proposed, achieving better visual quality than the use of isolated dictionaries, approaching the performance of complete codification systems, such as the JPEG 2000. The performance gains, especially concerning visual quality of the reconstructed images using low data rates, show that this methodology might be adopted in restricted bandwidth transmission systems, such as the digital mobile TV / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Images are relevant sources of information in many areas of science and technology. The processing of such information improves and optimizes its use. The image compression causes the information representation is more efficient, reducing the amount of data required to represent an image. The objective of this study is to evaluate the performance of Fractal Compression technique onto mammograms through an association between the objective criteria, provided by Peak Signal Noise Ration (PSNR); and the subjective criteria, given by visual analysis of an expert physician. Visual analysis was performed comparing mammograms compressed to different extents (compression rate) with the original image, where experts classified the compressed images as unacceptable , acceptable , good or great . In doing so, the optimal compression rate and PSNR values of mammograms was achieved, where images are considered acceptable according to experts. In order to compare the performance of fractal compression technique with another compression method, visual analysis was also done on images compressed by JPEG2000 method. / As imagens são fontes relevantes de informação em diversas áreas da ciência e tecnologia. O processamento dessas informações melhora e otimiza sua utilização. A compressão de imagens faz com que a representação da informação seja mais eficiente, reduzindo a quantidade de dados necessários para representar uma imagem. O objetivo deste trabalho é apresentar a avaliação do desempenho da compressão fractal aplicada a imagens mamográficas, pela combinação entre o critério objetivo, fornecido pela relação sinal ruído de pico (Peak Signal Noise Ratio - PSNR), e o critério subjetivo, especificado pela análise visual de médicos especialistas. A análise visual foi realizada comparando as imagens mamográficas comprimidas com diferentes taxas de compressão e a imagem original. Os especialistas classificaram as imagens comprimidas como \"inaceitável\", \"aceitável\", \"boa\" ou \"ótima\". Dessa maneira, conseguiu-se combinar a taxa de compressão e o valor de PSNR, para que as imagens comprimidas sejam consideradas aceitáveis pelos especialistas. Para avaliar o desempenho da compressão fractal foram realizados testes e análises visuais com as mesmas imagens utilizando o método de compressão JPEG2000. / Mestre em Ciências

Orientador: Yuzo Iano / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-05T13:46:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FernandoSilvestreda_D.pdf: 35017484 bytes, checksum: fb460a6a42e44fe0a50e94599ac027fc (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A excelente qualidade visual e taxa de compressão dos codificadores fractais de imagem tem aplicações limitadas devido ao exaustivo tempo de codificação inerente. Esta pesquisa apresenta um novo codificador híbrido de imagens que aplica a velocidade da transformada wavelet à qualidade da compressão fractal. Neste esquema, uma codificação fractal acelerada usando a classificação de domínios de Fisher é aplicada na sub-banda passa-baixas de uma imagem transformada por wavelet e uma versão modificada do SPIHT (Set Partitioned in Hierarchical Trees) é aplicada nos coeficientes remanescentes. Os detalhes de imagem e as características de transmissão progressiva da transformada wavelet são mantidas; nenhum efeito de bloco comuns às técnicas fractais é introduzido, e o problema de fidelidade de codificação comuns aos codificadores híbridos fractal-wavelet é resolvido. O sistema proposto reduz o tempo médio de processamento das imagens em 94% comparado com o codificador fractal tradicional e um ganho de 0 a 2,4dB em PSNR sobre o algoritmo SPIHT puro. Em ambos os casos, o novo esquema proposto apresentou melhorias em temos de qualidade subjetiva das imagens para altas, médias e baixas taxas de compressão / Abstract: The excellent visual quality and compression rate of fractal image coding have limited applications due to exhaustive inherent encoding time. This research presents a new fast and efficient image coder that applies the speed of the wavelet transform to the image quality of the fractal compression. In this scheme, a fast fractal encoding using Fisher¿s domain classification is applied to the lowpass subband of wavelet transformed image and a modified SPIHT coding (Set Partitioning in Hierarchical Trees), on the remaining coefficients. The image details and wavelet progressive transmission characteristics are maintained; no blocking effects from fractal techniques are introduced; and the encoding fidelity problem common in fractal-wavelet hybrid coders is solved. The proposed scheme provides an average of 94% reduction in encoding-decoding time compared to the pure accelerated Fractal coding results, and a 0-2,4dB gain in PSNR over the pure SPIHT coding. In both cases, the new scheme improves the subjective quality of pictures for high, medium and low bit rates / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Yuzo Iano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T18:54:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magri_MarcusPereira_M.pdf: 3808381 bytes, checksum: e208495d1dffda0491764c4092da7246 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O objetivo deste trabalho é tanto estudar quanto analisar uma solução de IPTV (TV por IP). Tal serviço está emergindo nas operadoras de telecomunicações de todo o mundo. Essa solução está sendo bem aceita e mudando radicalmente a visão de negócios dos provedores de telecomunicações em todo o mundo. Consumidores finais vão demandar serviços personalizados através de múltiplos dispositivos, incluindo canais de TV, conteúdo sob demanda, TV interativa, comunicações de vídeo e de voz, música, compartilhamento de fotos e arquivos e jogos on-line. Esses são alguns dos serviços de usuário final, entregues de forma transparente e combinada. Isso tudo requer mudanças inovadoras nas operadoras de telecomunicações, desde uma nova arquitetura de rede, com qualidade de serviço fim-a-fim, confiabilidade, gerência, e segurança. Contribui-se com uma descrição detalhada de como arquitetar essa solução, cobrindo todos os desafios para se implementar um sistema de IPTV, descrevendo-se todos os componentes e serviços da solução, e também qual seria a evolução natural dessa solução. É também parte de nossa contribuição a proposição de algumas melhorias para reduzir o tempo de troca de canal, além de sugestões para se implementar uma solução de inserção de comercial e de inserção de legenda. Palavras-chave: Codificação de imagem, Imagem, IPTV, Triple Play, STB, VOD, IGMP / Abstract: This works concerns the study and the analysis of an IPTV solution (Internet Protocol Television). This kind of service is emerging in the Telco all over the world and its good acceptance is radically changing the business vision of the telecommunications providers. Final consumers will demand personalized services using multiple devices including TV channels, video-on-demand, interative TV, video and voice communications, music, photo and file sharing and online games. All these services require novelties and changes at the telecoms field embracing new network architecture using P2P service quality, reliability, customer management and security. The contribution of this work concerns a detailed description of how to design the solution for these challenges, how to implement a new IPTV system describing all the components and services that have to be provided. The natural evolution of this approach is also considered. Additionally, this work proposes new solutions to reduce the channel zapping time and to insert commercials and subtitles. Keywords: Image coding, Imaging, IPTV, Triple Play, STB, VOD, IGMP, MPEG, H.264, Multicast, MPEG-2 TS, RTSP, Middleware, DRM / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica