Search

U ovom radu će biti obrađeni pojmovi kao što je dubina bita i percepcija dubine. Biti će riječi o neuronskim mrežama, dubokim neuronskim mrežama, metodama korištenja neuronskih mreža, interpolaciji i tehnikama povećanja dubine bitova. Neke od novijih metoda korištenja neuronskih mreža su BitNet, BE-CALF, BE-ACGAN i BrNet neuronske mreže. S obzirom na sliku niže dubine bitova, zadatak povećanja dubine bitova je nadopunjavanje manje značajnih bitova koji nedostaju prema zadanim više značajnim bitovima te vratiti prikladnu reprezentaciju slike visoke dubine bitova. U radu će se opisati neke klasične metode povećanje dubine bitova, poput nadodavanja nula, ponavljanja bitova, MRC, ACDC i IPAD algoritama te različite vrste interpolacije kao korak ispred povećanja dubine bitova. Kao praktični zadatak korišena je aplikacija Matlab u kojoj je odrađena interpolacija dubina bita iz 6-bitne u 8-bitnu te iz 8-bitne u 10-bitnu, 12-bitnu i 16-bitnu sliku. Rezultati su uspoređeni korištenjem objektivnih mjera kvaliteta poput MSE, PSNR i SSIM, MSSIM mjera (koje koriste referentnu sliku) te BRISQUE, NIQE ili PIQE (koje ne koriste referentnu sliku) kao i ekspertnom analizom subjektivnog doživljaja. U istraživanju je također korištena metoda množenja 8 bitne slike s omjerom x4 (točnije 1023/255), x16 ( točnije 4095/255) ili x257 (točnije 65535/255). Uz to sve je ispitano vrijeme izvođenja za mogućnost korištenja algoritama u realnom vremenu, i u ovisnosti o rezoluciji slike. Na samom kraju je iskazan objektivni i subjektivni zaključak na temelju svih mjera kvalitete i prikazane sve dobivene vrijednosti i srednja vrijednost u tablicama za svaku pojedinu sliku u .ppm formatu. Bitno je napomenuti da je neke tehnike bilo teško procijeniti na običnim monitorima. The concepts of bit depth and depth perception will be addressed in this Master's thesis. Topics such as neural networks, deep neural networks, methods of using neural networks, interpolation, and techniques for increasing bit depth will be discussed. Some of the newer methods utilizing neural networks include BitNet, BE-CALF, BE-ACGAN, and BrNet neural networks. Given an image with lower bit depth, the task of increasing the bit depth involves filling in the missing less significant bits based on the given more significant bits to restore an appropriate representation of a high bit-depth image. The paper will describe some classical methods of increasing bit depth, such as zero padding, bit repetition, MRC, ACDC, and IPAD algorithms, as well as various types of interpolation as a step towards increasing bit depth. As a practical task, the Matlab application was used to perform bit depth interpolation from 6-bit to 8-bit, as well as from 8-bit to 10-bit, 12-bit, and 16-bit images. The results were compared using objective quality measures such as MSE, PSNR, SSIM, MSSIM measures (which use a reference image), as well as BRISQUE, NIQE, or PIQE (which do not use a reference image), along with expert analysis of subjective perception. The research also employed the method of multiplying an 8-bit image by a factor of x4 (more precisely, 1023/255), x16 (more precisely, 4095/255), or x257 (more precisely, 65535/255). Additionally, the execution time was examined to assess the possibility of real-time algorithm usage and its dependence on image resolution. At the end, an objective and subjective conclusion is provided based on all quality measures, and all obtained values and their means are presented in tables for each individual image in .ppm format. It is important to note that some techniques were challenging to evaluate on regular monitors.

Zahvaljujući svojoj prenosivosti, ekonomičnosti i sve boljim performansama slike, kamere za pametne telefone su se posljednjih godina pozicionirale kao konkuretne klasičnim digitalnim fotoaparatima. U završnom radu će se opisati tehnologija snimanja pametnim telefonom, s posebnim osvrtom na osnovne zahtjeve i fizička ograničenja optičke tehnologije. Kroz usporedbu fotografija dobivenih sa iste pozicije fotoaparatom (Canon XC10 4K) i mobilnim uređajem (Samsung A 72) sa unaprijed određenim postavkama (kao npr. ISO osjetljivost, vrijeme ekspozicije, otvor blende), istražiti će se kako pojedine postavke utječu na krajnju sliku.

Uvijek je poželjno imati sliku velike rezolucije. Od manje slike moguće je tradicionalnim metodama kao što su bilinearna i bikubična interpolacija povećati sliku, ali dolazi do uvođenja nazubljenih rubova, zamućenosti i povećanja šuma. U novine se vrijeme predlažu modeli zasnovani na dubokom učenja koji povećavaju rezoluciju slika pritom rekonstruirajući visokofrekventne detalje. Ti modeli primjenu nalaze na području medicinske i satelitske fotografije te za opću primjenu u medijskim sustavima. U ovom radu implementirana su tri modela: WDSR, DRLSR i ESPCN. Korišteni su PSNR i SSIM kao ocjene kvalitete. Implementirani modeli su učeni na DIV2K skupu, a testirani na skupovima Set5, Set14, T91, Urban100, BSDS100, BSDS200, Manga109, General100, Historical, Aerial, PROBA-V i DRIVE. Having a large resolution image is always desired. It is possible to transform a low resolution image to a high resolution image using the classical methods such as bilinear and bicubic interpolation. However they also introduce jaggedness, blurriness and noise amplification. Recently deep learning models have been proposed for generating images with high frequency details. These models are used in medical and satelite imagery as well as general media. In the context of this thesis three models have been implemented: WDSR, DRLSR and ESPCN. PSNR and SSIM are used as measures of quality. The models have been trained on the DIV2K dataset and tested on Set5, Set14, T91, Urban100, BSDS100, BSDS200, Manga109, General100, Historical, Aerial, PROBA-V and DRIVE datasets.

Kompresija slike vrlo je važna u današnje digitalno doba. Fraktalna metoda je jedan od načina kojom se ta kompresija postiže. Temelji se na iterativnom ponavljanju transformacija koje od bilo koje početne slike mogu rekonstruirati onu originalnu. Za dobivanje ovih transformacija originalna slika se dijeli na dva tipa blokova: blokove raspona i blokove domene. Traže se transformacije koje blokove domene mogu vjerodostojno pretvoriti u blokove raspona. Ovom metodom postiže se vrlo visoka razina kompresije, a kao njezina najveća mana moglo bi se izdvojiti vrijeme izvođenja algoritma kompresije. Image compression is very important in today’s digital age. The fractal method is one of the ways in which this compression is achieved. It is based on an iterative repetition of transformations that can reconstruct the original image from any initial image. To obtain these transformations, the original image is divided into two types of blocks: range blocks and domain blocks. Transformations are required that can authentically convert domain blocks into range blocks. This method achieves a very high level of compression, its biggest drawback being the execution time of the compression algorithm.

Povećanje rezolucije slike jedna je od osnovnih transformacija slika. Tradicionalni pristupi su ograničeni i često rezultiraju zamućenom ili pikseliziranom slikom. Predloženi su modeli dubokih neuronskih mreža koji direktno generiraju povećanu sliku na temelju slike manje rezolucije. Korištenje konvolucijskih slojeva za izlučivanje značajki te generiranje veće slike na temelju tih značajki rezultira slikom veće kvalitete. U ovom radu promotrene su, implementirane i ocijenjene dvije duboke konvolucijske neuronske mreže konstruirane za rješavanje problema povećanja rezolucije slike. To su mreže SRCNN i MS-LapSRN. Mreže su učene na skupu slika DIV2K. Uspoređeni su rezultati korištenjem objektivnih numeričkih metoda MSE, PSNR i SSIM na skupovima slika Set5, Set14, T91, Urban100, BSDS100, BSDS200 i General100. Upscaling is one of the basic image transformations. Traditional approaches are limited and often result in blurred or pixelated image. Deep neural network models which directly generate high resolution images from smaller resolution input have been proposed. Usage of convolutional layers for feature extraction and generating images based on those features results in higher quality images. In this thesis, two deep convolutional neural networks have been studied, implemented and tested for the purpose of image super-resolution. These networks are SRCNN and MS-LapSRN. DIV2K dataset has been used for the training of both models. Objective numerical methods MSE, PSNR and SSIM were used to compare performance on Set5, Set14, T91, Urban100, BSDS100, BSDS200 and General100 datasets.

Artefakti mogu poprilično umanjiti kvalitetu CT slika, ponekad do te mjere da ih čine dijagnostički neupotrebljivima. Kako bi se poboljšala kvaliteta slike potrebno je razumijeti proces nastanka artefakta i znati kako ga spriječiti. Kroz povijest razvijale su se brojne konfiguracije CT uređaja. S razvojem različitih generacija javljali su se i brojni artefakti, ali i modeli za njihovo uklanjanje. Uz proces nastanka artefakata, bitno je obratiti pažnju i na kvalitetu slike, odnosno parametre koji utječu na nju. Potrebno je znati kako izgleda kvalitetna slika da bi ju mogli razlikovali od one manje kvalitetne. CT artefakti mogu potjecati iz raznih izvora, mogu nastati zbog fizikalnih procesa, problema sa skenerom ili izvor može biti sam pacijent. Artefakti temeljeni na fizikalnim procesima uključuju prikupljanje podataka, artefakti skenera nastaju zbog nesavršenog rada skenera, a artefakti pacijenta su njegove voljne i nevoljne kretnje te metalna strana tijela na površini ili u samom tijelu. Postupci za rekonstrukciju slike stvaraju spiralne i višestruke artefakte. Kao skupinu artefakata od velike važnosti možemo izdvojiti artefakte srca, čije neprepoznavanje može nanijeti značajnu štetu pacijentima, a time povećati i mortalitet i morbiditet. Moderan dizajn novih CT skenera s posebno poboljšanim softwerima može djelomično ispraviti artefakte skenera. Najbitnija stavka za izbjegavanje artefakata slike i dalje ostaje precizno pozicioniranje i dobra priprema pacijenta za pretragu te odabir optimalnih parametara za određeno skeniranje. Artifacts can significantly diminish quality of CT images, up to the point when they are diagnostically unusable. To improve the quality of image it is necessary to understand the process of artifact creation and how to avoid it. With development of different generations of CT scanners numerous artifacts appeared along with models for their correction. But, not only artifacts are important thing in this topic. We need to pay attention on image quality, or even better to the parameters that affect the quality. It is necessary to know what a quality image looks like to distinguish it from those of lesser quality. CT artifacts are created by various sources. They can appear on account of physical processes, scanner issues or by patient. Artifacts based on physical processes include data gathering, scanner artifacts appear because of imperfect scanner operations and patient - based artifacts are caused by such factors as patient movement or the presence of metallic materials in or on the patient. Image creation processes create spiral and multiple artifacts. Heart artifacts are also important group of artifacts, whose lack of recognition can cause significant damage to the patient, and increase mortality and morbidity. Modern design of new CT scanners with improved software can partially rectify artifacts. Most important method for artifact image avoidance remains precise positioning and good preparation of patient for procedure and also scanner parameters selection.

Vremensko-frekvencijska analiza vrlo je važna pri obradi svih vrsta signala u svijetu digitalne tehnologije. U obradi slike koristi se u algoritmima diskretne kosinusne ili Fourierove transformacije. Diskretna kosinusna transformacija (DCT) iznenađujuće dobro funkcionira u kompresiji slike, te se koristi u algoritmu za pretvorbu slike u JPEG format. JPEG je najrašireniji format za prikaz digitalnih slika zahvaljujući svojoj odličnoj učinkovitosti pri sažimanju memorijskog prostora potrebnog za pohranu slike uz očuvanje kvalitete slike na adekvatnoj razini. Implementacija programskog rješenja potvrdila je odlična svojstva ove transformacije i dokazala njezinu važnost u obradi slike. Time-frequency analysis is vital in the world of digital signals. In image processing it is often used in algorithms of discrete cosine or Fourier transform. Discrete cosine transform (DCT) works surprisingly good for image compression and is being use din JPEG algorithm. JPEG is the most common format for compressed digital images thanks to it's ability to compress the memory space required to store images while maintaining the image quality at an adequate level . The implementation of a program solution confirmed the excellent properties of this transformation and proved its importance in the image processing.

Degradacija slike zamućenjem vrsta je izobličenja slike do koje dolazi tijekom procesa snimanja, obrade ili reprodukcije slike. Usko je vezano s gubitkom oštrine te percipiranom kvalitetom slike. S obzirom da zamućenje može umanjiti sposobnost vizualne percepcije, od praktičnih tehnoloških rješenja, zahtjeva se mogućnost pouzdanog vrednovanja te održavanja kvalitete slike na razini koja neće umanjiti sposobnost obavljanja temeljnih vizualnih funkcija čovjeka ili pak umjetnog, računalnog sustava. Cilj rada je kreiranje objektivne mjere te računalnog modela sposobnog za automatsko određivanje doživljene kvalitete zamućene slike, odnosno vrednovanje njene oštrine, na način koji je konzistentan s percepcijom ljudskog vizualnog sustava. Inspirirana inherentnim ljudskim mehanizmima za obradu vizualne informacije predložena objektivna mjera koristi prostorno-frekvencijsku, upravljivu dekompoziciju slike uz statističko modeliranje lokaliziranih transformacijskih koeficijenata s ciljem ekstrakcije percepcijski bitnih značajki slike kao indikatora stupnja zamućenja. Na temelju provedene analize utvrđeno je da vrijednost percentila razdiobe sortiranih, visokofrekvencijskih koeficijenata predstavlja percepcijski bitnu značajku oštrine slike. Pouzdanost, efikasnost i efektivnost modela verificirana je na sedam javno dostupnih baza slika. Dobiveni rezultati pokazali su vrlo visok stupanj monotonosti, konzistentnosti i točnosti u vrednovanju oštrine slike. Postignut je sljedeći izvorni znanstveni doprinos: metoda za određivanje percepcijski bitnih značajki slike utemeljena na analizi lokaliziranih transformacijskih koeficijenata slike u prostorno-frekvencijskoj domeni te definiranje skupa značajki ključnih za kvantifikaciju promatranog zamućenja, metodologija vrednovanja kvalitete slike degradirane prostorno nepromjenjivim zamućenjem uporabom definiranog skupa značajki i subjektivnih ocjena kvalitete slika, objektivna mjera kvalitete zamućenih slika, koja ne zahtijeva poznavanje originalne slike, zasnovana na predloženoj metodologiji vrednovanja. Blur is one of the most common types of image distortions introduced during an image acquisition, processing and transmission processes. It is closely related to loss of image sharpness and the perceived image quality. An efficient computational model capable to quantify the distortion and thus, estimate the image sharpness can significantly improve the performance of real-time image processing applications. This thesis presents a fast blind image sharpness/blurriness assessment model which operates in spatial and transform domain. The proposed model generates local contrast image maps by computing the root-mean-squared values for each image pixel within a defined size of local neighborhood. The resulting contrast maps are then transformed to the wavelet domain where the reduction of high frequency content is evaluated in the presence of varying blur strengths. It was found that percentile values computed from sorted, level shifted, high frequency wavelet coefficients can serve as reliable image sharpness/quality estimators. Furthermore, increasing the dynamic range of local contrast maps brings improvements to model performance. The proposed metric has been validated on seven publicly available image databases that include blurred images. The results of validation show high correlation with the perceptual scores. Moreover, high prediction consistency and accuracy were demonstrated across all databases making the metric highly competitive to other state-of-the-art image sharpness metrics. Due to low computational requirements the proposed model can be easily utilized in real-world image processing applications.

Radi očuvanja mrežnih resursa i omogućavanja dovoljno brzog prijenosa videosignala u uvjetima malih brzina prijenosa potrebno je smanjiti količinu podataka za prijenos. Smanjenje količine podataka za prijenos izvršava se kodiranjem videosignala s ciljem smanjenja vremenske rezolucije. Nakon prijenosa mrežom istim video sadržajima potrebno je povećati vremensku rezoluciju kako bi bili prikladni za prikaz na uređajima koji podržavaju videosadržaj visoke prostorne i vremenske rezolucije. U radu je ispitana kvaliteta interpoliranih slika dobivenih korištenjem nekih od postojećih algoritama za povećanje vremenske rezolucije videosignala. Za analizu su odabrana dvije algoritma koja koriste isključivo prostorne značajke videosignala (FA i FR) te dva algoritma koji koriste prostorne i vremenske značajke videosignala (AST-LS i AST-FS). U okviru usporedbe algoritama koji koriste samo prostorne značajke videosignala uočena je prednost u kvaliteti interpoliranih slika sa FA algoritmom uz približno jednaku računalnu zahtjevnost i vrijeme izvedbe. FA algoritam je pokazao najveću razinu kvalitete interpolirane slike za videosadržaje male vremenske aktivnosti dok za sadržaje velike vremenske aktivnosti prednjače algoritmi koji koriste vremenske i prostorne značajke videosignala. Usporedbom AST-LS i AST-FS algoritama kao bolje rješenje pokazao se AST-LS zbog manje računalne kompleksnosti uz gotovo jednake rezultate kvalitete interpoliranih slika. Za objektivnu ocjenu interpoliranih slika korištene su PSNR i SSIM metrike. For the purpose of efficient usage of network resources and enabling fast transmission it is needed to reduce amount of video signal data. Amount of the data for transmission is reduced by reducing temporal resolution in the coding process. After transmission over the network, it is needed to perform algorithms for frame rate-up conversion to make the video signal suitable for reproduction on devices supporting videos with high spatial and temporal activity. In this thesis, quality of interpolated images was measured. Interpolated images were made with some of already proposed algorithms for frame rate up-conversion. Two of the analyzed algorithms (FR and FA) use only spatial features of video signal and other two algorithms use spatial and temporal features of video signal (AST-FS and AST-LS). The FA algorithm shows much better quality of interpolated images compared to the FR with similar computational complexity and execution time. In case of very slow video sequences, the FA algorithm shows the best results of interpolated image quality but in case of very fast video sequences, algorithms that use spatial and temporal features of video signal are leading. The AST-LS, in comparison with the AST-FS, was revealed as a better decision because of similar quality of interpolated images but less computationally complex. PSNR and SSIM metrics were used for objective interpolated image evaluation.

Uvod: Na delovanje AEC sistema pri računalniški tomografiji močno učinkuje postavitev pacienta v izocenter CT gantirja. Nepravilno centriranje v vertikalni smeri povzroči spremenjeno velikost objekta slikanja na topogramu, kar se odraža v nepravilnem delovanju AEC sistema in posledično v nepravilni izbiri ekspozicijskih parametrov, spremenjeni dozni obremenitvi na objekt slikanja in spremembi kvalitete slike. Namen: Namen raziskovalnega dela je ugotoviti posledice v dozni obremenitvi in kvaliteti slike, ki jih za sabo pusti nepravilna nastavitev objekta slikanja v vertikalni smeri. Metode dela: Meritve so potekale na Kliničnem inštitutu za radiologijo v Univerzitetnem kliničnem centru Ljubljana na 64-reznem računalniškem tomografu Siemens Somatom definition. Meritve smo opravljali s fantomom celotnega trupa z oznako PBU 60, kjer smo uporabili v naprej določen protokol za slikanje zgornjega abdomna. Položaj fantoma v vertikalni smeri je variiral od 4,95 cm nad izocentrom do 15 cm pod izocentrom s premiki po 1 cm. Za merjenje posledic nepravilnega centriranja smo uporabili monitorsko-komercialni program za merjenje CTDIVOL vrednosti in program ImageJ za merjenje standardnega odklona HU vrednosti na štirih izbranih anatomskih mestih na enaki rezini pri vsakem premiku mize. Izvedba statistične analize je potekala v programu SPSS 21.0., s pomočjo linearne regresije in korelacije. Rezultati: Rezultati so pokazali linearno povezavo med velikostjo premera fantoma na topogramu in spremenjenim položajem fantoma v vertikalni smeri. CTDIVOL vrednosti so se pri odmiku mize 5 cm nad izocentrom povečale za 10% in zmanjšale za 10% pri premiku mize za 15 cm pod izocenter. Pri zvišanju CTDIVOL vrednosti, se je količina šuma na sliki zmanjšala in obratno, pri znižanju CTDIVOL vrednosti, se je količina šuma povečala. Razprava in sklep: Na podlagi statističnih izračunov smo dokazali, da se ob postavitvi objekta nad izocentrom velikost objekta na topogramu poveča, dozna obremenitev naraste, kvaliteta slike pa se temu primerno izboljša, zato slika vsebuje manj šuma. Ob postavitvi objekta nižje od izocentra se velikost objekta na topogramu zmanjša, dozna obremenitev pade, količina šuma na sliki pa se poveča. Introduction: Positioning of the patient at CT has high influence on the proper operation of AEC system at computed tomography. Off-centering in vertical line cause a change in the size of the object on localizer, which have an effect on AEC system and leads to incorrect exposition and deviation in patient dose and image quality. Purpose: Our purpose is to determine the impact of vertical mis-centering on dose exposure of the object and image quality. Methods: Measurements were taken with the 64-MDCT CT scanner Siemens Somatom definition at the Institute of Radiology in University Medical Centre Ljubljana. For scanning we used whole body phantom labelled PBU 60 and a clinical protocol for upper abdomen CT. Phantom positions varried from 4,95 cm above the isocenter to 15 cm below in 1 cm steps. We used commercial radiation dose-monitoring software for analyzing and recording CTDIVOL data and program ImageJ for measure the standard deviation of Housfield units on four different anatomical places on the same picture, every 1 cm step. All the statistics analyses were performed in the SPSS 21.0. programme. Results: The results have shown a linear relation between the size of the object on localizer and vertical mis-centering of the phantom. The range of CTDIVOL values were for 10% higher at 5 cm above the isocenter and 10 % lower at 15 cm below the isocenter. If CTDIVOL value increase, the standard deviation of Housfield units decrease and opposite if CTDIVOL value decrease, the standard deviation of Housfield units on the picture increase. Discussion and conclusion: With the statistic analyses we proven that the central plate with the phantom placed above the isocenter leads to the increase of diameter of the phantom on the localizer and the radiation dose and decrease of the amount of the noise on the reconstructive image. If the central plate with the phantom is placed below the isocenter the diameter of the phantom and the radiation dose diminish, but the amount of the noise on the picture rises.

Kvaliteta slike može se odrediti primjenom objektivnih ili subjektivnih metoda za procjenu kvalitete. Objektivne se metode zasnivaju na matematičkim mjerama kao što su PSNR, SSIM ili RMSE dok se subjektivno testiranje općenito provodi ili postavljanjem pitanja sudionicima koju od datih opcija preferiraju ili traženjem da dadu ocjenu kvalitete za predložene opcije. Za procjenu kvalitete svake slike potrebna je baza podataka slike. Mi smo razvili novu bazu podataka koja se sastoji od 30 slika na kojima smo napravili određene manipulacije na temelju različitih parametara kvalitete. Najprije smo proveli testiranje metodom praćenja pogleda: pokazivanjem slika sudionicima ispitivanja i mjerenjem pokreta njihovih očiju dobili smo točne informacije o tome kako je svaki od parametara kvalitete slike utjecao na komunikacijsku vrijednost svake slike. Metoda subjektivne procjene kvalitete koju smo zatim primijenili uključila je razvoj aplikacije za ispitivanje zasnovano na masovnoj podršci. Sudionici su trebali odrediti koja od slika je najbolja. Konačno, određena je korelacija između obadvije metode., Image quality can be determined by using objective or subjective quality assessment methods. Objective methods are based on mathematical measures, such as PSNR, SSIM or RMSE and subjective testing is generally performed by asking the participants which of the given options they prefer or to give a quality score for the presented options. For each image quality evaluation, an image database is required. We developed a novel image database that consists of 30 images on which we applied some manipulations based on different quality parameters. First we conducted testing with the eye-tracking method: by showing images to test participants and measuring their eye movement, we received accurate information about how each of the image quality parameters affected the communication value of each image. The subjective quality assessment method we then employed involved the development of an application for crowdsourcing-based testing. Participants had to determine which of the images the best were. Finally, a correlation between both methods was determined.

Kako su subjektivne metode skup i dugotrajan proces za ocjenjivanje kvalitete slike koji se ne može provesti u stvarnom vremenu, koriste se objektivne metode od kojih su najpoznatije PSNR (engl. Peak Signal to Noise Ratio) i SSIM (engl. Structural similarity index). Posljednjih nekoliko godina provedena su mnoga istraživanja kako bi se došlo do zaključka koji dijelovi slika privlače najviše pažnju ljudskog vizualnog sustava. U ovom je radu predstavljena objektna metrika imena VSI (engl. Visual saliency-based index), koja koristi informacije tih istraživanja. Provedeni su eksperimenti ocjene kvalitete dijela slika iz VCL@FER baze slika, te su ti rezultati uspoređivani s rezultatima PSNR i SSIM metrika. Iako je za odabrane slike VSI pokazala slabije performanse od SSIM metrike, za puno veće skupove podataka VSI se ipak pokazala kao puno bolja metrika u predviđanju stvarne kvalitete slike. Subjective methods are expensive and time-consuming process for evaluation image quality and cannot be implemented in real time systems. That’s why objective methods most notably Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) and Structural similarity index (SSIM) are being used. Over the last few years many studies have been conducted in order to obtain the conclusion which image sections attract the most attention of the human visual system. This paper presents the objective metric name Visual sailency-based index (VSI), which uses information obtained from these studies. Image quality evaluation experiments were performed on set of images from VCL @ FER database and these results were compared to the results of PSNR and SSIM metrics. Although for selected images VSI showed weaker performance than SSIM, VSI proved to be a much better metric to predict the actual image quality for much larger data sets

Subjektivna i objektivna ocjena kvalitete slike pomažu pri obradi slika. Kada se neka slika komprimira, subjektivne i objektivne metode pokazuju koliko je dobra kompresija slike jer ocjena pokazuje koliki utjecaj na kvalitetu je imala kompresija. U radu je prikazan postupak kompresije slike u programskom paketu Matlab. Provedeno je subjektivno ocjenjivanje kvalitete komprimiranih slika i objektivno ocjenjivanje (PSNR i SSIM) kvalitete komprimiranih slika. Cilj objektivne metode je imati rezultate što sličnije rezultatima subjektivne metode. Prikazana je usporedba rezultata subjektivnih i objektivnih metoda koja pokazuje da se rezultati niti jedne objektivne metode ne podudaraju sa subjektivnim rezultatima u potpunosti. Subjective and objective assessment of image quality are helpful during image processing. When an image is compressed, subjective and objective methods show how compression has the big influence on image quality. In this work the process of image compression in Matlab program is shown, including the subjective quality assessment of compressed image and the objective quality assessment of image (PSNR, SSIM). The purpose of objective methods is to have results very similar to those of subjective methods. Comparison of subjective and objective methods is shown in this work. The results show none of the results of objective methods match with subjective methods.

U radu je opisano šest postojećih objektivnih mjera temeljenih na razlici između ulazne i izlazne slike. Proučen je statistički model prirodne scene u području koeficijenata valićne transformacije. Detektirane su promjene u marginalnoj razdiobi valićnih koeficijenata za pojedine vrste izobličenja. Implementirana je RRWQM objektivna mjera temeljena na izlučivanju značajki ulazne i izlazne slike korištenjem usmjerene piramidalne valićne transformacije. RRWQM mjera i ostale spomenute objektivne mjere ispitane su na svim slikama baze LIVE te je ispitana korelacija sa subjektivnim ocjenama. U sklopu rada ostvarena je i programska implementacija koja omogućuje usporedbu RRWQM mjere s ostalih šest objektivnih mjera. In this paper six existing objective full reference measures are described. A natural image statistic model in the wavelet transform domain was examined. Changes in the marginal distribution of the wavelet coefficients were examined for different types of image distortions. A reduced reference image quality measure RRWQM based on steerable pyramid wavelet transform was implemented. RRWQM measure and other objective measures were tested on the LIVE database and correlation coefficients between the predicted and true objective scores are presented. As a part of this paper, a software implementation for comparison of RRWQM measure with six other objective measures is created.

Videosignal snimljen modernim uređajima zbog svoje veličine nije pogodan za prijenos ili pohranu na neki od medija. Zbog toga je u postupku kodiranja potrebno smanjiti njegovu veličinu, što se može učiniti primjenom efikasnih postupaka kompresije, ali i smanjenjem prostorne i/ili vremenske rezolucije. Paralelno s razvojem uređaja za snimanje razvili su se i uređaji za prikazivanje videosignala (pametni telefoni, tableti, prijenosna računala) koji, neovisno o veličini zaslona, mogu prikazivati video signal visoke rezolucije. Zbog svega navedenog sve više je primjera kod kojih je nakon dekodiranja potrebno povećati prostornu i/ili vremensku rezoluciju videosignala. Kod povećanja vremenske rezolucije interpolacijom slika u nekomprimiranom videosignalu, što je problem kojim se bavi ova disertacija, cjelokupna pogreška prilikom interpolacije nastaje zbog pokreta objekata i promjene sadržaja. Primjenom teorijskog modela videosignala analiziran je utjecaj vremenske udaljenosti, D, između slika koje se koriste za interpolaciju te utjecaj prostornih i vremenskih značajki videosignala na pogrešku interpolacije primjenom postupaka jednosmjernih procjena pokreta unaprijed i unazad. Predložen je i teorijski model za postupak interpolacije usrednjavanjem, FA, te je izveden izraz za autokorelacijsku funkciju pogreške interpolacije. Oba modela pokazuju dobro poklapanje teorijskih i empirijskih rezultata za sekvence s malim TI, te približno linearan porast varijance pogreške i MSE s porastom vrijednosti D. Također, teorijski i empirijski rezultati pokazali su da za sekvence s malom vremenskom aktivnošću jednostavni postupak usrednjavanja, FA, može ostvariti podjednaku (u nekim slučajevima i manju) pogrešku od znatno složenijeg postupka koji koristi procjenu pokreta, što je iskorišteno u predloženom algoritmu za interpolaciju u svrhu smanjenja njegove složenosti. Utvrđeno je i da su u slučaju male vrijednosti parametra vremenske aktivnosti, TIt, srednje vrijednosti vektora pomaka za pojedinu sliku vrlo male, što navodi na zaključak da je malim parametrom vremenske aktivnosti, TI, predstavljen mali pokret između dvije slike. Analizom utjecaja veličine bloka (za koji se računa vektor pomaka) na pogrešku procjene vektora pomaka utvrđeno je da je pogreška najmanja za blok veličine 16x16 elemenata slike, a najveća za blok veličine 4x4 elementa slike. Budući da je prirodno kretanje objekata nelinearno, posebice u slučaju brzih pokreta, i često s promjenjivom brzinom, analiziran je utjecaj tih dviju pojava na točnost vektora pomaka te je pokazano je da nelinearnost 144 pokreta unosi znatno manju pogrešku u odnosu na promjenu brzine. U slučaju kada pokret nije brz, uvođenje promjenjive brzine gibanja objekata ne povećava zamjetno točnost procjene, pa se s ciljem izbjegavanja povećanja složenosti algoritma predloženog u disertaciji koristi procjena pokreta uz pretpostavku konstantne brzine kretanja objekata. Na temelju provedene analize prostorno- vremenskih značajki videosignala i njihovog utjecaja na pogrešku interpolacije, u okviru ove disertacije predložen je algoritam za adaptivnu vremensku interpolaciju slika zasnovan na prostorno-vremenskim značajkama videosignala. Njegovom se primjenom zadržava visoka razina kvalitete interpoliranih slika uz značajno smanjenje složenosti jer je na temelju provedenih analiza prostorno-vremenskih značajki videosignala uvedena adaptivnost u ovisnosti o trenutnoj vrijednosti parametra vremenske aktivnosti, TIt. U slučaju kada je parametar vremenske aktivnosti između slika manji ili jednak prethodno određenoj vrijednosti praga, δ, radi se interpolacija korištenjem FA metode, a u suprotnom slučaju interpolacija se zasniva na procjeni pokreta. U slučajevima kada je TIt > δ, rade se odvojene jednosmjerne procjene unaprijed i unazad kombinacijom procjene pokreta za blokove (BMA) i optičkog toka. Kako bi se osigurala mala složenost, u predloženom algoritmu preciznost procjene vektora pomaka na razini manjoj od jednog elementa slike ostvaruje se razvojem u Taylorov red. U svrhu zaglađivanja vektora pomaka, polje vektora pomaka filtrira se medijan filtrom. Kompenzacijom pokreta dobiju se dvije slike prediktora čijom se težinskom sumom dobije konačna interpolirana slika. Predloženi algoritam uspoređen je s dva postojeća algoritma, koji su među najboljima u dostupnoj literaturi, po složenosti postupka i kvaliteti interpolirane slike. Rezultati su pokazali da predloženi algoritam ima najbolji omjer složenosti postupka i kvalitete interpolirane slike.

Novi postupak za kodiranje videosignala poznat pod kraticom HEVC (High Efficiency Video Coding) unosi brojna poboljšanja u odnosu na prethodnu generaciju kodera izvedenu u skladu s normom H.264/AVC (Advanced Video Coding), jedan dio tih poboljšanja odnosi se i na predviđanje unutar slike koje se primjenjuje pri kodiranju I-slika (Intra Coded Image) gdje se slika kodira kao samostalno i neovisno o ostalim slikama u sekvenci videosignala. U radu su objašnjene temeljne značajke HEVC i H.264/AVC postupaka kompresije te izdvojena nova rješenja uvedena u HEVC koderu u odnosu na H.264/AVC. Analizirana je metoda predviđanja elemenata slike u bloku pri H.264/AVC i HEVC kodiranju te određeni kriteriji za odabir veličine bloka čiji elementi se predviđaju. Provedeno je kodiranje ispitnih videosekvenci, kodirajući sve slike kao I-slike uporabom HEVC i H.264/AVC kodera te ispitani utjecaji promjene parametara unutarnjeg predviđanja na brzinu prijenosa, kvalitetu slike i složenost izvedbe kodera i dekodera. A new method for video signal encoding known by its acronym HEVC (High Efficiency Video Coding) brings a number of improvements over the previous generation of coders performed in accordance with the standard H.264 / AVC (Advanced Video Coding). Some of these improvements are related to the prediction within image that are used in the encoding of the I-picture (Intra Coded Image) where the images are encoded as an autonomous and independent of the other pictures in the video sequence. This work considers the basic features of HEVC and H.264/AVC video compression methods and explains new solutions introduced in HEVC encoder compared to H.264/AVC. Prediction methods of image elements in the block for the H.264/AVC and HEVC encoders are analyzed and criteria for the selection of the predicted block size are defined. Using intra-prediction mode in HEVC and H.264 /AVC encoders test sequences were coded. Performances of the both encoders were evaluated based on resulting picture quality and coding process complexity.

H.265, odnosno HEVC, je norma za kompresiju videosekvenci koja polako počinje zamijenjivati dosadašnju H.264/AVC normu. U ovom radu obrađeni su osnovni elementi kodera: podjela slike, predviđanje slike, tranformacijsko i entropijsko kodiranje, te je norma uspoređena sa prethodnom H.264/AVC normom. Provedena su testiranja u ffmpeg programu na različitim sekvencama koje su kodirane različitim parametrima da bi se vidjelo kako oni utječu na složenost kodiranja i na kvalitetu slike. Utvrđeno je da porast brzine prijenosa povećava vrijeme kodiranja i kvalitetu slike odnosno SSIM i PSNR vrijednosti. Također biranje unaprijed postavljenih postavki utječe na sve segmente. Pokazalo se da je ultrafast postavka dosta smanjuje složenost kodiranja, ali i daje najmanju kvalitetu slike. Medium postavka malo povećava vrijeme kodiranja i kvalitetu kompresije u odnosu na ultrafast, dok slower jako puno utječe na povećanje složenosti i daje malo povećanje kvalitete slike. H.265, or HEVC, is standard for compresion of video files that is starting to take place of H.264/AVC standard. In this paper are introduced main parts of coder: picture partitioning, picture prediction, transform coding and entropy coding. This standard is also compared to previous H.264 standard. Testings are made using ffmpeg program with various videos that are coded with different parameters so that we could see how they influence on coding complexity and picture quality. Results show that increasing bitrate gives better picture quality (SSIM and PSNR) and longer coding time. Also different presets affect all segments. It is shown that ultrafast preset lowers complexity of coding a lot, but gives lowest picture quality. Medium preset increases time of coding and compression quality by little comparing to ultrafast, while slower preset influence a lot on complexity and gives little quality increase.

U radu je objašnjeno šest subjektivnih metoda za vrednovanje kvalitete 3DTV sekvenci propisanih ITU-R BT.2021-1 preporukom. Prikazan je način obrade rezultata, te su navedeni zahtjevi koji se moraju ispuniti pri subjektivnom vrednovanju kvalitete 3DTV sekvenci. Analizirani su postupci za objektivno vrednovanje 3DTV sekvenci (PSNR, SSIM, VQM. IW-SSIM i IQM2). Definirani su kriteriji za odabir sadržaja ispitnih 3DTV sekvenci, te vrste izobličenja koje se pojavljuju u 3DTV sekvencama. Odabrani su parametri kodera za kompresiju 3DTV sekvenci. Parametri su opisani za H.264 standard. Na primjeru 3DVCL@FER baze opisano je kako se oblikuje baza 3DTV sekvenci i na koji način je provedeno subjektivno i objektivno ispitivanje. Na kraju su dani rezultati ispitivanja i komentari rezultata. This paper describes six subjective 3DTV quality evaluation methods wich are prescribed by ITU-R BT.2021-1 recommendation. Way of results processing is shown and requirements that must be fulfilled on subjective 3DTV sequence evaluation are listed. Methods for objective evaluation of 3DTV sequences (PSNR, SSIM, VQM. IW-SSIM i IQM2) are analysed. Criteria for selection of test 3DTV sequences content are defined. Parameters of encoder for 3DTV compression are chosen. Those parameters are described for H.264 standard. By example of 3DVCL@FER database, it is described how is database for 3DTV sequences formed and on which way is subjective and objective testing done. At the end of paper, results of testing and commentary of results is given.

Ovo istraživanje pokušava analizirati posljedice gubitka paketa u prijenosu komunikacijskim kanalom u vidu pogrešaka na slici. Greške se simuliraju korištenjem tri najčešća tipa grešaka u komunikacijskom kanalu uz korištenje dva tipa entropijskog kodiranja. Na dobivenim, oštećenim, slikama provodi se objektivna analiza slike te se rezultati prikazuju u tabličnom obliku., This research attempts to analyze the effects of packet loss in the transmission through communication channel in the form of picture quality degradation. Errors are simulated using the three most common types of errors in the communication channel with the use of two types of entropy coders. On obtained, damaged pictures an objective image analysis is performed and the results are presented in tabular form.

Objektivno vrednovanje kvalitete slike ima značajnu ulogu u različitim postupcima obrade slike i videosignala, kao što su kompresija, interpolacija, uklanjanje šuma u slici i slično, pri čemu se uspješnost pojedinog postupka obrade procjenjuje na temelju njegova utjecaja na kvalitetu slike. U radu je predložena nova mjera za objektivnu ocjenu kvalitete slike koja se temelji na višerezolucijskoj analizi slike. Iskorištena su svojstva diskretne wavelet transformacije (DWT, Discrete Wavelet Transform) te usmjerene piramidalne wavelet transformacije (SPWT, Steerable Pyramid Wavelet Transform), koja su slična ljudskom vizualnom sustavu te su pogodna za ocjenu kvalitete slike. Wavelet-dekompozicija računa se na različitim skalama, te se slika dijeli na koeficijente aproksimacije (na najnižoj frekvencijskoj skali), koeficijente frekvencijskih potpojaseva i koeficijente detalja (koeficijenti najviših frekvencija). Pomoću njih se računa mjera kvalitete slike (IQM, Image Quality Measure) koja je definirana kao umnožak srednje vrijednosti kontrasta i strukture između svih apsolutnih vrijednosti potpojaseva originalne i izobličene slike, osim aproksimacijskih koeficijenata i koeficijenata detalja. IQM i još dvanaest relevantnih objektivnih mjera uspoređeno je uz pomoć nove VCL@FER baze slika i šest drugih baza slika te je ispitana korelacija sa subjektivnim ocjenama. Ispitana je i statistička značajnost razlika varijanci za svaku objektivnu mjeru i svaku bazu slika. Objective image quality evaluation plays an important role in other image and video processing techniques, such as compression, interpolation, noise reduction, where each evaluation method is based on image quality estimation. The thesis presents innovative approach to the objective quality evaluation that could be computed using multiresolution image analysis. It is based on DWT subband decomposition or SPWT decomposition, which properties are similar to human visual system (HVS) characteristics facilitating integration of SPWT into image quality evaluation. SPWT decomposition is done with multiresolution analysis of a signal that allows us to decompose a signal into approximation, bandpass and highpass subbands. SPWT coefficients are computed using wavelet filter banks with 2 orientations (vertical and horizontal) in spatial domain. Wavelet coefficients are used to compute new image quality measure (IQM). IQM is defined as a product of a mean contrast and structure between absolute bandpass coefficients of original and degraded image. IQM measure is compared with 12 other existing image quality measures using new image database VCL@FER and 6 other image databases. Correlation between objective and subjective image quality measures is presented, for all image databases. Statistical significance between variances of residuum (between linearized objective and subjective measures) is also presented. Results show that IQM measure yields best correlation results with subjective grades and that it is not dependent on image content and degradation type.

U ovom radu objašnjavaju se metode pohrane i pojam kvalitete slike. Opisuju se četiri vrste izobličenja slike: bijeli šum (AWGN), zamućenje, JPEG i JPEG2000. Opisane su subjektivne i četiri objektivne metode odreĎivanja kvalitete slike (MSE, PSNR, SSIM i DSSIM). Zatim se na primjeru baze slika VCL@FER prikazuje korelacija izmeĎu subjektivnih i objektivnih mjera, te se daje usporedba sa već postojećim bazama slika. Programska podrška priložena uz rad je napisana u programskom jeziku C#, u razvojnom okruženju Visual studio 2008. Korištena je verzija 3.5 .NET-a.

Digitalna radiografija je rastuća tehnika u rendgenskim ispitivanjima. Cilj je ovoga rada proučiti glavne parametre koji utječu na kvalitetu slike u smislu kontrasta i definicije. Provedeni su brojni testovi na kalibriranom stupnjevanom klinu, izloženom različitim razinama energije i odgovarajućem vremenu. Raspon uključenih debljina je između 5 i 20 mm. Vrijednost promjene koraka bila je između 0,2 i 1 mm. Izrađena su dva temeljna dijagrama nakon eksperimentalnih ispitivanja: odnos između sive razine i relativne izloženosti i odnos između gradijenta kontrasta i sive razine. Drugo važno razmatranje je provedeno tijekom ispitivanja; nekoliko dijelova milimetra promjene u promjeru žice može uzrokovati razinu osjetljivosti višu od 2 %, a time i neprihvatljivu propisom. Ova promjena po našem mišljenju nema jači utjecaj na POD vrste oštećenja kao što su nedostatak penetracije, poroznosti, pukotine i uključci šljake., Digital radiography is a growing technique in X-ray examinations. It is the aim of the present work to study the main parameters that affect the quality of image in terms of contrast and definitions. A number of tests have been carried out on a calibrated stepped wedge exposed to different levels of energy and related time. The range of thickness involved has been between 5 and 20 mm. The steps' change value has been between 0,2 and 1 mm. Two fundamental diagrams have been traced after the experimental tests: grey level/relative exposure relation and contrast gradient/ grey level relation. Another important thing has been taken into consideration during the test; changes of hundreds of millimetres (mm) in wire diameter can cause a level of sensitivity higher than 2 % which is, consequently, not accepted by the code. This change, in our opinion has no effective impacts on the detection of defects such, lack of penetration, porosity, cracks and slag inclusion.

U ovom radu objašnjene su temeljne razlike sustava televizije visoke kvalitete (HDTV) u odnosu na sustave standardne kvalitete (SDTV). Obrađene su značajke HDTV signala u skladu s preporukom ITU-R 709 i normom SMPTE 296M. Navedene EBU preporuke o formatima za produkciju i emitiranje HDTV programa. predložene mjere za osiguranje kvalitete slike u slučaju uporabe različitih formata slike u produkciji i emitiranju programa. Analizirani su formati za snimanje signala kao i značajke uređaja za prikazivanje slike.

Odabir prikladnoga DVB-T prijamnika ovisi o tome u koje svrhe će se koristiti. Presudni čimbenik kvalitete sa strane korisnika je subjektivna kvaliteta slike. U profesionalnoj upotrebi bitno je poznavati matematičke mjere kvalitete, koje su potrebne za egzaktno određivanje kvalitete primljenog signala. Prilikom projektiranja DVB-T odašiljača, potrebno je poznavati utjecaj radio-kanala na signal koji šaljemo do prijamnika. Zbog svojstava radio-kanala, prijenosni tok (MPEG-2 zapis) treba zaštitno kodirati, modulirati i pojačati ga za uspješno slanje u radio-kanal.

Mamografija je najvažnija dijagnostička metoda za rano otkrivanje tumora dojke. Cilj radiologa je imati najbolju moguću dijagnostičku informaciju uz prihvatljivu dozu zračenja za bolesnika. Kvaliteta slike i doza zračenja ovisi o velikom broju čimbenika kao što su brzina i kontrast filma, razvijanje filma, napon i automatska kontrola ekspozicije mamografskog uređaja, te veličina i gustoća dojke. Uz to, uvjeti gledanja slike mogu značajno utjecati na točnost mamografske informacije. Obzirom na veliki broj čimbenika koji su važni za dobru dijagnostičku informaciju postoji velika mogućnost pogreške. Ponovljive mamografske slike visoke kvalitete, uz razumno malu dozu zračenja, osiguravaju se sveobuhvatnim programom osiguranja kvalitete. Nedavno je u Hrvatskoj provedeno istraživanje tehničkih karakteristika opreme, doza bolesnika, kvalitete slike i postojanja programa osiguranja kvalitete. Zaključak istraživanja je da je mamografska dijagnostika u Hrvatskoj u pravilu neadekvatna i nestabilna, te je potrebno uvesti program osiguranja kvalitete na državnoj razini. Takav program propisan je i Zakonom o zaštiti od zračenja Republike Hrvatske (NN 64/06, NN 125/06). U Kliničkoj bolnici Osijek program osiguranja kvalitete mamografske dijagnostike, temeljen na preporukama Europske Komisije (EC), uveden je 2007. godine. Prema mjerenjima tehničkih značajki te ocjenama kvalitete slike prema EC kriteriju za kvalitetu slike, učinjeno je niz zahvata na uređajima i načinu rada. Kvaliteta slike je značajno unaprijeđena, a mjerenja tehničkih značajki i održavanje istih unutar tolerancije dane preporukama EC osiguravaju stabilnost kvalitete slike. To se očituje i smanjenjem udjela slika koje se moraju ponavljati zbog loše kvalitete.

Specijalistički seminar: televizija visoke kvalitete (HDTV) ; H.264/AVC norma za kodiranje videosignala ; radiodifuzija digitalnih televizijskih signala putem zemaljskih sustava ; radiodifuzija digitalnih televizijskih signala putem satelitskih sustava ; prijenos televizijskog signala temeljen na protokolu IP (IPTV) ; prateći tonski signali u digitalnoj televiziji ; mjerenje kvalitete digitalnog videosignala i postupci za ocjenu kvalitete slike ; uporaba optičkih komunikacijskih veza u televizijskom sustavu.

U predavanju će biti prikazane temeljne značajke televizijskog signala visoke kvalitete (HDTV, High Definition Television) koje uključuju horizontalnu i vertikalnu rezoluciju, način analiziranja slike i frekvenciju izmjene slika, parametre luminantnog signala i signala razlike za boju, frekvencije uzorkovanja za luminantni signal i signale razlike za boju, širinu frekvencijskog pojasa i brzinu prijenosa videosignala te omjer stranica slike. Bit će izloženi rezultati mjerenja kvalitete slike za različite ulazne formate slike i parametre analiziranja. Razmotrit će se mogućnosti za prikazivanje slike nastale u HDTV sustavu na standardnom televizoru te mogućnosti za prikazivanje slike standardne kvalitete na HDTV televizoru.

Porastom uporabe multimedijskih tehnologija rastu i zahtjevi koji se postavljaju na sustave za kompresiju slike od kojih se traži postizanje zadovoljavajuće kvalitete slike i pri niskim brzinama prijenosa te nove funkcionalnosti koje će omogućiti djelotvoran prijenos slike putem Interneta i mreža za mobilne komunikacije. Kako bi se ispunili navedeni zahtjevi razvijena je nova norma za kompresiju mirnih slika - JPEG2000.

U disertaciji je obrađena problematika utjecaja karakteristika prijenosnog sustava u kabelskoj televiziji na moguće degradacije koje se javljaju u televizijskoj slici na krajnjim korisničkim priključnicama. Jedan od glavnih problema su izobličenja koja nastaju zbog nelinearnosti pojačala u sustavu prijenosa signala između glavne stanice i krajnjeg korisnika. U višekanalnim kabelskim distribucijskim sustavima intermodulacijski produkti generirani u pojačalima uzrokuju pojavu intermodulacijskog šuma na određenim frekvencijama, koji može izazvati znatne degradacije slike. Da bi se prikladno okarakterizirala nelinearna izobličenja, određen je model koji može opisati ponašanje sustava, te izobličenja izraziti kao parametre sustava. Koristeći analizu nelinearnosti razvojem u red potencija napravljen je računarski program za simulaciju nelinearnosti KTV sustava koji omogućava grafički prikaz simuliranog izlaznog spektra. Da bi se odredili koeficijenti nelinearne prijenosne karakteristike sustava izvršena su brojna mjerenja na različitim tipovima širokopojasnih pojačala koja se koriste u KTV sustavima. Izvršena je opsežna analiza grupiranja intermodulacijskih produkata po frekvencijama i dani su matematički izrazi za proračun broja produkata u pojedinom televizijskom kanalu u ovisnosti o ukupnom broju kanala u sustavu. Utvrđen je utjecaj ukupnog broja produkata sadržanih u intermodulacijskom šumu, na amplitudu rezultirajuće smetnje. Provedeno je ispitivanje i određivanje utjecaja različitih pogrešaka u prijenosnom sustavu kabelske televizije na degradaciju televizijske slike. Različite vrste degradacija slike u sustavu kabelske televizije ispitivane su na postojećim kabelskim sustavima, te su takve vrste smetnji simulirane u laboratorijskim uvjetima radi podrobnije analize. Analizirane su različite metode za smanjenje intermodulacijskog šuma u KTV sustavima i njegovog subjektivnog utjecaja na degradaciju televizijske slike. Obrađeni problemi pri prijenosu analognih signala u sustavima kabelske televizije mogu poslužiti kao osnova za razumijevanje i rješavanje problema kod digitalnog prijenosa koji je sve aktualniji u KTV sustavima.

Napredak učinjen tijekom proteklih nekoliko godina u području procesiranja digitalnog signala, te uvođenja širokopojasnih digitalnih mreža integriranih usluga ima veliki utjecaj na razvoj multimedijskih komunikacija. Smanjenje potrebne širine kanala za prijenos digitalnih videosignala otvorilo je mogućnost njihova zajedničkog prijenosa s ostalim vrstama podataka kao što su npr. tekst, grafika, govor i glazba, niskim brzinama uz održavanje visoke kvalitete prijemnih signala. U ovom radu analizirani su osnovni postupci kompresije i kodiranja videosignala koji se zasnivaju na uklanjanju vremenske i prostorne redundancije između elemenata slike, te su naglašene specifičnosti njihove primjene u važećim standardima za kodiranje različitih vrsta videosignala. Posebno su pojašnjena rješenja proizašla iz razvoja MPEG standarda i detaljno opisani elemenati neophodni za njihovu primjenu. Opisan je MPEG algoritam kodiranja videosignala i analizirane opcije MPEG standarda kao što su slojevitost i kompatibilnost koje su osnova za mogućnost njegove opće primjene u multimedijskim komunikacijama.