Метод стиснення вiдеосегментiв з забезпеченням їх достовiрностi в спектрально-кластерному просторi

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБараннiк, В. В.
dc.contributor.authorКрасноруцький, А. О.
dc.contributor.authorКолесник, В. О.
dc.contributor.authorСушко, А. Л.
dc.contributor.authorЄлiсєєв, Є. С.
dc.contributor.authorФедоровський, О. В.
dc.date.accessioned2023-11-30T06:54:43Z
dc.date.available2023-11-30T06:54:43Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractПроводиться аналiз особливостей органiзацiї вiдеоiнформацiйного забезпечення для систем управлiння критичною iнфраструктурою. Показано, що зростають вимоги щодо повноти, своєчасностi та достовiрностi доставки вiдеоiнформацiї. Показано зростання попиту на органiзацiю дистанцiйних вiдеосервiсiв з використанням технологiчних платформ на базi безпiлотних авiацiйних комплексiв (БАК). Водночас це потребує дотримання вимог ряду мiжнародних стандартiв, якi висуваються до якостi надання вiдеоiнформацiї. В свою чергу, такi вимоги спонукають використання телекомунiкацiйних систем (ТКС) з необхiдним рiвнем швидкостi передачi iнформацiї. Для систем надання дистанцiйних вiдеосервiсiв з використанням бездротових ТКС на авiацiйних платформах iснує дисбаланс. Вiн стосується вiдставання темпiв зростання продуктивностi ТКС за швидкiстю передачi даних вiдносно темпiв зростання бiтової iнтенсивностi вiдеоiнформацiйних потокiв, якi формуються на борту БАК. В статтi показано, що наслiдками дисбалансу є поява значних часових затримок в процесi доставки вiдеоiнформацiї. Вiдповiдно виникають втрати: актуальностi (адекватностi) вiдеоiнформацiї щодо поточного стану об’єктiв монiторингу; достовiрностi вiдеоiнформацiї. Наведенi деструкцiї є причиною порушення процесу прийняття рiшень в системах критичної iнфраструктури. Отже iснує нагальна потреба у вирiшеннi науково-прикладної задачi, яка стосується пiдвищення якостi надання дистанцiйних вiдеосервiсiв з використанням телекомунiкацiйних технологiй на платформi БАК. Для вирiшення означеної задачi використовується комплекс технологiчних рiшень. Основною складовою тут є застосування технологiй зменшення бiтової iнтенсивностi вiдеопотоку. Водночас, як показано в статтi, в процесi розробки таких технологiй потрiбно вирiшувати суперечнiсть. Вона полягає в тому, що кiлькiсть психовiзуальної надмiрностi вiдеозображень використовується, як для локалiзацiї деструктивного впливу канальних помилок на достовiрнiсть вiдеозображень, так i для скорочення їх бiтового об’єму. Отже виникає протирiччя мiж вимогами щодо забезпечення достовiрностi вiдеозображень та їх своєчасною доставкою. Звiдси реалiзацiя дистанцiйних вiдеосервiсiв з використанням бортових ТКС в умовах дiї завад висуває додатковi вимоги до технологiй зменшення бiтового об’єму вiдеоданих. Тому мета статтi полягає у створеннi методiв стиснення вiдеозображень для зменшення їх бiтового об’єму в умовах забезпечення потрiбної достовiрностi. На основi всебiчного аналiзу обґрунтовано напрямки вдосконалення методiв кодування. Вони стосуються таких аспектiв. Перший. Виявлення нових закономiрностей, врахування яких дозволить створити умови для додаткового зменшення бiтового об’єму вiдеосегментiв без внесення втрат щодо достовiрностi iнформацiї. Дозволить локалiзувати руйнiвну дiю канальних помилок в процесi реконструкцiї вiдеозображень з пошкодженими кодограмами їх компактного опису. Другий. Формувати кодовi конструкцiї з використанням режиму рiвномiрного або локально-рiвномiрного кодоутворення. Вiдповiдно до чого обґрунтовано ефективнiсть кодування трансформованих вiдеосегментiв в кластерному просторi. При цьому кластеризацiя здiйснюється за такою ознакою, як кiлькiсть серiй одиниць в двiйковому описi їх компонент. Стверджується те, що для кластеризованої трансформанти створюються умови для додаткового скорочення кiлькостi надмiрностi без втрат iнформацiї. Розроблено метод стиснення вiдеосегментiв з забезпеченням їх достовiрностi в спектрально-кластерному просторi. В основi такої технологiї лежить принцип дуальностi компонент трансформанти. Вiн полягає в тому, що кластеризована компонента може одночасно розглядатись як: елемент статистичного простору кластеру; допустимий елемент структурного кластеру. Тобто як одна з допустимих перестановок з повтореннями з визначеною кiлькiстю серiй одиниць. За результатами експериментальних дослiджень можна стверджувати те, що у разi використання створеного методу для заданих рiвнiв досягається збiльшення рiвня стиснення вiдносно iснуючих методiв в середньому на 40%.uk
dc.description.abstractotherAn analysis of the peculiarities of the organization of video information support for critical infrastructure management systems is carried out. It is shown that the requirements for the completeness, timeliness and reliability of the delivery of video information are growing. The growth of demand for the organization of remote video services using technological platforms based on unmanned aerial systems (UAVs) is shown. At the same time, it requires compliance with the requirements of a number of international standards, which are put forward for the quality of providing video information. In turn, such requirements encourage the use of telecommunication systems (TCS) with the necessary level of information transmission speed. There is an imbalance for systems providing remote video services using wireless TCS on aviation platforms. It refers to the lagging of the rate of growth of TCS productivity in terms of data transfer rate relative to the rate of growth of the bit intensity of video information streams that are formed on board the UAVs. The article shows that the consequences of imbalance are the appearance of significant time delays in the process of video information delivery. Accordingly, there are losses: relevance (adequacy) of video information regarding the current state of monitoring objects; the reliability of video information. These destructions are the reason for the disruption of the decision-making process in critical infrastructure systems. Therefore, there is an urgent need to solve a scientific and applied problem, which concerns the improvement of the quality of providing remote video services using telecommunication technologies on the platform UAVs. A set of technological solutions is used to solve this problem. The main component here is the application of technologies for reducing the bit intensity of the video stream. At the same time, as shown in the article, in the process of developing such technologies, it is necessary to resolve the contradiction. It consists in the fact that the amount of psychovisual redundancy of video images is used both to localize the destructive effect of channel errors on the reliability of video images and to reduce their bit volume. Therefore, there is a contradiction between the requirements for ensuring the authenticity of video images and their timely delivery. Therefore, the implementation of remote video services using onboard TCS in the presence of interference puts forward additional requirements for technologies to reduce the bit volume of video data. Therefore, the purpose of the article is to create methods for compressing video images to reduce their bit volume while ensuring the required reliability. On the basis of a comprehensive analysis, directions for improvement of coding methods are substantiated. They concern the following aspects. First. Identification of new regularities, the consideration of which will create conditions for additional reduction of the bit volume of video segments without introducing losses regarding the reliability of the information. It will allow us to localize the destructive effect of channel errors in the process of reconstruction of video images with damaged codegrams of their compact description. Second. Form code constructions using the mode of uniform or locally uniform code formation. In accordance with this, the efficiency of encoding transformed video segments in the cluster space is substantiated. At the same time, clustering is carried out according to such a feature as the number of series of units in the binary description of their components. It is claimed that conditions are created for the clustered transformant to further reduce the amount of redundancy without a loss of information. A method of video segment compression has been developed to ensure their reliability in the spectral-cluster space. This technology is based on the principle of the duality of transformant components. It consists in the fact that the clustered component can simultaneously be considered as an element of the statistical space of the cluster and a valid structural cluster element. That is, as one of the permissible permutations with repetitions with a certain number of series of units. According to the results of experimental studies, it can be stated that when using the created method for the given levels, an increase in the level of compression compared to existing methods is achieved by an average of 40%.uk
dc.format.pagerangePp. 41-53uk
dc.identifier.citationМетод стиснення вiдеосегментiв з забезпеченням їх достовiрностi в спектрально-кластерному просторi / Бараннiк В. В., Красноруцький А. О., Колесник В. О., Сушко А. Л., Єлiсєєв Є. С., Федоровський О. В. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 92. – С. 41-53. – Бібліогр.: 35 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.92.41-53
dc.identifier.orcid0000-0002-2848-4524uk
dc.identifier.orcid0000-0001-9098-360Xuk
dc.identifier.orcid0000-0001-7919-4255uk
dc.identifier.orcid0000-0002-1387-5733uk
dc.identifier.orcid0000-0002-0953-4397uk
dc.identifier.orcid0000-0001-5016-8926uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62611
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectдистанцiйний вiдеосервiсuk
dc.subjectсвоєчаснiсть та достовiрнiсть вiдеоiнформацiїuk
dc.subjectстиснення аерофотозображеньuk
dc.subjectструктурнi кластериuk
dc.subjectкiлькiсть серiй одиницьuk
dc.subjectспектральний простiрuk
dc.subjectremote video serviceuk
dc.subjecttimeliness and reliability of video informationuk
dc.subjectcompression of aerial imagesuk
dc.subjectstructural clustersuk
dc.subjectnumber of series of unitsuk
dc.subjectspectral spaceuk
dc.subject.udc621.327:681.5uk
dc.titleМетод стиснення вiдеосегментiв з забезпеченням їх достовiрностi в спектрально-кластерному просторiuk
dc.title.alternativeVideo Segments Stamping Method Saving Their Reliability in the SpectralCluster Spaceuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1906-5643-1-10-20230630.pdf
Розмір:
612.74 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92