Nghiên cứu phát triển một số giải pháp nén ảnh tiên tiến cho màn hình tinh thể lỏng (TT)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN HỮU TÀI NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÉN ẢNH TIÊN TIẾN CHO MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG Chuyên ngành: Hệ thống Thông t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

NGUYỄN HỮU TÀI

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÉN ẢNH TIÊN TIẾN CHO MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG

Chuyên ngành: Hệ thống Thông tin

Mã số: 62480104

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN

Hà Nội – 2015

Công trình được hoàn thành tại:

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS TS NGUYỄN THỊ HOÀNG LAN

2 GS TS LÊ ĐÌNH CHƠN TÂM

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Vào hồi …… giờ, ngày … tháng … năm ………

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

1 Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội

2 Thư viện Quốc gia

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, chúng ta đã được chứng kiến sự thông

dụng của công nghệ màn hình tinh thể lỏng, hay thường được gọi tắt

là công nghệ LCD (Liquid Crystal Display), qua những chiếc ti-vi

tinh thể lỏng (LCD và LED) trong các hộ gia đình, cho đến các màn hình tinh thể lỏng dùng cho máy tính cá nhân trong các văn phòng, các màn hình quan sát và điều khiển trong công nghiệp, màn hình di động

Hình 1.2 Mô hình một hệ thống overdrive trong màn hình tinh thể lỏng

Hiện nay các nhà sản xuất đang cần áp dụng các chuẩn định dạng Ti-vi độ phân giải cao (High-Definition Television) và siêu cao (Ultra High-Definition Television) đối với các thiết bị màn hình tinh thể lỏng, với tốc độ hiện thị khung hình lên mức 60fps đến 120fps

Từ đó làm nảy sinh hai vấn đề đối với bộ nhớ khung hình (frame memory) trong hệ thống overdrive (xem Hình 1.2) dùng để tăng tốc

độ đáp ứng cho các phần tử tinh thể lỏng Cụ thể:

(1) Yêu cầu dung lượng tăng cao theo sự tăng trưởng số điểm ảnh trên màn hình Ví dụ với chuẩn UHD 4320p (8K) sẽ là 7680×4320×24bit  759.4Mb

(2) Yêu cầu băng thông ở mức rất cao Ví dụ với chuẩn UHD 4320p (8K) tốc độ 120fps sẽ là 7680×4320×24bit×120×2 178Gbit/s

Với yêu cầu cao về dung lượng và tốc độ băng thông, sẽ đẩy giá thành của bộ nhớ khung hình lên cao, làm tăng giá thành của sản

Overdrive

(LUT)

Dữ liệu khung hình thời điểm trước, F n-1

Overdriven Frame

Dữ liệu khung hình hiện tại

F n

Frame memory

Dữ liệu khung hình

phẩm màn hình tinh thể lỏng Từ đó bài toán nén ảnh khung hình áp dụng vào trong hệ thống overdrive đã được đặt ra nhằm mục đích thu nhỏ dung lượng dữ liệu ảnh khung hình trước khi nó được lưu trữ lên

bộ nhớ khung hình (frame memory), giúp giảm yêu cầu dung lượng

và cả tốc độ trao đổi dữ liệu đối với bộ nhớ khung hình Tiến đến khả năng giảm giá thành của sản phẩm màn hình tinh thể lỏng

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên, nhiều nghiên cứu đã được triển khai nhằm tìm ra những giải pháp nén ảnh khung hình áp dụng phù hợp và hiệu quả trên hệ thống overdrive của màn hình tinh thể lỏng Kết quả đã có khá nhiều các giải pháp nén ảnh khung hình cho màn hình tinh thể lỏng được đề xuất qua các bài báo [[5], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [24], [28]] Qua quá trình nghiên cứu tổng quan chúng tôi nhận thấy rằng vẫn còn tồn tại nhiều khiếm khuyết trong một số giải pháp có hiệu năng tiên tiến đã được đề xuất trong những năm đầu của luận án [[5], [19], [21]] Từ thực trạng đó, đã mở ra hướng nghiên cứu cải tiến một số giải pháp nén ảnh khung hình cho màn hình tinh thể lỏng

đã được các tác giả nước ngoài đề xuất, nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng vào hệ thống overdrive, hoặc tiến xa hơn sẽ nghiên cứu đề xuất các giải pháp nén tiên tiến về mặt hiệu năng, nhằm mang lại hiệu quả cao khi áp dụng vào hệ thống overdrive trong màn hình tinh thể lỏng

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay, nhiều giải pháp nén khác nhau đã được đề xuất áp dụng cho hệ thống overdriver trong màn hình tinh thể lỏng Từ giải pháp đơn giản chỉ áp dụng phép biến đổi không gian màu và kỹ thuật mã hóa lượng tử BTC (block truncation coding) trong [13] với tỷ số nén (compression ratio) CR = 3 đến 3.42 Cho đến các giải pháp nén có kiến trúc phức tạp hơn, sử dụng phối hợp nhiều kỹ thuật biến đổi và lượng tử hóa khác nhau nhằm tăng chất lượng ảnh nén hay tỷ số nén,

đã được đề xuất trong các bài báo [9, 10, 12, 14, 15, 17, 18, 20, 21,

24, 28] Sau cùng, và cũng đáng được chú ý hơn cả, là một số giải pháp nén có hiệu năng cao, dựa trên mô hình kiến trúc khá đơn giản như đề xuất trong [19], hay không quá phức tạp và có thể thực hiện được theo thời gian thực, như trong [5]

Qua quá trình nghiên cứu và phân tích thực nghiệm, chúng tôi nhận thấy các giải pháp nén tiên tiến được đề xuất trong thời gian gần đây vẫn còn mắc phải một số nhược điểm cần khắc phục Từ đó

cho thấy vấn đề nghiên cứu các giải pháp nén ảnh áp dụng vào trong công nghệ màn hình tinh thể lỏng vẫn đang cần các nghiên cứu cải tiến và phát triển, để ngày càng có được các giải pháp hoàn thiện hơn với hiệu năng cao hơn

1.3 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của luận án

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu phát triển các giải pháp tiên tiến nén dữ liệu ảnh khung hình áp dụng cho màn hình tinh thể lỏng

độ phân giải cao, trên cơ sở phân tích các công trình đã có để đề xuất cải tiến cải thiện hiệu năng Nghiên cứu kế thừa và phát triển đề xuất các giải pháp nén mới nâng cao hiệu năng so với những giải pháp hiện đã được đề xuất

Theo một số các tiêu chí đánh giá hiệu năng nén gồm: chỉ số nén, chất lượng nén, và độ phức tạp tính toán

Phạm vi nghiên cứu của luận án bao gồm:

1 Nghiên cứu phát triển các giải pháp nén ảnh áp dụng cho màn hình tinh thể lỏng độ phân giải cao nhằm tăng cường hiệu năng nén

2 Nghiên cứu đề xuất cải tiến các giải pháp để khắc phục những nhược điểm còn tồn tại trong một số giải pháp nén tiên tiến như AHIC, DAMS, nhằm nâng cao hiệu năng của giải pháp nén về cải thiện chất lượng ảnh, giảm độ phức tạp tính toán

3 Nghiên cứu phân tích các ưu và nhược điểm của các giải pháp nén ảnh đã có Từ đó đề xuất xây dựng các giải pháp nén mới thể hiện được nhiều ưu điểm vượt trội về chất lượng ảnh, tỷ số nén,

độ phức tạp tính toán hay sơ đồ thực hiện, có khả năng thích nghi theo sự thay đổi của tín hiệu ảnh, tránh mắc phải các khuyết điểm về thị giác

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Xác định rõ mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu kế thừa và phát triển trên cơ sở nghiên cứu phân tích tổng quan các giải pháp đã đề xuất, cải tiến nâng cao hiệu năng và phát triển đề xuất giải pháp mới

- Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm cài đặt chương trình kiểm chứng kết quả, biện luận

và giải thích

 Về nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tín hiệu ảnh và các phép biến đổi tín hiệu ảnh, lý thuyết về lượng tử hóa,…

 Về nghiên cứu thực nghiệm: Đã tiến hành cài đặt lập trình thực nghiệm cho hầu hết các giải pháp nén tiên tiến được xem xét và đánh giá trong luận án Thực nghiệm đo lường, thống kê số liệu tạo cơ sở cho các phân tích đánh giá

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học của luận án được thể hiện trong đề xuất hai giải pháp tiên tiến nén ảnh khung hình, nâng cao hiệu năng nén nhằm áp

dụng cho hệ thống màn hình tinh thể lỏng, “Advanced Robust Adaptive Image Coding” và “Wavelet Lifting Transform base Multi- Adaptive Image Coding”, tương ứng với hai hướng tiếp cận khác

nhau mà luận án đã thực hiện Đề xuất phát triển về kỹ thuật lượng tử hóa, kỹ thuật tối ưu hóa quá trình lượng tử các khối ảnh thông qua giải pháp phân phối bit, những kỹ thuật mới được đề xuất này không

bị bó hẹp trong lĩnh vực nén ảnh khung hình cho màn hình tinh thể lỏng mà chúng có khả năng áp dụng cho lĩnh vực nén ảnh nói chung

Ý nghĩa thực tiễn của luận án được thể hiện qua các giải pháp nén

đề xuất hướng áp dụng vào công nghệ màn hình tinh thể lỏng cho phép sản xuất thế hệ màn hình tinh thể lỏng có độ phân giải cao, chất lượng hiển thị hình ảnh tốt với một giá thành thấp hơn

Tóm lại, có thể khẳng định rằng đề tài của luận án này thật sự mang nhiều ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Bố cục luận án

Bố cục của luận án gồm 5 chương, ngoài hai chương MỞ ĐẦU và KẾT LUẬN, ba chương còn lại tập trung vào trình bày lý thuyết tổng quan cũng những kết quả nghiên cứu mà luận án đã đạt được, cụ thể:

Chương 2: Trình bày sơ lược về lịch sử phát triển của công nghệ

màn hình tinh thể lỏng và kỹ thuật tăng tốc overdrive giúp tăng tốc

độ đáp ứng của các phần tử tinh thể lỏng Một số cơ sở lý thuyết áp dụng trong bài toán nén ảnh khung hình Nghiên cứu tổng quan về lĩnh vực nén ảnh khung hình trong hệ thống overdrive Phân tích và thực nghiệm nhằm đánh giá ưu và nhược điểm của một số giải pháp nén ảnh tiên tiến đã được đề xuất áp dụng cho màn hình tinh thể lỏng Trên cơ sở đó đưa ra một số định hướng nghiên cứu cải tiến

Chương 3: Nghiên cứu và phân tích sâu hơn các khuyết điểm

trong một số giải pháp nén ảnh tiên tiến sử dụng nền tảng cơ bản là các kỹ thuật mã hóa khối và biến đổi không gian màu Từ đó đề xuất các kỹ thuật khắc phục áp dụng vào trong các sơ đồ giải pháp cải tiến nhằm nâng cao hiệu năng nén Nghiên cứu đề xuất áp dụng lý thuyết phân phối bít vào nén ảnh khung hình cùng một số kỹ thuật lượng tử hóa tối ưu, dựa vào đó từng bước nâng cao chất lượng ảnh nén và giảm độ phức tạp tính toán qua từng giải pháp Kết quả đã đạt được một số đề xuất cải tiến có tính kế thừa từng bước một nhằm nâng cao chất lượng ảnh hay cải thiện độ phức tạp tính toán Sau cùng, luận án

đã đi đến được một giải pháp nén ảnh khung hình có tính tiên tiến về hiệu năng với tên gọi ARAIC, mang lại sự cải tiến vượt trội về chất lượng ảnh, giảm độ phức tạp tính toán và sơ đồ kiến trúc phần cứng thực thi có phần tinh gọn Tất cả các đề xuất trong chương này đều được cài đặt thực nghiệm, phân tích, so sánh và đánh giá

Chương 4: Nghiên cứu và phân tích các nhược điểm của giải

pháp nén ảnh DAMS Từ đó tìm kiếm giải pháp khắc phục thông qua các đề xuất như kỹ thuật ngưỡng thích nghi, kỹ thuật biến đổi wavelet lifting integer to integer, và một số điều chỉnh về sơ đồ giải pháp Trải qua hai giai đoạn nghiên cứu cải tiến và phát triển có tính

kế thừa: Giai đoạn một luận án đã đưa ra đề xuất cải tiến DAMS bằng cách tích hợp kỹ thuật ngưỡng thích nghi để hình thành nên giải pháp DBMAIC cho khả năng thích nghi cao và mang lại chất lượng ảnh vượt trội; Giai đoạn hai là cải thiện độ phức tạp tính toán của DBMAIC với kỹ thuật biến đổi tín hiệu ảnh Wavelet Lifting Integer

to Integer, cùng một số cải tiến về mặt lượng tử để hình thành nên giải pháp WLT-MAIC Những phân tích và đánh giá cho thấy tính tiến tiến của WLT-MAIC thể hiện qua hiệu năng vượt trội của nó so với giải pháp gốc DAMS Trong chương này cũng đồng thời đưa ra các so sánh và đánh giá giữa hai hướng tiếp cận trong luận án Tập trung một số phân tích và đánh giá so sánh trên hai kết quả tốt nhất của hai hướng tiếp cận là ARAIC và WLT-MAIC, các so sánh và đánh giá nhằm thể hiện rõ những ưu - khuyết điểm và đưa ra những nhận định hay khuyến nghị đối với nhà sản xuất khi chọn lựa giải pháp Cuối cùng là phần so sánh đánh giá với 2 giải pháp nén tiên tiến nổi bật nhất mới được đề xuất trên thế giới vào cuối giai đoạn nghiên cứu của luận án là LTC [22] và SAMS [11]

Chương 5: Tóm tắt các nội dung nghiên cứu chính của luận án

Trình bày cô đọng các kết quả mới mà luận án đã đạt được, và cuối cùng là nêu lên hướng phát triển tiếp theo của luận án

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NÉN ẢNH CHO MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG

2.1 Lịch sử phát triển của màn hình tinh thể lỏng và vấn đề chất lượng hiện thị hình ảnh động

2.1.1 Lịch sử phát triển của màn hình tinh thể lỏng

Màn hình tinh thể lỏng đã có một lịch sử phát triển lâu dài qua nhiều giai đoạn Mốc lịch sử đầu tiên phải kể đến đó là và năm 1888, nhà thực vật học và hóa học người Áo, Friedrich Reinitzer, đã tìm ra các phần tử tinh thể (liquid-crystal) trong chất béo được chiết xuất từ cà-rốt Giữa những năm 1964 và 1968, George Heilmeier với Louis Zanoni và Lucian Barton, đã phát minh ra một phương pháp sử dụng điện áp để điều khiển ánh sáng phản xạ từ các phần tử tinh thể lỏng,

nó minh chứng cho màn hình tinh thể lỏng đầu tiên Cho đến thời điểm hiện nay, năm 2015, thì hầu hết các hãng sản xuất màn hình tinh thể lỏng lớn trên thế giới đều đã cho ra đời các sản phẩm màn hình tinh thể lỏng độ phân giải UHD 4K/8K, mặc dù hiện tại giá thành của chúng còn rất đắt

1.1.2 Vấn đề chất lượng hiển thị hình ảnh động trên màn hình tinh thể lỏng

Điểm yếu của màn hình tinh thể lỏng là hiện tượng hiển thị không

rõ nét đối với các cảnh động, được gọi là hiệu ứng motion-blur, được minh họa qua Hình 1.1 Nguyên nhân là do các phần tử tinh thể lỏng đáp ứng lại sự thay đổi độ sáng khi chuyển đổi từ khung hình trước sang khung hình sau với một tốc độ chậm (slow response)

2.2 Overdrive – một kỹ thuật tăng tốc cho các phần tử tinh thể

Hình 2.6 So sánh thời gian đáp ứng [1] (a) Kỹ thuật điều khiển (dẫn động) thông thường (b) Kỹ thuật overdrive

Kỹ thuật overdrive giúp tăng tốc độ đáp ứng cho các phần tử tinh thể Khả năng tăng tốc cho các phần tử tinh thể của overdrive dựa trên ý tưởng khá đơn giản là: điện áp liên quan đến động lực chuyển động của các tinh thể, vì vậy điện áp càng lớn thì tốc độ chuyển động càng cao, hay nói cách khác là các phần tử tinh thể sẽ đáp ứng nhanh hơn khi điện áp được tăng lên

2.3 Mô hình hệ thống Overdrive và yêu cầu nén ảnh giảm bộ nhớ khung hình

Hình 2.7 Mô hình hệ thống overdrive có sử dụng kỹ thuật nén ảnh nhằm giảm yêu cầu về dung lượng và tốc độ truy xuất dữ liệu của frame memory.

Vấn đề đặt ra cho bài toán nén ảnh khung hình cho hệ thống overdrive của màn hình tinh thể lỏng độ phân giải cao là:

- Đầu vào là ảnh khung hình có độ phân giải cao, với rất nhiều điểm ảnh cần xử lý

- Đầu ra để phục vụ cho khâu hiện thị ảnh trên màn hình

- Bộ nén (codec) phải thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ nén dữ liệu (encode) và giải nén dữ liệu (decode) với khối lượng dữ liệu lớn trong một khoảng thời gian ngắn, ví dụ với màn hình có tốc

độ 120fps thì khoảng thời gian chỉ ở mức 1/120 giây Vì vậy bộ nén phải đảm bảo tốc độ xử lý cao

- Chất lượng ảnh phải cao để đảm bảo độ trung thực cho hệ thống hiển thị

- Tỷ số nén lớn và độ phức tạp tính toán không cao để đảm bảo tính thực tiễn khi triển khai áp dụng thực tiễn

Overdrive

(LUT)

Dữ liệu khôi phục của khung hình thời điểm trước

Overdriven Frame

Dữ liệu khung hình hiện tại

F n

Frame memory

Dữ liệu khung hình

Frame encoder

Frame decoder

Codec module

Với những yêu cầu trên, có thể thấy giải quyết bài toán nén ảnh khung hình cho màn hình tinh thể lỏng độ phân giải cao là một nhiệm vụ không đơn giản Cần có những nghiên cứu để có thể đưa ra được các giải pháp nén phù hợp với những yêu cầu nói trên Để có thể triển khai áp dụng vào thực tiễn nhằm giảm giá thành cho hệ thống overdrive

2.4 Các đặc trưng của phương pháp nén ảnh áp dụng cho hệ thống Overdrive

Từ mục tiêu cụ thể của bài toán là: giảm dung lượng bộ nhớ khung hình, tiến đến giảm giá thành của sản phẩm Đã làm nảy sinh

ba đặc trưng thiết yếu của một giải pháp nén ảnh áp dụng trong hệ thống overdrive là:

• Thứ nhất, giải pháp nén phải đạt được tỷ số nén cố định

• Thứ hai, độ phức tạp tính toán ở mức chấp nhận được

• Chất lượng ảnh nén phải ở mức cao

2.5 Một số cơ sở lý thuyết trong nén ảnh

Luận án xem xét và nghiên cứu một số kỹ thuật biến đổi tiên tiến như Biến đổi cosin rời rạc DCT, biến đổi hàm sóng con wavelet và các kỹ thuật DWT, WLT integer to integer Và một số phương pháp lượng tử hóa tối ưu thông dụng trong nén ảnh

2.6 Tổng quan về các giải pháp nén ảnh cho màn hình tinh thể lỏng

Trong khoảng thời gian từ 2002 đến nay đã có khá nhiều các nghiên cứu và đề xuất các giải pháp nén ảnh áp dụng cho hệ thống overdrive trong màn hình tinh thể lỏng, từ những giải pháp đơn giản chỉ áp dụng duy nhất kỹ thuật lượng tử hóa với hiệu năng thấp được

đề cập trong [12], cho đến những giải pháp khá phức tạp áp dụng đồng thời nhiều phép biến đổi, biến đổi không gian màu và biến đổi wavelet, cùng với mô hình lượng tử hóa đa chế độ, BTC (block truncation coding) và AQC (Adaptive Quantization Coding), nhằm nâng cao hiệu năng nén được đề cập trong [5]

Để đánh giá giải pháp nén ảnh cho hệ thống overdrive của màn hình tinh thể lỏng, chúng tôi dựa trên 3 tiêu chí cơ bản là: Chất lượng ảnh, tỷ số nén, và cuối cùng là độ phức tạp tính toán được xem xét trong mối liên hệ với yêu cầu kiến trúc thực thi

Một số kết quả thu được trong phần phân tích và đánh giá một số giải pháp nén ảnh tiến tiến:

• Giải pháp AHIC: Bị hiệu ứng nhiễu khối do lỗi mã hóa kép Bị hiện tượng sai lệch màu quá mức do áp dụng giảm số mẫu tín hiệu quá mức trên Cb&Cr

• AM-BTC: Bị hiện tượng nhiễu đốm, và rung mờ trong một số tình huống ảnh

• DAMS: Bị nhiễu đốm trên vùng ảnh có độ chi tiết cao, và bị hiệu ứng khối với những vùng ảnh có màu biến thiên chậm, sử dụng quỹ bit chưa tối ưu

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÉN ẢNH DỰA TRÊN MÃ HÓA KHỐI VÀ

BIẾN ĐỔI KHÔNG GIAN MÀU

3.1 Nghiên cứu cải tiến và phát triển giải pháp nén ảnh dựa trên

mã hóa khối và biến đổi không gian màu

3.1.1 Tóm tắt 6 giai đoạn nghiên cứu phát triển giải pháp

Hình 3.1 Sơ đồ mô tả sơ lược các bước phát triển đề xuất

Theo hướng nghiên cứu áp dụng mã hóa khối và biến đổi không gian màu, luận án đã có nhiều đề xuất cải tiến cũng như đề xuất kết hợp một số kỹ thuật trao đổi hay phân phối bit nhằm tối ưu hóa chất lượng ảnh nén Trải qua 5 giai đoạn nghiên cứu với dấu mốc là 5 đề xuất cải tiến có tính kế thừa và phát triển từng bước một gồm MAIC (Mean Adaptive Image Coding), AAIC (Advanced Adaptive Image Coding), AHAIC (Advanced High-Adaptive Image Coding), ACAIC (Advanced Content-Adaptive Image Coding), RAIC (Robust Adaptive Image Coding)

Giai đoạn sau cùng tập trung cho những nghiên cứu đánh giá ưu nhược điểm của các kết quả đã đạt được ở những giai đoạn trước, phân tích và tổng hợp, nghiên cứu hiệu chỉnh mô hình xử lý để có thể tích hợp các ưu điểm trong các mô hình phát triển trước đó Từ đó tổng hợp và đề xuất một giải pháp nén ảnh khung hình có hiệu năng vượt trội với tên gọi ARAIC (Advanced Robust Adaptive Image Coding) Hình 3.1 mô tả sơ lược tính kế thừa và các bước cải tiến Với mỗi giải pháp nén được đề xuất, luận án luôn có phần thực nghiệm và so sánh nhằm thể hiện rõ các ưu và nhược điểm của mỗi bước phát triển

3.1.2 Môi trường thực nghiệm cài đặt và các bộ dữ liệu

Tất cả các nghiên cứu cải tiến trình bày trong sơ đồ Hình 3.1, cũng như các nghiên cứu trình bày trong những phần khác của luận

án, đều được cài đặt lập trình và thực nghiệm

 Môi trường lập trình: Matlab và Simulink

 Môi trường cài đặt: máy tính PC

 Các bộ dữ liệu: Dữ liệu cho quá trình nghiên cứu đánh giá

của luận án là một tập hợp các hình ảnh và các chuỗi khung hình (với tổng số 8765 ảnh) chuyên dùng cho việc đánh giá thực nghiệm trong lĩnh vực xử lý ảnh và video, được lấy từ các trung tâm nghiên cứu hàng đầu về xử lý ảnh và video của Arizona State University, Video Quality Experts Group, Laboratory for Image and Video Engineering - Texas:

Các bộ dữ liệu thực nghiệm trong luận án hội tụ đầy đủ các đặc tính thiết yếu cho việc kiểm nghiệm các giải pháp nén ảnh Trong đó chứa nhiều hình ảnh và chuỗi khung hình video với độ nét và độ chi tiết cao, chúng sẽ tạo ra những thách thức lớn cho các giải pháp nén