g
Investigating the effects of bit depth reduction on quality, storage size and transmission in images
- Tez No: 962764
- Danışmanlar: PROF. DR. HAFIZ ALİSOY, PROF. DR. RAFET AKDENİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Görüntü kalitesi, JPEG, Nicemleme, Sıkıştırma, Image quality, JPEG, Quantization, Compression
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geçtiğimiz yıllarda,“görüntü yakalama ve gösterim çözünürlüklerinde eşi benzeri görülmemiş bir artış”yaşanmış; 4K kareler sıradanlaşırken 8K kameralarda ham kare boyutları görüntü başına 132 MB'ın üzerine çıkmıştır. Dosya hacmindeki bu şaşırtıcı büyüme, medyayı“hangi maliyetle saklanacağı, işleneceği ve aktarılacağı”sorusuyla doğrudan karşı karşıya bırakmaktadır. Stratejik olarak uygulandığında bit derinliği azaltma, agresif uzamsal küçültmeye başvurmadan depolama ve bilgi-işlem kaynaklarını verimli yönetme fırsatı sunar. Bu tez, Jarvis–Judice–Ninke (JJN) hata yayılımı tabanlı bir bit derinliği kırpma adımını klasik JPEG sıkıştırma işlem hattına entegre eden JJN-BDR-JPEG algoritmasını önermekte ve“kalite, depolama boyutu, iletim süresi”üçgenini beş araştırma sorusu ekseninde nicel olarak irdelemektedir. Önerilen yöntem önce JJN hata yayılımı ile kuantalama hatasını geniş bir komşulukta dağıtarak bantlaşma artefaktlarını bastırmakta, ardından bit derinliği düşürülmüş kareyi maksimum (QF = 100) kaliteyle JPEG'e kodlamaktadır. Dört farklı formatta (TIFF, BMP, PNG) beş test görüntüsü üzerinde yürütülen deneyler, 7 bit çıktılarının“neredeyse kayıpsız”(PSNR ≥ 41 dB, SSIM ≥ 0,995), 6 bit çıktılarının ise“kabul edilebilir”kalite bandını korurken ortalama %35 dosya boyutu ve %10–30 indirme süresi tasarrufu sağladığını göstermiştir. Lagrange hız–bozulma analizinde 6–7 bit aralığı Pareto-etkin bölgeyi tanımlamış; böylece önerilen algoritma, bit derinliği odaklı veri bütçelemesinde pratik bir eşik sunmuştur. Sonuçlar, JJN-BDR-JPEG'in geriye dönük uyumlu, düşük maliyetli ve kolay entegre edilebilir bir çözüm olarak,“bit derinliği azaltmaya dayalı yeni nesil görsel veri sıkıştırma”yaklaşımları için güçlü bir temel oluşturduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In recent years, there has been an unprecedented increase in image capture and display resolutions, with 4K frames becoming commonplace and raw frame sizes for 8K cameras exceeding 132 MB per image. This dramatic growth in file size directly confronts the media industry with the question of at what cost such data will be stored, processed, and transmitted. When applied strategically, bit-depth reduction offers an opportunity to manage storage and computational resources efficiently, without resorting to aggressive spatial downscaling. This thesis proposes the JJN-BDR-JPEG algorithm, which integrates a Jarvis–Judice–Ninke (JJN) error-diffusion-based bit-depth truncation step into the classical JPEG compression pipeline, and quantitatively examines the quality–storage size–transmission time trade-off through five research questions. The proposed method first suppresses banding artifacts by distributing quantization errors over a broad neighborhood via JJN error diffusion, and then encodes the bit-depth-reduced frame into JPEG at maximum quality (QF = 100). Experiments conducted on five test images in four different formats (TIFF, BMP, PNG) showed that 7-bit outputs are nearly lossless (PSNR ≥ 41 dB, SSIM ≥ 0.995), while 6-bit outputs maintain an acceptable quality range and provide, on average, 35 % savings in file size and 10–30 % reductions in download times. Lagrange rate–distortion analysis identified the 6–7 bit range as the Pareto-efficient region, thereby presenting a practical threshold for bit-depth-focused data budgeting. The results demonstrate that JJN-BDR-JPEG is a backward-compatible, low-cost, and easily integrable solution, providing a robust foundation for next-generation visual data compression approaches based on bit-depth reduction.
Benzer Tezler
- Landsat uydusu aracılığı ile elde edilen görüntülerin sınıflandırılmaları ve bunlara ilişkin bilgisayar programlarının hazırlanması
Başlık çevirisi yok
G. FERZAN KÜÇÜKA
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİS PÜSKÜLCÜ
- 5 aylık bebeklerin beslenme şeklinin fizik gelişim, ishal ve enfeksiyon sıklığı üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
G.CANAN UYSAL
- G.L.İ. Tunçbilek bölgesi 650.000 satılabilir-ton/yıl üretim kapasiteli büyükdüz havzası yeraltı işletme etüdü (2 cilt)
Başlık çevirisi yok
ABDULLAH AKÖZEL
- Normal ve patolojik gebelerde glikozillenmiş hemoglobin (HbA1C) değerleri ve bebek ağırlığı ile olan ilişkisi
Başlık çevirisi yok
G.FİLİZ BAKDUR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1988
Kadın Hastalıkları ve Doğumİstanbul ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK EREZ
- G.E.F. Müzik Eğitimi Bölümü öğrencilerinin bölüme girişteki müziksel işitme başarıları ile bölümdeki müziksel işitme-okuma-yazma dersi başarıları arasındaki ilişkinin incelenmesi
The Relationship between the students musical hearing ability at the entrance exam of GEF music department and the students success in musical hearing-reading and writing at music department
BELİR TECİMER