Sayısal Televizyon Sistemlerinde Band Sıkıştırma Tekniklerinin Eğitim Sürecinde Laboratuvar Ortamında Uygulanması

Abstract

SAYISAL TELEVİZYON SİSTEMLERİNDE BAND SIKIŞTIRMA TEKNİKLERİNİN EĞİTİM SÜRECİNDE LABARATUVAR ORTAMINDA UYGULANMASI ÖZET Şu an kullanımda olan televizyon sistemlerinden sayısal televizyona geçildiğinde bir çok problemle karşılaşılacak. Bunlardan en önemlilerinden bir tanesi geniş frekans bandı sorunudur. Sayısal televizyona geçiş döneminde olduğumuz dönemde bu, üzerinde en fazla çalışmanın yapıldığı alandır. Araştırmalar JPEG tabanlı sıkıştırma algoritmalarının çok verimli olduğunu göstermiştir. Bunun sonucunda, çoğu uygulamalarda JPEG tabanlı algoritmalar kullanılmaktadır. Örneğin: M-JPEG, MPEG. Tez çalışmamız sırasında sayısal televizyon da kullanılan band sıkıştırma işlemlerini analiz etmek için lisans düzeyindeki öğrencilerin deney yapabilecekleri üç deney eklendi. Bu deneyler: 'Band Sıkıştırma Teknikleri-P, 'Band Sıkıştırma Teknikleri-ÎP ve 'Kontrast Algılama Grafiğinin Çıkarılması ve Kuantalama Tablolarıyla İlişkisinin İncelenmesi' dir. 'Band Sıkıştırma Teknikleri-I' ve 'Band Sıkıştırma Teknikleri-IP deneylerinde, JPEG tabanlı olan band sıkıştırma algoritması ayrıntılı bir şekilde incelenmekte, algoritma içerisindeki bir çok noktalardaki değişik alternatiflerin verdiği sonuçlar karşılaştırılmaktadır. Yapılan bu deneyler sayesinde, öğrenciler, algoritmanın bir çok noktasındaki alternatiflerden hangisinin ne tür görüntüler için daha iyi sonuç verebileceğini inceleyebilmektedir, örneğin: yumuşak değişime sahip görüntüler için DCT'nin ve sert değişime sahip görüntüler için de DWT'nin daha iyi sonuç verdiği öğrenciler tarafından varılan önemli sonuçlar arasındadır. Böylece farklı uygulamalar ve problemler için öğrencilerin fikir yürütebiImeSerine de imkan sağlanmış oldu.n 'Kontrast Algılama Grafiğinin Çıkarılması ve Kuantalama Tablolarıyla İlişkisinin İncelenmesi' deneyinde ise, JPEG tabanlı algoritmamızda en önemli yere sahip olan kuantalama katı üzerinde ayrıntılı olarak durulmaktadır. Deney sayesinde, insan gözünün yapısı incelenerek, sabit kuantalama yerine adaptif(yani gözün algılamasına uygun) kuanta tabloan oluşturulabilmektedir. Anahtar Kelimeler: Kontrast Algılama, Kuantalama Tabloları, Ayrık Kosin Dönüşümü, Hızlı Ayrık Kosin Dönüşümü, Sayısal Televizyon

m THE APPLICATION OF BAND TECHNIQUES ON DIGITAL TELEVISION SYSTEMS IN THE LABORATORY DURING THE EDUCATION PROCESS ABSTRACT When the digital tv systems take place the analog tv systems, we will meet several problems. The most important one is the problem of the wide frequency band. To overcome this problem many studies have been done. The studies have shown that JPEG based compression algorithms are very efficient. That's why, JPEG based algorithms are used in most of the applications, such as M-JPEG, MPEG. In our thesis study, in order to analyze the band compression operations used in digital tv systems, we have prepared three experiments for undergraduate students. These are: 'Band Compression Techniques-!', 'Band Compression Techniques-H' and 'Obtaininig the Contrast Sensitivity Graphs and Examining their relations with Quantization Tables'. In the 'Band Compression Techniques-!' and 'Band Compression Techniques-!!' experiments, the JPEG based band compression algorithm is examined in detail, and the results of different alternatives at several points of the algorithm are compared. Thanks to these experiments, students can decide which alternatives of the algorithm is suitable for what kind of images. For instance; students have observed that for slightiy-varying images OCT and for sharp-varying images DWT gives better results. Thus; students gained the ability of putting forward an idea when they meet different problems and different applications. !n 'Obtaining the Contrast Sensitivity Graphs and Examining their relation with Quantization tables' experiment, the quantization stage of our JPEG based algorithm, which has a very important place in the compression process, is examinedIV in detail as well. Thanks to this experiment, examining the structure of human eye, adaptive quanta tables can be constructed instead of constant qunatization. Key Words: Contrast Sensitivity, Quantization Table, Discrete Cosine Transform, Fast Discrete Cosine Transform, Digital Televison