WIP
This commit is contained in:
parent
db60a3d88c
commit
16543c0b8f
BIN
PracaLic.pdf
BIN
PracaLic.pdf
Binary file not shown.
144
PracaLic.tex
144
PracaLic.tex
@ -12,6 +12,7 @@
|
|||||||
\usepackage{enumerate} %Pakiet do robienia niestandardowych list.
|
\usepackage{enumerate} %Pakiet do robienia niestandardowych list.
|
||||||
\usepackage{ulem} %Pakiet do tekstu z kropkami pod nim
|
\usepackage{ulem} %Pakiet do tekstu z kropkami pod nim
|
||||||
\usepackage{xcolor}
|
\usepackage{xcolor}
|
||||||
|
\usepackage{hyperref}
|
||||||
%dodatkowe operatory matematyczne
|
%dodatkowe operatory matematyczne
|
||||||
\DeclareMathOperator{\sgn}{sgn} %funkcja signum
|
\DeclareMathOperator{\sgn}{sgn} %funkcja signum
|
||||||
\newcommand{\norm}[1]{\left\Vert #1\right\Vert} %norma \norm{x}=||x||
|
\newcommand{\norm}[1]{\left\Vert #1\right\Vert} %norma \norm{x}=||x||
|
||||||
@ -66,50 +67,48 @@
|
|||||||
\begin{center}
|
\begin{center}
|
||||||
{\LARGE Uniwersytet Śląski w Katowicach}
|
{\LARGE Uniwersytet Śląski w Katowicach}
|
||||||
\vskip 1cm
|
\vskip 1cm
|
||||||
{\LARGE Wydział Matematyki, Fizyki i Chemii}
|
{\LARGE Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych}
|
||||||
\vskip 1cm
|
\vskip 1cm
|
||||||
{\LARGE Instytut Matematyki}
|
{\LARGE Instytut Informatyki}
|
||||||
\vskip 3cm
|
\vskip 3cm
|
||||||
{\Large \bf Imię i nazwisko}% wstaw swoje dane
|
{\Large \bf Wojciech Janota}% wstaw swoje dane
|
||||||
\vskip 1cm
|
\vskip 1cm
|
||||||
{\large Numer albumu 012345}% numer albumu
|
{\large Numer albumu 354540}% numer albumu
|
||||||
\vskip 2.5cm
|
\vskip 2.5cm
|
||||||
\begin{doublespace}
|
\begin{doublespace}
|
||||||
{\huge \bf RÓWNANIA FUNKCYJNE ORAZ ICH STABILNOŚĆ}% tytuł pracy
|
{\LARGE \bf OPTYMALIZACJA KOMPRESJI OBRAZÓW \\W FORMACIE JPEG ZA POMOCĄ METOD UCZENIA MASZYNOWEGO}% tytuł pracy
|
||||||
\end{doublespace}
|
\end{doublespace}
|
||||||
\vskip 2.5cm
|
\vskip 1cm
|
||||||
{\large PRACA DYPLOMOWA\\LICENCJACKA (lub MAGISTERSKA/INŻYNIERSKA)}
|
{\large PRACA DYPLOMOWA\\MAGISTERSKA}
|
||||||
\end{center}
|
\end{center}
|
||||||
\vspace{3.0cm}
|
\vspace{3.0cm}
|
||||||
\begin{flushright}
|
\begin{flushright}
|
||||||
\parbox{4.5cm}{Promotor: \\
|
\parbox{4.5cm}{Promotor: \\
|
||||||
Dr Radosław Łukasik}
|
Dr Rafał Skinderowicz}
|
||||||
\end{flushright}
|
\end{flushright}
|
||||||
\vspace{3cm}
|
\vspace{3cm}
|
||||||
\begin{center}
|
\begin{center}
|
||||||
Katowice 2019% rok
|
Sosnowiec 2024% rok
|
||||||
\end{center}
|
\end{center}
|
||||||
\newpage
|
\newpage
|
||||||
\thispagestyle{empty}
|
\thispagestyle{empty}
|
||||||
\noindent
|
\noindent
|
||||||
Słowa kluczowe: \dotuline{równanie Cauchy'ego, Jensena, stabilność\hfill}\\% wstaw swoje słowa kluczowe max 2 linijki
|
Słowa kluczowe: \dotuline{kompresja, uczenie maszynowe, DCT, dyskretna transformata kosinusowa, JPEG\hfill}\\[1cm]% wstaw swoje słowa kluczowe max 2 linijki
|
||||||
\par \dotuline{\hfill}\\[1cm]
|
|
||||||
\textbf{Oświadczenie autora pracy}\\[1cm]
|
\textbf{Oświadczenie autora pracy}\\[1cm]
|
||||||
Ja niżej podpisany/a:\\
|
Ja niżej podpisany/a:\\
|
||||||
\par imię (imiona) i nazwisko \dotuline{Jan Kowalski\hfill}\\% wstaw swoje dane
|
\par imię (imiona) i nazwisko: \dotuline{Wojciech Janota\hfill}\\% wstaw swoje dane
|
||||||
\par autor pracy dyplomowej pt. \dotuline{Klasyczne równania funkcyjne\hfill}\\% wstaw swój tytuł
|
\par autor pracy dyplomowej pt. \dotuline{Optymalizacja kompresji obrazów w formacie JPEG\hfill}\\% wstaw swój tytuł
|
||||||
\par\dotuline{\hfill}\\%
|
\par\dotuline{za pomocą metod uczenia maszynowego\hfill}\\%
|
||||||
\par\dotuline{\hfill}\\% razem 3 linie na tytuł jeśli jest ich więcej usuń
|
|
||||||
|
|
||||||
\noindent Numer albumu: 012345\\% wstaw numer albumu
|
\noindent Numer albumu: 354540\\% wstaw numer albumu
|
||||||
|
|
||||||
\noindent Student/ka Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach\\
|
\noindent Student/ka Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach\\
|
||||||
|
|
||||||
\noindent kierunku studiów\\
|
\noindent kierunku studiów\\
|
||||||
\dotuline{Matematyka\hfill}\newline
|
\dotuline{Informatyka\hfill}\newline
|
||||||
|
|
||||||
\noindent specjalności\\
|
\noindent specjalności\\
|
||||||
\dotuline{Matematyka nauczycielska\hfill}\\% wstaw swoją specjalność
|
\dotuline{Analiza Danych\hfill}\\% wstaw swoją specjalność
|
||||||
|
|
||||||
\noindent Oświadczam, że ww. praca dyplomowa:
|
\noindent Oświadczam, że ww. praca dyplomowa:
|
||||||
\begin{itemize}
|
\begin{itemize}
|
||||||
@ -132,100 +131,31 @@ Oświadczam również, że treść pracy dyplomowej zamieszczonej przeze mnie w
|
|||||||
|
|
||||||
\chapter*{Wstęp}
|
\chapter*{Wstęp}
|
||||||
\addcontentsline{toc}{chapter}{Wstęp}
|
\addcontentsline{toc}{chapter}{Wstęp}
|
||||||
We wstępie opiszemy z grubsza co robimy w tej pracy.
|
\section*{Wprowadzenie}
|
||||||
|
\paragraph{}
|
||||||
|
Na przełomie lat 90 i 2000 ubiegłego wieku miała miejsce rewolucja w podejściu do sposobu korzystania z komputerów. Internet, bo to o nim mowa, stał się integralną częścią życia codziennego ludzi na całym świecie,
|
||||||
|
co zrodziło całą klasę nowych wyzwań dla informatyków. Jednym z największych problemów, które musiały zostać rozwiązane, było zmniejszenie ilości danych przesyłanych przez sieć. Było to podyktowane ograniczeniami technologicznymi, między innymi
|
||||||
|
małymi przepustowościami sieci, czy też dopiero rodzącymi się standardami. Wtedy też powstawały pierwsze algorytmy do kompresji obrazów, które
|
||||||
|
były kluczowe dla rozwoju Internetu, jaki znamy dzisiaj.
|
||||||
|
|
||||||
\chapter{Pierwszy rozdział}
|
Jednym z pierwszych, a zarazem bardziej popularnych formatów kompresji obrazów został standard JPEG\footnote{ISO/IEC 10918} w wersji 1.
|
||||||
\begin{df}
|
Prace nad nim rozpoczęto już w 1986 roku, natomiast gotowy projekt zaprezentowano w roku 1992. Ostatnia jego wersja pojawiła się w roku
|
||||||
\label{def1.1}
|
1994\cite{jpeg_1_website}. Do dziś jest najbardziej rozpowszechnionym formatem, w którym przesyłane są obrazy, zdjęcia, a większość urządzeń potrafi go zdekodować i wyświetlić.
|
||||||
Funkcję $f \colon \R^N \to \mathbb{R} $ nazywamy addytywną
|
|
||||||
wtedy i tylko wtedy, gdy spełnia ona równanie Cauchy'ego, to znaczy
|
|
||||||
\begin{equation}%jednolinijkowy wzór z numerem
|
|
||||||
\label{eq1.1}
|
|
||||||
f(x+y)=f(x)+f(y),\ x,y\in\R^N.
|
|
||||||
\end{equation}
|
|
||||||
\end{df}
|
|
||||||
Do równania \eqref{eq1.1} się tutaj odwołamy (\ref{eq1.1}). Jest to równanie z definicji \ref{def1.1}
|
|
||||||
|
|
||||||
\begin{lem}
|
W ostatnich latach powstało wiele ,,następców'' formatu JPEG, którzy oferują wyższy stopień kompresji oraz lepszą jakość obrazu. Należą do nich m.in.:
|
||||||
Jeżeli $f \colon \R^N \to \R$ jest addytywna to:
|
|
||||||
\begin{equation*}%jednolinijkowy wzór bez numeru
|
|
||||||
f(\sum \limits_{i=1}^{n} x_{i})=\sum \limits_{i=1}^{n} f(x_{i})
|
|
||||||
\end{equation*}
|
|
||||||
dla każdego $n \in \N$ i dla wszystkich $x_1,x_2,...,x_n \in\N^N$.
|
|
||||||
\end{lem}
|
|
||||||
\begin{dwd}
|
|
||||||
Zauważmy, że
|
|
||||||
\begin{align*}%wielolinjkowe obliczenia/wzory bez numeracji
|
|
||||||
f(\sum \limits_{i=1}^{n+1}x_i)= f(\sum\limits_{i=1}^{n}x_i + x_{n+1})= f(\sum\limits_{i=1}^{n}x_i) + f(x_{n+1})
|
|
||||||
= \sum\limits_{i=1}^{n}f(x_i) +f(x_{n+1}) = \sum \limits_{i=1}^{n+1} f(x_i)
|
|
||||||
\end{align*}
|
|
||||||
\end{dwd}
|
|
||||||
|
|
||||||
\begin{lem}
|
\begin{itemize}
|
||||||
Jeżeli %$f_{1} \colon \mathbb{R}^N \to \mathbb{R}$ i
|
\item JPEG XL - nowy standard opracowany przez konsorcjum JPEG, zaprezentowany w 2022 roku. Skupia się na balansie pomiędzy stopniem kompresji, prędkości dekodowania i enkodowania oraz jakością\cite{jpeg_xl_website},
|
||||||
$f_1,f_2 \colon \mathbb{R}^N \to \mathbb{R}$
|
\item HEIC/HEIF - opracowany przez grupę ekspercką MPEG\footnote{The Moving Picture Experts Group} i zaprezentowany w 2015 roku. Opiera się na formacie HEVC\footnote{High Efficiency Video Coding}, zapewnia rozmiar pliku wyjściowego o około 50\% mniejszy w porównaniu do klasycznego JPEG (przy zachowaniu podobnej jakości)\cite{heif_website},
|
||||||
są funkcjami addytywnymi, to dla wszystkich $a,b\in\mathbb{R}$ funkcja
|
\item WEBP - opracowany przez Google oraz zaprezentowany w 2010 roku. Opiera się na enkoderze VP8, zapewnia kompresję o około 20-30\% lepszą od JPEG przy podobnej jakości\cite{webp_google_website}.
|
||||||
$f=af_{1}+bf_{2}$ jest addytywna.
|
\end{itemize}
|
||||||
\end{lem}
|
|
||||||
\begin{dwd}
|
|
||||||
Ustalmy $x,y \in \R^N$.
|
|
||||||
Wówczas
|
|
||||||
\begin{align*}
|
|
||||||
f(x+y) &=af_1(x+y) + bf_2(x+y)%= \\
|
|
||||||
=a\Big( f_1(x) +f_1(y)\Big) + b\Big(f_2(x)+f_2(y)\Big) \\
|
|
||||||
&=af_1(x) + bf_2(x) +af_1(y) + bf_2(y)
|
|
||||||
= f(x)+f(y).
|
|
||||||
\end{align*}
|
|
||||||
\end{dwd}
|
|
||||||
|
|
||||||
\chapter{Rozdział drugi}
|
\paragraph{}
|
||||||
|
|
||||||
Rozważmy równania funkcyjne:
|
|
||||||
\begin{eqnarray}%zamiast align
|
|
||||||
E(x+y)&=& E(x) \cdot E(y) \label{eq:20a} \\ %E
|
|
||||||
L(xy)&=& L(x) + L(y) \label{eq:20b} \\ %L
|
|
||||||
M(xy)&=& M(x) \cdot M(y) \label{eq:20c} % M
|
|
||||||
\end{eqnarray}
|
|
||||||
znane jako warianty równania Cauchy'ego.\\
|
|
||||||
Będziemy je odpowiednio nazywać: wykładnicze, logarytmiczne i multiplikatywne.
|
|
||||||
|
|
||||||
\section{Równanie wykładnicze}
|
\chapter{Analiza problemu}
|
||||||
Coś piszemy w podrozdziale.
|
|
||||||
|
|
||||||
\section{Równanie logarytmiczne}
|
\bibliographystyle{plain}
|
||||||
\begin{uw}
|
\bibliography{bibliography}
|
||||||
Rozwiązania tego równania można znaleźć w \cite{Kuczma2009}. Pewne uogólnienia znajdują się za to w pracy R. Łukasika (patrz~\cite[Theorem 2]{Lukasik2014}).
|
|
||||||
\end{uw}
|
|
||||||
|
|
||||||
Rozpatrzmy następujący wykres funkcji (lepiej robić w zewnętrznym programie w formacie eps):\\
|
|
||||||
\setlength{\unitlength}{0.1mm}%definicja jednostki
|
|
||||||
\begin{picture}(1000,500)
|
|
||||||
\linethickness{1mm}%grubość linii
|
|
||||||
\put(100,100){\textcolor{red}{\line(1,1){300}}}
|
|
||||||
\linethickness{0.5mm}
|
|
||||||
\linethickness{0.1mm}\put(0,250){\vector(1,0){1000}}
|
|
||||||
\linethickness{0.1mm}\put(500,0){\vector(0,1){500}}
|
|
||||||
\thicklines
|
|
||||||
\put(25,25){\textcolor{blue}{\circle{30}}}
|
|
||||||
\put(500,250){\textcolor{green}{\circle*{30}}}
|
|
||||||
\put(950,200){\mbox{$t$}}
|
|
||||||
\put(520,450){\mbox{$f(t)$}}
|
|
||||||
\qbezier(500,250)(550,400)(1000,500)
|
|
||||||
\end{picture}
|
|
||||||
|
|
||||||
$$\ilsk{x}{x}=\norm{x}^2$$
|
|
||||||
$$n^2 \underset{n\to\infty}{\longrightarrow} \infty$$
|
|
||||||
%bibliografia
|
|
||||||
\begin{thebibliography}{99}
|
|
||||||
\addcontentsline{toc}{chapter}{Bibliografia} %dodajemy ją do spisu treści
|
|
||||||
\bibitem{AD1989}
|
|
||||||
J. Acz{\'e}l, J. Dhombres, Functional Equations in Several Variables, Cambridge University Press, Cambridge (1989).
|
|
||||||
\bibitem{Kannappan}
|
|
||||||
Pl. Kannappan, Functional Equations and Inequalities with Applications, Springer, 2009 \\
|
|
||||||
\bibitem{Kuczma2009}
|
|
||||||
M. Kuczma, Introduction to the Theory of Functional Equations and Inequalities, second edition, Birkhäuser, 2009.
|
|
||||||
\bibitem{Lukasik2014}
|
|
||||||
Radosław Łukasik, Some generalization of the quadratic and Wilson’s functional equation, \textit{Aequat. Math.} \textbf{87} (2014), 105--123.
|
|
||||||
|
|
||||||
\end{thebibliography}
|
|
||||||
\end{document}
|
\end{document}
|
||||||
|
28
bibliography.bib
Normal file
28
bibliography.bib
Normal file
@ -0,0 +1,28 @@
|
|||||||
|
@online{jpeg_1_website,
|
||||||
|
author = {Joint Photographic Experts Group},
|
||||||
|
title = {JPEG - ABOUT JPEG 1},
|
||||||
|
year = {N/A},
|
||||||
|
url = {https://jpeg.org/jpeg/index.html},
|
||||||
|
note = {Dostęp: February 1, 2024, URL: \url{https://jpeg.org/jpeg/index.html}}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
@online{jpeg_xl_website,
|
||||||
|
author = {Joint Photographic Experts Group},
|
||||||
|
title = {JPEG - ABOUT JPEG XL},
|
||||||
|
year = {N/A},
|
||||||
|
url = {https://jpeg.org/jpegxl/index.html},
|
||||||
|
note = {Dostęp: February 6, 2024, URL: \url{https://jpeg.org/jpegxl/index.html}}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
@online{webp_google_website,
|
||||||
|
author = {Google},
|
||||||
|
title = {An image format for the Web},
|
||||||
|
year = {14-09-2023},
|
||||||
|
url = {https://developers.google.com/speed/webp},
|
||||||
|
note = {Dostęp: February 6, 2024, URL: \url{https://developers.google.com/speed/webp}}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
@online{heif_website,
|
||||||
|
author = {The Moving Picture Experts Group},
|
||||||
|
title = {Image File Format},
|
||||||
|
year = {N/A},
|
||||||
|
url = {https://mpeg.chiariglione.org/standards/mpeg-h/image-file-format},
|
||||||
|
note = {Dostęp: February 6, 2024, URL: \url{https://mpeg.chiariglione.org/standards/mpeg-h/image-file-format}}
|
||||||
|
}
|
Loading…
Reference in New Issue
Block a user