Bakalárska práca sa zaoberá návrhom a realizáciou laboratórnej úlohy na hodnotenie vizuálnej kvality statických obrazov, komprimovaných rôznymi komprimačnými algoritmami, pomocou objektívnych a subjektívnych metrík. Táto laboratórna úloha bola realizovaná pre predmet magisterského štúdia MPC-DVV.

Bakalárska práca je rozdelená do piatich kapitol. Prvá kapitola stručne definuje základné pojmy a postupy v oblasti kompresie statických obrázkov a podáva prehľad vybraných algoritmov pre kompresiu statických obrazov. Vybrané objektívne a subjektívne metriky používané na hodnotenie vizuálnej kvality komprimovaného obrazu sú popísané v druhej kapitole. Postup vytvorenia a realizácie frameworku v programovom prostredí MATLAB, slúžiaceho na kompresiu statických obrazov a hodnotenie ich vizuálnej kvality pomocou objektívnych a subjektívnych metrík, je popísaný v tretej kapitole. Vytvorený dataset pre testovacie účely a výsledky hodnotenia výkonnosti komprimačných kodekov pomocou objektívnych metrík sú prehľadne prezentované v štvrtej kapitole. Táto kapitola zároveň obsahuje aj výstupy subjektívnych testov realizovaných formou tzv. crowdsourcingu, ktoré sú stručne a prehľadne porovnané s výstupmi objektívnych metrík. Závery práce sú zhrnuté v piatej kapitole, vytvorená laboratórna úloha spolu so vzorovým vypracovaným protokolom sú dostupné v prílohe. Všetky zdrojové súbory sú dostupné v repozitári na GitHube.

Bakalárska práca má nadštandardný rozsah, obsahuje viac ako 70 strán. Formálna a grafická stránka práce je na dobrej úrovni, pri prevzatých obrázkoch sú správne uvedené odkazy na literatúru. V texte sa vyskytuje menší počet terminologických a gramatických preklepov, ktoré však čitateľnosť textu výrazne neznižujú. Práca s literatúrou je na veľmi dobrej úrovni.

Pán Kroužil pracoval samostatne a s veľkým záujmom o danú tému, konzultácie s vedúcim práce využíval podľa potreby. Zadanie bakalárskej práce bolo splnené v plnej miere, funkčnosť vytvorených aplikácii bola otestovaná. Navrhujem bodové hodnotenie A / 94. Points proposed by supervisor: 94

Bakalářská práce Daniela Kroužila se zabývá tvorbou laboratorní úlohy pro hodnocení vizuální kvality komprimovaných obrazů. Student nejdříve zmiňuje teorii ohledně obecné komprese obrazu a komprimačních algoritmů. Následně řeší objektivní a subjektivní hodnocení kvality obrazu. Popisuje realizaci kompresních a hodnotících nástrojů v prostředí MATLAB. Na konci své práce student prezentuje samotné výsledky měření. V rámci příloh je návod na laboratorní úlohu a vypracovaný protokol.

Stěžejním úkolem studenta byla implementace kompresních nástrojů do jednoho frameworku, který bude sloužit ke kompresi různými kodeky a pro objektivní hodnocení kvality obrazu. Program nabízí možnosti komprimace s využitím nástroje FFmpeg pro kodeky JPEG, JPEG XL, AVIF a knihovnu libheif pro kodek HEVC. Program také slouží pro výpočet objektivních metrik a pro subjektivní testy. Objektivní hodnocení s referencí lze provést pomocí PSNR a SSIM, VMAF, UIQI, VIF, GMSD a bezreferenční NIQE a BRISQUE.

K testování kompresních algoritmů bylo vybráno celkem osm různých nekomprimovaných snímků v rozlišení přibližně 2-3 Mpx. V práci jsou uvedeny výsledky pro všechny obrázky, čtyři komprimační metody a dvacet hodnot kvality obrazu. A to pro každou objektivní metriku. Jedná se tedy o cca 640 komprimovaných obrazů. Objektivní data byla následně validována pomocí subjektivních testů metodou DSIS, do nichž se zapojilo 26 respondentů. Výsledné korelační závislosti jsou přehledně interpretovány v grafech.

Výsledky většinou odpovídají očekávaným hodnotám. U anomálních výsledků – například u syntetického obrazu Abstrakt, kde v oblasti vyšších hodnot BPP (Bits Per Pixel) dosahuje překvapivě lepších výsledků standard JPEG – se student pokouší o rozbor příčin tohoto jevu.

Zdrojové kódy i instalace programu se nachází na repositáři Gitlab. Po stažení se program jednoduše instaluje, sám si stáhne a nainstaluje potřebný MATLAB Runtime a doplňkové nástroje. Program je plně funkční.
Textová část bakalářská práce je přehledná a logicky členěna, jednotlivé kapitoly na sebe navazují a jsou dostatečně vypracované.

Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím stupněm A 90 bodů a přikládám tři otázky: Topics for thesis defence:

1. 1) Jaká je přibližná doba komprese a hodnocení pro vámi vybrané 3 obrazy, 9 metrik, 10 kvalit a 4 kodeky, které máte v laboratorní úloze? Je to stihnutelné v rámci jedné laboratorní úlohy?
2. 2) Dají se do programu jednoduše přidat i další komprimační formáty typu WebP a podobné?
3. 3) Proč u některých grafů s výsledky metrik je rozsah BPP omezen na 1,2 a u některých do 2? Rozsah zobrazených dat mi navíc přijde ořezaný.

Points proposed by reviewer: 90