Підвищення ефективності систем дистанційного теплового моніторингу вимагає розвитку методів кодування інфрачервоних зображень з урахуванням їх семантичних особливостей. Встановлено, що інфрачервоні зображення, як правило, мають велику глибину розрядності (до 16 біт), що значно ускладнює їх обробку та передачу в режимі реального часу, особливо в умовах обмеженої пропускної здатності каналів зв’язку. Обґрунтовано, що використання традиційних алгоритмів кодування, зокрема JPEG, JPEG2000 або H.265, не дозволяє ефективно обробляти ІЧ-дані, оскільки такі підходи не враховують внутрішню бітову структуру, спектральну неоднорідність та локальні температурні особливості кадру. Підвищення ефективності стискання можливо досягти за рахунок подання ІЧ-зображення у вигляді старших та молодших бітових шарів із подальшою диференційованою обробкою. У статті обґрунтовано підхід, згідно з яким виконується попередній поділ зображення на сегменти розміром 8 на 8 пікселів та мінісегменти 4 на 4, для кожного з яких реалізується переведення у різницевий простір шляхом віднімання локального мінімального значення. Запропоновано рекурсивне одновимірне вейвлет-перетворення на основі базису Хаара з глибиною декомпозиції до єдиного низькочастотного коефіцієнта, що забезпечує енергетичну концентрацію та ізоляцію багаторівневих частотних компонент. Показано, що така структура є зручною для подальшого спектрального узагальнення та адаптивного кодування. Розроблено функціональну модель групового кодування, яка дозволяє представити кожен мінісегмент одним високочастотним кодовим значенням, а також об’єднати всі низькочастотні коефіцієнти сегмента в окрему групу, для якої також виконується групове кодування. У результаті кожен сегмент зображення представляється п’ятьма кодовими значеннями, що дозволяє суттєво зменшити обсяг даних при збереженні термальної семантики. Запропонований метод придатний для застосування у реальному часі та в системах з обмеженими обчислювальними ресурсами, зокрема у безпілотних авіаційних комплексах і мобільних тепловізійних платформах.
[1] D. Barannik and V. Barannik, "Steganographic Coding Technology for Hiding Information in Infocommunication Systems of Critical Infrastructure," 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), Kyiv, Ukraine, 2022, pp. 88-91, doi: 10.1109/ATIT58178.2022.10024185.
[2] Barannik V., Stepanko O., Nikodem J., Jancarczyk D.,Babenko Yu., Zawislak S. A Model for Representing Significant Segments of a Video Image Based on Locally Positional Coding on a Structural Basis. Smart and Wireless Systems within the Conferences on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems (IEEE IDAACS-SWS 2020): proceedings of IEEE 5nd International Symposium, 2020. P. 1–5. DOI: 10.1109/IDAACS-SWS50031.2020.9297068.
[3] Алімпієв А.М. Теоретичні основи створення технологій протидії прихованим інформаційним атакам в сучасній гібридній війні / А.М. Алімпієв, В.В. Бараннік, Т.В. Белікова, С.О. Сідченко // Системи обробки інформації. – Харків: ХНУПС, 2017. – Вип. 4(150). – С. 113-121.
[4] Бараннік , В. В., Шульгін , С. С., Бабенко , Ю. М., Онищенко , Р. С., Ревва , К. В., Белікова , Т. В. and Ігнатьєв , О. О. (2023) “Technology of Sliding Coding of Uneven Diagonal Sequences in Two-Dimensional Spectral Space of Transformants”, Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, (94), pp. 13-23. doi: 10.20535/RADAP.2023.94.13-23.
[5] Barannik, D., Kulitsa, O., Barannik, V.V., Tarasenko, D., Podlesny, S., The video stream encoding method in infocommunication systems. IEEE 14th International Conference on Advanced Trends in Radioelecrtronics, Telecommunications and Computer Engineering (IEEE TCSET 2018), 2018, pp. 538-541. DOI: 10.1109/TCSET.2018.8336259.
[6] Wen, H., Ma, L., Liu, L. et al. High-quality restoration image encryption using DCT frequency-domain compression coding and chaos. Sci Rep 12, 16523 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-20145-3.
[7] A. Krasnorutsky, R. Onyshchenko, D. Barannik and V. Barannik, "The Methods of Intellectual Processing of Video Frames in Coding Systems in Progress Aeromonitor to Increase Efficiency and Semantic Integrity," 2022 IEEE 4th International Conference on Advanced Trends in Information Theory (ATIT), Kyiv, Ukraine, 2022, pp. 53-56, doi: 10.1109/ATIT58178.2022.10024208.
[8] V. Skouroliakou, A. M. Molaei, M. García-Fernández, G. Álvarez-Narciandi and O. Yurduseven, "Frequency Domain Image Reconstruction for Imaging With Multistatic Dynamic Metasurface Antennas," in IEEE Access, vol. 10, pp. 124728-124737, 2022, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3225091.
[9] Бараннік В.В., Берчанов А. “Метод групового кодування інфрачервоних зображень у спектрально-хвильовому просторі” (2025) Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, (99), pp. 24–34. doi:10.20535/RADAP.2025.99.24-34.
[10] J. Xu, J. Yang, F. Kimishima, I. Taniguchi and J. Zhou, "Compressive Sensing Based Image Codec With Partial Pre-Calculation," in IEEE Transactions on Multimedia, vol. 26, pp. 4871-4883, 2024, doi: 10.1109/TMM.2023.3327534.
[11] Vladimir Barannik, Sergii Shulgin, Valerii Kozlovskyi, Roman Onyshchenko, Tatyana Belikova, Oleksandr Ihnatiev, Viacheslav Khlopiachyi. Method of recurrent truncated-positional coding video segments in uneven diagonal space. – Radioelectronic and computer systems, 2023, vol. 2, pp. 129-142. DOI: https://doi.org/10.32620/reks.2023.2.11.
[12] V. Ďuriš, S. G. Chumarov, G. M. Mikheev, K. G. Mikheev and V. I. Semenov, "The Orthogonal Wavelets in the Frequency Domain Used for the Images Filtering," in IEEE Access, vol. 8, pp. 211125-211134, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3039373.
[13] Barannik, V. et al. (2023). Processing Marker Arrays of Clustered Transformants for Image Segments. In: Klymash, M., Luntovskyy, A., Beshley, M., Melnyk, I., Schill, A. (eds) Emerging Networking in the Digital Transformation Age. TCSET 2022. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 965. Springer, Switzerland, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-24963-1_25.
[14] Barannik, V., Barannik, N., Sidchenko, S., Khimenko, A. The method of masking overhead compaction in video compression systems, Radioelectronic and Computer Systems, 2021, no. 2, pp. 51–63. doi: https://doi.org/10.32620/reks.2021.2.05.
[15] Nicodemus Songose Awarayi, Obed Appiah, Benjamin Asubam Weyori, Christopher Bombie Ninfaakang, " A Digital Image Watermarking Using Dwt and L-shaped Tromino Fractal Encryption", International Journal of Image, Graphics and Signal Processing(IJIGSP), Vol.13, No.3, pp. 33-43, 2021. DOI: 10.5815/ijigsp.2021.03.03
[16] Mahalingam, H., Veeramalai, T., Menon, A. R., S., S., & Amirtharajan, R. (2023). Dual-Domain Image Encryption in Unsecure Medium—A Secure Communication Perspective. Mathematics, 11(2), 457. https://doi.org/10.3390/math11020457.
[17] Баранник В. В., Шульгін С. С., Онищенко Р. С., Бабенко М.В., Єлісєєв Є.С. Концепція інтегрування інфокомунікаційної технології кодування відеосегментів до стандартизованих платформ // Наукоємні технології. ‑ 2023. ‑ № 4. ‑ С. 13 – 22.
[18] Dong, Y., & Pan, W. D. (2022). Image Classification in JPEG Compression Domain for Malaria Infection Detection. Journal of Imaging, 8(5), 129. https://doi.org/10.3390/jimaging8050129.
[19] H. Ma, D. Liu, R. Xiong and F. Wu, "iWave: CNN-Based Wavelet-Like Transform for Image Compression," in IEEE Transactions on Multimedia, vol. 22, no. 7, pp. 1667-1679, July 2020, doi: 10.1109/TMM.2019.2957990.
[20] B. A. Lungisani, C. K. Lebekwe, A. M. Zungeru and A. Yahya, "Image Compression Techniques in Wireless Sensor Networks: A Survey and Comparison," in IEEE Access, vol. 10, pp. 82511-82530, 2022, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3195891.
[21] V. Barannik, N. Kharchenko, O. Kulitsa, V. Tverdokhleb, , "The issue of timely delivery of video traffic with controlled loss of quality", in 13th International Conference on Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET), 2016, pp. 902-904. DOI: 10.1109/TCSET.2016.7452220.
[22] Barannik V., Barannik D. Barannik N., Indirect Steganographic Embedding Method Based On Modifications of The Basis of the Polyadic System. Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science (TCSET’2020): proceedings of 15 th IEEE International Conference, 2020. P. 699–702. DOI: 10.1109/TCSET49122.2020.235522.
[23] Володимир Бараннік , Сергій Шульгін, Дмитро Бараннік, Роман Оніщенко, К. Ревва Метод усічено-позиційного декодування трансформант за нерівномірно-діагональним форматом // Наукоємні технології. ‑ 2023. ‑ № 3. ‑ С. 280-288.
[24] A. Shafique, M. M. Hazzazi, A. R. Alharbi and I. Hussain, "Integration of Spatial and Frequency Domain Encryption for Digital Images," in IEEE Access, vol. 9, pp. 149943-149954, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3125961.
[25] В. Бараннік, С. Шульгін, О. Ігнатьєв, Р. Онищенко, Ю. Бабенко, В. Бараннік Концепція функціональних перетворень для формування синтаксичного опису діагоналей трансформанти // Інфокомунікаційні технології та електронна інженерія, Вип. 3, № 1, С. 24–34 (2023).
[26] Xu, S., Chang, C. C., & Liu, Y. (2020). A novel image compression technology based on vector quantisation and linear regression prediction. Connection Science, 33(2), 219–236. https://doi.org/10.1080/09540091.2020.1806206.
[27] Володимир Бараннік, Сергій Шульгін, Роман Оніщенко, К. Ревва, Олександр Ігнатьєв Метод формування інформативно-позиційної ваги для усічено-позиційної кодової системи представлення трансформованих відеосегментів // Наукоємні технології. ‑ 2023. ‑ № 2. ‑ С. 156-163.
[28] Bаrаnnіk V.V., Kаrреnkо S. Mеthоd оf thе 3-D іmаgе рrоcеssіng. Mоdеrn Рrоblеms оf Rаdіо Еngіnееrіng, Tеlеcоmmunіcаtіоns аnd Cоmрutеr Scіеncе (ІЕЕЕ TCSЕT 2008): proceedings of ІЕЕЕ Іntеrnаtіоnаl Cоnfеrеncе, 2008. P. 378-380.
[29] Barannik, V. et al. (2023). A Method of Scrambling for the System of Cryptocompression of Codograms Service Components. In: Klymash, M., Luntovskyy, A., Beshley, M., Melnyk, I., Schill, A. (eds) Emerging Networking in the Digital Transformation Age. TCSET 2022. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 965. Springer, Switzerland, Cham.https://doi.org/10.1007/978-3-031-24963-1_26.
[30] Бараннік В.В., Шульгін С.С., Онищенко Р.С., Ігнтатьєв О.О. Методологія кодування трансформованих відеосегментів в усічено-позиційному просторі // Вчені записки Таврійського національного університету імені в.і. вернадського, Серія: Технічні науки : Том 34 (73) № 1, 2023, С 38 – 42.