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基于JPEG2000的低码率ROI算法研究

作　者: 王峰
导　师: 唐昆
学　校: 清华大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: JPEG2000 感兴趣区域部分子带部分重要比特位平面 DSP
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
引　用: 0次
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内容摘要

JPEG2000作为新一代的数字图像压缩标准在高压缩比时展示出比JPEG标准更加强大的性能。ROI编码作为JPEG2000标准的一个突出特点，更使其在低码率时的图像压缩效率大大提高。JPEG2000由于采用了小波变换和独立的嵌入式的块编码使得ROI编码变得方便。在JPEG2000标准中提供了多种ROI算法，这些算法虽然解决了ROI算法有无的问题，但在实际应用中都存在很多的问题，实用性并不强。MSBShift作为一种基于标准算法的改进算法，虽然相比其他改进算法展示了较好的实用性，但是仍然存在背景质量较差的缺点。本文在MSBShift算法的基础上，分析了MSBShift算法的不足，提出了部分子带的MSBShift算法。部分子带的MSBShift算法是根据图像小波变换后的特点，通过小幅降低ROI区域质量来换取背景质量的明显提高，最终提高图像的整体质量。对于部分子带的MSBShift算法，子带组合的选择会对图像的最终质量有明显影响，文中通过测试多种子带组合，提出了一些子带组合选择的建议，并给出了一种适用性较强的子带组合。通过测试可以发现，在选择合适的子带组合以后，在不明显降低ROI区域质量的情况下，可以使背景质量有一定的提升，并最终提升了图像的整体质量。DSP作为一种随着数字信号处理技术发展而产生的微处理器，在嵌入式设备中有广泛的应用。本文在TMS320DM6437平台上实现了改进后的ROI编码算法。TMS320DM6437是一款定点DSP芯片，软件的移植过程中主要解决了定点化以及程序和数据内存空间分配的问题。通过在硬件平台上对新旧算法进行测试，发现新算法在运算时间上更具有优势。通过在PC端和硬件平台上的测试可以发现，部分子带MSBShift算法比原MSBShift算法在图像质量上和运算时间上都更具优势。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-12
  1.1 选题背景及意义  8
  1.2 图像压缩的必要性与图像压缩标准  8-9
    1.2.1 图像压缩的必要性  8-9
    1.2.2 图像压缩标准  9
  1.3 ROI 编码  9-10
  1.4 研究现状  10
  1.5 论文安排  10-12
第2章 JPEG2000 标准简介  12-23
  2.0 本章引论  12
  2.1 JPEG2000 的优点  12-13
  2.2 JPEG2000 的编解码流程和码流结构  13-16
    2.2.1 JPEG2000 编解码流程  13-15
    2.2.2 JPEG2000 码流结构  15-16
  2.3 小波变换与区域映射  16-19
    2.3.1 小波变换  16-18
    2.3.2 ROI 区域映射  18-19
  2.4 EBCOT 基本原理  19-22
  2.5 本章小结  22-23
第3章 JPEG2000 中的 ROI 算法  23-33
  3.1 本章引论  23
  3.2 隐式 ROI 编码~[4]44116  23-24
  3.3 基于位平面平移的 ROI 算法  24-32
    3.3.1 位平面平移算法基础  24
    3.3.2 JPEG2000 标准中的位平面平移算法  24-27
    3.3.3 MSBShift 算法以及其他改进算法  27-32
  3.4 本章小结  32-33
第4章部分子带的 MSBShift 算法  33-43
  4.1 本章引论  33
  4.2 部分子带的 MSBShift 算法  33-38
    4.2.1 MSBShift 算法的缺陷  33-34
    4.2.2 部分子带的 MSBShift 算法  34-38
  4.3 子带组合的选取  38-41
  4.4 s 值以及 ROI 区域面积对算法的影响  41-42
  4.5 本章小结  42-43
第5章部分子带的 MSBShift 算法的 DSP 实现  43-47
  5.1 本章引论  43
  5.2 硬件平台  43-44
  5.3 DSP 中的定点化问题  44-45
  5.4 内存分配  45
  5.5 运算量对比  45-46
  5.6 本章小结  46-47
第6章总结与展望  47-49
  6.1 总结  47
  6.2 展望  47-49
参考文献  49-52
致谢  52-54
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  54

基于JPEG2000的低码率ROI算法研究

内容摘要

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