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基于小波变换的图像压缩算法的研究

作　者: 马艳萍
导　师: 刘云
学　校: 青岛科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 小波变换 图像压缩 JPEG2000 ROI编码
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 230次
引　用: 1次
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内容摘要


随着计算机多媒体技术的不断发展，人们期望更高性能的图像压缩技术的出现。出于图像存储和传输的考虑，良好的图像压缩技术不仅能够实现高压缩率和高保真度，还应该满足诸如渐进传输、图像渐现等网络应用的需要。因此为了满足实际应用的需要，有必要对图像数据压缩处理进行深入细致的研究。 本文首先介绍了小波变换理论，其次对嵌入式图像压缩算法进行了讨论和分析，重点分析了嵌入式零树小波(EZW)算法和分层树的集划分(SPIHT)嵌入式图像压缩算法。SPIHT算法提供了灵活的质量分级的嵌入式码流，但却不能支持分辨率分级，本文对小波变换和SPIHT算法进行了深入研究，提出了一种改进的SPIHT算法，实验证明该方法不仅能保持与原SPIHT算法相同的压缩效果，而且支持分辨率可分级性，在不需要很高分辨率的重构图像时，只需要解码适当的低分辨的图像就可获得质量比SPIHT算法质量高的重构图像，适合于图像浏览和渐近传输。再次，研究了最新一代图像压缩标准JPEG2000，详细的讨论了核心编码器的每一部分，重点介绍了EBCOT编码方法。最后，对JPEG2000中的感兴趣区域编码和PSBShift感兴趣区域编码方法进行了详细的分析和讨论，对PSBShift感兴趣区域编码方法进行改进，提出了一种改进的PSBShift方法，实验结果表明该方法比最大位移法(Maxshift method)和PSBShift更符合人眼视觉特性，适合图像的渐近传输。

全文目录


1 绪论  7-12
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 小波图像压缩编码的研究现状  8-9
  1.3 感兴趣区域(ROI)编码思想  9-10
  1.4 论文的主要工作、创新及结构  10-12
2 小波分析  12-23
  2.1 Fourier变换的不足和短时傅立叶变换(STFT)  12-13
  2.2 小波变换的定义  13-14
  2.3 多分辨分析  14-17
    2.3.1 MRA定义  15
    2.3.2 尺度函数的构造  15-16
    2.3.3 小波函数的构造  16-17
  2.4 小波快速算法  17-18
  2.5 双正交小波变换  18-20
  2.6 基于提升格式(lifting scheme)的小波变换  20-22
    2.6.1 提升小波变换的基本方法  20-21
    2.6.2 基于lifting scheme的9/7双正交小波滤波器  21-22
  2.7 小结  22-23
3 嵌入式小波图像编码及其改进算法研究  23-41
  3.1 数字图像的小波变换  23-25
  3.2 嵌入式零树小波编码(EZW)  25-31
    3.2.1 零树表示  26-28
    3.2.2 逐次逼近的嵌入式编码  28-30
    3.2.3 算法分析  30-31
  3.3 SPIHT算法  31-36
    3.3.1 SPIHT算法中用到的概念  31-33
    3.3.2 SPIHT编码  33-35
    3.3.3 与 EZW算法的比较  35-36
  3.4 改进的 SPIHT算法  36-38
  3.5 实验结果  38-40
  3.6 小结  40-41
4 JPEG2000标准  41-54
  4.1 标准概述  41-43
  4.2 JPEG2000核心编码系统  43-52
    4.2.1 直流电平变换与分量变换  44
    4.2.2 图像分量的块分割  44-45
    4.2.3 小波变换  45-46
    4.2.4 量化  46
    4.2.5 核心编码算法  46-51
    4.2.6 ROI编码  51-52
  4.3 JPEG2000编码流程  52-54
5 ROI编码及其改进算法  54-61
  5.1 JPEG2000中ROI编码方法  54-57
  5.2 PSBShift ROI编码方法  57-58
  5.3 改进的PSBShift方法  58-60
    5.3.1 算法原理  58-59
    5.3.2 实验结果及比较  59-60
  5.4 小结  60-61
6 结论与展望  61-63
  6.1 本文的主要工作  61
  6.2 对今后工作的展望  61-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
作者在攻读硕士期间发表的论文  68-69
独创声明  69
关于论文使用授权的说明  69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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