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《浙江大学》 2006年
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图像码率控制和感兴趣区域编码技术的研究

徐平  
【摘要】:本文研究了图像编码中码率控制技术和感兴趣区域编码技术,针对静态图像压缩标准JPEG2000和视频压缩标准H.264中码率控制问题进行了深入剖析并提出了改进算法;研究了基于整数到整数形状自适应离散小波变换对任意形状感兴趣区域的有损和无损编码技术。 本文完成的主要工作有: 1)针对在低码率时,JPEG2000采用的PCRD-opt码率控制算法存在层1编码中的大多数熵编码的冗余问题,提出了长度-失真斜率阈值递减和舍弃最小斜率相结合的STDMSD算法,显著地减少这些冗余。 2)大量实验的统计结果表明,在H.264中,对于一个宏块行,ρ(ρ表示变换系数量化后零系数的个数占所有系数的百分数)与比特率仍然满足线性关系。基于此结论,提出了基于ρ域源模型的H.264宏块行层码率控制算法。该算法在宏块行间,根据第一次RDO时各个宏块行所耗用比特数的百分比来分配比特数。考虑到基于ρ域源模型的H.264宏块行层码率控制算法中第一次基于RDO编码获得变换系数统计特性的高计算复杂度,提出通过仅采用INTER_16×16的预分析过程获得变换系数的分布,并利用整帧ρ域线性码率模型,实现了基于ρ域源模型的H.264单元层码率控制算法。实验结果表明,与JM8.4的码率控制算法相比,基于ρ域源模型的H.264宏块行层码率控制算法和单元层码率控制算法,在获得基本相同重建图像质量的前提下,编码比特数波动小,能更好地跟踪目标比特数。 3)提出了一种新的基于整数到整数形状自适应离散小波变换的任意形状感兴趣区域编码算法。根据Parseval能量保持定理,重建图像的质量可通过图像的小波系数来估计。该算法可以在保证感兴趣区域重建质量的情况下,尽量减小感兴趣区域和背景的质量不平衡。上述算法是对单一任意形状感兴趣区域进行编码,在此基础上,提出了一种基于整数到整数形状自适应离散小波变换的多个任意形状感兴趣区域的有损和无损编码框架。该编码框架不仅可以进行任意形状感兴趣区域的有损和无损压缩,而且可有效地根据优先级顺序优先保证高优先级任意形状感兴趣区域的目标重建质量。以上两种算法都是以假定感兴趣区域形状信息已知为前提,而在许多实际应用中,需要首先提取感兴趣区域的形状信息。本文以MR(Magnetic Resonance)图像为例,通过数学形态学的方法提取前景(感兴趣区域)的形状信息,将基于整数到整数形状自适应离散小
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN919.81

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王仁龙;基于小波变换的雷达图像压缩技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘铭;可伸缩性视频编码技术研究及实现[D];吉林大学;2007年
2 陈升;CT图像压缩在远程医疗传输系统中的应用研究[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 朱向军,朱善安;基于小波变换的嵌入式图像编码算法的综述[J];信号处理;2004年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 陈文元;李雪梅;迟晓梅;;小波分析与神经网络在结构多处损伤监测中的应用[J];四川建筑科学研究;2006年03期
3 谢晓娣;基于小波包变换的地铁远方短路电流分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨辰龙;;曲面变厚度工件超声检测中的波形自动跟踪技术研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
2 王重阳;彭圆;张风珍;牟林;;CWT奇异值在水中目标回波信号特征提取中的应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
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4 段培超;;基于小波变换和CB形态学的航空图像边缘检测[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
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6 刘东辉;孙晓云;孙会琴;郭立炜;;一种有效去除测量噪声的新方法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
7 黄贤源;隋立芬;;有色噪声条件下野值的辨识与处理[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
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10 董新洲;毕见广;;配电线路暂态行波的分析和接地选线研究[A];中国水力发电工程学会继电保护专业委员会成立大会暨学术研讨会学术论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邹玮;荧光分子断层图像的重建技术研究[D];苏州大学;2010年
2 张峰;输电线路行波故障测距优化算法研究[D];山东大学;2010年
3 赵鹏;离心泵振动故障诊断方法研究及系统实现[D];华北电力大学(北京);2011年
4 刘劲;基于X射线脉冲星的航天器自主导航方法研究[D];华中科技大学;2011年
5 李鹏辉;基于图像处理技术和小波方法的结构损伤识别[D];华中科技大学;2011年
6 彭俊;黄河水沙变化过程及其三角洲沉积环境演变[D];华东师范大学;2011年
7 唐懿文;计算机视频泄漏信号监测平台研究[D];华东师范大学;2011年
8 徐晓东;基于CCSDS IDC星载图像压缩算法的FPGA实现技术[D];山东大学;2011年
9 张青哲;土基振动压实系统模型与参数研究[D];长安大学;2010年
10 吴文杰;基于信息融合的航空发动机故障诊断方法[D];电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐景芝;国内重点城市创新能力综合评价研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
3 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
5 解保忠;计算机在矽肺病早期诊断及预测中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 杨维洲;基于数学形态学和亚像素提取的图像检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 叶东华;基于全景视觉的图像配准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李建军;基于电力系统的电能质量检测与分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 马稳;基于支持向量机的模拟电路故障诊断研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王明辉,彭立中;一种嵌入式小波四叉树帧间编码算法[J];北京大学学报(自然科学版);2002年01期
2 杨珂,刘明业;JPEG 2000标准下二维离散小波变换高速VLSI结构设计[J];北京理工大学学报;2005年05期
3 赵文俊;任慧斌;;多任意形状感兴趣区域块覆盖灰度掩模方法[J];电光与控制;2009年04期
4 朱蓉;赵利平;龚迅炜;李永刚;;面向“智慧医疗”关键信息技术及其应用研究[J];电脑知识与技术;2012年05期
5 张晓娣,刘贵忠,曾召华,张旭;JPEG2000图像压缩编码系统及其关键技术[J];电视技术;2001年08期
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9 梅魁志;郑南宁;刘跃虎;姚霁;黄宇;王勇;;一种高效流水低存储的JPEG2000编码芯片设计[J];电子与信息学报;2006年04期
10 刘国金,杨小帆,董世都,黄向生;图像压缩的小波系数模型[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 蔡灿辉;多描述编码与互联网视频传输技术的研究[D];天津大学;2003年
3 孙文军;基于整数小波变换的全色遥感图像压缩技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
4 马大玮;小波图像压缩编码算法及应用研究[D];重庆大学;2002年
5 蒋鹏;小波理论在信号去噪和数据压缩中的应用研究[D];浙江大学;2004年
6 杨志杰;可伸缩视频编码中的基础算法研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2004年
7 毛玉星;小波域图像与视频压缩算法及应用研究[D];重庆大学;2003年
8 周荣政;数码相机处理器设计及系统集成研究[D];复旦大学;2004年
9 丁绪星;基于整数小波变换的图像编码研究与实现[D];南京理工大学;2004年
10 刘雷波;JPEG2000静止图像压缩关键技术研究及VLSI实现[D];清华大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田毅珂;视频编码算法的研究与标准的实现[D];西安电子科技大学;2002年
2 徐亚洲;基于DICOM标准的PACS系统[D];西北大学;2002年
3 张烨;静态图像的感兴趣区域压缩编码研究[D];苏州大学;2003年
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5 周成兵;医学图像数据压缩方法研究[D];江苏大学;2005年
6 刘伟;医学影像分级压缩方法的研究[D];山东大学;2007年
7 胡远;基于DICOM协议的远程医疗软件系统的设计与实现[D];北方工业大学;2008年
8 刘广全;基于Web的社区远程医疗系统传输平台的设计与研制[D];天津医科大学;2009年
9 李晓梅;基于小波变换的医学图像压缩技术的研究[D];山东大学;2009年
10 陈佳林;基于目标形状的脑CT图像特征提取[D];河北大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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2 谢韬,何芸,杜诚,冯重熙;基于物体的编码方法中的多物体速率控制[J];通信学报;1999年08期
3 王辉柏,张春田;一种基于图像内容重要性的缓存器控制策略[J];通信学报;2000年08期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡文君,李玲远,彭义波;基于JPEG2000标准的感兴趣区域编码[J];电子技术应用;2005年08期
2 孙超;钱进;姜守达;;时域变换的JPEG2000感兴趣区编码方法[J];计算机工程与应用;2010年12期
3 张颖超;姬光荣;;JPEG2000框架下对感兴趣区域多描述图像编码的研究[J];微计算机信息;2006年22期
4 王龙;李青;;JPEG2000与H.264静态图像编码[J];科协论坛(下半月);2010年04期
5 郭红英;蔡坚勇;涂钦;林潇;吴怡;;一种面向H.264标准的帧层码率控制算法改进[J];福建电脑;2009年12期
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7 杨子扬;孙劲光;;基于优化JPEG2000感兴趣区域编码的研究[J];现代电子技术;2006年21期
8 谢清鹏,田金文,谭毅华;图像编码中的容错方法分析[J];军民两用技术与产品;2003年10期
9 陈辉;孙杰;袁跃辉;苏曦;;基于感兴趣区的图像编码算法的研究[J];天津理工大学学报;2007年01期
10 杜广超;王胜涛;李军杰;;基于H.264图像编码的语音编码[J];无线电工程;2009年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王小莉;徐祗慧;韩玉兵;;基于ρ域的H.264码率控制研究与改进[A];第18届全国多媒体学术会议(NCMT2009)、第5届全国人机交互学术会议(CHCI2009)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2009)论文集[C];2009年
2 王中元;胡瑞敏;李娜;韩镇;;H.264二次编码中的码率控制算法研究[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
3 赵胜;王德君;王青鹏;杨波;;一种高速高保真H.264编码器的设计[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
4 梁亚玲;杨春玲;余英林;;用SPIHT实现的ROI编码的改进方法[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
5 姜恩华;韩朝军;王利娟;王璞;;小波变换在JPEG2000图像编码中的应用分析[A];第十三届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2003年
6 钟斌;晏磊;许超;;提升小波在图像压缩中的应用分析与硬件实现[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
7 刘云峰;郭晓黎;彭先蓉;;一种H.264硬件编解码通信系统设计[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
8 赵宇红;何春;;H.264实时编码器的实现[A];2010年全国通信安全学术会议论文集[C];2010年
9 孙飞;郑松峰;孙亚楠;郑南宁;;一种高效的面向JPEG2000的二维DWT的VLSI设计[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
10 刘国传;魏传忠;田学隆;莫志宏;靳平;马贵平;王天星;;一种分形方法在医学图像压缩中的应用[A];2004全国时间生物医学学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈金岭;JPEG2000:下一代Web图像标准[N];计算机世界;2001年
2 王超;网络图形新格式[N];电脑报;2001年
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9 本报记者 李志国;视频走出会议室[N];中国计算机报;2004年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 熊哲源;无线多媒体传感器网络图像编码算法研究[D];中南大学;2012年
4 常侃;H.264的关键技术研究[D];北京邮电大学;2010年
5 庄怀宇;内嵌图像编码中高效码率控制技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
6 周有喜;深空通信中的若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 周益民;码率控制模型及算法研究[D];电子科技大学;2009年
8 石迎波;无线信道中的视频编码与传输技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 张淑芳;基于H.264的视频编码快速算法及复杂度—失真模型研究[D];天津大学;2007年
10 沈礼权;高效视频编码的算法优化及其扩展研究[D];上海大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高凡青;基于无线的H.264码率控制与错误掩盖技术研究[D];电子科技大学;2010年
2 张翔;低延时H.264码率控制算法研究[D];武汉大学;2005年
3 张靖欣;基于H.264的可变码率无线视频传输系统的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
4 林海涵;JPEG2000图像编码研究及DSP实现[D];浙江大学;2006年
5 戴虎;基于H.264/AVC的码率控制算法的研究[D];武汉理工大学;2006年
6 姜毅;基于高速DSP的JPEG2000硬件设计与实现[D];南京理工大学;2005年
7 蔡文君;JPEG2000图像标准及感兴趣区域编码的研究[D];华中师范大学;2005年
8 柏海涛;H.264/AVC编解码算法分析与优化[D];四川大学;2005年
9 刘文尧;基于H.264的码率控制算法的研究与实现[D];苏州大学;2007年
10 廖顺和;H.264在城市轨道交通视频监控中码率控制的研究[D];东华大学;2008年
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