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《重庆大学》 2002年
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小波图像压缩编码算法及应用研究

马大玮  
【摘要】: 图像压缩编码研究和应用是目前信息技术中最为活跃的领域之一,就图像压缩编码而言,要求所选择的变换方法最好能与图像信号的特征匹配,此外还应从失真率要求、实现的复杂度以及编码比特率等多方面来综合考虑。小波变换方法在这几方面都有着其它方法所不具备的优势。通过选择适当的小波基、设置合理的量化门限、运用快速算法、完善嵌入式码流结构就能达到这些要求,然而目前小波变换的理论还不完善,应用算法的速度、复杂度、压缩性能等方面都还有不少缺陷。在小波图像编码中常用的EZW算法还存在着运算速度慢、重建质量差等缺陷,噪声图像压缩门限的选取还有不尽人意之处,利用小波进行视频压缩的具体电路压缩性能还不能令人满意。因此基于小波图像压缩编码算法及其应用的研究就显得十分有意义。 全文的内容共分为六章。第一章综合阐述了图像压缩编码技术发展的两个阶段、图像压缩编码的技术现状、以及各种图像压缩编码的国际标准。同时指出小波压缩编码较其它编码方法的优势及开展小波图像编码研究的意义所在。 第二章介绍了小波图像压缩的理论基础,阐述了各种小波变换、多分辩率分析、Mallat算法等图像压缩中常应用的理论知识,并对图像压缩编码中小波基的选择原则进行了研究,得出的结论是:重建滤波器小波函数的正则性对恢复图像质量的影响很大;在有损压缩中,双正交(9,7)小波具有稳定的优良性能。 第三章展开了对嵌入式零树编码算法的研究:研究了原始图像小波分解系数的特点,并对标准的EZW算法作了分析,指出其存在的若干缺陷;针对这些缺陷,在小波系数的合理组织、多门限量化电平的设置、扫描次数等方面作了相应的研究,从理论上推导了不同分解尺度之间量化步长的成倍数关系。基于以上研究成果,在本章中还提出了一种新的嵌入式零树编码RMEZW算法。该算法的主要特点有:(1)根据HVS特性,对小波分解系数图像的不同方向设置不同的量化门限;(2)根据最小化量化MSE的概念,对不同分解尺度采用不同的量化门限;(3)采用T变换对高频系数的能量进行集中处理;(4)最低频子图单独进行DPCM处理;(5)根据设定的门限,只进行一次零树扫描;(6)引入多级零树根概念,生成更多的零树。 WP=5 第四章是关于含噪图像的消噪及压缩研究。在本章中,对传统的各种时域和频域的消噪方法进行了阐述,指出了它们不能同时满足消噪和压缩两重功能,从而进一步分析了利用小波进行消噪处理的方法、阈值选取原则。在此基础上,提出了一种基于贝叶斯风险最小化准则的消噪门限表达式,该门限的特点是各子图独立选取和表达式为显性。一种新的小波消噪与压缩编码方案WT_DC也在本章中被提出,该方法的特点是在消噪的同时,又能最大限度地进行了压缩。文章给出了含噪图像信号噪声水平的估计及不同尺度子图的消噪门限估测过程。基于乘性噪声所污染图像与常规高斯白噪声所污染图像的不同,提出了运用对数变换进行图像预处理,从而将乘性噪声转化为加性噪声的处理思路。仿真结果表明,WT_DC方法的消噪和压缩性能良好,优于JPEG方法。 第五章对视频序列图像的小波压缩方法进行了研究:设计了一种基于空间域运动补偿的小波图像序列编码方法,着重讨论了运动矢量的快速搜索方法,提出了多子块运动矢量搜索的方案并进行了仿真实验;研制了ADSP2185和ADV601LC的小波图像序列帧内压缩处理电路,给出了系统实现的硬件框图和软件流程图,以及各种压缩比率下的实际恢复图像;提出了一种自适应量化系数的计算公式,并运用系统对实际图像进行了采集和压缩,实时视频压缩比最高可达350倍,图像重建质量好。 第六章对全文工作进行了总结。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TN919.81

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 马大玮,杨士中,余平;机-星-地遥感图像传输系统的设计[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年09期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 李玉峰;小波分析在图像去噪与压缩中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
2 朱习军;基于小波分析的高精度GPS测量质量控制研究[D];山东科技大学;2006年
3 杨丽;无线内窥镜系统设计及内窥镜图像压缩编码算法研究[D];重庆大学;2008年
4 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
5 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
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 郭洋;基于嵌入式零树图像压缩编码方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 柴智;基于嵌入式编码的图像压缩技术的研究[D];天津大学;2006年
3 刘毅;基于小波变换与矢量量化的图像压缩算法[D];广东工业大学;2007年
4 索辉;基于JPEG2000的感兴趣区域编码的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
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6 李勇男;静态靶标图像处理技术的研究[D];长春理工大学;2009年
7 罗美美;基于指纹结构特征的图匹配算法研究[D];杭州电子科技大学;2012年
8 康学净;面向移动物联网应用的小波图像去噪及压缩方法研究[D];天津理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 崔嵬,李承恕,童智勇;3 bit块自适应量化算法的FPGA实现[J];北京理工大学学报;2005年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 邓大新;黄滨;;基于小波变换的信号去噪方法[A];图像 仿真 信息技术——第二届联合学术会议论文集[C];2002年
2 王保娟;姚松恒;;基于H.263的变电站远程视频监控系统研究[A];第十届中国科协年会环境保护与生态文明建设论坛论文集[C];2008年
3 李长龙;余江;谢云;裴以建;;利用二维中值滤波对彩色图像进行处理[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
4 冯桂兰;屈有山;田维坚;刘蔚;;基于TMS320C6201的空间遥感图像压缩系统设计[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
5 王曦;曾孝平;;小波与分形图像压缩编码技术研究[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
6 徐欣锋;黄廉卿;徐抒岩;王家骐;;一种高分辨力遥感图像星上压缩方案[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
7 丁海涛;;一种EZW编码的改进算法[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
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1 邓冰;遥感影像信息度量方法研究[D];武汉大学;2009年
2 刘丽丽;基于采样模型的多维矢量矩阵DCT整数变换编解码器研究[D];吉林大学;2011年
3 刘洋;无线组播系统分层和协同传输技术研究[D];北京邮电大学;2011年
4 王建锋;激光路面三维检测专用车技术与理论研究[D];长安大学;2010年
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7 王沛;遥感图像基于小波变换压缩系统的快速实现[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
8 罗睿;遥感图像信息系统的设计与分析[D];解放军信息工程大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱小锴;面向结构健康监测的无线传感器网络的研究与设计[D];浙江理工大学;2010年
2 郭洋;基于嵌入式零树图像压缩编码方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 武国财;基于差分进化算法的GVF Snake模型的PET医学图像分割[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王文锦;水下视频图像高效压缩编码方法研究[D];中国海洋大学;2010年
5 董兴辉;中文信封图像分割和目的地址块定位的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 叶金财;数字图像质量的多源特征分析与提取[D];江西财经大学;2010年
7 逯仁虎;基于整数小波变换的无人机侦查图像的压缩[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 李京京;基于小波的图像编码算法研究[D];长春工业大学;2010年
9 钟华明;监所智能化监管系统的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
10 车祖国;基于变换域的图像压缩算法及其应用研究[D];中南林业科技大学;2009年
【同被引文献】
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1 安振宙;鲁小强;涂彪;;高炮通用“零飞测试”系统的设计[J];兵工自动化;2006年07期
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3 贺银芝,沈松,刘正士,应怀樵;基于小波变换的奇异性检测在发动机连杆轴承故障诊断中的应用[J];北京工业大学学报;2000年04期
4 谢志宏,沈庭芝,韩月秋,朱亚平;小波域联合概率分布模型与Bayesian图像去噪[J];北京理工大学学报;2005年04期
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8 熊哲源;樊晓平;刘少强;李勇周;瞿志华;钟智;;一种适用于无线多媒体传感器网络的JPEG图像编码算法[J];传感技术学报;2011年10期
9 刘光辉,亢春梅;MEMS技术的现状和发展趋势[J];传感器技术;2001年01期
10 王坚,高井祥,孙祥中;GPS单历元形变信号的小波降噪[J];测绘科学;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵瑞珍;小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
2 侯波;基于小波变换消除遥感图像噪声[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
3 何海波;高精度GPS动态测量及质量控制[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
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8 陈付华;小波在图像分析中的若干关键技术研究[D];南京理工大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 聂(火亘);基于小波变换的静态图象压缩研究[D];西北工业大学;2001年
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【二级引证文献】
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2 黄连英;;基于小波分析的GPS动态监测数据变形特征分析方法[J];长春工程学院学报(自然科学版);2012年03期
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4 范千;方绪华;许承权;;单频GPS基线精化解算的经验模式分解方法[J];河海大学学报(自然科学版);2011年05期
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8 王海亮;王福明;;基于小波变换与矢量量化的图像压缩研究[J];微计算机信息;2009年28期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李杏梅;Contourlet变换在图像去噪与边缘检测中的应用研究[D];华中科技大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙波;船用稳定跟踪平台关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 雷浩鹏;数字图像去噪算法研究及应用[D];长沙理工大学;2010年
3 刘晓倩;特征保持下的图像压缩编码[D];天津理工大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 谢建宏;张为公;;复合材料疲劳剩余寿命预测的动态小波神经网络方法[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李茂林 李旭林 本报记者 李伦娥;在生命最后时刻奏响激昂曲调[N];中国教育报;2010年
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6 腾非 索娜;两少年的“非正常”成长[N];南方周末;2004年
7 永亮 记者 王连生;梅河公安千里解救受骗群众[N];北方法制报;2005年
8 本报记者 饶洪斌 通讯员 刘玉则;血火写青春[N];咸宁日报;2006年
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10 刘兰宁彭成亮;人间真情患难与共[N];中国矿业报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 王军锋;小波和神经网络在自适应均衡中的算法研究[D];西安电子科技大学;2003年
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7 水鹏朗;广义内插小波和递归内插小波理论及应用的研究[D];西安电子科技大学;1998年
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10 李瑛;多元小波的构造及其应用[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 周传刚;HMM模型在高噪声环境下的语音识别应用研究[D];中北大学;2006年
5 陈晓雷;基于感兴趣区的图像编码和传输研究[D];兰州大学;2006年
6 孟辉;细分格式、插值及小波的若干问题研究[D];浙江大学;2006年
7 李俊;紧支集上L~p无条件基的迭代生成[D];浙江大学;2005年
8 王玉海;基于小波的矢量地图数据压缩模型和方法[D];解放军信息工程大学;2001年
9 解春燕;小波与分形技术在图像压缩方面的研究与应用[D];河北工业大学;2003年
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