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《重庆大学》 2003年
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小波域图像与视频压缩算法及应用研究

毛玉星  
【摘要】:多媒体技术的发展,促进了数字图像在互联网、数字电视、可视电话、网络电影、远程监测、医疗影像、家用电器、公共安全等领域的广泛应用。图像的大数据量与有限容量的存储媒体和传输带宽的矛盾日益突出,图像压缩技术的研究成为科研人员的一项艰巨任务。随着二十年来在数学等领域诸多理论成果的取得,图像压缩技术取得了许多重大的突破,以传统的无损压缩和有损压缩方法为基础,推出了基于小波变换、分形方法、神经网络等新的图像压缩方法,在压缩比和图像质量上有了很大的提高。新的压缩方法也带来了计算复杂性问题,为实时应用带来了困难,算法的实时性研究和硬件实现也成为图像压缩的一个重要研究方向。 以ISO/IEC的JPEG(联合摄影专家组)和MPEG(活动图像编码专家组)及ITU-T的VCEG(视频编码专家组)为主,总结了全球范围内最新、最有效的研究成果,针对一些具体应用颁布了多种图像压缩国际标准,推荐了标准算法和数据格式,同时也为图像压缩领域的科技人员改进和研究新算法指名了方向。 本论文对图像压缩的一般方法进行了综述,分析了最新的国际标准,尤其对基于小波变换的图像压缩方法进行了研究,讨论了目前典型的小波域图像压缩方法,提出了几种小波变换的视频图像压缩方法并给出了仿真结果。论文还对分形和神经网络图像压缩方法进行了探讨。最后介绍了基于ADV611的实时视频图像压缩板的设计与实现方法。 第一章绪论对图像压缩的一般方法和发展方向进行了综述。 第二章分析讨论了MPEG-4、H.264和JPEG2000图像压缩国际标准。 第三章介绍了小波分析一般方法和其最新发展,包括多分辨率分析与Mallat算法、双正交小波、小波包和多小波分析方法,还探讨了提升小波——第二代小波的原理和实现方法。第四章讨论了几种国际上最具影响力的基于小波变换的图像压缩方法,包括嵌入式零树小波编码(EZW)图像压缩算法、多级树集合分裂算法(SPIHT)和优化截取的嵌入式块编码方法(EBCOT)。 第五章对小波域矢量量化方法进行了分析,对LBG和SOFM矢量分类搜索算法进行了对比,在此基础上探讨了一种新的小波域矢量量化图像压缩方法,在较小影响编码效果的前提下大大加快了算法速度;本章还探讨了一种基于运动补偿的视频图像压缩新方法,重点描述了图像块运动矢量的快速搜索算法;最后提出了一种新的小波域矢量编码的视频压缩方法,首次将运动补偿和矢量分类相结合,仿真结果表明具有很快的速度和良好的压缩效果。 第六章探讨了分形图像压缩编码原理,分析了简库恩全自动分形图像压缩编 重庆大学博士学位论文 码方法,并介绍了一种小波域分形图像压缩编码方法。 第七章介绍了基于ADV6n的实时视频图像压缩板设计方法。将ADV6n的 静态图像压缩与活动图像的帧相关技术相结合,采用DSP+FPGA的框架结构,实 现了视频图像的实时压缩。 第八章对论文工作进行了总结,对图像压缩技术发展和自己今后的努力方向 进行了展望。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【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 柳薇;;基于CL多小波变换的图像编码[J];中山大学学报(自然科学版);2010年04期
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 韦颖;基于FPGA的远程视频传输系统的研究[D];安徽理工大学;2007年
2 李光煜;基于数字图像处理的板形识别研究[D];重庆大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张亶,陈刚,金以文;基于金字塔正交小波分解的快速分形图像编码[J];电子学报;1998年08期
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5 杨春玲,余英林;基于三维小波变换嵌入式视频压缩算法的研究[J];电子学报;2001年10期
6 王玲,宋国乡;多小波的预处理及其在图像压缩中的应用[J];电子学报;2001年10期
7 彭进业,俞卞章,张烨,刘宏兵;一种改进的图像自适应零树编码方法[J];电子学报;2002年04期
8 洪安祥,陈刚,吴炯锋,李均利;基于分形编码的图像相似匹配研究[J];电子学报;2002年05期
9 李宏亮,刘贵忠,侯兴松,李永利,张宗平;一种新的二维非线性提升小波变换方法[J];电子学报;2003年01期
10 杨边,陆哲明,徐殿国,孙圣和;基于邻近像素的低复杂度预测矢量量化图像压缩编码算法[J];电子学报;2003年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘治群;杨万挺;朱强;;几种图像增强算法的研究比较[J];合肥师范学院学报;2010年06期
2 张大明;樊晓香;刘华勇;李璐;;信息与计算科学专业“数字图像处理”课程教学探索与实践[J];合肥师范学院学报;2012年03期
3 汤自安;刘晓波;汪虽富;吕乃杰;;基于音视频矩阵的生产调度会议系统应用[J];安防科技;2009年04期
4 水孝敏,许岚兵,曹辉;一种实现雷达回波图像的压缩方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
5 胡继胜;;基于小波变换的图像处理[J];安徽职业技术学院学报;2006年01期
6 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
7 顾转金;;基于DSP图像优化方案[J];安徽科技;2009年06期
8 王业琴;;计算机视觉鸭蛋重量检测方法研究[J];安徽农业科学;2011年07期
9 苏科;陈志彬;;基于BP神经网络的车牌识别系统[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
10 李强,鲍苏苏;土壤显微灰度图像三维重建的研究[J];安阳师范学院学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨洁;王朝辉;;遥感监测中变化信息提取的方法探讨[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 李奔;吉海彦;;基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
3 赵建;;自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
4 张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;;不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
5 屠立平;许家佗;张志枫;张利;张敏;;腻苔图像的识别方法研究[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
6 张媛;蔡利栋;;一种去除文本图像椒盐噪声的方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
7 曹刚;赵耀;倪蓉蓉;;一种基于振铃效应分析的图像锐化取证算法[A];第八届全国信息隐藏与多媒体安全学术大会湖南省计算机学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
8 卢文锋;;基于贝叶斯方法的超声波图像边界检测[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
9 常锁安;齐世举;姚康泽;常青;;雷达景象匹配图像特征度量空间[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
10 张一;李敏;吕东;;基于同态滤波和高通滤波的红外图像预处理方法[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈郑燕;声纳图像去噪与分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 程军娜;基于形态学多尺度图像分析的海藻细胞图像分割及特征提取[D];中国海洋大学;2010年
4 付红丽;白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究[D];中国海洋大学;2010年
5 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
6 潘放;通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用[D];华南理工大学;2010年
7 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 朱小林;胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究[D];华南理工大学;2010年
9 徐少平;虚拟手术仿真中软组织实时形变模型的研究[D];南昌大学;2010年
10 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[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 曹倩;基于分形的心电信号压缩技术的研究[D];山东科技大学;2010年
5 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 潘博;基于小波变换的图像编码与解码技术的研究[D];长春理工大学;2010年
7 朱正强;车标识别的关键技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
8 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
9 管泽鑫;基于图像的水稻病害识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈妍;冷轧带钢表面缺陷智能检测技术的发展[J];鞍钢技术;1998年09期
2 陈志新;徐金梧;杨德斌;;互为Hilbert变换对的正交小波构造及其应用[J];北京科技大学学报;2008年04期
3 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
4 卿粼波,王姝,王正勇,何小海;图像采集系统中采集控制单元的CPLD实现[J];成都信息工程学院学报;2005年04期
5 刘娜,强锡富,高若云;图象处理在非接触测量中的应用[J];电测与仪表;1998年11期
6 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
7 丁莉,张琦;JPEG2000关键技术[J];电视技术;2003年01期
8 王立;JPEG2000标准的核心算法及最新进展[J];信息技术与标准化;2005年10期
9 王娜;李霞;;基于内存优化的小波零块嵌入图像编码算法[J];电子学报;2006年11期
10 唐笑年;王树勋;王丹;;Balanced opt-rec多小波域内信息分层隐藏的分析与实现[J];电子学报;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 孙朝晖;基于小波变换的图像和视频编码的研究[D];中国海洋大学;2004年
6 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
7 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
8 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
9 张立保;基于整数小波变换的静止图像编码算法研究[D];吉林大学;2005年
10 黄全平;JPEG2000算法的VLSI实现及系统集成[D];复旦大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 项小峰;交通信息采集设备视频压缩模块的设计与实现[D];浙江大学;2004年
2 刘向丽;基于FPGA的实时视频DSP平台[D];西安电子科技大学;2004年
3 苏先海;基于FPGA的雷达中心控制器的研究与实现[D];电子科技大学;2004年
4 王华;高品质数字视频光纤传输技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2004年
5 刘荣易;车载多媒体图像处理系统的设计与实现[D];武汉科技大学;2005年
6 王纲毅;基于提升机构的二维离散小波的FPGA设计[D];华中科技大学;2005年
7 杨飞;视频检测中FPGA图像采集预处理系统设计[D];河海大学;2006年
8 李薇;基于PCI总线的导引头电子舱检测系统的研制[D];西北工业大学;2006年
9 马宣;基于三维小波变换的视频图像压缩算法的研究[D];西安建筑科技大学;2006年
10 丁媛媛;基于小波变换的图像压缩编码算法的研究与VLSI设计[D];吉林大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 柳薇;陈冬丽;;基于多小波变换的图像编码算法研究[J];中山大学学报(自然科学版);2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨晓;视觉测量图像压缩技术研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 陈皓;冲压自动化机器人上料工艺的优化方法[D];上海交通大学;2011年
2 景远军;基于DSP和FPGA的高速视频采集与传输系统研究[D];南京理工大学;2012年
3 郑晓春;基于跳频技术的监控视频安全传输研究及其FPGA设计[D];苏州大学;2010年
4 王国臣;采用CPCI总线技术的光纤捷联系统硬件平台设计[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 王超;基于图像处理技术的污水处理沉降速度测量[D];大连海事大学;2013年
6 许玉铎;雷达数字视频图像窄带传输技术的研究[D];大连海事大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周建鹏,杨义先;图像压缩编码中的小波变换技术[J];电路与系统学报;1997年02期
2 魏海,沈兰荪;一种基于小波分析的迭代分形编码方法[J];电路与系统学报;1998年04期
3 赵耀,袁保宗;一种基于新仿射变换的分形序列图像编码方法[J];电子学报;1997年07期
4 张亶,陈刚,金以文;基于金字塔正交小波分解的快速分形图像编码[J];电子学报;1998年08期
5 李云松,吴成柯,张正阳,段勇;基于内嵌小波变换的遥感图像编码[J];电子学报;2000年10期
6 钟声;图象压缩技术及其应用[J];电子学报;1995年10期
7 房育栋,余英林;快速分形图象压缩编码[J];电子学报;1996年01期
8 张旭东,王德生,彭应宁;基于三维子波变换和分级零树扫描的视频编码算法研究[J];电子学报;1999年07期
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10 袁卫卫,王国秋,沙基昌;混合量化与基于小波的图像压缩[J];国防科技大学学报;1997年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢洵,李世铮;分形在视频图像压缩中的应用[J];电视技术;1999年12期
2 齐美彬,杨艳芳,蒋建国;监控电路MAX706在图像压缩终端中的应用[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2001年05期
3 聂守平,魏晓燕;数字图像的奇异值分解[J];南京师大学报(自然科学版);2001年01期
4 郭小星,王益;一种基于构图分析的图像压缩策略[J];计算机工程与应用;2002年11期
5 贾厚林;Matlab环境下基于小波变换的图像压缩研究[J];无锡商业职业技术学院学报;2005年01期
6 刘军伟 ,饶妮妮;提升小波变换的FPGA设计与实现[J];微计算机信息;2005年22期
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8 周忠海;泮利;张奚宁;张涛;;BP神经网络及其在图像压缩中的应用[J];中国水运(理论版);2006年06期
9 周群;金瓯;吴显金;;模糊变换的图像压缩方法研究[J];长沙航空职业技术学院学报;2008年02期
10 江涛;;图像压缩速率的提高和应用[J];电脑学习;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 张锐菊;周诠;;神经网络用于遥感图像压缩的一些研究结果[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
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4 克兢;侯榆青;唐升;;快速DCT为核心的图像压缩算法在DSP系统上的实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
5 黄福莹;黄开志;;基于矢量量化和Huffman编码的图像压缩[A];广西计算机学会2009年年会论文集[C];2009年
6 刘莹;李娜;冯暖;;基于数字电视信源图像编码系统的研究与设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
7 余平;马小虎;李建国;;基于LS9/7小波的图像压缩算法研究[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2008年
8 王英春;苏晓宏;;小波理论在雷达图像压缩中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年
9 王红亮;杨晓;赵纯;;深空探测中的图像处理技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第四届学术年会论文集[C];2007年
10 蔡旸;吴谨;;基于DCT顺序型工作模式的JPEG算法的图像压缩的研究[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 小焦;新一代DVD图像压缩格式年内亮相[N];中国电子报;2002年
2 本报记者 李继学;数字视界拓荒人[N];中国财经报;2000年
3 河北 孙玉军;巧用ACDSee压缩图像[N];电子报;2007年
4 本报记者  胡军 武晓黎;RAW 与 JPG各有千秋[N];中国消费者报;2006年
5 ;家庭多媒体信息控制机应用领域[N];科技日报;2005年
6 曾庆祝;如何拍摄高质量的相片[N];电脑报;2003年
7 本报记者 杨晨光 通讯员 刘培香 黄敏;神舟巡天揽月 看我高校当先[N];中国教育报;2005年
8 木遥 加州大学洛杉矶分校应用数学专业博士;神奇的压缩感知[N];电脑报;2010年
9 ;创维数码8000V-2108彩电总线故障检修[N];电子报;2006年
10 记者 谷慧 实习生 彭斐旎;“机随人动” 三洋推出无线液晶电视[N];民营经济报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐垚;数码相机高速图像压缩处理器的研究与实现[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2010年
2 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
3 卢山;基于可逆整型KL变换和FS-KFDA的复杂图像压缩与分类[D];西安电子科技大学;2013年
4 狄宏;基于光学信息处理技术的多图像压缩加密与隐藏算法的研究[D];北京邮电大学;2012年
5 牛毅;基于边界模型的主观视觉图像压缩及处理技术[D];西安电子科技大学;2012年
6 张雷;基于超光谱遥感图像三维特征的压缩方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
7 张薇;自动机和链编码的理论研究与应用[D];华东师范大学;2006年
8 屈稳太;基于小波变换的图像压缩与信号检测技术研究[D];浙江大学;2003年
9 张雄明;低内存需求的图像压缩关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 石敏;图像压缩编码及低比特率下去块效应算法的研究[D];华南理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 司徽东;基于小波变换的分形压缩方法研究[D];山东大学;2005年
2 杨德红;基于小波变换和人眼视觉特性的图像压缩新方法[D];重庆大学;2002年
3 李士锋;基于视觉特性选取图像压缩预处理方式[D];山东大学;2005年
4 涂立桥;小波分析在图像压缩中的应用[D];武汉理工大学;2002年
5 胡峰;小波零树编码在图像压缩及其去噪中的应用研究[D];南京理工大学;2003年
6 杨晟院;基于Essentially Non-Oscillatory方法的双正交小波变换图像压缩研究[D];湘潭大学;2003年
7 杨震伦;基于嵌入式系统的图像网络传输研究[D];华南师范大学;2004年
8 刘颖;小型数字图像系统的变换域处理[D];哈尔滨理工大学;2004年
9 徐旭东;基于DSP的多路视频图像压缩系统的设计及实现[D];哈尔滨工程大学;2004年
10 谢岩;基于小波变换的遥感图像压缩编码研究[D];吉林大学;2005年
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