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《上海大学》 2004年
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基于视觉特性的小波变换编码及图象质量评价方法的研究

王青海  
【摘要】:数字图象压缩在多媒体信息的存储和传输中扮演着非常重要的角色。变换编码技术是目前最成熟、应用最广泛的主流技术,离散余弦变换和离散小波变换是最常用的变换手段。基于传统香农信息理论的图象变换编码方法目前已经发展到极限,在数字图象的编码中根据人眼视觉特性发展新的编码方法是打破香农信息理论框架,提供更有效压缩方法的途径之一,从而进一步推动数字图象压缩编码技术的发展。 小波变换作为一种良好的时频分析工具,在信号处理和图象压缩编码领域获得广泛应用。本文首先对小波变换理论进行研究,详细地分析小波变换在新一代数字图象压缩标准JPEG2000中的应用。以JPEG2000的校验模型为基础讨论了JPEG2000中小波变换的分解级数,不同小波基对压缩性能和编码算法复杂度的影响,提出一种适用于多种小波基的统一提升格式实现方法,使得根据不同的图象内容选择不同的小波基成为可能。 小波变换与离散余弦变换相比,运算复杂度高,如何解决小波变换的快速实现对小波变换的广泛应用具有重要的意义。文中讨论了小波变换卷积计算和提升格式计算具体实现方法和二者之间的关系,设计了一个JPEG2000硬件实现的开发平台。该开发平台采用FPGA和ARM微处理器构成,可以方便的对算法的硬件实现和仿真进行调试分析。本文对小波变换的硬件实现进行了详细的讨论并提出相应的解决方法,并提出一种在频域上利用自由参数构造小波基的方法,采用该方法构造的小波基具有易于硬件实现的特点,从而降低小波变换硬件实现的复杂性。 结合JPEG2000的校验模型和人眼视觉特性,本文提出三种在数字图象编码中利用人眼视觉特性来改善重建图象视觉效果的方法。1) 在多级小波变换编码系统中,人眼最敏感的信息集中在第三和第四分解级和低频子带中,通过加权的方法增强这些分解级的信息,抑制其他分解级对人眼不敏感的信息可以有效地改善重建图象的视觉效果;2) 利用人眼的视觉掩蔽效应掩蔽重建图象中的编码噪声从而改善重建图象的视觉效果,视觉掩蔽效应主要体现为不同幅度的信号对编码噪声的掩蔽能力不同和相邻象素对自身编码噪声的掩蔽:3) 采用具有视觉特性的小波基也可以在相同的压缩比下有效地改善重建图象的视觉效果:采用不同的小波基进行小波变换,变换后小波系数的能量集中特性也不同,具有视觉特性
【学位授予单位】:上海大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN919.81

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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9 王东森;孙勇军;;多维Laplace小波及其在颤振飞行试验中的应用[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
10 何正嘉;訾艳阳;陈雪峰;王晓冬;;内积变换原理与机械故障诊断[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
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【同被引文献】
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2 杨守义,罗伟雄;一种基于高阶统计量的图像质量客观评价方法[J];北京理工大学学报;2001年05期
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7 贠明凯,刘力;数字实时成像(DR)与X射线胶片成像对比分析[J];CT理论与应用研究;2005年03期
8 李会方,王慧斌,俞卞章,李正;基于最优小波包的改进型SPIHT图像压缩算法[J];弹箭与制导学报;2005年01期
9 郁梅,蒋刚毅,贺赛龙;多描述视频编码方法研究[J];电路与系统学报;2005年01期
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1 杨付正;数字视频客观质量评估方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
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3 李云峰;基于Gabor小波变换的人脸识别[D];大连理工大学;2006年
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1 徐鲁安;图象质量评价方法的研究与实现[D];浙江大学;2003年
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3 吴岚兰;医用数字化X光机实时图像处理器研制[D];南京理工大学;2005年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晨璐;孙刘杰;李孟涛;;强鲁棒性全息水印算法[J];包装工程;2012年13期
2 孔月萍;耿烨;;有序抖动半调图像的无损压缩算法[J];光子学报;2009年05期
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6 孔月萍;杜旭苗;;一种半调图像类型识别方法[J];计算机应用研究;2009年12期
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1 王艳;基于视觉和打印机模型的自适应半色调算法[D];西安电子科技大学;2011年
2 刘欣;扫描输入逆半调方法研究[D];西安建筑科技大学;2009年
3 杜旭苗;半调图像类型识别方法研究[D];西安建筑科技大学;2009年
4 宋琳;扫描输入图像的逆半调方法研究[D];西安建筑科技大学;2009年
5 李琼;基于Internet的人眼视觉应用及特性测量的研究[D];云南师范大学;2009年
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8 吴雪垠;基于小波域的图像密写分析[D];武汉科技大学;2012年
9 曹慧敏;灰度和彩色半调图像无损压缩算法研究[D];西安建筑科技大学;2012年
10 张萍;有序抖动图像的无损压缩算法研究[D];西安建筑科技大学;2012年
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6 柯丽;基于小波变换的空间遥感图像实时压缩方法研究[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 董卫军;基于小波变换的图像处理技术研究[D];西北大学;2006年
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1 钟艳华;JPEG2000中DWT的VLSI结构设计[D];国防科学技术大学;2010年
2 海洋;基于不可分小波变换的指纹增强[D];华中科技大学;2010年
3 杨旭;基于小波变换的综合滤波法去噪声[D];昆明理工大学;2010年
4 廖重贵;小波分析在变形监测中的应用研究[D];江西理工大学;2010年
5 钟读贤;小波矩量法在电磁散射问题求解中的应用研究[D];安徽大学;2010年
6 丁西明;基于小波变换的图像增强研究[D];安徽大学;2010年
7 蔡娜;小波变换在THz时域光谱技术中的应用[D];河北工程大学;2010年
8 李娜;基于小波变换和自适应算法的声学回声消除理论与应用研究[D];昆明理工大学;2010年
9 姚付良;基于小波变换的数字水印技术研究[D];解放军信息工程大学;2008年
10 刘美丽;基于小波变换的图像去噪方法的研究[D];长春工业大学;2010年
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