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《国防科学技术大学》 2001年
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基于提升方法的图像压缩技术的研究

钟广军  
【摘要】: 图像压缩在多媒体信息的存储与传输中起着至关重要的作用。变换编码是图像压缩中的主流方法,其采用的主要变换有离散余弦变换、离散小波变换、双正交叠式变换,如何减少这些离散变换的计算复杂性,一直是图像压缩研究的重要课题。 本文首先对整数双正交叠式变换进行了研究。在Malvar的双正交叠式变换的基础上,设计了一类新的双正交叠式变换。利用提升原理,提出整数离散余弦变换算法,以该算法为基础设计了新双正交叠式变换的整数实现算法,其计算只需要少量的移位和加法运算。实验结果表明,整数双正交叠式变换是一种有效的图像压缩变换,它的压缩质量大大超过了整数离散余弦变换和运算量更多的二进制整数小波变换,与常用的9/7小波也非常接近。 本文然后研究了多维离散小波变换和多级离散小波变换的计算方法。提升方法是计算离散小波变换的有效手段,它由提升步和拉伸变换组成。在计算多级和多维离散小波变换时,现有方法是在每一次小波分解的过程中都做完整的提升步计算和拉伸变换计算。我们发现该方法存在冗余的运算过程,为此提出了一种称之为后拉伸变换的提升方法,基本思想是计算完所有的提升步后,再统一进行拉伸变换。它能减少离散小波变换的乘法运算量。例如,对图像与视频压缩中应用广泛的CDF 9/7小波,做一维5级分解时与现有方法相比,乘法运算量减少20%,而做二维5级分解时,乘法运算量可以减少28%。 本文还对双正交小波的构造方法进行了研究。以构造双正交小波的Cohen-Daubechies—Feauveau定理为基础,利用提升方法设计了一组对称双正交9/7小波滤波器,它与JPEG2000中采用的CDF 9/7小波压缩性能几乎相同,并且它们两者在图像压缩中可以互相做正变换与逆变换。新9/7小波的提升系数只有一个是无理数,其它四个全是简单有理数,而CDF 9/7小波的5个全是无理数,因而新9/7小波能极大简化和减少图像压缩和视频压缩的运算量。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TN919.8

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前4条
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3 王继东;星载遥感图像实时压缩中的关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
4 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 胡小开;JPEG XR编码器研究及其FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2011年
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4 林路易;JPEG2000中提升小波算法的FPGA实现[D];哈尔滨工业大学;2006年
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6 魏鹏;JPEG2000星载图像压缩设备中的若干关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
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9 马超;无线多媒体传感器网络节点关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
10 罗臻;小波分析在光纤陀螺信号处理中的应用[D];哈尔滨工业大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
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3 张龙;何晶;许信玉;;H.264解码器中反变换的硬件实现[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
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5 毕笃彦;张重阳;李建海;熊磊;;用FLEX10K可编程逻辑器件实现视频数据流的重新编排[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
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7 陈大科;韩九强;;5/3提升小波变换及逆变换的FPGA设计方法[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
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10 程扬波;;上升型小波变换及其在突变信号检测中的应用[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 宋国明;基于提升小波及SVM优化的模拟电路智能故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2010年
5 吴星;卫星重力梯度数据处理理论与方法[D];解放军信息工程大学;2009年
6 杨族桥;DEM多尺度表达研究[D];武汉大学;2009年
7 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
8 张志勇;存储式活塞稳态温度测量装置的研究[D];华中科技大学;2011年
9 冯铁男;基于小波的蛋白质相互作用网络的研究[D];上海大学;2011年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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8 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
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10 李占魁;小波分析在机车信号记录数据压缩存储中的应用[D];北京交通大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 林幼权;机载合成孔径成像与地面动目标检测技术研究[D];西安电子科技大学;2001年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊成基;张颖;胡洋;陈雪波;;基于Harr小波提升格式的图像压缩方法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
2 孟飞;夏朝辉;孙鹏;王仕成;杨小冈;;基于神经网络的多滤波图像融合及效能评估[J];弹箭与制导学报;2008年06期
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
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2 胡俊峰;像素级图像融合及应用研究[D];中国矿业大学;2010年
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4 江标初;雷达景象可匹配性及相关问题研究[D];同济大学;2007年
5 秦玉亮;弹载SAR制导技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 武晓玥;图像无损压缩及去噪技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 孙明超;可见光与红外侦察图像融合技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
8 徐月美;多尺度变换的多聚焦图像融合算法研究[D];中国矿业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前3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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10 赵勇,孟彦杰;用于图像压缩的系列双正交小波滤波器设计[J];大众科技;2005年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 彭进业;郝重阳;;一种基于二维图像分割的视频镜头边界检测方法[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];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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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 陈修建;基于提升方法的光学小波滤波器的研究[D];重庆大学;2004年
5 李涛;小波理论及其在图像处理中的应用[D];西安电子科技大学;2001年
6 周逢朝;基于小波分析的数字图像水印技术研究[D];合肥工业大学;2004年
7 吴钢;解大规模非对称矩阵特征问题Lanczos方法的两种精化版本[D];大连理工大学;2001年
8 李宁;基于小波变换的图像压缩算法[D];重庆大学;2004年
9 孙亚伟;基于小波和混沌的数字水印技术研究[D];燕山大学;2004年
10 张建明;数字水印及相关技术研究[D];山东科技大学;2005年
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