收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于小波变换的图像和视频编码的研究

孙朝晖  
【摘要】:图像和视频是人类可以利用的最主要的信息载体,但是,图像和视频信息的突出特点是数据量巨大,给存储和传输都带来很大困难。随着航天遥感技术的迅速发展,遥感图像的数据量日益庞大,有限的信道容量与传输大量遥感数据的需求之间的矛盾日益突出,数据压缩技术作为解决这一问题的有效途径,在遥感领域越来越受到重视。如何更有效的压缩遥感图像和视频,成为海洋物理学领域亟待解决的问题。 小波分析是80年代末发展起来的一种处理非平稳信号的时频分析方法,以多分辨率分析为基础,克服了Fourier分析的不能反映时域频域的局部性的缺点,是当前应用数学和工程学科中一个迅速发展的新领域。基于小波变换的图像和视频编码是目前图像编码领域研究的热点。本文对小波图像和视频编码进行了深入研究,提出了新的小波图像和视频编码算法,并针对提出的算法进行了实验验证。本文的研究内容和成果如下: 1、介绍了小波的基本理论,给出了多分辨率分析的概念;在多分辨率分析的基础上,介绍了小波分解和重构的快速算法一维Mallat算法;使用Mallat算法对白噪声信号Nossin进行了分解和重构,在分解和重构的基础上,进一步体现了小波分析用于信号处理的优越性。 2、进一步分析了小波变换用于图像处理的优点,从小波变换能有效地改变图像的能量分布、有利于变换后的能量集中、量化误差作用于图像全局从而避免方块效应、形成子带有利于渐进传输等四方面论证了小波图像编码的优越性,并给出了小波图像编码的过程。采用离散小波变换(使用二维Mallat算法,CDF9/7小波)对标准Lena图像进行了三层分解和重构。 3、对EZW、SPIHT、SPECK算法进行了详细论述,并给出了其算法流程。编制程序分别采用EZW和SPIHT算法,在低码率下对标准Couple图像进行了编码和重构。通过试验结果得出:无论是峰值信噪比还是重构图像的主观质量,SPIHT算法都好于EZW算法,是低码率下的最优算法。 4、对SPIH了算法进行深入研究和改进,提出了从以下三个方面对SPIHT算法进行改进的方案:重新定义空间方向树结构,提出了扩展空间方向树结构;引入视觉权重,充分利用人眼视觉特性;结合块结构,利用同一子带内不重要系数的相关性,提出了SPIHT和SPECK算法相结合的方案。针对提出的改进SPIHT算法给出了编码和解码的算法流程,并同快速小波变换的提升方案进 行了结合。编制程序对提出的改进SP工HT算法进行了试验,计算了码率低于 0.lbpp的条件下,分别使用SP工HT算法和改进算法对标准Lena图像进行了 编码和重构,同时,计算了当码率升高时,改进算法与SP工HT算法的比较。 最后得出结论:本文算法在低码率下优于SP川T算法,当码率升高到一定程 度后,本文算法重构图像的峰值信噪比反而低于S既HT算法。这一点需要在 以后的工作中进一步深入探讨和研究。 5、提出了一种新的基于小波变换的视频压缩方法,采用了一种小波变换和DCT 变换相结合的混合编码方案,并对三步搜索法进行了改进。最后,通过试验 验证了提出了视频编码算法的有效性。 6、总结了小波理论的优点,展望将其应用到遥感图像的压缩编码中的可行性


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐孟侠;图像编码的进展[J];通信学报;1993年02期
2 陈蓓;张洪才;曹文伦;;灰色模型的交通图像编码[J];计算机工程与应用;2007年06期
3 赵道木;陈林飞;汪小刚;;光学图像编码新进展[J];激光与光电子学进展;2007年02期
4 朱晓蓉;;图像编码标准的进展[J];硅谷;2009年04期
5 张春田;图像编码的国际标准化[J];电视技术;1994年03期
6 张雪松,倪国强,周立伟,金伟其;图像编码技术发展综述[J];光学技术;1997年03期
7 王华 ,赖声礼 ,江悦华;基于互联网通讯的医学图像编码研究[J];临床放射学杂志;2002年09期
8 张良,张春田;结合信息隐藏技术的感兴趣区图像编码方案[J];天津大学学报;2003年05期
9 李建欣,朱日宏,丁绪星;一种基于配对相关变换的多描述图像编码方案[J];计算机应用研究;2005年06期
10 王旭培;周恩卫;郭腾;陈建华;;混合采样多描述图像编码初探[J];科技创新导报;2011年15期
11 毕厚杰;静止图像编码[J];通信学报;1993年02期
12 李晓明;通用活动图像编码[J];无线电工程;1994年Z1期
13 许长安;现代图像编码方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1999年04期
14 朱广进,祝建;二维非均匀取样图像编码[J];上海大学学报(自然科学版);1999年04期
15 陈龙,吴渝,王国胤;噪声信道的鲁棒图像编码[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2002年03期
16 蔡灿辉,丁润涛;X树图像编码[J];电子与信息学报;2003年02期
17 王娜,张力,李霞;一种多阈值的快速小波零块图像编码方法[J];深圳大学学报;2004年04期
18 胡荣锋;王玲;;一种基于优先级的多个感兴趣区域图像编码方法[J];计算机应用;2006年02期
19 石敏;谢胜利;;一种基于预测的矢量量化图像编码方法(英文)[J];华南理工大学学报(自然科学版);2006年01期
20 阴国富;李云飞;;桌面图像编码方法研究[J];渭南师范学院学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨任尔;陈恳;叶庆卫;;基于帧的多描述视频编码冗余插入研究[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
2 袁子立;胡世安;孟一鸣;王璀璨;;视频编码新技术新标准研究[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
3 巫戈明;孙立峰;钟玉琢;;联合零向量预测的分布式视频编码框架[A];第三届和谐人机环境联合学术会议(HHME2007)论文集[C];2007年
4 石春莺;陈伟建;;分布式视频编码的近况和未来研究方向[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
5 杨任尔;金炜;陈恳;;基于下抽样多描述视频编码及解码后处理研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 许鹏飞;罗建书;;率控制自组织矢量量化及在视频编码中的应用[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
7 江涛;陈伟建;;可伸缩视频编码中运动模型的改进[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
8 姜俊;胡骏;;新媒体视频编码方案比较研究[A];中国新闻技术工作者联合会2008年学术年会论文集(下)[C];2008年
9 刘孝波;;基于联合采样的多描述视频编码[A];计算机技术与应用进展·2007——全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C];2007年
10 卿粼波;吕瑞;郑敏;滕奇志;何小海;;基于迭代译码算法的分级分布式视频编码[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王苫社;基于率失真优化的高效视频编码技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
2 胡金晖;基于深度信息的多视点视频编码及图像增强技术研究[D];武汉大学;2014年
3 陈方栋;基于背景建模的高性能视频编码方法研究[D];中国科学技术大学;2017年
4 张正阳;高性能图像编码研究[D];西安电子科技大学;1999年
5 张江山;基于变换的视频编码与率失真分析[D];华中科技大学;2003年
6 赵安邦;稳健视频编码与传输技术研究[D];清华大学;2007年
7 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
8 张克新;可伸缩视频编码及传输理论与应用研究[D];华南理工大学;2012年
9 孟丽丽;多视点视频编码的研究[D];北京交通大学;2013年
10 王鹏;分布式视频编码率失真特性研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王新辉;基于DM642的车道偏离预警的图像编码处理的研究[D];长安大学;2015年
2 谢芳;基于改进Smoothlet的图像编码研究[D];电子科技大学;2014年
3 鲁云;基于Hi3516A的高压缩比网络图像编码设备的设计[D];西南科技大学;2016年
4 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
5 张正勇;基于高效视频编码标准中编码单元分割的样点自适应补偿算法研究[D];华东师范大学;2015年
6 赵晓荣;基于HEVC的快速编码算法研究[D];郑州轻工业学院;2015年
7 赵睿思;基于压缩感知的分布式视频编码研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
8 刘娟;基于高性能视频编码(HEVC)算法的改进[D];东华理工大学;2014年
9 钱程;基于压缩感知的分布式视频编码的研究与实现[D];南京邮电大学;2015年
10 檀会娟;分布式视频编码相关技术的研究[D];南京邮电大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 谢宏;我国主导的视频编码标准将颁为国际标准[N];科技日报;2013年
2 记者 徐建华;我国科学家主导的视频编码标准成国际标准[N];中国质量报;2013年
3 中国工程院院士 高文;智慧城市中的视频编码、分析与评测[N];中国信息化周报;2013年
4 记者 徐建华;我国新一代视频编码标准公开征求意见[N];中国质量报;2014年
5 湖北 褚达;视频编码一网打尽[N];电脑报;2003年
6 国际;第二代AVS开启国际化征程[N];中国电子报;2009年
7 周汝波 贺学金;碟机常用视频D/A转换、视频编码集成电路维修资料[N];电子报;2007年
8 中国科学院计算技术研究所,中国科学院研究生院$$ $$信息产业部“数字音视频编解码技术标准工作组”秘书长、组长 黄铁军 高文;视频编码有绝招[N];计算机世界;2003年
9 ;视频编码标准的发展[N];计算机世界;2005年
10 周汝波 贺学金;碟机常用视频D/A转换、视频编码集成电路维修资料[N];电子报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978