文档介绍：摘要图像编码压缩技术在图像存储、处理和传输中占据核心地位。目前,利用离散余弦变换屠肷⑿〔ū浠的图像编码技术已得到广泛应用,它们均属于基于波形的第一代图像编码。为了开发性能更优的图像编码技术,从上世纪后期,基于对方法在图像处理中取得了令人瞩目的发展,人们也正将这一新技术应用于第二代图像编码,其中,瓹热岢龅幕谕枷袼郊摹熬宰钚延拓的图像重构方法和瓹热岢龅娜ū浞中薏鼓P偷耐枷裰毓本文以全变分修补模型为理论基础,提出了一种多尺度图像编码压缩系统方案,文中详细讨论了各组成模块的功能和算法,分析了系统的主要性能。方案的核心技术是将预测编码与模型相结合,这样不仅可以形成嵌套式码流,以适用不同信道容量用户的需求,而且也有效地提高了编码和解码效率。本文还提出了一种以曲率加权梯度模值为判据的改进的咴堤崛∷惴ǎ允视诒咴档耐枷癖嗦氲男枰!采用典型图像对本文方案进行的仿真实验表明,系统各功能模块的算法是可行的,能够达到令人满意的编码效率。因而它可以作为进一步开发实用的高压缩率图像编码系关键词:图像全变分修补模型,多尺度图像,惴ǎ始尤ㄌ荻饶V担象的第二代图像编码已成为图像处理的热点之一。由于近二十年来,偏微分方程方法,就是在这一研究方向上的重要成果。统的基础。预测编码
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学位论文作者签名:更晶整函谏倌暾荚隆既6吣月奕≥口矽年翵西北大学学位论文知识产权声明书西北大学学位论文独创性声明本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名:指导教师签名:本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
第一章绪论图像数据编码压缩的必要性与可能性随着信息技术的发展,图像数据已经成为通信和计算机系统中一类最重要的处理对象。据统计,人类对信息的获取有近%来自视觉系统,%来自听觉系统,%来自其他系统。可见图像是多媒体信息中的重中之重。然而,与文字信息不同,图像信息占据大量的存储容量A渴,所需的传输信道容量很大。日益增长的图像数据量与有限存储空间和信道带宽的矛盾是信息技术始终要面对的挑战。例如一幅袼的彩色静止图像,若每分量以/像素存储,则需占用拇娲⒖占洹T谑悠低信中,若以每秒帧传送彩色图像,则所需带宽便高达。这就意味一张萘康腃猂仅能存储多秒的视频。可见图像数据编码压缩的迫切性将会因存贮和通信技术的快速发展而消解的观点是不能成立的‘¨。图像数据编码压缩的可能性是由于图像中存在冗余信息和“不重要”信息,图像数①空间冗余这种冗余最常见。如在一幅图像中,规则物体或规则背景的表面,其物理特性具有相关性,这些相关性使成像后的数字化图像结构趋于有序和平滑,表现为空间数据的冗余。②时间冗余在序列图像缡油枷瘛⒃硕枷和语音数据中,相邻两帧图像之间有较大的相③结构冗余相似性就是结构冗余的表现。④信息熵冗余如果图像中平均每个像素使用的比特数大于该图像的信息熵,则图像中存在冗余,这种冗余称为信息熵冗余。信息熵冗余又被称为编码冗余。⑤知识冗余在有些图像中包含的信息与某些先验的知识有关,例如视频会议系统中的头肩图像,头、眼和嘴的相对位置就是一些常识,这种冗余称为知识冗余。据的冗余性表现在以下方面【,关性,这就反映为时间冗余。有些图像存在较强的纹理结构,或是图像的各个部分之间存在有某种关系。例如自西北大学硕士学位论文
图像编码的分类⑥视觉冗余人的眼睛对某些图像特征不敏感,这些特征信息可以不在图像数据中出现。事实上,人眼的分辨能力一般为灰度等级,而图像的量化常采用灰度等级,我们把这类冗余称为视觉冗余。既然图像数据中存在信息冗余,我们就可以以此为出发点压缩图像数据。数字图像的压缩编码就是要尽可能消除这些冗余信息,以降低表示图像所需的数据量。年第一届“图像编码会议’’的召开才标志着图像编码作为一门独立学科的诞生。从此,图像编码技术得到了长足发展。一般地,图像编码可分为有损编码和无损编码两大类,而有损编码通常又分为第一代图像编码和第二代图像编码。