文档介绍：中南大学
硕士学位论文
矢量量化技术及其在图像压缩中的应用研究
姓名:郭晟伟
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:邓宏贵
20090523
摘要术——码书设计和码字搜索,研究了矢量量化在图像压缩中的应用。矢量量化技术是一种有效的有损压缩技术,其突出优点是压缩比大且解码算法简单。但是由于相关理论和应用研究没有完善,矢量量化的压缩标准一直没有提出。本文深入探讨了矢量量化的两大关键技在码书设计算法方面,提出了分量均值正交分割码书设计新算法。利用分量均值正交分割失真最大的胞腔,使初始码字尽量散开,得到充分利用,并提出了针对非典型码字的解决办法。实验表明,新算法在量化失真和训练速度两个相互冲突的指标之间,相对于以往算法取得了更好的均衡。在码字搜索算法方面,,提出了改进的等均值等方差最近邻码字搜索算法,并提出了初始匹配码字和码字搜索顺序的确定方法。仿真结果表明,搜索速度相对于改进前提高了约%。在图像压缩应用方面,提出了方差法和均值法两种识别“高细节块’’和“低细节块姆椒ǎ杂谙附谛畔⒎岣坏摹案呦附诳椤捎高比特率编码,否则采用低比特率编码。实验表明,这种自适应的变比特率压缩算法在编码质量、比特率和编码时间三个重要性能指标上都有较大改进。针对编码索引非均匀分布的特点,提出了结合哈夫曼编码的边缘匹配压缩算法,仿真结果表明,该算法在不增加失真的条件下,编码码率逼近信息熵理论的下限,为建立基于矢量量化的图像压缩国际标准提供了一个参考方案。关键词:矢量量化,码书设计,码字搜索,图像压缩硕宦畚
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日期:逊江年』月丛日导师签名∩θ掌冢号坦晟显麓匀原创性声明学位论文版权使用授权书本人声明,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。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其它单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名
第一章绪论研究的背景、意义和目的据量为,若要进行实时传输,即使使用传输率为墓庀艘埠苣编码技术可以追溯到年岢龅牡缡有藕攀只两褚延形迨嗄的历史【俊芏嘈碌难顾醴椒ê凸时曜枷嗉烫岢觯俏A私徊教岣哐顾踔矢量进行量化,只传输或存储量化地址,因而可以大大提高压缩率。。多媒体技术和互联网技术的广泛应用促使越来越多的数字图像信息需要存储、传输和处理。数字图像的数据量是非常巨大的,这就给图像的存储和传输带来了极大的困难,数字图像压缩存在必要性。例如,一幅分辨率为恼娌噬扪顾跬枷竦氖满足要求;用腄光盘进行存储,若以每秒帧的速度更新画面,也只能存储约氲哪谌荨M保枷袷葜泻写罅康娜哂嘈畔⑹雇枷裱顾具有可行性。图像数据的冗余主要表现为:图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余;图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗余;不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余;还有其它冗余信息,如信息熵冗余、结构冗余、知识冗余和视觉冗余等。综上所述,由于数字图像压缩同时存在必要性和可行性,图像压缩编码研究和应用成为了目前信息技术中最为活跃的领域之一。图像压缩量、压缩比和压缩速度,图像压缩一直是一个研究热点课题。矢量量化,渴且恢兰甏笃诜⒄蛊鹄吹数据压缩技术。基于矢量量化技术的图像压缩方法是利用相邻图像数据之间的高度相关性,将输入的图像数据序列分组【浚纬婶悼占渲械囊桓鍪噶浚缓蠖源化技术从根本上利用了图像块内不同像素之间的相关性和相邻图像块之间的相关性,可以达到比通常所用的标量量化更高的压缩比和重建质量,越来越受到国内外学者的关注【俊J噶苛炕砺奂捌湓谑滞枷裱顾酢⑹炙⒅肝剖侗鸬领域的研究成果相继发表【¨。矢量量化在图像压缩领域展现出了很大潜力却未得到充分利用,究其原因是目前基于矢量量化的图像压缩研究尚不成熟,相关理论和算法优化急待解决。在图像压缩必要性和矢量量化潜在优势背景下,提出了矢量量化技术及其在图像压缩中的应用这一研究课题。硕上学位论文
噶苛炕际跫蚪尽管矢量量化具有压缩比高、量化失真小的优