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基于整数小波变换的静止图像编解码研究与应用

作　者: 黄颢
导　师: 刘钊
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 图像压缩 提升方法 整数小波变换 树特征平面 TMS320C6711
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 122次
引　用: 2次
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内容摘要


数字图像压缩编码技术是各种数字图像应用的关键技术。在过去几十年之中,数字图像压缩编码技术取得了很大进步,由于小波变换在时频域的良好性能,小波变换编码成为当前编码的新的和重要的发展方向[1]。随着数字图像压缩编码技术的广泛应用,人们对于压缩系统的要求越来越高,实时性作为一个重要的指标,正受到越来越多的关注。本文正是着眼于实时处理的要求,主要研究小波图像编码,寻求更加快速的编码方法。从算法改进和实现平台优化平台两大方面进行考虑:(1)算法改进。小波图像编码算法主要分为两个部分:小波变换方法和对小波系数的量化编码方法。一方面,本文采用基于提升方法的整数小波变换,实验证明整数小波变换比传统的浮点型小波变换节约了近一半的处理时间。另一方面,零树编码[1]是公认的一种效果优良的方法,但由于它在编码过程中要对图像进行多次扫描导致编解码时间太长,针对这一缺点,本文介绍了一种新的基于树特征平面的数字图像编码方法,该算法只需对小波系数进行一次扫描即可完成编码过程,简单易行。实验证明该算法性能优良,并且相比零树编码大大节约了处理时间。本文设计并且实现了一个结合基于树特征平面的编码算法和整数小波变换算法的数字图像压缩编码系统,给出了该系统的实现框图,流程及具体实现方法,并在PC机上实现了该算法,结果表明该系统具有良好的压缩性能和实时性。(2)实现平台的优化。为了利用DSPs在数字图像处理方面的强大功能,进一步提高实时处理的性能和图像压缩处理的灵活性,我们将软件程序源代码移植到TI公司的TM320C6711DSK实验开发板上,成功地对数字灰度图像进行了压缩编码,并针对DSPs的开发特点对系统进行了包括CACHE优化、代码优化等在内的各种优化操作,提高了该图像压缩编码系统的编码速度和处理性能,为实时处理提供了可行性.

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9
  1.2 图像编码技术发展现状  9-12
  1.3 本文主要工作  12
  1.4 本文章节安排  12-14
第二章 图像压缩编码技术概述  14-22
  2.1 图像压缩的基础  14-15
    2.1.1 编码冗余  14
    2.1.2 空间冗余  14-15
    2.1.3 心理视觉冗余  15
  2.2 图像编码算法性能评价  15-16
  2.3 图像压缩编码的基本方法  16-19
    2.3.1 预测编码  16-17
    2.3.2 变换编码  17-18
    2.3.3 熵编码  18-19
  2.4 图像压缩编码国际标准  19-21
  2.5 本章小结  21-22
第三章 提升和整数小波变换  22-31
  3.1 传统的小波变换简介  22-24
  3.2 提升小波变换的基本方法  24-26
  3.3 传统小波变换的提升实现  26-28
  3.4 用提升方法构造整数小波变换  28-29
  3.5 整数小波变换与传统小波变换性能比较  29-30
  3.6 本章小结  30-31
第四章 小波图像编码方法  31-47
  4.1 小波图像编码概述  31-34
    4.1.1 小波图像编码基本方法  31
    4.1.2 小波图像编码特点  31-34
  4.2 嵌入式零树小波编码算法（EZW）  34-38
    4.2.1 零树的概念  35-36
    4.2.2 零树编码的算法思想  36-38
  4.3 一种基于树特征平面的快速图像编码方法  38-41
    4.3.1 编码思想  38
    4.3.2 编码方法  38-40
    4.3.3 解码方法  40-41
  4.4 结合整数小波变换的图像编码方法软件实现  41-46
    4.4.1 算法实现流程框图  41
    4.4.2 软件实现流程  41-43
    4.4.3 实验结果  43-46
  4.5 本章小结  46-47
第五章 图像编码方法在 DSP 上的实现  47-60
  5.1 实现平台简介  47-49
    5.1.1 C67XX 芯片以及 DSK 板简介  47-48
    5.1.2 集成开发环境 CCS 简介  48-49
  5.2 基于DSPs 的图像压缩编码系统设计与实现  49-51
    5.2.1 系统框图  49-50
    5.2.2 系统实现与结果分析  50-51
  5.3 系统优化  51-58
    5.3.1 程序各部分耗时分析  51-53
    5.3.2 CACHE 优化  53-55
    5.3.3 代码优化  55-58
    5.3.4 优化结果分析  58
  5.4 本章小结  58-60
第六章 全文总结  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-65
攻硕期间取得的研究成果  65-66

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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