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基于JPEG2000的感觉编码研究

作　者: 徐拥军
导　师: 韦志辉
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用数学
关键词: 视觉模型 掩盖效应 JPEG 2000 EBCOT算法
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要


在数字图像处理领域，数字图象的压缩一直是个非常重要的课题，随著多媒体应用领域的激增，传统JPEG压缩技术已无法满足人们的要求。因此，2000年诞生了基于小波变换的更高压缩率以及更多新功能的新一代静态图像压缩标准JPEG2000。 另一方面，眼睛是图像的感受者，人类视觉系统的特征对图像编码起重要的作用。由于JPEG2000是基于小波变换的编码，提供了类似人类视觉系统的多通道空频分解，为视觉模型应用提供了一个良好的平台。本论文首先总结了数字图像编码的基本原理和一般的方法，探讨了JPEG2000框架下的视觉优化工具。在此基础上提出了一种以JPEG2000为编码框架，结合人类视觉系统的掩盖特性和图像的三组成模型的编码方法。这种掩盖模型克服了已有的各种掩盖模型在考虑活跃性掩盖(熵掩盖)时只考虑邻域的统计特性而忽略了邻域系数的空间分布的缺点，提出了系数的抖动度的概念，并且该算法可以成功地融入JPEG2000框架。实验表明该算法在相同的压缩比下能明显提高复原图像的视觉效果。

全文目录


1 引言  6-16
  1.1 图像编码的基本原理，基本方法  6-11
    1.1.1 图像压缩的可能性  6-7
    1.1.2 图像压缩编码的一般过程  7-8
    1.1.3 图像压缩编码的发展与现状及各种算法的比较  8-11
      1.1.3.1 预测编码  8
      1.1.3.2 向量量化法VQ  8
      1.1.3.3 变换编码  8-11
        1.1.3.3.1 K-L变换  9
        1.1.3.3.2 DCT(离散余弦变换)  9
        1.1.3.3.3 DWT(离散小波变换)  9-11
          1.1.3.3.3.1 基于零树的小波编码EZW和SPIHT  10
          1.1.3.3.3.2 EBCOT算法  10-11
  1.2 联合人类视觉特性的图像编码技术  11-15
    1.2.1 基于DCT的图像感觉编码方法  11-13
    1.2.2 基于子带的图像感觉编码方法  13
    1.2.3 基于小波的图像感觉编码方法  13-15
      1.2.3.1 频率加权法  14
      1.2.3.2 视觉掩盖法  14-15
  1.3 论文结构  15-16
2 人类视觉系统(HVS)  16-29
  2.1 概要  16
  2.2 眼睛生理结构  16-20
    2.2.1 眼睛  17-19
    2.2.2 视觉信息的产生  19-20
  2.3 视觉系统感知模型  20-23
    2.3.1 人类视觉系统的信息处理机制  20
    2.3.2 HVS的多通道信息感知模型  20-21
    2.3.3 皮层变换  21-23
  2.4 人类视觉的特性  23-29
    2.4.1 光度灵敏度  24-25
    2.4.2 亮度非线性  25-26
    2.4.3 频率灵敏度  26-27
    2.4.4 掩盖效应  27-29
3 一种新的视觉模型  29-38
  3.1 模型的概述  29-30
  3.2 对比度定义  30
  3.3 频率灵敏度  30-32
  3.4 掩盖效应  32-37
    3.4.1 对比度掩盖  33-34
    3.4.2 活跃性掩盖(Activity-masking)  34-37
      3.4.2.1 邻域掩盖法  35
      3.4.2.2 基于图像三组成(three-component)模型的掩盖法  35-37
  3.5 模型的总结  37-38
4 基于JPEG2000结合新视觉模型的编码方法  38-56
  4.1 JPEG2000编码原理  38-46
    4.1.1 JPEG2000概要  38-39
    4.1.2 JPEG2000的新特征及其应用领域  39-40
    4.1.3 JPEG2000的基本框架  40-41
    4.1.4 JPEG2000中的核心算法  41-46
  4.2 新视觉模型在JPEG2000框架中实现的几个问题  46-49
    4.2.1 模型的参数选取  47
    4.2.2 邻域窗的设计  47-48
    4.2.3 误差传递问题  48-49
  4.3 实验结果  49-56
5 结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61

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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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