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图像变换编码算法研究与硬件实现

作　者: 周新文
导　师: 赵亦工
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 图像压缩小波变换 JPEG2000 FPGA 硬件实现
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 56次
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内容摘要

伴随着当今通信和多媒体技术应用的不断深入发展,加之成像技术的不断提高,图像分辨率和精度不断提高,图像数据的存储和传输数据量急剧增加。对图像数据压缩的研究意义重大,前景广阔。本文研究归纳了数字图像压缩的主要技术。重点研究了当前应用比较多的基于图像变换的图像压缩技术。对于K-L变换,傅立叶变换,离散余弦变换和小波变换应用于图像压缩进行了系统研究。特别关注了小波变换理论,研究了连续小波变换,多分辨率分析,提升运算结构,小波变换图像压缩系统设计等内容。文中还对对新一代的图像压缩标准JPEG2000的结构和优点进行了总结,对FPGA设计特点,硬件资源进行了简介,为后序硬件设计做好理论铺垫。以JPEG2000图像压缩标准为参考,在FPGA硬件平台上实现了小波变换模块。文中讲述了时钟系统设计,端口设计等内容。详细介绍了小波变换的硬件设计架构和各个子模块的内部设计。小波变换模块通过了仿真验证,工作稳定可靠,实现了图像数据实时处理的要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 图像与现代信息技术  7
  1.2 图像压缩关键技术  7-9
  1.3 论文工作安排  9-11
第二章图像变换编码算法研究  11-31
  2.1 图像压缩编码概要  11-12
    2.1.1 图像压缩的目标  11
    2.1.2 图像质量的评估标准与方法  11-12
  2.2 图像变换与图像压缩  12-18
    2.2.1 K-L变换  13-14
    2.2.2 傅立叶变换  14-16
    2.2.3 离散余弦变换  16-18
  2.3 小波变换  18-27
    2.3.1 小波变换的定义及意义  18-19
    2.3.2 多尺度分析  19-22
    2.3.3 小波变换的快速算法  22-23
    2.3.4 提升小波变换  23-27
  2.4 小波变换与图像压缩  27-28
    2.4.1 图像的小波变换  27-28
    2.4.2 小波变换图像压缩  28
  2.5 本章总结  28-31
第三章 JPEG2000 图像压缩标准与小波变换  31-37
  3.1 JPEG2000 图像压缩标准  31-35
    3.1.1 JPEG2000 图像压缩标准概要  31-34
    3.1.2 JPEG2000 图像压缩标准的技术优势  34-35
  3.2 小波变换与JPEG2000  35-37
第四章小波变换在FPGA硬件平台上的实现  37-58
  4.1 FPGA基本原理及硬件设计  37-42
    4.1.1 FPGA的特性及资源  37-38
    4.1.2 FPGA的设计流程及设计关键问题  38-42
  4.2 小波变换模块总体设计  42-44
  4.3 小波变换运算核设计  44-48
    4.3.1 算法设计  44-46
    4.3.2 运算核模块详细设计  46-48
  4.4 小波变换具体设计  48-53
    4.4.1 小波变换模块结构分析  48-49
    4.4.2 第一层行变换frt  49-52
    4.4.3 后序五步变换设计  52-53
  4.5 数据组织模块  53-56
    4.5.1 行变换数据组织模块frc和org1  53-54
    4.5.2 列变换数据组织模块org2  54-56
  4.6 本章总结  56-58
第五章总结与展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-62
作者在读期间研究成果  62-63

图像变换编码算法研究与硬件实现

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