JPEG2000关键技术研究及其在数字电影中的应用

论文摘要

随着人们需求的提升和多媒体技术的进步，电影产业逐步向数字化的方向迈进。而传统的JPEG等压缩技术无法满足数字电影的要求。在这种背景下，新一代静止图象压缩标准JPEG2000便应运而生了。JPEG2000基于小波变换，采用当前最新的嵌入式编码技术，在获得更高压缩效果的同时，生成的码流有较强的功能，完全满足数字电影的各项要求。目前，基于JPEG2000技术的数字电影正蓬勃发展，可以期待，JPEG2000必将和数字电影一起走向辉煌。本文主要对JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用进行了详细研究。具体包含以下内容：（1）进行了小波视频压缩技术的研究。首先讨论了小波变换的基本理论，然后研究了小波编码在视频压缩中的应用。其中离散小波变换、二维小波分解和合成、小波基选取、提升小波的实现等（2）详细研究了JPEG2000视频压缩技术的编解码算法，对其中的关键技术，逐一加以说明。这部分是后面编解码系统实现的理论基础。（3）用VC++实现了数字电影编解码系统，该系统很好地体现了JPEG2000的码流可伸缩性、渐进编解码、抗误码性、ROI编码等技术特征。详细介绍了编解码系统的设计方案和系统实现，并对该系统的压缩性能进行了评估（4）最后，对整个工作进行了总结。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 JPEG2000及数字电影简介
• 1.1 JPEG2000的目标与特点
• 1.2 Motion-JPEG2000介绍
• 1.3 JPEG2000及Motion-JPEG2000的应用
• 1.3.1 JPEG2000的应用现状
• 1.3.2 Motion-JPEG2000的应用领域
• 1.3 数字电影规范简介
• 第二章 小波视频压缩技术
• 2.1 小波变换的基本理论
• 2.1.1 连续小波变换
• 2.1.2 离散小波变换
• 2.1.3 小波的多分辨率分析
• 2.1.4 离散小波变换的Mallat算法
• 2.2 视频图像的小波变换
• 2.2.1 二维图像的小波变换
• 2.2.2 小波基的选取
• 2.2.3 小波的提升
• 2.3 视频图像的小波编码算法
• 2.3.1 嵌入式零树小波编码算法EZW
• 2.3.2 分层小波树集合分割算法SPIHT
• 第三章 JPEG2000编解码技术及EBCOT
• 3.1 JPEG2000的编解码结构
• 3.2 小波域嵌入式比特层编码
• 3.2.1 空间小波树
• 3.2.2 嵌入式比特层编码
• 3.2.3 基于上下文的熵编码
• 3.2.4 嵌入式编码的率失真优化
• 3.3 优化截断嵌入块编码EBCOT
• 3.3.1 位平面的条件编码——tier1
• 3.3.2 优化截断位流排序——tier2
• 3.3.3 质量层
• 第四章 数字电影编解码系统的软件实现
• 4.1 系统方案制定
• 4.2 编解码系统部分的实现
• 4.2.1 核心处理模块（CoreSys）
• 4.2.2 输入输出模块（I/O）
• 4.2.3 编码模块（Encoder）
• 4.2.4 解码模块（Decoder）
• 4.2.5 用户界面模块（UI）
• 4.3 系统实现上的考虑
• 4.3.1 样值描述方式
• 4.3.2 ROI处理
• 4.3.3 码率控制
• 4.4 系统性能评估
• 4.4.1 编解码速度评估
• 4.4.2 与MPEG2的比较
• 4.4.3 与H.263的比较
• 4.4.4 与H.264的比较
• 4.4.5 与JPEG及MEPG4的比较
• 第五章 总结
• 参考文献
• 致谢