论文题目: 基于整数小波变换的静止图像编码算法研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 通信与信息系统
作者: 张立保
导师: 王珂
关键词: 图像编码,整数小波变换,感兴趣区编码,优化缩放因子,多子带提升
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文研究了基于整数小波变换的静止图像编码算法,分析了导致整数小波变换在有损图像压缩中低效的主要原因并给出了相应的解决办法,探讨了针对复杂感兴趣区及多感兴趣区的静止图像编码方案。论文主要内容如下1. 针对内插双正交整数小波变换(IB-IWT)在静止图像压缩中的低效问题,提出一种新的设计方案——基于优化缩放因子的整数小波变换(OSF-IWT)。通过调整IB-IWT 中的缩放矩阵系数,提高了IB-IWT 在有损图像压缩中的编码效率。2. 针对IB-IWT 提出了自适应多子带分解与多子带提升框架(AMSD-MSL),在不改动IB-IWT 结构的前提下,不仅降低了图像编码的计算复杂度,而且提高了图像编码的有损压缩效率。3. 在SPECK 算法基础上提出一种在整数小波变换中更为高效的图像编码策略。采用聚类操作调整内置整数小波分解后的子带系数分布,并用单一的四叉树分割取代SPECK 中的集合分割与倍频分割,降低了编码环节的计算复杂度,提高了SPECK 在整数小波变换中的效率。4. 给出两种针对任意形状感兴趣区(ROI)的图像编解码方式——向上向下部分位平面偏移方式(UDPBShift)与杂位平面偏移方式(HBShift)。两种方式均无需存储传输ROI形状、大小及位置信息即可实现任意形状ROI的编解码,减少了编解码过程的存储消耗,降低了编解码复杂度。本文的主要工作不仅可以直接应用于图像从有损到无损的渐进编码与传输中,而且对今后静止图像压缩算法的研究也具有一定的理论与实际意义。
论文目录:
第1章 绪 论
1.1 静止图像编码的研究现状
1.1.1 经典图像编码技术
1.1.2 现代图像编码技术
1.2 本文研究的关键问题及研究现状
1.2.1 关键问题一
1.2.2 关键问题二
1.2.3 关键问题三
1.3 本文主要研究内容
第2章 小波变换的基本理论
2.1 概述
2.2 连续小波变换
2.2.1 连续小波变换的定义
2.2.2 连续小波变换的性质
2.3 离散小波变换
2.4 小波变换的多分辨率分析
2.5 Mallat 算法
2.5.1 一维信号的Mallat 算法
2.5.2 二维信号的Mallat 算法
2.6 整数小波变换概述
2.7 基于提升框架的IWT
2.7.1 Euclidean 算法
2.7.2 提升框架
2.7.3 提升框架下的IWT
2.8 IB-IWT 的引入
2.9 IB-IWT 应用于图像编码的优缺点
第3章 基于小波变换的静止图像编码
3.1 概述
3.2 小波图像编码的基本原理
3.3 零树框架下的图像编码算法
3.3.1 EZW 算法简介
3.3.2 SPIHT 算法简介
3.4 SPECK 算法
3.5 JPEG2000 编码标准的简介
3.6 基于IWT 的图像编码研究进展
第4章 针对静止图像压缩的整数小波优化设计
4.1 引言
4.2 IB-IWT 存在的问题
4.3 国内外研究现状
4.4 IB-IWT 的优化设计
4.4.1 缩放因子的引入
4.4.2 缩放因子的优化
4.4.3 二进制分解法
4.4.4 OSF-IWT 的计算复杂度分析
4.5 实验结果及分析
4.5.1 OSF-IWT 与一般IB-IWT 的压缩效果比较
4.5.2 OSF-IWT 与一般DWT 的压缩效果比较
4.5.3 OSF-IWT 的无损压缩效果
4.6 本章结论
第5章 基于自适应多子带分解与多子带提升的图像编码算法
5.1 引言
5.2 AMSD-MSL 编码方案的基本框架
5.3 自适应多子带分解
5.3.1 多子带分解
5.3.2 高频子带二次分解层数的确定
5.3.3 二次分解高频子带的自适应选取
5.4 多子带提升(MSL-Multiple Subbands Lifting)
5.4.1 提升框架下的子带提升
5.4.2 多子带分解中的子带提升框架
5.4.3 子带提升的计算复杂度分析
5.5 适合AMSD-MSL 框架的零块与零树编码框架
5.6 实验结果比较及分析
5.6.1 采用AMSD-MSL 框架的有损压缩效果
5.6.2 有无AMSD-MSL 框架的IB-IWT 压缩效果比较
5.6.3 AMSD-MSL 下的IB-IWT 与DWT 的压缩效果比较
5.6.4 AMSD-MSL 框架下的IB-IWT 与OSF-IWT 的比较
5.7 AMSD-MSL 框架存在的问题
5.8 本章结论
第6章 基于整数小波变换的子带四叉树分割编码算法
6.1 引言
6.2 国内外研究现状
6.3 SPECK 编码的特点及存在的问题
6.3.1 SPECK 编码的简要回顾
6.3.2 SPECK 编码中存在的问题
6.4 基于整数小波变换的ECSQP 算法
6.4.1 系数的聚类操作
6.4.2 集合分割中的重要系数确定
6.4.3 集合分割的基本思路
6.4.4 链表编码
6.4.5 ECSQP 算法的基本步骤
6.5 ECSQP 算法编码复杂度分析
6.6 实验结果比较与分析
6.6.1 ECSQP 与SPECK 基于OSF-IWT 的压缩结果比较
6.6.2 AMSD-MSL 框架下ECSQP 与SPECK 的压缩结果比较
6.6.3 与基于DWT 的编码算法的压缩结果比较
6.7 对ECSQP 编码的再讨论
6.8 本章结论
第7章 基于感兴趣区域的静止图像编码算法
7.1 引言
7.2 国内外研究现状
7.3 JPEG2000 中的ROI 编码机制简介
7.3.1 一般偏移方式
7.3.2 Maxshift 方式
7.4 JPEG2000 中的ROI 编码存在的问题
7.5 UDPBShift 方式
7.5.1 UDPBShift 方式的基本原理
7.5.2 UDPBShift 方式的基本步骤
7.5.3 针对MROIs 的UDPBShift 方式
7.5.4 UDPBShift 方式的复杂度分析
7.6 HBShift 方式
7.6.1 HBShift 方式的基本原理
7.6.2 HBShift 方式的基本步骤
7.6.3 针对MROIs 的HBShift 方式
7.6.4 HBShift 方式复杂度分析
7.7 ROI 编码测试与分析
7.7.1 采用UDPBShift 方式的编码结果
7.7.2 采用HBShift 方式的编码结果
7.8 本章结论
第8章 总结与展望
8.1 全文工作总结
8.2 论文创新工作
8.3 展望
参考文献
作者在攻读博士期间发表的学术论文
致谢
摘要
Abstract
发布时间: 2005-08-26
参考文献
- [1].基于整数小波变换的图像编码研究与实现[D]. 丁绪星.南京理工大学2004
- [2].基于混沌理论的信息加密技术研究[D]. 宋春艳.哈尔滨工程大学2013