静止和活动图像一体化解压缩软件设计与实现.pdf

西安电子科技大学
硕士学位论文
静止和活动图像一体化解压缩软件设计与实现
姓名:郭清衍
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李云松
20100601
摘要耗、体积、重量和成本等,因此研究新一代静止和活动图像一体化压缩编码方法变得越来越重要。本文在已有的图像算法基础上,深入研究了静止和活动图像一体化压缩系统,提出并实现了基于内嵌小波编码的静止和活动图像一体化解压缩软件方案。本文首先研究了静止图像的压缩标准、视频压缩标准以及课题组前期提出的一体化系统的实现方案,包括软件压缩和解压缩系统及硬件系统的实现方案;在熟悉静止和活动图像压缩一体化系统的基础上,设计并实现了符支持文件播放和实时播放。静止和活动图像的数据统计特性有很大区别,以往都是分别针对静止和活动图像研究不同的图像压缩方法以期获得最优的压缩效果,目前已分别形成了独立的国际标准和。然而实际应用中,在同一系统中往往需要同时处理静止和活动图像,如果采用两套独立系统对数据进行压缩,会大大增加设备的功合系统要求的一体化解压缩软件系统,该系统以F教ǎ捎枚嘞叱碳际酰关键词:实时解码多线程
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本人签名:垒至ビ日期:丝:曼:墨日期:型旦弭压西安电子科技大学关于论文使用授权的说明学位论文创新性声明矸,≯么秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。;叫岔:名注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的明并表示了谢意。留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内’纠申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:导师签名:日期:’’’
第一章绪论引言静止和活动图像一体化系统简要介绍图像压缩编码在图像的传输与处理中具有极其重要的意义。以当前普通数码相机为例,一幅真彩色图像忍兀袼的比特数为×,一个萘康挠才讨荒艽娲多幅,若以每秒帧的速率显示,其传输速率要求达到痵。而对于标清彩色电视的亮度分量蜕ǘ确至縍、猋的取样频率分别为.﹝、、膠,,因此图像必须经过数据压缩,计算机才可能具备处理这种信息的能力。静止图像编码独立地以单幅图像进行编码,只考虑图像内部的相关性并不考性,以便利用帧间预测等技术提高活动图像的压缩效率。国际组织疘和的国际标准和А#疨采用基于小波的内嵌码块编码方法,而仍然采用了基于块的变换和帧间运动估计的编码方法,显然目前这两类图像的压缩方法并不是在一个统一的框架下来实现的。小卫星和即将发射的嫦娥盼佬侵校桓鱿嗷本哂芯仓雇枷衽恼漳J胶视频拍照模式。在静止图像拍照模式下,相机对不同物体进行拍照,各帧图像没有时间相关性;而在视频拍照模式下,相机是对同一区域进行连续拍照,此时各的方法都无法获得最优的压缩性能。如果同时采用静止和活动图像压缩方法进行分别压缩,在一个系统中需要设计两个独立的图像压缩模块,会导致系统资源成本、体积和功耗增加,可靠性降低,无法满足实际应用的需求。为适应当前技术的发展和满足实际应用需求,我们提出了静止和活动图像一支持渐进传输,图像质量和分辨率也具有可伸缩性,能够实现高分辨/桓鋈萘课的光盘仅能存放几秒的标清视频。如果作为多媒体信息由机处理,则无论总线传输速率、数据存储还是网络传输速率,虑图像间的相关性;而活动图像则要求充分考虑图像序列中相邻图像之间的相关甌分别于年和年对静止图像压缩和活动图像压缩形成了各自最新在实际的应用中,尤其在航天应用方面,例如已经成功发射的神州虐榉帧图像间存在很强的相关性。由于成像特性不同,因此单独采用静止或活动压缩体化压缩方法。
率图像的高质量压缩和恢复,而具有压缩效率高,网络适应性强等优点,但系统资源消耗大,不支持渐近传输,码率不能精确可控,不易于硬件实现。实际应用中,比如军事单兵作战系统中既需要对静止图像压缩又需要对活动图像进行压缩,对于静止和活动图像的恢复也有不同的要求,为满足需求,本人所在的课题组以小波变换为核心,结合活动图像各帧之间具有强相关性的特点,参考视频编码中运动估计的思想,提出了高效率、高图像质量的静止和活动图像一体化