JPEG2000中T2编码器的率失真优化

论文摘要

压缩编码技术对图像处理中大量数据的存储和传输至关重要。传统静止图像压缩技术,如JPEG标准,在众多新型应用背景下已不能满足对压缩图像质量进一步提高的要求。最新静止图像压缩标准JPEG2000采用离散小波变换(DWT)和优化截断嵌入式块编码(EBCOT),在编码效率和复原图像质量上均远优于JPEG等传统算法,今后必将在静止图像压缩领域占据主导地位。图像编码的率失真理论讨论了在给定允许失真条件下,所能达到的最大编码率。在给定的编码率的条件下,用率失真算法计算图像编码所能达到的最大的编码失真减小。先编码的位具有较大的信息量,反映了图像的轮廓,后编码的位则反映了图像的细节。因此率失真理论对图像嵌入式编码具有非常重要的理论指导意义。在静止图像编码标准JPEG2000的基础上,本文详细讨论了静止图像率失真理论的基本原理,对率失真优化的编码顺序和子带优化的位率分配与量化器步长进行了深入地研究,并提出了两种改进的率失真优化算法:基于率失真斜率优化编码顺序的率失真优化和基于Lagrange乘数法的率失真优化,成功应用于图像编码硬件系统中。仿真结果表明,这两种算法编码速度很快,算法实现非常简单,编码效果也较好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 图象编码技术研究进展
• 1.3 静止图像压缩标准
• 1.4 论文研究内容
• 第二章 JPEG2000 编码系统与率失真理论
• 2.1 JPEG2000 编码系统
• 2 编码算法'>2.2 TIER₂编码算法
• 2.3 率失真理论基础
• 2.3.1 无记忆信源的率失真
• 2.3.2 有记忆信源的率失真
• 第三章 率失真斜率优化
• 3.1 率失真斜率优化
• 3.1.1 期望的率失真斜率
• 3.1.2 基于人眼视觉特性加权的编码顺序重排
• 3.1.3 基于上下文的二进制算术编码
• 3.2 算法流程
• 3.3 仿真结果
• 第四章 LAGRANGE乘数法的率失真优化
• 4.1 LAGRANGE乘数法位分配
• 4.1.1 Lagrange乘数法的约束问题
• 4.1.2 优化的位率分配
• 4.1.3 Lagrange乘数的初始化
• 4.2 LAGRANGE乘数法的率失真优化
• 4.2.1 率失真估计
• 4.2.2 Langrange约束函数
• 4.3 算法流程
• 4.4 仿真结果
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果