一种基于JPEG2000和LZMA的无损编码方法

论文摘要

JPEG2000所具有的高压缩率、渐进传输和预先指定文件大小等多种优秀特性使其成为了JPEG的理想替代者。JPEG2000将有损编码和无损编码统一到一个体系框架之内,因此可以实现从有损到无损的渐进传输。然而在网络环境下,JPEG2000的无损编码文件却存在着诸多灵活性方面的缺陷,例如在渐进传输过程中不能作为有损编码文件直接保存。LZMA是一种优秀的字典编码算法,它继承和发展了LZ77算法和DEFLATE算法的诸多优点且融合了区间编码等技术。为了弥补JPEG2000无损编码的不足,本文提出了一种基于JPEG2000和LZMA的无损编码方法。该无损编码方法为JPEG2000有损编码文件设计了一种补偿文件以达到无损编码的效果。该补偿文件包含了经过LZMA压缩的JPEG2000有损编码图像和原始图像之间的差值。经测试,本文提出的无损编码方法取得了接近JPEG2000无损编码的压缩率,达到了以较小的代价提升灵活性的目的。该无损编码方法有望应用于医学图像、卫星图像等对图像质量要求极高的档案文件的存储与检索。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 论文结构
• 第2章 JPEG2000概述
• 2.1 JPEG2000特性
• 2.2 JPEG2000的有损编码和无损编码
• 2.2.1 统一的编解码流程
• 2.2.2 两种不同的色彩分量变换
• 2.2.3 两种不同的 DWT
• 第3章 字典压缩算法LZMA
• 3.1 字典压缩算法概述
• 3.2 LZ77算法
• 3.3 DEFLATE算法
• 3.3.1 DEFLATE算法概述
• 3.3.2 DEFLATE算法对LZ77算法的改进
• 3.3.3 DEFLATE算法中的哈夫曼编码
• 3.4 LZMA
• 3.4.1 LZMA概述
• 3.4.2 LZMA对LZ77算法的改进
• 3.4.3 LZMA与DEFLATE算法的主要区别──区间编码
• 3.4.4 LZMA提升压缩速度的手段
• 第4章 一种基于补偿文件的无损编码方法
• 4.1 补偿文件设计思想
• 4.1.1 设计目标
• 4.1.2 设计思路
• 4.2 结合JPEG2000和LZMA的差分设计
• 4.2.1 编解码流程
• 4.2.2 JPEG2000有损编码的参数选择
• 4.2.3 补偿文件格式
• 第5章 编码性能测试
• 5.1 测试环境
• 5.1.1 硬件环境
• 5.1.2 软件环境
• 5.2 测试内容
• 5.2.1 测试图像
• 5.2.2 测试参数
• 5.2.3 测试结果
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 附录1 本文所使用的标准测试图像
• 附录2 图表目录
• 致谢