基于互联网的影像金字塔设计与实现

论文摘要

目前国内外基于互联网的漫游系统非常多,但都是针对于特殊用途建立的,使用对象都是遥感领域专业人员,因此自主开发一套数字区域基础软件来展开区域内针对性的应用是非常有意义的。而遥感影像数据量却随着新型传感技术的发展、遥感图像的时间、空间、和光谱分辨率不断提高,正呈几何级数的速率增长。同时,Internet技术的飞速发展使得通过网络实现遥感影像数据共享已经成为现实。但是海量影像数据的共享与网络有限带宽二者之间却构成了尖锐的矛盾。本文开发的数字区域软件平台是基于互联网的遥感影像漫游系统,海量遥感影像的压缩与传输问题成了影响影像漫游性能的关键因素。结合数字区域软件平台的特性,很好的解决海量遥感影像的压缩与传输问题,提高系统的漫游性能是本文的研究目的所在。本文在对海量影像数据组织管理和共享的研究基础上,提出并实现了开发该软件的解决方案。即采用新一代的静止图像压缩标准JPEG2000压缩影像,采用影像动态压缩与静态压缩相结合,同时采用基于C/S(Client/Server)模式来传输遥感影像数据,提供客户端对存储与服务器的区域遥感影像进行漫游等操作。在遥感影像数据压缩入库之前,还对影像数据采取了影像分块和金字塔模型进行处理,进一步方便影像压缩以及利于通过网络传输显示,此外,客户端还设计并实现了基于多线程的高速缓冲机制来提高性能。论文最后通过相关试验数据分析该方案的可行性,最后提交数字区域软件基础平台的实现作为成果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 课题来源
• 1.2.1 数字区域软件平台
• 1.3 图像压缩与传输技术的研究现状
• 1.3.1 图像压缩的必要性与可行性
• 1.3.2 遥感影像压缩研究的现状
• 1.4 课题的研究意义与创新点
• 1.5 研究的主要内容与论文结构安排
• 1.5.1 主要研究内容
• 1.5.2 论文的安排
• 第二章 影像压缩与传输技术概述
• 2.1 影像分块
• 2.1.1 遥感影像数据分块的概念
• 2.1.2 影像分块的空间编码和索引
• 2.2 影像金字塔
• 2.2.1 影像金字塔定义
• 2.2.2 影像金字塔的构建方法
• 2.3 JPEG 和JPEG2000 压缩标准
• 2.3.1 JPEG 标准概述
• 2.3.2 JPEG2000 标准概述
• 2.4 网络传输
• 2.4.1 套接字
• 2.4.2 客户机/服务器（Client/Server）模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 海量遥感影像分块和金字塔的构建
• 3.1 分析源图像
• 3.2 影像分块的实现
• 3.2.1 影像分块的划分
• 3.2.2 单幅影像分块流程
• 3.3 影像金字塔的构建
• 3.3.1 采用重采样构建影像金字塔
• 3.3.2 多分辨率的数据源构建影像金字塔
• 3.3.3 基于分块的影像金字塔
• 3.4 本章小结
• 第四章 遥感影像的压缩
• 4.1 CxImage 类库
• 4.2 基于CxImage 类库的遥感影像压缩实现
• 4.3 数字区域软件平台的影像压缩方案
• 4.3.1 JPEG 和JPEG2000 压缩对比
• 4.3.2 影像压缩方案
• 4.4 本章小结
• 第五章 网络传输
• 5.1 Winsock 的启动和终止
• 5.2 数字区域软件平台的网络传输
• 5.2.1 网络服务模型与编程接口的选择
• 5.2.2 封装消息类
• 5.2.3 编程步骤
• 5.2.4 Serialize 序列化
• 5.3 客户端基于多线程的高速缓冲机制
• 5.3.1 多线程机制
• 5.3.2 缓冲机制
• 5.4 本章小结
• 第六章 数字区域软件平台以及实验分析
• 6.1 数字区域软件平台
• 6.1.1 数字区域软件平台的开发环境
• 6.1.2 数字区域软件平台界面介绍
• 6.2 实验结果与分析
• 6.2.1 测试环境
• 6.2.2 实验结果与分析
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 取得的成果
• 7.2 进一步的研究工作与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间取得的研究成果及获奖情况
• 附录一 传输实验数据
• 附录二 帧率实验数据