基于JPEG2000的感兴趣区域编码的研究

论文摘要

联合图像专家组(JPEG)推出的新一代静态图像压缩标准JPEG2000较JPEG标准除了提供更加优越的压缩性能外,还支持很多重要的功能,比如支持有损无损编码模式、嵌入式码流、感兴趣区域编码、渐进式传输、图像安全性、网络传输的鲁棒性、码流的随机访问、容错性等。感兴趣区域编码是JPEG2000标准提供的一种新功能,在许多图像应用中,基于感兴趣区域的图像编码技术占有重要地位。该编码方法将用户感兴趣的图像区域的优先级设置的比背景区域高一些,使得在编码过程中优先对感兴趣区域进行编码和传输,相对提高图像质量。因此,这种技术很好地解决了图像质量和压缩比之间的矛盾。本文主要研究基于JPEG2000的感兴趣区域编码算法。首先,介绍了课题研究的学术背景及研究的目的和意义,概述了国内外相关领域的研究现状;其次,详细介绍了JPEG2000编码器的各个编码模块和JPEG2000所采用的关键技术——小波变换;再次,对小波变换在图像处理领域的常见问题作了分析研究,通过仿真实验说明了不同的小波基对图像压缩性能的影响,并给出了最优的小波分解级数;最后,在分析了JPEG2000关于感兴趣区域编码的两种标准算法的优缺点之后,提出了一种新的感兴趣区域编码方法——混合编码方法。实验结果证明,这种算法同时兼备两种标准算法的优点,既不需要对感兴趣区域的形状信息进行编码和传输,同时又实现了对感兴趣区域和背景区域压缩质量的灵活调整。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究的学术背景
• 1.2 论文研究的目的和意义
• 1.3 国内外相关领域的研究状况及成果
• 1.4 本论文的研究内容
• 第2章 JPEG2000 标准及其核心技术
• 2.1 JPEG2000 标准
• 2.1.1 JPEG2000 标准的结构
• 2.1.2 JPEG2000 核心编码系统
• 2.1.3 JPEG2000 特性
• 2.1.4 JPEG2000 标准与其他标准的比较
• 2.2 JPEG2000 标准的核心技术
• 2.2.1 提升算法
• 2.2.2 整数小波变换
• 2.2.3 二维小波变换
• 2.3 小波图像压缩技术
• 2.3.1 小波图像系数的特点
• 2.3.2 基于小波变换的零树编码——SPIHT 算法
• 2.4 本章小结
• 第3章 小波基的选择与分解级数的确定
• 3.1 图像内容的分类
• 3.2 图像质量的评估标准
• 3.2.1 人眼的视觉特性
• 3.2.2 图像质量的评估标准
• 3.3 小波基的选择
• 3.4 分解级数的确定
• 3.5 本章小结
• 第4章 基于JPEG2000 的感兴趣区域编码
• 4.1 JPEG2000 标准中的两种ROI 编码方法
• 4.1.1 ROI 掩模
• 4.1.2 子带系数与ROI 掩模的关系
• 4.1.3 JPEG2000 标准中的两种ROI 编码方法
• 4.2 改进的ROI 编码方法
• 4.2.1 单个ROI 区域的编码
• 4.2.2 多个ROI 区域的编码
• 4.2.3 编码性能分析
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢