基于JPEG2000压缩码流的图像检索法

论文摘要

图像信息具有直观、形象、易懂和信息量大的特点，是人类最丰富的视觉信息来源。互联网上存在大量图像信息，如何有效地对图像资源进行检索，得到用户所需的图像，便成为人们研究的课题。图像检索技术经历了基于文字检索到基于内容检索的发展历程，如今基于压缩域的图像检索技术成为了基于内容图像检索的研究热点，它直接在压缩域提取特征，而无需对压缩图像进行完全解压操作，提高了处理速度并减少了对计算机资源的需求。随着计算机网络的发展和人们对图像信息的要求不断提高，JPEG2000标准因其性能的优势，将成为人们的新宠，基于JPEG2000标准的图像检索技术也得到越来越多研究者的关注。本文首先分析了图像检索技术的发展现状，对压缩域图像检索技术做了较深入的研究，包括变换域检索技术和空间域检索技术，重点研究了变换域中的DCT和DWT检索技术。分析了JPEG2000图像压缩标准的编码流程，深入研究了小波变换、位平面算术编码、EBCOT码率控制等核心技术。本文提出了基本质量层的概念，通过实验分析码块对基本质量层贡献的特点，得出一个结论：码块对基本质量层码率的贡献越大，该码块的能量也就越大。并以该结论结合码块非零位平面数所表征的特征，提出了一种基于码块对基本质量层贡献的图像检索法。初步实验结果验证了算法的有效性和快速性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 图像检索技术的发展及现状
• 1.2.1 基于文字的图像检索
• 1.2.2 基于内容的图像检索
• 1.2.3 基于压缩域的图像检索
• 1.3 JPEG2000压缩标准概述
• 1.4 本文的主要内容
• 第二章 基于压缩域的图像检索技术
• 2.1 压缩域特征提取的操作位置
• 2.2 压缩域图像检索技术
• 2.2.1 变换域图像检索技术
• 2.2.1.1 离散傅立叶变换域（DFT）
• 2.2.1.2 K-L变换域
• 2.2.1.3 离散余弦变换域（DCT）
• 2.2.1.4 离散小波变换域（DWT）
• 2.2.2 空间域技术
• 2.2.2.1 向量量化
• 2.2.2.2 分形编码
• 第三章 JPEG2000标准简介
• 3.1 图像压缩基础
• 3.1.1 图像数据压缩的必要性
• 3.1.2 图像数据压缩的可能性
• 3.1.3 无损压缩和有损压缩
• 3.1.4 数字图像压缩系统的基本模型
• 3.2 JPEG2000标准概述
• 3.3 JPEG2000编码流程
• 3.3.1 源图像的预处理
• 3.3.2 离散小波变换
• 3.3.2.1 小波变换的由来
• 3.3.2.2 离散小波变换
• 3.3.2.3 JPEG2000标准中的小波变换
• 3.3.3 量化
• 3.3.4 熵编码
• 3.3.4.1 编码块与算术编码
• 3.3.4.2 四种算术编码操作
• 3.3.4.3 三个编码通道
• 3.3.5 码流组织
• 3.3.5.1 分层
• 3.3.5.2 打包
• 3.4 JPEG2000的性能
• 第四章 基于码块对基本质量层贡献的JPEG2000图像检索法
• 4.1 JPEG2000图像检索技术概述
• 4.2 算法背景
• 4.2.1 子带能量特征
• 4.2.2 JPEG2000码流结构及包头信息
• 4.2.3 算法的基本思路
• 4.3 基于码块对基本质量层贡献的JPEG2000图像检索法
• 4.3.1 提取包头信息
• 4.3.2 构建特征量
• 4.3.3 特征量归一化
• 4.3.4 相似性匹配
• 4.3.4.1 相似性匹配的常用方法
• 4.3.4.2 相似性匹配步骤
• 4.4 实验及结果分析
• 4.4.1 检索速度比较
• 4.4.2 检索效率比较
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 致谢