基于整数小波变换的图像与视频编码算法的研究

摘要

随着计算机网络的普及和快速发展，图像和视频信息在网络传输中所占据的比例也越来越高，但是其庞大的数据量与有限容量的存储媒体和传输带宽的矛盾更是日益突出，限制了图像和视频信息在网络中的传播速度。图像视频压缩技术的研究取得了许多重大突破。整数小波变换就是其中的典型代表。它克服了传统离散小波变换的图像压缩编码计算量大的缺点，整数小波变换的计算空间和乘法运算次数都大为减少，在硬件实现上更加方便。 本论文在研究整数小波变换的基础上做了如下主要工作： 首先研究图像编码算法，以静止图像的小波变换理论为基础，着重分析了基于整数小波变换的SPIHT算法，并对该算法做了相应的改进使其重构图像的峰值信噪比提高达1dB之多。 然后研究基于三维小波变换的视频编码--3D-SPIHT算法，其优点是避免了运动估计/补偿的复杂计算，将整数小波变换运用到三维小波变换的视频编码上，实现了适于硬件的基于整数小波变换3D-SPIHT三维视频压缩算法，并获得了较好质量的重构视频序列。 最后基于AD公司最新的JPEG2000压缩芯片ADV202设计了JPEG2000的图像压缩模块，实现了无线视频采集传输卡。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1图像压缩的基本原理

1.1.1图像压缩的可能性

1.1.2图像压缩的基本过程

1.2视频编码结构

1.2.1第一代视频编码方法

1.2.2第二代视频编码方法

1.3本论文的主要工作及章节安排

第二章整数小波变换

2.1小波分析的基础理论

2.1.1小波简介

2.1.2小波的性能分析

2.2提升和整数小波变换

2.2.1提升小波变换的基本方法

2.2.2小波变换的提升实现

2.2.3整数小波变换

2.3本章小结

第三章 基于整数小波变换的静态图像编码算法的研究

3.1小波图像编码简介

3.2影响基于小波的图像编码效果的几个因素

3.2.1小波基的选择

3.2.2边界延拓

3.2.3小波系数的组织

3.3基于整数小波变换的SPIHT算法编码器

3.4基于SPIHT算法的改进及实现

3.5实验结果

3.6本章小结

第四章 3D小波视频编码算法的研究及其实现

4.1基于3D-SPIHT的三维小波视频编码算法

4.1.1三维小波变换

4.1.2 3D-SPIHT编码原理

4.2适于硬件实现的基于整数小波变换3D-SPIHT算法

4.4实现结果

4.5本章小结

第五章 基于JPEG2000图像压缩模块实现

5.1当前Motion JPEG2000研究现状

5.2 JPEG2000及其芯片ADV202

5.2.1 JPEG2000／M-JPEG2000简介

5.2.2 JPEG2000视频编解码器ADV202

5.3视频A／D

5.4 S3C2410 ARM处理器

5.5系统方案

5.6系统接口

5.7视频部分的初始化

5.8本章小结

第六章总结与展望

6.1论文工作总结

6.2对进一步研究工作的建议与展望

致 谢

参考文献

作者攻读硕士学位期间发表的论文