JPEG静止图像压缩解压缩标准的硬件实现及其改进算法的研究

摘要

论文首先介绍了图像处理涉及的光学知识,阐述了数字图像压缩的基本原理.图像压缩性能的好坏由压缩比和解压重建图像质量来衡量,关键是量化,与此密切相关的是比特率控制,JPEG标准内未给出特率控制的算法,设计JPEG软、硬件产品的厂商有各自的优化算法,但这都是不公开的.在正式设计JPEG压缩解压缩系统前,作者对此进行了深入研究,并提出了自适应比特率控制算法,软件验证表明所提方案可行.实现了数字图像处理和图像的压缩解压缩功能,采用实际图像数据的逻辑仿真和EPGA验证均已通过.对此进行了总结并给出仿真结果.还对应用前景良好的DWT(离散小波变换)进行了研究,采用易于实现的体系结构,用Matlab程序进行了软件验证,表明DWT能够消除低比特率下DCT产生的方块效应,而且同等图质下压缩效率比DCT高,这为以后进一步开发符合JPEG2000标准的压缩解压缩系统打下基础.

目录

文摘

英文文摘

第一章数字图像的压缩原理

1.1数字图像压缩的物理基础

1.2数字图像压缩的信息论基础比特率-失真理论

1.3图像的数字化和数字图像处理

1.4数字图像的压缩

1.5数字图像质量的测度和图像压缩系统的性能的评估

第二章适于JPEG静止图像压缩的自适应比特率控制

2.1压缩的效率和质量的关键：量化

2.2图像信号与人眼视觉系统

2.3比特率控制原理

2.4基本量化矩阵的设计

2.5自适应比特率控制的实现结构图

2.6基于图像内容的比特率控制

2.7测试结果及分析

第三章JPEG压缩解压缩系统的硬件实现

3.1数码相机的体系结构

3.2设计流程和设计工具

3.3图像处理模快的算法和硬件实现

3.4 JPEG标准简介

3.5基于JPEG标准的压缩解压缩模块的设计

3.6 小结

第四章DWT(离散小波变换)用于图像压缩的研究

4.1 DWT的基本原理

4.2基于DWT的静止图像压缩的系统结构

4.3压缩算法

4.4图像解压

4.5算法验证结果

4 小结

第五章总结

致谢

参考文献