【正文】 北京：人民郵電出版社，—236[15]． 廖天康，蘇彥鋒．基于圖像內(nèi)容和人眼視覺(jué)特性的JPEG壓縮編碼[J]，系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2002年，第24卷第2期，pp．9395[1]． 沈蘭蓀，卓力．小波編碼與網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸[M]，科學(xué)出版社，北京，2005年，PP．911[17]． 姜丹．信息論與編碼[M]，合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1992年[18]．黃賢武．?dāng)?shù)字圖像處理與壓縮編碼技術(shù)[M]，西安：電子科技大學(xué)出版社，2000年[19]．胡學(xué)龍．?dāng)?shù)字圖像處理[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2006年[20]．劉文耀．小波圖像編碼與專用VLSI設(shè)計(jì)[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2006[21]王業(yè)奎．低計(jì)算復(fù)雜度視頻編碼算法的研究，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論，200l[22]．沈蘭蓀，圖像編碼與異步傳輸[MI，北京：人民郵電出版社，1998[23]．荊仁杰，葉秀清等．計(jì)算機(jī)圖像處理[M]，浙江大學(xué)出版社，1992[24]．薛永林，劉珂．并行處理JPEG算法的優(yōu)化[J]，電子學(xué)報(bào)，2002年，第30卷第2期，PP．160162致 謝在完成學(xué)業(yè)和論文資料收集、算法分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，論文撰寫的過(guò)程中，得到了許多老師、同學(xué)的熱心關(guān)懷、鼎力支持和無(wú)私幫助，在此一并致謝。 展望基于小波變換的圖像編碼技術(shù)，以下是當(dāng)前和今后研究的熱點(diǎn)：(1)最佳小波基的選取。而appcoef2是求得某一層次的近似系數(shù)，程序中用到的是A=appcoef2(C,L,’wname’,N),是用小波‘wname‘從分解系數(shù)[C,L]中提取第N層近似系數(shù)；還用到了wcodemat函數(shù)，格式為 y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOLl) 。)。第一次壓縮圖像39。axis square。39。h39。3．小波變換實(shí)現(xiàn)壓縮編碼的處理步驟：(forward discrete cosine transform，F(xiàn)DCT)把空間域表示的圖變換成頻率域表示的圖。I2 = idct2(D)。 %dct變化subplot(222)。, 39。例如，在實(shí)現(xiàn)JPEG壓縮時(shí)，要多次實(shí)現(xiàn)大小為8X8的圖像塊的DCT，為了實(shí)現(xiàn)這種變換，首先采用函數(shù)dctmtx得到矩陣D，即利用語(yǔ)句D=dctmtx(8)，然后，對(duì)每一個(gè)圖像塊執(zhí)行運(yùn)算B=D*A*D’。由于 ，因此，頻譜F(ω)的任一頻率成份的值是由時(shí)域過(guò)程f(t)在(∞，+∞)上的貢獻(xiàn)決定的，而過(guò)程f(t)在任一時(shí)刻的狀態(tài)也是由F(ω)在整個(gè)頻域(∞，+∞)的貢獻(xiàn)決定的。正則性對(duì)圖像壓縮效果有一定的影響，如圖像大部分是光滑的，一般選擇正則性好的小波。但它也有自己的優(yōu)點(diǎn)，如：(1)計(jì)算簡(jiǎn)單：(2)不但與正交，而且與自己的整數(shù)位移正交，即k∈Z。消失矩越大，波器性能越接近理想濾波器，能量越集中，更利于圖像壓縮。在應(yīng)用小波變換進(jìn)行圖像壓縮時(shí)，小波基的選取一般考慮以下因素：(1)正交性用正交小波基由多尺度分解得到的各子帶數(shù)據(jù)分別落在相互正交的子空間中，使各子帶數(shù)據(jù)相關(guān)性減小。小波變換是全局變換，時(shí)域和頻域都具有良好的局部化性能，而且在應(yīng)用中易于考慮人類的視覺(jué)特性，從而成為圖像壓縮編碼的主要技術(shù)之一。如果把一個(gè)對(duì)象分解到不同的尺度上，就可以達(dá)到我們的期望。為了克服經(jīng)典小波方法的缺陷，小波的低復(fù)雜度、低成本實(shí)現(xiàn)算法的研究成為廣泛關(guān)注的課題。除了把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接應(yīng)用于圖像數(shù)據(jù)壓縮之外，還可以把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同傳統(tǒng)的圖像編碼算法結(jié)合，構(gòu)成許多直接應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像編碼算法。7．分形編碼分形的最顯著的特點(diǎn)是自相似性，即：任何尺度不論怎樣變化，景物任何一小部分的形狀都與整體的形狀及其相似。當(dāng)對(duì)預(yù)測(cè)的誤差不進(jìn)行量化時(shí)，即在不產(chǎn)生量化誤差的條件下，也可用于無(wú)失真編碼，獲得更高的壓縮比。該方法壓縮過(guò)程中的計(jì)算量很大，但解壓縮很快，適用于圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和重現(xiàn)。為討論問(wèn)題的簡(jiǎn)化起見(jiàn)，我們假設(shè)分析圖像中只有一個(gè)感興趣區(qū)A1，其面積為S1，不感興趣區(qū)A2的面積為S2，圖像的總面積。在不等概率的情況下，H(x)L平均碼字長(zhǎng)度簡(jiǎn)稱平均碼長(zhǎng)，是碼字長(zhǎng)度的數(shù)學(xué)期望，即 ()顯然R(x)的單位也是比特／字符。(3)時(shí)間冗余時(shí)間冗余反映在視頻圖像中就是相鄰幀圖像之間有較大的相關(guān)性，一幀圖像中的某物體或場(chǎng)景可以由其他幀圖像中的物體或場(chǎng)景重構(gòu)出來(lái)。信源信道解碼信源解碼信宿信道編碼信源編碼通信線路或存儲(chǔ)介質(zhì)過(guò)程應(yīng)盡量保證去除冗余量而不會(huì)減少或較少減少信息量，即壓縮后的數(shù)據(jù)要能夠完全或在一定的容差內(nèi)近似恢復(fù)。簡(jiǎn)要闡述了本論文的研究背景、意義、主要工作以及結(jié)構(gòu)安排。許多學(xué)者致力于該算法的改進(jìn)。盡管隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，海量存儲(chǔ)技術(shù)、處理器的速度以及數(shù)字通信系統(tǒng)的性能迅猛發(fā)展，但高清晰度數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的能力和數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求仍然超出了現(xiàn)有技術(shù)的能力。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。為了解決這個(gè)問(wèn)題,必須進(jìn)行壓縮處理。但目前，基于小波變換的圖像編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚不十分成熟，相應(yīng)的由純硬件實(shí)現(xiàn)的小波編碼的算法相對(duì)于傳統(tǒng)的基于DCT變換的編碼方法來(lái)說(shuō)，算法復(fù)雜度和靈活性都要大很多。 論文的主要研究工作圖像壓縮就是利用圖像自身存在的相關(guān)性消減圖像的各種冗余信息，保留對(duì)我們有用的信息。對(duì)本文的工作進(jìn)行了總結(jié)，并探討了可以繼續(xù)深入研究的方向。一般圖像中存在著以下數(shù)據(jù)冗余因裂。 圖像壓縮編碼的技術(shù)指標(biāo)一般地，圖像壓縮應(yīng)能做到壓縮比大、算法簡(jiǎn)單、易于硬件和軟件實(shí)現(xiàn)、壓縮和解壓實(shí)時(shí)性好、解壓縮恢復(fù)的圖像失真小等。圖像的主、客觀兩種評(píng)價(jià)之間存在著密切的聯(lián)系。數(shù)據(jù)壓縮的方法很多，而且人們還在不斷在研究新的方法。實(shí)際上，利用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，出現(xiàn)概率的值不可能精確到小數(shù)后多少位，而最小存儲(chǔ)單元為lbit，會(huì)引起概率匹配不準(zhǔn)確及編碼效率的下降。5．量化編碼量化編碼又分為標(biāo)量量化和矢量量化【5】。景物的這些參數(shù)被編碼后通過(guò)信道傳輸?shù)浇獯a端，由后者的解碼器根據(jù)接收到的參數(shù)用圖像合成技術(shù)再重建圖像。這些小波被廣泛應(yīng)用到信號(hào)分析、圖像處理、數(shù)值分析、地震勘測(cè)、語(yǔ)音處理等眾多工程領(lǐng)域。(3)尺度因子a和平移因子b同時(shí)作用使產(chǎn)生伸縮的同時(shí)，產(chǎn)生平移。Mallat算法的基本思想如下：假定已經(jīng)計(jì)算出一個(gè)函數(shù)或信號(hào)在分辨率下的離散逼近,則在分辨率的離散逼近。 編碼流程一般情況下，對(duì)于靜止灰度圖像，小波編碼可以分成四個(gè)部分．小波變換量化、編碼、熵編碼。也是函數(shù)頻域能量集中的一種度量。要完全滿足上述特性是十分困難的，緊支性與平滑性不可兼得，緊支集正交小波又使對(duì)稱性成為不可能，(Haar系小波除外)因此只能尋找一種合理的折衷方案。Mexico草帽小波是高斯函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)，即 （）系數(shù)主要是保證ψ(t)的歸一化，即。它可把許多常見(jiàn)的微分、積分和卷積運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。DCT變換的變換核為余弦函數(shù)，計(jì)算速度較快，有利于圖像壓縮和其他處理。*.jpg。然后把圖像變成灰度圖像，并進(jìn)行DCT變換。)。jpg39。)。a39。,c,s,39。,0)。ca2=*ca2。wname39。mat39。(4) 小波壓縮算法中公認(rèn)的一個(gè)難題沒(méi)有得到良好解決，這就是當(dāng)比特率較低時(shí)出現(xiàn)的邊緣模糊現(xiàn)象，即Gibbs效應(yīng)，究其本質(zhì)，主要是因?yàn)檫@些算法均在均方誤差(MSE)準(zhǔn)則下工作，而MSE準(zhǔn)則不能很好地刻畫(huà)圖像邊緣和平坦區(qū)域的差別，按MSE準(zhǔn)則進(jìn)行優(yōu)化的方法有時(shí)難以達(dá)到良好的視覺(jué)效果。在此，對(duì)他們表示衷心的感謝!學(xué)生簽名：日 期：2009屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料第二部分 過(guò)程管理資料 0 過(guò)程管理資料目錄一、2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書(shū) ( )二、湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 ( )三、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 ( )四、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 ( )五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表 ( )六、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定表 ( )I湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程管理資料 2009屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書(shū)學(xué)院（部）： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師學(xué)生姓名課題名稱內(nèi)容及任務(wù)擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容主要參考資料系（教研室）意見(jiàn)簽名：年 月 日學(xué)院（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn)簽名：年 月 日湖 南 工 業(yè) 大 學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 （2009屆）學(xué) 院（部）： 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名： 助教職稱的填寫在第二行；如只有一位指導(dǎo)教師則去掉第二行，如有三位教師，則再添加一行。圖像的小波變換機(jī)制具有與人眼的信息感知和處理過(guò)程十分吻合的特性，但由于人們對(duì)人眼視覺(jué)生理特性研究的局限性，小波圖像壓縮編碼還沒(méi)有充分利用人眼的視覺(jué)特性。col39。而wavedec2是二維多尺度小波分解。39。cal=wcodemat(cal,440,39。d1=wrcoef2(39。,c,s,1)。整個(gè)算法的處理過(guò)程如下圖所示：導(dǎo)入圖片利用wavedec2函數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行小波分解，得到分解系數(shù)顯示分解后低頻和高頻信息對(duì)圖像再進(jìn)行一次分解，得到第一次壓縮的信息，并顯示出來(lái)利用圖像分解系數(shù)，得到第二次壓縮的信息，并顯示壓縮后的圖片 小波變換流程圖 同上DCT變換那樣，把剛讀入的圖像I設(shè)為全局變量，之后利用wavedec2函數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行小波分解，得到分解系數(shù)，進(jìn)行小波算法，代碼如下：[c,s]=wavedec2(I,2,39。39。,39。 subplot(221)。導(dǎo)入圖片利用dctmtx函數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行離散余弦變換，得到矩陣T對(duì)圖像每個(gè)不同88數(shù)據(jù)塊應(yīng)用矩陣式T*x*T’進(jìn)行處理顯示變換后的二維變換譜利用二維掩膜只保留DCT變換的10個(gè)系數(shù)逆DCT變換，重構(gòu)圖像顯 示 圖 像 基于DCT變換矩陣算法的離散余弦變換的處理過(guò)程 首先要設(shè)計(jì)GUI界面中的打開(kāi)按鈕，設(shè)計(jì)打開(kāi)按鈕選取圖片，代碼如下：[filename, pathname] = uigetfile( ... {39。第5章 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)功能介紹 本系統(tǒng)功能主要包括圖片的選取打開(kāi)，保存，以及程序的退出；工具方面主要是DCT變換和小波變換，下面主要從這兩方面來(lái)講解下系統(tǒng)功能。 小波變換的特點(diǎn)信號(hào)分析的主要目的是尋找一種簡(jiǎn)單有效的信號(hào)變換方法，以便突出信號(hào)中的重要特性，簡(jiǎn)化運(yùn)算的復(fù)雜度。(2) 在頻域在彩=0處有Ⅳ階零點(diǎn)。在限定失真編碼的情況下，線性相位對(duì)恢復(fù)圖像中的邊緣信息非常重要。Daubechies小波是目前最常用的緊支正交小波之一【】。目前，基于小波的多分辨率編碼方法已經(jīng)引起了普遍關(guān)注。即：Mallat算法。(1)尺度因子a的作用使產(chǎn)生伸展(a1)，或收縮(a1)，對(duì)則產(chǎn)生相反的作用。后來(lái)1988年法國(guó)信號(hào)處理專家S．Mallat提出多分辨率分析的概念，給出構(gòu)造正交小波的一般方法，并由此提出小波分解和重構(gòu)的快速算法一Mallet算法，使小波分析取得突破性進(jìn)展．比利時(shí)數(shù)學(xué)家I．Daubechies構(gòu)造了具有緊支撐的光滑正交小波——Dauchechies緊支正交小波[9]。8．模型基圖像編碼模型基圖像編碼【23】【24】是一種基于景物三維模型的方法，編碼端與解碼端具有相同的景物三維模型。子帶編碼具有子帶內(nèi)編碼的噪聲只限于子帶內(nèi)，而不會(huì)擴(kuò)散到其他子帶的特點(diǎn)，而且可以根據(jù)主觀視覺(jué)特性，將有限的比特率在各個(gè)子帶內(nèi)做合理的分配，即實(shí)行噪聲頻譜成形技術(shù)，有利于