基于视觉显著性的高动态范围图像压缩方法研究
发布时间：2021-01-01 19:26
随着人类生活水平的不断提高,人们对多媒体技术的需求也在不断增加。高动态范围（HDR）作为新一代的多媒体显示技术,完美适应人类视觉系统（HVS）,能够给人们带来极佳的观赏体验。近年来,HDR的应用范围相当广泛,如高清显示、虚拟现实、全息影像等等。因此,关于HDR的讨论和研究也在陆续增加。HDR图像和视频极大地提高了人的视觉体验,同时也对HDR内容的传输和存储都带来了极大的挑战。本文旨在提出一种HDR图像压缩算法,解决HDR图像占用内存高,传输代价大的问题。视觉显著性是人类视觉在观察事物时首先关注的对象。对于一幅图像,对人眼最敏感的区域理应得到最低程度的压缩,使其保留的原始信息更多。本文首先分析压缩残差和视觉显著性之间的相关性,运用统计学的方法得出两者分布的异同。同时,本文还阐述了产生上述分布的原因,以及如何利用他们对HDR图像进行更好的压缩。然后本文将这种统计规律充分运用到HDR图像压缩中。通过设计自适应质量偏移函数,给与显著区域更高的压缩质量,使得人眼敏感区域的图像质量最高,而其他区域的质量随着视觉显著性的下降而降低。这种显著区域与非显著区域的码流平衡将有效地提高图像的整体质量。本文将...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HDR图像的应用Figure1-1ApplicationsofHDRimage
图 1-2 普通图像和 HDR 图像Figure 1-2 Traditional image and HDR imageR 图像能够给人们带来更好的观赏体验，同时，也占 图像每个平面存储需要 12-32bit，远高于普通图像，因也就成为了关键。JPEG（JointPhotographicExpertsGro压缩标准 JPEG XT，其中第 7 部分是高动态范围图像高动态范围图像压缩技术的研究推向了高潮。近年来缩、显示的技术层出不穷[4][5]，我国也推出了相应的 H手机中也加入了 HDR 拍照功能，HDR 技术已经从计此可见，HDR 技术越来越得到全社会的关注和认可，有裨益。大环境下，多媒体技术将很快进入“HDR 时代”。HDR为重要。当年正是由于 JPEG 标准的流行，使得计算机幅增长，人们浏览、下载和传输的图像呈几何趋势上涨。前高涨，每年都有大量的研究者投身其中。本文将以
格式进行存储；而需要更高图像质量时，再无损地恢复为原始图像。该算法虽实现了方便快捷的无损压缩功能，但其不足是对于整体亮度分布不均类型的图像，显示的效果不够好。尤其是亮度指数直方图严重偏移时，即原图像过亮或过暗，会使平均亮度 ye严重偏向于最大亮度或零。这时远离 ye的像素在转换过程中变化最为剧烈，会带来一定的码流负担。1.2.2 离散余弦域预测模型Choi 等人提出了一种基于离散余弦变换（DiscreteCosineTransform）域内预测的高动态范围图像压缩模型[9]。这种模型是 JPEGXT 标准推出后，最成功的模型之一，也是当前最先进的高动态范围图像压缩算法之一。其成功之处在于继承了 JPEGXT 标准的精髓，且融入了数学最优化方法，又利用了 DCT 系数的相关性。其新颖的压缩结构设计和 DCT 域内预测的高效性和创新性，受到了相关研究人员的广泛关注。提到高动态范围图像压缩，就不得不提这个压缩模型。其基本的压缩和解压缩框架如图 1-4 和 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多特征相似度的图像质量评价算法[J]. 高源. 长春师范大学学报. 2018(06)
[2]采用主成分分析与梯度金字塔的高动态范围图像生成方法[J]. 张淑芳,丁文鑫,韩泽欣,刘孟娅,郭志鹏. 西安交通大学学报. 2018(04)
[3]HDR/WCG关键技术分析及标准化进展[J]. 冯宁,宋利,解蓉. 电视技术. 2018(02)
[4]高动态范围（HDR）技术标准与我国的行标制定情况[J]. 潘晓菲. 有线电视技术. 2018(01)
[5]基于OPEN-EXR图像的JPEG无损压缩算法[J]. 王万国,刘越,汪益琪,韩军. 电子测量技术. 2018(01)
[6]基于图像压缩与编码技术的研究[J]. 潘远翠. 数字技术与应用. 2011(04)
[7]一种改进的双边滤波算法[J]. 张志强,王万玉. 中国图象图形学报. 2009(03)
[8]基于颜色视觉的高动态范围图像压缩算法[J]. 万晓霞,谢德红,甘朝华,张婧. 中国印刷与包装研究. 2009(01)
[9]基于JPEG的分层渐进图像压缩编码方法[J]. 陈鸥. 湖南第一师范学报. 2004(04)
[10]关于图象质量评价指标PSNR的注记[J]. 李红蕾,凌捷,徐少强. 广东工业大学学报. 2004(03)
硕士论文
[1]基于人眼视觉特性的率失真优化技术研究[D]. 于洋.北京邮电大学 2015
[2]高动态范围图像显示技术研究[D]. 陈权斌.华中科技大学 2014
[3]基于显著性信息的图像块压缩感知编码方法研究[D]. 胡开云.中南民族大学 2013
[4]WAP网关中JPEG图像压缩技术的研究[D]. 汪启鹏.华南理工大学 2012
[5]高动态范围图像显示与压缩方法研究[D]. 王家亮.江南大学 2008
本文编号：2951858
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HDR图像的应用Figure1-1ApplicationsofHDRimage
图 1-2 普通图像和 HDR 图像Figure 1-2 Traditional image and HDR imageR 图像能够给人们带来更好的观赏体验，同时，也占 图像每个平面存储需要 12-32bit，远高于普通图像，因也就成为了关键。JPEG（JointPhotographicExpertsGro压缩标准 JPEG XT，其中第 7 部分是高动态范围图像高动态范围图像压缩技术的研究推向了高潮。近年来缩、显示的技术层出不穷[4][5]，我国也推出了相应的 H手机中也加入了 HDR 拍照功能，HDR 技术已经从计此可见，HDR 技术越来越得到全社会的关注和认可，有裨益。大环境下，多媒体技术将很快进入“HDR 时代”。HDR为重要。当年正是由于 JPEG 标准的流行，使得计算机幅增长，人们浏览、下载和传输的图像呈几何趋势上涨。前高涨，每年都有大量的研究者投身其中。本文将以
格式进行存储；而需要更高图像质量时，再无损地恢复为原始图像。该算法虽实现了方便快捷的无损压缩功能，但其不足是对于整体亮度分布不均类型的图像，显示的效果不够好。尤其是亮度指数直方图严重偏移时，即原图像过亮或过暗，会使平均亮度 ye严重偏向于最大亮度或零。这时远离 ye的像素在转换过程中变化最为剧烈，会带来一定的码流负担。1.2.2 离散余弦域预测模型Choi 等人提出了一种基于离散余弦变换（DiscreteCosineTransform）域内预测的高动态范围图像压缩模型[9]。这种模型是 JPEGXT 标准推出后，最成功的模型之一，也是当前最先进的高动态范围图像压缩算法之一。其成功之处在于继承了 JPEGXT 标准的精髓，且融入了数学最优化方法，又利用了 DCT 系数的相关性。其新颖的压缩结构设计和 DCT 域内预测的高效性和创新性，受到了相关研究人员的广泛关注。提到高动态范围图像压缩，就不得不提这个压缩模型。其基本的压缩和解压缩框架如图 1-4 和 1-5 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多特征相似度的图像质量评价算法[J]. 高源. 长春师范大学学报. 2018(06)
[2]采用主成分分析与梯度金字塔的高动态范围图像生成方法[J]. 张淑芳,丁文鑫,韩泽欣,刘孟娅,郭志鹏. 西安交通大学学报. 2018(04)
[3]HDR/WCG关键技术分析及标准化进展[J]. 冯宁,宋利,解蓉. 电视技术. 2018(02)
[4]高动态范围（HDR）技术标准与我国的行标制定情况[J]. 潘晓菲. 有线电视技术. 2018(01)
[5]基于OPEN-EXR图像的JPEG无损压缩算法[J]. 王万国,刘越,汪益琪,韩军. 电子测量技术. 2018(01)
[6]基于图像压缩与编码技术的研究[J]. 潘远翠. 数字技术与应用. 2011(04)
[7]一种改进的双边滤波算法[J]. 张志强,王万玉. 中国图象图形学报. 2009(03)
[8]基于颜色视觉的高动态范围图像压缩算法[J]. 万晓霞,谢德红,甘朝华,张婧. 中国印刷与包装研究. 2009(01)
[9]基于JPEG的分层渐进图像压缩编码方法[J]. 陈鸥. 湖南第一师范学报. 2004(04)
[10]关于图象质量评价指标PSNR的注记[J]. 李红蕾,凌捷,徐少强. 广东工业大学学报. 2004(03)
硕士论文
[1]基于人眼视觉特性的率失真优化技术研究[D]. 于洋.北京邮电大学 2015
[2]高动态范围图像显示技术研究[D]. 陈权斌.华中科技大学 2014
[3]基于显著性信息的图像块压缩感知编码方法研究[D]. 胡开云.中南民族大学 2013
[4]WAP网关中JPEG图像压缩技术的研究[D]. 汪启鹏.华南理工大学 2012
[5]高动态范围图像显示与压缩方法研究[D]. 王家亮.江南大学 2008
本文编号：2951858
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/2951858.html
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