影像构件化的生成和层间压缩方法研究

发布时间：2017-08-31 03:25

  本文关键词：影像构件化的生成和层间压缩方法研究

  更多相关文章： 可伸缩编码 金字塔数据 纹理信息 原子构件 量化

【摘要】：近几十年来,随着网络和多媒体技术迅速发展,网络终端的多样性和设备的复杂性对图像、视频码流提出了新的要求,提供不同分辨率和质量的图像成为网络发展的必然趋势,可伸缩编码技术应运而生。在大数据图像的处理中,空间可伸缩编码有着广泛的应用,如何处理好数据量和分辨率之间的问题就成为大家关注的焦点。为了有效处理大数据影像的压缩与显示,一种有效的方法是应用金字塔模型来对数据进行压缩。金字塔模型的分辨率逐层降低直至顶层,通过对原始图像的倍率缩小而形成下一层的数据。而在构建金字塔的过程中,如何进行重采样和压缩的方式就成为关键。传统的方法使用双线性、双三次等生成,应用JPEG方法进行压缩,生成的图像分辨率有待提高,压缩比技术也需要进一步进行优化。随着用户对软件数量和质量的要求,传统的软件开发方式已无法满足需求,软件构件成为一种发展的趋势。构件通过对类的组合进行封装,完成特定的功能服务,并定义一系列接口,只通过接口而与外界进行联系,提供服务。构件的实现能够提高软件的使用效率,方便而且任人装配。但如何有效的创建一个软件的构件也成为大家所要研究的问题。基于上面出现的两方面问题,本课题设计的金字塔模型,在研究传统提高分辨率的方法上进行优化,极大的提高了图像质量,而且在压缩的流程中加入了构件的应用,设计新的压缩方法,极大降低了图像尺寸。本文的主要研究工作如下:对大数据图像的多层层间压缩方法与生成提出新的可伸缩编码流程。在图像数据的生成方面:充分分析AVS编码标准的预测搜索过程,得到图像的纹理信息,即图像的变化方向,根据不同的方向选择不同的滤波器进行下采样,使上一层的信息得到了充分的保留,每一层新生成的图像能够得到较高的分辨率。把图像的降采样过程封装成一个原子构件,在对大数据图像进行处理时,把图像分割成多个和原子构件大小相同的图像,每一个分割后的图像调用原子构件进行处理,把一幅分辨率高的图像分成很多小的同时处理,提高了处理的效率。在图像的层间压缩方面:没有像传统的压缩方法一样对每一层都进行编码压缩,只是压缩编码残差,极大降低了数据的冗余,提高了压缩比。在编码流程中,残差是本层数据降采样后,与升采样后的重构数据相减得到的。由于得到的残差数据小,对DCT变换后的数据进行统计分析,通过对量化过程的修改与优化,使得熵编码后得到的图像尺寸大大减小。而其中把解码中的IDCT,反量化,熵解码等过程也封装为一个原子构件,充分应用到整个层间数据的压缩编码流程中。
【关键词】：可伸缩编码 金字塔数据 纹理信息 原子构件 量化
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.81
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-26
• 1.1 引言10-11
• 1.2 海量影像金字塔的技术发展11-13
• 1.3 可伸缩视频编解码的基本原理13-22
• 1.3.1 可伸缩视频编码分类13-16
• 1.3.2 可伸缩编码框架介绍16-19
• 1.3.3 可伸缩解码框架介绍19-22
• 1.4 原子构件的基本概念和接口定义22-24
• 1.4.1 原子构件和接口的定义22-23
• 1.4.2 程序构件化发展23-24
• 1.5 论文完成的主要工作及结构24-26
• 第二章 影像纹理编码构件化的生成26-46
• 2.1 AVS帧内预测模式分析26-28
• 2.2 基于纹理的降采样滤波器设计28-37
• 2.2.1 图像的分块儿及纹理分析28-29
• 2.2.2 纹理降采样滤波器的设计29-35
• 2.2.3 滤波器实验测试35-37
• 2.3 原子构件的划分与实现37-43
• 2.3.1 纹理滤波器的原子构件划分37-38
• 2.3.2 构件的实现与测试38-43
• 2.4 图像整体分割、组合及调用构件的下采样流程43-44
• 2.5 本章小结44-46
• 第三章 层间压缩方法中步骤的实现46-60
• 3.1 DCT变换及IDCT变换介绍46-47
• 3.2 量化器的原理及优化47-55
• 3.2.1 量化与反量化介绍47-49
• 3.2.2 量化前直流系数统计49-50
• 3.2.3 增益矩阵的量化优化方法实现50-55
• 3.3 熵编码与熵解码的原理55-58
• 3.4 本章小结58-60
• 第四章 层间压缩编解码60-68
• 4.1 金字塔数据的编解码框架及流程60-61
• 4.2 解码构件的划分与分析61-64
• 4.2.1 解码构件的分装和接口定义61-62
• 4.2.2 解码过程的实现62-63
• 4.2.3 实验仿真测试63-64
• 4.3 与JPEG层间压缩方法的比较测试64-66
• 4.4 本章小结66-68
• 第五章 工作总结与展望68-70
• 5.1 工作总结68-69
• 5.2 工作展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 攻读学位期间发表的学术论文目录76

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本文编号：763200