[课程设计] 基于JPEG静态图像压缩算法的研究 [复制链接]

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课程设计-基于JPEG静态图像压缩算法的研究，正文共8页，5601字。
摘要：JPEG是国际标准化组织(ISO)和国际电子技术联盟（IEC)2000年联合推出的新一代静态图像压缩标准，将近十余年来的数字信号处理优秀成果——小波信号分析理论以及离效灵活的数据组织方式(EBCOT)有机的组合在起，形成了一套完整的影像压缩标准。JPEG不仅大幅度的提高了图像压缩率、压缩编码，解码执行效率，更重要的是通过提供的几种特殊功能，将图像数据的组织、管理进行了高度的优化，加上该标准的开放性，在可以预见的未来，JPEG将全面替代所有的图像压缩技术。本文研究了JPEG2000静态图像压缩标准的基本内容，对分量转换、小波变换、量化、算术编码等主要模块所蕴含的算法进行了分析。
关键词：JPEG；图像处理；压缩；算法；小波变换。
1、背景及标准
1．1 研究背景与意义
随着信息时代的到来，网络的普及与多媒体概念深入人心，需要存储、传输和处理的债息的数量成指数级的增加。虽然硬件方面的技术革新为这些发展提供了可能，CPU、磁盘、传输信道的性能都在迅猛发展，然而信息时代的海量的数据，将别是多媒体数据的存储、处理、传输又使硬件资源日益紧张。无论是从经济还是技术的凳度，现在酌情凝是光靠硬件的支持并不能满足人们的需要，发展数据压缩技术将是一种比较好的解决方案。其中图像压缩技术己经成为数据压
缩的一个核心组成部分。这样，一些图像压缩标准相继出台，其中的一些图像压缩标准已经到了极其广泛的赢照。因此在图像压缩舞台上，如GIF,JPEG,PNP各种图像压缩格式应运而生，JPEG2000就是在这种背景下诞生的。作为JPEG的后继者。JPEG2000采用小波变换和MQ熵编码器，可以获得图前最好的压缩性能，它可以不需要解压缩整个文件丽抽取各种分辨率、质量、分类或者空间送域，能满足用户的各种不同需求。相比箍言，它具有在相同压缩质量下更高度压缩比；可依据需要渐进传输；可定义感兴趣区域，以允许更高的压缩质量；可进行有损或无损压缩选择；有错误恢复功能等许多优异的性能。正是基于它的这一系列优异性能，使其可广泛应用于通信、图像处理、信号处理、医疗图像、电子图书馆等多媒体领域中。显然，伴随着JPEG2000的更为优越的压缩性能算法的复杂度相对于JPEG也显著增加，图像压缩的时间也大大延长。因此
如何实时或者接近予实时实现JPEG压缩，对于图像传输和在嵌入式系统中对图像处理，都具有十分重要的意义。
1．2 JPEG静态图像压缩标准
特网及移动通信网等应用领域时，其许多缺点便逐渐显示出来了。为了能够以单一的压缩比特流提供众多应用所需的广泛特性，JPEG委员会于1996年开始考虑研究新的压缩标准，并于1997年发表了一项提议，目标为制定一个“达到当前标准无法获得的最佳质量和性能”、“为目前不使用压缩的市场提供可能”并且“提供一个开放的图像应用系统”的标准。1997年11月，经过对20多种算法进行评估，小波分解被选为新标准的主要组成部分，并定义了标准的各种应用领域，包括对每种应用的一系列必须要求和最佳要求。2000年3月JPEG2000标准的第一部分已经完成。标准的第一部分描述了JPEG2000的核心的编解码系统，是整个标准中最重要的。JPEG2000核心编解码器采用小波变换算术编码及嵌入式分层组织，较以往静止图像压缩标准复杂，它在同一码流中实现无损和有损压缩，分辨率和信噪比的累进性以及随机访问等优良特性。
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• 课程设计-基于JPEG静态图像压缩算法的研究
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