稀疏编码 Optimization with sparse inducingnorms
图像压缩编码方法
图像压缩编码方法综述 概述： 近年来, 随着数字化信息时代的到来和多媒体计算机技术的发展, 使得人 们所面对的各种数据量剧增, 数据压缩技术的研究受到人们越来越多的重视。 图像压缩编码就是在满足一定保真度和图像质量的前提下，对图像数据进行变换、编码和压缩，去除多余的数据以减少表示数字图像时需要的数据量，便于 图像的存储和传输。即以较少的数据量有损或无损地表示原来的像素矩阵的技术,也称图像编码。 图像压缩编码原理： 图像数据的压缩机理来自两个方面:一是利用图像中存在大量冗余度可供压缩；二是利用人眼的视觉特性。 图像数据的冗余度又可以分为空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余 和视觉冗余几个方面。 空间冗余：在一幅图像中规则的物体和规则的背景具有很强的相关性。 时间冗余：电视图像序列中相邻两幅图像之间有较大的相关性。 结构冗余和知识冗余：图像从大面积上看常存在有纹理结构，称之为结构 冗余。 视觉冗余：人眼的视觉系统对于图像的感知是非均匀和非线性的，对图像 的变化并不都能察觉出来。 人眼的视觉特性： 亮度辨别阈值：当景物的亮度在背景亮度基础上增加很少时，人眼是辨别 不出的，只有当亮度增加到某一数值时，人眼才能感觉其亮度有变化。人眼刚 刚能察觉的亮度变化值称为亮度辨别阈值。 视觉阈值：视觉阈值是指干扰或失真刚好可以被察觉的门限值，低于它就 察觉不出来，高于它才看得出来，这是一个统计值。 空间分辨力：空间分辨力是指对一幅图像相邻像素的灰度和细节的分辨力，视觉对于不同图像内容的分辨力不同。 掩盖效应：“掩盖效应”是指人眼对图像中量化误差的敏感程度，与图像 信号变化的剧烈程度有关。 图像压缩编码的分类： 根据编码过程中是否存在信息损耗可将图像编码分为: 无损压缩：又称为可逆编码(Reversible Coding)，解压缩时可完全回复原始数据而不引起任何失真； 有损压缩：又称不可逆压缩(Non-Reversible Coding)，不能完全恢复原始数据，一定的失真换来可观的压缩比。 根据编码原理可以将图像编码分为: 熵编码：熵编码是编码过程中按熵原理不丢失任何信息的编码。熵编码基
字典算法
LZ77编码算法的核心是查找从前向缓冲器开始的最长的匹配串。算法的具体执行步骤如下： ◆把编码位置设置到输入数据流的开始位置。 ◆查找窗口中最长的匹配串。 ◆输出(Pointer， Length) Characters，其中Pointer是指向窗口中匹配串的指针，Length表示匹配字符的长度， Characters是前向缓冲器中的第1个不匹配的字符。 ◆如果前向缓冲器不是空的，则把编码位置和窗口向前移Length+1个字符，然后返回到步骤2。 例：待编码的数据流如表03-05-1所示，编码过程如表03-05-2所示。现作如下说明： 1)“步骤”栏表示编码步骤。 2)“位置”栏表示编码位置，输入数据流中的第1个字符为编码位置1。 3)“匹配”栏表示窗口中找到的最长的匹配串。 4)“字符”栏表示匹配之后在前向缓冲存储器中的第1个字符。 “输出”栏以(Back_chars， Chars_length) Explicit_character格式输出。其中(Back_chars， Chars_length)是指指向匹配串的指针，告诉译码器“在这个窗口中向后退Back_chars个字符然后拷贝Chars_length个字符到输出”，Explicit_character是真实字符。例如，表3-13中的输出“(5，2) C”告诉译码器回退5个字符，然后拷贝2个字符“AB” 表03-05-1 待编码的数据流 表03-05-2 编码过程 （三）解压算法 对于LZ77压缩文本的解压很简单。解压算法必须保存解压输出的最后N个字符。当碰到编码字符串时，解压算法使用<指针>，和<长度>，字段将编码替换成实际的正文字符串。
《数据压缩与编码》课程教学大纲1
《数据压缩与编码》课程教学大纲 课程类型:专业限选课课程代码: 课程学时: 46学分: 2 适用专业:电子信息工程专业 开课时间: 三年级二学期开课单位: 电气与电子工程学院 大纲执笔人: 吴德林大纲审定人:杨宁 一、课程性质、任务： 人类社会已进入信息时代，网络是信息时代的重要产物，大量数据的存贮、处理特别是传输，是影响网络系统效率的重要因素之一，数据压缩技术对提高网络通信能力和效率提供了有力的支持。课程的目的在于学习数据通信基本原理和了解数据通信网络。 通过本课程的学习，学生能够掌握数据压缩的基本知识、基本方法；掌握数据压缩技术及经典算法，包括信源的数字化方法、基本的统计编码方法、预测编码的理论与实现方法、HUFFMAN方法、算术编码方法、字典压缩技术、文本压缩技术、图像压缩技术；理解和实验基本图像JPEG压缩编码或EZW/SPIHT压缩编码。 二、课程教学内容 1）教学内容、目标与学时分配 (一)理论教学部分
2、实验要求指：必做或选做 2) 教学重点与难点 1、重点：数据压缩的基本概念、数据压缩的常用方法与算法，数据编码技术、图像压缩技术以及视频压缩技术。。 2、难点：视频压缩与小波分析技术 三、课程各教学环节的基本要求 1）课堂讲授： 多媒体、PPT课件 2）实验（实训、实习）：
3）作业： 问答题，计算题 4）课程设计： 5）考试 5.1 考试方法：（考试；考查；闭卷；开卷；其它方法） 闭卷考试 5.2 各章考题权重 第一章 5% 第二章 10% 第三章 10% 第四章 20% 第五章 20% 第六章. 20% 第七章 10% 第八章 5% 5.3 考试题型与比例 Eg：填空：20% ；判断题：10% ；单项选择：20% ；问答题：40%；分析题：10% 四、本课程与其他课程的联系 先修课程： 微机原理与程序设计、C 语言程序设计、数据结构、算法设计与分析。 五、建议教材及教学参考书 教材：吴乐南著：《数据压缩（第3版）》，电子工业出版社，2012年 参考书：魏江力．JPEG2000图像压缩基础、标准和实践．电子工业出版社，2004
超分辨率图像重建方法综述_苏衡
第39卷第8期自动化学报Vol.39,No.8 2013年8月ACTA AUTOMATICA SINICA August,2013 超分辨率图像重建方法综述 苏衡1,2周杰1张志浩1 摘要由于广泛的实用价值与理论价值,超分辨率图像重建(Super-resolution image reconstruction,SRIR或SR)技术成为计算机视觉与图像处理领域的一个研究热点,引起了研究者的广泛关注.本文将超分辨率图像重建问题按照不同的输入输出情况进行系统分类,将超分辨率问题分为基于重建的超分辨率、视频超分辨率、单帧图像超分辨率三大类.对于其中每一大类问题,分别全面综述了该问题的发展历史、常用算法的分类及当前的最新研究成果等各种相关问题,并对不同算法的特点进行了比较分析.本文随后讨论了各不同类别超分辨率算法的互相融合和图像视频质量评价的方法,最后给出了对这一领域未来发展的思考与展望. 关键词超分辨率图像重建,计算机视觉,图像处理,方法综述 引用格式苏衡,周杰,张志浩.超分辨率图像重建方法综述.自动化学报,2013,39(8):1202?1213 DOI10.3724/SP.J.1004.2013.01202 Survey of Super-resolution Image Reconstruction Methods SU Heng1,2ZHOU Jie1ZHANG Zhi-Hao1 Abstract Because of its extensive practical and theoretical values,the super-resolution image reconstruction(SRIR or SR)technique has become a hot topic in the areas of computer vision and image processing,attracting many researchers attentions.This paper categorizes the SR problems according to their input and output conditions into three main cat-egories:reconstruction-based SR,video SR and single image SR.For each category,the development history,common algorithm classes and state-of-the-art research achievements are reviewed comprehensively.We also analyze the charac-teristics of di?erent algorithms.Afterwards,we discuss the combination of di?erent super-resolution categories and the evaluation of image and video qualities.Thoughts and foresights of this?eld are given at the end of this paper. Key words Super-resolution image reconstruction,computer vision,image processing,survey Citation Su Heng,Zhou Jie,Zhang Zhi-Hao.Survey of super-resolution image reconstruction methods.Acta Auto-matica Sinica,2013,39(8):1202?1213 超分辨率图像重建(Super resolution image re-construction,SRIR或SR)是指用信号处理和图像处理的方法,通过软件算法的方式将已有的低分辨率(Low-resolution,LR)图像转换成高分辨率(High-resolution,HR)图像的技术.它在视频监控(Video surveillance)、图像打印(Image printing)、刑侦分析(Criminal investigation analysis)、医学图像处理(Medical image processing)、卫星成像(Satellite imaging)等领域有较广泛的应用. 收稿日期2011-08-31录用日期2013-01-29 Manuscript received August31,2011;accepted January29, 2013 国家自然科学基金重大国际(地区)合作研究项目(61020106004),国家自然科学基金(61005023,61021063),国家杰出青年科学基金项目(61225008),教育部博士点基金(20120002110033)资助 Supported by Key International(Regional)Joint Research Pro-gram of National Natural Science Foundation of China(6102010 6004),National Natural Science Foundation of China(61005023, 61021063),National Science Fund for Distinguished Young Scholars(61225008),and Ph.D.Programs Foundation of Min-istry of Education of China(20120002110033) 1.清华大学自动化系北京100084 2.北京葫芦软件技术开发有限公司北京100084 1.Department of Automation,Tsinghua University,Beijing 100084 2.Beijing Hulu Inc.,Beijing100084 超分辨率问题的解决涉及到许多图像处理(Im-age processing)、计算机视觉(Computer vision)、优化理论(Optimization problem)等领域中的基本问题[1],例如图像配准(Image registration)、图像分割(Image segmentation)、图像压缩(Image com-pression)、图像特征提取(Image feature extrac-tion)、图像质量评价(Image quality estimation)、机器学习(Machine learning)、最优化算法(Opti-mization algorithm)等,超分辨率是这些基本问题的一个具体应用领域,同时也对它们的研究进展起到了推动的作用.因此超分辨率问题本身的研究具有重要的理论意义.目前超分辨率问题已经成为相关研究领域的热点之一. 在上世纪80～90年代,就有人开始研究超分辨率图像重建的方法,1984年Tsai的论文[2]是最早提出这个问题的文献之一.在这之后有很多相关的研究对超分辨率的问题进行更加深入的讨论.有关超分辨率问题的研究成果,在计算机视觉、图像处理与信号处理领域的顶级会议和期刊都有大量收录. 1998年,Borman等[3]发表了一篇超分辨率图像重建的综述文章.2001年,Kluwer出版了一本详细介
超分辨率算法综述
超分辨率复原技术的发展 The Development of Super2Re solution Re storation from Image Sequence s 1、引言 在图像处理技术中,有一项重要的研究内容称为图像融合。通常的成像系统由于受到成像条件和成像方式的限制,只能从场景中获取部分信息,如何有效地弥 补观测图像上的有限信息量是一个需要解决的问题。图像融合技术的含义就是把相关性和互补性很强的多幅图像上的有用信息综合在一起,产生一幅(或多幅) 携带更多信息的图像,以便能够弥补原始观测图像承载信息的局限性。 （图象融合就是根据需要把相关性和互补性很强的多幅图象上的有用信息综合在一起,以供观察或进一步处理,以弥补原始单源观测图象承载信息的局限性,它是一门综合了传感器、图象处理、信号处理、计算机和人工智能等技术的现代高新技术,于20 世纪70 年代后期形成并发展起来的。由于图象融合具有突出的探测优越性,在国际上已经受到高度重视并取得了相当进展,在医学、遥感、计算机视觉、气象预报、军事等方面都取得了明显效益。从图象融合的目标来看,主要可将其归结为增强光谱信息的融合和增强几何信息的融合。增强光谱信息的融合是综合提取多种通道输入图象的信息,形成统一的图象或数据产品供后续处理或指导决策,目前在遥感、医学领域都得到了比较广泛的应用。增强几何信息的融合就是从一序列低分辨率图象重建出更高分辨率的图象(或图象序列) ,以提 高图象的空间分辨率。对图象空间分辨率进行增强的技术也叫超分辨率 (super2resolution) 技术,或亚像元分析技术。本文主要关注超分辨率(SR) 重建技术,对SR 技术中涉及到的相关问题进行描述。） （我们知道,在获取图像的过程中有许多因素会导致图像质量的下降即退化,如 光学系统的像差、大气扰动、运动、离焦和系统噪音,它们会造成图像的模糊和变形。图像复原的目的就是对退化图像进行处理,使其复原成没有退化前的理想图像。按照傅里叶光学的观点,光学成像系统是一个低通滤波器,由于受到光学衍射的影响,其传递函数在由衍射极限分辨率所决定的某个截止频率以上值均为零。显然,普通的图像复原技术如去卷积技术等只能将物体的频率复原到衍射极
数据压缩试题整理
一、选择题(每题 1 分，共 15 分) 1、统计编码算法的性能评价指标主要是B。 （A）信号质量（B）比特率（C）复杂度（D）通信时延2、语音信号的预测编码中，不需传送预测误差的是C。（A）△M（B）（C）声码器（D）混合编码 3、以下对于算术编码的描述中，不正确的是C。 （A）具有自适应功能（B）不必预先定义信源的概率模型 （C）是分组码（D）二进制编码中的进位问题用插入填充位来解决 4、活动图像的预测编码中，常用的二维运动估计的运动估计模型是 C 。 （A）全局运动（B）密相运动（C）基于块的运动（D）基于对象的运动 5、对于联合信源（X，Y），对其进行数据压缩的理论极限是A。（A）联合熵（B）条件熵（C）无条件熵（D）平均互信息量 6、下列B是声码器发送端不需传送的参数？ （A）基音周期（B）音调间隔（C）预测系数（D）增益7、设信源发出，被编码成，若为有失真压缩，且允许失真为D，则数据压缩的极限数码率R（D）由C控制。
（A ）),(k j b a P （B ）)(k j b a P （C ）)(j k a b Q （D ）),(k j b a I 8、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共需要 C 个整数半带滤波器组。 （A ）4 （B ）6 （C ） 7 （D ）9 9、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共可划分出 B 个子带。 （A ）7 （B ）10 （C ）16 （D ）64 10、某图像子块共64个样本，对其进行子带编码，若利用滤波器组将 其划分成64个子带，则此编码利用的基本压缩途径是 B 。 （A ）概率匹配 （B ）对独立分量进行编码 （C ）利用条件概率 （D ）对平稳子信源进行编码 11、下列 D 是正确的？ （A ）若要用整数半带滤波器组划分出M 个子带，则需要M 个整数半带滤波器组。 （B ）用整数半带滤波器组划分子带之后，需要将子带频谱搬移到基带。 （C ）对某一频段来说，若要划分出低频和高频两个子带，需要两个整数半带滤波器组。 （D ）子带编码时，用整数半带滤波器组划分子带后，还需对子带重新取样。
超分辨率算法综述
图像超分辨率算法综述 摘要：介绍了图像超分辨率算法的概念和来源，通过回顾插值、重建和学习这3个层面的超分辨率算法，对图像超分辨率的方法进行了分类对比，着重讨论了各算法在还原质量、通用能力等方面所存在的问题，并对未来超分辨率技术的发展作了一些展望。 关键词：图像超分辨率；插值；重建；学习； Abstract:This paper introduced the conception and origin of image super resolu- tion technology. By reviewing these three kinds of methods(interpolation,reconstruct, study), it contrasted and classified the methods of image super-resolution,and at last, some perspectives of super-resolution are given. Key words: image super-resolution;interpolation;reconstruct;study;
1 引言 1.1 超分辨率的概念 图像超分辨率率(super resolution,SR)是指由一幅低分辨率图像(low resolution,LR)或图像序列恢复出高分辨率图像(high resolution， HR)。HR意味着图像具有高像素密度，可以提供更多的细节，这些细节往往在应用中起到关键作用。要获得高分辨率图像，最直接的办法是采用高分辨率图像传感器，但由于传感器和光学器件制造工艺和成本的限制[1]，在很多场合和大规模部署中很难实现。因此，利用现有的设备，通过超分辨率技术获取HR图像(参见图1)具有重要的现实意义。 图1 图像超分辨率示意图 图像超分辨率技术分为超分辨率复原和超分辨率重建，许多文献中没有严格地区分这两个概念，甚至有许多文献中把超分辨率图像重建和超分辨率图像复原的概念等同起来，严格意义上讲二者是有本质区别的，超分辨率图像重建和超分辨率图像复原有一个共同点，就是把在获取图像时丢失或降低的高频信息恢复出来。然而它们丢失高频信息的原因不同，超分辨率复原在光学中是恢复出超过衍射级截止频率以外的信息，而超分辨率重建方法是在工程应用中试图恢复由混叠产生的高频成分。几何处理、图像增强、图像复原都是从图像到图像的处理，即输入的原始数据是图像，处理后输出的也是图像，而重建处理则是从数据到图像的处理。也就是说输入的是某种数据，而处理结果得到的是图像。但两者的目的是一致的，都是由低分辨率图像经过处理得到高分辨率图像。另外有些文献中对超分辨率的概念下定义的范围比较窄，只是指基于同一场景的图像序列和视频序列的超分辨处理，实际上，多幅图像的超分辨率大多数都是以单幅图像的超分辨率为基础的。在图像获取过程中有很多因素会导致图像质量下降，如传感器的形
栅格数据存储压缩编码方法
栅格数据存储压缩编码方法 栅格数据存储压缩编码方法主要有：（1）.链式编码（2）.行程编码（3）.块式编码（4）.四叉树编码 （1）.链式编码：由某一原点开始并按某些基本方向确定的单位矢量链。基本方向可定义为：东＝0，南＝3，西＝2，北＝1等，还应确定某一点为原点。（2）.行程编码：只在各行（或列）数据的代码发生变化时依次记录该代码以及相同代码重复的个数，即按（属性值，重复个数）编码 （3）.块式编码：块式编码是将行程编码扩大到二维的情况，把多边形范围划分成由像元组成的正方形，然后对各个正方形进行编码。 （4）.四叉树编码而块状结构则用四叉树来描述，将图像区域按四个大小相同的象限四等分，每个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限，无论分割到哪一层象限，只要子象限上仅含一种属性代码或符合既定要求的少数几种属性时，则停止继续分割。否则就一直分割到单个像元为止。而块状结构则用四叉树来描述。按照象限递归分割的原则所分图像区域的栅格阵列应为 2n×2n（n为分割的层数）的形式。下面就着重介绍四叉树编码。 四叉树编码又称为四分树、四元树编码。它是一种更有效地压编数据的方法。它将2n×2n像元阵列的区域，逐步分解为包含单一类型的方形区域，最小的方形区域为一个栅格像元。图像区域划分的原则是将区域分为大小相同的象限，而每一个象限又可根据一定规则判断是否继续等分为次一层的四个象限。其终止判据是，不管是哪一层上的象限，只要划分到仅代表一种地物或符合既定要求的几种地物时，则不再继续划分否则一直分到单个栅格像元为止。 所谓四叉树结构，即把整个2ｎ×2ｎ像元组成的阵列当作树的根结点，n 为极限分割次数，n＋1为四分树的最大高度或最大层数。每个结点有分别代表西北、东北、西南、东南四个象限的四个分支。四个分支中要么是树叶，要么是树叉。树叉、树叶用方框表示，它说明该四分之一范围全属多边形范围（黑色）或全不属多边形范围（空心四方块），因此不再划分这些分枝；树用圆圈表示，它说明该四分之一范围内，部分在多边形内，另一部分在多边形外，因而继续划分，直到变成树叶为止。 为了在计算机中既能以最小的冗余存储与图像对应的四叉树，又能方便地完成各种图形操作，专家们已提出多种编码方式。下面介绍美国马里兰大学地理信
稀疏表示的字典_文献翻译
稀疏表示建模的字典设计 摘要： 数据的稀疏和冗余表示建模可以将信号描述为预先规定的字典中的少数原子的线性组合。其中，字典的选取对于信号的建模是至关重要的。通常可采用两种方法选取一个合适的字典：i)基于数据的数学模型建立稀疏字典，ii)选择在训练集上有最佳表现的学习字典。在此论文中，我们将描述这两种范例的演变。作为第一种方法的例证，我们将涉及小波、小波包、轮廓波以及曲线波等分析方法。所有方法都致力于为信号与图像设计能建立有效字典1-D和2-D的数学模型。字典学习采用了另一种路线，将字典与一系列需表示的示例相关联。 1.引言 自然信号的数字化采样过程将它表示为一系列空间或时间中的脉冲函数的和。这种表示虽然在显示或重放时提供了方便，却不利于我们进行分析。 信号处理技术通常需要更有意义的表示方法，以抓住需识别信号的有用特征—用于识别时，表示方法应该突出被处理信号的特征；用于降噪时，表示方法应该有效地分离信号和噪声；用于压缩时，表示方法应该只用很少的系数来捕捉大部分的信号。有趣的是，在很多案例中这些看似不同的目标达到了一致，都以简化作为核心要求。 信号的表示牵涉到字典的选取。字典是一组用于分解信号的基本信号或原子。每个信号都可以被独一无二地表示为字典原子的线性组合。在最简单的实例中，字典是正交的，且表示系数可以用信号和原子的内积来计算；在不正交的时，系数是信号和字典的逆的内积，这种字典也被表述为双正交基字典。 许多年来，正交基与双正交基字典由于它们在数学上的简易性而占有主导地位。然而，这些字典的弱点，也即它们有限的表达能力，最终覆盖了其简易性的优势。这促进了更新的过完备字典的发展。过完备字典的原子多于信号的维度，因此能表示更宽范围的信号现象。 为了减小失去正交基变换提供的优良性能带来的损失，过完备字典的发展是谨慎的。很多字典形成了紧框架，确保了将信号表示为原子的线性组合的表示过程仍能被确定为信号和字典的内积。另一种方法称为最优基算法。 它使用一个特定的字典结构，使字典可以成为这样的原子集合--从中可以高效地选取正交子字典。 有关通用过完备字典的研究主要开始于过去的十年中，且仍在紧张地进行中。这样的字典在信号的表示定义中引进了一种有趣的不确定性。我们设字典，其中的列构成了字典的原子，且。用字典表示一个的信号有两种途径，一种是分析途径，信号用它自身与原子的乘积来表示, , (1) 另一种是综合途径，信号被表示为原子的线性组合， . (2)
语音增强算法的研究与实现
语音增强算法的研究与实现 目录 目 录 ..................................................................... ............................................................ I 河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声 明 ................................... 错误～未定义书签。I 河西学院本科生毕业论文(设计)任务 书 ...................................... 错误～未定义书签。II 河西学院本科毕业论文(设计)开题报 告 ..................................... 错误～未定义书签。IV 摘 要 ..................................................................... .................................................................. I Abstract ........................................................... ....................................................................... I 1 引 言 ..................................................................... .. (1) 2 语音增强算法概 述 ..................................................................... (1)
Speex语音编码算法实现与优化
186 2009年第10期，第42卷 通 信 技 术 Vol.42，No.10,2009 总第214期 Communications Technology No.214,Totally ·信源处理· Speex 语音编码算法实现与优化 穆 捷， 李 敬， 唐 昆 （清华大学 电子工程系，北京 100084） 【摘 要】介绍了Speex 编码原理，对其特有的编码方式进行了深入的分析，针对其编码特点提出了3种降低运算复杂度的优化方法，并在DSP 芯片上进行了实现。通过使用ITU P.862规范中的评分方法进行分析，所述方法能在保证语音质量基本不下降的前提下，显著的降低运算复杂度。 【关键词】Speex ；感觉加重；逆滤波；简单相关 【中图分类号】TN91 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2009)10-0186-03 Realization and Optimization of Speex MU Jie ， LI Jing ， TANG Kun （Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 10084, China ） 【Abstract 】This paper first tells of the principle of Speex. Then, based on the analysis, three ways for simplifying computation are described. Through analysis by using PESQ in ITU P.862, the three proposed ways could help reduce the complexity of computation while the speech quality is guaranteed. 【Key words 】Speex; perceptual weighting; reverse filter; simple correlation 0 引言 互联网的发展推动着VOIP(V oice Over IP)技术应用的不断扩大，而现有的语音编码算法如G .729，虽然在语音质量上已经取得了很好的效果，但是由于应用环境不同，这些算法并不能很好的适应因特网网络环境多变的特点。Speex 是在VOIP 的应用背景下提出的一种基于CELP(Code Excited Linear Prediction)算法的免费、开源的语音编码器，其编码方式非常灵活，可以依据不同的应用环境采用统一的码流格式和编码算法，实现多码率，多采样率的灵活的语音编码，以适应网络语音通信的需求。 然而，传统的CELP 算法虽然在低码率的条件下依然能够保证良好的语音效果，但是其较高的运算量使得一些基于该算法的编码器难以在一些低功耗的芯片上实现。本文首先简要介绍了Speex 编解码算法，然后针对CELP 算法运算量大的缺点提出了调整感觉加权滤波器、利用简单互相关简化自适应码本搜索和固定码本逆滤波3种降低运算复杂度的优化方法，最后给出了试验结果，经试验验证，本文提出的优 化方法在较好保证语音质量的同时能够有效地降低运算量。 1 Speex 语音编解码算法简介 Speex 基于CELP(Code Excited Linear Prediction)算法，可同时进行窄带和宽带编码，并且具有多种速率。 自适应码本搜索利用互相关算法进行三阶基因预测，得到相应子帧的残差信号。然后将经过自适应码本搜索后的子帧残差信号分为长度不等的从5到20个样点的子矢量，依速率的不同采用各自对应的独立码本进行固定码本搜索。解码就是编码的逆过程，由于解码过程中并没有涉及码本搜索，因此，整个编解码的运算量主要集中在编码上，其中自适应码本和固定码本搜索占据了绝大部分，而宽带模式由于编码方式基本与窄带相同，因此我们的优化测试都基于窄带模式。 2 算法优化 CELP 结构的编码器虽然可以在低码率下仍然保持较高的语音质量，但其主要缺点就是运算量较大。对于Speex 编解码算法，当其工作在高模式下时，由于码本的增加和搜索精度的提高，使得算法复杂度加大，同时也就造成了在一些低功耗的DSP 芯片上较难实现实时的语音通信。为了解决这一问题，我们在CELP 模型运算量集中的码本搜索和基音周 收稿日期：2008-10-23。 作者简介：穆 捷（1979-），男，硕士研究生，从事语音压缩编码方 向研究；李 敬，男，讲师，从事多媒体通信方向研究；唐 昆，男，教授，从事多媒体通信方向研究。 万方数据
最新数据压缩试题整理
一、 选择题(每题 1 分，共 15 分) 1、统计编码算法的性能评价指标主要是 B 。 （A ）信号质量 （B ）比特率 （C ）复杂度 （D ）通信时延 2、语音信号的预测编码中，不需传送预测误差的是 C 。 （A ）△M （B ）DPCM/ADPCM （C ）LPC 声码器 （D ）混合编码 3、以下对于算术编码的描述中，不正确的是 C 。 （A ）具有自适应功能 （B ）不必预先定义信源的概率模型 （C ）是分组码 （D ）二进制编码中的进位问题用插入填充位来解决 4、活动图像的预测编码中，常用的二维运动估计的运动估计模型是 C 。 （A ）全局运动 （B ）密相运动 （C ）基于块的运动 （D ）基于对象的运动 5、对于联合信源（X ，Y ），对其进行数据压缩的理论极限是 A 。 （A ）联合熵 （B ）条件熵 （C ）无条件熵 （D ）平均互信息量 6、下列 B 是LPC 声码器发送端不需传送的参数？ （A ）基音周期 （B ）音调间隔 （C ）预测系数 （D ）增益 7、设信源发出a j ，被编码成b k ，若为有失真压缩，且允许失真为D ，则数据压缩的极限数码率R （D ）由 C 控制。 （A ）),(k j b a P （B ）)(k j b a P （C ）)(j k a b Q （D ）),(k j b a I 8、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共需要 C 个整数半带滤波器组。 （A ）4 （B ）6 （C ） 7 （D ）9 9、对图像进行二维子带分解时，若要进行三级倍频程分解，则共可划分出 B 个子带。 （A ）7 （B ）10 （C ）16 （D ）64 10、某图像子块共64个样本，对其进行子带编码，若利用滤波器组将其划分成64个子带，则此编码利用的基本压缩途径是 B 。 （A ）概率匹配 （B ）对独立分量进行编码 （C ）利用条件概率 （D ）对平稳子信源进行编码 11、下列 D 是正确的？ （A ）若要用整数半带滤波器组划分出M 个子带，则需要M 个整数半带滤波器组。 （B ）用整数半带滤波器组划分子带之后，需要将子带频谱搬移到基带。 （C ）对某一频段来说，若要划分出低频和高频两个子带，需要两个整数半带滤波器组。 （D ）子带编码时，用整数半带滤波器组划分子带后，还需对子带重新取样。 12、下列不属于电视图像信号冗余度的是 C 。 （A ）空间相关性 （B ）时间相关性 （C ）亮度空间表示上的相关性 （D ）色度空间表示上的相关性 13、JPEG 基本系统中，选用的JPEG 标准核心操作模式是 A 。 （A ）基于DCT 的顺序型操作模式
数据压缩与编码技术
数据压缩与编码技术 ①多媒体数据压缩编码的种类 多媒体数据压缩方法根据不同的依据可产生不同的分类。通常根据压缩前后有无质量损失分为有失真（损）压缩编码和无失真（损）压缩编码。 无损压缩：利用信息相关性进行的数据压缩并不损失原信息的内容。是一种可逆压缩，即经过文件压缩后可以将原有的信息完整保留的一种数据压缩方式，如RLE压缩，huffman 压缩、算术压缩和字典压缩。 有损压缩：经压缩后不能将原来的文件信息完全保留的压缩，是不可逆压缩。如静态图像的JPEG压缩和动态图像的MPEG压缩等。有损压缩丢失的是对用户来说并不重要的、不敏感的、可以忽略的数据。 无论是有损压缩还是无损压缩，其作用都是将一个文件的数据容量减小，又基本保持原来文件的信息内容。压缩的反过程-----解压缩，将信息还原或基本还原。 压缩编码的方法有几十种之多，如预测编码、变换编码、量化与向量编码、信息熵编码、子带编码、结构编码、基于知识的编码等。其中比较常用的编码方法有预测编码、变换编码和统计编码。没有哪一种压缩算法绝对好，压缩效率高的算法，其具体的运算过程相对就复杂，即需要更长的时间进行转化编码操作。 图1.3 音频信号的压缩方法 ②多媒体数据压缩编码的国际标准 国际电活电报咨询委员会CCITT和ISO联合定的数字化图像压缩国际标淮，主要有三个标准：用于计算机静止图像压缩的JPEG、用于活动图像压缩的MPEG数字压缩技术和用于会议电视系统的H.261压缩编码。 （1）J PEG标准 联合图像专家小组，多年来一直致力于标准化工作，他们开发研制出，连续色调、多级灰度、静止图像的数字图像压缩编码方法。这个压缩编码方法称为JPEG（Joint Photographic Experts Group）算法。JPEG算法被确定为JPEG国际标准，它是国际上，彩色、灰度、静止图像的第一个国际标准。JPEG标准是一个适用范围广泛的通用标准。它不仅适于静图像的压缩；电视图像序列的帧内图像的压缩编码，也常采用JPEG压缩标准。采用JPEG标准可以得到不同压缩比的图像，在使图像质量得到保证的情况下，可以从每个像素24bit减到每个像素1bit甚至更小。
M编码原则与数据字典参考
一、PM编码原则与数据字典参考 （一）、主要编码原则 市场经营管理 1、业主编码六位地区码+四位年份码+三位流水号由系统自动编码 例：3206002009001 说明： （1）编码由三个层级共13位数字码长。 （2）第一层次为6位数字码，采用国标地区代码。预留两位县区码。 （3）第二层次为4位数字码，采用当前年度。 （4）第三层次为3位数字码，由计算机按先后顺序产生。 2、工程编码分公司组织代码+年四位码月两位日两位+三位流水号由系统自动编码 例：WYJSZBGS20081002001（如：浙北公司2008年10月2日第一个承接的工程）说明： （1）编码由三个层级的数字、字母码组成。 （2）第一层次为8位左右的字母码，取组织机构代码。 （3）第二层次为8位数字码，分别为项目登记时的年月日组成。 （4）第三层次为3位数字码，流水号留999个空间，由计算机按先后顺序产生。 3、合同编码分公司组织代码+年四位码+月两位+日两位+三位流水号由系统自动编码 例：WYJSZBGS20081002001（如：浙北公司2008年10月2日第一个承接的工程）说明： （1）编码由三个层级的数字、字母码组成。 （2）第一层次为8位左右的字母码，取组织机构代码。 （3）第二层次为8位数字码，分别为合同登记时的年月日组成。 （4）第三层次为3位数字码，流水号留999个空间，由计算机按先后顺序产生。 4、项目编码合同编码+“-01”系统自定义 例：WYJSZBGS20081002001-01（如：浙北公司2008年10月2日第一个承接的工程的第一个项目） 说明： （1）编码分四个层级由数字、字母码组成。 （2）第一层次为8位左右的字母码，取组织机构代码。 （3）第二层次为8位数字码，分别为合同登记时的年月日组成。
数据压缩试题库
填空题： 1、信源编码主要解决传输的问题，信道编码主要解决传输的问题。 2、数据压缩的信号空间包括、、。 3、数据压缩按其压缩后是否产生失真可划分为 和两大类。 第二章 填空题： 1、脉冲编码调制包括、、三个步骤。 2、连续信号的多种离散表示法中，我们最常用的取样方法是。 3、若要将取样信号准确地恢复成原信号，取样频率必须满足定理。 4、黑白电视信号的带宽大约为5MHz，若按256级量化，则按奈奎斯特准则取样时的数据速率为。如果电视节目按25帧/s发送，则存储一帧黑白电视节目数据需内存容量。 5、量化器可分为和两大类。 6、量化器的工作特性可分为、、三个区域。 6、按照处理方法是否线性来判断，我们认为量化过程本身是。 7、我国数字电话网中压扩量化的对数函数采用曲线。 8、信号质量的主观度量方法中最常用的判决方法是。 9、对信号压缩系统的性能评价应从几个性能指标上综合评价，这些性能指标包括、、、。 简答题： 1、量化误差和噪声的本质区别是什么 2、简述压扩量化的工作过程 3、数据压缩中的“二次量化”是指什么它和模数转换时的量化有什么区别 证明题： d和量化输出电1、试导出以均方误差最小定义的最佳量化方法中量化判决电平 k
平k y 的表达式。 2、证明M-L 量化器的最小量化误差为：{}{}∑-=+≤<-=1 012 2min J k k k k d x d p y x E ε 第三章 填空题： 1、离散无记忆平稳信源的冗余度隐含在 。 2、对于联合信源，其冗余度除了各自本身的冗余度外还隐含在 。 3、离散有记忆信源的的理论极限是 。 4、在限失真编码理论中，使限失真条件下比特数最少的编码称为 。 问答题： 1、什么是平均自信息量（信息熵），平均条件自信息量（条件熵）以及平均互信 息量它们之间有什么关系 2、简述率失真函数的基本含义，并指出它对信源编码的指导意义。 3、什么是最大离散熵它对数据压缩有什么指导意义 证明题： 2、证明 ()()|H Y X H Y ≤，并简述它对数据压缩的意义。 3、证明：()()()Y |X H X H Y X I －＝；。 第四章 填空题： 1、统计编码主要是利用消息或消息序列 的分布特性，注重寻 找 的最优匹配。 2、长度为L 1，L 2，…，L n 的m 进制唯一可译码存在的充分必要条件是 。 3、唯一可译码的基本要求是 。
视频的超分辨率增强技术综述
收稿日期:2004202226;修返日期:2004206211 基金项目:国家专项工程项目(“613”项目);国家杰出青年科学基金资助项目(60225015);高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助项目 视频的超分辨率增强技术综述 3 王 勇1,2,郑 辉1,胡德文2 (11西南电子电信技术研究所国家重点实验室,四川成都610041;21国防科学技术大学机电工程与自动化学 院,湖南长沙410073) 摘 要:视频超分辨率增强的目的在于从时间上弥补视频采样设备采样帧率的不足,描述高速运动变化对象的细节信息;在空间上复原视频图像截止频率之外的信息,以使图像获得更多的细节。这项技术广泛应用于视频通信、监控、遥感和高清晰度电视等多个领域。从视频超分辨率的含义、发展现状、主要技术方法和未来研究展望等方面,对视频超分辨率增强领域的研究进行了综述。关键词:视频;图像;超分辨率;时空 中图法分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:100123695(2005)0120004204 Survey on Video Super 2Resolution Enhancement W ANG Y ong 1,2,ZHE NG Hui 1,H U De 2wen 2 (11National K ey Laboratory ,Southwest Institute o f Electronic &Telecommunication Techniques ,Chengdu Sichuan 610041,China ;21College o f Mecha 2tronics &Automation ,National University o f De fense Technology ,Changsha Hunan 410073,China ) Abstract :Video super 2res olution enhancement technique has tw o main aims.T he first is rein forcing the sh ortage of video device frame rate ,describing the details of fast 2m oving object.An other is recovering the lost image space in formation.T he technique is widely ap 2plied to many fields ,such as video communication ,surveillance ,rem ote 2sensing and H DT V.T his paper gives an overview of super 2res o 2lution in term of main used techniques.W ith the present problems in this area ,the paper gives s ome w ork and open issues that can be researched m ore in the future.K ey w ords :Video ;Image ;Super 2Res olution ;S pace 2T ime 1 引言 视频的超分辨率增强是指融合来自相同动态场景的多个低分辨率视频序列的信息,去重构一个高时空分辨率的视频序列。可想而知,视频超分辨率包括时间超分辨率和空间超分辨率。视频中某些事件发生变化比较快,这样就需要用所谓高速(高帧率)的摄像机来采样,如果使用普通帧率的摄像机,那么在时间上就会有一些细节信息的丢失。视频的时间超分辨率就是要恢复这些丢失的时间上的细节信息,而视频空间超分辨率就是通常人们提到的图像超分辨率复原。 摄像机在时间和空间上的分辨率能力是有限的。空间分辨率取决于摄像机光学传感器的空间密度及其本身引入的模糊误差,这些因素限制了图像中被观察到的物体或特征的最小空间尺寸;时间分辨率取决于摄像机的帧率和曝光时间,这就限制了视频序列中能被观察到的动态事件的最大变化速度。比摄像机帧率发生更快的动态事件在记录下来的视频序列中是不可见或者不正确的,如在网球比赛的视频中是不可能观察到高速运动的网球的全部运动和状态的。有两类非常 典型的由高速运动引起的可视化效果:①运动模糊,它是摄像机的曝光时间引起的,如高速运动的网球所带有的尾迹;②运动混淆,它是由于帧率限制的时间采样引起的,如一个小球以正弦波形向前运动,摄像机的帧率如果与小球正弦运动周期可比或相等,记录下的视频上就将观察到小球以很长的周期正弦运动或直线运动,这类似于一维信号的欠采样。这两种视频效果都不能依靠视频的慢速播放而消除,甚至使用复杂的时间插值算法来增加帧率也收效甚微[1],这是因为包含在单个视频序列中的信息是不足以恢复高速动态事件中丢失的信息。多个视频序列提供了附加的动态时空场景采样,这样就可融合这些信息去弥补丢失的信息,产生一个高时空分辨率的视频序列。 2 相关工作 图像超分辨率的概念和方法最早由Harris 和G oodman [2,3] 于20世纪60年代提出;随后有许多人对其进行了研究,并相继提出了各种方法,如长椭球波函数法[4]、线性外推法[5]、叠加正弦模板法[6]。以上这些方法虽然能给出令人印象深刻的仿真结果,但在实际应用中并没有获得理想的结果。80年代末之后,人们在超分辨率图像复原方法研究上取得了突破性的进展。Hunt 等人不仅在理论上说明了超分辨率存在的可能性[7],而且提出和发展了许多有实用价值的方法,如能量连续降减法[8]、Bayesian 分析法[9～12]和凸集投影法[13]。超分辨率 ?4?计算机应用研究2005年