视频图像压缩算法的研究(毕业论文)
本科毕业设计（论文）
题目视频图像压缩算法的研究
学院电气与自动化工程学院
年级专业自动化
班级学号
学生姓名
指导教师职称
论文提交日期
视频图像压缩算法的研究
摘要
目前，视频监控已经进入高清时代，原有的视频压缩标准已经不能适应视频监控的发展了。MPEG-4视频压缩标准是一个适用于低传输速率应用的标准，它同时支持交互操作，并对错误易发环境具有较高的鲁棒性。其良好的交互性和高压缩率在视频监控领域发挥了巨大的作用。
本文以视频监控为对象对视频图像压缩算法进行了研究。首先对监控系统的硬件进行设计，然后对视频压缩基础模型中各种关键算法进行了研究和比较。介绍了压缩算法在视频监控中的应用，并深入研究了视频压缩标准中的各种高级功能在视频监控中的实现。最后以Visual C++6.0为平台，设计了视频压缩系统，来实现采集图像的同时，实时进行压缩处理。对压缩率及压缩时间进行了分析，明确该设计的有效性和必要性。
关键词：视频监控 MPEG-4 视频压缩视频流 VFW
Research on Video Image Compressing Algorithm
Abstract
Currently, video surveillance has entered the high-definition era, the original video compressing standard can not adapt to the development of video surveillance. MPEG-4 video compressing standard which is helpful to low bit rate applications, can provide alternation manipulation and has better channel error robustness. Good interactivity and high compression rate play a huge role in the field of video surveillance.
The paper researches on video image compressing algorithm based on the video surveillance. Firstly, we design hardware of the monitoring system, then research and compare of various key algorithms of based model for video compression. This paper introduces the application of video compressing algorithms in video surveillance and application of various advanced features of video coding standard. Finally, we take Visual C++6.0 as the platform, design the video compressing system to realize the acquisition of images. At the same time, realize compression processing in real-time. We must analyze compression ratio and compression time, and clear the effectiveness and necessity of the design.
Key Words：Video surveillance; MPEG-4; Video compress; Video stream; VFW
目录
1. 绪论 (1)
1.1 课题的研究背景及意义 (1)
1.2 视频监控系统的研究现状 (1)
1.3 本文主要研究目标与章节安排 (3)
1.4 本章小结 (3)
2. 视频监控系统的总体设计 (4)
2.1 监控系统的总体设计 (4)
2.2 摄像头的选择 (4)
2.3 压缩系统 (5)
2.4 网络连接 (5)
2.5 本章小结 (5)
3. 视频压缩算法的研究 (6)
3.1 信息冗余 (6)
3.2 混合的DPCM/DCT模型 (6)
3.3 帧间预测 (8)
3.4 基于块的运动估计与补偿 (10)
3.5 运动估计算法 (11)
3.5.1 块匹配的准则 (11)
3.5.2 全搜索法 (12)
3.5.3 三步法 (13)
3.5.4 全搜索法和三步法的比较 (13)
3.6 分块大小对残差图像的影响 (15)
3.7 离散余弦变换 (17)
3.8 量化 (18)
3.9 熵编码 (20)
3.9.1 霍夫曼编码 (20)
3.9.2 算术编码 (21)
3.9.3 霍夫曼编码与算术编码的比较 (21)
3.10 本章小结 (22)
4. 压缩算法在视频监控中的应用 (23)
4.1 视频压缩在监控中的具体应用 (23)
4.2 视频数据结构 (24)
4.3 形状编码 (26)
4.4 静态Sprite编码 (27)
4.5 分级编码 (28)
4.5.1 空域可分级编码 (28)
4.5.2 时域可分级编码 (29)
4.6 本章小结 (30)
5. 视频图像压缩的实现 (31)
5.1 视频压缩的实现方法的选择 (31)
5.2 MFC的使用 (31)
5.3 获取实时视频图像 (32)
5.4 压缩结果分析 (34)
5.5 本章小结 (36)
6. 总结与展望 (37)
参考文献 (38)
致谢 (39)
图像压缩算法的分析与研究本科毕业设计论文
图像压缩算法的分析与研究本科毕业设计论文 河南理工大学 本科毕业设计 图像压缩算法的分析与研究 摘? 要 随着多媒体技术和通讯技术的不断发展, 多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求, 也给现有的有限带宽以严峻的考验, 特别是具有庞大数据量的数字图像通信, 更难以传输和存储, 极大地制约了图像通信的发展, 因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩, 可以减轻图像存储和传输的负担, 使图像在网络上实现快速传输和实时处理。 本文主要介绍数字图像处理的发展概况,图像压缩处理的原理和特点,对多种压缩编码方法进行描述和比较,详细讨论了Huffman编码的图像压缩处理的原理和应用。 关键词:图像处理,图像压缩,压缩算法,图像编码,霍夫曼编码
Abstract With the developing of multimedia technology and communication technology, multimedia entertainment, information, information highway have kept on data storage and transmission put forward higher requirements, but also to the limited bandwidth available to a severe test, especially with large data amount of digital image communication, more difficult to transport and storage, greatly restricted the development of image communication, image compression techniques are therefore more and more attention. The purpose of image compression is to exhaust the original image less the larger the bytes and transmission, and requires better quality of reconstructed images. Use of image compression, image storage
道格拉斯普克压缩算法
道格拉斯普克压缩算法 #include
nEnd = from_to.to; Stack.erase(Stack.end()-1); } } } while(flag); numPoints.push_back(pts.size()-1); vector pnts; for (int i = 0; i != pts.size(); ++i) { if (find(numPoints.begin(),numPoints.end(),i) != numPoints.end()) pnts.push_back(pts[i]); } return pnts; } double GetMaxArcLength(vector pts,int nStart,int nEnd,int& numPoint) { double maxLength = 0; double distance = 0; for (int i = nStart+1; i != nEnd; ++i) { distance = DistancePointToLine(pts[i],pts[nStart],pts[nEnd]); if (distance > maxLength) { maxLength = distance; numPoint = i; } } return maxLength; } double DistancePointToLine(pointD pt,pointD pt1,pointD pt2) { if (!DoubleEqual(pt1.x,pt2.x)) //不垂直 { double k1 = (pt2.y - pt1.y)/(pt2.x - pt1.x); double b1 = pt2.y - pt2.x * k1; if (!DoubleEqual(0,k1)) { double k2 = (-1)/k1;
图像分割算法开题报告
图像分割算法开题报告 摘要：图像分割是图像处理中的一项关键技术，自20世纪70年代起一直受到人们的高度重视，并在医学、工业、军事等领域得到了广泛应用。近年来具有代表性的图像分割方法有：基于区域的分割、基于边缘的分割和基于特定理论的分割方法等。本文主要对基于自动阈值选择思想的迭代法、Otsu法、一维最大熵法、二维最大熵法、简单统计法进行研究，选取一系列运算出的阈值数据和对应的图像效果做一个分析性实验。 关键字：图像分割，阈值法，迭代法，Otsu法，最大熵值法 1 研究背景 1．1图像分割技术的机理 图像分割是将图像划分为若干互不相交的小区域的过程。小区域是某种意义下具有共同属性的像素连通集合，如物体所占的图像区域、天空区域、草地等。连通是指集合中任意两个点之间都存在着完全属于该集合的连通路径。对于离散图像而言，连通有4连通和8连通之分。图像分割有3种不同的方法，其一是将各像素划归到相应物体或区域的像素聚类方法，即区域法，其二是通过直接确定区域间的边界来实现分割的边界方法，其三是首先检测边缘像素，然后再将边缘像素连接起来构成边界的方法。 图像分割是图像理解的基础，而在理论上图像分割又依赖图像理解，两者是紧密关联的。图像分割在一般意义下十分困难的，目前的图像分割处于图像的前期处理阶段，主要针对分割对象的技术，是与问题相关的，如最常用到的利用阈值化处理进行的图像分割。 1．2数字图像分割技术存在的问题
虽然近年来对数字图像处理的研究成果越来越多,但由于图像分割本身所具有的难度,使研究没有大突破性的进展,仍然存在以下几个方面的问题。 现有的许多种算法都是针对不同的数字图像,没有一种普遍适用的分割算法。 缺乏通用的分割评价标准。对分割效果进行评判的标准尚不统一,如何对分割结果做出量化的评价是一个值得研究的问题,该量化测度应有助于视觉系统中的自动决策及评价算法的优劣,同时应考虑到均质性、对比度、紧致性、连续性、心理视觉感知等因素。 与人类视觉机理相脱节。随着对人类视觉机理的研究,人们逐渐认识到,已有方法大都与人类视觉机理相脱节,难以进行更精确的分割。寻找到具有较强的鲁棒性、实时性以及可并行性的分割方法必须充分利用人类视觉特性。 知识的利用问题。仅利用图像中表现出来的灰度和空间信息来对图像进行分割,往往会产生和人类的视觉分割不一致的情况。人类视觉分割中应用了许多图像以外的知识,在很多视觉任务中,人们往往对获得的图像已具有某种先验知识,这对于改善图像分割性能是非常重要的。试图寻找可以分割任何图像的算法目前是不现实,也是不可能的。人们的工作应放在那些实用的、特定图像分割算法的研究上,并且应充分利用某些特定图像的先验知识,力图在实际应用中达到和人类视觉分割更接近的水平。 1．3数字图像分割技术的发展趋势 从图像分割研究的历史来看,可以看到对图像分割的研究有以下几个明显的趋势。 对原有算法的不断改进。人们在大量的实验下，发现一些算法的效
图像压缩算法论文
算法论文 基于huffman编码的图像压缩技术 姓名：康凯 学院：计算机学院 专业：网络工程1102 学号：201126680208 摘要 随着多媒体技术和通讯技术的不断发展, 多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求, 也给现有的有限带宽以严峻的考验, 特别是具有庞大数据量的数字图像通信, 更难以传输和存储, 极大地制约了图像通信的发展, 因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩, 可以减轻图像存储和传输的负担, 使图像在网络上实现快速传输和实时处理。 本文主要介绍数字图像处理的发展概况，图像压缩处理的原理和特点，对多种压缩编码方法进行描述和比较，详细讨论了Huffman编码的图像压缩处理的原理和应用。 关键词：图像处理,图像压缩,压缩算法,图像编码,霍夫曼编码 Abstract With the developing of multimedia technology and communication technology, multimedia entertainment, information, information highway have kept on data storage and transmission put forward higher requirements, but also to the limited bandwidth available to a severe test, especially with large data amount of digital image communication, more difficult to transport and storage, greatly restricted the development of image communication, image compression techniques are therefore more and more attention. The purpose of image compression is to exhaust the original image less the larger the bytes and transmission, and requires better quality of
几种视频压缩算法对比
视频压缩算法对比 视频2008-05-23 10:10:09 阅读557 评论0 字号：大中小订阅 视频压缩标准及比较原始的数字视频信号的数据量是相当惊人的，例如，NTSC 图像以大约640X480的分辨率，24bist/象素，每秒30帧的质量传输时，则视频数据有640X480x24X30=221Mb/S或28MB/s秒，显然这样庞大的数据流对大多数传输线路来说是无法承受的，而且也是无法存储的。为此人们开始专门研究将这些视频、音频数据流进行压缩。很多压缩编码标准相继推出，主要有JPEG月吐一JPEG‘，幻，_H.261旧.263和MPEG等标准。其中JPEG标准主要是用在静止图像的压缩。M一PJEG是将PJEG改进后用到运动图像上，在压缩比不高时，有较好的复现图像质量，但占用存储空间大;在压缩比高的情况下，复现图像质量差。.H261爪.263标准是专门为用于图像质量要求不高的视频会议和可视电话设计。MpEG(MovnigPictureExPertGorPu即活动图像专家组)。它是由150(国际标准化组织)和正(c国际电工委员会)于1988年联合成立的。专门致力于运动图像及伴音编码标准化工作。它们推出了MPEG编码标准【1卜，1l。到现在为止，专家组己制定了MPEG一1，MPEG一2和MPEG一4三种标准，由于其标准化、较大的压缩比及较高的画面质量，成为视频压缩系统首选算法。 MPEGI是一种压缩比高但图像质量稍差的技术;而MPEGZ技术主要专注于图像质量，压缩比小，因此需要的存储空间就大;MPEG4技术是时下比较流行的技术，使用这种技术可以节省空间、提高图像质量、节省网络传输带宽等优点。 来自：https://www.360docs.net/doc/ec11623759.html,/blog/static/80720305200842310109120/
关于图像分割算法的研究
关于图像分割算法的研究 黄斌 （福州大学物理与信息工程学院 福州 350001） 摘要：图像分割是图像处理中的一个重要问题，也是一个经典难题。因此对于图像分割的研究在过去的四十多年里一直受到人们广泛的重视，也提山了数以千计的不同算法。虽然这些算法大都在不同程度上取得了一定的成功，但是图像分割问题还远远没有解决。本文从图像分割的定义、应用等研究背景入手，深入介绍了目前各种经典的图像分割算法，并在此基础比较了各种算法的优缺点，总结了当前图像分割技术中所面临的挑战，最后展望了其未来值得努力的研究方向。 关键词：图像分割 阀值分割 边缘分割 区域分割 一、 引言 图像分割是图像从处理到分析的转变关键，也是一种基本的计算机视觉技术。通过图像的分割、目标的分离、特征的提取和参数的测量将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式，使得更高层的分析和理解成为可能，因此它被称为连接低级视觉和高级视觉的桥梁和纽带。所谓图像分割就是要将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合，也就是根据目标与背景的先验知识，对图像中的目标、背景进行标记、定位，然后将目标从背景或其它伪目标中分离出来[1]。 图像分割可以形式化定义如下[2]：令有序集合表示图像区域(像素点集)，H 表示为具有相同性质的谓词，图像分割是把I 分割成为n 个区域记为Ri ，i=1，2，…，n ，满足： (1) 1,,,,n i i j i R I R R i j i j ===??≠ (2) (),1,2,,i i i n H R True ?== (3) () ,,,i j i j i j H R R False ?≠= 条件(1)表明分割区域要覆盖整个图像且各区域互不重叠，条件(2)表明每个区域都具有相同性质，条件(3)表明相邻的两个区域性质相异不能合并成一个区域。 自上世纪70年代起，图像分割一直受到人们的高度重视，其应用领域非常广泛，几乎出现在有关图像处理的所有领域，并涉及各种类型的图像。主要表现在： 1)医学影像分析：通过图像分割将医学图像中的不同组织分成不同的区域，以便更好的
图像压缩论文
长沙理工大学 《数字图像压缩》报告 学院计算机与通信工程专业计算机与科学技术班级计算学号 学生姓名指导教师尹波 课程成绩完成日期2015年12月16日
摘要 图像压缩技术对于数字图像信息在网络上实现快速传输和实时处理具有重要的意义。本文介绍了当前几种最为重要的图像压缩算法：JPEG2000、分形图像压缩和小波变换图像压缩。其中主要研究了离散余弦变换压缩和小波变换压缩，并对两种压缩的前后数据进行了对比，同时还分析了离散余弦变换压缩和小波变换压缩之间的差异。 1.绪论 1.1图像压缩技术的发展现状 基于分形的方法是近几年来引起关注和争议的一种图像压缩方法。对图像压缩而言，分形主要是利用自相似的特点，通过迭代函数系统来实现压缩。利用分形特征对图像进行描述和处理是很自然的。分形能取得更好的图像质量，当然在较低压缩比的情况下，JPEG是更好的选择。分形压缩方法计算量比较大，时间开销长，因此加快分形压缩方法的速度是当前研究的热点之一。小波变换(Wavelet Transform)在频率精度方面稍差一些，但在时间的分析能力上更好一些，而且可以对时间和频率同时进行分解，这是传统傅立叶变换所做不到的。小波变换已经开始应用到图像数据压缩等领域，主要是采用离散小波变换。在某些情况下，小波变换更优于DCT等其他正交变换。利用人工神经网络(Artificial Neural Network，ANN)进行图像压缩是这个领域近几年的又一研究热点，并且取得了积极的进展。这是一种与视觉系统知识紧密相关的压缩方法。ANN并分布的联结机制与人的视觉系统有某些相似之处，利用此原理及其改进的方法进行图像压缩可获得较好的效果 1．2研究内容和目的 本文通过DCT和小波变换为基础的压缩方法，最大限度地减小图像的冗余度，同时分析DCT和小波变换压缩的实验结果，最后比较DCT和小波变换之间的差异。最后并得出了自己对两种不同压缩方法的看法和今后发展的前景。 2.图像压缩原理分析 2.1图像压缩的可能性 图像可以压缩，是因为图像中存在大量的冗余信息，图像的冗余包括以下几种： (1)空间冗余：像素点之间的相关性。 (2)时间冗余：活动图像的两个连续帧之间的冗余。 (3)信息熵冗余：单位信息量大于其熵。 (4)结构冗余；图像的区域上存在非常强的纹理结构。 (5)知识冗余：有固定的结构，如人的头像。 (6)视觉冗余：某些图像的失真是人眼不易觉察的。 2.2图像压缩原理 图像压缩主要目的是为了节省存储空间，增加传输速度。图像压缩的理想标准是信息丢失最少，压缩比例最大。不损失图像质量的压缩称为无损压缩，
JPEG图像压缩算法及其实现
多媒体技术及应用 JPEG图像压缩算法及其实现 罗群书 0411102班 2011211684
一、JEPG压缩算法（标准） (一)JPEG压缩标准 JPEG(Joint Photographic Experts Group)是一个由ISO/IEC JTC1/SC2/WG8和CCITT VIII/NIC于1986年底联合组成的一个专家组，负责制定静态的数字图像数据压缩编码标准。迄今为止，该组织已经指定了3个静止图像编码标准，分别为JPEG、JPEG-LS和JPEG2000。这个专家组于1991年前后指定完毕第一个静止图像压缩标准JPEG标准，并且成为国际上通用的标准。JPEG标准是一个适用范围很广的静态图像数据压缩标准，既可用于灰度图像又可用于彩色图像。 JPEG专家组开发了两种基本的静止图像压缩算法，一种是采用以离散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)为基础的有损压缩算法，另一种是采用以预测技术为基础的无损压缩算法。使用无损压缩算法时，其压缩比比较低，但可保证图像不失真。使用有损压缩算法时，其算法实现较为复杂，但其压缩比大，按25：1压缩后还原得到的图像与原始图像相比较，非图像专家难于找出它们之间的区别，因此得到了广泛的应用。 JPEG有4种工作模式，分别为顺序编码，渐近编码，无失真编码和分层编码，他们有各自的应用场合，其中基于顺序编码工作模式的JPEG压缩系统也称为基本系统，该系统采用单遍扫描完成一个图像分量的编码，扫描次序从左到右、从上到下，基本系统要求图像像素的各个色彩分量都是8bit，并可通过量化线性地改变DCT系统的量化结果来调整图像质量和压缩比。下面介绍图像压缩采用基于DCT的顺序模式有损压缩算法，该算法下的JPEG压缩为基本系统。 (二)JPEG压缩基本系统编码器 JPEG压缩是有损压缩，它利用了人的视觉系统的特性，将量化和无损压缩编码相结合来去掉视觉的冗余信息和数据本身的冗余信息。基于基本系统的JPEG压缩编码器框图如图1所示，该编码器是对单个图像分量的处理，对于多个分量的图像，则首先应将图像多分量按照一定顺序和比例组成若干个最小压缩单元（MCU），然后同样按该编码器对每个MCU各个分量进行独立编码处理，最终图像压缩数据将由多个MCU压缩数据组成。 图1 JPEG压缩编码器结构框图
JPEG2000图像压缩算法标准
JPEG2000图像压缩算法标准 摘要：JPEG2000是为适应不断发展的图像压缩应用而出现的新的静止图像压缩标准。本文介绍了JPEG2000图像编码系统的实现过程, 对其中采用的基本算法和关键技术进行了描述，介绍了这一新标准的特点及应用场合，并对其性能进行了分析。 关键词：JPEG2000；图像压缩；基本原理；感兴趣区域 引言 随着多媒体技术的不断运用，图像压缩要求更高的性能和新的特征。为了满足静止图像在特殊领域编码的需求，JPEG2000作为一个新的标准处于不断的发展中。它不仅希望提供优于现行标准的失真率和个人图像压缩性能，而且还可以提供一些现行标准不能有效地实现甚至在很多情况下完全无法实现的功能和特性。这种新的标准更加注重图像的可伸缩表述。所以就可以在任意给定的分辨率级别上来提供一个低质量的图像恢复，或者在要求的分辨率和信噪比的情况下提取图像的部分区域。 1.JPEG2000的基本介绍及优势 相信大家对JPEG这种图像格式都非常熟悉，在我们日常所接触的图像中，绝大多数都是JPEG格式的。JPEG的全称为Joint Photographic Experts Group，它是一个在国际标准组织(ISO)下从事静态图像压缩标准制定的委员会，它制定出了第一套国际静态图像压缩标准：ISO 10918－1，俗称JPEG。由于相对于BMP等格式而言，品质相差无己的JPEG格式能让图像文件“苗条”很多，无论是传送还是保存都非常方便，因此JPEG格式在推出后大受欢迎。随着网络的发展，JPEG的应用更加广泛，目前网站上80％的图像都采用JPEG格式。 但是，随着多媒体应用领域的快速增长，传统JPEG压缩技术已无法满足人们对数字化多媒体图像资料的要求：网上JPEG图像只能一行一行地下载，直到全部下载完毕，才可以看到整个图像，如果只对图像的局部感兴趣也只能将整个图片载下来再处理；JPEG格式的图像文件体积仍然嫌大；JPEG格式属于有损压缩，当被压缩的图像上有大片近似颜色时，会出现马赛克现象；同样由于有损压缩的原因，许多对图像质量要求较高的应用JPEG无法胜任。 JPEG2000是为21世纪准备的压缩标准，它采用改进的压缩技术来提供更高的解像度，其伸缩能力可以为一个文件提供从无损到有损的多种画质和解像选择。JPEG2000被认为是互联网和无线接入应用的理想影像编码解决方案。 “高压缩、低比特速率”是JPEG2000的目标。在压缩率相同的情况下，JPEG2000的信噪比将比JPEG提高30%左右。JPEG2000拥有5种层次的编码形式：彩色静态画面采用的JPEG 编码、2值图像采用的JBIG、低压缩率图像采用JPEGLS等，成为应对各种图像的通用编码方式。在编码算法上，JPEG2000采用离散小波变换（DWT）和bit plain算术编码（MQ coder）。此外，JPEG2000还能根据用户的线路速度以及利用方式(是在个人电脑上观看还是在PDA上观看)，以不同的分辨率及压缩率发送图像。 JPEG2000的制定始于1997年3月，但因为无法很快确定算法，因此耽误了不少时间，直到2000年 3 月，规定基本编码系统的最终协议草案才出台。目前JPEG2000已由ISO和
图像处理中压缩技术的研究开题报告
吉林建筑大学电气与电子信息工程学院 毕业论文开题审查表 题目名称：图像处理中压缩技术的研究 学生姓名：谢宏亮班级：信科111 学号：10311136 起止日期：2015.3—2015.6 本课题研究的意义： 随着人类社会的进步，科学技术的发展，人们对信息处理和信息交流的要求越来越高。图像信息具有直观、易懂和信息量大等特点，因此它是在人们日常生活.生产中接触最多的信息种类之一。近年来，随着图像信息处理技术的发展，人们对对图像质量、图像尺寸、图像读取速度的要求越来越高，图像压缩已经成为数据压缩的一个核心组成部分，因此在图像的压缩舞台上，如统计编码、预测编码等各种图像压缩算法应运而生。因而图像压缩技术是图像处理中的一个重要分支之一。特别是在图像数字化后的信息量是很大的，例如，一幅1024*768的24位BMP图像，其数据量约为2.25MB，大数据量的图像信息会给存储器的存储容量，通信干线信道的带宽，以及计算机的处理速度增加极大的压力。单纯靠增加存储器容量，提高信道带宽以及计算机的处理速度等方法来解决这个问题是不现实的，这时压缩技术就发挥了极大的作用，对很多方面带来很大的方便。 调研（社会调查）情况总结： 图像压缩的操作对象由像素到块再走向对象；压缩的分辨率逐渐提高，可扩展性逐渐增强；压缩的目的由单纯的减少数量走向功能的多元化；交互性、可分级性、灵活性；压缩的方法由单一化走向自适应的使用多种压缩工具。压缩技术的发展与社会的需求息息相关。 从90年代至今，图像压缩技术的主要成果体现在小波编码、分形编码等。矢量量化编码技术也有较大的发展。由于小波变换理论、分形理论、人工神经网络理论和视觉仿真理论的建立，人们开始突破传统的信源编码理论。现代编码技术的特点是：充分考虑人的视觉特性，在恰当的考虑对图像信号进行分解与表达时，采用图像的合成与识别方案压缩数据。压缩编码方法包括像素编码、预测编码、变换编码等其他方法。 在数据压缩编码技术发展过程中，取得最大成功，并被广泛应用在各个领域的就是压缩技术中第二代中的JPEG压缩方法。JPEG主要适合于静态图像信号的压缩和编码，JPEG标准结合采用了预测、不定长等多种压缩编码方法。近年来出现了很多新的压缩编码方法，如使用人工神经元网络的压缩编码算法等。
图像分割算法研究及实现
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：梁一才学号：10050644X30 学院：信息商务学院 专业：电子信息工程 题目：信息处理综合实践: 图像分割算法研究与实现 指导教师：陈平职称: 副教授 2013 年 12 月 15 日
中北大学 课程设计任务书 13/14 学年第一学期 学院：信息商务学院 专业：电子信息工程 学生姓名：焦晶晶学号：10050644X07 学生姓名：郑晓峰学号：10050644X22 学生姓名：梁一才学号：10050644X30 课程设计题目：信息处理综合实践: 图像分割算法研究与实现 起迄日期：2013年12月16日～2013年12月27日课程设计地点：电子信息科学与技术专业实验室指导教师：陈平 系主任：王浩全 下达任务书日期: 2013 年12月15 日
课程设计任务书 1．设计目的： 1、通过本课程设计的学习，学生将复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用于实践，通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力； 2、掌握Matlab使用方法，能熟练运用该软件设计并完成相应的信息处理； 3、通过图像处理实践的课程设计，掌握设计图像处理软件系统的思维方法和基本开发过程。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： (1)编程实现分水岭算法的图像分割； (2)编程实现区域分裂合并法； (3)对比分析两种分割算法的分割效果； (4)要求每位学生进行查阅相关资料，并写出自己的报告。注意每个学生的报告要有所侧重，写出自己所做的内容。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 每个同学独立完成自己的任务，每人写一份设计报告，在课程设计论文中写明自己设计的部分，给出设计结果。
视频压缩格式的分析和对比(MJPEG、MPEG-4、H.264等)
视频压缩格式的分析和对比（MJPEG、MPEG-4、H.264等） 时间：2011-08-06 点击数：1977 视频压缩格式的分析和对比（MJPEG、MPEG-4、H.264等） 1．H.261 H.261又称为P*64，其中P为64kb/s的取值范围，是1到30的可变参数，它最初是针对在ISDN上实现电信会议应用特别是面对面的可视电话和视频会议而设计的。实际的编码算法类似于MPEG算法，但不能与后者兼容。H.261在实时编码时比MPEG所占用的CPU运算量少得多，此算法为了优化带宽占用量，引进了在图像质量与运动幅度之间的平衡折中机制，也就是说，剧烈运动的图像比相对静止的图像质量要差。因此这种方法是属于恒定码流可变质量编码而非恒定质量可变码流编码。 2．H.263 H.263是国际电联ITU-T的一个标准草案，是为低码流通信而设计的。但实际上这个标准可用在很宽的码流范围，而非只用于低码流应用，它在许多应用中可以认为被用于取代H.261。H.263的编码算法与H.261一样，但做了一些改善和改变，以提高性能和纠错能力。.263标准在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果，两者的区别有：(1)H.263的运动补偿使用半象素精度，而H.261则用全象素精度和循环滤波；(2)数据流层次结构的某些部分在H.263中是可选的，使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力；(3)H.263包含四个可协商的选项以改善性能；(4)H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码；(5)采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧预测方法；(6)H.263支持5种分辨率，即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外，还支持SQCIF、4CIF和16CIF，SQCIF相当于QCIF一半的分辨率，而4CIF和16CIF分别为CIF的4倍和16倍。 1998年IUT-T推出的H.263＋是H.263建议的第2版，它提供了12个新的可协商模式和其他特征，进一步提高了压缩编码性能。如H.263只有5种视频源格式，H.263＋允许使用更多的源格式，图像时钟频率也有多种选择，拓宽应用范围；另一重要的改进是可扩展性，它允许多显示率、多速率及多分辨率，增强了视频信息在易误码、易丢包异构网络环境下的传输。另外，H.263＋对H.263中的不受限运动矢量模式进行了改进，加上12个新增的可选模式，不仅提高了编码性能，而且增强了应用的灵活性。H.263已经基本上取代了H.261。 二、M-JPEG M-JPEG（Motion- Join Photographic Experts Group）技术即运动静止图像（或逐帧）压缩技术，广泛应用于非线性编辑领域可精确到帧编辑和多层图像
图像压缩算法
《算法设计与分析》课程报告 姓名：文亮 学号：201322220254 学院：信息与软件工程学院 老师：屈老师；王老师
算法实现与应用——《算法设计与分析》课程报告 一． 基本要求 1. 题目: 图像压缩 2. 问题描述 掌握基于DCT 变换的图像压缩的基本原理及其实现步骤；对同一幅原 始图像进行压缩，进一步掌握DCT 和图像压缩。 3. 算法基本思想 图像数据压缩的目的是在满足一定图像质量的条件下，用尽可能少的比特数来表示原始图像，以提高图像传输的效率和减少图像存储的容量，在信息论中称为信源编码。图像压缩是通过删除图像数据中冗余的或者不必要的部分来减小图像数据量的技术，压缩过程就是编码过程，解压缩过程就是解码过程。压缩技术分为无损压缩和有损压缩两大类，前者在解码时可以精确地恢复原图像，没有任何损失；后者在解码时只能近似原图像，不能无失真地恢复原图像。 假设有一个无记忆的信源,它产生的消息为{}N ≤≤i a i 1,其出现的概率是已知的,记为()i a p 。则其信息量定义为: ()()i i a p a log -=I 由此可见一个消息出现的可能性越小，其信息量就越多，其出现对信息的贡献量越大，反之亦然。 信源的平均信息量称为“熵”（entropy ），可以表示为： ()()[]()()∑∑==-=?=H N i i i N i i i a p a p a p I a p 1 1 log 对上式取以2为底的对数时，单位为比特（bits ）： ()()∑=-=H N i i i a p a p 1log 根据香农（Shannon ）无噪声编码定理，对于熵为H 的信号源，对其进行无
基于MATLAB的图像压缩感知算法的实现毕业设计说明书论文
毕业设计（论文） 课题名称基于MATLAB的图像压缩感知 算法的实现 系：电气工程系 专业：电子信息工程 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
图像压缩算法性能的测试与分析工具
图像压缩算法性能的测试与分析工具1 蔡正兴，张虹 中国矿业大学计算机科学与技术学院，江苏徐州 (221008) 摘要：本文研究了图像压缩算法性能的评价方法，提出了图像压缩算法性能的测试算法，包括横向比较测试和纵向分解测试，并在此基础上设计并实现了压缩算法性能的测试与分析工具。该工具能够测试和分析压缩算法的性能，并自动生成各种分析图表，为用户提供了方便，具有较大的实用价值。为了提高评价的效率、准确性和全面性，文中提出了测试图像的选择方法和测试结果的分析方法，具有一定的理论意义。 关键词：压缩性能，测试方法，分析方法，图像选择方法 1. 引言 近年来，图像压缩得到快速发展[1]，各种算法层出不穷，比如有损的压缩算法可以在低失真的条件下达到高压缩比[2，3]，而无损的压缩算法则可以保证重建图像的无失真[4]。因此在实际应用中得知各种压缩算法的性能及特点是必要的。在评价图像压缩算法性能时主要考虑压缩比、重建质量、时间复杂度、空间复杂度和实现代价这几个方面[5]，其中较为重要的是压缩比、重建质量和时间复杂度。为了计算这些压缩性能指标，常常使用一些工具软件，比如在图像处理领域广泛使用的MATLAB系列软件，它提供了大量的内置函数[6]，操作方便，功能强大，但它不是评价图像压缩算法性能的专业工具，需要进行二次开发，不能有效的分析和评价压缩性能。其次，利用性能指标来评价压缩方法，尽管方便快捷，但还不能反映图像压缩算法的全部特点。例如，在考虑变换编码系统的失真性质时，一般采用MSE(均方误差)，有时利用MSE计算得到的重建质量很好，但视觉效果却不好，这是因为MSE对图像中的失真显著性不敏感[7]，可见，性能指标仅仅是对压缩算法进行宏观上的评价，无法评价每个过程对压缩性能的影响。再次，在评价压缩性能时，不可避免地要使用测试图像，用户在选择测试图像时带有随机性，不利于全面地评价压缩方法。针对这些不足，本文设计了图像压缩算法性能的测试与分析工具——AutoTA。AutoTA的目标是自动地对图像压缩算法进行测试与分析，并生成各种分析图表，全面的评价图像压缩算法的性能。AutoTA具有广泛的应用前景，科研人员利用AutoTA可横向比较各种压缩算法的性能，也可纵向分析压缩算法的特点；工程技术人员也可以根据AutoTA的测试结果，在实际应用中选择合适的图像压缩算法。 2. 压缩算法性能指标 压缩性能指标是评价压缩算法的重要方面，也是AutoTA分析图像压缩算法性能的重要依据，下面将描述相关的性能指标。 2.1压缩比 压缩比是指压缩过程中输入数据量和输出数据量之比，反映了图像压缩算法的压缩性能，当压缩比小于1时为正压缩，当压缩比大于1时为负压缩。压缩比的计算公式为： 1本课题得到国家自然科学基金项目(编号：60372102)、教育部博士点基金项目(编号：20030290011)、软件新技术国家重点实验室课题(编号：A200309)资助。
基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实现毕业设计
基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实 现毕业设计 目录 第一部分毕业论文 一、毕业论文 第二部分外文资料翻译 一、外文资料原文 二、外文资料翻译 第三部分过程管理资料 一、毕业设计（论文）课题任务书 二、本科毕业设计（论文）开题报告 三、本科毕业设计（论文）中期报告 四、毕业设计（论文）指导教师评阅表 五、毕业设计（论文）评阅教师评阅表
六、毕业设计（论文）答辩评审表
2009 届 本科生毕业设计（论文）资料 第一部分毕业论文 -
（2009 届） 本科生毕业论文 基于MATLAB的图像压缩处理技术的研 究与实现 2009 年6 月
长沙学院本科生毕业论文 基于MATLAB的图像压缩处理技术的研究与实 现 系部：电子与通信工程系 专业：通信工程 学号：2005043204 学生姓名：马娟 指导教师：刘光灿教授 王路露助教 2009 年6月
目录 摘要................................................................................. 错误！未定义书签。ABSTRACT ........................................................................ 错误！未定义书签。第1章绪论 (1) 1.1 论文研究背景及意义 (1) 1.2 图像压缩技术的历史与现状 (1) 1.3 离散余弦变换及其在图象压缩中的应用 (2) 1.4 论文研究的主要内容 (2) 第2章图像压缩的基本原理 (4) 2.1 图象压缩评价标准 (4) 2.1.1 客观标准 (4) 2.1.2 主观标准 (5) 2.2 图像压缩技术标准 (5) 2.3 图像压缩的分类 (8) 2.4 图像压缩处理技术基本理论 (9) 2.4.1 图像压缩的基本原理 (9) 2.4.2 图像压缩的基本模型 (10) 第3章离散余弦变换的MATLAB实现 (12) 3.1 MATLAB图像处理工具箱 (12) 3.2 离散余弦变换的定义 (12) 3.3 离散余弦变换的基本原理与算法 (13) 3.3.1 离散余弦变换的基本原理 (13) 3.3.2 离散余弦变换算法 (15) 3.4 离散余弦算法的实现 (15) 第4章离散余弦变换的界面实现 (17) 4.1 图形用户界面简介 (17) 4.2 界面设计的MATLAB实现 (17) 4.2.1 界面设计总体概述 (17) 4.2.2 界面设计具体实现 (18) 第5章运行结果显示及分析 (20)
文本压缩算法的比较研究
第22卷 第12期 2006年12月 甘肃科技 Gansu Science and Technology V ol.22 N o.12Dec. 2006 文本压缩算法的比较研究 徐成俊1,舒 毅1,柴 蓉2,张其斌1,田全红1,郝 涛3 (1甘肃省计算中心,甘肃兰州730030;2西北师范大学,甘肃兰州730070;3兰州理工大学甘肃兰州730050) 摘 要:论述了4种不同的文本压缩算法。根据压缩算法的优点和缺点,在实践中,要有针对性选 择算法,用其优点,从而得到比较理想的压缩文本。关键词:压缩算法;哈夫曼;算术;L Z ;游程中图分类号:TP391 1 引言 随着计算机技术的快速发展,各种系统数据量越来越大,给信息存储特别是网络传输带来诸多的困难,己成为有效获取和使用信息的瓶颈。为了节省信息的存储空间和提高信息的传输效率,必须对大量的实际数据进行压缩。实践证明,采用数据压缩技术可以节省80%以上的费用,且一些难点问题通过压缩技术能够实现。 数据压缩技术种类繁多、应用广泛,技术不断发展,一些分支已成为当今研究的焦点。按照编码的失真程度数据压缩可以分为有损压缩和无损压缩。有损压缩即原始数据不能完全恢复,主要应用于图像和数字化的语音方面。无损压缩就是经过一个压缩后,能够产生和输入完全一致的压缩技术,主要用于存储数据库记录或处理文本文件。 2 目前主要文本压缩算法 文本压缩是根据一定方法对大量数据进行编码处理以达到信息压缩存储过程,被压缩的数据应该能够通过解码恢复到压缩以前的原状态,而不会发生信息丢失现象。发展到现在已经有很多关于文本压缩的算法,主要有Huff man 编码、算术编码等无损压缩和预测编码、量化、变换编码等有损压缩。如图1所示。 本文对常见的几种无损压缩算法进行综合分类,比较研究。 3 算法描述 3.1哈夫曼编码 美国数学家David Huff man 在上世纪五十年 代初就提出了这种编码,其主导思想是根据字符出 现的概率来构造平均长度最短的编码,并且保持编码的唯一可解性。也就是说,在源数据中出现概率越高的字符,相应码字越短;出现概率越小的字符,其码长越长,从而达到用尽可能少的码符号来表示源数据,达到压缩的效果。哈夫曼编码是一种变长的编码(因为其长度是随符号出现的概率而不同),在编码过程中,若各码字长度严格按照码字所对应符号出现概率的大小的逆序排列,则编码的平均长度是最小的。它最根本的原则是累计的(字符的统计数字3字符的编码长度)为最小,也就是权值(字符的统计数字3字符的编码长度)的和最小。 图1 文本压缩的分类 哈夫曼编码的编码过程如下:①对源信号的出现频率进行统计,每个源信号根据它出现频率大小被赋予一定的编码,高频率的信号对应短码,低频率的信号对应长码。 ②用信号对应的编码去取代源数据中的信号。在已知源数据流中各字符发生的概率情况下使用,即在压缩数据时,遵循固定的源数据符号代码表。在不允许两次扫描源文件的情况下,往往根据先验统计概率或假设构造这张代码表。压缩处理时,若源数据流中的符号与代码表中的符号相匹配,则用与之相对应的较短的代码替代该字符,否则不
视频压缩 运动估计算法
课程设计任务书 题目: 通信工程应用技术 初始条件： MATLAB 软件，电脑 要求完成的主要任务: 设计视频压缩系统中的运动估计算法：全搜索法（FS: Full Search）和三步法(TSS: Three Step Search)，比较二种方法的搜索点和每帧的峰值信噪比（PSNR： peak signal to noise ratio） 要求：编制算法代码；对视频进行运动估计；计算PSNR 时间安排： 指导教师签名： 2013 年月日系主任（或责任教师）签名： 2013 年月日 目录
摘要 ........................................................................ I Abstract.................................................................... II 1 设计任务 (1) 2 实验原理及基本思想 (2) 2.1 实验原理 (2) 2.2基本思想 (2) 3 运动估计算法 (3) 3.1全搜索算法 (3) 3.1.1全搜索算法及程序流程图 (3) 3.1.2全搜索的特点 (4) 3.2三步法 (4) 3.2.1三步法的方法 (4) 3.2.2三步法的特点 (4) 1.搜索范围为[-7,7]； (4) 4 仿真结果 (6) 4.1全搜索算法仿真结果 (6) 4.2三步法算法仿真结果 (6) 4.3全搜索算法和三步法指标对比 (12) 4.3.1全搜索算法指标 (12) 4.3.2三步法指标 (12) 4.4仿真结果分析 (12) 5 心得体会 (13) 6 参考文献 (14) 试验程序 (15) 附录： ..................................................... 错误！未定义书签。