【摘要】：在數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)的設計過程中通常會用到圖像壓縮編碼技術。目前,市場上的圖像傳輸系統(tǒng)多采用制式視頻編碼協(xié)議(如H.264、H.265等)來實現(xiàn)視頻流數(shù)據(jù)壓縮,此類編碼協(xié)議均是通過去除圖像幀間冗余的方式來減少數(shù)據(jù)量的,不適用于航空軍事偵察、衛(wèi)星遙感、箭載視頻等對圖像動態(tài)隨機訪問能力和質量要求較高的領域。因此,我們設計了基于圖像序列的壓縮編碼系統(tǒng),將視頻數(shù)據(jù)看作連續(xù)的單幀靜態(tài)圖像,并對每一幀圖像都進行編碼處理,以求獲得更好的壓縮效果。在技術方面,系統(tǒng)中采用了JPEG2000壓縮算法來進行圖像編碼。相較于SPIHT、JPEG等其他壓縮算法而言,JPEG2000具有支持圖像漸進傳輸、兼容有損壓縮和無損壓縮兩種編碼模式、支持感興趣區(qū)域編碼等優(yōu)勢,可以對不同特征(如自然圖像、計算器圖形、醫(yī)療圖像、遙感圖像、復合文本等)和不同類型(如二值、灰度、彩色等)的靜態(tài)圖像進行高效壓縮并獲得較好質量的重構圖像。在系統(tǒng)設計方面,我們采用“FPGA+ADV212專用集成芯片”的處理架構來實現(xiàn)圖像序列的編解碼過程,具有體積小、質量輕、壓縮倍率高、編碼速度快等特點,并支持靈活調整輸入圖像數(shù)據(jù)格式、壓縮模式(選擇有損壓縮或無損壓縮)、壓縮倍率等關鍵參數(shù),具有極高的靈活性。除此之外,論文中還討論了基于STEL-1109和STEL-2105芯片的QPSK調制與解調系統(tǒng)的設計過程,用于實現(xiàn)壓縮碼流的遠程傳輸。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN919.81
【圖文】：

圖 2.1 JPEG2000 編碼過程圖 2.2 JPEG2000 解碼過程2.2.1 圖像預處理預處理包括了圖像分片（tile）、直流平移和分量變換等過程，圖像分片指的是當被處理圖像的分辨率較大時，一般會進行圖像分片處理，即將整幅圖像劃分為大小相等且互不重疊的若干塊，然后分別對每一塊圖像進行單獨的壓縮處理，這樣做的目的在于降低圖像壓縮過程對內部緩存的要求。直流平移是指當被處理圖像是精度為 p 的灰度圖像時，其像素灰度值的范圍為[0，2p-1]，將圖像像素灰度值統(tǒng)一減去 2p-1將灰度范圍移動至[-2p-1,2p-1-1]，這樣的處理方法可以防止數(shù)據(jù)溢出并且不會影響圖像質量。當被處理的

縮和有損壓縮。一維離散序列{ x0, x1, x2 ,..., xN-1}的定點離散小波變換計算過程用 214C2D1222221jjjjjjDDxxxxjj( 0 ≤ j ≤N，N 取整數(shù)且 N>2 Dj代表高頻小波系數(shù)，Cj代表低頻小波系數(shù)。圖像數(shù)據(jù)而言，則需要進行二維離散小波變換，具體實現(xiàn)分為兩）將圖像按列為單位進行一維小波變換,得到低頻系數(shù)子帶（L）和)。）在一維小波變換的基礎上按行為單位再進行一次一維小波變換， 和 HH 四個不同頻率的子帶。

圖 2.4 多級小波變換示意圖后的得到的小波系數(shù)一般不是整數(shù)，為了方便計算機存2000 標準中，小波變換后的圖像中不同的子帶擁有不同量化標準相同。編碼過程量化步長較為精細，在解碼過選擇逆量化步長，從而實現(xiàn)對壓縮比和圖像信噪比的控圖像與原圖像會有差異存在（即有損壓縮）。但是有一 5/3 小波濾波器得到都為整數(shù)的小波系數(shù)，并設置量化像壓縮。

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本文編號：2764921