JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用研究 JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现研究之二

随着数字电影的发展,对于4K节目制作、播放、放映的需求日益强烈。基于FPGA的实现方案是未来JPEPG2000数字电影播放服务器的发展方向之一。基于FPGA的方案需要实现JPEG2000标准内部的具体功能,由于JPEG2000标准算法复杂度较高,为了推动我国数字电影设备的国产化进程,需要对JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现进行深入研究。因此,本文首先简要介绍JPEG2000编解码技术及JPEG2000在数字电影中的应用特点,然后分析JPEG2000在数字电影编解码过程中的图像结构及数据组织,介绍JPEG2000的码流结构及数字电影的特殊规定,最后分析并总结JPEG2000在数字电影应用实现中需要着重研究的部分——JPEG2000码块编码部分。     

JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用研究 JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现研究之二

随着数字电影的发展,对于4K节目制作、播放、放映的需求目益强烈。基于FPGA的实现方案是未来JPEPG2000数字电影播放服务器的发展方向之一。基于FPGA的方案需要实现JPEG2000标准内部的具体功能,由于JPEG2000标准算法复杂度较高,为了推动我国数字电影设备的国产化进程,需要对JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现进行深入研究。因此,本文首先简要介绍JPEG2000编解码技术及JPEG2000在数字电影中的应用特点,然后分析JPEG2000在数字电影编解码过程中的图像结构及数据组织,介绍JPEG2000的码流结构及数字电影的特殊规定,最后分析并总结JPEG2000在数字电影应用实现中需要着重研究的部分——JPEG2000码块编码部分。     

数字电影JPEG2000解码器的硬件解决方案研究——JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现研究之一

随着数字电影的发展,对于4K节目制作、播放、放映的需求日益强烈。目前已有的数字电影播放服务器基本上都是基于ADV202等ASIC芯片的,已无法满足这种需求;相反,随着FPGA性能的高速发展,单FPGA芯片已可实现2K、甚至4K的JPEG2000数字电影的编解码。为了了解这两种方案的优势、特点,把握未来数字电影播放服务器的发展趋势,推动我国数字电影设备的国产化化进程,我们对JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现进行了深入研究,主要分为三个部分：1）数字电影JPEG2000服务器的硬件解决方案。2）JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用。3）数字电影JPEG2000解码器算法的优化研究。 本文对上述两种解决方案进行了研究、对比、分析,最后给出小结。     

数字电影JPEG2000解码器的硬件解决方案研究JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现研究之一

随着数字电影的发展,对于4K节目制作、播放、放映的需求日益强烈。目前已有的数字电影播放服务器基本上都是基于ADV202等ASIC芯片的,已无法满足这种需求;相反,随着FPGA性能的高速发展,单FPGA芯片已可实现2K、甚至4K的JPEG2000数字电影的编解码。为了了解这两种方案的优势、特点,把握未来数字电影播放服务器的发展趋势,推动我国数字电影设备的国产化化进程,我们对JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用及实现进行了深入研究,主要分为三个部分：1）数字电影JPEG2000服务器的硬件解决方案。2）JPEG2000编解码技术及其在数字电影中的应用。3）数字电影JPEG2000解码器算法的优化研究。 本文对上述两种解决方案进行了研究、对比、分析,最后给出小结。     

基于FPGA的JPEG2000数字电影解码器研究

根据DCI的规范,JPEG2000是专业数字电影的图像压缩标准,而数字电影服务器的核心部件就是JPEG2000解码器。在JPEG2000解码器的实现方案中,基于可编程芯片FPGA的实现方案是主要的实现方案。本文对基于可编程芯片FPGA的JPEG2000数字电影解码器方案进行了深入研究。     

高吞吐量JPEG2000在电影中的应用

JPEG2000标准作为新一代的图像压缩标准自2000年正式出台以来,在很多领域被广泛使用。随着用户需求的与时俱进和视听产品的规格标准不断提升,JPEG2000压缩标准对硬件占用和消耗较大,普通设备可实现的吞吐量有限,无法满足实用需求,影响了标准的推广和应用范围。高吞吐量JPEG2000(HTJ2K)作为JPEG委员近年来力推标准之一,从降低压缩/渲染复杂性入手,在略微降低编码效率的情况下极大地提高了处理吞吐量。本文将阐述HTJ2K技术、应用情况和相关技术细节,为当下电影行业提供技术解决方案参考。     

单片机C8051在自动化供水系统中的应用

对单片JPEG2000实时图像压缩芯片与USB2.0实时传输技术应用进行分析和讨论,为以后的低功耗、小体积、实时图像压缩与传输工程应用提供方法。     

一种基于小波变换的遥感图像压缩算法

为验证图像压缩算法122.0-B-0对遥感图像的有效性,在对该算法进行了较为详细的研究后,对该算法进行了软件实现,然后将该算法与JPEG2000、SPIHT算法在压缩效率及压缩速度上进行了比较.实验结果表明:该算法在较低码率下压缩性能与JPEG2000、SPIHT算法相当,在较高码率下压缩性能略微下降,但在相同码率下它的编码速度比JPEG2000快2倍左右,比SPIHT算法约快1.5倍左右,且编解码速度与码率成正比.该算法采用的编码方式相对简单,无反馈操作,可适应于不同内存大小的压缩系统,并采用分段编码有效地防止误码扩散,因此在空间飞行器上具有巨大的应用价值.     

视频图像的压缩传输技术研究

视频图像信号是信息间传递的主要内容之一。介绍视频图像信号的数字压缩传输技术,讨论几种压缩编码方法,给出基于MPEG-2编码的视频图像传输方案,论述JPEG2000编码系统总体流程,并对JPEG2000中感兴趣区域(ROI)算法对视频图像进行压缩的相关技术进行研究。     

数字电影压缩格式JPEG 2000概述

本文详细介绍了JPEG2000标准的特征、基本结构、图像预处理离散小波变换、EBCOT算法等内容,阐述了JPEG2000压缩标准与现有压缩标准相比突现的优越性能。     

包装印刷中JPEG2000标准实现的研究

对包装印刷装潢图像用Visual C 实现了最新图像压缩标准JPEG2000对其进行压缩,并得出了软件实现功能和对装潢图像的压缩、存储和传输结论,对装潢图像的压缩保存和传输具有一定的实际意义.     

包装印刷中JPEG2000标准实现框架的研究

介绍了最新的静止图像压缩标准JPEG2000的优点,设计了图像压缩系统在包装印刷领域内应用的实现框架,从而为图像的存储和传输提供一可借鉴的途径.     

Compression of interference patterns with application to phase-shifting digital holography

A compression method of phase-shifting digital holographic data is presented. Three interference patterns are recorded, and holographic information is extracted from them by phase-shifting interferometry. The scheme uses standard baseline Joint Photographic Experts Group (JPEG) or standard JPEG-2000 image compression techniques on the recorded interference patterns to reduce the amount of data to be stored. High compression rates are achieved for good reconstructed object image quality. The utility of the proposed method is experimentally verified with real holographic data. Results for compression rates using JPEG-2000 and JPEG of approximately 27 and 20, respectively, for a normalized root-mean-square error of approximately 0.7 are demonstrated.     

基于码率预分配编码技术的高分辨率航测图像压缩

由于需要对大面阵航空CCD相机带来的庞大航测图像数据进行压缩,在研究多种图像压缩算法的基础上提出了一种基于比特位平面编码的码率预分配图像压缩算法(RPCA)。首先将图像进行多级整数小波变换,以去除图像像素之间相关冗余。根据率失真理论并结合各个子带对图像重建质量的重要性原则,编码前事先确定每个子带在总码率一定的情况下各个子带在实际编码中应当分配的码率大小,再利用自适应MQ算术编码对每个子带比特平面进行熵编码,从而得到细致的嵌入式码流。实验仿真结果表明,该RPCA码率分配精准,图像压缩质量与JPEG2000标准相当,且支持无损到有损的任意倍率图像压缩,但复杂度低于JPEG2000标准,适合于硬件的高速实现。     

REPro.JPEG: a new image compression approach based on reduction/expansion image and JPEG compression for dermatological medical images

Medical images are known for their huge volume which becomes a real problem for their archiving or transmission notably for telemedicine applications. In this context, we present a new method for medical image compression which combines image definition resizing and JPEG compression. We baptise this new protocol REPro.JPEG (reduction/expansion protocol combined with JPEG compression). At first, the image is reduced then compressed before its archiving or transmission. At last, the user or the receiver decompresses the image then enlarges it before its display. The obtain results prove that, at the same number of bits per pixel lower than 0.42, that REPRo.JPEG guarantees a better preservation of image quality compared to the JPEG compression for dermatological medical images. Besides, applying the REPRo.JPEG on these colour medical images is more efficient while using the HSV colour space compared to the use of RGB or YCbCr colour spaces.     

Illumination-tolerant face verification of low-bit-rate JPEG2000 wavelet images with advanced correlation filters for handheld devices

Face recognition on mobile devices, such as personal digital assistants and cell phones, is a big challenge owing to the limited computational resources available to run verifications on the devices themselves. One approach is to transmit the captured face images by use of the cell-phone connection and to run the verification on a remote station. However, owing to limitations in communication bandwidth, it may be necessary to transmit a compressed version of the image. We propose using the image compression standard JPEG2000, which is a wavelet-based compression engine used to compress the face images to low bit rates suitable for transmission over low-bandwidth communication channels. At the receiver end, the face images are reconstructed with a JPEG2000 decoder and are fed into the verification engine. We explore how advanced correlation filters, such as the minimum average correlation energy filter [Appl. Opt. 26, 3633 (1987)] and its variants, perform by using face images captured under different illumination conditions and encoded with different bit rates under the JPEG2000 wavelet-encoding standard. We evaluate the performance of these filters by using illumination variations from the Carnegie Mellon University's Pose, Illumination, and Expression (PIE) face database. We also demonstrate the tolerance of these filters to noisy versions of images with illumination variations.     

一种基于改进量化表的 JPEG 图像压缩算法

目的结合人眼视觉特性,研究一种基于改进量化表的JPEG图像压缩算法(JPEG-HVS)。方法利用人眼亮度对比度敏感函数(CSF)生成一种新的量化表,来代替传统JPEG标准推荐的亮度量化表,并通过Matlab7.0对不同种类图像进行了仿真实验。通过计算不同种类图像的压缩质量评价指标,将提出的压缩算法与传统JPEG压缩算法及JPEG区域法进行对比。结果 JPEG-HVS实现的压缩比比JPEG实现的压缩比平均高出53.56%,比JPEG区域法平均高出18.75%。3种压缩方法的峰值信噪比(PSNR)波动不大,JPEG的PSNR值最大,JPEG-HVS次之,平均结构相似度(MSSIM)从大到小排列依次为JPEGJPEG-HVSJPEG区域法。JPEG-HVS编解码所需时间要明显少于JPEG。同时依靠主观评价可以发现,经JPEG-HVS解压的重构图像仍具有良好的视觉特性。结论在保证了压缩质量的同时,提出的JPEG-HVS压缩算法相比于传统JPEG压缩算法、JPEG区域法,可以实现更大的压缩比和更快的编解码速度,更有利于图像的存储与传输。     

Very-high-quality image compression based on noise modeling

We present a new image compression method for very-high-quality lossy compression. This method caters for image data in regimes of (a) detector imperfections, which motivates a robust approach based on the median transform; and (b) noise, which is explicitly sought and separated out, since noise is inherently noncompressible. An in-depth assessment is carried out on real data, relative to the standard JPEG compression method. Comparable visual quality is based on 260:1 compression with the new method, and 40:1 compression with JPEG. The assessment procedure, based on the astronomical images used, is an objective approach for determining very-high-quality visual reconstructions. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. Int J Imaging Syst Technol, 9, 38–45, 1998     

JPEG2000中可逆整数5/3小波变换及其在DSP上的实现

JPEG2000中的可逆小波变换利用整数到整数的小波变换技术。这种变换通过一维双通道完 全重构通用极大值滤波带实现,对图像块进行5/3滤波,获得的低通信号进行再滤波,得到的系数通过组合就成为JPEG2000文件数据。通过TMS320VC5402芯片实现这种滤波并优化汇编程序设计。该技术可实现对图像的有损和无损压缩,在其他图像处理领域也可以直接利用。