基于小波变换的矢量量化图像编码系统的研究

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数字图像信息的高效压缩不但可以促进数字图像的广泛应用，同时对互联网传输领域和互联网存储介质领域都有巨大的推动作用。因此，对于多媒体技术、网络技术、计算机软硬件技术，数字图像的有效的、高质量的压缩有着非常重要的意义。
　　矢量量化技术与小波分解技术相结合，展现了一个新的图像压缩领域应用领域。MATLAB软件作为先进的软件开发平台，尤其是其GUI工具为软件设计友好界面提供了一个便捷的平台，本文将矢量量化技术、小波分解技术以MATLAB的GUI工具三者有机的结合到一起，设计出矢量量化小波图片的编解码系统，该系统具有操作方便、性能优良、以及友好的操作界面。
　　本文首先详细的介绍了矢量量化小波图像编解码器的设计方案，给出每个模块的原理设计与功能实现，其中包括：整幅图片的9/7小波变换、基于LLL子带的归一化DPCM预测、高通子带的Dn格量化、Dn格码本设计、Dn码字搜索、低频子带的霍夫曼编码、高通子带的编码方法，最后给出了本文的解码框架，以实现编解码系统的完整性。
　　矢量量化小波图像编解码系统首先读入整幅图像，显示在编解码系统的可视化界面中，根据选择的小波变换方式和各子带的量化因子对图像进行压缩。经过三层小波变换后的10个小波子带分别采用不同的量化和编码方法。对于LLL子带采用DPCM预测差值，然后对差值进行霍夫曼编码，而对于高频子带采用Dn格矢量量化方法结合定长编码和霍夫曼编码的方式对其进行压缩，最后编码器输出二进制码流文件。通过解码模块读取编码的二进制文件，最后进行峰值信噪比（PSNR）和码率（bpp）的计算，该编解码系统还提供图像旋转功能和日期、时间功能。
　　实验结果显示，本文所述的矢量量化小波图像编解码系统在图像压缩方面的性能相对于传统的图像压缩算法的性能有了较大的提高，并且本文设计的系统具有友好操作界面，便于用户操作。系统已经实现了矢量量化小波图像编解码的全部模块，并且运用MATLAB的GUI工具实现了系统的友好界面设计，本文给出的整个编解码系统在性能上优于传统的标量量化编解码系统，在图像重构质量不降低的条件下，明显降低了图像的码率。

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作者
王宁;
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作者单位

电子科技大学;

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授予单位电子科技大学;
学科软件工程
授予学位硕士
导师姓名白金平,靳敏;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TP391.41;TP311.52;
关键词
小波变换; 矢量量化; 图像编码系统; 软件开发;

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