二次率失真优化截取的感兴趣区域编码

提出了一种基于优化截取內嵌码块编码(EBCOT)压缩技术感兴趣区域的编码,根据给定的感兴趣区域的最小峰值信噪比要求,利用率失真优化原理自动组织码流。与一般感兴趣区域编码方法不同的是该方法不对小波域的系数进行提升。解码器不需要知道该图像是否存在感兴趣区域或者具体位置,只要进行正常的解码即可。同样重要的是该算法保留了EBCOT的固有特性。实验结果表明,该算法能够获得很好的总体质量。

率失真斜率提升感兴趣区域编码

提出了率失真斜率提升感兴趣区域编码方法,不需要对小波域的系数进行比特平面提升,而是通过提升率失真斜率实现感兴趣区域编码.解码器不需要进行小波域系数的逆提升,而且达到感兴趣区域的恢复质量要求.这种编码方式适合给定感兴趣区域的失真要求和交互式编码的图像压缩.

基于改进零树编码的图像联合压缩加密算法

在认真研究算术编码和算术加密的基础上,提出了一种基于改进零树编码的图像联合压缩加密算法.使用密钥对图像压缩产生的原始上下文和原始判决进行修正,实现了图像联合加密.阐述了上下文修正和判决修正算法的规则,对其安全性进行分析.结合比特平面编码技术,可以使用不同密钥对不同小波分辨率的系数分别加密,实现分辨率选择性加密,以满足不同应用需求.对零树编码进行改进,加入自适应算术编码,并对联合压缩加密算法进行仿真.结果表明:相对原始图像压缩算法而言,所提出的图像联合压缩加密算法具有基本相当的压缩效率;相对区间分裂的联合加密算法而言,所提出算法具有更好的安全性.

基于相对失真测度的感兴趣区域编码

提出了一种基于相对失真测度的率失真斜率提升感兴趣区域编码算法.通过计算感兴趣区域与背景之间的相对失真确定感兴趣区域的率失真斜率提升幅度,使得实际感兴趣区域与背景的相对失真尽可能逼近给定值.本算法不需要对小波域的系数进行比特平面提升,而是通过提升率失真斜率实现.解码器不需要进行小波域系数的逆提升,且提升大小不受比特平面限制,可以精确到步骤.适合给定感兴趣区域与背景之间的相对失真,也适合交互式图像等感兴趣区域编码.相对失真改变时,不需要重新对图像进行比特平面编码,只要提升感兴趣区域斜率然后重新组织码流即可,避免了比特平面提升的感兴趣区域编码算法缺陷.仿真结果表明,本算法能够精确根据给定感兴趣区域与背景的平均相对失真组织码流,实际结果十分接近给定值.

JPEG2000的重要性编码

讨论一种利用图像重要性测度实现静态图像压缩标准JPEG2000编码方法。JPEG2000编码器的技术核心是离散小波变换和EBCOT,而EBCOT是由两个编码引擎T1,T2组成的,其中T2编码主要是完成码流的组织,其方法是灵活多变的,用户可以根据特殊要求组织码流,只要码流的格式符合JPEG2000的格式即可。本文根据编码图像小波域的系数和时域的像素值计算该系数的重要性,并利用重要性组织完全符合JPEG2000格式的码流。可以利用标准JPEG2000解码器对本算法形成的码流进行解码。

感兴趣系数图像压缩编码算法

根据遥感图像编码的特殊性,提出了一种感兴趣系数编码算法。对于给定码率计算遥感图像小波域系数的熵估计值,从而大致确定正常编码情况下图像编码所截取到的比特平面,在此基础上给出了感兴趣系数确定方案及提升幅度的计算方法。该算法与感兴趣区域编码方法不同,不需要在图像域指定感兴趣区域,系数提升幅度也不用提前指定,而且不必对所有子带的系数进行提升。该算法是任意区域的感兴趣区域编码的扩展和补充,但更为灵活、有效。仿真结果表明该算法可以有效保留遥感图像中小目标的信息,但图像总体质量略有下降。

基于重要系数提升的遥感图像压缩

提出了一种基于重要系数确定及系数提升幅度计算的遥感图像压缩方法。根据图像小波域系数的熵估计值确定正常编码情况下图像编码所截取到的比特平面,然后对重要的系数进行比特平面提升,这样系统编码时就能够保留更多的小目标信息。本算法与感兴趣区域编码方法不同,重要系数的定义及其提升幅度大小是根据图像内容和输出码率确定的,可以认为本算法是任意区域的感兴趣区域编码的扩展,但更为灵活。仿真结果表明,本算法可以有效保留遥感图像中小目标的信息,系统重建图像质量略有下降,克服了现有图像压缩算法一般以均方误差最小为准则,在低码率时会失去小目标信息细节的局限。

一种新的基于曲线拟合的干涉光谱图像压缩算法

干涉光谱图像具有自身的特点,相邻谱线之间的相关性较弱,谱线数据也有自身的特征,主干涉区域数据变化剧烈,而其它区域的数据呈现单调变化的趋势。根据这些特点,该文提出一种数据区域分类方法对光谱数据进行分类处理,将一根谱线的数据分为主干涉区域与非主干涉区域两类,主干涉区域采用数据相似匹配进行描述,而对非主干涉区域采用二次曲线拟合方法进行数据分析,这种数据分析方法有利于提高该类图像编码效率。仿真结果表明,该方法可以降低无损压缩输出码率达0.2-0.4bpp,并且可以提高有损压缩压缩效率。

感兴趣区域提升幅度确定及编码

基于小波变换的星载图像压缩中,感兴趣区域编码实现面临主要问题之一是如何确定小波域系数提升的幅度·提出了一种比特平面熵估计值计算模型及计算算法,能够有效逼近比特平面编码实际输出码率,同时提出了系数提升幅度的算法,从而解决了基于比特平面提升的感兴趣区域编码中系数提升幅度确定问题,可以保证感兴趣区域重建质量要求的前提下,背景和总体重建质量更好·该算法是根据图像内容和用户要求计算系数提升幅度,不需要进行人工干预,图像的复杂度不同,提升幅度也会不同·该算法适合感兴趣区域确定如干涉高光谱图像这类图像的编码·仿真结果表明,尽管不同图像具有不同的复杂度,本文算法都能够准确确定感兴趣区域系数的提升幅度,从而有效保证了总体编码效果更好·

一种新的鲁棒性、低复杂度超光谱图像压缩算法

星载超光谱遥感图像编码系统要求具有一定压缩比、无失真、低复杂度的特点。更为重要的是要求图像压缩算法应当尽可能减少码流比特错误造成的错误扩散,根据这些特点,本文提出一种易于硬件实现、低复杂度、抗误码强的变长游程编码算法,能够满足这类图像的压缩要求,同时将码流比特错误的扩散限制在有限几列,从而大大减少了地面像素信息的损失。实验结果表明,本算法具有很好的抗误码性能,压缩效率比JPEG-LS和JPEG2000略有下降。因此本算法非常适合星载超光谱图像压缩,也可用于其它基于无线传输的无损图像压缩。

信息论与编码课程教学改革探讨

随着科学技术的发展,信息、通信类本科生学习信息论是十分必要的,但相对研究生而言,本科生的教学应当有自身的特点。本文讨论信息论与编码本科教学存在的问题,针对性地提出了一种本课程教学内容改革方案,更加注重阐述基本理论及其物理意义,避免复杂的公式推导和证明。这样可以达到基本教学目的,使得学生能够掌握必要的信息理论、编码技术的基础知识,更有利于指导今后的工作和继续学习。

基于允许绝对误差指标的静态图像编码算法

提出了一种新的静态图像编码方法,通过将小波域编码和误差的图像域编码相结合,并进行码率优化,使得在满足绝对误差要求的前提下减少总输出码率。同时提出了一种等效误差编码算法,该算法减少了编码的比特平面数,从而进一步降低最终输出码率。

分段线性序列的重采样

为了避免基于有限更新率的连续域信号采样涉及复杂的运算问题,认真研究分段线性序列特点,提出一种在离散域进行信号参量提取的方法,称之为序列重采样.给出了有限长序列更新率定义,总结出一种适合简单分段线性序列的参量提取算法——试探法,将之推广到一般分段线性序列.不需要事先知道更新率的数量,也不需要在连续域进行运算,从采样后的序列中直接检测信号更新点和更新参量,从而实现信号采样.对所提出的算法进行了仿真,结果表明该算法是有效的.

一种支持干涉多光谱图像ROI的压缩编码方法

提出了一种基于EBCOT (率失真优化截取内嵌码块编码 )算法的矩形ROI(感兴趣区域 )编码的干涉多光谱卫星遥感图像压缩方法 该方法不需要对小波域的系数进行提升 ,而是在码流组织时通过对多光谱区域的误差跟踪提高恢复图像的质量 误差的跟踪完全是自适应的 ,可以根据用户给定的恢复图像多光谱区域的峰值信噪比最低要求自动实现码流的组织 ,解码器不需要知道该图像是否存在ROI ,而且该方法保留了EBCOT的优良特性 实验结果表明 。

JPEG2000 T_2编码快速算法及硬件实现

对JPEG2000中T2编码器的率失真优化算法和码流组织方法进行了深入分析,提出了一种易于硬件实现的T2编码器快速算法并详细给出了其硬件结构。通过降低率失真斜率估计的计算复杂度、简化优化截取方法和码流组织中标记树(tagtree)编码方法,降低了T2编码器硬件实现的难度,减少了硬件资源,提高了JPEG2000硬件系统处理的并行度。实验结果表明,输出码流符合JPEG2000标准格式,而图像质量下降很小,系统已通过了FPGA验证。

基于JPEG-LS压缩比控制的图像压缩加密算法

针对传统图像压缩比控制不精细及低维混沌系统保密性不高的问题,提出一种基于连续色调静态图像的无损或近无损压缩标准(JPEG-LS)压缩比控制的图像压缩加密算法。在深入分析JPEG-LS中失真控制参数Near对图像压缩比和重建质量的影响的基础上,首先,对光栅扫描的图像数据进行梯度处理;然后,比较梯度值与Near的大小关系以决定进入游程模式进行游长编码或常规模式进行Golomb编码;再次对三维Lorenz混沌系统生成的序列进行随机性处理,采用该序列作为密钥分别对游程模式、常规模式和全模式(游程和常规两种模式)下的压缩码流进行加密;最后,对Near进行实时动态调整,实现了对图像的压缩比精细控制且提高了保密性。仿真结果表明,所提算法能够实现良好的压缩比控制,且重建图像质量比线性压缩比控制算法提高了大约0.5 d B;同时算法安全性高,能够有效抵抗熵攻击、差分攻击、穷举攻击、统计攻击等多种攻击,且加密对压缩效率基本没有影响。

多光谱遥感图像压缩系统中的ROI编码方法(英文)

提出了一种基于 EBCOT(率失真优化截取内嵌码块编码 )算法的矩形 ROI(感兴趣区域 )编码的干涉多光谱卫星遥感图像压缩方法。该方法不需要对小波域的系数进行提升 ,而是在码流组织时通过对多光谱区域的误差跟踪提高恢复图像的质量。从而克服了传统方法因为增强系数与图像复杂度不匹配带来的 ROI与 BG的PSNR质量不协调的问题 ,该算法的解码器不需要知道该图像是否存在 ROI,不需要反提升过程 ,完全正常解码即可 ,而且该方法保留了 EBCOT的优良特性。实验表明 ,这种编码方式在干涉多光谱卫星图像压缩系统中可获得理想的效果。

基于JPEG2000的图像联合压缩加密算法

为实现图像的压缩和加密同步,在深入研究MQ算术编码器的基础上,将Lorenz混沌系统生成的随机序列作为流密钥对JPEG2000压缩算法中比特平面编码形成的上下文和判决进行修正,以改变MQ编码时的概率分布来使得输出的码流发生变化,从而实现图像联合压缩加密。阐述了上下文修正和判决修正加密算法的规则。对算法进行仿真,结果表明,相对于原始压缩算法,所提出的算法对图像的压缩效率几乎没有影响,且安全性好、实时性高。

一种基于EZW的ROI图像联合压缩加密算法

提出一种基于EZW编码的ROI图像联合压缩加密算法,阐述了上下文修正和判决修正的原理及实现,对所提出算法的安全性进行了评估。对算法进行仿真,结果表明相对于原始图像压缩算法,该算法的重构图像基本具有相同的压缩效率;相较于提升系数的ROI方法,该算法采用小波域图像分割,不需要对ROI形状信息进行编码,并可灵活调整ROI与背景区域(BG)的重构质量;相较于区间分裂算术编码器而言,该算法采用自适应算术编码,可获得更好的安全性;结合比特平面编码技术,使用不同密钥对ROI不同小波分辨力的系数分别加密,实现分辨力选择性加密,以满足不同应用需求。

基于混沌系统的图像联合压缩加密算法

研究图像联合压缩加密,为解决传统压缩加密不同步及低维混沌系统保密性不高等缺点,提出一种基于三维混沌系统的联合压缩加密算法。采用三维lorenz混沌系统生成随机序列,并对序列进行随机性处理,生成随机性更强的二进制密钥,使用密钥在内嵌零树小波编码(Embedded Zerotree Wavelet,EZW)的比特平面编码和算术编码之间对图像压缩产生的上下文和判决进行修正,实现图像压缩加密同步。经仿真分析,处理后的随机密钥敏感性高、空间大,使用该密钥对图像数据进行加密,具有相对于原始算法相当的压缩效率,能够抵抗多种攻击,具有较高的安全性和保密性。