嵌入式图像编码中的码率控制算法研究【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电子信息工程嵌入式图像编码中的码率控制算法研究一、课题研究意义及现状随着通信技术、计算机技术和网络技术的不断发展，人们的生活和工作方式随之也发生了巨大的变化。图像，作为信息含量最为丰富的信息载体，成为构造一个信息环境所必不可少的要素。它在现代通信技术中所承担的作用已远远超过其它载体，人类通过视觉获取的信息量约占总信息量的70%以上，超过了听、嗅、味、触等其它感觉的总和。而随着信息技术的不断发展，图像通讯面临着很大的挑战。面对过于庞大的信息量传输，使数据在传输、存储和处理中遇到了很大的困难。因此寻

2、找一种高效图像数据压缩技术将是信息时代的永恒课题。图像编码的研究发展至今已进入了第三个阶段。50-70年代的早期阶段，主要是起始于shannon信息论的熵编码理论，压缩效率较低；70-80年代的中后期阶段，引起广泛关注的编码方案是包括基于方向性滤波的编码基于图像纹理轮廓的编码和区域基编码，中期阶段的另一个重要成果就是混合编码的出现和发展，是一些早期的编码研究有了广泛的应用。在这一阶段还出现了以视觉的空间频率特性为出发点的子带图像编码技术，它具有多分辨率和渐进传输的特点，对后期小波编码技术的发展有着直接的影响。8

3、0年代至今的第三阶段，这一阶段的编码技术又可称为现代图像编码技术，区别于经典图像编码技术，其最大特点是引入了新的数学工具和理论。这些数学工具是:小波理论、分形几何理论、神经网络理论和计算机视觉理论。图像编码技术发展到今天，使其具有更广泛的理论基础，吸收和继承了前面阶段的成果，特别注重各种算法的相互渗透和补充，使此阶段的编码技术达到了更高的性能。随着对图像信源和人类视觉系统的深入理解，人们更加强调编码质量的视觉无失真(Visual切ssless)要求，侧重于图像的可理解性和视觉上的信息无损，而不过分强调精确的数字

4、表示。另外随着高速芯片的不断发展使图像编码技术特别是原来难度较大的编码方法的硬件实现成为可能，涌现出一大批符合国际标准的编解码芯片。这将进一步促进图像通信的快速发展。码率控制是视频、图像编码技术中的一个重要组成部分，它对编码的图像质量有很大的影响。码率控制的主要目的是保持编码器输出的比特率不超过目标比特率的前提下，使得图像失真最小。在图像编码领域中，高性能的压缩算法一直是相关学者和研究人员不懈追求的目标，也是其走向应用领域的关键一步。特别是在低比特率压缩时具有低存储量、低功耗、高实时性的高效图像编码算法是近几年

5、的研究热点。3本文根据当今国际上和学术界最流行的算法进行了深入分析和研究，并致力于高效、高性能的图像压缩编码率控制算法，实现了一种嵌入式编码码率控制关键算法。二、课题研究的主要内容和预期目标主要内容：图像编码中的码率控制技术。研究基于嵌入式图像编码的码率控制算法，实现有效的码率控制过程。基本要求：1、了解嵌入式编码的基本内容。2、学习图像编码的码率控制算法。3、研究分析出一种嵌入式图像编码中的码率控制关键算法。4、对算法基于VC平台进行实验仿真调试，分析算法性能，给出实验结果。目标:提出一种嵌入式图像编码的码率

6、控制的关键算法，并实验仿真得到最终结果。一、课题研究的方法及措施本设计主要研究的是一种嵌入式图像编码中的码率控制关键算法，因此我们要结合理论分析和计算机实验仿真对这个方法来进行研究。每个码块累计编码字节大于码块分配字节停止码块编码，累计总的压缩码流，每个子带编码完毕，更新子带分配字节数。累计总压缩位流>目标位流，存在子带未编码，重新为为编码子分配一定字节数，继续编码直到编码完毕。利用最小斜率抛弃法寻找最佳门限。小波子带重要性和子带的通道数，为子带和码块分配一定数量字节数首先，了解嵌入式编码的基本内容，对JPEG

7、2000编解码系统有基本的了解与认识。第二，掌握JPEG2000中基于调整量化步长和根据压缩率合理截断编码码流，实现码率控制的两种不同方式的基本原理、优缺点以及适用的场合，为新方法的提出提供理论依据。第三，掌握离散小波变换中的二维小波变换。了解小波分解之后，图像能量的分部情况。掌握均匀量化，算法须要选择合适的步长。提出一种在JPEG2000编码中运用的新的码率控制算法。第四，用C++编程实现这种新的码率控制算法，进行仿真调试，通过对实验结果的分析、研究，发掘其中的不足，有待以后进一步改进和完善。3四、课题研究进

8、度计划毕业设计期限：自2010年10月9日至2011年5月18日。第一阶段（4周）：分析任务，收集资料，算法初步设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。第二阶段（4周）：算法详细设计与程序实现，撰写设计报告与论文。第三阶段（2周）：算法仿真、测试，论文修改。五、参考文献[1]庄怀宇.内嵌图像编码中高效码率控制技术研究[D].西安电子科技大学（博士论文）.2006.6.[2]Said.A