顯微視頻圖像的編碼與壓縮【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)設計】

1、1畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電子信息科學與技術電子信息科學與技術顯微視頻圖像的編碼與壓縮顯微視頻圖像的編碼與壓縮一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義生物顯微圖像是利用數(shù)碼顯微鏡對動物或植物組織切片采集而來。一般地，顯微圖像具有高分辨率的特點，這就給顯微圖像的存儲與傳輸提出了一個亟待解決的問題。對于一幅12801024分辨率的顯微圖像，以8為灰度級進行數(shù)字化采集就需要3.75MB的存儲容量。這么大的數(shù)據(jù)量給圖像的存儲和傳輸提出了

2、嚴肅的課題。如何快速高效地編碼壓縮顯微圖像序列已經成為當前的熱點之一，解決它的關鍵技術之一就是圖像壓縮[13]。目前對生物顯微圖像壓縮還沒有性能非常好的算法因此生物顯微圖像的壓縮技術已成為生物顯微圖像應用領域的一項挑戰(zhàn)性技術。傳統(tǒng)的圖像壓縮方法有JPEG和JPEG2000。JPEG編碼標準是1992年公布的灰度和彩色靜止圖像壓縮算法的國際標準，是目前主流的圖像壓縮標準，其屬于有損壓縮，具有壓縮比高的特點，通常能夠達到50倍以上但會損失圖

3、像質量[4]。在傳統(tǒng)的顯微圖像系統(tǒng)中采用的就是JPEG標準，由于在其算法中采用了DCT區(qū)塊編碼方式，在獲得高壓縮比的同時會產生明顯的方塊效應[5]，不能滿足顯微圖像對分辨率和紋理精細程度的要求。JPEG2000是JPEG的升級版，其壓縮率比JPEG高約30％左右，同時支持有損和無損壓縮。JPEG2000標準包括8個部分，其中第一部分在2000年12月已經成為了國際標準[6]，它的目標是提供一個最小化無知識產權問題的JPEG2000系統(tǒng)。

4、與第一部分相比，第2部分引入了更復雜的技術，性能也更加優(yōu)越。其他部分主要針對的是移動圖像，標準的高質量實施和參考軟件。相對于JPEG編碼，JPEG2000提供了一系列新的特性，它把JPEG的四種模式集成在一個標準之中。在編碼端以最大的壓縮質量和最大的圖像分辨率壓縮圖像，在解碼端可以從碼流中以任意的圖像質量和分辨率解壓圖像，最大可以達到編碼時圖像質量和分辨率[7]。但在顯微圖像的應用中，JPEG2000雖然在壓縮比上進一步提高了，但和JP

5、EG相似，同樣會產生比較明顯的方塊效應不能滿足顯微圖像特殊的要求。3碼和幀內編碼過程。因此，如何降低幀間的復雜度，是課題的主要研究問題。三、研究的方法與技術路線：三、研究的方法與技術路線：由于顯微圖像一般是鏡頭緩慢移動下采集得到，因此采集到的相鄰兩幀圖像之間有很多重合區(qū)域。因此，可通過下采樣重建圖像后，對殘差圖像進行編碼，這樣極大的降低了編碼的數(shù)據(jù)量，也就降低了編碼的復雜度。當前幀下采樣傳統(tǒng)264編碼重建圖像差值圖像數(shù)據(jù)上采樣提取對象紋

6、理對象編碼碼流合成圖2顯微圖像壓縮框圖圖2所示的顯微圖像的壓縮方案的框圖，先對原始圖像進行下采樣，縮小圖片的尺寸，降低進行H.264編碼的數(shù)據(jù)量。然后利用編碼后的數(shù)據(jù)重建圖像，將新建圖像與原始圖像相減，得到差值圖像數(shù)據(jù)，對差值圖像數(shù)據(jù)進行對象提出，進行紋理對象編碼，最后將H.264編碼的數(shù)據(jù)和紋理對象編碼的數(shù)據(jù)碼流合成輸出。通過下采樣編碼重建后恢復的原始圖像，在紋理豐富的區(qū)域比較模糊，而一般顯微圖像中紋理豐富的恰恰是人們所關注的對象。所

7、以很應該對紋理豐富的部分進行精細編碼，而對于一般不大受到關注的區(qū)域進行粗超編碼，以節(jié)省帶寬。四、研究的總體安排與進度：四、研究的總體安排與進度：20102011年第二學期:1、2010年12月2日——2010年12月20日：查閱相關文獻資料，理清思路，寫開題報告。2、2010年12月21日——2010年1月13日：熟悉了解H.264編碼原理及關于關于采樣的數(shù)字信號處理的知識3、2010年1月14日——2010年2月06日：設計圖像壓縮算