顯微視頻圖像的編碼與壓縮【開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)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(duì)動(dòng)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(diǎn)，這就給顯微圖像的存儲(chǔ)與傳輸提出了一個(gè)亟待解決的問題。對(duì)于一幅12801024分辨率的顯微圖像，以8為灰度級(jí)進(jìn)行數(shù)字化采集就需要3.75MB的存儲(chǔ)容量。這么大的數(shù)據(jù)量給圖像的存儲(chǔ)和傳輸提出了

2、嚴(yán)肅的課題。如何快速高效地編碼壓縮顯微圖像序列已經(jīng)成為當(dāng)前的熱點(diǎn)之一，解決它的關(guān)鍵技術(shù)之一就是圖像壓縮[13]。目前對(duì)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(shù)已成為生物顯微圖像應(yīng)用領(lǐng)域的一項(xiàng)挑戰(zhàn)性技術(shù)。傳統(tǒng)的圖像壓縮方法有JPEG和JPEG2000。JPEG編碼標(biāo)準(zhǔn)是1992年公布的灰度和彩色靜止圖像壓縮算法的國際標(biāo)準(zhǔn)，是目前主流的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，其屬于有損壓縮，具有壓縮比高的特點(diǎn)，通常能夠達(dá)到50倍以上但會(huì)損失圖

3、像質(zhì)量[4]。在傳統(tǒng)的顯微圖像系統(tǒng)中采用的就是JPEG標(biāo)準(zhǔn)，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(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的方塊效應(yīng)[5]，不能滿足顯微圖像對(duì)分辨率和紋理精細(xì)程度的要求。JPEG2000是JPEG的升級(jí)版，其壓縮率比JPEG高約30％左右，同時(shí)支持有損和無損壓縮。JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)包括8個(gè)部分，其中第一部分在2000年12月已經(jīng)成為了國際標(biāo)準(zhǔn)[6]，它的目標(biāo)是提供一個(gè)最小化無知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題的JPEG2000系統(tǒng)。

4、與第一部分相比，第2部分引入了更復(fù)雜的技術(shù)，性能也更加優(yōu)越。其他部分主要針對(duì)的是移動(dòng)圖像，標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量實(shí)施和參考軟件。相對(duì)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)之中。在編碼端以最大的壓縮質(zhì)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(zhì)量和分辨率解壓圖像，最大可以達(dá)到編碼時(shí)圖像質(zhì)量和分辨率[7]。但在顯微圖像的應(yīng)用中，JPEG2000雖然在壓縮比上進(jìn)一步提高了，但和JP

5、EG相似，同樣會(huì)產(chǎn)生比較明顯的方塊效應(yīng)不能滿足顯微圖像特殊的要求。3碼和幀內(nèi)編碼過程。因此，如何降低幀間的復(fù)雜度，是課題的主要研究問題。三、研究的方法與技術(shù)路線：三、研究的方法與技術(shù)路線：由于顯微圖像一般是鏡頭緩慢移動(dòng)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(duì)殘差圖像進(jìn)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(fù)雜度。當(dāng)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(duì)象紋

6、理對(duì)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(duì)原始圖像進(jìn)行下采樣，縮小圖片的尺寸，降低進(jìn)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(duì)差值圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)象提出，進(jìn)行紋理對(duì)象編碼，最后將H.264編碼的數(shù)據(jù)和紋理對(duì)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(fù)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(guān)注的對(duì)象。所

7、以很應(yīng)該對(duì)紋理豐富的部分進(jìn)行精細(xì)編碼，而對(duì)于一般不大受到關(guān)注的區(qū)域進(jìn)行粗超編碼，以節(jié)省帶寬。四、研究的總體安排與進(jìn)度：四、研究的總體安排與進(jìn)度：20102011年第二學(xué)期:1、2010年12月2日——2010年12月20日：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，理清思路，寫開題報(bào)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(guān)于關(guān)于采樣的數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)3、2010年1月14日——2010年2月06日：設(shè)計(jì)圖像壓縮算