JPEG2000压缩算法研究

由于JPEG2000采用零树编码方式实现压缩,编码过程中零树的形成个数与压缩效率CE密切相关;对小波滤波器及JPEG2000零树熵编码进行研究,发现高的小波变换层数和5／3滤波器的使用有利于增加零树个数,从而提高压缩率;实现基于拼接块小波变换的JPEG2000压缩算法,结果显示图像分成拼接块会影响编码效率和解码保真度;对JPEG和JPEG2000进行比较,得出在超低码率下,JPEG2000解码图像虽然没有采用JPEG时出现的“方块”效应,但有“飞萤”效应。     

JPEG2000中感兴趣区域的编码

JPEG2000不仅比现有的标准例如JPEG有更好的客观图像质量，而且提供了很多新的特性和功能。可以对感兴趣区域进行最高质量的压缩或者无损压缩就是一个非常重要的功能，而现有标准不能有效实现或根本无法实现。文章从JPEG2000的算法原理开始，对如何进行感兴趣区域编码进行了阐述，并且给出了实验结果。     

JPEG2000中重要性编码及上下文建模的改进

众所周知,基于上下文建模的算术编码是JPEG2000标准中的关键技术,而对于重要性编码,JPEG2000中采用的上下文模型是码块内的8邻域系数,由于其根据经验将所有上下文分成9类,且所有比特平面都使用这套固定的上下文分类方案。因此针对这种上下文分类方案的不足,对JPEG2000中重要性编码及其上下文建模方式进行了改进,即首先建立比原来的3×3更大的上下文模型;然后提出了一种基于重要上下文的扫描方式;最后基于新的扫描方式根据最小码长的准则进行上下文量化的优化,考虑到不同子扫描之间的统计差异,对不同的扫描子过程使用不同的上下文模型方案。实验结果表明,与JPEG2000的无损压缩相比,新的重要性编码算法的无损压缩结果(平均比特率)较JPEG2000提高了1.312%。     

JPEG2000中的块编码参数研究分析

JPEG2000标准的实现提供了许多编码参数,这些参数的不同设置使得JPEG2000具有不同的压缩性能。本文通过大量实验分析了与块编码相关参数对JPEG2000压缩性能的影响并给出了参数选择的建议值。     

JPEG2000编码算法中上下文关系的改进

通过研究SPIHT和EBCOT（JPEG2000核心算法）编码算法，分析它们所用的小波系数的不同性质，本文提出了把SPIHT算法用到的小波系数父子关系特性也用在EBCOT编码中的思想，并提出一种上下文关系的改进方法。在JPEG2000框架下对改进算法进行了仿真实验。理论分析和实验结果显示，改进的上下文关系优于JPEG2000中采用的上下文关系。     

JPEG2000的编码原理及其优缺点

1.引言随着数字图像的应用范围越来越广,图像数据处理的方式也趋向多样化。传统的JPEG静态图像压缩标准只提供单一的图像压缩功能,已不能满足各种需求。在这种背景下,经过三年多的努力,国际标准化委员会于2001年10月形成了最新的JPEG2000静态图像压缩国际标准。完整的JPEG2000由五个部分组成,其核心是前两个部分一编码。本文的目的是对JPEG2000的编码原理进行综述。首先概述了JPEG2000的编码过程。然后阐述了其优缺点,并列举了部分应用。最后对JPEG2000、JPEG和JPEG-LS三者之间的关系进行了讨论。     

JPEG2000分数位平面编码器的FPGA电路实现

分数位平面编码是JPEG2000图像压缩国际标准中的核心技术之一,是影响JPEG2000编码速度的最关键部分。基于位平面、过程双重并行(BPDP)的编码方法和局部模块并行结构,利用FPGA电路设计了JPEG2000分数位平面编码器。电路仅需要约5100个逻辑单元,当工作在54MHz时,每秒可以编码30幅尺寸约为1500×1200的图像。     

JPEG2000中的感兴趣区域编码算法

新一代静止图像压缩标准JPEG2000中增加的新特性之一，就是支持感兴趣区域编码技术。JPEG2000协议中定义了两种感兴趣区域编码算法-MaxShift算法和Scaling based算法。文中详细描述了MaxShift算法，并简要介绍了Scaling based算法，同时对两种算法的特性进行了比较分析。     

JPEG2000 MQ编码算法的优化和FPGA实现

MQ编码是一种无损数据压缩技术,已被JPEG2000标准采用,其高复杂度成为JPEG2000系统实现的速度瓶颈。本文在分析MQ编码算法软件流程的基础上提出了一种优化的基于流水线处理的MQ编码算法;并利用Xilinx FPGA的可编程特性详细地将此算法模块化,最后实现仿真验证。结果表明,该算法在有限资源消耗情况下最高运算时钟频率可达89.8MHz,算法对于压缩速度要求严格的JPEG2000实现具有一定实用价值。     

基于零树小波与分形图像的编码算法结合研究

通过有机结合零树小波编码、分形图像编码，提出了一种基于零树小波和分形图像的小波图像压缩算法，讨论了基于零树小波图像压缩的编码算法机理，提高了算术编码的性能，并对JPEG2000与JPEG效果图像的测试实验结果进行了比较，实验结果表明，JPEG2000的压缩效果优于目前已有的小波图像压缩算法。     

Request redirection paradigm in medical image archive implementation

It is widely recognized that the JPEG2000 facilitates issues in medical imaging: storage, communication, sharing, remote access, interoperability, and presentation scalability. Therefore, JPEG2000 support was added to the DICOM standard Supplement 61. Two approaches to support JPEG2000 medical image are explicitly defined by the DICOM standard: replacing the DICOM image format with corresponding JPEG2000 codestream, or by the Pixel Data Provider service, DICOM supplement 106. The latest one supposes two-step retrieval of medical image: DICOM request and response from a DICOM server, and then JPIP request and response from a JPEG2000 server. We propose a novel strategy for transmission of scalable JPEG2000 images extracted from a single codestream over DICOM network using the DICOM Private Data Element without sacrificing system interoperability. It employs the request redirection paradigm: DICOM request and response from JPEG2000 server through DICOM server. The paper presents programming solution for implementation of request redirection paradigm in a DICOM transparent manner.     

JPEG2000算法从PC机向DSP移植的关键技术研究

JPEG2000作为新一代的图像压缩标准,提供了诸多优越的性能和特征。文章分析了JPEG2000编码过程,探讨了其DSP实现的关键技术,在DSP环境下移植实现了JPEG2000编码算法,并成功通过评估板测试,促进了JPEG2000在移动终端的应用。     

一种保持码流结构的JPEG2000加密算法

本文提出了一种JPEG2000包体数据加密算法,通过可逆整数S变换处理加密后的包体数据,保证了不会产生新的标记码,因而原码流的结构及特性被保留了下来,压缩率也没有发生改变.加密后的码流仍能被标准解码器解码,但解读出来的是内容被完全掩蔽的无意义的图像.对256×256的Lena灰度图像进行加密实验,结果显示,该算法可以有效地保障加密图像的安全.     

一种适用于JPEG2000的流水线MQ编码器设计

JPEG2000采用基于上下文的MQ算术编码来增强压缩效果,但其实现比较复杂,特别对编解码器具有高数据吞吐量要求的高分辨率图像处理难以达到实时实现,为此提出MQ算术编码的硬件快速算法。首先分析了JPEG2000标准中MQ编码算法流程,然后提出了一种四级流水线结构的硬件实现。实验结果表明,根据所提出的硬件结构,编码器在Altera的EP1S25B672上最高运行速度能够达到65MHz,共占用了1051个LE资源,以较少的资源取得了较高的数据吞吐量。     

An Optimized Content-Aware Authentication Scheme for Streaming JPEG-2000 Images Over Lossy Networks

This paper proposes an optimized content-aware authentication scheme for JPEG-2000 streams over lossy networks, where a received packet is consumed only when it is both decodable and authenticated. In a JPEG-2000 codestream, some packets are more important than others in terms of coding dependency and image quality. This naturally motivates allocating more redundant authentication information for the more important packets in order to maximize their probability of authentication and thereby minimize the distortion at the receiver. Towards this goal, with the awareness of its corresponding image content, we formulate an optimization framework to compute an authentication graph to maximize the expected media quality at the receiver, given specific authentication overhead and knowledge of network loss rate. System analysis and experimental results demonstrate that the proposed scheme achieves our design goal in that the rate-distortion (R-D) curve of the authenticated image is very close to the R-D curve when no authentication is required     

Efficient selective encryption for JPEG 2000 images using private initial table

In this paper, we propose an efficient selective encryption scheme for encrypting JPEG 2000 images. The proposed scheme uses a secret key and a mapping function to generate a private initial table to encrypt the selected DWT codeblocks in the entropy coding stage of JPEG 2000 coding scheme. Theoretical analysis and experimental results show that the proposed scheme can achieve various purposes of selective encryption and is computationally secure. Moreover, the proposed scheme does not decrease the compressibility of the standard JPEG 2000 coding scheme. The proposed selective encryption scheme is practical for applications of JPEG 2000 image protection.     

基于JPEG2000的任意形状ROI编码方法研究

介绍JPEG2000感兴趣区域编码技术的基本原理和编码方法,比较一般移位法和最大移位法,提出一种新的基于JPEG2000的任意形状感兴趣区域(ROI)编码方法GPBShift,它结合了两种标准ROI编码算法的优点.     

Fault tolerance design in JPEG 2000 image compression system

The JPEG 2000 image compression standard is designed for a broad range of data compression applications. The new standard is based on wavelet technology and layered coding in order to provide a rich feature compressed image stream. The implementations of the JPEG 2000 codec are susceptible to computer-induced soft errors. One situation requiring fault tolerance is remote-sensing satellites, where high energy particles and radiation produce single event upsets corrupting the highly susceptible data compression operations. This paper develops fault tolerance error-detecting capabilities for the major subsystems that constitute a JPEG 2000 standard. The nature of the subsystem dictates the realistic fault model where some parts have numerical error impacts whereas others are properly modeled using bit-level variables. The critical operations of subunits such as discrete wavelet transform (DWT) and quantization are protected against numerical errors. Concurrent error detection techniques are applied to accommodate the data type and numerical operations in each processing unit. On the other hand, the embedded block coding with optimal truncation (EBCOT) system and the bitstream formation unit are protected against soft-error effects using binary decision variables and cyclic redundancy check (CRC) parity values, respectively. The techniques achieve excellent error-detecting capability at only a slight increase in complexity. The design strategies have been tested using Matlab programs and simulation results are presented.     

JPEG2000中EBCOT算法的优化

JPEG2000是国际标准化组织(ISO)指定的新一代静止图像压缩标准,具有优良的压缩性能和很高的灵活性.在JPEG2000编码系统中优化截断的嵌入式分块编码(EBCOT)的第一层编码花费了大部分时间.为了提高编码的效率,在分析EBCOT算法的基础上提出了一种优化方案.实验结果表明,该方案提高了编码速度,增强了编码的实时性.