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安徽建筑大学电子与信息工程学院本科毕业设计（论文）开题报告课题：图像的信息算法实现--图像记忆技术（压缩算法优化）专业：通信工程班级：11通信1班学生姓名：任杰学号：11205090327指导教师：填表日期：2015.04.28安徽建筑大学电子与信息工程学院二○一五年四月制表一、简表学生简况姓名任杰性别男出生年月1991.05入学时间2011.09学号11205090327专业通信工程班级1毕业设计（论文）课题课题名称图像的信息算法实现子课题图像记忆技术（压缩算法优化）课题名称1.纵向课题√2.横向委托3.自拟4.其他类型12．理论研究3．实验研究4．计算机软件设计5.综合类√研究（设计）内容摘要图像是对客观事物的一种相似性的、生动的描述，是对客观对象的一种比较直观的表示方式。它包含了被描述对象的有关信息，是人们最主要的信息源。由于未经处理的图像信息量非常大，大力研究和开发图像压缩编码技术就非常重要。图像之所以可以被压缩，其根本原因就在于图像数据具有较多的信息冗余。各个像素点之间不论在行的方向还是在列的方向上都具有很大的相关性，因而整个图像数据就具有相当大的冗余度，也就有相当的压缩潜力本课题主要是通过哈弗曼编码、香农-费诺编码、行程编码三种方法对同一幅图像进行压缩，对所得到的图像压缩比进行比较，最后得出每种压缩方法的优缺点。二、选题依据1.阐述该选题的研究意义，分析跟该课题有关的国内外研究概况和发展趋势。近年来，在视频会议、可视电话、高清晰度电视、远程医疗等诸多商业应用的推动下，图像和视频压缩编码受到了极大的重视。对各种图像进行有效的处理、存储、传输，在众多的应用领域起着越来越重要的作用。第一代图像压缩编码的研究工作是从上个世纪40年代末提出电视信号数字化后开始的，至今已有60多年的历史。最初，限于客观条件，仅对帧内预测法和亚取样内插复原法进行研究。1969年首届“图像编码会议”的召开标志着图像编码作为一门独立的学科的诞生，之后，图像压缩编码算法的研究有了很大进展，其中变换编码与量化编码是当时的研究热点。为了克服第一代图像压缩编码存在的压缩比小、图像复原质量不理想等弱点，1985年，Kunt等人充分利用人眼视觉特性提出了第二代图像压缩编码的概念。1987年，Mallat首次巧妙地将计算机视觉领域内的多尺度分析思想引入到小波变换中，统一了在此之前的各种小波的构造方法。1988年，Barnsley和Sloan共同提出了分形图像编码压缩方案，该方案具有压缩潜力大、解码分辨率无关性等特点，是一种很有潜力的编码方法。之后，各国学者提出各种各样的改进方法，从而掀起了分形图像编码的新高潮。上个世纪90年代，又取得了一系列图像压缩编码研究的阶段性新成果，基于零树的编码法首先由A.S.Lewis和Knowles提出。接着J.M.Shapiro于1993年提出的嵌入式零树小波变换编码算法，它有效地利用了小波系数的特性，实现了图像的可分级编码。此后，A.Said等人提出了改进的所谓分等级树的集分割SPIHT算法。目前，小波变换的图像压缩编码算法已成为图像压缩研究领域的一个主要方向。近十几年来，图像编码技术的发展更是得到了迅速的发展和广泛的应用，并且日臻成熟，其标志就是几个有关图像编码的国际标准的制定，即静止图像的编码标准JPEG和JPEG2000，视频编码标准H.261、H.263、H.264，以及活动图像的编码标准MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。这些标准融合了各种优良的编码技术，代表了目前图像/视频编码的发展水平图像压缩编码技术的发展与社会发展需求紧密相连，这一领域的突破对于通信和多媒体事业的发展将产生深远的影响。因此，研究和探索新的压缩编码算法十分必要。2.国内外主要参考文献（列出作者论文名称期刊名称出版年月）[1].孙学岩,叶海建,韩玉坤．数字图像压缩原理及常用压缩编码方法．农机化研究．2009．(3)，128～130[2].张旭东，卢国栋，冯健．图像编码基础和小波压缩技术．清华大学出版杜．2004．3[3].赵荣椿，赵忠明.数字图像处理与分析.清华大学出版社.2013.4[4].彭天强,郭志刚.基于DPCM与S+P变换的图像无损压缩．计算机工程与应用．2005．(16)；42～44[5].冈萨雷斯．数字图像处理(第二版)．电子工业出版社．2004．1[6].姚庆栋，毕厚杰，王兆华等．图像编码基础．2006．08[7].万永革.数字信号处理的MATLAB实现.科学出版社.2007[8].恩格尔.数字信号处理.西安交通大学出版社.2002[9].现代图像处理.南京：南京大学出版社.2003[10].何东健等编.数字图像处理.西安：西安电子科技大学出版社，2003.7[11].夏德深等编.计算机图像处理及应用.南京：东南大学出版社，2004.2[12].王慧琴编.数字图像处理.北京：北京邮电大学出版社，2006.11[13].章毓晋编.图像处理和分析基础.北京：高等教育出版社，2002.7[14].CastlemanKR..DigitalImageProcessing.朱志刚等译.北京：电子工业出版社，1998[15].RafaelC.GonzalezandRichardE.Woods..DigitalImageProcessing.(2nd).NewJersey:PrenticeHall,Inc.2011[16].TharnvichaiR．BoseT．RadenkovicM．MultiplierlesspredictorforDPCMofimages．Circuitsandsystems，2010.2三、设计方案拟采用的研究方法，技术路线，实验方案的可行性分析。1、研究方法本课题选用VisualC++6.0软件作为图像压缩技术编程实现平台，主要是通过哈夫曼编码、香农-费诺编码、行程编码三种方法对同一幅图像进行压缩，对所得到的图像压缩比进行比较，最后得出每种压缩方法的优缺点。2、设计方案根据图像压缩编码的必要性，利用编解码对图像进行压缩。根据哈夫曼编码、香农-费诺编码、行程编码的基本原理、编码步骤在VisualC++6.0环境下利用三种编码分别对同一图像进行压缩编码，得出编码结果。图像压缩编码技术设计步骤：（1）利用C++语言程序进行哈弗曼编码算法实现；（2）利用视图类OnHuffmancoding()函数统计各灰度值出现的概率得出算法结论。（3）对香农-费诺编码、行程编码进行上述同样的步骤，然后将三种编码结果进行比较，得出每种压缩编码的优缺点。3、可行性分析：VisualC++是Windows下的主要编程语言之一，它提供了自动生成软件代码和可视化资源编辑的功能，并能方便地形成应用软件中所需的各种用户界面和工具，并直接与系统及底层硬件交换数据。用VC++开发的系统具有容易维护升级、界面友好、代码效率高、执行速度快等一系列优点。四、工作进度的大致安排序号设计（论文）各阶段名称日期1选题第1周2课题讲解第2周3开题准备第3周4设计及对设备的熟悉第4～5周5毕业实习第6～8周6确定算法、编程第9～15周7整理设计材料、撰写毕业论文、整理翻译第16～17周8制作PPT、毕业论文答辩第18周五、设计成果1、熟悉哈夫曼编码、香农-费诺编码、行程编码的基本原理；2、实现基于VC++图像压缩技术的编程，压缩比比较，并得出结论；3、12000字的毕业论文；4、3000字的相关英文文献翻译。指导教师意见指导教师签名：系教学委员会意见主任签名：日期：