簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林恢弘
Hui-Hung Lin
論文名稱: 整合紋理模型技術之數位紋理影像壓縮程序
Texture Image Compression Based on Auto-regressive Model
指導教授: 彭明輝
Ming-Hwei Perng
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 108
中文關鍵詞: 影像壓縮紋理模型自回歸模型
外文關鍵詞: image compression, texture model, AR model, auto-regressive model
相關次數: 點閱:2下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 由於紋理模型技術可將大量的紋理資訊濃縮為少量的模型參數,因此在靜態數位影像壓縮領域成為突破壓縮比瓶頸的關鍵技術。目前紋理模型技術所遭遇到的主要問題在於:1. 缺乏對紋理模型的基礎研究以致於相關技術可靠度不足;2. 沒有將紋理模型應用於適當的資訊平面,以致於無法有效的提升影像品質。
    本論文首先對選用的紋理模型—自回歸模型(auto-regressive model, AR model)進行相關的基礎研究。由於AR model所重建出的訊號可視為差分方程式的解,因此本論文從求解差分方程式的基礎理論出發,分析AR model階數對重建訊號周期性的影響,以及初始值對重建訊號量值範圍、周期性與方向性的影響。並根據研究結果提出階數選擇方法以及大量壓縮初始值之方法。
    最後,本論文整合出一套完整的靜態數位紋理影像壓縮技術,其策略是僅對輸入影像的高頻之低位元資訊使用紋理模型。從實驗結果可以證明,本論文提出的紋理影像壓縮技術僅需額外付出極低的資料量(0.05 bits/pixel),便可相當有效的提升高壓縮比下的紋理影像品質。


    第一章 研究動機與問題背景 1 1.1 研究目的 1 1.2研究動機與問題背景 1 1.3 既有文獻回顧與問題描述 3 1.3-1 AR model基礎研究文獻回顧 3 1.3-2 紋理壓縮文獻回顧 4 1.4 論文架構 7 第二章 小波轉換簡介 8 2.1 小波轉換概念簡介 8 2.2 小波轉換實現 10 2.3 小波反轉換 15 2.4 多解析度分析 15 2.5二維小波轉換 18 2.6 小波轉換與數位影像壓縮 20 第三章 紋理模型 22 3.1 紋理模型簡介 22 3.2 AR model介紹 23 第四章 AR model基礎研究 27 4.1 差分方程式 27 4.1-1求差分方程式之解 27 4.1-2 AR model基本特性 31 4.2 AR model階數研究 32 4.3 AR model初始值研究 34 4.3-1初始值對於重建的訊號Sr量值的影響 35 4.3-2初始值與Sr之周期性的關係 36 4.3-3初始值與Sr之方向性的關係 39 4.4 AR model初始值壓縮之研究 41 4.5 AR model基礎研究結論 48 第五章 紋理影像壓縮 50 5.1 對高頻進行AR model模擬 51 5.2 挑選高頻位元平面門檻值 58 5.3 本研究提出的壓縮流程 73 5.3-1 AITM壓縮與解壓縮流程 74 5.3-2 AITM實驗結果 76 5.3-3 BITM壓縮與解壓縮流程 83 5.3-4 BITM實驗結果 85 5.3-5 AITM與BITM的比較 90 5.4 與既有壓縮技術之比較 94 5.5 適用場合限制 96 5.6 結論 102 第六章 結論 105 6.1 本研究之貢獻 105 6.2 未來研究方向 105 參考文獻 107

    [1] O. Egger, P. Fleury, T. Ebrahimi and M. Kunt, “High-performance compression of visual information - a tutorial review - Part I: still pictures,” Proceedings of the IEEE, vol. 87, no. 6, pp. 976-1011, 1999.
    [2] A. Rosenfeld, “Picture Processing”, Computer Graphics and Image Processing, vol. 19, no.1, pp. 35-75, May 1982.
    [3] P. Stoica and Y. Selen, “Model-order selection - a review of information criterion rules,” IEEE Signal Processing Magazine, vol. 21, no. 4, pp.36-47, July 2004.
    [4] O. Alata and C. Olivier, “Choice of a 2-D causal autoregressive texture model using information criteria,” Pattern Recognition Letters, vol. 24, no. 9-10, pp.1191-1201, June 2003.
    [5] R. L. Kashyap and R. Chellappa, “Estimation and choice of neighbors in spatial-interaction models of images,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. IT-29, no. 1, pp. 60-72, Jan. 1983.
    [6] A. Sarkar, K.M.S. Sharma and R. V. Sonak, “A new approach for subset 2-D AR model identification for describing textures,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 6, no. 3, pp. 407-413, Mar. 1997.
    [7] Håvard Iversen, Tor Lønnestad “An evaluation of stochastic models for analysis and synthesis of gray-scale texture,” Pattern Recognition Letters, vol. 15 , Issue 6, pp. 575-585, June 1994.
    [8] Nadenau, Marcus J. (VisioWave Corporation); Reichel, Julien; Kunt, Murat “Visually improved image compression by combining a conventional wavelet-codec with texture modeling,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 11, no. 11, pp. 1284-1294, Nov. 2002.
    [9] T. W. Ryan, D. Sanders, H. D. Fisher, and A. E. Iverson, “Image compression by texture modeling in the wavelet domain,” IEEE Transaction on Image Processing, vol. 5, pp. 26-36, Jan. 1996.
    [10] K. Debure and T.Kubato, “Autoregressive texture segmentation and synthesis for wavelet image compression,” Proceeding of Image and Multidimenional Digital Signal Processing, pp. 131-134, July 1998.
    [11] S. G. Mallat, “A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 11, no. 7, pp. 674-693, July 1989.
    [12] M. Antonini, M. Barlaud, P. Mathieu and I. Daubechies, “Image coding using wavelet transform,” IEEE Transactions on Image Processing, vol. 1, pp. 205-220, Apr. 1992.
    [13] R. M. Haralick, Handbook of Pattern Recognition and Image Processing, pp. 247-279, Academic Press, New York, 1986.
    [14] K.W. Pratt, O.D. Faugeras and A. Gagalowicz “Applications of stochastic texture field models to image processing,” Proceeding of the IEEE, vol. 69, no.5, pp. 542-551, May 1981.
    [15] L. Van Gool, P. Dewaele and A. Oosterlinck “Texture analysis anno 1983.” Computer Vision, Graphics, and Image Processing, vol. 29, no. 3, pp. 336-357, Mar. 1985.
    [16] J. D. Edward, Rangasami L. Kashyap and O. Robert Mitchell, "Image Data Compression Using Autoregressive Time Series Models," Pattern Recognition, vol. 11, no. 5-6, pp. 313-323, 1979.
    [17] R. E. Mickens, Difference Equations. New York: Van Nostrand Reinhold, 1987, pp. 123-150.

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE