Download miễn phí Luận văn Nén ảnh động dùng wavelet nghành điện tử viễn thông
Lời nói đầu


Trong những năm gần đây do sự phát triển mạnh mẽ của Internet nên vấn
đề truyền dữ liệu trên mạng đặc biệt là truyền ảnh và âm thanh được quan tâm. Do đó việc nén dữ liệu đặc biệt dữ liệu phim ảnh là cần thiết hơn bao giờ hết. Trong phạm vi luận văn này tui tập trung vào việc nén dữ liệu video.

Đối với nén ảnh động, chuẩn MPEG(Moving Photographic Experts Group) đã được xác lập bởi ISO và IEC. Đây là một kỹ thuật nén ảnh động đã mang lại nhiều thành công. Nó có thể đạt tỷ lệ nén khá cao 10:1 mà mắt thường khó phân biệt được. Tuy nhiên đây vẫn chưa phải là tỷ lệ cao tối −u.

Sự ra đời của Wavelet đã mở ra một công nghệ mới. Đó là chuẩn MJPEG2000. Sự ra đời của MJPEG2000 mở ra một tương lai mới cho kỹ thuật nén ảnh với những chức năng cao. Kỹ thuật Wavelet cũng được nghiên cứu trong nhiều phần mềm như Matlap .

Mục đích của luận văn này nhằm nghiên cứu một số phương pháp nén
ảnh động đang được quan tâm. Luận văn này được trình bày thành bốn chương và một phụ lục. Chương Một là tổng quan về nén ảnh động. Chương này giới thiệu một số chuẩn nén ảnh động là MPEG1,MPEG2,MPEG4 và MPEG7. Đồng thời cũng trình bày cấu trúc của video. Chương Hai trình bày phương pháp nén Scalable video. Chương này đề cập đến thuật toán LZC và
3D-SPIHT. Chuơng Ba đi sâu vào nghiên cứu đối tượng mã hoá của video dựa
trên biến đổi Wavelet. Chương Bốn nêu khái quát cách thiết kế và cài đặt chương trình. Chương này mang tính chất minh hoạ cho những gì đã được trình bày ở các chương trước. Phần phụ lục nêu một số chương trình nguồn thông dụng viết trên Visual C + + 6. 0.

Do thời gian có hạn nên tui chỉ mới nghiên cứu được phần nào trong kỹ thuật nén ảnh động do vậy chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Cuối cùng tui xin chân thành Thank sự giúp đỡ nhiệt tình và hiệu quả của PGS TS Hồ Anh Tuý đã giúp đỡ tui hoàn thành luận văn này.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/luan_van_nen_anh_dong_dung_wavelet_nghanh_dien_tu.3QKWCDKL4F.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-31103/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

i m· ho¸ mÆt ph¼ng bit cho
môc ®Ých ®iÒu khiÓn tèc ®é... ThuËt to¸n m· ho¸ mÆt ph¼ng bit 3D-EZBC sÏ
®−îc giíi thiÖu trong ch−¬ng sau.
Luång bit m· ho¸ dïng cho øng dông phô thuéc tr¹ng th¸i ®Þnh d¹ng
nÐn. Do tÊt c¶ c¸c khung trong cïng 1 nhãm ¶nh ®−îc xö lý vµ m· ho¸ ®ång
thêi, nªn cÇn bé ®Öm khung Ng, ë ®©y Ng lµ sè khung cña nhãm ¶nh nh©n
®−îc. TrÔ lín nhÊt quan hÖ gi÷a 2 khung ®Çu cuèi 2Ng - 1 chu kú khung.
Trong hÖ thèng gi¶i m·, ho¹t ®éng biÕn ®æi ng−îc ®−îc thùc hiÖn ng−îc l¹i ®Ó
m· ho¸ mµ kh«ng cÇn bï chuyÓn ®éng. MÉu cña b¨ng con gi¶i m· ®−îc cÊu
tróc bëi mÉu t−¬ng tù - phô thuéc vµo viÖc thùc hiÖn thuËt to¸n l−îng tö ho¸
trong bé gi¶i m· ¶nh EZBC.
§iÒu ®¸ng nãi lµ kh«ng gièng nh− hÖ thèng m· ho¸ lai truyÒn thèng, bï
vµ ®¸nh gi¸ chuyÓn ®éng trong h×nh 2.18 ®−îc h×nh thµnh trªn c¶ hai tÝn hiÖu
®Çu vµo gèc. M¹ch vßng ph¶n håi DPCM vµ c¸c quan hÖ kh¸c kh«ng ®−îc
giíi thiÖu trong hÖ thèng m· ho¸ Video nµy.
2.2.3. B¨ng con m· ho¸ 3 chiÒu
ThuËt to¸n m· ho¸ mÆt ph¼ng bit 3D-EZBC ®−îc më réng trùc tiÕp cña
thuËt to¸n 2 chiÒu 2-D EZBC tíi c¸c khung riªng lÎ trong hÖ thèng b¨ng con 3
chiÒu m« t¶ trªn h×nh 2.5. C©y 1/4 ®Çu tiªn ®−îc thiÕt lËp cho b¨ng con riªng
lÎ tõ khung nhËn ®−îc. Gi¸ trÞ cña nót c©y 1/4 Qk (i, j, t) t¹i vÞ trÝ (i, j, t), møc
c©y 1/4 lµ l vµ b¨ng con k ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:
§å ¸n cao häc §TVT 2003
NguyÔn H÷u Ph¸t 72
( ) ( )
( ) ( )
⎡ ⎤⎣ ⎦
⎧ ⎫⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎪ ⎪⎡ ⎤ ⎨ ⎬⎣ ⎦ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⎪ ⎪⎣ ⎦ ⎣ ⎦⎩ ⎭
Q 0 (i, j,t) ∆ c (i, j,t)k k
Q l -1 2i,2j,t ,Q l -1 2i,2j+1,t ,k kQ l (i, j,t) ∆maxk Q l -1 2i+1,2j,t ,Q l -1 2i+1,2j+1,tk k
(2.13)
víi ck (i, j, t) lµ gi¸ trÞ b¨ng con t¹i vÞ trÝ (i, j, t), víi b¨ng con thø k. Víi viÖc
x©y dùng ®Ö quy c©y 1/4, nót ®Ønh cña c©y cã gi¸ trÞ biªn ®é lín nhÈt trong tÊt
c¶ c¸c mÉutõ b¨ng con gièng nhau trong khung nhËn ®−îc. Nót ®Ønh cña c©y
bao gåm LIN t¹i qu¸ tr×nh b¾t ®Çu cña mÆt ph¼ng bit.
D÷ liÖu trªn mÆt ph¼ng ®−îc m· ho¸ tõ mÉu cã nghÜa lín nhÊt MSB ®Õn
mÉu Ýt cã nghÜa nh©t LSB nhê kiÓm tra c¸c nót tõ LIN vµ tinh chØnh hÖ sè tõ
LSP. Chóng ta cã thÓ thùc hiÖn gièng nh− trong m· ho¸ 2-D EZBC cho
viÖcm· ho¸ entropy cña mÆt ph¼ng lÊy mÉu. Thñ tôc hoµn chØnh cã thÓ tãm t¾t
nh− sau:
§Þnh nghÜa
• m (i, j, t): bit cã nghÜa nhÊt (MSB) cña nót (i, j, t).
• Dk: ®é s©u cña c©y 1/4 cho b¨ng läc k.
• Dmax: max{k}{Dk}.
• K: tæng sè b¨ng con.
• n: chØ sè cña mÆt ph¼ng bit th«ng qua hiÖn thêi, t−¬ng øng víi
ng−ìng l−îng tö ho¸ 2n.
• Sn (i, j, t): nót kiÓm tra cã nghÜa (i, j, t) ®èi diÖn víi ng−ìng 2n,
( ) ⎧⎨⎩
<∆ nÕu
cßn l¹i
1 n m(i, j, t)
S i, j, tn 0
Nót (hay ®iÓm ¶nh) (i, j, t) lµ cã ý nghÜa nÕu Sn (i, j, t) = 1, vµ kh«ng cã
ý nghÜa trong tr−êng hîp cßn l¹i.
• LINk[l]: danh s¸ch c¸c nót kh«ng cã nghÜa tõ møc l cña b¨ng con k.
• LSPk: danh s¸ch c¸c ®iÓm ¶nh cã nghÜa tõ b¨ng con k.
• CodeLIN (k, l): hµm xö lý nót kh« trong LINk[l].
§å ¸n cao häc §TVT 2003
NguyÔn H÷u Ph¸t 73
• CodeLSP (k): hµm ®Þnh nghÜa l¹i c¸c hÖ sè.
• CodeDescendants (k, l, i, j, t): hµm cho m· ho¸ cã nghÜa cña tÊt c¶
c¸c nót Qk[l] (i, j, t), dïng cho kiÓm tra møc ng−âng hiÖn thêi.
C¸c b−íc m· ho¸
1. Khëi t¹o
( ) ( ){ }0,0, t t k , l DkLIN lk cßn l¹i
subbank⎧⎪⎨⎪⎩
∀ ∈ =∆ Φ
LSPk = φ
( ) ( ){ }n n log max c i, j, tmax 2 k⎡ ⎤⎢ ⎥⎣ ⎦= ∆
2. for l = 0: Dmax
for k = 0: K - 1
- CodeLIN (k, l)
3. for k = 0: K - 1
- CodeLSP (k)
NÕu (n > 0), gi¶m n quay l¹i b−íc 2.
M· gi¶:
CodeLIN (k, l)
{
for mçi nót (i, j, t) trong LINk[l]
- M· ho¸ Sn (i, j, t)
- NÕu (Sn (i, j, t) = 0)
* Duy tr× phÇn cßn l¹i (i, j, t) trong LINk[l]
- ng−îc l¹i
* NÕu (l = 0), m· ho¸ bit dÊu cña ck (i, j, t) vµ thªm nót (i,
j, t) tíi LSPk
* ng−îc l¹i CodeDescendants (k, l, i, j, t)
}
§å ¸n cao häc §TVT 2003
NguyÔn H÷u Ph¸t 74
CodeDescendants (k, l, i, j, t)
{
for mçi nót (x, y, t) trong { (2i, 2j, t), (2i, 2j+1, t), (2i+1, 2j, t), (2i+1,
2j+1, t)} cña møc l-1 trong c©y 1/4, b¨ng k
- M· ho¸ Sn (x, y, t)
- NÕu (Sn (x, y, t) = 0), thªm nót (x, y, t) vµo LINk[l - 1]
ng−îc l¹i
-NÕu (l = 1), m· ho¸ bit dÊu cña ck (x, y, t) vµ thªm nót (x,
y, t) vµo LSPk
ng−îc l¹i CodeDescendants (k, l - 1, x, y, t)
}
CodeLSP (k)
{
for mçi ®iÓm ¶nh (i, j, t) trong LSPk
- m· ho¸ bit n cña |ck (i, j, t)|
}
2.2.4. Tû lÖ dßng bÝt m· ho¸
TiÕp theo chóng ta sÏ xem xÐt c¸ch nÐn luång bit m· ho¸ tõ bé m· ho¸
®Ó cã thÓ ®¹t hiÖu qu¶ chu c¸c øng dông m· ho¸ Video thay ®æi.
2.2.4.1.HÖ thèng dßng bÝt
Gièng nh− c¬ cÊu cña mÆt ph¼ng m· ho¸ b¨ng con 3 chiÒu/wavelet cña
tÝn hiÖu Video víi tèc ®é chuyÓn ®éng cña khung. Trong tr−êng hîp nµy b¨ng
§å ¸n cao häc §TVT 2003
NguyÔn H÷u Ph¸t 75
con läc 3 chiÒuchØ ra trªn h×nh 2.10, thêi gian ph©n tÝch Rt = 4 víi kh«ng gian
ph©n tÝch Rs = 2, kÕt qu¶ lµ tÝn hiÖu Video ®−îc ph©n thµnh 5 b¨ng l−íi m¾t
c¸o theo thêi gian vµ 3 b¨ng l−íi theo kh«ng gian minh ho¹ trªn h×nh 2.19.
B¨ng con m· ho¸ ®−îc tiÒn l−îng tö ho¸ víi b−íc l−îng tö τ ®−îc gi¶i m· víi
ph¹m vi l−îng tö ho¸ hiÖu qu¶ n2 . ,n n ,...,0maxτ = ∆ = , bëi mÆt ph¼ng gi¶i
m· bit n.
H×nh 2.19. TÇn sè ph©n gi¶i b¨ng con biÕn ®æi tÝn hiÖu Video 3-D
trong hÖ thèng m· ho¸ Vieo
Nhãm ¶nh riªng phôc vô cho ®¬n vÞ m· ho¸ c¬ b¶n cho viÖc h×nh thµnh
®iÒu khiÓn cña luång bit tû lÖ. Thø bËc cña líp bit m· ho¸ trong nhãm ¶nh
®−îc m« t¶ trªn h×nh 2.20.
Trªn cïng cña hÖ thèng m· ho¸, chØ ra trªn H×nh 2.20 (a), mçi nhãm
¶nh m· ho¸ gåm 1 ®¬n vÞ luång bit ®éc lËp {PMV, PY, PU, PV}, ë ®©y PMV
ký hiÖu luång bit cho tr−êng chuyÓn ®éng, vµ PY, PU, PV lµ hÖ sè b¨ng con
®¸p øng víi thµnh phÇn mµu Y, U, V cña tÝn hiÖu nguån Video.
Luång bit chuyÓn ®éng PMV gåm luång bit nhá h¬n {PMV rt |rt =1, . .
., Rt} liªn quan tíi vect¬ m· ho¸ bï chuyÓn ®éng cho b¨ng läc bï chuyÓn ®éng
trong biÓu ®å tû lÖ thêi gian rt, minh ho¹ trªn H×nh 2.20 (b). HÖ sè luång bit
§å ¸n cao häc §TVT 2003
NguyÔn H÷u Ph¸t 76
PV ®−îc t¹o ra tõ sù lùa chän b¨ng con { 0, . . ., Rs } liªn quan tíi hÖ sè m· ho¸
b¨ng con tõ kh«ng gian tû lÖ (rt, rs) vµ thµnh phÇn mµu v ∈ {Y, U, V }, minh
ho¹ trªn H×nh 2.19 vµ 2.20 (c). Trong tÊt c¶ c¸c luång bit con ,t s
v
r rP ®−îc m·
ho¸ tõ MSB ®Õn LSB vµ mçi mÆt ph¼ng bit n th«ng qua sÏ ®−îc ph©n chia
thµnh c¸c mÆt ph¼ng bit con l. Líp hÖ thèng cho hÖ sè luång bit b¨ng con
,t s
v
r rP ®−îc cung cÊp trªn H×nh 2.20 (d), ë ®©y ,t sr rK lµ sè b¨ng con tû lÖ (rt, rs)
vµ Dmax vµ nmax ®Þnh nghÜa trong môc 2.2.3. Dmax = 9; nmax = 12 (víi ∆ =
§å ¸n cao häc §TVT 2003
NguyÔn H÷u Ph¸t 77
1) lµ tham sè ®iÓn h×nh cho ph©n gi¶i SIF (môc 2.5).
H×nh 2.20. Líp hÖ thèng file luång bit ph¸t sinh trong hÖ thèng
m· ho¸ Video scalable EZBC.
(a) §Ønh hÖ thèng. (b) Lùa chän luång bit con chuyÓn ®éng (c) Lùa
chän hÖ sè luång bit con cho thµnh phÇn mµu v. (d) Líp hÖ thèng cho luång
bit con quan hÖ ®Õn kh«ng gian tû lÖ (rt, rs).
§å ¸n cao häc §TVT 2003
NguyÔn H÷u Ph¸t 78
2.2.4.2. Lùa chän dßng bÝt m· ho¸ vµ truyÒn dÉn
Gièng nh− thuËt to¸n m· ho¸ mÆt ph¼ng bit 2 chiÒu 2-D EZBC, chó ý
®Æc biÖt nhËn ®−îc cho m« h×nh hÖ sè b¨ng con 3 chiÒu trong hÖ thèng m·
ho¸ Video v× thÕ luång bit ph©n gi¶i thÊp h¬n cã thÓ gi¶i m· mµ kh«ng cÇn
ph©n gi¶i b¨ng con ë møc cao h¬n. Luång bit b¨ng con trªn H×nh 2.20 ®−îc
m· ho¸ theo tõ m· s« häc ®éc lËp vµ ®−îc ®−a vµo ®Þa chØ ho¸ trong 1 file. KÕt
qu¶ lµ chóng ta cã thÓ chän bÊt kú thµnh phÇn v mµu nµo cña tÝn hiÖu Video
m· ho¸ kh«i phôc l¹i trong sù ph©n gi¶i kh«ng gian kh¸c nhau, tèc ®é khung
vµ møc chÊt l−îng, (R’t, R’s, Qn’)...

---