图像压缩算法在视频测井系统中的应用研究测控和技术仪器优秀毕业论文.doc

PAGE 1 本科毕业设计（论文）开题报告 题 目： 图像压缩算法在视频测井系统 中的应用研究 学生姓名： 王大虎 院 （系）： 电子工程学院 专业班级： 测控0703 指导教师： 贾惠芹 完成时间： 2011 年3 月5 日 要 求 1、开题报告是毕业设计（论文）的总体构想，由学生在毕业设计（论文）工作前期独立完成。 2、开题报告正文用A4纸打印，各级标题用4号宋体字加黑，正文用小4号宋体字，20磅 3、参考文献不少于5篇（不包括辞典、手册），著录格式应符合GB7714-87《文后参考文献著录规则》要求。 4、年月日等的填写，用阿拉伯数字书写。要符合《关于出版物上数字用法的试行规定》，如“2005年2 5、所有签名必须手写，不得打印。 1课题的意义: 随着现代信息社会对通信业务要求的不断增长,图像通信与通信网容量的矛盾日益突出。特别是具有庞大数据量的数字图像通信,更难以传输与存储,极大地制约了图像通信的发展,已成为图像通信发展中的“瓶颈”问题。图像压缩编码的目的就是要以尽量少的比特数表征图像,同时保持复原图像的质量,使它符合特定应用场合的要求。 视频测井系统则是采用视频的手段获取井下的信息，为了减少实时传输的图像信息量，需要对图像进行压缩。而图像压缩算法就是在一定的逼真度的要求下尽可能使用最少的代码比特数来表达图像，以压缩图像的储存量，扩大传输容量，提高传输速度，从图像处理的研究中可以看到图像的象点之间有很大的相关性，因此它有很大的冗余性可以进行压缩。为此进行图像的编码与压缩具有很大的潜力。数字图像压缩不但在传输上有其重要性，而且在图像数据的存方面也越来越显出其重要性。尤其是在视频测井中，它获取的信息量非常大，测每一口井都要寻取成百上千的图片，每张图片为1024*1024个像素，每个像素6到8 bit，这些图像数据要保存几年供单位索取转录。如果能压缩一半，就可以少造一栋楼房，少用一半磁带，具有很大的经济价值。当然信息量尽可能少丢失。 图像信息压缩的可能性存在于图像本身之中，其中，明显可以利用的一点是图像各像素点之间的相关性。由于图像总是对一些物体的再现，而物体上的各像素的灰度值之间有着极大的相关性。如果把这些像素之间的关系信息提取出来，以一定的方法加以清除，那就可以压缩总的信息量。从统计的观点来说各像素之间的灰度分布远非独立的，图像的这种压缩的潜力是很大的，当前所采用的各种压缩方法离压缩的极限还很远。挖掘这种潜力将会给图像的传输和储存带来极大的方便。而挖掘这种潜力最常用的方法是JPEG2000和JPEG，JPEG2000和JPEG相比优势明显，且向下兼容，因此可取代传统的JPEG格式因而可以被更广泛的应用于互联网、彩色拷贝、打印、扫描、数字摄影、遥感、医学图像、数字图书馆、数字存档以及移动图像通信等领域。 2国内外研究现状: 2.1图像压缩的发展史 1948年提出电视信号数字化后，图像压缩编码的研究工作就宣告开始了。在这项技术发展的早期，限于客观条件，仅对帧内预测法和亚取样内查复原法进行研究，对视觉特性也做了一些极为有限但可贵的研究工作。1966年J.B.O Neal对比分析了DPCM和PCM并提出了用于电视的实验数据。1969年进行了线性预测编码的实际实验。1969年举行首届图像编码会议。70年代开始进行了帧间预测编码的研究。80年代开始对运动估值和模型编码进行研究。进入90年代，ITU-T和ISO制定了一系列图像编码国际建议，如H.261、JPEG、MPEG-1、H.262、H.263、MPEG-4等。变换编码是1968年H.C.Andrews等人提出的，采用的是二维离散傅立叶变换，此后相继出现用其他变换方法的变换编码，其中包括二维离散余弦变换。虽然jpeg有很多优点，但是其他的数据格式也有他们各自的优点。比如说如果要打印图像，特别是打印高质量的图像，TIFF格式是更为合适的选择。 JPEG压缩技术可以说是所有图像压缩技术的基础。如MJPEG(Motion JPEG)就是在JPEG基础发展起来的动态图像压缩技术，它只单独的对某一帧进行压缩，而基本不考虑视频流中不同帧之间的变化。使得可获取清晰度很高的视频图像，而且可灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。其压缩后的画面还可任意剪接。但它的缺陷也非常明显，其一，丢帧现象严重、实时性差，在保证每路都必 须是高清晰的前提下，很难完成实时压缩；其二，压缩效率低，存储占用空间较大。后来又出现了多层式JPEG（ML-JPEG）压缩技术，它采取渐层式技术，先传输低解析