JPEG2000中EBCOT算法的研究与设计的任务书.docx

JPEG2000中EBCOT算法的研究与设计的任务书
任务书
一、任务背景
JPEG2000（JointPhotographicExpertsGroup2000）是一种基于离散小波变换（DiscreteWaveletTransform，DWT）的新型图像压缩标准，相对于传统的JPEG压缩标准，具有更为优秀的性能和更高的压缩率。JPEG2000的压缩算法采用了多种技术，其中最为经典和重要的就是EBCOT（EmbeddedBlockCodingwithOptimizedTruncation）算法。EBCOT算法通过使用可逆算术编码，将离散化后的DWT系数按照比特位数分组、排序、分解和编码，从而对图像进行压缩，进一步提高压缩率的同时保持良好的图像质量。
因此，本次课程设计将以EBCOT算法为设计主题，对其进行深入研究，并实现JPEG2000图像压缩算法，有助于进一步了解JPEG2000图像压缩标准的内部机制与工作原理，提升图像压缩相关算法的设计和实现能力。
二、任务内容
本次课程设计的基本任务是研究JPEG2000中EBCOT算法的原理、架构与优化方法，并基于Matlab或C语言实现图像压缩算法。具体任务包括：
1.深入研究EBCOT算法的理论基础、压缩原理和主要优化方法，掌握其核心算法和关键技术。
2.基于Matlab或C语言实现离散小波变换（DWT）算法，研究DWT系数的分组、排序和分类方法。
3.实现EBCOT算法，包括子带系数的量化、分组和编码，具体实现方法包括算术编码和哈夫曼编码。
4.对实现后的算法进行性能分析和优化，探究提高压缩率和保持图像质量的方法。
5.利用自己设计的算法对不同分辨率和不同类型的图像进行压缩，并比较与其他压缩算法（如JPEG、JPEG2000等）之间的优缺点。
三、任务目标
本次课程设计的主要目标如下：
1.掌握JPEG2000中EBCOT算法的理论和实现方法，能够熟练地运用Matlab或C语言实现DWT和EBCOT算法，并进行性能分析和优化。
2.能够对不同类型和分辨率的图像进行压缩，产生高质量、高压缩率的图像，并与其他压缩算法进行比较。
3.培养学生独立思考、科学研究和问题解决的能力，提高其实际操作能力和团队合作精神。
四、任务要求
1.负责学生应按时进行设计、研究和实现任务，并提交相应的设计报告和实验报告。
2.学生应采用Matlab或C语言编程语言，运用图像处理、数值计算和数据结构等相关知识进行算法实现和优化。
3.学生应对压缩算法及其实现原理进行深入了解，理解算法性能及其影响因素，能够对算法进行推广和应用。
4.学生应采用合理的方法和技术，对压缩算法进行评测，探究算法的优劣之处，并针对性地进行优化。
五、参考文献
[1]Taubman,D.,&Marcellin,M.W.(2002).JPEG2000:Imagecompressionfundamentals,standardsandpractice.SpringerScience&BusinessMedia.
[2]Said,A.,&Pearlman,W.A.(1996).Anew,fast,andefficientimagecodecbasedonsetpartitioninginhierarchicaltrees.IEEEtransactionsonCircuitsandSystemsforVideoTechnology,6(3),243-250.
[3]Dong,W.,Zheng,J.,Wu,F.,&Hu,J.(2011).AstudyofJPEG2000compressionstandard.In2011InternationalConferenceonMultimediaTechnology(pp.528-532).IEEE.
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[5]PoDong,&Xue-xinLi.(2008).ResearchandimprovementofEBCOTinJPEG2000.ComputerEngineeringandApplications,44(14),56-59.