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《數(shù)字電影的ｊｐｅｇ２０００壓縮算法及其實(shí)現(xiàn)器件研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、數(shù)字電影的JPEG2000壓縮算法及其實(shí)現(xiàn)器件研究［摘要］JPEG2000是新一代的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，具有許多新的特性和更好的性能。介紹了JPEG20⑻的組成，討論了JPEG2000作為數(shù)字電影圖像壓縮格式的優(yōu)勢(shì)，分析了JPEG2000的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)實(shí)現(xiàn)JPEG2000編解碼的芯片進(jìn)行了介紹。［關(guān)鍵詞］數(shù)字電影JPEG2000ADV202引言數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到電影制作中始于上世紀(jì)80年代，但是真正意義上的數(shù)字電影，則是在近幾年才出現(xiàn)的。數(shù)字電影在電影的制作、發(fā)行、放映等過程都采用數(shù)字技術(shù)，不使用膠片作
2、為載體，不需要用拷貝作為發(fā)行方式，可以通過網(wǎng)絡(luò)直接傳輸?shù)接霸夯蛴脩艏抑?。與傳統(tǒng)的膠片電影相比，數(shù)字電影具有多方面的優(yōu)勢(shì)，例如圖像更加清晰、亮麗，聲音更具感染力，避免了后期制作、發(fā)行中的失真，以及多次放映造成的拷貝磨損等。另外，電影制作中的數(shù)字特技為藝術(shù)家提供了更廣闊的創(chuàng)作空間，而數(shù)字加密技術(shù)也使數(shù)字電影具有更強(qiáng)的防盜版能力。未經(jīng)壓縮的數(shù)字電影數(shù)據(jù)量十分巨大，以2K大小(2048X1080)的數(shù)字電影為例，一部2小時(shí)電影的數(shù)據(jù)量約為712GB。這個(gè)數(shù)據(jù)量對(duì)于當(dāng)前的存儲(chǔ)技術(shù)而言顯得過于龐大，因此高質(zhì)
3、量的圖像數(shù)據(jù)壓縮是實(shí)現(xiàn)數(shù)字電影的技術(shù)關(guān)鍵之一。數(shù)字電影采用的圖像壓縮算法目前還沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，2005年7月DCI(DigitalCinemaInitiatives,LLC)正式發(fā)布了其制定的數(shù)字電影技術(shù)規(guī)范，要求采用JPEG2000作為數(shù)字電影的圖像壓縮格式。由于組成DCI的迪斯尼、?？怂埂⒚赘呙返?家電影公司在業(yè)界有巨大的影響力，DCI的技術(shù)規(guī)范對(duì)未來數(shù)字電影國際標(biāo)準(zhǔn)的制定將產(chǎn)生重人的影響。JPEG2000JPEG2000是由JPEG(JointPhotographicExpertsGr
4、oup)組織負(fù)責(zé)制定的國際標(biāo)準(zhǔn)，正式名稱為TSO15444。其目標(biāo)是建立一個(gè)能夠適用于不同類型、不同性質(zhì)及不同成像模型的統(tǒng)一圖像編碼系統(tǒng)。它采川了很多先進(jìn)的技術(shù)，比它的前一代標(biāo)準(zhǔn)JPEG冇了很大的改進(jìn)。JPEG2000的組成JPEG2000由12個(gè)部分(Part)組成，分別是:Part1核心編碼系統(tǒng)、Part2擴(kuò)展部分、Part3MotionJPEG2000、Part4一致性、Part5參考軟件、Part6復(fù)合圖像文件格式、Part7(己經(jīng)被放棄)、Part8JPSEC、Part9JPIP、Pa
5、rt10JP3D、Part11JPWL和Part121S0基本媒體文件格式。其中，Part1定義了JPEG2000的核心內(nèi)容，包括碼流的語法、編解碼的必要步驟，還定義了一個(gè)基木的文件格式(JP2)，己經(jīng)作為國際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。Part2-6己經(jīng)完成或接近完成，而Part8_l1還在發(fā)展中。JPEG2000的優(yōu)勢(shì)和以前的壓縮方法相比，JPEG2000具有多方面的優(yōu)勢(shì)：1，JPEG2000具有良好的低比特率壓縮性能，壓縮比超過JPEG,而且能保持良好的率失真性能，這使得用JPEG2000壓縮的圖像在網(wǎng)絡(luò)上
6、傳輸時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的耍求更低，圖像效果更好。2.JPEG2000既能實(shí)現(xiàn)有損壓縮，又能實(shí)現(xiàn)無損壓縮，它采用嵌入式可分級(jí)碼流，能在同一碼流中提供有損壓縮和無損壓縮，可以適應(yīng)不同用戶對(duì)圖像質(zhì)量的不同要求。3.JPEG2000可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)編碼系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)色調(diào)和二值圖像的壓縮，它將彩色靜態(tài)圖像采用的JPEG編碼方式、二值圖像采用的JBIG編碼方式及低壓縮率采用的JPEGLS統(tǒng)一了起來。4.JPEG2000在傳輸圖像時(shí)是漸進(jìn)傳輸，即先傳輸圖像的輪廓，隨著數(shù)據(jù)的增加，圖像越來越清晰。這樣用戶在只接收到
7、少量數(shù)據(jù)時(shí)，就可以看到圖像的輪廓，從而判斷是不是自己需要的圖像。同時(shí)，JPEG2000還能實(shí)現(xiàn)按質(zhì)量的分級(jí)傳輸，用戶能夠根據(jù)需要和帶寬選擇下載不同質(zhì)量的圖像。2.用戶可以在圖像中指定感興趣區(qū)域(Reglono{Interest，R01)，并對(duì)該區(qū)域的數(shù)據(jù)優(yōu)先、高淸晰度的傳輸。用戶還可以對(duì)ROI指定較高的壓縮質(zhì)量，對(duì)其他區(qū)域指定較低的壓縮質(zhì)量，這樣能在保留重要細(xì)節(jié)的同時(shí)，使整個(gè)圖像文件的尺寸較小。在傳輸大尺寸圖像時(shí)，用戶可以通過指定R（）I，優(yōu)先傳輸感興趣部分的數(shù)據(jù)，節(jié)省等待時(shí)間。3.JPEG20
8、00的誤差穩(wěn)定性好，抗干擾能力較強(qiáng)。在質(zhì)量較差的信道上傳輸時(shí)，也具有較強(qiáng)的抗誤碼能力。4.JPEG2⑻0能通過水印、沖壓、標(biāo)簽、指紋、加密和加擾等方式對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行保護(hù)，防止非授權(quán)的用戶使用圖片。5.JPEG2000的文件格式是一個(gè)開放的框架結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展名為JP2。它由許多不同的Box組成，除一些必須的Box外，用戶可以按照標(biāo)準(zhǔn)屮Box的格式定義自己的Box加入到壓縮文件中。使用這一特性，用戶可以根據(jù)需要在文件巾添加自己定義的內(nèi)容，擴(kuò)展文件的使用范圍。另外，JPEG2000采用幀內(nèi)編碼，便于按幀進(jìn)
