Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết noi
TỔNG QUAN VỀ CÁC KỸ THUẬT NÉN ẢNH . 4
1.1. Giới thiệu chung về nén ảnh số . 4
1.2. Phân loại các kỹ thuật nén . 6
1.2.1. Nén tổn hao và không tổn hao . 6
1.2.2. Mã hoá đoán và mã hoá dựa trên phép biến đổi . 6
1.2.3. Mã hoá băng con . 7
1.3. Tiêu chuẩn đánh giá chất l ượng mã hoá ảnh . 7
1.4. Các kỹ thuật nén có tổn hao . 7
1.4.1. Kỹ thuật mã hoá băng con . 7
1.4.2. Kỹ thuật mã hóa dựa trên phép biến đổi . 9
1.4.2.1. Kỹ thuật mã hóa dựa trên phép biến đổi DCT . 9
1.4.2.2. Kỹ thuật mã hoá dựa trên phép biến đổi DWT. Mối quan hệ giữa biến đổi
Wavelet và Fourier . 10
CHưƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA BIẾN ĐỔI WAVELET . 13
2.1. Cơ sở toán học. . 13
2.1.1. Biến đổi Wavelet liên tục. . 13
2.1.2. Biến đổi Wavelet rời rạc. 13
2.1.3. Tính chất của biến đổi Wavelet. . 14
2.2. Giới thiệu một số họ Wavelet. . 15
2.2.1. Biến đổi Wavelet Haar. . 15
2.2.2. Biến đổi Wavelet Meyer. 15
2.2.3. Biến đổi Wavelet Daubechies. . 16
2.3. Một số ứng dụng nổi bật của Wavelet. . 16
2.3.1. Nén tín hiệu. . 16
2.3.2. Khử nhiễu. . 17
2.3.3. Mã hoá nguồn và mã hoá kênh. . 17
CHưƠNG 3 CHUẨN NÉN ẢNH TĨNH DỰA TRÊN BIẾN ĐỔI WAVELET
JPEG2000 . 18
3.1. Lịch sử ra đời và phát triển chuẩn JPEG2000. . 18
3.2. Các chức năng của JPEG2000 . 18
3.3. Các bước thực hiện nén ảnh theo chuẩn JPEG2000. . 19
3.3.1. Xử lý trước biến đổi. . 19
3.3.2. Biến đổi liên thành phần. . 19
3.3.3. Biến đổi riêng thành phần (biến đổi Wavelet). . 20
3.3.4. Lượng tử hoá - Giải lượng tử hoá. . 20
3.3.5. Mã hoá và kết hợp dòng dữ liệu sau mã hoá. . 21
3.3.6. Phương pháp mã hoá SPIHT. . 21
3.3.7. Phương pháp mã hoá EZW. . 23
3.4. So sánh chuẩn JPEG2000 với JPEG và các chuẩn nén ảnh tĩnh khác. . 24
CHưƠNG 4 ỨNG DỤNG THỦY VÂN TRONG MÁY ẢNH KỸ THUẬT SỐ . 27
4.1. Giới thiệu về máy ảnh kỹ thuật số. . 27
4.2. Kỹ thuật thuỷ vân sử dụng phép biến đổi DWT. . 28
4.3. Đề xuất qui trình nén và thủy vân ảnh trong máy ảnh số.

MỞ ĐẦU
Trong thời đại của Internet, thông tin ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi
và lƣợng thông tin đƣợc trao đổi qua mạng càng lớn mạnh. Tuy nhiên, với
lƣợng thông tin lớn nhƣ vậy thì nguy cơ truy cập dữ liệu trái phép cũng tăng
lên. Vì thế, nhu cầu đảm bảo an toàn và bảo vệ bản quyền và sở hữu trí tuệ
sản phẩm đang là một nhu cầu cấp thiết. Một trong những giải pháp hữu hiệu
cho vấn đề này là giấu thông điệp vào những phƣơng tiện chứa. Phƣơng tiện
chứa đƣợc dùng phổ biến là các bức ảnh.
Ngày nay, hầu hết các bức ảnh đều đƣợc chụp bằng các máy ảnh kỹ
thuật số. Để thu gọn độ lớn của các files ảnh, ngƣời ta đã sử dụng các kỹ
thuật nén dữ liệu khác nhau và phát sinh ra các định dạng ảnh tƣơng ứng.
Các kỹ thuật này có thể đƣợc nhúng trực tiếp vào trong ảnh và là một khâu
trong qui trình tạo ảnh.
Luận văn này nghiên cứu và đề xuất một kỹ thuật thủy vân các bức ảnh
số ngay trong qui trình tạo ảnh đƣợc nén bằng kỹ thuật sóng nhỏ rời rạc
DWT nhƣ là một minh chứng cho bản quyền tác giả khi cần thiết. So với các
kỹ thuật nén sử dụng phép biến đổi nhƣ biến đổi Fourier (FT), biến đổi
cosine rời rạc (DCT), biến đổi xếp chồng (LT),.., biến đổi Wavelet (DWT)
có nhiều ƣu điểm không chỉ trong xử lý ảnh mà còn nhiều ứng dụng khác.
Bằng chứng là sự ra đời của chuẩn nén JPEG2000 (dựa trên DWT) có tính
năng vƣợt trội so với JPEG (DCT). Tuy nhiên chuẩn JPEG, MPEG hay ngay
cả JPEG2000 cũng chỉ tập trung vào hiệu quả nén (tỉ số nén) và chất lƣợng.
Trong luận văn trình bầy một kỹ thuật nén ảnh sử dụng biến đổi Wavelet
hiệu năng đem lại hiệu quả nén, chất lƣợng hình ảnh.

 Cơ sở nghiên cứu và mục đích của luận văn
Để có thể sử dụng các dịch vụ Internet và các thông tin số rộng rãi cần
có một kỹ thuật, một công nghệ mang lại nhiều hứa hẹn trong ứng dụng bảo
vệ bản quyền, không bị biến dạng, điều khiển truy cập đối với các dữ liệu đa
phƣơng tiện. Phƣơng pháp giảm kích thƣớc dữ liệu bằng các kỹ thuật nén là
một cách tiếp cận hiệu quả giải quyết các khó khăn trên.
Mặc dù cho đến nay có rất nhiều kỹ thuật nén dữ liệu đa phƣơng tiện
nhƣ: chuẩn JPEG (dựa trên biến đổi DCT), chuẩn JPEG2000 (dựa trên
biến đổi Wavelet) và chuẩn MPEG, tuy nhiên những kỹ thuật này chỉ tập
trung vào hiệu quả nén và cố gắng đánh mất chất lƣợng ảnh ít vì thế chúng
bỏ qua vấn đề tiêu hao năng lượng trong quá trình nén và truyền. Luận văn
này trình bầy một kỹ thuật hiệu quả để khắc phục những khó khăn trên cho
dữ liệu đa phƣơng tiện. Đó là kỹ thuật nén ảnh sử dụng biến đổi Wavelet
thích nghi, hiệu năng cho dữ liệu đa phƣơng tiện trong thông tin và kỹ
thuật nhúng thủy vân vào sản phẩm mà không ảnh hƣởng đến chất lƣợng và
bảo vệ bản quyền tác giả, đây là ứng dụng cơ bản bản nhất của kỹ thuật thủy
vân số. Một thông tin nào đó mang ý nghĩa quyền sở hữu tác giả gọi là thủy
vân sẽ đƣợc nhúng vào trong các sản phẩm, thủy vân đó chỉ một mình ngƣời
chủ sở hữu hợp pháp các sản phẩm đó có và đƣợc dùng làm minh chứng cho
bản quyền sản phẩm.
 Tổ chức luận văn
Luận văn đƣợc trình bầy thành 4 chƣơng và 1 phụ lục.
Chƣơng 1 trình bầy khái quát các kỹ thuật nén ảnh, phân loại các
nguyên lý nén và định nghĩa một số thuật ngữ đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ
MSE, PSNR và SNR. Chƣơng này cũng trình bầy cơ sở lý thuyết của các nguyên lý nén có tổn hao điển hình nhƣ: mã hoá băng con; mã hoá dựa
trên biến đổi cosine rời rạc (DCT), biến đổi xếp chồng (LT), biến đổi
Wavelet rời rạc (DWT).
Chƣơng 2, trình bầy cơ sở toán học, tính chất của biến đổi Wavelet.
Nội dung của chƣơng này là lý thuyết nền tảng cho các ứng dụng Wavelet.
Chƣơng 3, giới thiệu tổng quan về chuẩn nén JPEG2000 dựa trên
biến đổi Wavelet. Và trong chƣơng này, trình bầy tóm tắt các bƣớc thực
hiện nén ảnh theo JPEG200 và so sánh nó với chuẩn JPEG và các chuẩn nén
ảnh tĩnh khác.
Chƣơng 4, trình bày ứng dụng thủy vân trong máy ảnh kỹ thuật số. CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC KỸ THUẬT NÉN ẢNH
1.1. Giới thiệu chung về nén ảnh số
Nén ảnh số là một đề tài nghiên cứu rất phổ biến trong lĩnh vực xử lý
dữ liệu đa phƣơng tiện. Mục đích là làm thế nào để lƣu trữ bức ảnh dƣới
dạng có kích thƣớc nhỏ hơn hay dƣới dạng biểu diễn mà chỉ yêu cầu số bít
mã hoá ít hơn so với bức ảnh gốc. Nén ảnh thực hiện đƣợc là do một thực
tế: thông tin trong bức ảnh không phải là ngẫu nhiên mà có trật tự, có tổ
chức. Vì thế nếu bóc tách đƣợc tính trật tự, cấu trúc đó thì sẽ biết đƣợc phần
thông tin nào quan trọng nhất trong bức ảnh để biểu diễn và truyền đi với
số lƣợng bít ít hơn so với ảnh gốc mà vẫn đảm bảo tính đầy đủ thông tin. Ở
phía thu, quá trình giải mã sẽ tổ chức, sắp xếp lại đƣợc bức ảnh xấp xỉ gần
chính xác so với ảnh gốc nhƣng vẫn thoả mãn chất lƣợng yêu cầu, đảm bảo
đủ thông tin cần thiết.
Tóm lại, tín hiệu ảnh, video hay audio đều có thể nén lại bởi chúng có
những tính chất nhƣ sau:
 Có sự tƣơng quan (dƣ thừa) thông tin về không gian: Trong phạm vi
một bức ảnh hay một khung video tồn tại sự tƣơng quan đáng kể (dƣ
thừa) giữa các điểm ảnh lân cận.
 Có sự tƣơng quan (dƣ thừa) thông tin về phổ: Các dữ liệu thu đƣợc từ
các bộ cảm biến của thiết bị thu nhận ảnh tồn tại sự tƣơng quan đáng
kể giữa các mẫu thu, đây chính là sự tƣơng quan về phổ.
 Có sự tƣơng quan (dƣ thừa) thông tin về thời gian: Trong một
chuỗi ảnh video, tồn tại sự tƣơng quan giữa các điểm ảnh của các khung video (frame).
Sơ đồ của một hệ thống nén dữ liệu tổng quát nhƣ sau:
Hình 1.1 Sơ đồ bộ khái quát hệ thống nén ảnh
Trong hình1.1, bộ mã hoá dữ liệu thực hiện quá trình nén bằng cách
giảm kích thƣớc dữ liệu ảnh gốc đến một mức phù hợp với việc lƣu trữ và
truyền dẫn trên kênh. Tốc độ bít đầu ra của bộ mã hoá đƣợc tính là số bít
cho một mẫu (điểm ảnh). Bộ mã hoá kênh thực hiện việc chuyển đổi luồng
bít đã đƣợc nén thành dạng tín hiệu phù hợp cả cho việc lƣu trữ và truyền
dẫn, thƣờng bộ mã hoá kênh sử dụng các kỹ thuật: mã hoá có độ dài thay
đổi – RLC (Run Length Coding)[4], mã hoá Huffman[4], mã hoá số học
[4]. Bộ giải mã thực hiện quá trình ngƣợc lại so với bộ mã hoá.
Trong các hệ thống nén, tỉ số nén chính là tham số quan trọng đánh giá
khả năng nén của hệ thống, công thức đƣợc tính nhƣ sau:
Tỉ số nén = Kích thước dữ liệu gốc / Kích thước dữ liệu nén
Đối với ảnh tĩnh, kích thước chính là số bít để biểu diễn toàn bộ bức
ảnh. Đối với ảnh video, kích thước chính là số bít để biểu diễn một
khung hình video (video frame). 1.2. Phân loại các kỹ thuật nén
Các kỹ thuật nén chủ yếu đƣợc phân loại nhƣ sau:
1.2.1. Nén tổn hao và không tổn hao
Trong các kỹ thuật nén không tổn hao (losses compression), ảnh
khôi phục giống hoàn toàn so với ảnh gốc. Tuy nhiên, nén không tổn hao
chỉ đạt đƣợc hiệu quả nén rất nhỏ. Trái lại, các kỹ thuật nén có tổn hao (lossy
compression) có thể đạt đƣợc hiệu quả nén cao hơn rất nhiều mà ở điều
kiện cảm nhận hình ảnh thông thƣờng sự mất mát thông tin không cảm
nhận đƣợc và vì thế vẫn đảm bảo chất lƣợng ảnh. Một số kỹ thuật nén có tổn
hao gồm: điều xung mã vi sai – DPCM, điều xung mã – PCM, lƣợng tử hoá
véctơ – VQ, mã hoá biến đổi và băng con. Ảnh khôi phục trong hệ thống nén
có tổn hao luôn có sự suy giảm thông tin so với ảnh gốc bởi vì: phƣơng pháp
nén này đã loại bỏ những thông tin dƣ thừa không cần thiết.
1.2.2. Mã hoá đoán và mã hoá dựa trên phép biến đổi
Đối với mã hoá đoán (predictive coding) các giá trị mang thông tin
đã đƣợc gửi hay đang sẵn có sẽ đƣợc sử dụng để đoán các giá trị khác, và
chỉ mã hoá sự sai lệch giữa chúng. Phƣơng pháp này đơn giản và rất phù
hợp với việc khai thác các đặc tính cục bộ của bức ảnh. Kỹ thuật DPCM
chính là một ví dụ điển hình của phƣơng pháp này. Trong khi đó, mã hoá
dựa trên phép biến đổi (transform based coding) thì lại thực hiện nhƣ sau:
trƣớc tiên thực hiện phép biến đổi với ảnh để chuyển sự biểu diễn ảnh từ
miền không gian sang một miền biểu diễn khác. Các phép biến đổi
thƣờng dùng là: DCT - biến đổi Cosine rời rạc, DWT - biến đổi Wavelet rời
rạc, LT - biến đổi trồng (lapped) , tiếp đó thực hiện mã hoá đối với các hệ số
biến đổi. Phƣơng pháp này có hiệu suất nén cao hơn rất nhiều so với

phƣơng pháp nén đoán bởi vì chính các phép biến đổi (sử dụng các
thuộc tính nén năng lƣợng của mình) đã gói gọn toàn bộ năng lƣợng bức
ảnh chỉ bằng một số ít các hệ số, số lớn các hệ số còn lại ít có ý nghĩa hơn sẽ
bị loại bỏ sau khi lƣợng tử hoá.
1.2.3. Mã hoá băng con
Bản chất của kỹ thuật mã hoá băng con (subband coding) là chia băng
tần của tín hiệu (ảnh) thành nhiều băng con (subband). Để mã hoá cho mỗi
băng con, chúng ta sử dụng một bộ mã hoá và một tốc độ bít tƣơng ứng với
tính chất thống kê của băng con.
1.3. Tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng mã hoá ảnh
Để đánh giá chất lƣợng của bức ảnh (hay khung ảnh video) ở đầu ra của
bộ mã hoá, ngƣời ta thƣờng sử dụng hai tham số: Sai số bình phƣơng trung
bình – MSE (mean square error) và tỉ số tín hiệu trên nhiễu đỉnh – PSNR
(peak to signal to noise ratio). MSE thƣờng đƣợc gọi là phƣơng sai lƣợng tử.
Một tham số khác hay sử dụng trong các hệ thông viễn thông đó là tỉ số
tín hiệu trên nhiễu - SNR.
1.4. Các kỹ thuật nén có tổn hao
Trong phần này, trình bày hai kỹ thuật nén tổn hao cho nén ảnh tĩnh và
ảnh động đó là: mã hoá băng con (subband coding) và mã hoá sử dụng phép
biến đổi (transform coding). Đây là hai kỹ thuật nén điển hình và cho hiệu quả
nén cũng nhƣ chất lƣợng ảnh cao.
1.4.1. Kỹ thuật mã hoá băng con
Tƣ tƣởng chính của kỹ thuật mã hoá băng con là: các ảnh đƣợc lấy mẫu
ở đầu vào đƣợc phân ly thành các băng tần khác nhau (gọi là các tín hiệu băng con). Yêu cầu của kỹ thuật này là làm thế nào các băng con không bị chồng
chéo lên nhau. Để có thể phân ly tín hiệu ở bộ mã hoá (encoder) thành các
băng con, ảnh đƣợc cho qua một bank lọc (filter bank) gọi là bank lọc phân
tích và mỗi đầu ra của bank lọc băng con đƣợc lấy mẫu xuống hệ số 2. Các
đầu ra băng con tần số đƣợc lẫy mẫu xuống sẽ lần lƣợt đƣợc: lƣợng tử hoá độc
lập bằng các bộ lọc vô hƣớng khác nhau, mã hoá entropy, lƣu trữ và truyền đi.
Ở phía bộ giải mã (decoder), quá trình đƣợc thực hiện ngƣợc lại: giải lƣợng tử
băng con tần số, lấy mẫu lên với hệ số 2, cho đi qua bank lọc băng con tổng
hợp rồi cộng tất cả các đầu ra của bộ lọc để khôi phục lại ảnh.
Hình 1.2 dƣới đây là sơ đồ tổng quát giải thích kỹ thuật mã hoá băng
con.
Hình 1.2. Sơ đồ minh hoạ kỹ thuật mã hoá băng con – M băng con
Trong các hệ thống mã hóa băng con hai chiều thực tế, ngƣời ta chia
miền tần số - không gian hai chiều của ảnh gốc thành các băng khác nhau ở
bất kỳ mức nào.
Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Last edited by a moderator:

hyuganejidn

New Member
Re: [Free] Nghiên cứu một số kỹ thuật nén dữ liệu dựa trên phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc và ứng dụng trong máy ảnh kỹ thuật số

abc
 

rica17

New Member
Link mới update, mời bạn xem lại bài đầu để tải Nén ảnh dựa trên phép biến đổi và các chuẩn JPEG, JPEG 2000
 
Last edited by a moderator:
Các chủ đề có liên quan khác
Tạo bởi Tiêu đề Blog Lượt trả lời Ngày
D Xác định một số chỉ tiêu sinh sản, chỉ tiêu huyết học của chuột nhắt trắng giống Swiss nhân nuôi trong một số cơ sở nghiên cứu tại Hà Nội Nông Lâm Thủy sản 0
D Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh sản trên đàn chuột nhắt trắng giống Swiss nuôi tại Viện kiểm định Quốc gia vắc xin và sinh phẩm y tế Nông Lâm Thủy sản 0
D Bước đầu nghiên cứu tạo chế phẩm cellulase từ một số chủng vi sinh vật và khả năng thủy phân cellulose Khoa học Tự nhiên 0
D Đề cương nghiên cứu tình hình đề kháng kháng sinh của một số vi khuẩn gây nhiễm khuẩn vết mổ Y dược 0
D Nghiên cứu tình trạng dinh dưỡng và một số yếu tố liên quan ở người cao tuổi tại xã hương vinh thị xã hương trà tỉnh thừa thiên Huế năm 2015 Văn hóa, Xã hội 0
D Nghiên cứu lựa chọn một số loại giá thể và dung dịch dinh dưỡng thích hợp cho trồng rau thủy canh Nông Lâm Thủy sản 0
D Nghiên cứu khả năng hấp phụ một số hợp chất hữu cơ trên các vật liệu tio2 và khoáng sét bằng phương pháp hóa học tính toán Ngoại ngữ 0
D Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến tính kháng thuốc của vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis tại thành phố Cần Thơ Y dược 0
D Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh sản, bệnh ở cơ quan sinh dục và thử nghiệm phác đồ điều trị trên đàn lợn nái Nông Lâm Thủy sản 0
D Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của bò sữa chậm sinh và ứng dụng hormone để khắc phục Nông Lâm Thủy sản 0

Các chủ đề có liên quan khác

Top