基于jpeg2000图像压缩地并行算法研究.doc

摘 要 随着多媒体技术和网络应用技术的不断发展,人们可以通过网络方便地传播和交流数字图像产品，因而对数字图像在质量，大小和应用方面提出了更高的要求，希望能够根据实际的需要，对图像能够获得不同的分辨率来压缩和重构图像。JPEG2000正是为适应这种不断发展的图像压缩应用而出现的静止图像压缩标准，与采用以离散余弦变换为主的区块编码方法的JPEG相比，JPEG2000采用的是以小波变换的多解析编码方式。 在图像处理中，用最少的时间开销和最小的空间开销传输、处理多媒体信息是一个难题，也是图像处理的关键所在。提高通信带宽可以加速数据的传输，增加存储器可以提供更大的存储容量，但这些都不能真正满足实际应用的需求。这就需要高压缩比的图像压缩算法，但目前高压缩比的图像压缩算法往往十分耗时，高压缩比的获得是以大量的计算时间为代价的。因此，在获得图像信号高压缩比的同时，必须研究合适的图像压缩的并行算法，以提高计算速度，满足各种系统的实时要求。 另一方面，在高尖端科技领域内，并行处理技术的出现和蓬勃发展，使得该技术成为现代高性能计算机中最关键技术之一。并行算法和软件的许多研究方面尚处于探索阶段，技术上还不成熟。研究一般的通用并行算法难度极大，而且在具体应用时，通常也不能直接使用，因此，针对具体体系结构的实际应用，进行并行算法研究可望得到较大的发展。实时图像处理就是这样一个既有重大的应用前景，又非常需要并行处理新技术的应用领域。 本文即以网络并行计算技术为主要研究对象，重点研究了并行算法在JPEG2000图像压缩编码中的应用。本文概述了并行处理技术和图像压缩技术；并详细叙述了并行算法、图像压缩算法的基本概念；介绍了网络并行LogP 模型及并行计算的开发环境；简单叙述了JPEG2000标准中的各个部分；并通过将JPEG2000编码的并行算法的设计、分析、优化及模拟实现，展示了并行算法的在JPEG2000中的应用。 关键词 图像压缩，并行算法，加速比 Abstract With the development of multimedia and network technology, we can conveniently transmit and exchange digital media products via networks, and we need more on quality, size and application about digital picture. We wish that we can compress and reconstruct the picture in different resolution according to ours application. JPEG2000 is the newly standard about still image compress behind the JPEG standard. It adopts DWT(Discrete Wavelet Transform) arithmetic on multi-resolution analytical theory and that JPEG adopts the DCT(Discrete Cosine Transform) arithmetic. Parallel processing technique deals with many aspects. It includes hardware technique, parallel software, parallel algorithm, etc. But the current international situation is that the development of parallel algorithm is far more behind parallel architecture. We are making the initial researches in many fields. That is why this paper makes network parallel computing and applications as its researching object in which parallel algorithm and applications in image processing are the stress. Firstly, it summarized the basic conceptions of image compress processing, parallel processing technique an