图像压缩在二维条形码PDF417存储中的应用

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wcfsoa2009
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图像是人们生活中信息交流的最为重要的载体,也是蕴涵信息量最大的媒体。当前人类社会正在走向数字化的信息时代,但这些数字信号的数据量极大,尽管海量存储技术、处理器的速度以及数字通信系统的性能在迅猛发展,但对数据存储的能力和数据传输带宽的需求仍然超出了现有技术的能力所及。为了使通信成为可能并尽可能地降低通信费用,信号的压缩是必需的,所以图像压缩作为通信及多媒体领域中的一项关键技术,对于信息技术的发展具有很强的现实意义。 二维条形码PDF417已经成为国际通用的二维条码。作为低成本、高速度的便携数据文件,PDF417在管理、运输、证件识读等方面得到了广泛的应用。二维条形码PDF417可以把照片或指纹等个人特征信息存入条码,有效地解决了证件的防伪问题。 在二维条形码PDF417内存储信息,首先要将存储信息的容量限定在PDF417所规定的范围之内,因此对所存储信息的容量有很严格的要求。目前许多条码产品大都不能存储静止图像信息,一方面是由于条码的存储容量过小,另一方面是由于静止图像的数据量庞大。 在本人的课题研究中,要实现在二维条码PDF417内存储静止图像的任务。本文的工作就是选择高性能的静止图像压缩算法对图像进行压缩。由于人的照片是最直接的识别信息,易于人眼识别,所以我们选用它作为人的特征信息存入条码。 JPEG的压缩标准是目前应用最广泛的图像压缩标准,JPEG压缩标准完全反映了图像压缩编码第一个阶段的主要研究成果,它采用了基于DPCM的无损压缩算法以及基于DCT区块编码和Huffman编码的有损压缩算法,但由于分块DCT变换编码,在低比特率环境下,压缩图像不可避免的出现了方块效应和飞蚊噪声。与JPEG不同,JPEG2000使用了小波变换,并采用了当今最先进的嵌入式编码技术,取得了许多JPEG所不具有的新功能。JPEG2000支持对不同类型图像的有损压缩和无损压缩,可在压缩比高达200∶1时仍保持较高质量,是JPEG的10倍左右,因此JPEG2000具有广泛的应用价值。 JPEG2000标准是当今世界上最好的静止图像压缩标准,本文将这一标准作为图像压缩的工具,实现照片的压缩,介绍图像压缩方面的基础知识,重点介绍JPEG2000标准核心算法的实现以及如何用最大位平移方法实现感兴趣区编码。并对感兴趣区域编码算法进行了改进优化,通过仿真实验得到了一系列实验结果,完成了在二维条形码PDF417内存储照片的任务。
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