Nghiên cứu kỹ thuật nén dữ liệu dựa trên phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc và ứng dụng trong máy ảnh kỹ thuật số

=-=.LI CM N Đại học Thái Nguyên Tụi xin by t KHOA lũng bit CÔNG n sõu NGH sc THÔNG n TS TIN Bựi Th Hng ó tn tỡnh hng dn, ch bo v ht lũng giỳp tụi cú th hon thnh lun ca mỡnh Xin cm n Khoa Cụng ngh thụng tin i hc Thỏi Nguyờn ó to iu kin giỳp tụi trongnguyễn sut quỏ hồng trỡnh lm lun nghiờn cu ngọc nghiên cứu kỹ thuật nén liệu dựa phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc ứng dụng Nguyờn,số ngy thỏng nm 2009 máy ảnh kỹThỏi thuật Tỏc gi lun NGUYN HNG NGC Luận văn thạc sĩ công nghệ thông tin Thái Nguyên - 2009 Đại học Thái Nguyên KHOA CÔNG NGHệ THÔNG TIN nguyễn hồng ngọc nghiên cứu kỹ thuật nén liệu dựa phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc ứng dụng máy ảnh kỹ thuật số Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 Luận văn thạc sĩ công nghệ thông tin Ngời hớng dẫn khoa học Ts bùi hồng Thái Nguyên - 2009 LI CM N Tụi xin by t lũng bit n sõu sc n thy giỏo TS Bựi Th Hng Vin Cụng ngh Thụng tin thuc Vin Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam l ngi ó trc tip hng dn, ch bo tn tỡnh v ht lũng giỳp tụi sut thi gian lm lun ny Xin cm n cỏc thy giỏo, cụ giỏo, cụng tỏc ti Phũng C s d liu Vin Cụng ngh thụng tin, cỏc thy cụ giỏo cụng tỏc ti Khoa cụng ngh thụng tin HTN, cựng th cỏc bn hc viờn lp cao hc Khúa ó luụn giỳp , ng viờn v nhit tỡnh chia s vi tụi nhng kinh nghim hc tp, nghiờn cu sut khoỏ hc Xin c cm n Ban lónh o Trng CCN Vit c, cựng ton th cỏc bn ng nghip Khoa CNTT ó nhit tỡnh to iu kin giỳp c v thi gian, vt cht v tinh thn tụi hon thnh c khúa hc ca mỡnh Thỏi Nguyờn, ngy 10 thỏng 11 nm 2009 Hc viờn Nguyn Hng Ngc LI CAM OAN Tụi xin cam oan ton b ni dung bn lun ny l tụi t su tm, tra cu v sp xp cho phự hp vi ni dung yờu cu ca ti Ni dung lun ny cha tng c cụng b hay xut bn di bt k hỡnh thc no v cng khụng c chộp t bt k mt cụng trỡnh nghiờn cu no Tt c phn mó ngun ca chng trỡnh u tụi t thit k v xõy dng, ú cú s dng mt s th vin chun v cỏc thut toỏn c cỏc tỏc gi xut bn cụng khai v phớ trờn mng Internet Nu sai tụi xin tụi xin hon ton chu trỏch nhim Thỏi Nguyờn, ngy 10 thỏng 11 nm 2009 Ngi cam oan Nguyn Hng Ngc i MC LC CHNG TNG QUAN V CC K THUT NẫN NH 1.1 Gii thiu chung v nộn nh s 1.2 Phõn loi cỏc k thut nộn 1.2.1 Nộn tn hao v khụng tn hao 1.2.2 Mó hoỏ d oỏn v mó hoỏ da trờn phộp bin i 1.2.3 Mó hoỏ bng 1.3 Tiờu chun ỏnh giỏ cht lng mó hoỏ nh .7 1.4 Cỏc k thut nộn cú tn hao 1.4.1 K thut mó hoỏ bng 1.4.2 K thut mó húa da trờn phộp bin i 1.4.2.1 K thut mó húa da trờn phộp bin i DCT 1.4.2.2 K thut mó hoỏ da trờn phộp bin i DWT Mi quan h gia bin i Wavelet v Fourier .10 CHNG C S Lí THUYT CA BIN I WAVELET .13 2.1 C s toỏn hc 13 2.1.1 Bin i Wavelet liờn tc 13 2.1.2 Bin i Wavelet ri rc 13 2.1.3 Tớnh cht ca bin i Wavelet 14 2.2 Gii thiu mt s h Wavelet 15 2.2.1 Bin i Wavelet Haar .15 2.2.2 Bin i Wavelet Meyer 15 2.2.3 Bin i Wavelet Daubechies 16 2.3 Mt s ng dng ni bt ca Wavelet .16 2.3.1 Nộn tớn hiu 16 2.3.2 Kh nhiu 17 2.3.3 Mó hoỏ ngun v mó hoỏ kờnh 17 CHNG CHUN NẫN NH TNH DA TRấN BIN I WAVELET JPEG2000 .18 3.1 Lch s i v phỏt trin chun JPEG2000 18 3.2 Cỏc tớnh nng ca JPEG2000 18 3.3 Cỏc bc thc hin nộn nh theo chun JPEG2000 19 3.3.1 X lý trc bin i 19 3.3.2 Bin i liờn thnh phn 19 3.3.3 Bin i riờng thnh phn (bin i Wavelet) 20 3.3.4 Lng t hoỏ - Gii lng t hoỏ 20 3.3.5 Mó hoỏ v kt hp dũng d liu sau mó hoỏ 21 3.3.6 Phng phỏp mó hoỏ SPIHT 21 3.3.7 Phng phỏp mó hoỏ EZW 23 3.4 So sỏnh chun JPEG2000 vi JPEG v cỏc chun nộn nh tnh khỏc 24 CHNG NG DNG THY VN TRONG MY NH K THUT S 27 4.1 Gii thiu v mỏy nh k thut s 27 4.2 K thut thu võn s dng phộp bin i DWT 28 4.3 xut qui trỡnh nộn v thy võn nh mỏy nh s 42 ii CC HèNH V, BNG BIU TRONG LUN VN Hỡnh 1.1 S b khỏi quỏt h thng nộn nh Hỡnh 1.2 S minh ho k thut mó hoỏ bng M bng Hỡnh 1.3 S b mó hoỏ theo chun JPEG Hỡnh 2.1 Minh ho li nh t dyadic vi cỏc giỏ tr ca m v n Hỡnh 3.1: Trỡnh t mó hoỏ (a) v gii mó JPEG2000 (b) Bng 3.1: So sỏnh JPEG v JPEG2000 Hỡnh 4.1 Lc chung cho quỏ trỡnh giu tin Hỡnh 4.2 Lc chung cho quỏ trỡnh gii mó Hỡnh 4.3 S nhỳng thu võn Hỡnh 4.4 S tỏch thu võn 10 14 19 25 28 29 32 33 iii THUT NG TING ANH CWT DCT DPCM DWT EZW IDWT JPEG JPEG2000 MRA MSE PCM PSNR RLC SPIHT STFT Wavelet Wavelet Decomposition Tree Bin i Wavelet liờn tc (Continuous Wavelet Transform) Bin i Cosine ri rc (Discrete Cosine Transform) iu xung mó vi sai (Differized Pulse Code Modulation) Bin i Wavelet ri rc (Discrete Wavelet Transform) Wavelet cõy zero (Embedded Zerotree Wavelet) Bin i Wavelet ri rc ngc Chun nộn nh ca y ban JPEG quc t (Joint Photographic Experts Group) Chun nộn nh JPEG2000 Phõn tớch a phõn gii (Multi Resolution Analysis) Sai s bỡnh phng trung bỡnh (Mean Square Error) iu xung mó (Pulse Code Modulation) T s tớn hiu nh trờn nhiu (Peak Signal to Noise Ratio) Mó hoỏ lot di (Run Length Coding) Phng phỏp mó hoỏ phõn cp theo vựng (Set partitioning in hierarchical trees) Bin i Fourier thi gian ngn (Short Time Fourier Transform) Bin i bng Wavelet Cõy phõn gii Wavelet M U Trong thi i ca Internet, thụng tin ngy cng c s dng rng rói v lng thụng tin c trao i qua mng cng ln mnh Tuy nhiờn, vi lng thụng tin ln nh vy thỡ nguy c truy cp d liu trỏi phộp cng tng lờn Vỡ th, nhu cu m bo an ton v bo v bn quyn v s hu trớ tu sn phm ang l mt nhu cu cp thit Mt nhng gii phỏp hu hiu cho ny l giu thụng ip vo nhng phng tin cha Phng tin cha c dựng ph bin l cỏc bc nh Ngy nay, hu ht cỏc bc nh u c chp bng cỏc mỏy nh k thut s thu gn ln ca cỏc files nh, ngi ta ó s dng cỏc k thut nộn d liu khỏc v phỏt sinh cỏc nh dng nh tng ng Cỏc k thut ny cú th c nhỳng trc tip vo nh v l mt khõu qui trỡnh to nh Lun ny nghiờn cu v xut mt k thut thy võn cỏc bc nh s qui trỡnh to nh c nộn bng k thut súng nh ri rc DWT nh l mt minh chng cho bn quyn tỏc gi cn thit So vi cỏc k thut nộn s dng phộp bin i nh bin i Fourier (FT), bin i cosine ri rc (DCT), bin i xp chng (LT), , bin i Wavelet (DWT) cú nhiu u im khụng ch x lý nh m cũn nhiu ng dng khỏc Bng chng l s i ca chun nộn JPEG2000 (da trờn DWT) cú tớnh nng vt tri so vi JPEG (DCT) Tuy nhiờn chun JPEG, MPEG hay c JPEG2000 cng ch trung vo hiu qu nộn (t s nộn) v cht lng Trong lun trỡnh by mt k thut nộn nh s dng bin i Wavelet hiu nng em li hiu qu nộn, cht lng hỡnh nh C s nghiờn cu v mc ớch ca lun cú th s dng cỏc dch v Internet v cỏc thụng tin s rng rói cn cú mt k thut, mt cụng ngh mang li nhiu hn ng dng bo v bn quyn, khụng b bin dng, iu khin truy cp i vi cỏc d liu a phng tin Phng phỏp gim kớch thc d liu bng cỏc k thut nộn l mt cỏch tip cn hiu qu gii quyt cỏc khú khn trờn Mc dự cho n cú rt nhiu k thut nộn d liu a phng tin nh: chun JPEG (da trờn bin i DCT), chun JPEG2000 (da trờn bin i Wavelet) v chun MPEG, nhiờn nhng k thut ny ch trung vo hiu qu nộn v c gng ỏnh mt cht lng nh ớt vỡ th chỳng b qua tiờu hao nng lng quỏ trỡnh nộn v truyn Lun ny trỡnh by mt k thut hiu qu khc phc nhng khú khn trờn cho d liu a phng tin ú l k thut nộn nh s dng bin i Wavelet thớch nghi, hiu nng cho d liu a phng tin thụng tin v k thut nhỳng thy võn vo sn phm m khụng nh hng n cht lng v bo v bn quyn tỏc gi, õy l ng dng c bn bn nht ca k thut thy võn s Mt thụng tin no ú mang ý ngha quyn s hu tỏc gi gi l thy võn s c nhỳng vo cỏc sn phm, thy võn ú ch mt mỡnh ngi ch s hu hp phỏp cỏc sn phm ú cú v c dựng lm minh chng cho bn quyn sn phm T chc lun Lun c trỡnh by thnh chng v ph lc Chng trỡnh by khỏi quỏt cỏc k thut nộn nh, phõn loi cỏc nguyờn lý nộn v nh ngha mt s thut ng c s dng rng rói nh MSE, PSNR v SNR Chng ny cng trỡnh by c s lý thuyt ca cỏc nguyờn lý nộn cú tn hao in hỡnh nh: mó hoỏ bng con; mó hoỏ da trờn bin i cosine ri rc (DCT), bin i xp chng (LT), bin i Wavelet ri rc (DWT) Chng 2, trỡnh by c s toỏn hc, tớnh cht ca bin i Wavelet Ni dung ca chng ny l lý thuyt nn tng cho cỏc ng dng Wavelet Chng 3, gii thiu tng quan v chun nộn JPEG2000 da trờn bin i Wavelet V chng ny, trỡnh by túm tt cỏc bc thc hin nộn nh theo JPEG200 v so sỏnh nú vi chun JPEG v cỏc chun nộn nh tnh khỏc Chng 4, trỡnh by ng dng thy võn mỏy nh k thut s 31 Thu võn s cú ng dng rt rng nhiu lnh vc, di õy s lit kờ mt s ng dng chớnh ca thu võn Bo v quyn s hu (Copyright Protection): õy l ng dng c bn nht ca k thut thy võn Mt thụng tin no ú mang ý ngha quyn s hu tỏc gi s c nhỳng vo cỏc sn phm, thy võn ú ch mt mỡnh ngi ch s hu hp phỏp cỏc sn phm ú cú v c dựng lm minh chng cho bn quyn sn phm bo v cỏc sn phm chng li cỏc hnh vi ly cp hoc lm nhỏi cn phi cú mt k thut "dỏn tem bn quyn" vo sn phm ny Vic dỏn tem hay chớnh l vic nhỳng thy võn cn phi m bo khụng li mt nh hng ln no n vic cm nhn sn phm Yờu cu k thut i vi ng dng ny l thy võn phi tn ti bn vng cựng vi sn phm, mun b thy võn ny m khụng c phộp ca ngi ch s hu thỡ ch cũn cỏch phỏ hu sn phm Chng nhõn bn bt hp phỏp (Copy Protection): Cỏc sn phm cú cha thu võn s biu hin cho vic sn phm ny khụng c nhõn bn, vỡ nu nhõn bn s phm lut Nh sn xut s trang b cho cỏc phng tin dựng nhõn bn (nh CD writer) kh nng phỏt hin xem nh cú cha thu võn hay khụng, nu cú thỡ s t chi khụng nhõn bn Theo dừi quỏ trỡnh s dng (Tracking): Thu võn s cú th c dựng theo dừi quỏ trỡnh s dng ca nh s Mi bn ca sn phm c cha bng mt thu võn nht dựng xỏc nh ngi cú quyn s dng l Nu cú s nhõn bn bt hp phỏp, thỡ cú th truy ngi vi phm nh vo thu võn c cha bờn nh s Chng gi mo (Tamper Proofing): Thu võn s cú th c dựng chng s gi mo Nu cú bt c s thay i no v ni dung ca cỏc nh s thỡ thu võn ny s b hu i Do ú rt khú lm gi cỏc nh s cú cha thu võn 32 Theo dừi truyn thụng (Broadcast Monitoring): Cỏc cụng ty truyn thụng v qung cỏo cú th dựng k thut thu võn qun lý xem cú bao nhiờu khỏch hng ó dựng dch v cung cp Truyn tin mt (Concealed Communication): Bi vỡ thu võn s l mt dng c bit ca vic n d liu nờn ngi ta cú th dựng truyn cỏc thụng tin mt Thu võn s l mt nhng k thut giu d liu hin i Nú c nh ngha nh l quỏ trỡnh chốn thụng tin vo d liu a phng tin nhng bo m khụng cm th c, ngha l ch lm thay i nh d liu gc Tt c cỏc phng phỏp thu võn u cú chung cỏc sau: mt h thng nhỳng thu võn v mt h thng khụi phc thu võn Thu võn D liu nhỳng D liu gc Mó cỏ nhõn/ cụng cng Hỡnh 4.3 S nhỳng thu võn Hỡnh 4.3 trỡnh by quỏ trỡnh nhỳng thu võn tng quỏt D liu u vo l thu võn, d liu cn nhỳng v mó cỏ nhõn hay cụng cng Thu võn cú th bt kỡ dng no nh ch s bn hay hỡnh nh Khoỏ cú th c dựng tng cng tớnh bo mt, ngha l ngn chn nhng k khụng cú bn quyn 33 khụi phc hay phỏ hy thu võn Cỏc h thng thc t dựng ớt nht l mt khoỏ, thm kt hp nhiu khoỏ D liu u l d liu ó c thu võn Thu võn Khụi phc thu võn D liu nhỳng Mó cỏ nhõn/ cụng cng Hỡnh 4 S tỏch thu võn Quỏ trỡnh khụi phc thu võn tng quỏt c cho Hỡnh 4.4 Cỏc d liu u vo l d liu ó thu võn, khoỏ v d liu gc (cú th cú hoc khụng tu thuc vo phng phỏp) D liu u hoc l thu võn khụi phc c hoc i lng no ú ch mi tng quan gia nú v thu võn cho trc u vo Trong k thut thu võn thỡ thụng tin nhỳng cú th l mt chui cỏc ký t, hay mt hỡnh nh no ú Vi kiu thu võn dựng chui cỏc ký t nhỳng trc tip lờn nh mang mt s thụng tin thng l nhng thụng tin cú liờn quan n sn phm Tuy nhiờn, kiu ny cú mt hn ch ú l mt bit b li thỡ s lm sai c ký t v ch cn mt phộp bin i n gin cng cú th lm cho thu võn b sai lch rt nhiu Ngoi kiu thu võn dựng chui cỏc ký t nhỳng trc tip, thỡ kiu s dng nh nhỳng s cho nh nh Khi gii tin thỡ mt s im nh cú th b sai nhng hỡnh tng th s c gi nguyờn 34 Cú nhiu phộp bin i cho nhỳng thu võn, mt cỏc phộp bin i ú l phộp bin i súng nh ri rc (DWT) Do c tớnh a phõn gii, s mó hoỏ Wavelets c bit thớch hp cho cỏc ng dng m tớnh vụ hng v suy bin úng vai trũ quan trng Minh chng cho iu ny l phộp bin i DWT ó c dựng nh mt tiờu chun nộn JPEG2000 Ngoi ra, tớnh a phõn gii ca Wavelets cũn hu ớch vic phõn phi thụng ip vo i tng bao ph m bo tớnh bn vng v cht lng hin th Do ú, k thut thu võn nh s dựng DWT lm d bỏo s sng cũn ca thu võn sau tỏc ng nộn cú tn hao JPEG2000 m bo s suy gim cht lng nh cho phộp Núi mt cỏch tng quỏt, bin i súng nh thc hin khai trin tn s khụng gian a t l ca mt nh Khai trin ny to cỏc h s xp x v cỏc h s chi tit ngang, dc v chộo Quỏ trỡnh khai trin li tip tc vi cỏc h s xp x cỏc mc phõn tớch cao hn Cỏc h s xp x sau cựng cha thụng tin v bng tn thp nht cỏc h s chi tit cha thụng tin v bng tn cao hn K thut thu võn nh s c to t b to s gi ngu nhiờn vi mt khoỏ mt Chiu di ca thu võn xỏc nh mc thu võn phõn vo nh Trong phn ln trng hp, chiu di thu võn cng ln thỡ mnh thu võn ũi hi cng nh Nhng núi chung, khụng cú chiu di thu võn thớch hp cho tt c cỏc nh Trong quỏ trỡnh nhỳng thu võn, chỳng ta thc hin DWT cho nh Mt cỏc h s ln nht (cú chiu di bng chiu di thu võn) bng tn thớch hp c tỏch v cng vi thu võn T ú cú th thy rng cỏc h s gc rt cn thit cho quỏ trỡnh tỏch 35 Sau õy l mt thut toỏn thy võn s dng phộp bin i DWT tỏc gi xut Thut toỏn ny thy võn mt chui bit nh phõn vo mt bc nh ch a cp xỏm Tuy nhiờn cú th d dng m rng cho cỏc nh mu bng cỏch nhỳng thy võn vo mt cỏc lp mu ca nh * Mụ t thut toỏn Input: Mt nh nh hoc mt dóy cỏc bớt nh phõn c s dng lm thu võn Mt nh F cn nhỳng thu võn bo v bn quyn Mt khoỏ mt nhỳng v gii thu võn Output: Mt nh sau thu võn, F 36 Qui trỡnh nhỳng thu võn c nh ch , thu võn v khúa mt K Dựng DWT, phõn tớch nh ch thnh bng A1, H1, V1, D1 t khoỏ K lm ging v sinh chui gi ngu nhiờn Ti nhng im thu võn bng 0, cng thờm cho giỏ tr tng ng ca bng H1 v V1 mt s gi ngu nhiờn tng ng hai chui Tng hp nh ch bng IDWT t cỏc bng A1, D1 v cỏc bng ó nhỳng thu võn H1 v H2 37 Qui trỡnh tỡm li thu võn c nh ch ó thu võn c thu võn gc v khúa K Phõn tớch DWT mc cho nh ch ó thu võn t khoỏ K lm ging cho b sinh chui gi ngu nhiờn Tớnh cỏc h s ng tng quan gia cỏc bng H1, V1vi cỏc dóy s gi ngu nhiờn Xỏc nh cỏc bit thu võn thụng qua cỏc h s ng tng quan 38 * Chng trỡnh thc nghim trờn MATLAB7 Chng trỡnh nhỳng thy võn %Mc ớch: Nhỳng thu võn vo nh ch bng DWT clear all; % ghi lai thi gian bt u tgbd=cputime; k=2; % t h s nhỳng % c nh ch tentep='_Bachtuyet_std_bw.bmp'; anhchu=double(imread(tentep)); % xỏc nh c ca nh ch Mc=size(anhchu,1); Nc=size(anhchu,2); % c nh thu võn v chuyn thnh mt vector tentep='_Banquyen.bmp'; thuyvan=double(imread(tentep)); Mm=size(thuyvan,1); Nm=size(thuyvan,2); thuyvan_vector=round(reshape(thuyvan,Mm*Nm,1)./256); % c khoỏ lm trng thỏi cho b sinh s gi ngu nhiờn tentep='_key.bmp'; 39 key=double(imread(tentep))./256; % t trng thỏi cho b sinh s gi ngu nhiờn v trng thỏi "key" rand('state',key); % bin i DWT mt mc cho nh ch [cA1,cH1,cV1,cD1] = dwt2(anhchu,'haar'); % cng thờm dóy s gi ngu nhiờn vo cỏc bng H1 v V1 thuyvan = for (kk=1:length(thuyvan_vector)) pn_sequence_h=round(2*(rand(Mc/2,Nc/2)-0.5)); pn_sequence_v=round(2*(rand(Mc/2,Nc/2)-0.5)); if (thuyvan_vector(kk) == 0) cH1=cH1+k*pn_sequence_h; cV1=cV1+k*pn_sequence_v; end end % bin i ngc (tng hp) IDWT anhchu_thuyvan= idwt2(cA1,cH1,cV1,cD1,'haar',[Mc,Nc]); % chuyn sang dng uint8 anhchu_thuyvan_uint8=uint8(anhchu_thuyvan); % ghi nh ch ó thu võn lờn a imwrite(anhchu_thuyvan_uint8,'anhchu_thuyvan_dwt.bmp','bmp'); 40 % hin thi gian thc hin elapsed_time=cputime-start_time, % hin nh ó thu võn figure(1) imshow(anhchu_thuyvan_uint8,[ ]) title(Anh da duoc thuy van) Chng trỡnh gii thy võn %Mc ớch: Gii thu võn t nh ó c nhỳng thu võn bng DWT clear all; % ghi li thi gian bt u tgbd=cputime; % c nh ó thu võn bng DWT tentep='anhchu_thuyvan_dwt.bmp'; anhchu_thuyvan=double(imread(tentep)); %xỏc nh c ca nh ch Mw=size(anhchu_thuyvan,1); Nw=size(anhchu_thuyvan,2); % c nh thu võn gc 41 tentep='_Banquyen.bmp'; thuyvan_goc=double(imread(tentep)); Mo=size(thuyvan_goc,1); No=size(thuyvan_goc,2); % c khoỏ cho b sinh s gi ngu nhiờn tentep='_key.bmp'; key=double(imread(tentep))./256; rand('state',key); % to thu võn tt c bng thuyvan_vector=ones(1,Mo*No); [cA1,cH1,cV1,cD1] = dwt2(anhchu_thuyvan,'haar'); % Tớnh cỏc h s ng tng quan gia cỏc bng cH1, cV1 vi cỏc dóy gi ngu nhiờn for (kk=1:length(thuyvan_vector)) pn_sequence_h=round(2*(rand(Mw/2,Nw/2)-0.5)); pn_sequence_v=round(2*(rand(Mw/2,Nw/2)-0.5)); correlation_h(kk)=corr2(cH1,pn_sequence_h); correlation_v(kk)=corr2(cV1,pn_sequence_v); correlation(kk)=(correlation_h(kk)+correlation_v(kk))/2; end 42 for (kk=1:length(thuyvan_vector)) if (correlation(kk) > mean(correlation)) thuyvan_vector(kk)=0; end end % hiu chnh thuyvan_vector v hin thu võn ó tỡm thy figure(2) thuyvan=reshape(thuyvan_vector,Mo,No); imshow(thuyvan,[ ]) title('Thuy van da tim thay') % hin thi gian thc hin tgth=cputime tgbd 4.3 xut qui trỡnh nộn v thy võn nh mỏy nh s Cn c qui trỡnh nộn nh phn 3.3, cú th a mt qui trỡnh kt hp vic nộn nh vi vic nhỳng thu võn bn quyn cỏc mỏy nh s Qui trỡnh ny cú th bao gm cỏc bc sau: X lý trc bin i Bin i liờn thnh phn Bin i riờng thnh phn Lng t hoỏ Nhỳng thy võn bn quyn Mó hoỏ Do thi gian cú hn nờn tỏc gi mi ch a qui trỡnh nhng cha cú iu kin th nghim 43 KT LUN * Kt qu t c v ng dng ca lun Lun ó trỡnh by cỏc k thut nộn nh, cỏc nguyờn lý nộn v mt s khỏi nim quan trng lnh vc x lý nh V trung trỡnh by cỏc nguyờn lý nộn cú tn hao in hỡnh ang l cỏc k thut ct lừi ca cỏc chun nộn (JPEG, JPEG2000, MPEG,) Vi mc ớch ca lun l nghiờn cu v k thut nộn nh s dng bin i Wavelet t ú ỏp dng mỏy nh k thut s, nờn ó i sõu nghiờn cu c s lý thuyt ca phộp bin i ny ng thi cng gii thiu chun nộn nh JPEG2000 l chun nộn ph bin da trờn bin i Wavelet Hn na chun ny cng s l mt la chn hiu qu b sung chun JPEG ang c s dng cỏc server chuyn i nh dng nh Lun cng ó gii thiu mt k thut thy võn nhỳng nh s, mt phng tin, mt cụng ngh mi c ỏnh giỏ mang li nhiu hn ng dng bo v bn quyn, phỏt hin xuyờn tc, iu khin truy cp i vi cỏc d liu a phng tin Qua quỏ trỡnh kho sỏt, cú th kt lun rng thc hin k thut thu võn nh s DWT lm cho h thng tr nờn mnh m v bn vng m bo yờu cu, c bit l cỏc tỏc ng nộn JPEG2000, lc trung bỡnh, lc Gaussian, lc sc nột v co dón nh Xột v mt thi gian cng nh phc thỡ vic thc hin nhỳng thu võn DWT l hon ton kh thi iu ny m mt hng nghiờn cu dựng phộp bin i súng nh k thut thu võn cho cỏc ng dng ũi hi thi gian thc nh iu khin v chng chộp hay xỏc nhn ly du tay 44 * Hng phỏt trin nghiờn cu Tỏc gi xin cp mt s hng nghiờn cu tng lai: Tin hnh thc hin k thut nhỳng thu võn cho chui d liu video vi mt s iu chnh hp lý t kt qu tt hn Kt hp thc hin vi d liu audio nhỳng thu võn cho d liu ca cỏc phng tin k thut s khỏc 45 TI LIU THAM KHO PGS TS H Anh Tuý - X lý tớn hiu s (2002) Lng Mnh Bỏ - TS Nguyn Thanh Thu - Nhp mụn x lý nh s(1999) Nguyn Kim Sỏch X lý nh v video s NXB KHKT, 1997 Anil K Jain - Fundamental of Digital Image Processing(1994) Geoffrey Davis - Arina Nosratinia - Waveled-Based Image Encoding - Overview (1997) Jin Li - Image Compression - the Mechanics of the JPEG2000(2001) Michael David Adams - JPEG2000 - The Next Standard for Still Image Compressing (12/2002) Martin Vetterli - Jelena Kovacevic - Wavelet and Subband Coding(1995) R Mehul and R Priti, Discrete Wavelet Transform Based Multiple Watermarking Scheme Proceedings of IEEE Region 10 Technical Conference on Convergent Technologies for the Asia-Pacific, Bangalore, India, October 14-17, 2003 10.Thomas Sikora MPEG-1 Video and MPEG-2 Digital Coding Standards 11 Thomas Sikora Digital Video Coding Standards and Their Role in Video Communications - Signal Processing Multimedia, J.S Byrnes (Ed), IOS Press, 1999 for [...]... im trong khi nhn d liu Gii nộn tng vựng trong nh m khụng cn gii nộn ton b nh Cú kh nng mó hoỏ nh vi t l nộn theo tng vựng khỏc nhau Nộn mt ln nhng cú th gii nộn vi nhiu cp cht lng tu theo yờu cu ca ngi s dng 3.3 Cỏc bc thc hin nộn nh theo chun JPEG2000 ảnh gốc ảnh mã hoá Xử lý trớc biến đổi Giải mã hoá Biến đổi thuận liên thành phần Biến đổi thuận riêng thành phần Lợng tử hóa Giải lợng tử hoá Biến. .. ảnh gốc ảnh mã hoá Xử lý trớc biến đổi Giải mã hoá Biến đổi thuận liên thành phần Biến đổi thuận riêng thành phần Lợng tử hóa Giải lợng tử hoá Biến đổi ngợc riêng thành phần Biến đổi ngợc liên thành phần Mã hoá ảnh sau khi mã hoá (a) Xử lý sau biến đổi ảnh khôi phục (b) Hỡnh 3.1: Trỡnh t mó hoỏ (a) v gii mó JPEG2000 (b) 3.3.1 X lý trc bin i Do s dng bin i Wavelet, JPEG2000 cn cú d liu nh u vo dng... tõm n thnh phn ph no cú trong tớn hiu m khụng quan tõm n khi no xut hin trong tớn hiu Tuy nhiờn, nu thụng tin v thi gian xut hin ca ph trong tớn hiu l cn thit, thỡ phộp bin i FT khụng cú kh nng ỏp ng c yờu cu ny, õy l hn ch ca phộp bin i ny * Nộn v gii nộn nh da theo phộp bin i DCT trong JPEG JPEG l chun nộn s quc t u tiờn cho cỏc nh tnh cú tụng mu liờn tc gm c nh n sc v nh mu Trong k thut ny cỏc khi... Haar 2.2.3 Bin i Wavelet Daubechies Ging nh Meyer, Daubechies cng l mt nh khoa hc cú cụng lao to ln trong vic nghiờn cu phỏt trin phộp bin i Wavelet Bin i Daubechies l mt trong nhng phộp bin i phc tp nht trong bin i Wavelet H bin i ny c ng dng ht sc rng rói, bin i Wavelet ỏp dng trong JPEG2000 l mt bin i trong h bin i Wavelet Daubechies 2.3 Mt s ng dng ni bt ca Wavelet Phn ny ch nờu ra cỏc lnh vc mang... cn phõn tớch cú th mang li nhng hiu qu rt rừ rt trong nộn tớn hiu Do tớnh cht ch tn ti trong cỏc khong thi gian rt ngn (khi phõn tớch tớn hiu trong min thi gian tn s) m cỏc h s ca bin i Wavelet cú kh nng tp trung nng lng rt tt vo cỏc h s bin i Cỏc h s mang thụng tin chi tit ca bin i Wavelet thng rt nh v cú th b qua m khụng nh hng ti vic mó hoỏ d liu (trong phng phỏp mó hoỏ nh hay ting núi l nhng tớn... s l mt ti nghiờn cu rt ph bin trong lnh vc x lý d liu a phng tin Mc ớch l lm th no lu tr bc nh di dng cú kớch thc nh hn hay di dng biu din m ch yờu cu s bớt mó hoỏ ớt hn so vi bc nh gc Nộn nh thc hin c l do mt thc t: thụng tin trong bc nh khụng phi l ngu nhiờn m cú trt t, cú t chc Vỡ th nu búc tỏch c tớnh trt t, cu trỳc ú thỡ s bit c phn thụng tin no quan trng nht trong bc nh biu din v truyn i vi... kờnh, mt lý thuyt rt quen thuc trong x lý tớn 14 hiu m = -2 m = -2 m = -2 m = -2 m = -2 Hỡnh 2.1 Minh ho li nh t dyadic vi cỏc giỏ tr ca m v n 2.1.3 Tớnh cht ca bin i Wavelet Bin i Fourier l mt bin i ó v ang c ỏp dng rng rói trong nhiu ngnh khoa hc v k thut khỏc nhau Bin i Fourier chuyn mt hm tớn hiu t min thi gian sang min tn s S dng bin i Fourier ta cú th bit c trong tớn hiu f(t)cú cỏc thnh... chỳng ta ó xột ti trong phn ng dng cho nộn tớn hiu c m rng bi Iain Johnstone v David Donohos trong cỏc ng dng kh nhiu cho tớn hiu Phng phỏp kh nhiu ny c gi l Wavelet Shrinkage Denoising (WSD) í tng c bn ca WSD da trờn vic tớn hiu nhiu s l rừ khi phõn tớch bng bin i Wavelet cỏc h s bin i bc cao Vic ỏp dng cỏc ngng loi b tng ng vi cỏc bc cao hn ca h s Wavelet s cú th d dng loi b nhiu trong tớn hiu 2.3.3... ỏp dng cỏc ngng loi b tng ng vi cỏc bc cao hn ca h s Wavelet s cú th d dng loi b nhiu trong tớn hiu 2.3.3 Mó hoỏ ngun v mó hoỏ kờnh S d Wavelet c ng dng trong mó hoỏ ngun v mó hoỏ kờnh vỡ trong mó hoỏ ngun thỡ chỳng ta cn kh nng nộn vi t l nộn cao cũn trong mó hoỏ kờnh thỡ cn kh nng chng nhiu tt Bin i Wavelet kt hp vi mt s phng phỏp mó hoỏ nh mó hoỏ Huffman hay mó hoỏ s hc cú th thc hin c c hai iu trờn... thnh mt ct (i=1, 2, , n) cho bit mt thnh phn tn s cú trong nhng thi im t no v cỏc giỏ tr W ( a, bi 15 ) to thnh hng cho bit ti mt thi im t ca tớn hiu f(t) cú cỏc thnh phn tn s no Tham s b trong bin i Wavelet cho bit khong dch ca hm Wavelet m v phõn gii cỏc tn s khỏc nhau ca f t c minh ha bi h t l chớnh l a Bin i Wavelet ngy cng c ỏp dng rng rói c bit l trong x lý ting núi, x lý nh s X lý tớn hiu nh s ... NGHệ THÔNG TIN nguyễn hồng ngọc nghiên cứu kỹ thuật nén liệu dựa phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc ứng dụng máy ảnh kỹ thuật số Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60.48.01 Luận văn thạc sĩ công... JPEG2000 ảnh gốc ảnh mã hoá Xử lý trớc biến đổi Giải mã hoá Biến đổi thuận liên thành phần Biến đổi thuận riêng thành phần Lợng tử hóa Giải lợng tử hoá Biến đổi ngợc riêng thành phần Biến đổi ngợc... lợng tử hoá Biến đổi ngợc riêng thành phần Biến đổi ngợc liên thành phần Mã hoá ảnh sau mã hoá (a) Xử lý sau biến đổi ảnh khôi phục (b) Hỡnh 3.1: Trỡnh t mó hoỏ (a) v gii mó JPEG2000 (b) 3.3.1 X