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CPU与GPU平台下遥感影像JPEG2000解压缩效率提升研究 认领 引用
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作者 马若琳 李帅 +1 位作者 赵可 公雪霜 《信息技术与信息化》 2026年第1期190-194,共5页
针对JPEG2000因计算复杂度高而制约遥感影像实时解压缩的问题,文章分别在CPU与GPU平台开展解压缩效率优化工作。研究构建了串行、CPU包内并行、CPU组合并行、GPU流水线批处理并行四类实验方案,选取不同数据量、压缩比、分辨率的遥感影... 针对JPEG2000因计算复杂度高而制约遥感影像实时解压缩的问题,文章分别在CPU与GPU平台开展解压缩效率优化工作。研究构建了串行、CPU包内并行、CPU组合并行、GPU流水线批处理并行四类实验方案,选取不同数据量、压缩比、分辨率的遥感影像作为实验对象,从解压缩时间、处理速度、加速比三个维度开展量化评估,以此明确CPU与GPU平台的性能边界。实验结果表明,并行度的深化可显著提升解压缩效率,其中CPU组合并行与GPU流水线批处理两种方案的处理速度均可突破400 Mbit/s。二者效能受数据规模与硬件参数约束,场景差异明显:小数据量时CPU包内并行平衡开销与效率,高计算量任务需CPU组合并行与GPU协同突破瓶颈,I/O占比高的轻量任务更适配CPU优化资源利用,所提出的场景化并行策略,为相关并行方案选型提供参考。 展开更多
关键词 遥感影像 JPEG2000 CPU并行优化 GPU批处理
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深度图像压缩模型盲点:JPEG2000仍在高熵高频区域获胜 认领 引用
2
作者 张荔哲 周诠 +3 位作者 刘睿华 呼延烺 刘娟妮 张怡 《中国体视学与图像分析》 2025年第2期187-197,共11页
近年来,虽然基于深度学习的图像压缩方法在多个基准测试中超越传统算法。但应用于包含日常场景、遥感、无人机和含噪视觉数据等多源数据集时,在部分图像中传统的JPEG2000仍然优于深度学习模型,尤其是在具有高频能量和结构复杂的区域。... 近年来,虽然基于深度学习的图像压缩方法在多个基准测试中超越传统算法。但应用于包含日常场景、遥感、无人机和含噪视觉数据等多源数据集时,在部分图像中传统的JPEG2000仍然优于深度学习模型,尤其是在具有高频能量和结构复杂的区域。本文系统地分析了8万多幅图像,通过统计验证表明,JPEG2000在等效码率下偶尔能够取得优异的峰值信噪比(PSNR),故提出了深度压缩模型的“高熵高频脆弱性”假说。基于率失真理论,量化了脆弱高频区域特征潜在变量的熵分布,为了克服这一局限性,开发了一个自适应频域分类器,用于动态压缩策略选择。实验证明,与深度压缩模型相比,选择器在日常场景、航拍和噪声数据集上分别实现了0.43%、1.19%和5.87%的相对PSNR提升。提升幅度(2.06dB)达到人类视觉可察觉差异阈值(JND)的2.1~4.2倍。 展开更多
关键词 深度学习模型 JPEG2000 图像压缩 高熵高频脆弱性
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基于C语言的Motion JPEG2000文件的构造 认领 引用 被引量:2
3
作者 王璐 陈伟 《兵工自动化》 2007年第11期95-96,共2页
通过寻找标识从数据文件中提取JPEG2000编码流,从而构造视频播放程序能识别的标准的Motion JPEG2000文件。其程序设计首先判断一帧完整的ADV202输出流,然后将JPEG2000编码流从ADV202输出流中提取出来,最后将提取出来的JPEG2000编码流写... 通过寻找标识从数据文件中提取JPEG2000编码流,从而构造视频播放程序能识别的标准的Motion JPEG2000文件。其程序设计首先判断一帧完整的ADV202输出流,然后将JPEG2000编码流从ADV202输出流中提取出来,最后将提取出来的JPEG2000编码流写入到事先保存好的文件头之后并与文件尾合并。 展开更多
关键词 Motion JPEG2000文件格式 JPEG2000编码流 ADV202芯片 C语言
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基于JPEG2000标准感兴趣区域的编码算法 认领 引用 被引量:2
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作者 齐守青 葛利嘉 何小海 《四川兵工学报》 2005年第4期47-50,共4页
新一代静止图像压缩标准JPEG2000不仅比现有的标准如JPEG有更好的图像质量,而且JPEG2000新增了许多新的特征,感兴趣区域编码就是其特性之一。本文系统的介绍了感兴趣区域编码的一种算法Maxshif,t同时提出了对Maxshift算法的改进方法,最... 新一代静止图像压缩标准JPEG2000不仅比现有的标准如JPEG有更好的图像质量,而且JPEG2000新增了许多新的特征,感兴趣区域编码就是其特性之一。本文系统的介绍了感兴趣区域编码的一种算法Maxshif,t同时提出了对Maxshift算法的改进方法,最后通过实验来验证这种方法。 展开更多
关键词 JPEG2000感兴趣区域 背景区域 Maxshift算法 掩模 JPEG2000标准 感兴趣区域编码 编码算法 静止图像压缩标准 图像质量 改进方法
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一种基于JPEG2000特性的信息隐藏技术的研究 认领 引用 被引量:2
5
作者 房宜汕 《嘉应学院学报》 2013年第2期24-29,共6页
通过对JPEG2000的特性研究,提出了一种基于JPEG2000特性的信息隐藏的方法,通过实验分析表明这种方法具有一定的透明性和鲁棒性,并根据JPEG2000的特性提出了一种新的鲁棒性.
关键词 信息安全 信息隐藏 信息隐藏技术 JPEG2000 JPEG2000特性
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基于多级查询表的JPEG2000位平面扫描优化方法 认领 引用 被引量:15
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作者 朱悦心 付昀 +1 位作者 吴宗泽 郑南宁 《电子学报》 EI CAS 北大核心 2004年第5期810-813,共4页
针对JPEG2 0 0 0位平面编码的VLSI实现 ,提出一种基于多级查询表的扫描优化方法 .该方法以树型查找表为基准 ,在有效性传播通道中提前记录编码必要性信息 ,实现了后续通道的启发式扫描 .与K′Chen等人提出的GOCS方法比较 ,不仅消除了扫... 针对JPEG2 0 0 0位平面编码的VLSI实现 ,提出一种基于多级查询表的扫描优化方法 .该方法以树型查找表为基准 ,在有效性传播通道中提前记录编码必要性信息 ,实现了后续通道的启发式扫描 .与K′Chen等人提出的GOCS方法比较 ,不仅消除了扫描中出现的冗余组 ,而且消除了冗余列 ,进一步提高了扫描速率 .该方法的另一优点是可以完成通道扫描和状态变量的并行刷新 ,支持YHsia存储优化技术而不影响系统整体效率 .实验结果表明 ,在VLSI设计中引入该方法 ,位平面编码的扫描时间可缩短 2 5 % ,存储资源将节省 8.72 % . 展开更多
关键词 JPEG2000 EBCOT 位平面 编码通道 上下文 状态变量
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运动图像压缩标准Motion-JPEG2000 认领 引用 被引量:3
7
作者 刘岩 张静 张春田 《电视技术》 北大核心 2003年第2期16-18,共3页
首先通过与JPEG比较,介绍JPGE2000核心编码系统中变换编码、量化、熵编码以及频率加权等有关内容,然后通过与现有视频压缩标准进行对比,介绍Motion-JPEG2000的主要压缩特点与优势。
关键词 Motion-JPEG2000标准 JPEG2000标准 运动图像 压缩标准
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基于预测与JPEG2000的高光谱图像无损压缩方法 认领 引用 被引量:13
8
作者 刘仰川 巴音贺希格 +1 位作者 崔继承 唐玉国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期452-457,共6页
随着成像光谱仪向着高光谱分辨率、高空间分辨率方向发展,高光谱图像的数据量呈几何级数增长。由于数据传输和存储能力的限制,必须对高光谱图像进行有效压缩。首先,对高光谱图像的相关性进行了深入分析,得知其具有一定的空间相关性和极... 随着成像光谱仪向着高光谱分辨率、高空间分辨率方向发展,高光谱图像的数据量呈几何级数增长。由于数据传输和存储能力的限制,必须对高光谱图像进行有效压缩。首先,对高光谱图像的相关性进行了深入分析,得知其具有一定的空间相关性和极强的谱间相关性,从而具有较强的可压缩性。其次,结合JPEG2000对DPCM进行了修改,提出了基于一阶线性预测与JPEG2000相结合的无损压缩方案。最后,在软件平台上实现了该方案,并取得了较好的压缩效果。结果表明,该方案可以有效的实现高光谱图像无损压缩,验证了方案的可行性,为硬件平台上实现该方案提供了理论依据。 展开更多
关键词 高光谱图像 空间相关性 谱间相关性 一阶线性预测 JPEG2000 无损压缩
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JPEG2000算术编码器的算法优化和VLSI设计 认领 引用 被引量:6
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作者 刘文松 朱恩 +2 位作者 王健 徐龙涛 林叶 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2486-2491,共6页
研究了JPEG2000算术编码器的算法和电路实现.提出了重归一化规程的一种新的顺序结构,通过添加独立的总移位次数预测规程,使得编码算法可以一次性顺序完成当前上下文的处理.据此设计了具有从流水线的三级流水线电路结构,流水线用于处理... 研究了JPEG2000算术编码器的算法和电路实现.提出了重归一化规程的一种新的顺序结构,通过添加独立的总移位次数预测规程,使得编码算法可以一次性顺序完成当前上下文的处理.据此设计了具有从流水线的三级流水线电路结构,流水线用于处理无编码字节输出的常规情况,从流水线单独处理编码字节的输出,从而有效缩短了各级电路的关键路径延时.基于TSMC 0.18μm工艺的综合结果表明,系统时钟频率为578MHz,吞吐量约为520 Msym-bols/s.与采用相同工艺的国内外研究成果相比,分别提升了40%和26%以上. 展开更多
关键词 JPEG2000 算术编码 重归一化规程 流水线结构
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高清晰度JPEG2000编解码器的设计与实现 认领 引用 被引量:1
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作者 杨贵臣 王双 全子一 《电视技术》 北大核心 2005年第9期29-32,共4页
采用Analog公司的ADV202芯片,搭建了一个基于高清晰度标准的视频编解码器平台,实现了高清晰度实时与非实时编解码,还可以支持网络功能,有着较大的市场前景。
关键词 JPEG2000标准 MJPEG2000标准 高清晰度 编解码 ADV202芯片
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基于ADV212的JPEG2000静态图像压缩系统设计 认领 引用 被引量:17
11
作者 刘永征 刘学斌 +1 位作者 胡炳樑 段晓峰 《电子器件》 CAS 2009年第3期504-508,共5页
研究了JPEG2000压缩标准及单片实现该标准的专用编解码芯片ADV212,并在分析ADV212的硬件结构及工作原理的基础上,设计了一种ADV212组合Field Programmable Gate Array(FPGA)的静态图像数据压缩电路。其中,系统数据接口采用Universal Ser... 研究了JPEG2000压缩标准及单片实现该标准的专用编解码芯片ADV212,并在分析ADV212的硬件结构及工作原理的基础上,设计了一种ADV212组合Field Programmable Gate Array(FPGA)的静态图像数据压缩电路。其中,系统数据接口采用Universal Serial Bus(USB),FPGA用来实现时序控制和输入输出数据格式的组织,ADV212则进行小波分解和码流组织,以完成图像数据的压缩。利用该系统对标准静态图像的压缩试验表明,系统工作正确可靠,可用于实际图像压缩。 展开更多
关键词 图像压缩 JPEG2000 ADV212 FPGA
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基于JPEG2000的电能质量扰动数据压缩方法 认领 引用 被引量:9
12
作者 张明 李开成 胡益胜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期47-54,共8页
JPEG2000是最新静态图像压缩的国际标准,虽然JPEG2000编解码器主要用于图像压缩,但是本文展示了其用于一维电能质量扰动数据的压缩。对于实际电网中采集的各类电能质量扰动信号,JPEG2000的压缩性能好于常见的一些二维压缩方法,特别是使... JPEG2000是最新静态图像压缩的国际标准,虽然JPEG2000编解码器主要用于图像压缩,但是本文展示了其用于一维电能质量扰动数据的压缩。对于实际电网中采集的各类电能质量扰动信号,JPEG2000的压缩性能好于常见的一些二维压缩方法,特别是使用已有的JPEG2000编解码器的软硬件资源,可以省去专门的硬件开发成本。另外JPEG2000编解码器的一些优良特性,诸如精确的码率控制和累进式传输,也将得到保留。 展开更多
关键词 电能质量扰动 JPEG2000 数据压缩 二维小波变换 熵编码
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JPEG2000算法原理及实现框架 认领 引用 被引量:10
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作者 刘正光 刘子晓 申旭刚 《计算机工程》 EI CAS 北大核心 2004年第20期161-163,185,共3页
介绍了新的静止图像压缩标准JPEG2000的压缩原理,设计了图像压缩系统的基本实现框架。该系统不仅可以实现将原始图像用本文压缩算法进行压缩,还可以用来实现不同格式文件之间的相互转化。
关键词 JPEG2000 小波变换 图像压缩 图像编码
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无线传感网基于邻居簇的JPEG2000多节点协同实现 认领 引用 被引量:9
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作者 鲁琴 罗武胜 胡冰 《光学精密工程》 EI CAS 北大核心 2010年第1期240-247,共8页
针对无线传感器网络能量、存储、处理能力严重受限的特点,基于"在网计算"的思想,结合JPEG2000算法流程以及无线传感器网络的网络拓扑结构特点,提出一种基于邻居簇的JPEG2000多节点协同图像压缩方法。首先,将相机节点采集的图... 针对无线传感器网络能量、存储、处理能力严重受限的特点,基于"在网计算"的思想,结合JPEG2000算法流程以及无线传感器网络的网络拓扑结构特点,提出一种基于邻居簇的JPEG2000多节点协同图像压缩方法。首先,将相机节点采集的图像分片,并根据图像的梯度幅度值进行压缩比特率的自适应优化分配。然后,将压缩任务转移到多个邻居簇内,以最小化网络总能耗为目标,由多节点协作共同完成图像压缩和传输。仿真结果表明,该方法不仅使无线传感器网络中实现大尺寸图像的JPEG2000编码成为可能,且相机节点能耗仅为压缩图像后传输至基站方案的3.4%,极大地平衡了网络节点能耗,使网络生命周期提高了7倍以上。 展开更多
关键词 无线传感器网络 图像压缩 JPEG2000 多节点协同
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基于子带相似性分析的JPEG2000图像无参考质量评价 认领 引用 被引量:7
15
作者 郭迎春 于明 Zhu Qiu-ming 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1496-1500,共5页
无失真图像中相邻尺度同一方向子带的小波系数是相互关联的,而编码压缩使得这种相关性随着压缩率而变化的。该文采用余弦相似性来模拟相邻尺度同方向子带图像的相关性,根据提取的子带相似性特征矢量和统计工具来分析人的主观质量评价得... 无失真图像中相邻尺度同一方向子带的小波系数是相互关联的,而编码压缩使得这种相关性随着压缩率而变化的。该文采用余弦相似性来模拟相邻尺度同方向子带图像的相关性,根据提取的子带相似性特征矢量和统计工具来分析人的主观质量评价得分MOS(Mean Opinion Scores)与子带余弦相似性的关系,得到了一种新的无参考质量模型。实验结果显示该文提出的JPEG2000无参考质量评价方法与MOS具有较高的相关性,而且复杂度低,运行时间少。 展开更多
关键词 图像处理 无参考图像质量评价 余弦相似 统计分析 JPEG2000
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基于MPUI模型的JPEG2000图像最大隐写容量 认领 引用 被引量:5
16
作者 毛家发 钮心忻 +2 位作者 杨义先 张娜娜 盛伟国 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1606-1620,共15页
隐写容量是信息隐藏的4项性能指标之一,目前,相关科研工作者对其他3项指标,即鲁棒性、透明性和计算复杂性进行过大量的研究,但隐写容量方面的研究却很少.该研究有力地完善了信息隐藏的理论体系,根据JPEG2000压缩标准以及人眼对小波系数... 隐写容量是信息隐藏的4项性能指标之一,目前,相关科研工作者对其他3项指标,即鲁棒性、透明性和计算复杂性进行过大量的研究,但隐写容量方面的研究却很少.该研究有力地完善了信息隐藏的理论体系,根据JPEG2000压缩标准以及人眼对小波系数改变的敏感程度,借助小波系数的失真代价函数,区分出小波系数的承载秘密信息能力:失真代价函数值越小,该小波系数承载能力就越强;反之,该小波系数承载能力就越弱.当失真代价函数值大于1时,该系数不具有承载信息的能力,即为湿系数.通过最大隐写容量估算实验以及位满嵌入、过位嵌入和湿嵌入等评估实验,验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 信息隐藏 隐写容量 失真代价函数 人眼视觉系统 JPEG2000 标准
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基于JPEG2000的遥感图像感兴趣区域编码新算法及其VLSI设计 认领 引用 被引量:6
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作者 王建新 朱恩 +1 位作者 刘文松 祁友杰 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期958-963,共6页
为解决空间遥感图像数据量及信道带宽之间的矛盾,该文提出一种基于JPEG2000的感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)编码算法。主流的JPEG2000 ROI编码算法难以兼顾ROI质量和系统计算量,且在低码率编码时有完全丢失背景的隐患。该算法通... 为解决空间遥感图像数据量及信道带宽之间的矛盾,该文提出一种基于JPEG2000的感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)编码算法。主流的JPEG2000 ROI编码算法难以兼顾ROI质量和系统计算量,且在低码率编码时有完全丢失背景的隐患。该算法通过精确控制各子带中背景系数的精度,使ROI分配到更多码流。并引入了人眼视觉特性,使较少的背景码流产生尽量好的视觉效果。另外,根据该算法提出了针对矩形ROI的超大规模集成电路(VLSI)设计,此设计经过简单调整,亦可适用于主流的ROI编码算法。测试结果表明,该算法在ROI质量和重建图像视觉效果上均表现优异,且支持任意形状ROI编码,兼容JPEG2000协议。该VLSI设计仅使JPEG2000系统运行时间增加一个周期,具有极高的吞吐率,可满足实时处理要求。 展开更多
关键词 遥感图像 感兴趣区域编码 JPEG2000 人眼视觉特性 超大规模集成电路
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JPEG2000的一种编码前码率分配算法 认领 引用 被引量:4
18
作者 徐勇 徐智勇 +1 位作者 赵汝进 左颢睿 《光电工程》 EI CAS 北大核心 2008年第10期81-85,共5页
针对JPEG2000推荐的码率分配算法导致的计算冗余多、编码速度慢并且编码缓存大的不足,本文提出一种编码前最优分配码率的方法以提高JPEG2000的编码速度。该方法通过对小波系数失真模型的率失真理论分析,得出在总码率限制的情况下,使得... 针对JPEG2000推荐的码率分配算法导致的计算冗余多、编码速度慢并且编码缓存大的不足,本文提出一种编码前最优分配码率的方法以提高JPEG2000的编码速度。该方法通过对小波系数失真模型的率失真理论分析,得出在总码率限制的情况下,使得总体视觉加权失真最小的最佳码率分配准则,并根据该准则给出可实现的码率分配算法。实验表明,该方法可以实现精确有效的编码前码率预分配,做到了"所编即所需",加速了JPEG2000编码,满足高速编码和低缓存需求的要求。 展开更多
关键词 视觉加权 信息熵 率失真最佳 码率分配 JPEG2000
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JPEG2000全并行位平面编码器的VLSI设计验证 认领 引用 被引量:3
19
作者 刘文松 朱恩 +2 位作者 王健 徐龙涛 黄宁 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1132-1136,共5页
研究了JPEG2000位平面编码器的算法和全并行电路结构.以单列样本点作为数据单元,分析了通道编码过程中数据的关联性.只需缓存前一列样本点的显著性状态信息,并读取当前列和后续2列的原始数据,便可在一个编码窗口内完成当前列的通道和位... 研究了JPEG2000位平面编码器的算法和全并行电路结构.以单列样本点作为数据单元,分析了通道编码过程中数据的关联性.只需缓存前一列样本点的显著性状态信息,并读取当前列和后续2列的原始数据,便可在一个编码窗口内完成当前列的通道和位平面并行编码;每次仅需读入一列新的数据,即可实现编码循环.据此设计了三级流水线的全并行电路结构,仅需259个周期就可处理完32×32的小波子带,同时保持了较低的硬件开销.FPGA综合结果表明,系统时钟可以综合到76.355 MHz,达到301.9Mcoefficient/sec的处理能力,可满足现有图像实时处理要求. 展开更多
关键词 JPEG2000 位平面编码 通道并行 位平面并行 VLSI
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一种基于JPEG2000标准的数字图像加密算法 认领 引用 被引量:13
20
作者 平亮 孙军 周军 《电视技术》 北大核心 2006年第7期87-90,共4页
针对最新的图像压缩标准JPEG2000,提出了一种在JPEG2000压缩过程中实时对小波系数进行加密的方法。在具体算法上采用本文提出的小波置乱(简称为OCWF)方法并结合符号加密来实现对小波系数的实时加密。实验结果表明,该方法具有加密效果好... 针对最新的图像压缩标准JPEG2000,提出了一种在JPEG2000压缩过程中实时对小波系数进行加密的方法。在具体算法上采用本文提出的小波置乱(简称为OCWF)方法并结合符号加密来实现对小波系数的实时加密。实验结果表明,该方法具有加密效果好、加密开销少、对压缩性能影响小等优点,且完全适合高压缩率的有损压缩,可以满足版权保护等应用场合的需要。 展开更多
关键词 JPEG2000标准 小波系数 加密 版权保护
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