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第1章　绪论1

1.1　图像传感器基本知识1

1.1.1　图像传感器工作原理1

1.1.2　彩色滤波阵列2

1.1.3　彩色图像成像处理流程5

1.2　贝尔模板图像压缩的研究现状7

1.2.1　常见的图像压缩方法7

1.2.2　贝尔图像压缩研究现状9

1.2.3　存在问题11

1.3　插值算法的研究现状11

1.4　标准图像集14

1.5　本书主要内容和研究成果14

参考文献15

第2章　贝尔模板CFA图像的时频特性19

2.1　贝尔模板图像的视觉机理19

2.2　贝尔模板图像的时域和频域特性20

2.2.1　贝尔模板CFA图像模型20

2.2.2　CFA图像的色差表示21

2.2.3　CFA图像的分量频域分析22

2.3　贝尔模板图像小波分析25

2.4　贝尔模板图像压缩方法与CFA插值算法之间的关系27

2.4.1　JPEG2000编码器简介27

2.4.2　压缩率与重构图像PSNR之间的关系28

2.4.3　率失真性能分析30

2.5　小结30

参考文献30

第3章　贝尔模板图像的低复杂度无损压缩算法32

3.1　JPEG-LS编码标准算法32

3.2　贝尔模板图像的One-pass无损编码器研究35

3.2.1　因果插值法36

3.2.2　固定预测器设计39

3.2.3　梯度上下文优化44

3.2.4　游长编码45

3.3　算术编码45

3.3.1　AACPE算法描述46

3.3.2　算法改进47

3.4　预测误差的算术编码49

3.5　实验51

3.6　小结53

参考文献54

第4章　基于小波子带替换的贝尔图像视觉无损压缩56

4.1　贝尔图像视觉无损压缩算法原理56

4.2　小波选择60

4.2.1　基于样条函数构造bior3.5双正交小波61

4.2.2　bior3.5双正交小波的整数提升格式65

4.3　贝尔图像的bior3.5小波变换研究70

4.3.1　全彩图像的贝尔模板采样70

4.3.2　不同采样位置下贝尔图像的bior3.5小波变换70

4.4　贝尔分量图像的同位置异分量插值74

4.5　贝尔图像绿色分量的无损压缩75

4.5.1　预测器75

4.5.2　基于拉普拉斯分布的熵编码方法76

4.6　贝尔图像红、蓝分量的小波低频子带压缩78

4.7　编解码器的工作步骤79

4.8　实验81

4.9　小结86

参考文献86

第5章　抑制编码噪声的滤波插值法研究88

5.1　滤波插值算法原理88

5.1.1　方向插值89

5.1.2　色分量的和、差表示90

5.1.3　和、差信号真值估计92

5.2　后处理滤波器设计93

5.2.1　全彩图像的最大似然估计93

5.2.2　滤波器产生及其特性分析95

5.2.3　初始彩色图像迭代滤波98

5.3　实验98

5.4　小结101

参考文献101

第6章　贝尔图像无损编码器应用实例103

6.1　摄像头设计原理103

6.2　自动聚焦与自动光圈模块105

6.2.1　聚焦评价函数算法及实现105

6.2.2　聚焦方向搜索算法及实现107

6.2.3　步进电动机驱动实现108

6.2.4　自动光圈控制108

6.3　无损编码器在FPGA中的实现109

6.3.1　因果插值模块109

6.3.2　模式选择模块111

6.3.3　游长计数模块112

6.3.4　游长编码模块112

6.3.5　游长结束判断模块113

6.3.6　中断采样编码模块113

6.3.7　梯度预测模块114

6.3.8　预测修正模块114

6.3.9　残差编码模块114

6.3.10　Golomb-Rice编码器115

6.4　存储模块116

6.5　帧率提升117

6.5.1　输入缓存模块118

6.5.2　SDRAM总线仲裁模块120

6.5.3　主控制器模块120

6.5.4　SDRAM控制器模块121

6.5.5　时序发生器模块124

6.5.6　输出缓存模块124

6.6　色空间转换模块125

6.7　小结126

参考文献128

第7章　总结与展望130

参考文献132