2014年--生物医学工程外文翻译--基于高效视频帧内编码技术的医学图像无损压缩（译文）

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1、 中文 4680字 ,3200 单词， 1.6 万英文字符 出处： Sanchez V, Bartrina-Rapesta J. Lossless compression of medical images based on HEVC intra codingC/ ICASSP 2014 - 2014 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing. 2014:6622-6626. 本 科 外 文 翻 译 基于高效视频帧内编码技术的医学图像无损压缩 LOSSLESS COMPRESSION OF

2、MEDICAL IMAGES BASED ON HEVC INTRA CODING 学 部（院）： 电子信息与电气工程学部 专 业 ： 生物医学工程 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 完 成 日 期 ： 基于高效视频帧内编码技术的医学图像无损压缩 基于高效视频帧内编码技术的医学图像无损压缩 Victor Sanchez and Joan Bartrina-Rapesta 摘要： 近来， HEVC 标准的引入为图像存储和传输系统中医学图像压缩技术的改善提供了新的可能。在本文中，我们提出了对于显现解剖结构的灰度图像无损压缩技术的改善方法，这些图像以边缘数量庞大为特征。特别的，我们

3、提出二选一的角度和平面预测模式，该模式基于一种定向性范围扩大的差分脉冲 编码调制。我们还提出了一种差分脉冲编码调制解码处理的实现，该处理过程包含了 HEVC 的按组编码结构。不同医学图像的评估结果显示这种 DPCM 模式能够高效预测出这些医学图像数量巨大的边缘，成功实现了将图像大小压缩到原图 75%的效果。 关键词： HEVC 帧内编码， 医学图像， 无损压缩。 1.简介 在保证能够完美重建的前提下，无损压缩一直以来都被医学团队和信息技术团队视为降低图像存储空间和缩短传输时间的有效方法。随着图像存储和传输系统（ PACS系统）的广泛应用，应当让任何一种压缩技术符合医学成像和传输（ DICOM）

4、标准。鉴于此，基于 DICOM 标准的许多压缩技术，例如 JPEG2000 和 H.264/AVC，早就已经出现了。例如，第 3 部分介绍了在远程接入和三维医学图像可视化中 JPEG2000 和JPIP 的运用。第 4 部分的工作展现了运用感兴趣区域编码技术和 JPEG2000 的可扩展性对数字钼靶 X 线图像进行压缩的一种方法。通过观察可以发现三维四维等高维图像的切片可以视为视频序列的帧，基于这种观察，作者在 5-7中截取了与 3D 和 4D 图像压缩有关的 H.264/AVC 标准。 近来，高效视频编码标准的引入为 PACS 系统中医学图像压缩的 方法改进创造了新的可能。与之前的 H.26

5、4/AVC 比较，高效视频编码技术（ HEVC）在视频序列编码效率上已经展现出巨大的改进，在达到相同的视频感知效果的前提下， HEVC 可以降低50%的编码比特率。与 H.264/AVC 类似， HEVC 也采用两种编码模式，即帧间和帧内图片编码。在帧间图像编码技术中，不同帧以一个区块的方式为基础进行编码并通过能完成运动估计和补偿的暂时预测编码技术实现。对于帧内编码，编码在块与块的基础上通过在同一帧内进行空间数据的预测而实现。帧内编码技术不仅适合二维图像数据，而且适合三维图像数据，这 便于能够随机访问 3D 图像的任何一个数据帧而不需要对其他三维数据进行解码，这便使得帧内编码技术非常适合运用于医学图像数据的处理。 在本文中我们重点关注 HEVC 的帧内编码过程，作为一种图像压缩技术，它具有重大的潜力并很可能在将来被 DICOM 所采用。我们特别注意显现解剖结构的医学灰度图像的无损压缩，例如磁共振图像， CT 图像， X 线血管造影图像。这些图像都因具有数基于高效视频帧内编码技术的医学图像无损压缩 量巨大的边缘而引起了人们对于压缩这些图像的兴趣。基于此并通过使用定向性加大的差分脉冲编码调制技术，我们提出了 HEVC 帧内编