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从第一台计算机冯·诺依曼机诞生至今的半个多世纪以来,计算机科学与技术对现代科技产生了深远影响并已渗透到人类生活的方方面面。在多媒体领域中,如何有效地处理、存储、显示和传送大量的多媒体数据,如文字、声音、图像等,成为人们关注的重点。采用多媒体压缩技术可以将这些信息数据的存储量和实时图像所需要传输的数据量大大降低。而大多数图像压缩算法都具有运算复杂、运算量大、数据量大、运算类型规范等特点。 另一方面,在高尖端科技领域内,并行处理技术的出现和蓬勃发展,使得该技术成为现代高性能计算机中最关键技术之一。并行算法和软件的许多研究方面尚处于探索阶段,技术上还不成熟。研究一般的通用并行算法难度极大,而且在具体应用时,通常也不能直接使用,因此,针对具体体系结构的实际应用,进行并行算法研究可望得到较大的发展。实时图像处理就是这样一个既有重大的应用前景,又非常需要并行处理新技术的应用领域。 在图像处理中,用最少的时间开销和最小的空间开销传输、处理多媒体信息是一个难题,也是图像处理的关键所在。提高通信带宽可以加速数据的传输,增加存储器可以提供更大的存储容量,但这些都不能真正满足实际应用的需求。这就需要高压缩比的图像压缩算法,但目前高压缩比的图像压缩算法往往十分耗时,高压缩比的获得是以大量的计算时间为代价的。因此,在获得图像信号高压缩比的同时,必须研究合适的图像压缩的并行算法,以提高计算速度,满足各种系统的实时要求。 本文即以新兴的网络并行计算技术为主要研究对象,重点研究了并行算法及其在图像压缩编码中的应用。本文概述了并行处理技术和图像压缩技术;并详述了并行算法、图像压缩算法的基本概念和模型;着重讨论了网络并行LogP模型及并行计算的开发环境;并通过FFT并行编码算法、DCT并行编码算法、帧间运动估计和补偿的并行算法、游程并行编码算法等图像压缩编码处理的并行算法的设计、分析、优化及模拟实现,较全面、形象地展示了并行算法的开发方法及其应用。