多小波圖像編碼算法研究.pdf

1、圖像的壓縮編碼是存儲(chǔ)、處理和傳輸圖像信息的基礎(chǔ)，提高圖像的壓縮效率一直是人們不斷追求的目標(biāo)。對(duì)圖像進(jìn)行壓縮編碼，目前成熟的做法都是在變換域進(jìn)行。在變換域進(jìn)行圖像編碼可以很好地去除圖像數(shù)據(jù)相關(guān)性，達(dá)到壓縮數(shù)據(jù)的目的。對(duì)于變換域圖像編碼而言，最根本的問題是去相關(guān)變換算法的選擇。DFT、DCT、DWT、KL等都是常用的去相關(guān)變換算法。在選擇變換算法時(shí)，我們一般要綜合考慮算法的能量集中特性、算法的復(fù)雜度、算法的邊緣信息保持程度等諸多因素。

2、>　　 DCT變換是變換域圖像編碼最經(jīng)典的一個(gè)變換算法，它實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像信息從空間域到頻率域的變換。JPEG國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)就是以DCT變換為核心編碼算法，是目前應(yīng)用最廣泛的一個(gè)編碼技術(shù)。但是，DCT變換為核心的編碼算法存在一些不可避免的缺陷。例如：在高壓縮比場(chǎng)合，JPEG的重建圖像在水平和垂直方向出現(xiàn)暈圈、幻影，產(chǎn)生“方塊”效應(yīng)。另外，由于DCT反映的是信號(hào)或函數(shù)的整體特征，而在不少實(shí)際問題中我們所關(guān)心的是信號(hào)在局部范圍中的特征。對(duì)于圖像中的

3、高度非平穩(wěn)的信號(hào)（如圖像中的一些突變結(jié)構(gòu)、邊緣信息等），用余弦基做圖像信號(hào)的非線性逼近，其結(jié)果不是最優(yōu)的。
　　 在追尋改進(jìn)算法的同時(shí)，小波變換編碼走進(jìn)了圖像編碼學(xué)者們的視野。小波變換具有DCT變換編碼所沒有的優(yōu)點(diǎn)，是對(duì)變換域編碼方法的一個(gè)很好的發(fā)展。圖像經(jīng)小波變換后系數(shù)分布有一定規(guī)律，可以應(yīng)用一些新的編碼技術(shù)使編碼更有效率，主要的編碼技術(shù)有：EZW算法、SPIHT算法、EBCOT、算法。JPEG2000是當(dāng)前用于靜止圖像編碼最

4、新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，就是以小波變換結(jié)合EBCOT算法為核心的，相對(duì)于JPEG國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它具有很多很明顯的優(yōu)勢(shì)。但在應(yīng)用中，小波變換還存在著一些局限性：在實(shí)數(shù)域中，對(duì)稱、正交、緊支的非平凡單小波是不存在的，這使人們不得不在正交性和對(duì)稱性之間進(jìn)行折衷。
　　 為了彌補(bǔ)上述不足，人們開始提出新的理論，于是出現(xiàn)了小波理論的新分支--多小波。將傳統(tǒng)的單小波拓展到矢量空間，從而得到的多小波包括了傳統(tǒng)小波的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了單小波的缺陷，將實(shí)際

5、應(yīng)用中十分重要的正交性、對(duì)稱性、緊支性、光滑性完美地結(jié)合在一起。隨著多小波理論的不斷豐富和完善，更多具有優(yōu)秀性質(zhì)的多小波被提出，多小波在圖像處理方面的應(yīng)用也顯示出巨大的潛力。目前，多小波應(yīng)用在圖像編碼和圖像去噪等方面都具有很好的研究?jī)r(jià)值。
　　 本文在研究了JPEG2000的核心編碼技術(shù)--EBCOT算法和多小波變換原理的基礎(chǔ)上，提出了基于EBCOT算法的多小波圖像編碼。采用各種常用的多小波基，結(jié)合EBCOT算法，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)灰度圖像