基于离散余弦变换的嵌入式零树编码算法

【摘要】：图像数据的有效压缩是实现图像通信的必要前提,图像数据压缩的目的就是在维持可接受的保真度或图像质量条件下,尽可能减少表征该图像的数据量。 图像压缩技术经历了几十年的研究探索, 目前已有多种方法,其中变换编码已被写入静止图像编码标准JPEG、运动图像编码标准MPEG-2和可视电话会议电视图像编码标准H.261中,它们的核心框架是离散余弦变换(DCT)。DCT变换是次最佳变换,其实现简单,并且能够最大限度的去除像素间的相关性,同时变换后的系数分布集中。因此,DCT在图像压缩中得到了广泛的应用。 近些年,人们对静止图像的压缩编码技术进行了大量研究。并提出了许多新颖的算法。其中,嵌入式小波零树编码是一种有效的压缩技术,在数字图像压缩的各方法中占有重要的地位。本文首先讨论了小波变换的基础理论和经典的嵌入式零树编码思想。在讨论嵌入式小波零树编码的过程中,发现了其在数据处理上复杂的问题。为了解决这一问题,提出了一种基于DCT 变换的嵌入式零树编码(Embedded Zerotree Coding-Discrete Cosine Transform,EZC-DCT)算法。 基于上述的编码算法,我们进行了一系列的仿真试验,并对试验数据进行了详细的分析。从仿真试验数据中可以证明,基于DCT 变化的嵌入式零树编码算法确实是一个有效的编码方案。EZC-DCT 算法降低了编码复杂度,在相同输出码率的条件下,峰值信噪比略好于标准JPEG 和基于小波变换的SPIHT 算法。并且由于在变换过程中引入DCT 变换,更便于硬件实现。