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基于JPEG2000的数字图像压缩编码研究

刘立乐  
【摘要】: 随着计算机越来越多的用来处理图像及多媒体信息,为达到节省资源的目的,如何对图像进行有效的压缩成为一个当前研究的热点。图像数据的压缩就是在维持可接受的保真度的条件下,以尽可能最小的数码量(bit数)表示原始图像。 JPEG 2000正式名称为:ISO 15444,是由JPEG组织负责制定。该标准是由联合摄影专家组于1997年开始征集提案,把它作为JPEG标准的一个更新换代标准。它的目标是进一步改进目前压缩算法的性能,以适应低带宽、高噪声的环境,以及医疗图像、电子图书馆、传真、Internet网上服务和保安等方面的应用。国际标准化组织的WG1小组已于2000年8月制定了最终的国际标准化草案(The Final Draft International Standard,简称FDIS)。 JPEG2000与传统JPEG最大的不同,在于它放弃了JPEG所采用的以离散余弦变换(Discrete Cosine Transform)为主的区块编码方式,而采用以小波变换(Wavelet Transform)为主的多解析编码方式。其中小波变换是将图像映射到小波基构成的空间中,使原图像的能量集中在映射空间的密集区域,便于进行图像压缩。常见的基于小波变换的图像压缩方法有小波包最好基、嵌入式小波预测编码和小波系数零树压缩等。小波变换算法是现代谱分析工具,在包括压缩在内的图像处理与图像分析领域正得到越来越广泛的应用。此外JPEG 2000还将彩色静态画面采用的JPEG编码方式与2值图像采用的JBIG编码方式统一起来,成为对应各种图像的通用编码方式。 本文详细、全面的深入研究了JPEG2000图像压缩标准;系统研究了JPEG2000压缩标准构成的理论基础;按模块分析了的JPEG2000整个的编码、解码系统;最后对压缩编码核心算法进行了改进。在保证压缩质量的基础上降低了运算量,并且压缩了部分图片,效果良好,基本满足网络传输等方面对数字图像的压缩要求。


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