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基于小波变换的静止图象压缩技术及其应用

余红斌  
【摘要】: 近年移动通信和Inernet得到了飞速的发展,人们已不满足于局限于语音和数据通信,多媒体通信的研究已成为当前的一个研究热点。 从通信系统的角度看,图象压缩属于信源编码技术。静止图象压缩技术是多媒体通信系统的重要组成部分。 JPEG的成功是有目共睹的,目前Internet上大多数图片是以JPEG的格式进行传播的。然而JPEG的缺点也是明显的,它不适合低比特率的应用。在很大程度上这是由于JPEG采用DCT的缘故。DCT虽然具有很好的能量集中性和去相关性,然而它缺少时频局部性能。小波变换作为更好的一种变换方式得到了人们的重视。但是小波变换没有固定的基函数,选用哪种小波基,以及怎么有效地组织小波图象系数,对于基于小波变换的图象压缩算法来说有很大的影响。 JPEG 2000是基于小波变换的下一代静止图象压缩国际标准。和JPEG相比,JPEG 2000压缩比更高(一般比JPEG高30%左右),重建图象质量更好(低比特率时不会出现马赛克),应用面也更广(在其扩展部分包括了遥感图象和SAR图象这一类应用领域)。因此,在进行静止图象压缩技术的研究时JPEG 2000采用的算法是一个重要的指导方向。 本文对JPEG 2000进行了较为系统的介绍,这部分工作主要是阅读JPEG2000标准草案的成果,同时对实际的JPEG 2000文件进行了分析。在理解相关算法的基础上,对影响压缩效果的两个重要因素即小波基的选择和量化方式进行了讨论,给出了实验结果。最后介绍了用Visual C++编写的图象压缩程序的结构和实现,并在低比特率的情况下和JPEG程序进行了对比,可以看到基于小波技术的压缩图象确实能够克服JPEG存在的问题。


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