小波变换在图像压缩方面研究及应用

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1、上海交通大学硕士学位论文小波变换在图像压缩方面研究及应用姓名：郭超申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：敬忠良20070226小波变换在图像压缩方面的研究与应用摘要随着多媒体技术和网络通讯的发展，图像的传输和存储对图像压缩技术提出了更高的要求。伴随着新一代静态图像压缩标准JPEG2000的应运而生，基于小波的图像压缩编码算法得到了进一步的研究和发展。在此同时图像数据库作为图像存储的一种形式已经得到了广泛的应用，不同领域的图像数据库应用对图像压缩技术有着不同的要求。本文就是在这种情况下对小波图像压缩作进一步的研究工作，同时应实验室项目对遥感图像压缩的需要，做出这项研究课题，主要包

2、括以下几个方面：第一部分：介绍了图像压缩的基本概念，国内外研究现状和本文的研究背景和主要工作。然后介绍了小波理论的基础，主要阐述连续小波、离散小波和DWT快速算法，接着对新的JPEG2000标准的核心算法进行了描述，并和JPEG标准进行了比较。第二部分：介绍了小波变换在图像压缩上的应用，结合小波编码SPIHT算法，对其进行截断编码，实现了压缩比的可控性，并且在自然图像以及遥感图像上进行了应用，对不同应用情况运用不同压缩比。第三部分：介绍了感兴趣区域编码（ROI）的基本概念，感兴趣区域编码的基本流程，然后介绍了其中的掩模提取的一般方法回溯法和衍生法，接着提出了一种结合图像分割的自适应掩模提取方

3、法，把FCM分割算法应用到掩模提取中去，对于一般主体明确的图像，能够自适应地提取感兴趣区域的掩模，然后结合ROI对感兴趣区域和背景进行编码，实验显示在增加算法时间复杂度约13%的情况下，体现了自适应提取主体进行编码的优点。第四部分：在灰度图像基础上进一步对彩色图像编码进行研究。在分析彩色空间和HVS处理彩色信息机理的基础上，选用合适的彩色空间YCbCr空间，对各个空间选用不同采样率，恢复时采用插值算法。接着提出了在基于图像分割基础上的彩色图像感兴趣区域编码，对彩色图像的主体进行FCM自适应分割，运用上一章的ROI编码，对各个空间进行ROI编码，恢复效果较好。第五部分：总结与展望，对前面的工作

4、和创新进行了总结，然后对基于对象编码进行了简单介绍，对基于对象编码及传输作了展望。关键词小波变换，图像压缩，SPIHT算法，感兴趣区域编码ROI，掩模提取StudyofImageCompressionBasedonWaveletTransformABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmultimediatechnologyandnetworkcommunications,itisnecessarytohavebetterperformanceofimagecompressionmethodforimagetransmissionandstorage.Andafte

5、rthenewimagecompressionstandardJPEG2000cameout,imagecompressionbasedonwavelethasfurtherresearchesanddevelopment.Inthemeantime,imagedatabaseiswidelyusedinmanyfields,whichrequiresdifferentimagecompressiontechnologiesaccordingtospecialcharacteristicsofimagesaswell.Theresearchsubjectofthispaperisputfor

6、wardforthisbackgroundandtherequirementsoflab’sprojects.Thispapercontainsthesepartsasfollows:Part1:thisthesisfirstreviewssomebasicconception,nowadaysresearchesaboutimagecompression,thebackgroundofthispaperandmymainwork.Thensomeacademictheoryaboutwaveletispresented,whichcontainswavelet,discretewavele

7、t,DWTtransformation.AndafterthatthekeyarithmeticofJPEG2000isintroduced,comparedwithJPEGstandard.Part2:inthisparttheapplicationofwavelettransforminimagecompressionisrecommendedfirst.Thenamethodtorealizetheco