基于上下文选择编码的小波图像编码算法

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1、第1期周映红等：基于上下文选择编码的小波图像编码算法·141·基于上下文选择编码的小波图像编码算法周映虹，马争鸣（中山大学电子与通信工程系，广东广州510275）摘要：提出了基于上下文选择编码的小波图像编码算法：在独立同分布情况下，比较了直接对重要性信息进行算术编码、定长游程编码以及变长游程编码的理想平均比特损耗；分析了由于估计概率误差以及概率时变的存在从而导致了实际平均比特损耗增大；提出了新的上下文模型；根据上下文选择使用算术编码、定长游程编码或者变长游程编码。实验结果表明，在0.25bit/pixel下，新算法较算术编

2、码方案编码时间节省了20%以上；与EBCOT相比，新算法提高了0～0.28dB；尤其适合于低码率应用。关键词：小波图像编码；算术编码；定长游程编码；变长游程编码中图分类号：TN919文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)01-0132-09CoderselectionbasedoncontextforwaveletimagecompressionalgorithmZHOUYing-hong,MAZheng-ming(Dept.ofElectronic&CommunicationsEngineering,Su

3、nYat-senUniv.,Guangzhou510275,China)Abstract:Awaveletimagecodingalgorithmbasedoncontextselectionwasproposed:comparestheidealaveragecodingcostofarithmeticcoding,fixedrun-lengthcodingandvariablerun-lengthcodinginthecaseofindependently-identicallydistribution;analyse

4、stheincreaseofactualcodingcostduetotheexistenceoferrorofestimatedprobabilityandtime-varyingprobability;buildsanewcontexttemplate;choosesarithmeticcoding,fixedrun-lengthcodingorvariablerun-lengthcodingbasedontheproposedcontextmodel.Experimentalresultsshowthatspeed-

5、upresultsareachievedinthenewalgorithm,forexample,at0.25bit/pixel,theproposedschemesaves20%abovecodingtimecomparedwitharithmeticcodingscheme;theproposedalgorithmimproves0~0.28dBoverembeddedblockcodingwithoptimizedtruncation(EBCOT)intermsofPSNRandespeciallysuitsforl

6、owbitratecompressionapplication.Keywords:waveletimagecoding;arithmeticcoding;fixedrunlengthcoding;variablerunlengthcoding第1期周映红等：基于上下文选择编码的小波图像编码算法·141·1引言收稿日期：2007-05-09；修回日期；2007-11-20由于多媒体应用的快速增长和网络的不断发展，具有嵌入性、渐进传输特性的小波嵌入式编码算法[1~9]的应用也越来越广泛。一般地，图像经过小波变换后，对小波系数采

7、用逐次逼近的比特平面编码的方式，以获得嵌入式码流。每个比特平面编码中，有重要性信息、符号信息和精细信息三类信息需要编码，其中以重要性信息（二元符号：符号1表示系数是重要；而符号0表示系数是非重要）的相关性最强，是压缩任务的主要部分。对于中低码率的压缩应用来说，重要性信息输出的符号中非重要符号占绝大多数。能否对这些非重要符号进行有效且快速的编码，是度量中低码率的编码器性能优劣的一个关键尺度。EZW(embeddedzerotreewavelet)[1]，SPIHT(set第1期周映红等：基于上下文选择编码的小波图像编码算法·

8、141·partitioninginhiearchicaltrees)[2]和SPECK(setpartitioningembeddedblock)[3]是采用零树或者零块的方式去表示非重要系数块，这实际是对非重要系数的特殊游程编码。但零树或者零块结构有着很大限制性，只能表现矩形的非重要系数块，而拙于表