基于整数小波变换的图像可分级编码算法

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要本文在分析了几种现有的对于高分辨率遥感影像的压缩算法后，提出了一种新的基于整数小波变换的压缩算法，并相应的介绍了设计实现方案。以前的图像压缩算法主要是基于浮点小波变换的，而本文研究的是基于整数小波变换的压缩算法。由于整数小波变换一般具有完全可逆的性质，即原信号可以出逆变换精确恢复，因此我们采用整数小波变换，可以从无损到有损以任意倍率或质量进行图像和视频的压缩编码；另外，整数小波变换的算法复杂度要低于浮点小波变换。对于静止图像，本文提出了基于子带位平面编码的SBPC(subbandbit．planecoding)

2、算法。SBPC算法针对整数小波变换的特点，将图像的小波分解系数按所属的子带分为位平面，称为子带位平面(即每个子带位平面均只局限在某一个子带内)，然后采用简单高效的率失真优化算法确定子带位平面的编码顺序，且这一顺序与图像无关，最后按照此顺序对系数比特进行上下文相关的自适应MQ算术编码。该算法支持多分辨率、多信噪比的嵌入式码流结构，可实现从无损到有损任意码率或多种质量的图像编码。SBPC算法的压缩效率达到了浮点小波EZW算法和JPEG2000整数小波编码方案的水平，而速度远快于后两者。该算法具有复杂度低，占用内存少的优点，具有很高的实用性，非

3、常适合于需要进行实时、高速编码或无损压缩的场合，并容易采用硬件实现。另外，在压缩质量上，SBPC算法在低码率压缩下重建图像的质量略逊于EBCOT算法，在高码率压缩下重建图像的质量则略优于EBCOT算法。关键词：图像压缩整数小波变换可分级编码率失真优化华中科技大学硕士学位论文AbstractAfteranalyzefewexistingcompressionalgorithmforhigh-resolutionremotesensing，weprovidesanewcompressionalgorithmbasedonIntegertoin

4、tegerwavelettransform(ITIDWT)，andintroductivethedesignschemeforit．Theoldcompressionalgorithmmostbasedonfloat·DWT，butintegertointegerwavelettransformcallcompressimageandvideosignalslosslesslyorlossly．Inaddition，thecomputationcomplexityofJTIDWTisbelowfloat-DWT．Forthesereaso

5、lls．ITIDWTisveryusefuliIlimageandvideocoding．ThisthesisprovidesanimagecompressionschemecalledSBPCalgorithmbasedonsubbandbit-planecodingandITIDWT．SBPCalgorithmdividesthecoefficientsofinteger-to-integerwavelettransformintobitplaneswithineachsubbandwhicharenamedaSsubbandbit-

6、planes．Forthesesubbandbit-planes，thealgorithmusesSim∞kbuteffectiverate-distortionoptimizationmethodtodeterminethecodingorder．Accordingt0theR-Doptimizedcodingorder，thecoefficientbitsarecodedbyadaptiveMQarithmeticcoder．SBPCalgorithmCancompressanimageatanygivenbit-rateorimag

7、equalityfromlosslesstolossy,andthecodingstreamisscalablebothinspatialresolutionandininlagequality．TheexperimentsshowthatSBPCalgorithmiscomparabletothefloat-pointEZWalgorithmandJPEG2000reversiblecodingschemeinthecodingefficiency,whilethecoding／decodingspeedismuchfasterthan

8、thatoftheothertwoalgorithms．Inlowcoderate．thereconstructedimagequalityofSBPCislightly、v0硌ethanth