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1、基于JPEG—LS帧间扩展的图像无损压缩算法第34卷(2oo6)第3期计算机与数字工程7基于JPEG—LS帧间扩展的图像无损压缩算法徐盛曾永辣樊士伟张天序(北京跟踪与通信技术研究所北京100094)(华中科技大学图像识别与人工智能研究所,图像信息处理与智能控制教育部重点实验室武汉430074)摘要:介绍了JPEG—LS帧问三维扩展的无损压缩算法,分析算法原理和性能在帧间扩展上的改进,给出了帧间编码的基本预测模板.在考虑邻域像索的相关性的基础上,采用自适应选择帧问/帧内预测与运动补偿技术实现了压缩比的提高.通过
2、实验,对帧内压缩与帧间压缩在压缩比与运算复杂度作出了定性和定量的分析比较.关键词:JPEG—LS帧问无损压缩预测模板中图分类号:TP301.6AlgorithmofInterframeImageLosslessCompression—?extendingJPEG—?LSXuSheng1)ZengYonghuiz)FanShiwei)ZhangTianx~)(BeijingInstituteofTmc~ngandTelecommunicationsTechnology,Beijing1013094)(Insti
3、tuteforPattemRecognitionandArtificialIntelligence,HUST,StateEducationCommissionLab.ForImageProcessingandIntelligentControl,Wuhan430074)Abstract:Itintroducesa3一dimensionalinterframelosslesscompressionalgorithmbasedontheversionofJPEG—LS.analysestheim-pmvement
4、oftheprinciplemidperformanceoftheextendingalgorithm,give~thebasicpredictorsadoptedininterfrmr~encodingprocess.Usingtheswitchedinter/intra—framepredictionmidmotioncompensationtechnique,itimprovesthecompressionratiobytakingintoac-cotmtthecorrelationofneighbor
5、pi)【els.Theexperimentsgiveaqualitativeandquantitativeanalysisoncomparativestudyofthecompressionratiomadcomplexityoftheinterframemadinlraframecompression.Keywords:JPEG一Ls,interframe,losslesscompression,predictorClassnumber:11P3O1.61引言在卫星遥感技术中,随着星上成像分辨率的不断提高,
6、卫星获取及待传的数据量也日益增大,这些信息的高效传输,存储和处理的问题将日益突出,解决这一问题的有效方法是利用数据压缩技术.由于卫星遥感成像一方面图像获取的代价高,另一方面获得的数据本来就很重要,尤其是对于地面数据分析处理来说,需要确保目标区域观?贝4数据中的重要信息不受损伤,数据的准确可靠和无失真显然尤为重要.因此,无损压缩对卫星图像处理来讲十分重要.JPEG—Ls是针对连续调图像无损压缩的ISO/ITU标准,它是近年来JPEG对可:图像无*收到本文时间:2005年7月7日基金项目:国防重点预研项目资助损压
7、缩拟订的新标准,在当今的无损压缩算法中对静止图像实现了低复杂度和高压缩比的有效统一.序列图像中,帧问数据通常存在着很大的相关性,引入图像帧问信息进行压缩,可以消除更多的冗余.通过实现JPEG—LS的三维扩展进行帧问压缩,提高了压缩比,对比研究了帧内压缩与帧问压缩的相关性能.2JPEG—LS帧内压缩原理JPEG—LS[1]编码主要包括预测,上下文建模和熵编码,核心算法LOCO—I[2]采用邻域非线性预测和Golomb熵编码达到了低复杂度和高压缩比的有效统一.基本编码流程框架如图1所示.8基于JPEG～LS帧间扩
8、展的图像无损压缩算法第3_4卷上下文图2上下文建模随机模板图1脚一编码流程图图2所示为预测采用的上下文随机模板,对当前像素以其邻域像素为参考值进行预测,采用MED算法优化了预测效果,MED[6】算子预测模板如式(1).fmin(口,b),c兰max(口,b)x={max(口,b),cmin(口,b)(1)L口+b—c,其它基于得到的预测误差在映射到的不同上下文的统计特性,采用参数不同的编码器进行Go
