基于小波子带外推图像压缩优化算法的研究

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1、摘要lIIIIIIIIIIUIIIY2066930本文研究了高倍压缩情况下，节省编码端计算开销的JPEG2000优化算法。作者首先研究了图像经过JPEG2000高倍压缩后的特性，提出了在预处理阶段去除部分高频信息，只将剩余的数据交给JPEG2000压缩，从而减少计算量的思路。而在解码端，利用特定的算法来恢复出去除掉的高频信息，即可重构图像。为此，本文重点研究了小波高频子带外推的方法，考察了现有算法的利弊，并在深入研究小波系数特征的基础上，提出了全新的基于尺度特征的局部极值点外推算法和基于平稳小波变换的外推算法。两种算法都利用了小波系数在

2、尺度和方向上的特征，因而取得了良好的恢复效果。同时，作者还通过各种算法的优势互补，提出了基于图像融合的外推算法，结合了空域和频域的信息，将恢复效果进一步提高。实验表明，本文提出的算法在高倍压缩时，能在压缩质量基本不变的情况下极大地减少进入JPEG2000系统的数据量。关键词：图像压缩JPEG2000小波变换子带外推Abst1'actiiiAbstractThispaperstudiestheJPEG2000encodersideoptimizationalgorithmwhichaimstosavecalculatingcostinth

3、ecaseofhi曲compression．ThefeaturesofimagescompressedbyJPEG2000inhi班．poweredarestudiedandthenanideahasbeenputforwardthatisinthepre—processingstagetoremovepartofthehigh。frequencyinformation，onlytheremainingdatacanbesenttoJPEG2000tocompress．Inthedecoderside，aspecificalgorith

4、msisusetorecoverthemissinghighfrequencyinformationtoreconstructtheimage．Therefore，thisarticlefocusesonthehigh．frequencysub．bandwaveletextrapolationalgorithm．Afterexaminingtheprosandconsoftheexistingalgorithmsandin-depthstudyingthecharacteristicsofwaveletcoefficients，twon

5、ewalgorithms，namedscaleeharacteristi。csbasedextremepointsextrapolationandSWTbasedextrapolation,areproposed．Thesealgorithmstakeadvantageofthecharacteristicsofscaleanddirectionofthewaveletcoefficients，whichmadeagoodrecoveryresults．Meanwhile，anextrapolationalgorithmbasedoni

6、magefusionisalsoproposed，combiningthespatialandfrequencydomaininformation，tocomplernenteachotherthroughavarietyofalgorithms，hasfurtherenhancedtherecoveryeffect．Experimentsshowthatinhi曲compression，meproposedalgorithrnscangreatlyreducetheamountofdatasentintoJPEG2000systemw

7、iththecompressionqualityisessentiallythesame．Keywords：ImageCompressJPEG2000WaveletTransformSub-bandExtrapolation第一章绪论1．1背景图像是人类传递信息的重要载体，在当今时代生产生活各方面发挥着越来越重要的作用。图像源于自然景物，是连续的模拟信号，如果要对图像信息进行处理和传输就必须将其数字化，然而，数字化之后的图像，其数据量是非常庞大的，给通信带宽和存储介质带来了巨大的负担。在传输方面，以常用的公共电话交换网(PublicSt

8、andardTelephoneNetworks，PSTN)为例，虽然PSTN的通信主干网都实现了光纤通信，但是与最终用户连接的部分基本上仍是以铜线为主，因此传输带宽受到了限制。以一路普通电视信号为例，其带宽