2007---一种基于混合整型变换和3d-spiht的高光谱图像嵌入式无损压缩方法new

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1、万方数据第9期2007年9月电子学报ACTAElJECTRONICASIN]CAVol35No．9睦n20盯7一种基于混合整型变换和3D．SPIHT的高光谱图像嵌入式无损压缩方法柴焱，计文平，沈兰荪(北京工业大学信号与信息处理研究室，北京10(】O-Z2摘要：利用高光谱图像空间、谱间相关性不同的特点，本文提出了一种基于混台整型变换和三维分层树集合划分算法(3D-SPraT)的高光谱图像无损压缩方法，首先将波段进行分组，针对每一分组，采用不同的整型变换技术去相关，然后对变换系数进行系数重组，采用高效的基

2、于小渡系数特点的3D-SPIHT编码方法得到嵌入式码流，具有一定的抗误码性能．实验结果表明，该方法能够有效的去除高光谱图像的空间和谱间相关性，与现有的国际标准JPFf—LS、JPEG2000和基于三维离散余弦变换(30-ocr)或三维离散小波变换(3D-DWT)的编码方法相比，压缩后的平均比特率均有明显降低关键词：高光谱图像；无损压缩；整型变换；系数重组；三维分层树集台划分算法中圈分类号：TlW／51，1文献标识码：A文章编号：0372．2112(2007)09-1770-04Hyperspectml

3、ImageLosslessCompressionAlgorithmBasedonHybridTransformand3D-SPHITCHA]Yah，jIWen-ping，SHENLan-SUn(船舭d邮d如^黼圳啪PrmessingLaboratory．＆扣《Uni陇rsltyofz·}哪}’弓y，＆咖100022，ch抽o)Abstract：Usingthespoaalandspec叫correlationwifilinthehywrswctralirmges，alosslesscdnapvessi

4、onatgorithmisIce—sentedBandgrouph)gisused∞divideimagesintodifferentgroupsDifferenthybridintegertml]gforlnbased∞spatial／spectralc叫·relatimaistakenforeachgroup粕dt0achieveproglessivebit-stream．coefficientsarerecrganizedtooblainthesa．1nestnlctureaswaveletwa

5、mftn'mationTransformationcoefficientsatethencodedbybit-plane-based3D-SPlHTcoding{agorittanExperimentalre—suitsshowtimthegoposedmethodCallI℃IIIOVCthespa曲landsp洲redundancymoreefficientlythanJPEG-LS，JPEG2000andtheal鲥廿m6basedOllinleger3D-DCr口3D-DWT．Withband

6、gronl)1ngandprogressivebit-stream，theproposedmethodcallachievebetterg．Ti-orresilientperformance．Keywords：hyperspecaaI缸age；losslesscompression；integeruansform；coefficientreorganization；3D-SPIHT1引言遥感技术自20世纪60年代兴起以来，得到了迅速的发展．随着新型传感器的出现，遥感图像的时间、空间和光谱分辨率不断提高

7、，数据量也呈几何级数增长，给数据的传输和存储带来了极大的挑战，亟待对其进行高效的压缩编码．高光谱图像获取代价昂贵，具有长期保存价值，通常采用无损压缩方法．针对高光谱图像的特点，人们提出了不少高光谱图像无损压缩方法，通过波段排序“J、排序置换l⋯、预测变换”oJ、矢量量化”1等方法，或几种方法结合使用，为更有效地去除高光谱图像空间相关性和谱间相关性，本文提出了一种新的基于混合整型变换和3D．SPIHT的高光谱图像无损压缩方法．2基于混合整型变换和3D-SPIHT的高光谱图像无损压缩编码本文提出的高光谱图

8、像压缩算法原理框图如图1所示．首先对高光谱图像进行波段分组，每8波段为一组独立编码，提高抗误码性能，针对每一分组分别采用整型DCT去除谱问相关性，采用基于(5，3)小波滤波器的二维整型DwT变换去除空间相关性，对变换系数进行DcT系数重组和3D—SPIHT扫描，然后进行基于上下收稿日期：2∞6—06126；修回日期；2007-03．21基金项目：基金项目：国家自然科学基金(No60472036．90304001)；北京市自然科学菇金(No4052007)