基于增强小波ECW的遥感图像压缩研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第32卷第5期测绘科学Vo1．32No．52007年9月ScienceofSurveyingandMappingSep．基于增强小波ECW的遥感图像压缩研究吕希奎，易思蓉，韩春华(西南交通大学土木工程学院，成都610031)【摘要】基于小波变换的图像压缩方法能在高压缩比的前提下保持好的重建图像质量，小波变换的编码技术被广泛地应用于图像的压缩中。但这些传统的小波压缩技术及改进算法，都需要构造复杂的小波基、小波函数，算法复杂，制约了在实际中的广泛应用。而最新发展的增强小波技术较传统的小波技术EC

2、W在压缩率、压缩速度、压缩编码方面均有了新的突破，利用ECWSDK二次开发包，可在应用系统中直接嵌入ECW技术进行遥感影像压缩，避免了传统的小波技术算法复杂等弊端。实践表明该方法是一种有效的、可以在实际中广泛应用的遥感图像压缩方法。【关键词】遥感图像；增强小波压缩；离散小波变换；图像压缩【中图分类号】TP75l【文献标识码】A【文章编号】1009—2307(2007)05-0055-03在应用系统中嵌入这些模块直接利用ECW技术进行遥感影引言像的快速压缩、解压与浏览显示，这是传统的小波技术无随着现代遥感技术的快速发展，遥感影像呈几何级递法

3、做到的，这为ECW技术在实际中的广泛应用提供了基增，从最初的MB数量级发展到现在的GB数量级，甚至础。本文的遥感影像管理系统就是在VisualC++环境下，TB数量级。如何有效压缩海量数据，解决好这个问题对于利用ECWSDK开发的，实现了海量遥感影像的快速压缩、遥感数据存贮、传输、检索都有十分重要的意义。而传统解压与浏览显示及管理。的影像压缩技术(Shannon—Fano编码法、JPEG法、IJZw编码2增强小波压缩ECW的图像编码法等)在压缩比例、解压速度以及海量影像管理方面存在不足，已成为阻碍遥感数据广泛应用的“瓶颈”。由多尺度增强小

4、波压缩(ECW)技术，采用二维离散小波变换图分析、时频分析、金字塔算法等发展起来的小波分析理论像编码，在压缩处理尺寸大、分辨率高、数据量庞大的遥为解决这一问题提供了可能性。小波变换理论是近年来兴感图像方面具有得天独厚的优势。二维离散小波变换起的一种崭新的时(空)频域分析理论，不少学者在利用小(DWT)可以对图像进行多尺度分解(构建影像金字塔)、多波分析进行图像编码方面做了大量工作，如DeVore⋯，Ef_尺度分析，具有高压缩比，同时使恢复后的影像具有良好stratiadis等提出矢量量化方案达到了1bpp的压缩比和的视觉效果的优点，因此在

5、图像处理上多采用DWT，其基31db左右的图像质量，Shapiro"的小波零树量化方法，基本原理如下：于离散小波分形的图像压缩编码，基于整数小波变换编令：+，．，由吩，=①可得，存在∈，g码，基于逐行小波变换编码等。这些方法有着各自的，有+=+g。则对特点，研究都取得了一定的成果。但都是基于传统的小波于二维图像．厂(，Y)而言，图像的Mallat二进小波塔式技术或在其基础上进行改进，共同的问题是需要构造复杂分解为：的小波基、小波函数，算法复杂，在实际中并没有见到广+(，)，)=∑哆+∑∑k,m(1)泛的应用，更多的侧重于理论与算法研究，离

6、实际应用还mI，2j，m其中：有一定的距离。作为目前国际上利用小波变换理论进行图像压缩的最=∑hf_2一，1=∑gn-2~+1．c．n先进技术之一，由澳大利亚EachResourceMapping公司开：∑gl，=∑gg~-2m+J'抽发的ECW(EnhancedCompressedWavelet，增强小波压缩)技术，较传统(改进)的小波技术在压缩率、压缩速度、压缩在图像小波分解的表达式中，，D和Di编码、解压速度方面均有了新的突破。ECW技术中同时使分别对应图像的低频分量及水平，垂直和对角线3个方向的用了多种压缩编码方法，对于不同类型的

7、图像，ECW可以高频分量。{：可看作低通滤波器系数，{。可看作高智能地选择最优编码方法，以获得高压缩比。该公司还提通滤波器系数，为尺度函数，为正交小波函数。供了二次开发包ECWSDK，包括压缩模块、解压模块、影{ml，m∈。垧成的规范正交基，{}，m∈z}像浏览等模块，避免了构造复杂的小波函数、小波基，可．构成的规范正交基。设({，g)与({无，{罾：)是由／J、波函数导出的一组对偶滤波器，则图像的重构公式为：作者简介：吕希奎(1976)，男，博士研=究生，研究方向为虚拟环境遥感铁路，∑h~-2zh+∑罾⋯D1f．i,tZ．n选线。+∑g

8、～五+∑罾罾D3，(2)E—mail：lvxikui@163．con．．3ECW较传统小波技术的优势收稿日期：2006-06—30基金项目：国家自然科学基金(项目批3．1更高的图像质量与压缩率