jpeg2000中ebcot算法的优化

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1、万方数据第28卷2008年6月计算机应用ComputerApphcafionsV01．28June2008文章编号：1001-9081(2008)S1-0210-03JPEG2000中EBCOT算法的优化朱文文，刘立柱(信息工程大学信息工程学院，郑州450002)(zwwll520@163．conl)摘要：JPEG2000是国际标准化组织(ISO)指定的新一代静止图像压缩标准，具有优良的压缩性能和很高的灵活性。在JPEG2000编码系统中优化截断的嵌入式分块编码(EBCOT)的第一层编码花费了大部分时间。为了提高编码的效率，在

2、分析EBCOT算法的基础上提出了一种优化方案。实验结果表明，该方案提高了编码速度，增强了编码的实时性。关键词：JPEG2000；位平面；优化截断的嵌入式分块编码；编码通过中图分类号：TP391．4文献标志码：AOptimizationofEBCOTalgorithminJPEG2000ZHUWen．wen．LIULi—zhu(Institute矿InformationEngineering,InformationEngineeringUnivers厶y,ZhemhouHenan450002，China)Abstract：JPE

3、G2000isanewstillimagecompressionstandardappointedbyISO．Itisprovidedwithexcellentperformanceandhigherflexibility。Tier-1oftheEBCOTCOBSUrlleSmostofthecomputationtimeinJPEG2000encodingsystem．Inordertoenhancecedingeflqcieney，alloptimizationschemewasproposedbasedonEBCOTal

4、gorithm．Itimprovesthecodingspeedgreatlyandstrengthensthereal—timeimplementation．Keywords：JPEG2000；bitplane；EmbededBlockCodingwithOptimizedTruncation(EBCOD；codingpass0引言1EBCOT算法简介随着多媒体和网络技术的不断发展，旧的静止图像压缩标准JPEG已经越来越不能满足人们对图像质量的更高要求，因此新一代静止图像压缩技术JPEG2000应运而生，它由ISO／IECJ

5、TCl／SC29标准化小组命名为IS015444。由于采用了最新的技术，该标准具有一系列优良特性：高压缩率；分辨率，PSNR渐进性；码流随机访问；感兴趣区域编码；同时支持有损压缩和无损压缩等。JPEG2000编码结构如图1所示。EBCOT图1JPEG2000编码结构在JPEG2000编码技术中，采用了离散小波变换(DiscreteWaveletTransfort，DWT)作为其核心变换算法，优化截断的嵌入式分块编码(EmbededBlockCedingwithOptimizedTruncation，EBCOT)作为核心编码算法

6、。虽然新算法的采用使JPEG2000相对于JPEG具有更多优良的特征，但也造成了系统复杂度剧增，特别是EBCOT编码算法采用位平面处理模式，使得编码变得更复杂，据试验表明在整个JPEG2000编码过程中花费在EBCOT编码上的时间在超过50％。在EBCOT中，每个子带被分成编码子块，通过比特面编码对其进行编码。每个比特面使用三个编码通过编码。但是，比特面中的每一个系数每次只被三个编码通过中的一个编码，而跳过另外两个通过。所以，很多时间被浪费。本文在分析EBCOT算法的基础上提出了一种优化方案，提高了编码速度。EBCOT算法分为

7、块编码(Tierl)和码流组装(Tier2)两层。其基本思想是将小波变换以后的图像在子带内划分为大小固定的码块，对码块系数量化，按照二进制位分层，并从高有效位平面开始，依次对每个位平面进行基于上下文的算术编码，得到嵌入式码流，完成第一层编码；最后根据一定参数指标如码率、失真度。按率失真最优原则在每个独立码块码流中截取合适的位流，组装成最终的图像压缩码流，完成第二层码流组装过程。块编码又分为位平面编码和MQ编码。1．1位平面编码码块内所有的量化小波变换系数首先用符号加绝对值的方式表示，实际是把量化系数表示为一个符号平面和几个幅值

8、位平面。系数比特建模按每列4个系数从上到下、从左到右如的顺序，从高位平面到低位平面扫描码块内像素比特，为每个比特生成相应的上下文和0，1符号。为了得到多个截断点，EBCOT块编码对每个幅值位平面进行三次扫描，形成与该位平面对应的压缩码流。这三次扫描依次是重要性通道(Pass1