ecw、mrsid、eyaimage三种压缩技术对比与分析

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1、万方数据2013年6月第3期城市勘测UrbanGeotechniealInvestigation＆SurveyingJun．2013No．3文章编号：1672—8262(2013)03—121—06中图分类号：P209文献标识码：BECW、MrSID、eYaImage三种压缩技术对比与分析吴洪涛+，张秀(天津市测绘院，天津300381)摘要：介绍了ECW、MrSID和eYaImage三种常用的遥感影像压缩技术的主要特点，详细总结了他们之间的异同点。同时，选择天津某一区域的100幅l：2000比例

2、尺的正射影像分别使用三种压缩技术进行压缩及解压数据实验。实验采取了20：1、50：1、100：1三种压缩比例进一步对比分析三种压缩技术在影像压缩效率、压缩后的影像质量、压缩影像大小以及远程访问响应速度等方面的差异。最后通过实验总结三种压缩技术的适用方向。关键词：小波变换；ECW；MrSID；eYalmage；遥感影像1引言随着航空航天遥感技术的快速发展，特别是随着卫星传感器空间分辨率逐步提高，遥感应用研究也越来越普及，获取的影像数据量也呈几何级数的增大。日益庞大的遥感影像数据量，使有限的信道容量

3、和传输大量影像数据的需求问的矛盾日益突出，严重影响了遥感影像在存储、分发等GIS数据服务中的应用。因此，数据压缩技术作为解决这一问题的有效途径就显得尤为必要。对影像数据进行压缩，有利于节省通信信道，提高信息的传输速率；高效率并且高质量的压缩与解压技术，能尽量减少影像信息损失，大大节约存储成本、减少数据管理耗用的人力和时间，提高数据安全性和生产效率。虽然目前数据压缩技术很多，但是在遥感影像的压缩和解压使用最多、最先进的压缩技术还是ECW、MrSID和eYalmage三种。三种压缩技术虽基于小波变换

4、，但各有特点和优势。如何结合生产实际合理选择具有更高压缩效率和压缩质量的影像压缩技术，实现海量数据有效存储和快速分发是本文研究的主要内容。2三种遥感影像压缩技术特点从理论基础上看，ECW、MrSID、eYaImage这三种影像压缩技术的编码都采用了离散小波变换(DWT)。小波变换用于图像编码的基本思想是把影像进行多分辨率分解，分解成不同空间、不同频率的子影像，然后再对子影像进行系数编码，压缩的实质是对系数的量化压缩。小波变换可以对反映大轮廓低分辨率细节部分使用减少失真或无失真的编码方案来降低信息

5、损失，而对高分辨率部分可以采用压缩比较高的编码方案。所以小波变换后的影像既能达到很高的压缩比，同时又能很好地保持原有的影像信息。而且还可以实现多幅影像镶嵌图的压缩，不影响视觉效果，在解压速度上具有较大优势。离散小波变换则是在小波变换基础上的改进，包含了影像金字塔(ImagePyramids)与次频编码(SubbandCoding)等新技术。2．1ECW压缩技术的特点ECW(ERMapperCompressedWavelet)是由澳大利亚EarthResourceMapping公司开发的小波压缩技

6、术。ECW压缩技术较传统的小波压缩技术在压缩率、压缩速度、压缩编码、解压速度方面均有很大的改进，同时使用了多种压缩编码方法，对于不同类型的图像，可以智能地选择最优编码方法。使用ECW压缩技术来完成压缩、存储、解压缩的影像处理过程非常快捷方便，更适合需要选择性浏览的大影像数据的压缩。ECW压缩技术的主要特点归纳有：①较高的压缩比和压缩质量。压缩时可任意设置压缩率，一般为1：20～1：100之间，根据影像存储分发需要来调整。②多分辨率与可选择性地解压缩。ECW技术把不同分辨率的单幅影像压缩到一个单独

7、的文件中，可以方便地得到不同分辨率的影像，便于遥感影像的快速浏览。在解压时也可以采取选择性的解压，按指定的分辨率来单独提取任意部分的影像数据，解压速度快。③无缝压缩和浏览。ECW可以对任意大小的遥感影像使用无缝压缩方式，将几千幅的单张影像镶嵌并压缩成一个完整的高分辨率影像，影像浏览时，不会有“块失真”现象。2．2MrSID压缩技术的特点MrSID(Multi—resolutionSeamlessImageDatabase)是由美国LosAlamos国家实验室发明的图像压缩、解}收稿日期：2叭2—

8、08—16作者简介：吴洪涛(1978一)，男，高级工程师，主要从事工程测量及GIS研发等。万方数据城市勘测2013年6月压、存储和提取技术。它基于离散小波转换(DWT)技术对影像进行压缩，通过转换，使影像内部都具有一致的分辨率和非常好的质量。目前MrSID格式已经成为影像压缩的一个公认标准，国际知名的GIS平台软件及遥感处理软件如ArcGIS、Maplnfo、ERDAS及PCI等都能直接读取处理，实现了遥感影像分发处理与资源共享。MrSID压缩技术主要特点有：①在保持较好影像质量上，有较高的压缩