文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于小波变换的图像压缩编码算法的研究
姓名:顾晟
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息系统
指导教师:陈健

基于小波变换的图像压缩编码算法的研究
摘要
数字图像处理这门学科多年来一直是人类研究的热点其中的
静止图像有损压缩更是由于蕴含着巨大的实用价值成为这门学科
研究中的重点一个优秀的有损图像压缩方法可用尽可能少的字节
数来记录存储并重建质量尽可能好的图像从而节约了图像存储的
成本降低了图像传输所需要的带宽
本文主要研究了基于小波变换以及嵌入式编码的静止图像有损压
缩作者提出了一种基于 SPIHT 的改进压缩编码算法这种方法充
分利用了子带内系数的相关性与 SPIHT 一样可实现嵌入式码流
同时在运算量与 SPIHT 相似的情况下可节省三分之一的空间复
杂度这种压缩编码算法所重建图像的性能基本与 SPIHT 完全一致
文中作者介绍了静止图像压缩的一些基本原理并详细讲解了
基于小波变换的图像压缩的原理和各种算法作者还通过研究小波
变换后所得小波图像的系数提出了两种改进分别是半值预测重
建法和比例放大加上半值预测重建法这两种方法均适用于各种基
于小波变换的图像压缩编码方法在以 SPIHT 为例所做的实验表明
与原始的小波系数补零重建法相比这两种方法均可在相同的比特
率条件下获得 1- 左右的 PSNR 增益
本文还对改善 ROI 图像质量进行了部分的研究提出了基于图
像空间域系数的比例放大法这种方法保证了在 ROI 与非 ROI 完全
相结合传输时 ROI 图像质量总高于非 ROI 图像质量一定程度该
法先对图像空间域系数进行放大然后进行传统的小波变换压缩编
码传输有效的降低了 ROI 的 MSE 从而保证图像质量相对的提高
实验证明 ROI 系数比例变化法可在文件头部仅增加 2 至 3 字节的
情形下有效的改善 ROI 的 PSNR 真正实现了图像的按需传输
在相同比特率的情况下以牺牲非 ROI 的图像质量换取较好的 ROI
部分的 PSNR 值文中还特别指出了几种改进算法以降低由于在
压缩比过高的情况下 ROI 与非 ROI 图像质量相差过大所导致的边
缘效应实验也同样证明了这些做法的可行性
在本文的最后部分作者对全文做了总结并对此项工作的进一
步发展提出了建议附录部分提供了参考文献以及其他一些相关资
料以供研究之用
作者还提供了所有算法的 MATLAB 源程序和调用执行的脚本程
序以方便其余感兴趣的人直接修改利用以做进一步研究之用
关键词有损图像压缩小波变换 SPIHT EBP
RESEARCH ON WAVELET BASED LOSSY IMAGE
COMPRESSION AND CODING
ABSTRACT
In recent year, digital image processing has been hot area of
researching. Lossy pression is the center topic of this subject
because of its great practical usage. A pression method of
digital image can reduce the cost of store and transportation.
This thesis is on the wavelet based lossy pression and
coding. The author suggested an improved algorithm pression and
coding based on the famous SPIHT method. The new algorithm which is
called EBP can also implements the embedded code, what’ more, it
utilizes the correlation between the wavelet coefficients of intraband. The
result shows that the EBP owns the plexity and
less plexity. When coded to the same length, EBP also has the
same performance of PSNR as SPIHT.
In this thesis, the author introduced some bas