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计算机性能的提高和计算机网络的普及,促进了多媒体技术的飞速发展。作为多媒体应用中主要媒体类型之一的视频图像,在数字化后产生的巨大数据量对信息的处理和存储设备以及传输网络都提出了很高的要求,成为阻碍多媒体应用的主要瓶颈。因此,研究高效的视频数据压缩算法对多媒体系统性能的提高和应用范围的扩大具有重要的意义。
图像压缩技术已经研究了几十年,提出了诸如差分脉码调制编码(DPCM)、离散余弦变换(DCT)等压缩方法,并已经形成了基于DCT等技术的国际压缩标准,如JPEG、MPEG、H.261等,图像压缩技术得到了广泛的实际应用。但是人们也逐渐发现这些压缩方法的一些缺点:如高压缩比时出现严重的方块效应、没有充分利用人眼视觉系统(Human Visual System,简称HVS)等。为此,人们经过不断探索,又陆续提出了一些新的压缩方法例如分形图像压缩、小波变换图像压缩、人工神经网络压缩等。图像压缩编码正向着更高的压缩比和更好的压缩质量的道路前进,其中小波变换图像压缩是当前的研究热点。
小波变换技术以其良好的空间.频率局部特性和与人眼视觉特性相符的变换机制,在图像编码领域得到了广泛的应用和研究。其中,针对小波系数的树形结构,以出现了许多经典的图像编码算法,但其还存在一定的不足,对其展开研究有着重要的意义。
本文首先介绍图像数据压缩的基本原理和几种常见的图像压缩编码方法,比较了零树编码方法和矩形块填充编码方法的优缺点。零树编码方法很好地利用了不同层的小波系数之间的相关性,但没有利用同一层中相邻区域的小波系数之间的相关性;矩形块填充法利用了图像小波系数中相邻区域的小波系数之间的相关性,但没有利用到不同层的小波系数之间的相关性。本文将零树编码方法和矩形块填充编码方法结合起来,提出一种新颖的图像编码方法,即矩形块一零树编码方法。
因为矩形块.零树编码方法是对零树的树根的建立进行了改进,所以该方法同样适用于以零树编码方法发展起来的各种编码方法,如嵌入式零树编码方法和SPIHT编码方法。本文将嵌入式零树编码方法和矩形块填充方法相结合为例,证明了这种结合的可行性。