小波变换及应用(图像压缩).ppt

码块中系数的比特平面被熵编码。 编码器能够做到对ROI进行高质量编码，相对其他区域。 在比特流中加入标志来进行差错恢复。 码流前面有一个主头，来描述原始图象和不同的分解图象方式和编码类型，以用来定位、抽去、解码、重建图象，在期望的分辨率、保真度、特征区域等条件下。 分解结构： 2.2 预处理 2.1.1 图象分割（Image tiling） 2.1.2 直流电平偏移 2.1.3 模块变换 2.1.1 图象分割（Image tiling） 切片(tile)是指把图象分为相互不重叠的块，做为一个完整的图象独立的进行压缩。所有的操作，包括模块混合、小波变换、量化和熵编码都在这个切片上进行。切片就是图象压缩和解压缩的基本单元，减少了存储的需要，可以解图象特定的部分而代替了整个图象。所有的切片大小相等，除了边界，而切片大小是任意的包括整个图象是一个切片 切片从主观和客观两方面影响图象的质量。切片大的比小的图象更好一些，图象退化，低比特率比高比特率更严重些。如：0.125b/p下，不分切片和64*64的切片相差4.5dB，而0.5b/p下，相差1.5dB。 2.1.2 直流电平偏移 对图象切片进行离散小波变换之前，所有的样值都要减去2的p-1次方，p是模块的精度。解码端小波反变换后再加上这个值。 2.1.3 模块变换 JPEG2000支持多模块图象。不同的模块不需要有同样的比特深度，也不需要统一为有符号或无符号。对于可逆系统，解码端和编码端的比特深度应该一致。 模块变换增强了压缩的效果，有两种不同的模块变换：ICT和RCT。前者为不可逆模块变换，用于有损压缩，用到9/7滤波器。后者为可逆模块变换，用于有损或无损压缩，用到5/3滤波器。 经过模块变换再进行压缩明显好于直接进行压缩。 一种有效的减少JPEG中的数据的方法是用一个变换矩阵加亚取样，而JPEG2000中不需要，因为小波变换中已经有了这个功能。 细量化 校正 -主表 3. SPIHT算法 SPIHT编码的例子 JPEG-2000静止图象压缩标准 JPEG2000静止图象的压缩标准概述 JPEG2000 压缩过程 JPEG2000标准的显著特征 仿真结果与性能比较 结论 1、JPEG2000的概述 图象源包括：二值图象，灰度图象，彩 色图象和multicomponent 不同特征的图象包括：自然图象，科学、医疗、遥感、文本的图形等 不同的图象模式包括：client/server、实时传输、图象库档案、限制缓存和带宽资源等 过去的10年一直使用JPEG，并成为一种衡量的工具，但已经不能适应现今的需求。不但是观看的质量，还有图象的尺寸。而JPEG2000表现出了先进性：效率，网络和移动环境中的分级和相互合作。应用于Internet、彩色传真、打印、扫描、数字相机、遥感、移动通信、医疗图象、数字档案库、电子商务。 极低码率的实现：没有牺牲率失真的能力，用于网络和遥感。 连续色调和二值图象：可以压缩和解压缩不同动态范围的图象（1到16bit）。适合用于图象和文本在一起的文档，带有注释的医疗图象等。 象素精确性和分辨率的改进传输：用于网络浏览、图象库和打印。 无失真和有失真压缩：无失真用于医疗图象，要求有真实性。图象档案库则可以不必追求高保真。网络上可根据情况选择。 特征区域（ROI）编码：图象中有一部分比其他部分都重要，定义这部分为ROI，用更高质量和无失真的编码去传输。 开放的结构：为不同的图象类型和应用优化。这样解码器只需要执行核心工具和分析器来理解码流。 误比特的鲁棒性：很适合无线通信信道。 防伪：例如水印、商标、邮票或密码。 2、JPEG2000 压缩过程 2.1 编码过程概述 2.2 预处理 2.3 核心处理 2.4 码流成型 2.1 编码过程概述 经过这样一个过程 图象源分解为模块（component）。 图象模块分解为切片(tile)，切片是原始和重建图象的基本单位。 小波变换用于每个切片。切片分解为不同分辨率的层（level）。 层是由表示频率的系数子带（subband）组成。 系数子带被量化组成码块（code block）。 小波变换及应用（图像压缩） 小波分析因为同时具有好的空间分辨率和好的频率分辨率，特别适于分析非稳态信号。自然图像正具有这种非稳态特性，可以看作是能量空间集中（图像边沿和细节）和频率集中（图像的平缓变化部分）信号的线性组合[8]。因此，使用小波分析进行图像压缩可以取得很好的效果。 基于小波的图像压缩思想来源 1. 图像的小波分解 若2-D滤波器 可分解为 ，则