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基于小波变换的图像压缩算法已经成为某些图像压缩国际标准(如JPEG2000)的重要环节。小波变换用于图像编码的基本思想就是将图像进行多分辨率分解,分解成不同空间、不同频率的子图像,再对子图像进行系数编码。采用何种策略对小波变换后的系数进行处理是图像压缩领域的一个研究热点。集分割层次树(Set Partitoning In Hierarchical。rrees,SPIHT)算法被认为是目前图像系数编码算法领域最先进的算法之一,它以嵌入式小波零树编码算法的零树结构为基础将某一树节点及其所有后继节点划归为同一集合、用一个单位符号表示,它属于有损图像压缩范畴。
现有文献将SPIHT算法做了如下改进:有文献引入子带编码分块思想改进SPIHT算法(记为BC-SPIHT),与传统SPIHT算法相比提高了压缩比,实现了ROI编码处理,但是没有对阈值进行有效控制,不能解决链表存储量大的问题;另有文献引入阈值控制改进SPIHT算法(记为TC_SPIHT),解决了系数链表存储量大的问题,提高了图像的压缩比,但是图像重构的质量不够理想。本文的主要工作在于结合上述两种思想对SPIHT算法进行改进,相关的研究工作要点如下:
1.分析BC_SPIHT和TC_SPIHT算法的优缺点,提出一种基于小波变换的SPIHT算法(记为BCTC_SPIHT),该算法结合了子带编码分块思想和阈值控制。实验表明,该算法提高了压缩比(与BC_SPIHT相比)和峰值信噪比(与TC_SPIHT相比),而且解决了系数链表存储量大的问题(与BC_SPIHT相比)。
2.在BCTC_SPIHT算法中,对分块后每一块的小波系数进行单独编码,形成了可并行部分,并给出了并行算法。
3.设计并实现了基于BCTC_SPIHT算法的图像压缩系统,其中应用了提升小波变换。实验表明,该系统兼顾到了压缩比、执行效率和峰值信噪比三个方面,取得了比较好的实验结果,是一种综合性能比较好的图像压缩系统。
4.基于上述工作,给出了一种P2P网络压缩图像传输系统模型,并且将BCTC_SPIHT算法应用到该模型中,采用VC++软件对模型关键部分进行了实现。