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基于小波变幻的图像压缩技术

专业班级：电子信息科学与技术

图像压缩技术概述

图像压缩就是减少表示数字图像时需要的

数据量。是指以较少的比特有损或无损地表

示原来的像素矩阵的技术，也称图像编码。

图像数据之所以可以进行压缩，主要是因

为一般原始图像数据是高度相关的，都含有

大量的冗余信息。图像压缩编码的目的就是

消除各种冗余，并在给定的畸变下用尽量少

的比特数来表征和重建图像，使它符合预定

应用场合的要求。

图像压缩的根本原理

去除多余数据.以数学的观点来看,这一过程实际上

就是将二维像素阵列变换为一个在统计上无关联的数

据集合

图像压缩是指以较少的比特有损或无损地表示原

来的像素矩阵的技术,也称图像编码.

图像数据之所以能被压缩，就是因为数据中存在

着冗余。

图像数据压缩原理

由于图像数据之间存在这一定的冗余，所以使得数据

的压缩成为可能。信息论的创始人Shannon提出把数

据看作是信息和冗余度〔redundancy〕的组合。所谓

冗余度是由于一副图像的各像素之间存在着很大的相

关性，可利用一些编码的方法删去它们，从而到达减

少冗余压缩数据的目的。为了去掉数据中的冗余，常

常要考虑信号源的统计特性，或建立信号源的统计模

型。

图像的冗余包括以下几种：

●空间冗余：像素点之●结构冗余：区域上存

间的相关性；在非常强的纹理结构；

时间冗余：活动图像

●知识冗余：有固定的

两个连续帧之间的冗●

结构，如人的头像；

余；

视觉冗余：某些图像

信息熵冗余：单位信●

●的失真是人眼不易觉

息量大于其熵；

察的

图像数据的冗余主要表现为：

图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余；

图像序列中不同帧之间存在相关性引起的时间冗

余；

不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。

从压缩编码算法原理上可以分为以下3类：

•无损压缩编码种类

•哈夫曼（Huffman）编码，算术编码，行程（RLE）编码，

1Lempelzev编码。

•有损压缩编码种类

•预测编码，DPCM，运动补偿；

2•频率域方法：正交变换编码(如DCT)，子带编码；

•空间域方法：统计分块编码；

•模型方法：分形编码，模型基编码；

•基于重要性：滤波，子采样，比特分配，向量量化；

•混合编码

3•有JBIG，H261，JPEG，MPEG等技术标准。

数据压缩的目的

就是通过去除这些数据冗余来减少表示数据所需的比

特数。由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时

非常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。

信息时代带来了“信息爆炸”，使数据量大增，因

此，无论传输或存储都需要对数据进行有效的压缩。

在遥感技术中，各种航天探测器采用压缩编码技术，

将获取的巨大信息送回地面。

图像压缩是数据压缩技术在数字图像上的应用，

它的目的是减少图像数据中的冗余信息从而用更加高

效的格式存储和传输数据。

图像压缩的根本模型

编码器结构解码器结构

原始图压缩图

像数据像数据

DCT变换Huffman译码

量化器（逆）量化器

Huffman