1。3 国内外研究现状

1。4 本文的研究工作

本文围绕数字图像的压缩编码算法展开研究，主要内容集中在无损压缩编码的 Huffman 编码、无损预测编码和行程编码以及有损压缩编码中的主成分编码和离散傅里叶变换编码。 具体的研究工作可分为如下几个方面：

第一章绪论。介绍了图像压缩编码的研究背景、其对信息领域的重要意义以及其国内外发展现状。

第二章则是介绍了图像压缩编码的基本方法。从信息学角度分析了压缩编码的可行性， 并介绍了几种常用的压缩编码方法。同时阐明了图像压缩系统的组成及各部分工作原理，最 后给出了图像压缩技术的性能指标，将其应用在第三章中的压缩图像质量评估。文献综述

第三章选取了具体的压缩算法进行编码研究。分别基于保真度和压缩比两个参考指标上 进行考虑，分别研究了三种无损压缩算法和两种有损压缩算法。编写 matlab 程序进行仿真实 验，分析实验结果并对对比总结了这些编码方法的特点以及适用范围。

第四章则是为研究的五种编码算法编写界面，设计成编码软件，以实现对算法的管理与 调用分析。

文章的最后对本文的工作进行了总结，给出了相关结论，并对该文存在的不足和后续的 研究方向作了讨论。

2 基本图像压缩编码方法

2。1 图像压缩可行性分析

图像数据中通常含有很大的冗余度，且一般情况下，用户是允许图像有失真的。图像信 息作为信号在信道中传输时，当信道的分辨率比原始图像的分辨率低时，若对输入的原始图 像运算处理使得其分辨率降低，对应输出图像的分辨率往往受到的影响不大。并且，在实际 应用中原始图像数据信息对用户而言并非必须，用户对图像的兴趣仅仅集中在图像数据的某 一部分。在这种情况下，在图像存储或传输时，则可直接舍弃大量无用信息而仅仅提取图像 主要特征或者对其进行模式识别，这样就使得必须存储或传输的图像数据大大减少。

通常数字图像中的冗余度可分为空间冗余、信息熵冗余和心理视觉冗余三类[12]。其中空 间冗余又称为像素冗余或集合冗余，是图像最基本的冗余，它是由相邻像素间的相关性所产 生[13]。一般而言，原始图像各个像素的规律性越强，各像素之间的相关程度越大，这也表明 该图像中可能被压缩的数据越多。信息熵冗余是针对数据的信息量而言，它称为编码冗余。 即描述一信息所需的比特数大于理论上表示该信息所需要的最小比特数，因而它们之间存在 冗余。这种情况下，压缩的目的就是要使得编码的平均码长尽可能的接近于信息熵。心理冗 余则具有很强的主观性，它是由人类视觉系统的特点所引起。人观察图像的目的就是获取有 用信息，即对图像中突出的目标信息进行观察分析，而非对图像中每一点的像素值进行精确 地定量分析。人眼对图像信息的敏感度是存在差异性的，在特定场合，人眼所需要捕获的只 是主体信息，这样主体信息之外的数据信息均可认为是心理视觉冗余[14]。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

数字图像进行压缩主要利用的是空间冗余和视觉冗余两大特性。其中，利用图像相邻像 素间的相关性，通过编码尽可能的去除或减少其点与点之间的相关性即可使得其空间冗余度 大大减小，从而实现压缩。而对视觉冗余的利用则是通过人眼对于图像细节中变化不明显的 部分不敏感，对这些难于分辨的细节部分进行编码压缩图像，而人眼在视觉上无法感知图像 质量的明显下降。