基于嵌入式零树编码的雷达图像压缩技术研究

摘要

雷达图像采集压缩系统是船舶航行数据记录仪(VDR：Voyage DataRecorder)的重要组成部分之一，其主要作用是实时采集、压缩、传送、存储船载雷达图像。根据船载雷达图像的特点，在保证压缩和回放质量的前提下，通过合适的压缩算法对其进行压缩是提高VDR存储能力的有效途径，具有重要的研究意义。 嵌入式小波零树算法(EZW：Embedded zero-tree wavelet)中采用的零树结构充分利用了不同尺度间小波系数的相似特性，有效地剔除了对高频小波系数的编码，提高小波系数的编码效率，并以极低的复杂度获得了高效的压缩性能，产生的码流还具有嵌入式的特性，支持渐进传输，因此嵌入式小波零树算法具有重要的研究价值。 本文从小波变换的理论出发，研究了小波理论在雷达图像压缩领域的应用；分析了小波变换后小波系数的特点；着重研究了小波基函数的性质及其对雷达图像压缩性能的影响，通过试验选取适用于雷达图像的小波基函数；研究了嵌入式零树小波编码方法并仿真实现了传统的EZW算法；根据小波变换系数的分布特点，分析了嵌入式零树量化编码的优缺点；对小波零树编码算法进行改进，仿真结果表明：改进的算法较传统的EZW算法是有效的。

目录

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声明

第1章绪论

1.1船舶航行记录仪简介

1.2 VDR雷达图像压缩的意义

1.2.1 VDR雷达图像压缩标准

1.2.2 VDR雷达图像压缩研究意义

1.3图像压缩技术简介

1.3.1图像压缩技术基础知识

1.3.2图像压缩技术发展及研究现状

1.4论文主要研究内容

第2章小波与小波变换

2.1小波简史

2.2小波概念

2.3小波定义

2.4小波分析

2.4.1连续小波变换

2.4.2离散小波变换

2.4.3小波重构

2.4.4一维小波变换的算法

2.5本章小结

第3章小波变换在雷达图像压缩中的应用

3.1二维小波变换

3.2小波变换在图像压缩中的应用

3.2.1利用小波变换分解图像

3.2.2小波变换系数的分布规律

3.2.3利用小波变换分解雷达图像

3.3小波变换用于图像压缩的优势

3.4本章小结

第4章针对雷达图像的小波基函数的选取

4.1小波函数基本性质

4.2小波变换的层数(级数)的选择

4.3边界问题对图象压缩效果的影响

4.4船载导航雷达图像的特点

4.5雷达图像分解小波基的实际选取与仿真试验结果

4.5.1图像压缩质量的客观保真度准则峰值信噪比

4.5.2雷达图像分解小波基的选取

4.5.3雷达图像分解小波滤波器长度的选取

4.5.4雷达图像分解仿真结果及分析

4.6本章小结

第5章基于小波变换的嵌入式零树编码在雷达图像压缩中的应用研究

5.1量化的基本原理

5.2几种常见的量化技术

5.2.1标量量化

5.2.2矢量量化

5.3嵌入式小波零树编码方法在雷达图像压缩中的应用

5.3.1小波零树结构的特点

5.3.2内嵌编码的原理

5.3.3映射图的扫描

5.3.4基于逐次逼近的量化方法的嵌入式小波零树量化

5.3.5嵌入式小波零树编码的基本步骤

5.3.6嵌入式小波零树编码算法的优点

5.3.7嵌入式小波零树算法的实现及其在雷达图像压缩中的仿真结果

5.4嵌入式小波零树编码针对雷达图像压缩的改进算法

5.4.1嵌入式小波零树编码的缺陷和不足

5.4.2嵌入式小波零树编码针对雷达图像压缩的改进算法

5.4.3嵌入式小波零树编码针对雷达图像压缩改进算法的仿真结果

5.5本章小结

结论

参考文献

致谢