基于嵌入式零树编码的雷达图像压缩技术研究

论文摘要

雷达图像采集压缩系统是船舶航行数据记录仪（VDR：Voyage Data Recorder）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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢