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基于传统离散小波变换的图像压缩编码技术由于其压缩比高、重构图像视觉质量好、允许渐进传输等优点,是当前人们研究的热点;但其缺点是运算量较大,不利于硬件实现;而真正推动图像压缩技术发展的是其硬件实现,因它可以产品化,能够满足人们的需求,具有无限商机。整数小波变换由于相对于传统的小波变换而言计算空间和乘法运算次数都大为减少,从而便于硬件实现,但其缺点是在有损编码时的重构图像的质量不及传统的离散小波变换。为了在编码效率和重构图像的保真度两方面取得平衡,本文提出一种基于2维整数小波变换的图像压缩算法,并且软硬件实现之,主要成果有以下几点: (1) 建立了一种与人眼对图像的感知评价保持良好一致的图像质量评价方法。实验结果表明它与主观评价方法MOS(Mean Opinion Score)法的相关系数达0.95,而相应的PSNR与MOS法的相关系数只有0.85。 (2) 提出一种基于提升格式的2维整数小波变换方法。该方法进行小波变换时直接在图像空间进行2维分解,其乘法运算次数比传统的基于1维张量积的2维提升整数小波变换减少约25%,从而也减少了存储空间。实验表明该方法比传统方法要快10%左右。 (3) 对传统的算术编码进行改进,在保持编码性能的情况下,没有浮点运算,也没有整数乘除法,从而大大降低了运算复杂度。实验结果表明该算法比CACM87算法快将近30%。 (4) 成功研制了一套基于TMS320DSC25的硬件开发平台,该平台具有功耗低、体积小、成本低、升级容易等特点,在此平台上可方便地进行图像编码等算法和软件的开发。 (5) 设计了一套基于2维提升整数小波变换、结合基于形态膨胀运算的改进EZW编码和改进自适应算术编码的图像压缩算法软件,并且根据作者的实践经验,讨论了手工汇编优化时需注意的若干问题。实验结果表明该算法的编码时间比EZW编码的时间快约1倍,并且重构图像的质量在PSNR上要比EZW编码高0.2~0.9dB,可以和SPIHT编码相媲美。算法软件在本文研制的硬件开发平台上经调试和优化后,对于512×512×8位的灰度图像,比特率为0.25bpp时,每秒钟能压缩5帧。