面向影像金字塔的图像渐进式编码算法研究与应用

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雅宝题库解析：
网络技术的多元化和互联网应用的扩展使得地理信息可视化系统在人们生活中越来越重要。空间图像是地理信息可视化系统的重要组成，空间图像的编码与索引技术是其广泛应用的基础。基于高斯框架的空间图像金字塔结构易于管理和更新空间图像数据的特点使其广泛地应用在传统的地理信息可视化系统中，但是这种结构却引入了大量的层级数据冗余。在网络环境中，大量冗余数据将导图像数据传输效率和用户体验低下、浪费网络带宽和存储空间等题目，在广域网环境中尤其明显。针对上述题目，本文讨论并验证了两种低计算复杂度的空间图像多分辨率编码方法，基于这两种方法构建了基于拉普拉斯框架的图像金字塔模型以消除传统图像金字塔结构中的层级间的冗余。同时还对频谱分离的金字塔结构的层级间、层级内和视点与层级之间的拓扑关系进行了研究。为了分析空间图像多分辨率编解码方法性能和后续研究需要，本文设计并实现空间图像多分辨率编码实验程序，对基于TH33和交错迭代的量化、熵编码、空间图像数据码流组织、空间图像网络传输等方面进行了讨论。本论文的主要内容体现在在以下几方面：1)        在研究和讨论现有图像多分辨率编码技术与海量空间图像数据处理的基础上，给出TH33算法和交错迭代变换算法，并与主流的图像编码技术的编码时间、解码时间和压缩质量进行对比分析。2)        研究适合TH33和交错迭代变换的量化方法与熵编码算法，并将其应用到海量空间图像编码、解码流程中，并对采用的量化方法和熵编码算法进行评价。3)        研究并设计频谱分离的空间图像数据的广义图像金字塔结构，并讨论了该结构内视点高度与图像层级关系、层级间拓扑关系、层级内部拓扑关系和网络传输策略。4)        基于TH33和交错迭代变换，给出频谱分离的海量空间图像数据的文件结构和编码数据码流的索引方法，通过倒序存储图像高频数据索引信息将编码后的空间图像数据直接与空间索引关联起来，在数据更新不频繁的条件下具有较高的查询效率和随机数据访问能力。5)        基于研究需求以及后续研究计划，作者设计并实现了空间图像多分辨率编码实验程序，实验程序具有分析多种多分辨率变换编码算法、量化和熵编码算法性能的能力，并且能够直观地展示各种算法的信息和综合冗余消除效果。6)        讨论TH33与交错迭代变换的应用框架和应用过程。随着人们对地球观测的深入，对地观测的图像的高分辨率越来越高，数据量成倍增加，随着无线网络的普及，消除空间图像冗余数据对提高网络环境中的地理信息可视化系统的网络传输和存储效率具有巨大的意义。