多光譜和高光譜圖像數(shù)據(jù)信息龐大，需要進(jìn)行無損或近無損壓縮才能更方便地進(jìn)行光譜信息和圖像信息分析。那么，如何壓縮呢？本文簡單介紹了多光譜和高光譜圖像無損和近無損壓縮的方法。

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壓縮系統(tǒng)的構(gòu)成和原理

壓縮系統(tǒng)原理見圖1，該壓縮系統(tǒng)由預(yù)測器和編碼器組成。壓縮系統(tǒng)的輸人是一幅圖像，即一個三維整型數(shù)組。壓縮系統(tǒng)的輸出是壓縮碼流，使用該壓縮碼流可以準(zhǔn)確或近似地重建輸入圖像。

預(yù)測器使用自適應(yīng)線性預(yù)測方法對每一個圖像樣本值進(jìn)行預(yù)測，具體見第7章。該預(yù)測方法采用當(dāng)前樣本三維鄰域中的鄰近樣本值完成預(yù)測。預(yù)測按順序依次執(zhí)行。預(yù)測過程采用樣本表征值sz"（t）進(jìn)行預(yù)測計(jì)算，樣本表征值的計(jì)算見如下：

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本文件中的預(yù)測器使用均勻量化器對預(yù)測殘差Δz（t）（即真實(shí)樣本值和預(yù)測值之間的差）進(jìn)行量化。

量化步長可以通過絕對誤差限制和/或相對誤差限制來控制。只需要將絕對誤差限制設(shè)置為零，就可以實(shí)現(xiàn)某個譜段的無損壓縮。量化系數(shù)qz（t）被映射到無符號整數(shù)值，即映射量化索引8.（t），這些映射量化索引構(gòu)成預(yù)測器的輸出。

壓縮圖像由幀頭（圖像參數(shù)和壓縮參數(shù)）和熵編碼器輸出的壓縮碼流（對映射量化索引進(jìn)行無損編碼）組成。在編碼過程中，熵編碼器的參數(shù)根據(jù)映射量化索引的統(tǒng)計(jì)變化可以自適應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，

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壓縮模式

當(dāng)最大誤差值mz（t）不等于0時，量化的保真度控制方式為近無損壓縮模式；

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反之，當(dāng)最大誤差值mz（t）=0時，量化的保真度控制方式則為無損壓縮模式。當(dāng)選擇無損壓縮模式時，量化部分可簡化為：qz（t）=Δz（t）。

在無損壓縮模式下，樣本表征值計(jì)算中的偏移參數(shù)蟲。為零，衰減參數(shù)ゅ?？蛇x擇兩種設(shè)置：

a）衰減參數(shù)設(shè)置為零，此時樣本表征值等于原始樣本值，即s"z（t）=sz（t）；

b）衰減參數(shù)設(shè)置為非零，此時衰減參數(shù)可用于提升無損壓縮的性能。

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