小波变换及其反变换用于JPEG2000无损压缩

资 源 简 介

小波变换及其反变换用于JPEG2000无损压缩

详 情 说 明

Le Gall 5/3小波变换是JPEG2000标准中用于无损图像压缩的核心算法之一，因其简洁性和高效性被广泛采用。该变换通过将图像数据分解为不同频率的子带，实现能量的集中分布，从而提升压缩效率。

在正向变换阶段，Le Gall 5/3对图像行和列分别进行一维小波分解。其特点是使用5抽头低通滤波器和3抽头高通滤波器，通过线性相位滤波保留信号的局部特征。分解后产生低频近似子带（LL）和水平（HL）、垂直（LH）、对角线（HH）三个高频细节子带。这种多分辨率分析使得图像能量更集中于低频区域，为后续编码提供有利条件。

反变换过程严格对称，通过逆向滤波操作重构原始图像。由于5/3小波系数均为有理数且具备整数可逆性，该变换能完美还原原始数据，满足JPEG2000无损压缩的需求。相较于传统DCT变换，小波变换的全局分解特性有效避免了块效应伪影，尤其适合医学影像等对精度要求严苛的场景。

在JPEG2000标准中，结合EBCOT编码和位平面压缩等技术，Le Gall 5/3小波变换形成了完整的无损压缩工作流，压缩比可达2:1至3:1，同时保持像素级精度。这一特性使其成为卫星遥感和档案存储等领域的重要工具。