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如何针对医学图像的自身特点进行高效率压缩,一直是PACS(Picture Archiving and Communication System)技术发展与应用中的重要研究课题。JPEG2000已逐渐成为新一代医学图像压缩标准。它采用离散小波变换(DWT)作为其核心变换算法,优化截断的嵌入式块编码EBCOT作为其核心编码算法。JPEG2000不仅提供了超越JPEG的压缩性能,更提供了一系列丰富的功能,在医学图像编码领域得到广泛地应用。然而在带来这些优点的同时,JPEG2000的计算复杂度却成倍增加,编解码时间也变得更长,在远程医疗等某些对实时性要求较强系统中的应用还需进一步改进。
在深入研究JPEG2000核心压缩算法的基础上,本文发现块编码部分决定了整个算法的压缩性能并占用了整个压缩过程的绝大多数时间。原因是进行位平面编码时,虽然每个系数仅在一次通道扫描中编码输出,但是三次通道扫描都需要扫描该系数,而且每次扫描都有可能需要收集上下文信息。这种每位平面上三通道扫描有很多冗余的。因为每个通道的编码输出是不均衡的,有些通道扫描输出几乎为0。根据这个扫描特性,在结合小波系数特点基础上,对块编码提出了高频子带采用可变列群省略法以及0位平面两通道编码相结合的优化算法。这种基于编码通道合并的优化算法,一方面可以减少编码扫描次数提高编码速度,另一方面合理的可变列群省略法编码算法设计减少了对各位平面上不重要像素的编码,为无损压缩性能的提高提供了可能。
最后实现优化算法,并对LENA和MRI图像进行了实验验证。结果表明该优化算法在编码执行速度上有3.87%~7.21%的提高,解码速度也有2.83%~5.60%的提高,达到了提高编解码速度的目的,同时对大多数图像的无损压缩性能有一定的改善,且未对有损压缩性能造成很大影响,为医学图像压缩提供了一种新的参考方案,尤其实用于实时传送医学图像压缩系统。