随着计算机和数字通讯技术的普及,数字信号分析和处理技术越来越受到人们的重视并得到了快速发展,现已广泛应用于雷达、通信、航空航天和工业自动化等各个领域。数字信号具有两个突出优点,首先数字传输与存储系统具有抗干扰能力强、保密性好、可靠性高的优点,其次数字信号较易于去除冗余信息。但是由于图像、视频和声音等媒体信息的数据量通常很大,对存储器的存储容量、通信信道的带宽及计算机的处理速度带来了很大的影响。因此在数字通信中通常都要对数字信号进行信源编码。基于矢量量化的数据压缩思想是数据编码算法的重要方法之一。矢量量化是一种有损压缩方法。其在量化时用输出组集合(码本)中最匹配的一组输出值(码矢量)来代替一组输入采样值(输入矢量)。矢量量化的突出特点是压缩比大、解码简单且能够较好地保存图像细节。矢量量化技术涉及多个学科领域,对矢量量化技术的研究必将给这些学科领域注入新鲜血液。因此无论从理论角度还是从应用角度来讲开展对矢量量化的研究都具有重要的学术、国防和经济意义。本文针对矢量量化图像编码算法进行了研究,包括两个核心内容:1.码本的设计与优化,主要致力于迭代算法的优化以提高码本性能;2.码矢量搜索算法的优化,主要致力于找寻更有效的码矢量排除准则,以排除不可能匹配的码矢量,进而加快编码速度。归纳起来,本文所做的主要工作如下:首先分析了国内外矢量量化技术的发展状况,介绍了当前主流的矢量量化器设计方法,并针对经典的码本设计方法和码矢量搜索算法进行了分析研究,介绍了多种具有较高性能的码本的设计方法和基于不等式以及变换域的快速码矢量搜索算法。接着提出了一种改进的LBG算法,该算法是一种基于矢量空间划分的码本设计算法,通过引入一个距离调节因子λ,使空间划分距离逐渐变小,训练矢量集被逐渐细分。这样逐步细致的划分训练矢量空间,能够使初始码本中的码矢量分散开来。经仿真实验验证,该算法所设计的码本具有较高的性能。最后提出了一种基于加权方差不等式和哈德码变换的快速码矢量搜索算法,本文将方差不等式与哈德码变换有机地结合起来,提出了一个全新的码矢量排查不等式,较大限度地缩小了码矢量搜索范围,从而大大减小了码矢量搜索时间提高了编码效率。