多光譜和高光譜圖像數(shù)據(jù)信息龐大，需要進行無損或近無損壓縮才能更方便地進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）進行預(yù)測計算，樣本表征值的計算見如下：

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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）（即真實樣本值和預(yù)測值之間的差）進行量化。

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)計變化可以自適應(yīng)地進行調(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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