本文介绍了图像编码的基本原理及当前比较新的编码技术，如:第二代编码技术、小波变换编码、分形图像编码、模型图像编码和神经网络编码技术。

    1 引言

    一幅二维图像可以表示为将一个二维亮度函数通过采样和量化而得到的一个二维数组。这样一个二维数组的数据量通常很大，从而给存储、处理和传输都带来了许多问题，相应地提出了许多新的要求。为此人们试图采用关于图像的新的表达方法以减少表示一幅图像需要的数据量，这就是图像编码所要解决的主要问题。压缩数据量的主要方法是消除冗余数据，从数学角度来讲是要将原始图像转化为从统计角度看尽可能不相关的数据集。这个转换要在图像进行存储、处理和传输之前进行，而在这之后需要将压缩了的图像解压缩以重建原始图像或其近似图像。图像压缩和图像解压缩，通常也分别称为图像编码和图像解码。

    这里给出了一个通用的图像编码系统模型，见图1。这个模型主要包括2个通过信道级连接的结构模块:编码器和解码器。当一幅输入图像送入编码器后，编码器根据输入数据进行信源编码产生一组信号。这组信号再进一步被信道编码器编码后进入信道，通过信道传输后的码被送入信道解码器和信源解码器，解码器重建输出的图像。一般来说，输出图是输入图的精确复制，那么系统是无失真的或者信息保持型的;否则，称系统是信息损失的。

    图1 通用的图像编码系统模型(略)

    信源编码器的作用是减少或消除输入图像中的编码冗余、像素间冗余及心理视觉冗余。尽管信源编码器的结构与具体应用和对保真度的要求有关，但一般情况下信源编码器包括顺序的3个独立操作，而对应的信源解码器包含反序的2个独立操作，见图2。在信源编码器中，映射器将输入数据变换以减少表达图像的数据，这与具体编码技术有关。量化器根据给定的保真度准则减少映射器输出的精确度。这个操作可以减少心理冗余，但不可翻转。符号编码器产生表达量化器输出的码本，并根据码本输出。符号编码器编码为了减少冗余，这个操作是可以反转的。

    图2 源编码器和源解码器模型(略)

    当信道是有噪声的或者容易产生误差时，信道编码器和信道解码器对这个编解码过程是非常重要的。由于信源编码器的输出数据一般只有很少的冗余，所以他们对传输噪声很敏感。信道编码器通过把可控制的冗余加入信源编码器后的码字以减少信道噪声的影响。

    2 现代编码方法

    这里介绍了几种比较热点的编码方法:第二代编码方法、分形编码、模型编码、神经网络编码、小波变换编码。

    2.1 第二代图像编码方法 第二代图像编码方法 [1] 是针对传统编码方法中没有考虑人眼对轮廓、边缘的特殊敏感性和方向感知特性而提出的 ......