JPEG2000 標準是利用了離散小波變換技術和嵌入式編碼技術一EBCOT，它不但提高了壓縮比，而且提供了很多新編碼方法。感興趣區域編碼（ROI）便是新編碼方法之一。ROI 編碼不僅較好地保持了圖像的視覺效果，而且更大限度地壓縮了圖像，這非常有利于解決信道擁擠，和存儲空間過大的問題。

　　在使用圖像過程中，人們通常只對圖像的某一區域關注較多，我們稱之為感興趣區域，而對其他區域關注較少，我們稱之為背景區域。于是我們在圖像編碼過程中，可以對關注較多的感興趣區域進行高質量的編碼，而對背景區域較低質量的編碼，從而提高圖像壓縮比，這就能更進一步地協調好圖像質量與壓縮比的矛盾，這就是ROI 編碼技術。

　　1 JPEG2000 標準中的兩種感興趣區域編碼方法JPEG2000 中給出了兩種感興趣區域編碼算法：一般位移法和最大位移法。

　　1.1 一般位移法一般位移法就是對于一個位移因子S，就是背景區域內的系數右移S 位，這樣做是使得感興趣區域的一部分系數比背景區域的系數的位平面要高，如圖1（c）。在編碼時，位平面高的會先于位平面低的先編碼，于是感興趣區域的一部分系數就會先編碼和傳輸，然后才是剩余一部分感興趣區域位平面和背景區域位平面一起編碼傳輸。

　　在一般位移法中，位移因子的選擇范圍是非常大的，可以根據不同的需要來確定S 的值。當位移因子較大時，感興趣區域位平面和背景區域位平面相對較分離，編碼時幾乎是感興趣區域都編碼完了才開始編碼背景區域的位平面。當位移因子較小時，將會有較多的感興趣區位平面和背景區域位平面一起編碼傳輸。

　　一般位移法也有它的不足之處，就是編碼時，需要把感興趣區域的形狀參數一起編碼和傳輸出去，這就增加了編解碼的難度，而且形狀參數的編碼也會擠占信道，也就降低了編碼效率。JPEG2000 標準中，只能滿足對橢圓和矩形的感興趣區域編碼，這在一定程度上限制了感興趣編碼的廣泛應用。

　　1.2 最大位移法最大位移法中，所有量化系數輸入到編碼器后，編碼器根據輸入的量化系數，生產一個特定的位移因子S，次位移因子S 可以能使得感興趣區域位平面和背景區域位平面完全分離開，沒有任何重疊部分，如圖1（b）。也就是此時位移因子得滿足：S逸max（Mb），Mb是所有位平面幅度的最大值。

　　最大位移法中，不需要對形狀信息進行編碼，所以可以節約一些碼流。但是由于位移因子S 的值是唯一固定的，所以不能調節感興趣區域和背景區域的相對圖像質量。

　　2 通用的部分位平面偏移方法正是由于標準中的兩種ROI 編碼都有一定不足，于是廣大學者對ROI 編碼進行了很多的研究，探索出了一下新的編碼算法。本文下面就要介紹一種新的感興趣編碼算法：通用的部分位平面偏移方法［4］（Generalized PartialBitplanes Shift Method，GPBShift）。

　　標準方法中是一次完成位平面的移動，但GPBShift方法是將ROI 的位平面系數分割為兩段，將BG 的位平面系數也劃分為兩段，編碼時按照不同的圖片質量需要對四個位平面段進行相應的移動。

　　圖2 是GPBShift 方法的位平面偏移示意圖。其中S1=3，表示ROI 系數中被劃分較高位平面的個數；S2=6，是BG 系數中被劃分較高位平面的個數。在圖2 中，位平面的由上到下的序號依次為1，2，3，4，5，……。在編碼時，GPBShift的位平面偏移方法為：淤對于ROI 系數中的某一位平面b：如果b臆S1，則不偏移；否則，下移到位平面b+S1。

　　于對于BG 系數中的某一位平面b：如果b臆S2，下移到位平面b+S1；否則，下移到位平面b+S1+［max（Mb）-S2］。

　　解碼時，操作剛好與上述位移方法相反。

　　在運用此方法時，盡管理論上S1 和S2 可以自由地取0 到max（Mb）之間的任意整數，但取值不當，會影響編碼效率和系統的可靠性。例如：當S1》S2，位平面就出現“空閑”的狀態，如圖3 所示。這樣就擴大了系數的變化范圍，降低了系數的準確性，而且會影響編碼的速度。所以實際應用中要求S1臆S2。GPBShift 方法運用JPEG2000 的ROI 編碼，兼顧了其他改進算法的優點，其主要優點如下：淤對ROI 的形狀沒有要求，不用進行形狀編/解碼，降低了對編/解碼的要求，節約了數據量；于可以對分辨率不同ROI，運用不同的小波子帶；盂通過設定不同的S 值，能自由地調節ROI 和BG 重建圖像的相對質量；榆多個不同分辨率的ROI 可以存在于同一副圖像中。

　　一種新的ROI編碼算法——PSBShift算法，它結合了JPEG2000中定義的兩種標準RIO編碼算法的優點。 關鍵詞：圖像編碼 JPEG2000 感興趣區域編碼 JPEG2000是由ISO（國際標準化組織）和IEC（國際電工協會）聯合開發的新興圖像壓縮標準。JPEG2000因為采用了離散小波變換和最新的嵌入式編碼技術，所以具備了傳統的JPEG所無法比擬的優勢。

　　它具有以下主要特點：

　　（1）良好的低比特率壓縮性能，其壓縮率比JPEG高約30%左右；

　　（2）支持無損和有損壓縮；

　　（3）按圖像質量或分辨率漸進傳輸；

　　（4）對碼流的隨機存取和感興趣區域（ROI）的編碼；

　　（5）較強的抗誤碼性能。