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基于提升小波的地震数据压缩编码算法.pdf
( ) 第 29 卷第 1期 苏 州 大 学 学 报 工 科 版 Vol29 No. 1 2009 年 2 月 JOURNAL OF SU ZHOU UN IV ER SITY ( EN GIN EER IN G SC IENCE ED ITION ) Feb. 2009 文章编号 : 1673 - 047X (2009) - 0 1 - 0007 - 05 基于提升小波的地震数据压缩编码算法 余 平 ,马小虎 ,陈恒金 (苏州大学计算机科学与技术学院 ,江苏 苏州 2 15006) 摘 要 : 提出了一种基于提升格式小波的地震数据压缩算法 ,该算法针对地震数据信号及其噪声的 特点 ,首先利用提升格式小波对地震数据进行小波变换 ,然后结合嵌入式零树编码的思想 ,对变换后 的小波系数采用改进的 SP IH T算法进行编码 。研究结果表明:本文所提出的算法能实现海量地震 数据的快速编码 ,达到了对地震数据的高保真压缩 ;本算法实现的编解码时间快 , 同时解压的地震剖 面图视觉效果要优于 目前的离散小波压缩算法 。 关键词 : 提升小波变换 ;地震数据压缩 ;数据压缩 中图分类号 : TP39 1 文献标识码 : A 0 引 言 近年来 ,随着油田勘探开发的不断深入 ,一些先进技术得到了更加广泛的应用 ,如高分辨率三维地震和成 像测井等 ,使得地震勘探正向多维 、多分量 、多参数 、高分辨方向发展 ,而勘探数据呈指数趋势逐年增加 ,地震 数据体的数据量已变得非常庞大 ,一个三维数据体业已超过 1012 字节的数据量 。然而 ,在获取这些海量观测 数据之后如何对其进行有效传送和存取是当前制约这些数据被进一步开发 、利用的重大课题 。地震数据压缩 是解决海量地震数据传输和存储的一项关键技术 。 ( ) 地震数据 剖面 是由一系列地震波形道组成的 ,也可以看做是一种图像形式 。对于地震数据的压缩原 则上可以采用一般图像压缩的方法 。而通过一个有效的数据压缩技术及方法 ,可以起到减轻存储资源的压 力 ,达到降低存储成本和方便网络传输的作用 , 以及提高数据传输的可靠性 , 同时基本不影响勘探数据的质 量 ,也不影响后续地震资料的查看 。 小波变换是一种信号的时间尺度分析方法 ,其具有多分辨率分析的特点 ,而且在时域和频域均具有表征 信号局部特征的能力 ,非常适合探测正常信号中夹带的瞬态反常现象 。早在 1994 年赵改善等就提出了基于 小波变换的地震数据压缩算法 [ 1 ] ,近几年来国内外很多学者也在地震数据压缩方面做了不少研究[ 2 - 9 ] 。但是 他们的研究都是基于第一代小波变换的。本文提出了一种基于提升格式小波的地震数据压缩算法 。提升结 构是建立小波分解的一种非常灵活的工具 , 同依赖于 Fou rier变换的第一代小波变换相比,基于提升结构的小 波不但计算速度快 、计算方法简单 ,而且适应自适应 、非线性和整数到整数的变换 。本文算法同时结合嵌入式 零树编码思想 ,采用改进的 SP IH T算法进行编码 。实验表明 ,本文所提出的算法在运算速度上比以前的压缩 方法有一定的优势 ,可以实现海量地震数据的快速编码压缩 。 1 小波变换 小波变换是一种信号的时间尺度分析方法 ,是在傅立叶变换的基础上发展起来的一种数据变换方法 ,它 收稿 日期 : 2008 - 09 - 02 ( ) 作者简介 : 余 平 1983 - ,男 ,硕士研究生 ,主要研究方向为数字图像处理和图像视频编码 。 ( ) 基金项 目: 江苏省自然科学基金资助项 目 编号 B K2007050 。 ( ) 8 苏州
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