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小波是进行时频信号分析的一个重要方法，从在上世纪90年代开始被逐渐应用到图像压缩中，特别是Sweldens和Daubenchies等学者于90年代中期提出基于提升小波构造的新方法后，大大加速并扩展了小波的实用化进程。数字电影作为一种新兴技术，正成为继数字电视之后广播电影电视领域又一次里程碑式的变革，电影图像尺寸巨大、色彩信息丰富，数字化后的数据量异常庞大，所以图像压缩技术成为了数字电影中最为关键的核心技术，而事实上传统的MPEG等压缩技术已经不能够适应数字电影的发展要求。在这种背景下，本文研究的目的是通过对小波图像压缩技术深入应用研究，探索满足数字电影技术发展要求的视频压缩解决方案和可行性策略，主要研究内容包括：1．小波图像压缩理论研究研究小波图像压缩理论，包括提升小波变换的原理、优点和滤波器组的实现方式等；对多种可逆整数小波变换的性能进行分析和评估；对JPEG2000标准中使用的5／3和9／7滤波器的数学特性进行分析，研究基于小波变换的JPEG2000系列标准，主要包括Part-1(核心和系统)和Part-3(运动JPEG2000)，分析编解码基理以及各部分模块对压缩性能的影响。2．数字电影压缩技术研究研究电影的数字化及图像压缩方法，分析MPEG2作为数字电影压缩标准使用时存在的不足，归纳出数字电影发展的技术要求；对现有的JPEG2000与H．264／AVC FRExt标准在数字电影中的应用特性、压缩性能进行评估，分析二者的适应特性。3．数字电影编码系统研制与目前广泛使用的MPEG2标准不同，本文提出了采用JPEG2000作为数字电影图像压缩方案，该方案比MPEG2更适用于数字电影的技术发展，经过实际的软件和硬件开发，我们最终成功研制了一个实用化的数字电影编码系统，该系统可支持多种格式的电影图像压缩及拷贝的封装分发。4．基于三维小波变换的电影图像压缩技术研究在JPEG2000数字电影编码方案的基础上，为进一步提高压缩效率，本文对三维小波图像压缩理论技术进行深入研究后，提出了“MC-JPEG2000”的数字电影图像压缩方案，它与原有JPEG2000方案兼容的同时，具有多维可伸缩特性，压缩性能优于JPEG2000方案。区别于目前广泛使用的数据加密技术，本文为MC-JPEG2000设计了一种更为高效的版权保护方法MV-DRM，它利用图像编码时生成的运动矢量作为安全密钥，不需额外增加数据计算量，能够有效的实现电影拷贝的版权保护。