[發明專利]一種用于圖像壓縮的快速方向小波變換方法

無效

• 申請號: 200910168509.6
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN101996411A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 陳波;成禮智;王紅霞
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00;H04N7/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，更具體地說，是涉及一種用于圖像壓縮的快速方向小波變換方法。

背景技術

數字圖像的應用非常普遍。因此，關于數字圖像如何有效顯示和存儲的標準就非常關鍵。當今，最為成功并且正在使用的靜止圖像壓縮標準是有聯合圖像專家組(JPEG)所制訂的。

JPEG2000作為最新的一代靜止圖像壓縮標準，可以在追求高倍壓縮比的同時恢復出較高品質的圖像。

JPEG2000壓縮標準中對圖像進行二維小波變換后，再對小波系數進行編碼。與原始圖像相比，小波系數的能量分布更加集中，有利于圖像壓縮。

JPEG2000標準中，二維小波變換通過行列法實現，對圖像的每一行和每一列依次作一維小波變換。水平和垂直方向都低通(LL)、水平高通垂直低通子帶(HL)、水平低通垂直高通子帶(LH)、水平和垂直都高通的子帶(HH)四類子帶的小波系數的分別對應圖像中的低頻分量、與水平線夾角為0度、90度或±45度的邊緣或紋理。

在JPEG2000標準對圖像做二維小波變換時，因為圖像中存在方向不為0度、90度或±45度中任意一個的邊緣或紋理中的像素，其對應的小波系數就分散在HL、LH和HH子帶中。因此，JPEG2000標準中的小波變換不能有效集中這些邊緣或紋理中像素的能量。當壓縮倍數增大時，重構圖像中的這些邊緣或紋理失真嚴重。

為了使得高倍壓縮下，壓縮圖像中的邊緣或紋理保持較好的視覺質量，需要對JPEG2000標準中采用的行列法小波變換進行改進，從而有效集中圖像中各種方向的邊緣或紋理的能量。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種有效集中圖像中各種方向的邊緣和紋理能量的方法，從而在壓縮倍數增大時也可以精確的重構圖像的邊緣或紋理。

為實現上述目的，本發明提供了如下方法：

一種用于圖像壓縮的快速方向小波變換方法，包括步驟：

a.離散化所述圖像中邊緣或紋理中像素為設定數目的方向；

b.對所述圖像進行分割，劃分為大小相同、相鄰但不相交的多個子塊；

c.依據子塊小波系數能量最小原則，依次得出每個所述子塊對應的紋理或邊緣中像素的方向并設定所述子塊中所有像素的方向均為得出的方向；

d.根據步驟c所得出的方向對圖像進行自適應小波提升變換。

優選的，所述步驟1包括：

離散化后得出的方向不為0度、90度或±45度時，采用折線近似的方法，設定所述方向為與所述得出的方向最接近的0度、90度或±45度中的一個。

優選的，所述步驟3包括：

c1.設定所有所述子塊中像素的邊緣或紋理方向均相同，依據每個所述設定方向分別對所述子塊中像素進行自適應小波提升變換，得到每一個方向對應的小波系數。

c2.計算每個子塊對應的不同方向的小波系數塊的能量。取能量最小的小波系數塊對應的方向為圖像塊中像素的方向。

優選的，所述步驟d包括：

d1.沿圖像列方向進行自適應方向小波變換，分為以下步驟：

d11.對像素方向進行預處理；

d12.根據預處理后像素的方向對每一列的像素進行方向提升運算；

d2.沿圖像行方向進行自適應方向小波變換，分為以下步驟：

d21.對像素方向進行預處理；

d22.根據預處理后像素的方向對每一行的像素進行方向提升運算。

從上述的技術方案可以看出，本發明實施例公開了一種用于圖像壓縮的快速方向小波變換方法，通過設定圖像中邊緣或紋理的方向。接著對圖像進行分割劃分子塊。依據子塊小波系數能量最小的原則，確定每個子塊對應的紋理或邊緣中像素的方向。根據圖像中像素點的方向，進行自適應小波提升變換，從而有效的集中了這些邊緣或紋理中的能量，提高了圖片的質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1至圖10為本發明實施例子塊中像素方向的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。