[發(fā)明專利]一種改進條帶波變換的圖像壓縮方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310484868.9
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103561275A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉陽;張紅艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號: H04N19/63
• 分類號: H04N19/63;G06T9/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改進的圖像壓縮方法，具體地說，是涉及一種改進條帶波變換的圖像壓縮方法。?

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代信息社會對通信業(yè)務(wù)不斷提高，圖像的顯示效果越來越好，但是所占空間也相應(yīng)的變大，未經(jīng)壓縮的圖像數(shù)據(jù)量十分龐大，這對圖像的存儲和傳輸造成許多的不便，因此圖像壓縮問題成了近年來數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的一個研究熱點。圖像壓縮的目的就是盡量減少表示數(shù)字圖像時需要的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)之間的冗余，小波變換雖然具有頻率壓縮特性和空間域壓縮特性，但是小波變換在高維信號處理方面，并不能充分利用數(shù)據(jù)所自有的一些幾何特征，所以并不是一種最優(yōu)的稀疏表示方法。?

最近提出了許多比小波要優(yōu)越的變換用到圖像壓縮上，如脊波、曲線波、輪廓波、條帶波，其中條帶波變換能夠提供對圖像的最稀疏表示，能夠用比別的基函數(shù)更少的非零系數(shù)來達(dá)到同樣的逼近效果，但是條帶波變換在數(shù)學(xué)計算上比較復(fù)雜，其峰值信噪比(PSNR)和圖像壓縮率、圖像壓縮時間比較長。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改進條帶波變換的圖像壓縮方法，該方法是將條帶波變換與嵌入式零樹小波編碼結(jié)合在一起，可以解決條帶波變換在數(shù)學(xué)計算上比較復(fù)雜的問題，同時可以有效地減少壓縮時間，并獲得較好的峰值信噪比(PSNR)和壓縮率。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是一種改進條帶波變換的圖像壓縮方法，步驟如下：?

(1)對輸入的原始圖像進行二維小波變換；?

(2)對步驟(1)中得到的二維小波變換結(jié)果進行四叉樹剖分，確定每一剖分塊的矢量線，并尋找最優(yōu)幾河流方向；?

(3)對于四叉樹剖分的每一剖分小塊的小波系數(shù)進行投影變換，并進行一維小波離散變換，得到條帶波變換系數(shù)；?

(4)對于步驟(3)得到的條帶波變換系數(shù)，用嵌入式零樹小波編碼進行量化編碼以及解碼；?

(5)對步驟(4)的結(jié)果進行條帶波逆變換；?

(6)進行二維小波反變換，生成壓縮后的圖像。?

所述步驟(1)中采用公式進行二維小波變換，二維分解可以通過沿m方向和沿n方向分別進行一維濾波得到，其中，f(m，n)為輸入的原始圖像，(m，n)是二維空間的坐標(biāo)，是二維尺度函數(shù)，ψ(m，n)是與相對應(yīng)的小波函數(shù)，C、d分別是和ψ(m，n)的系數(shù)，j、k是尺度，μ=1，2，3是指水平細(xì)節(jié)、垂直細(xì)節(jié)、對角線細(xì)節(jié)；?

所述步驟(2)的包括如下步驟：?

(1)設(shè)定剖分小塊的閾值：寬度為4像素，尺寸為4*4；?

(2)將經(jīng)過二維小波變換結(jié)果的圖像分成四等份，得到四個大小一致的剖分小塊；?

(3)將步驟(1)中的四個大小一致的剖分小塊再進行四等分，直到分割出的剖分小塊達(dá)到設(shè)定的閾值，得到了條帶波化的最小子區(qū)域；?

(4)確定所述最小子區(qū)域內(nèi)的矢量線，并通過最小化一個濾波了偏倒數(shù)來實現(xiàn)矢量線方向的最優(yōu)化，從而確定最優(yōu)幾何流方向。?

所述步驟(4)包括下列步驟：?

(1)對步驟(3)得出的條帶波變換系數(shù)進行嵌入式零樹小波進行量化編碼；?

(2)設(shè)置一個閾值T，讓判斷系數(shù)及子孫后代中的最大值與所設(shè)定的閥值T進行比較；?

(3)將主掃描所產(chǎn)生的碼流進行哈夫曼編碼，實現(xiàn)了壓縮比與編碼效率的提高。?

本發(fā)明達(dá)到的有益效果：本發(fā)明的方法是將條帶波變換與嵌入式零樹小波編碼結(jié)合在一起，可以解決條帶波變換在數(shù)學(xué)計算上比較復(fù)雜的問題，同時可以有效地減少壓縮時間，并獲得較好的峰值信噪比(PSNR)和壓縮率。?

附圖說明

圖1為依據(jù)本發(fā)明實施例的改進條帶波變換的圖像壓縮方法的流程圖；?

圖2為依據(jù)本發(fā)明實施例的最佳幾何流方向示意圖；?

圖3為依據(jù)本發(fā)明實施例的圖像四叉樹剖分的正方形示意圖；?

圖4為依據(jù)本發(fā)明實施例的圖像四叉樹剖分的四叉樹示意圖?

圖5為依據(jù)本發(fā)明實施例的嵌入式零樹小波編碼系數(shù)類型判斷流程圖。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。?

圖像壓縮使用工具MATLAB，首先對改進條帶波變換的圖像壓縮方法的流程圖進行描述。?

如圖1，本發(fā)明方法的具體步驟如下：?

(1)輸入圖像f(m，n)，對圖像運用公式進行二維小波變換；?

(2)設(shè)置剖分小塊的閾值T，本實施例中設(shè)置的T為：寬度為4像素，尺寸為4*4；?