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数字图像分形压缩编码方法研究

作　者: 崔磊
导　师: 赵春晖；卫学峰
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 图像压缩分形四叉树小波分解
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
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内容摘要

数字图像信息的数据量非常大,更有效地压缩多媒体文件、实现高速的传输与存储成为了研究的关键与热点。分形图像压缩凭借理论新颖、压缩比高、解码快、解码图像可以达到任意分辨率、重建图像质量好等优势,受到相关学者的广泛关注,是一种发展前景广阔的压缩方法。本文简单介绍了图像压缩的基本理论；系统阐述了分形图像压缩的相关理论：迭代函数系统,不动点定理和拼贴定理；分析与仿真了经典的Jacquin编码方案。通过仿真发现,传统分形算法提高重构图像质量的前提是小尺寸的分块,这样增加了编码时间,使这种算法失去了时效性。根据上述算法的缺陷,本文又引入了四叉树的思想来实现分形压缩,用方差作为一致性划分准则,提出一种统计四叉树分形编码算法,使其编码时间缩短；方差描述图像表面灰度的平滑程度。图像中灰度波动较大,细节较丰富的部分,编码的时候应该划分成更小的R块,这样在解码时细节部分失真小；图像中较平滑的部分,可以划分成较大的R块,解码时不影响对图像的识别。这种四叉划分使分块更具灵活性,从而减少编码的值域块个数,减少计算量,加快编码时间。在四叉划分基础上,为了适应于实际应用的时效性,进一步加快编码速度,文章引入了小波图像处理技术,根据小波分解图像能量集中在低频段的特点,在小波低频域上进行分形编码,提出了基于统计特性的小波四叉树分形编码算法,通过几种算法的性能比较,发现这种分形压缩方法更加有效实用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-12
  1.1 课题的研究目的及意义  9-10
  1.2 分形图像压缩的研究概况  10-11
  1.3 本文的组织结构  11-12
第2章图像压缩的基本理论  12-25
  2.1 图像压缩的概述  12-20
    2.1.1 图像压缩的必要性与可能性分析  12-14
    2.1.2 图像编码压缩的理论基础  14-16
    2.1.3 图像压缩的系统模型  16-17
    2.1.4 图像编码压缩方法的分类  17-18
    2.1.5 图像压缩技术的性能评价  18-20
  2.2 典型的图像压缩技术  20-24
    2.2.1 传统的图像压缩编码技术  20-22
    2.2.2 新型的图像压缩编码技术  22-23
    2.2.3 图像压缩国际标准的简介  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第3章分形图像压缩的相关理论  25-35
  3.1 分形理论的概述  25-29
    3.1.1 分形理论的发展历程  25-26
    3.1.2 分形的特征性定义及其分类  26-27
    3.1.3 分形的自相似性与标度不变性  27
    3.1.4 维数的简介  27-29
  3.2 分形图像压缩的理论基础  29-33
    3.2.1 豪斯道夫距离与分形空间  29-30
    3.2.2 仿射变换  30
    3.2.3 迭代函数系统  30-31
    3.2.4 不动点(吸引子)定理  31-32
    3.2.5 拼贴定理  32-33
  3.3 IFS码的获取方法  33
  3.4 IFS码构造分形的实现  33-34
    3.4.1 确定性迭代算法  33-34
    3.4.2 随机性迭代算法  34
  3.5 本章小结  34-35
第4章分形图像压缩的算法实现  35-46
  4.1 局部函数迭代系统(LIFS)简介  35
  4.2 利用LIFS的Jacquin编码方案实现  35-45
    4.2.1 分形编码  35-39
    4.2.2 分形解码  39
    4.2.3 实验仿真  39-44
    4.2.4 仿真结果分析  44-45
  4.3 本章小结  45-46
第5章基于统计特性的小波四叉树分形压缩算法  46-63
  5.1 四叉树图像分割  46-47
  5.2 统计四叉树分形压缩算法实现  47-51
    5.2.1 统计四叉树图像分割原理  47-48
    5.2.2 阈值的确定  48
    5.2.3 算法实现  48-49
    5.2.4 实验仿真  49-51
    5.2.5 仿真结果分析  51
  5.3 基于统计特性的小波四叉树分形压缩算法  51-62
    5.3.1 小波变换的基本理论  51-57
    5.3.2 算法原理  57-60
    5.3.3 算法实现  60-61
    5.3.4 实验仿真  61-62
    5.3.5 仿真结果分析  62
  5.4 本章小结  62-63
结论  63-64
参考文献  64-67
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  67-68
致谢  68-69
个人简历  69

数字图像分形压缩编码方法研究

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