二值圖像壓縮編碼算法的若干研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，人們對于視頻、圖像等多媒體文件的存儲和傳輸有了更多的需求，這就給數(shù)據(jù)壓縮提出了更高的要求。圖像壓縮編碼是專門研究圖像數(shù)據(jù)壓縮的技術(shù)，目前圖像壓縮方法已有近百種，并制定了JPEG、MPEG、JBIG等國際標準。圖像編碼技術(shù)近年來取得了長足的進步，出現(xiàn)了許多新的編碼思想和方法，如小波變換和分形編碼等。但作為圖像壓縮的一個重要分支，二值圖像壓縮編碼的發(fā)展卻相對緩慢，壓縮比不高，編碼方法和技術(shù)相對單一，不能滿足實際應(yīng)用的

2、需求。二值圖像作為一類特殊的灰度圖像，本身結(jié)構(gòu)最簡單，數(shù)據(jù)量最小，但在實際生活中以及圖像處理、模式識別等科研領(lǐng)域中卻占據(jù)重要的地位，許多文本文件、工程圖、傳真、報紙等都可以看成是二值圖像，而在模式識別、目標檢測、運動跟蹤、醫(yī)學(xué)圖像處理等課題的研究過程中，也都需要存儲和處理大量的二值圖像；此外，作為灰度圖像的特殊情況，二值圖像編碼技術(shù)的發(fā)展無疑會對灰度圖像編碼起到巨大的促進作用。總之，不斷開展二值圖像壓縮編碼技術(shù)的研究具有極為重要的意義。

3、目前的二值圖像編碼技術(shù)主要是無損編碼，典型的編碼方法有跳白塊編碼、游程編碼、四叉樹編碼等；1993年ISO確定了二值圖像累進編碼標準——JBIG標準。然而，這些編碼方法和標準都或多或少的存在著缺陷，針對二值圖像的編碼技術(shù)的研究仍需不斷深入． 本文研究了跳白塊編碼、矩形劃分編碼以及灰度圖像分形編碼等圖像編碼方法，在原有跳白塊編碼算法基礎(chǔ)上做了若干改進研究；突破傳統(tǒng)的壓縮方法，提出一種新的基于區(qū)域特征的二值圖像有損編碼算法。跳白塊編

4、碼利用許多二值圖像白色區(qū)域居多的特征，對白色像素信息進行大幅縮減，用于白色部分占大多數(shù)的圖像時能獲得較高的壓縮比；但由于編碼方法過于單一，沒有壓縮黑色像素，對黑白混合塊的處理方法也太簡單，因而對于實際中的許多圖像壓縮比不高。論文針對跳白塊編碼單一的局限提出了兩種改進，同時對某些特殊塊的編碼進行了討論。新的方法更具一般性，用于更多普通二值圖像時也能達到很高的壓縮比。分析—綜合是一種圖像編碼思想，它先將圖像內(nèi)容按某種規(guī)則分類，然后分別采用不

5、同的方法進行編碼，解碼時再綜合在一起，如子帶編碼、基于模型的編碼都等。本文通過分析二值圖像的像素分布特點，提出一種新的分類—綜合的編碼方法——基于區(qū)域特征的有損編碼方法。將圖像分為中心區(qū)域和邊緣區(qū)域，對前者采用矩形劃分編碼，對后者采用類似分形的有損編碼。其中的分形圖像壓縮編碼是近二十年發(fā)展起來的一種新型圖像壓縮算法，目前均用于灰度圖像的有損壓縮，具有高壓縮比的特點，本文嘗試將其用于二值圖像壓縮，取得了較好的效果。該算法雖然引入較小的失真