分形圖像快速編碼技術(shù)的算法研究.pdf

1、在各種多媒體服務(wù)和數(shù)字通信等應(yīng)用領(lǐng)域，圖像壓縮(編碼)是至關(guān)重要的技術(shù)。現(xiàn)有的大多數(shù)圖像編碼算法是借助相鄰像素間的相關(guān)性來(lái)進(jìn)行壓縮的，因而壓縮比不高。實(shí)際上，圖像中不僅區(qū)域內(nèi)相鄰像素間存在相關(guān)，而且一些相距甚遠(yuǎn)的區(qū)域之間，或區(qū)域與整體之間也可能存在相當(dāng)大的相關(guān)性，這是一種全局相關(guān)性。分形圖像編碼就是利用了自然圖像中不同區(qū)域間存在的跨尺度自相似性，把現(xiàn)實(shí)圖像建模為分形體來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像壓縮的，它打開(kāi)了圖像壓縮的一個(gè)全新的編碼思路。 分形

2、圖像編碼是由Barsley于20世紀(jì)80年代末首先提出來(lái)的，它源于迭代函數(shù)系統(tǒng)理論。在分形編碼中，一幅圖像由一個(gè)使它近似不變的壓縮仿射變換表示，重構(gòu)圖像是壓縮變換的不動(dòng)點(diǎn)，壓縮仿射變換的參數(shù)組成原始圖像的分形碼。因此，一幅圖像的分形碼就是尋找一個(gè)合適的壓縮仿射變換，它的不動(dòng)點(diǎn)就是原始圖像盡可能好的近似。但是，Barsley的分形壓縮方法因編碼時(shí)間太長(zhǎng)，且需要人機(jī)交互，對(duì)操作者要求較高，所以不太實(shí)用。1990年Barsley的學(xué)生Jacq

3、uin提出一種基于分塊劃分的分形圖像壓縮編碼方案，將Barsley方案中根據(jù)圖像景物內(nèi)容的人機(jī)交互分割變成為固定大小的圖像塊分割，將只能與整幅圖像進(jìn)行相似性比較變?yōu)榭梢栽趫D像的任意部分之間進(jìn)行比較，從而使圖像編碼可以自動(dòng)進(jìn)行，有力地促進(jìn)了分形圖像壓縮的迅速發(fā)展。 然而，Jacquin的編碼方案也有其局限性，主要是計(jì)算量大、編碼時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。這是因?yàn)閷?duì)于每一個(gè)值域塊為了尋找一個(gè)與其最匹配的定義域塊，需要對(duì)所有可能的定義域塊在所有可能的

4、仿射變換下進(jìn)行一遍窮搜索，而對(duì)每一個(gè)定義域塊在每一變換下的結(jié)果，都要與值域塊進(jìn)行比較，計(jì)算均方誤差。本文針對(duì)Jacquin編碼方案計(jì)算量過(guò)大這一不足，從兩個(gè)方面提出了分形編碼算法的改進(jìn)方案——基于縮減子塊池算法和基于相關(guān)系數(shù)算法?；诳s減子塊池算法是預(yù)先從子塊池中排除那些不太可能滿(mǎn)足對(duì)比度因子約束的碼塊，從而可在圖像質(zhì)量降質(zhì)極小或甚至不降質(zhì)的情況下顯著地減少計(jì)算量和減少編碼時(shí)間。在基于相關(guān)系數(shù)算法中，用極大化子塊的相關(guān)系數(shù)代替極小化子塊