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小波变换的图像压缩算法流程图

发布时间:2022-07-31 05:04:49

1. 基于小波变换的图像处理其中哪个方面比较好做我是本科生,毕业论文~~

楼上一群2逼= =!

压缩已经被研究的差不多了,JPEG2000相当成熟,算法已经到了一定高度,很难再创新。

融合,特别是multisensor的融合应该有搞头。不过,如果说简单的话,肯定还是multisolution的比较简单。直接分解,系数随便找一个策略就行了。

降噪也很简单,比较好做,不过我没研究过这个。

无论什么方向, 小波肯定不是最好的,现在多尺度分解方法太多了。小波只是最基本的一种

2. 基于小波变换的图像压缩方法(求个程序啊!用matlab实现图片无损压缩,一种算法即可)

clear all
Y=imread('5.PNG');
[X,map]=gray2ind(Y,256);
subplot(1,2,1);
image(X);
colormap(map);
title('原始图像');

%采用默认的全局阈值
[thr,sorh,keepapp,crit]=ddencmp('cmp','wp',X);
%图像进行压缩
Xc=wpdencmp(X,sorh,3,'bior3.1',crit,thr,keepapp);

%显示压缩结果
subplot(1,2,2);
image(Xc);
colormap(map);
title('全局阈值压缩图像');

3. 图像压缩编码论文

数字图像压缩技术的研究及进展

摘要:数字图像压缩技术对于数字图像信息在网络上实现快速传输和实时处理具有重要的意义。本文介绍了当前几种最为重要的图像压缩算法:JPEG、JPEG2000、分形图像压缩和小波变换图像压缩,总结了它们的优缺点及发展前景。然后简介了任意形状可视对象编码算法的研究现状,并指出此算法是一种产生高压缩比的图像压缩算法。关键词:JPEG;JPEG2000;分形图像压缩;小波变换;任意形状可视对象编码一 引 言 随着多媒体技术和通讯技术的不断发展,多媒体娱乐、信息高速公路等不断对信息数据的存储和传输提出了更高的要求,也给现有的有限带宽以严峻的考验,特别是具有庞大数据量的数字图像通信,更难以传输和存储,极大地制约了图像通信的发展,因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。图像压缩的目的就是把原来较大的图像用尽量少的字节表示和传输,并且要求复原图像有较好的质量。利用图像压缩,可以减轻图像存储和传输的负担,使图像在网络上实现快速传输和实时处理。 图像压缩编码技术可以追溯到1948年提出的电视信号数字化,到今天已经有50多年的历史了[1]。在此期间出现了很多种图像压缩编码方法,特别是到了80年代后期以后,由于小波变换理论,分形理论,人工神经网络理论,视觉仿真理论的建立,图像压缩技术得到了前所未有的发展,其中分形图像压缩和小波图像压缩是当前研究的热点。本文对当前最为广泛使用的图像压缩算法进行综述,讨论了它们的优缺点以及发展前景。二 JPEG压缩 负责开发静止图像压缩标准的“联合图片专家组”(Joint Photographic Expert Group,简称JPEG),于1989年1月形成了基于自适应DCT的JPEG技术规范的第一个草案,其后多次修改,至1991年形成ISO10918国际标准草案,并在一年后成为国际标准,简称JPEG标准。1.JPEG压缩原理及特点 JPEG算法中首先对图像进行分块处理,一般分成互不重叠的 大小的块,再对每一块进行二维离散余弦变换(DCT)。变换后的系数基本不相关,且系数矩阵的能量集中在低频区,根据量化表进行量化,量化的结果保留了低频部分的系数,去掉了高频部分的系数。量化后的系数按zigzag扫描重新组织,然后进行哈夫曼编码。JPEG的特点优点:(1)形成了国际标准;(2)具有中端和高端比特率上的良好图像质量。缺点:(1)由于对图像进行分块,在高压缩比时产生严重的方块效应;(2)系数进行量化,是有损压缩;(3)压缩比不高,小于50。 JPEG压缩图像出现方块效应的原因是:一般情况下图像信号是高度非平稳的,很难用Gauss过程来刻画,并且图像中的一些突变结构例如边缘信息远比图像平稳性重要,用余弦基作图像信号的非线性逼近其结果不是最优的。2. JPEG压缩的研究状况及其前景 针对JPEG在高压缩比情况下,产生方块效应,解压图像较差,近年来提出了不少改进方法,最有效的是下面的两种方法:(1)DCT零树编码 DCT零树编码把 DCT块中的系数组成log2N个子带,然后用零树编码方案进行编码。在相同压缩比的情况下,其PSNR的值比 EZW高。但在高压缩比的情况下,方块效应仍是DCT零树编码的致命弱点。(2)层式DCT零树编码 此算法对图像作 的DCT变换,将低频 块集中起来,做 反DCT变换;对新得到的图像做相同变换,如此下去,直到满足要求为止。然后对层式DCT变换及零树排列过的系数进行零树编码。 JPEG压缩的一个最大问题就是在高压缩比时产生严重的方块效应,因此在今后的研究中,应重点解决 DCT变换产生的方块效应,同时考虑与人眼视觉特性相结合进行压缩。三 JEPG2000压缩 JPEG2000是由ISO/IEC JTCISC29标准化小组负责制定的全新静止图像压缩标准。一个最大改进是它采用小波变换代替了余弦变换。2000年3月的东京会议,确定了彩色静态图像的新一代编码方式—JPEG2000图像压缩标准的编码算法。1.JPEG2000压缩原理及特点 JPEG2000编解码系统的编码器和解码器的框图如图1所示。编码过程主要分为以下几个过程:预处理、核心处理和位流组织。预处理部分包括对图像分片、直流电平(DC)位移和分量变换。核心处理部分由离散小波变换、量化和熵编码组成。位流组织部分则包括区域划分、码块、层和包的组织。 JPEG2000格式的图像压缩比,可在现在的JPEG基础上再提高10%~30%,而且压缩后的图像显得更加细腻平滑。对于目前的JPEG标准,在同一个压缩码流中不能同时提供有损和无损压缩,而在JPEG2000系统中,通过选择参数,能够对图像进行有损和无损压缩。现在网络上的JPEG图像下载时是按“块”传输的,而JPEG2000格式的图像支持渐进传输,这使用户不必接收整个图像的压缩码流。由于JPEG2000采用小波技术,可随机获取某些感兴趣的图像区域(ROI)的压缩码流,对压缩的图像数据进行传输、滤波等操作。2.JPEG2000压缩的前景 JPEG2000标准适用于各种图像的压缩编码。其应用领域将包括Internet、传真、打印、遥感、移动通信、医疗、数字图书馆和电子商务等。JPEG2000图像压缩标准将成为21世纪的主流静态图像压缩标准。四 小波变换图像压缩1.小波变换图像压缩原理小波变换用于图像编码的基本思想就是把图像根据Mallat塔式快速小波变换算法进行多分辨率分解。其具体过程为:首先对图像进行多级小波分解,然后对每层的小波系数进行量化,再对量化后的系数进行编码。小波图像压缩是当前图像压缩的热点之一,已经形成了基于小波变换的国际压缩标准,如MPEG-4标准,及如上所述的JPEG2000标准 。2.小波变换图像压缩的发展现状及前景 目前3个最高等级的小波图像编码分别是嵌入式小波零树图像编码(EZW),分层树中分配样本图像编码(SPIHT)和可扩展图像压缩编码(EBCOT)。(1)EZW编码器 1993年,Shapiro引入了小波“零树”的概念,通过定义POS、NEG、IZ和ZTR四种符号进行空间小波树递归编码,有效地剔除了对高频系数的编码,极大地提高了小波系数的编码效率。此算法采用渐进式量化和嵌入式编码模式,算法复杂度低。EZW算法打破了信息处理领域长期笃信的准则:高效的压缩编码器必须通过高复杂度的算法才能获得,因此EZW编码器在数据压缩史上具有里程碑意义。(2)SPIHT编码器 由Said和Pearlman提出的分层小波树集合分割算法(SPIHT)则利用空间树分层分割方法,有效地减小了比特面上编码符号集的规模。同EZW相比,SPIHT算法构造了两种不同类型的空间零树,更好地利用了小波系数的幅值衰减规律。同EZW编码器一样,SPIHT编码器的算法复杂度低,产生的也是嵌入式比特流,但编码器的性能较EZW有很大的提高。(3)EBCOT编码器优化截断点的嵌入块编码方法(EBCOT)首先将小波分解的每个子带分成一个个相对独立的码块,然后使用优化的分层截断算法对这些码块进行编码,产生压缩码流,结果图像的压缩码流不仅具有SNR可扩展而且具有分辨率可扩展,还可以支持图像的随机存储。比较而言,EBCOT算法的复杂度较EZW和SPIHT有所提高,其压缩性能比SPIHT略有提高。
小波图像压缩被认为是当前最有发展前途的图像压缩算法之一。小波图像压缩的研究集中在对小波系数的编码问题上。在以后的工作中,应充分考虑人眼视觉特性,进一步提高压缩比,改善图像质量。并且考虑将小波变换与其他压缩方法相结合。例如与分形图像压缩相结合是当前的一个研究热点。
五 分形图像压缩 1988年,Barnsley通过实验证明分形图像压缩可以得到比经典图像编码技术高几个数量级的压缩比。1990年,Barnsley的学生A.E.Jacquin提出局部迭代函数系统理论后,使分形用于图像压缩在计算机上自动实现成为可能。1. 分形图像压缩的原理 分形压缩主要利用自相似的特点,通过迭代函数系统(Iterated Function System, IFS)实现。其理论基础是迭代函数系统定理和拼贴定理。 分形图像压缩把原始图像分割成若干个子图像,然后每一个子图像对应一个迭代函数,子图像以迭代函数存储,迭代函数越简单,压缩比也就越大。同样解码时只要调出每一个子图像对应的迭代函数反复迭代,就可以恢复出原来的子图像,从而得到原始图像。2.几种主要分形图像编码技术 随着分形图像压缩技术的发展,越来越多的算法被提出,基于分形的不同特征,可以分成以下几种主要的分形图像编码方法。(1)尺码编码方法 尺码编码方法是基于分形几何中利用小尺度度量不规则曲线长度的方法,类似于传统的亚取样和内插方法,其主要不同之处在于尺度编码方法中引入了分形的思想,尺度 随着图像各个组成部分复杂性的不同而改变。(2)迭代函数系统方法 迭代函数系统方法是目前研究最多、应用最广泛的一种分形压缩技术,它是一种人机交互的拼贴技术,它基于自然界图像中普遍存在的整体和局部自相关的特点,寻找这种自相关映射关系的表达式,即仿射变换,并通过存储比原图像数据量小的仿射系数,来达到压缩的目的。如果寻得的仿射变换简单而有效,那么迭代函数系统就可以达到极高的压缩比。(3)A-E-Jacquin的分形方案 A-E-Jacquin的分形方案是一种全自动的基于块的分形图像压缩方案,它也是一个寻找映射关系的过程,但寻找的对象域是将图像分割成块之后的局部与局部的关系。在此方案中还有一部分冗余度可以去除,而且其解码图像中存在着明显的方块效应。3.分形图像压缩的前景 虽然分形图像压缩在图像压缩领域还不占主导地位,但是分形图像压缩既考虑局部与局部,又考虑局部与整体的相关性,适合于自相似或自仿射的图像压缩,而自然界中存在大量的自相似或自仿射的几何形状,因此它的适用范围很广。六 其它压缩算法 除了以上几种常用的图像压缩方法以外,还有:NNT(数论变换)压缩、基于神经网络的压缩方法、Hibert扫描图像压缩方法、自适应多相子带压缩方法等,在此不作赘述。下面简单介绍近年来任意形状纹理编码的几种算法[10]~ [13]。(1)形状自适应DCT(SA-DCT)算法 SA-DCT把一个任意形状可视对象分成 的图像块,对每块进行DCT变换,它实现了一个类似于形状自适应Gilge DCT[10][11]变换的有效变换,但它比Gilge DCT变换的复杂度要低。可是,SA-DCT也有缺点,它把像素推到与矩形边框的一个侧边相平齐,因此一些空域相关性可能丢失,这样再进行列DCT变换,就有较大的失真了[11][14][15]。(2)Egger方法 Egger等人[16][17]提出了一个应用于任意形状对象的小波变换方案。在此方案中,首先将可视对象的行像素推到与边界框的右边界相平齐的位置,然后对每行的有用像素进行小波变换,接下来再进行另一方向的小波变换。此方案,充分利用了小波变换的局域特性。然而这一方案也有它的问题,例如可能引起重要的高频部分同边界部分合并,不能保证分布系数彼此之间有正确的相同相位,以及可能引起第二个方向小波分解的不连续等。(3)形状自适应离散小波变换(SA-DWT) Li等人提出了一种新颖的任意形状对象编码,SA-DWT编码[18]~[22]。这项技术包括SA-DWT和零树熵编码的扩展(ZTE),以及嵌入式小波编码(EZW)。SA-DWT的特点是:经过SA-DWT之后的系数个数,同原任意形状可视对象的像素个数相同;小波变换的空域相关性、区域属性以及子带之间的自相似性,在SA-DWT中都能很好表现出来;对于矩形区域,SA-DWT与传统的小波变换一样。SA-DWT编码技术的实现已经被新的多媒体编码标准MPEG-4的对于任意形状静态纹理的编码所采用。 在今后的工作中,可以充分地利用人类视觉系统对图像边缘部分较敏感的特性,尝试将图像中感兴趣的对象分割出来,对其边缘部分、内部纹理部分和对象之外的背景部分按不同的压缩比进行压缩,这样可以使压缩图像达到更大的压缩比,更加便于传输。七 总结 图像压缩技术研究了几十年,取得了很大的成绩,但还有许多不足,值得我们进一步研究。小波图像压缩和分形图像压缩是当前研究的热点,但二者也有各自的缺点,在今后工作中,应与人眼视觉特性相结合。总之,图像压缩是一个非常有发展前途的研究领域,这一领域的突破对于我们的信息生活和通信事业的发展具有深远的影响。

参考文献:[1] 田青. 图像压缩技术[J]. 警察技术, 2002, (1):30-31.[2] 张海燕, 王东木等. 图像压缩技术[J]. 系统仿真学报, 2002, 14(7):831-835.[3] 张宗平, 刘贵忠. 基于小波的视频图像压缩研究进展[J]. 电子学报, 2002, 30(6):883-889.
[4] 周宁, 汤晓军, 徐维朴. JPEG2000图像压缩标准及其关键算法[J]. 现代电子技术, 2002, (12):1-5.[5] 吴永辉, 俞建新. JPEG2000图像压缩算法概述及网络应用前景[J]. 计算机工程, 2003, 29(3):7-10.[6] J M Shaprio. Embedded image coding using zerotree of wavelet coefficients[J]. IEEE Trans. on Signal Processing, 1993, 41(12): 3445-3462.[7] A Said, W A Pearlman. A new fast and efficient image codec based on set partitioning in hierarchical trees[J]. IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Tech. 1996, 6(3): 243-250.[8] D Taubman. High performance scalable image compression with EBCOT[J]. IEEE Transactions on Image Processing, 2000, 9(7): 1158–1170.[9] 徐林静, 孟利民, 朱建军. 小波与分行在图像压缩中的比较及应用. 中国有线电视, 2003, 03/04:26-29.[10] M Gilge, T Engelhardt, R Mehlan. Coding of arbitrarily shaped image segments based on a generalized orthogonal transform[J]. Signal Processing: Image Commun., 1989, 1(10): 153–180.[11] T Sikora, B Makai. Shape-adaptive DCT for generic coding of video[J]. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., 1995, 5(1): 59–62.[12] T Sikora, S Bauer, B Makai. Efficiency of shape-adaptive 2-D transforms for coding of arbitrarily shaped image segments[J]. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., 1995, 5(3): 254–258.[13]邓家先 康耀红 编着 《信息论与编码》

4. 简述JPEG压缩算法

首先你需要了解几个概念,有损压缩,量化,行程编码。
对一副图片来说,bitmap就是原始格式,没经过任何压缩的。
量化就是把所有0-255的像素值进行归类,然后分成尽量少的积累,这要存储量就小很多了,对于JEPG来说量化是有损压缩的起源。
最后就是对所有的已经归类过的点进行行程编码,然后就压缩完了

5. 小波变换与图像处理的内容简介

本书的内容分为基础理论、演进发展和典型应用三个部分。其中在基础理论部分,通过分析F0urier变换和Gabor变换的特点,说明小波变换的起源和发展,给出连续和离散小波变换的定义,介绍多分辨率分析的概念以及小波变换的快速算法;给出正交小波基、紧支集正交小波基和双正交小波基的构造方法。在演进发展部分,分别介绍小波包、第二代小波变换、多小波变换、球面小波和多尺度几何分析等理论和方法。在典型应用部分,给出基于小波变换的图像压缩方法,包括高效的小波图像压缩算法,另外,介绍基于小波变换的数字水印、指纹处理识别等典型应用。

6. 谁会用matlab实现小波变换对图片的压缩处理

subplot(1,2,1);
imshow(I);
title('原始图像');
subplot(1,2,2)
imshow(I2);
title('压缩图像');

7. 小波变换

我给你大概标注了一下,但是你的程序有问题,
% 小波图像压缩 - RGB 图像
clear all;
close all;
% 读取图像
im = input('输入图像');%输入图像名称,要加分号
X=imread(im);
% 输入要分解的小波层数和小波
n=input('输入要分解的小波层数');%输入所要分解的层数
wname = input('输入小波名称');%输入小波名称,也要加分号
x = double(X);
NbColors = 255;
map = gray(NbColors);
x = uint8(x);
%把RGB图像转换成灰度图
% x = double(X);
% xrgb = 0.2990*x(:,:,1) + 0.5870*x(:,:,2) + 0.1140*x(:,:,3);
% colors = 255;
% x = wcodemat(xrgb,colors);
% map = pink(colors);
% x = uint8(x);
% 对图像x进行n维小波分解
[c,s] = wavedec2(x,n,wname);
% 使用默认参数选择各层不同的阈值
alpha = 1.5; m = 2.7*prod(s(1,:));
[thr,nkeep] = wdcbm2(c,s,alpha,m)
% 使用上面的阈值和硬阈值处理进行图像压缩
[xd,cxd,sxd,perf0,perfl2] = wdencmp('lvd',c,s,wname,n,thr,'h');
disp('压缩效率');
disp(perf0);
% 重构(下面这个地方有问题,你这里是原始图像小波变换后进行重构,xd才是小波阀值压缩后重构的图像,cxd,sxd,是c,s经过阀值处理后得到的小波分解结构,也就是说xd=waverec2(cxd,sxd,wname);这个wdencmp函数不需要另外进行重构,你下面那些关于重构的都没用,而下面压缩后的图像才是重构后的图像,)
R = waverec2(c,s,wname);
rc = uint8(R);
% 显示原始图像和压缩图像
subplot(221), image(x);
colormap(map);
title('原始图像')
subplot(222), image(xd);
colormap(map);
title('压缩后的图像')
% 显示结果
xlab1 = ['图像压缩后保留能量百分比',num2str(perfl2)];
xlab2 = ['小波阀值压缩后置零系数百分比 ',num2str(perf0), ' %'];
xlabel([xlab1 xlab2]);
subplot(223), image(rc);
colormap(map);
title('重构图像');
%计算图像大小
disp('原始图像');
imwrite(x,'original.tif');%将图像x保存为original.tif,下同
imfinfo('original.tif')%显示图片original.tif详细信息,下同
disp('压缩后的图像');
imwrite(xd,'compressed.tif');
imfinfo('compressed.tif')
disp('重构后的图像');
imwrite(rc,'decompressed.tif');
imfinfo('decompressed.tif')

8. 谁能简单介绍一下小波变换以及小波变换在图像处理中的应用

你要研究小波的话必须有较强的数学基础,尤其泛函分析和傅里叶分析要扎实,我是数学系的,毕业论文基于小波变换的图像压缩。不过感觉如果你要用小波不见得要搞的很深,作数字图像方面的个人感觉无外乎就是拿某个小波向量和图像的像素矩阵作卷积,分离高低频带,好像没有什么高深的数学理论。不过你要是搞研究的,想研究推理给出更强的算法的话,就要好好学一下了,感觉小波的发展比较快,前途还是有的。对于光学图像处理不了解。

9. 什么是小波图像处理技术

波分析是目前国际上最新的时频分析工具,在信号处理方面有着广泛地应用,本文着重讨论基于小波变换的图像处理技术。 基于小波变换的图像去噪是图像去噪的主要方法之一。通过对基于小波变换的图像去噪技术进行分析,总结了基于单小波图像去噪的基本方法和每种方法的优缺点以及改进方向在分析多小波和小波标架变换的基础上,提出了基于多小波变换的图像去噪算法和基于小波标架变换的图像去噪算法实验证明,新算法具有良好的去噪效果。 图像融合是将同一场景中多幅图像的互补信息合并成一幅新图像,以便更好地对场景进行观察和理解多小波能够为图像提供一种比单小波更加精确的分析方法在研究多小波变换特性的基础上,提出了基于离散多小波变换的图像融合方法。实验证明,该方法具有很好的融合效果。 随着多媒体技术的发展,数字水印技术已成为数字版权保护领域研究的一个研究热点在分析数字水印技术的原理特点系统结构以及关键技术的基础上,提出基于提升格式小波变换的数字水印算法,该算法在对彩色图像进行水印处理方面达到较好的效果,健壮性良好。 图像压缩是多媒体的关键技术之一,寻求性能良好的压缩方法是一个重要的研究领域通过对多小波基设诛预滤波器构造以及多小..........

10. 小波如何图像压缩

小波图像压缩有两个主要因素,一个是滤波器,另一个是压缩编码算法。

单靠小波变换后,用滤波器滤掉 次要信号,再反变换回来,图像文件大小不会变的。

DWT 适合 图像压缩。

Coheb 和 Daubechies 等人的 9-7基 曾是许多人的首选。这些年有无新进展,我不清楚。

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