论文研究-基于四叉树的分形图像压缩编码算法研究及实现 .pdf

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基于四叉树的分形图像压缩编码算法研究及实现,江禹生,邵巍,本文首先介绍了分形图像压缩的基本理论,如迭代函数系统,拼贴定理等。然后重点研究了基于四叉树的分形图像压缩编码算法。最后通
中国科技论又在线 http://www.paper.edu.cn 固定分块分形图像编码的缺点在于寻找和两者的匹配时非常耗时,在图像还原的 时候,还将出现方块效应,会影响图像的还原质量。 年 对该方法进行改进,提出了四叉树分形图像绵码方法。它只有分块灵活 性高,压缩比率高的优点,是目前分形图像压缩编码中的主要方法。下面我们将重点介绍四 叉树分形图像编码方法。 四叉树方法是一种自适应分块方法。它将图像表示成一棵四叉树,树根就是原图像本身 除叶节点外,树中每个节点均有个子节点,分别对应于原图像或图像块个象限的子块。 其分割原理如图所示。 分割过稈 对应的四叉树 图四叉树分割 图像自适应分块的口的是将图像合理地划分成不同尺寸的块,使任意一块都能找到合 适的块与之相应。这样图像中粗糙的部分能以较大的图像块进行变换压缩,提高压缩比; 而图像中精细的部分以较小的图像块进行变换压缩,保证较高的图像还原质量。和经典的固 定分块分形图像编码相比,四叉树方法能进步提晑压缩比。 为保证图像质量同时减少分块数,一般在分割图像之前,设定四叉树最大和最小深度以 及最大允许误差,即设定最小和最大块尺寸及寻找匹配块标准。用四分法按设定的最小深 度级分割图像。针对图像中与该深度级对应的每一方块图像找其最佳匹配块。如找到,则 为,对应的阢配块记为,并且不再对该方块进行细分。如某图像方块在指定误差下没有 找到最佳匹配块,则把该子块细分成等大小的四块。再对这四个分块分别找其匹配块。该过 程不淅进行,直到改定的最大深度级 只体实现步骤如下 将原始图像分成四个大小相同的方块,判断每个方块是否满足致性标准。 设定划分的深度范围,即值域块所允许的最大与最小尺寸。 、如果满足划分的最小深度范围就不再继续分裂即使没有达到一致性标准:否则 如果不满足一致性标准就再细分成四个方块,并对细分得到的方块作深度范围和一致性检 验 重复,直到所有的方块都满足一致性标准才结束。 经过以上方法进行分解后,其最终的佰域块的集合可能包含多种不同尺寸的方块。虽然 从理论上来说,如果块的大小取或或×,是可行的,在分形图像压缩中显然是 不合适的。因此,在实际中我们常取最小块为,最大块()×()。 四叉树分形编码的实现及分析 在本为中,我们根据四叉树分形编码的算法,利用 编写程序代码,并将 的的彩色图像进行试验。试验测试台 为 中国科技论又在线 http://www.paper.edu.cn 操作系统为 。测试图像如图所示: 原始图像 解码图像 图四叉树分形编码测试图像 我们利用固定分块分形图像压缩编进行测试结果如图所小 原始图像 解码图像 佟固定分块分形图像压缩编码测试图像 衣给山了两种不同方法下测试结果的比较 表周定分块与四叉树测试结果的比较 压缩方法 压缩比 压缩时间() 同定分块 四叉树 从以上的比较可看出,本文编写的基于四叉树的分形图像压缩程序代码与固定分块的分 形图像编码相比,无论从压缩比还是压缩时问上,都有了很大的改进,而且从测试图像上可 以看出,解码图像的质量也有了很大的改善 中国科技论又在线 http://www.paper.edu.cn 结论 虽然基于四叉树的分形图像压缃有了定的改善,但仍然存在以下缺点:恢复图像中仍 然有较为严重的方块效应;在压缩时,运算量较大,压缩时间较长。而造戊这种的原因为 没有考虑图像的内容和含义,只进行盲目的方块分割,从而导致较高压缩比时出现严重的方 块效应;人眼视觉系统()没有充分考虑。 根据以上分析,我们可以进行针对性的改进,从而得到更好的压缩效果。相信经过不断 的努力,基于分形的图像压缩方法将有着更好的发展前景。 参考文献 张春田苏育挺张静数字图像压缩编码北京清华大学出版社 董云朝陈贺新基于四叉树的自适应门限分形图像压缩方法中国图像图形学报 郑运平陈传波一种基于新型四又树的快速分形图像压缩算法小型微型计算机系统 作者简介 江禹生 ,男,重庆忠县人,副教授,博土,主要研究方向为通信与信息系统 邵巍(),男,河南焦作人,硕上,主要研究方向祧频压缩与传输; 兰欣(),女,河南南阳人,硕士,主要研究方向视频编码。

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