基于小波变换的图像压缩编码方法的研究

论文摘要

图像是信息传递的一种重要手手段,但现有的网络带宽和存储空间有限,使得图像压缩既非常必要。一幅图像的各像素之间存在着很大的相关性,这就可以利用一些编码的方法去除其相关性,从而达到减少冗余的目的。通过压缩,可以使传输的速度大大加快,或所需要的存储空间大大减少。本文对目前的图像压缩算法进了较深入地研究并做了大量的仿真实验,重点研究了基于小波变换的图像压缩编码方法。首先通过实验研究了小波变换的一些特性,对基本小波变换算法、EZW算法进行了图像压缩仿真实验,并从实验中得出,虽然基本的小波变换算法的压缩能力不如EZW算法,但基本小波变换算法简单、速度快,另外也从实验中得到,小波变换能将原图像的大部分能量集中到低频分量中,为后面的基于小波变换的分形图像压缩作了铺垫。其次,本文对分形几何进行简单的阐述,并利用Matlab对分形几何进行了模拟仿真。对基本的分形算法作了研究,并在此基础上对基本的分形算法进行了改进,得到了基于方差的分形图像压缩算法,通过实验,可以看出基于方差的算法由于先将R块分成平滑块的非平滑块,并用该块的均值逼近该平滑块,这样就只需要搜索非平滑块的最佳匹配块D块,减少了要搜索的R块;另外,由于两个等尺寸的图像块只有方差接近才可能组成匹配对,这样就可以更进一步减少匹配块D块的数量,所以基于方差的分形算法速度比基本的分形算法在速度要快得多,这一点在仿真实验结果中得到体现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 目前国内外图像压缩研究的现状
• 1.2.1 无损压缩编码
• 1.2.2 有损压缩编码
• 1.3 本文主要内容及研究工作
• 第二章 图像压缩与小波变换理论
• 2.1 图像的表示和编码质量的评价
• 2.1.1 静止图像格式
• 2.1.2 编码质量的评价
• 2.2 图像压缩的基本原理
• 2.3 压缩编码技术
• 2.3.1 无损压缩编码方法
• 2.3.2 有损压缩编码方法
• 2.3.3 现代编码方法
• 2.4 小波变换
• 2.4.1 窗口傅里叶变换
• 2.4.2 连续小波变换
• 2.4.3 二进小波变换
• 2.4.4 多分辨率理论
• 第三章 基于小波变换的图象压缩编码方法与实验
• 3.1 实验1:观察各尺度下的小波系数
• 3.2 实验2:基于具有不同消失矩的小波变换的图像压缩
• 3.3 实验3:使用不同尺度的小波系数对图像进行压缩
• 3.4 实验4:基本小波变换与EZW算法的性能比较
• 3.5 小结
• 第四章 基于分形理论的图像压缩方法
• 4.1 分形几何与图像压缩基础
• 4.1.1 分形几何简介
• 4.1.2 分形的特征-自相似性与分形维数
• 4.1.3 分形图像压缩的基础
• 4.2 用迭代函数系统（IFS）技术构造分形几何图形
• 4.3 分形理论在图像领域的应用
• 4.4 基于分形理论的图像压缩
• 4.4.1 基本的分形图像压缩算法简介
• 4.4.2 基于方差的分形图像压缩算法及实验仿真
• 4.4.3 基于小波变换的分形图像压缩及实验仿真
• 4.5 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献