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1、基于分形特征的半调图像无损压缩算法年月计算机工程第卷第期..文献标识码:中田分类号:.文章编号:帅?鲈一??图形图像处理?基于分形特征的半调图像无损压缩算法孔月萍,曹慧敏,耿烨西安建筑科技大学信息与控制工程学院,西安摘要:针对分形编码不能直接用于半调图像的问题,结合有序抖动半调图像特点改造仿射变换,提出一种基于分形特征的的半调图像无损压缩算法。对分块后的半调图像进行块匹配编码,从中提取码本,并记录相应的编码参数,利用哈夫曼编码对码本和编码参数做进一步压缩。实验结果表明,该算法的压缩效率较高。关奠诃:有序抖动半调图像;分形特征;自相似性;仿
2、射变换;码本;无损压缩,,,’’,,.,..;;;;;.:...?...生成方法,并将其应用于算法中,实现了有序抖动概述半调图像的有损压缩。虽然利用矢量量化进行编码的算法数字半调技术利用人眼视觉特性,将连续色调图像转压缩效率较高,但码书设计的好坏直接影响算法的性能。化成视觉上具有连续色调效果的特殊二值图像即半色调分形编码利用图像的自相似性进行压缩,但其研究对图像,被广泛应用于印刷、打印和传真等领域。目前对象主要针对连续色调图像,对于只有黑自个灰阶的半调数字半调图像压缩的研究大都集中在有序抖动半调图和图像不能完全适用。因此,本文借鉴分形编码
3、思想,在分误差分散半调图上。二值图像压缩标准.析有序抖动算法及其半调图像特征的基础上,提出一种基是基于对条件概率连续性预于分形结构特征的半调图像无损压缩算法。测的算术编码,采用了个像素的两线或三线模板作为自适应模板以确定条件概率,但其主要针对普通二值图像,有序抖动算法及半调图像特性对黑自像素频繁交替的半调图像压缩效果较差。文献】在有序抖动算法采用阈值处理方式,用一个规则化阈标准的基础上提出对有序抖动半调图采用个像素值模板矩阵铺满整个连续色调图像,将原图像的每个像素五线模板以确定条件概率的无损压缩算法,压缩效率较值与模板中对应阈值进行比较,
4、若原图像的像素值大于对明显提高,但算法复杂度较高。文献提出将图像应的阈值则将输出置为,否则置。常用抖动模型包括划分成不同区域,对不同区域自适应地从三线和五线模板分散型、聚簇型和局部聚中选择最优的模板以获得更优的条件概率值,压缩效率也簇整体分散型。图分别给出了上述抖动模大大提高,但同样存在算法复杂度高的问题。针对误差分板以尺寸的模板为例对应的半调图及其相应频散半调图,文献【】提出根据人眼视觉系统对传统矢量量化谱图。可以看到,种不同抖动模板生成的半调图像特点编码器进行改进,解压图像的质量有所提高,但压缩效率不完全相同,但总体上均存在视觉上的周
5、期性块效应不高。文献提出一种能在训练集中均匀分布的初始码书图、图、图;由频谱图可以看出,种模基金项目:陕西省自然科学基金资助项目叭;陕西省教育厅专项科研计划基金资助项目吏;西安建筑科技大学人才基金资助项目;西安建筑科技大学校青年科技基金资助项目作者倚介:孔月萍一,女,教授、博士,主研方向:图像处理,网络数据库技术;曹慧敏,硕士研究生;耿烨,工程师收稿日期:?修回日期:一?:.万方数据孔月萍,曹慧敏,耿烨:基于分形特征的半调图像无损压缩算法第卷第期五?,板的傅立叶频谱图高频分量均存在较强的周期性分布其中,为图像块,、、、分别为平移及空间收缩
6、变图、图、图。此外,半调图像的特性也与换、等距变换、对比度调整、亮度调整。分形编码的具体模板的尺寸大小有关,但总体来说,有序抖动半调图像均呈现块状纹理扣。过程即首先将图像分割成互不重叠的值域块和可以重叠的定义域块并将定义域块收缩成值域块大小。然后将每一个值域块通过与经过对比度和亮度调整后的定义域块相比,找到误差最小的定义域块,对此定义域做种等距变换,选取其中误差最小的块为最佳匹配块,由此确定映射参数、、、,所有值域块的映射参数共同构成图像的分形码。。分形编码适用于连续色调图像,对于只有个灰度级的半调图像并不能找到与原图近似的压缩仿射变换,
7、因而不能直接应用分形编码对半调图像进行压缩。但其本身具有分形特征,因此可以借鉴分形编码的思想对半调图进行匪缩。本文算法首先对仿射变换进行改进,然后对分块后的半调图应用改进后的仿射变换从半调图像中提取码本并对图像块进行匹配编码,记录相应的编码参数,将这些参数和码本作为图像的编码数据。在匹配过程中以均值为匹配依据加快编码速度,最后为进一步提高图像压缩性能结合哈夫曼编码进一步进行压缩。本文算法的框架结构如图所示。生成的半调图像频谱图圈不同抖动楱扳生成盼率■啊鲁及对应奠谱圈圈本文鼻凿框架连续色调图像邻近区域像素值存在相关性,因此,有.改进的仿射变
8、换序抖动算法生成的半调图像邻近区域内像素值也存在相分形编码中仿射变换包括种变换,如上节所述,其关性。对于一般的连续色调图像,内部在一定程度上存在中对比度和亮度调整往往针对连续色调图像,对半调图
