基于小波和匹配跟踪的分层图像编码算法

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1、万方数据第27卷第10期2n07年10月北京理工大学学报TransactlonsofBeIjinglnmlluteofTechn。109yVoI．27No．10(Jct．2(】()7文章编号：1001．0645(2007)1(J．【J891—05基于小波和匹配跟踪的分层图像编码算法刘利雄1。廖斌2，贾云得1，王元全1(1．北京理工大学计算机科学技术学院，北京100081；2．华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206)摘要：提出了一种基于小波和匹配跟踪的分层图像编码算法．该算法将原始图像訇j分成包含不同结构特征的平滑边缘层和纹理层，采用不同的压缩算法对

2、不同的图像层进行编码，从而达到对整幅图像最优编码的目的实验结果表明．该算法不仅能够有效地捕捉图像中所包含的边缘和纹理等具有高频窄带的信呼特征，而且在极低位率下的重建图像质量要优于单一小渡图像编码算法．关键词：小波变换；分层图像；图像编码；匹配跟踪；纹理编码中囝分类号：TP391．41文献标识码：AMulti-LayeredImageCodingBasedonWaVeletandMatchingPursuitTransformsLIUL1+xlon91，LIAOBin2，JIAYun—del，wANGYuan—quanl(1．schooIof【梳puterSc

3、iencea11dTechndogy'BeOlIlgIIlstituteofTech—ogy．Beijingl00081，china；2．Scb∞l0fEIect五candEIectf。nicEr晒neering，Nor仙chlnaEIec州cPow廿Uhivefsity．BeⅢ“g102206，china)Abstract：Pmposesanewmulti—layeredimagecodingalgorithmbasedonwaveletandmatchj“gpursuittraIlsfoⅢ培．Theoriginalimageisdividedinto咖o

4、othedgelayerandtexturelayer，andineachlayerdifferentcompressionalgorithmsareadoptedforcoding．Asaresult，theaimofcodingwholeimagecanbeachievedoptimally．E。perimentsshowedthatitcancapturetextureandedgecharacteristicsemcientlyandthequalityofrecorlstructedimageisbetterthantfaditionalsin91

5、ewaveletimagecodi“galgorithmatlawbitrates．Keywords：wavelettranSfom；multi—la”rimage；imagecoding；matchlngpu硌uit；texturecoding随着因特网业务的巨大增长，在速率起伏很大的IP(Internet口rotoc01)网络及具有不同传输特性的异构网络上进行图像传输的应用越来越多，对图像传输的质量要求也越来越高．因此，能够在动态带宽环境(尤其星低带宽)下适应带宽变化的可伸缩数据流传输技术．并以获取最优的用户主观质量感知为目标的图像编码技术，得到了人们的

6、广泛关注．自然图像的类型很丰富，可能包含各种各样的复杂信号频率特征，如果仅采用单一的正交变换则难以收稿日期：2()07一06—28基金项且：国家自然科学基金资助顶日(60473049，6∞1)2(】5‘1)作者简介：刘利雄(1974一)，男，博上．i井帅．E⋯【：呲u@bnedu，cn达到这样的要求Ll-3J．为了构造有效的图像表示方法．作者将分层编码的思想【4J引入到图像的稀疏表示和编码过程中，并提出了一种基于小波和匹配跟踪的分层图像编码算法．该算法将图像划分为一组包含不同信号特征的低频边缘层和纹理层，对于前者可以选择采用有效的小波零树编码方案【5]240

7、·[6]2”，而对后者则采用基于冗余字典的匹配分解算法[7]”97，【⋯．利用这种编码思想，可以充分考虑不同变换方法的特性，将它们最优组合，完成对一万方数据姥泰理王太学学报笨27卷粲撼豫签释特莲豹有效编羁。1分层图像编码算法框架作者采用的分层图像编码系统包含了一组缀联的编码算法，每个压缩算法都是针对上～状编码过程产生的误差图像进行再编码．第一层中．首先采用小波图像编码算法对原始图像压缩．以获得关于图像低频成分及其主要边缘的描述，反映出图像的平滑区域以及大致轮廓，然后对压缩部分进行黛构，并计算出其与原始图像的误差图像．这幅误麓图像被悫义为第一次的编码残余图像．

8、在这部分编鳓残余图像申速常包含了丰富的纹理结铸。第=