小波分析spiht（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）第五章小波图像压缩技术•二维正交多分辨分析•图像压缩简介•EZW编码编•SPIHT编码•EBCOT编码与JPEG2000介绍清华大学计算机系孙延奎2021本讲的目的•通过典型的小波图像压缩算法,了解小波图像编码的基本想与关键技术为小波图像编码的研究与应用奠定基础思想与关键技术,为小波图像编码的研究与应用奠定基础。清华大学计算机系孙延奎2021图像压缩简介•图像压缩的目的•两种压缩类型有损压缩与无损压缩•常用压缩方法RLE(Run-LengthEncoding行程长度编码,(ggJEPG,JEPG-LS,JEPEG2000分形编码清华大学计算机系孙延奎2021小波图像压缩图像压缩简介小波图像压缩的般模型•小波图像压缩的一般模型典型的方法:EZW,SPIHT,EBCOT:•小波图像分解的(一种常用方法:可分离二维小波变换滤波器的选取、边界延拓清华大学计算机系孙延奎2021滤波器的选取•主要考虑具有线性相位的、正则性的、完全重构的、有限长度的双正交小波滤波器。滤波器的对称性◆线性相位:滤波器的对称性◆正则性:保证图像的重构质量。在小波分解中,正则性使信获得较的小波系数表在小波构中可以使信号获得较好的小波系数表示;而在小波重构中,正则性导致平滑扰动。◆完全重构、有限长度:一般希望滤波器的分解重构精度越高越好,而要求滤波器对量化误差的反应越不敏感越好,最重要的是需要恢复信号的主、客观质量越高越好。“一般地,自然图像是高度非平稳信源,其功率谱是非对称的,般地,自然图像是高度非平稳信源,其功率谱是非对称的,要求分解滤波器的长度要长,而高通分解滤波器的长度要短。此外,滤波器长度的非对称性可以使能量较好地集中,特别对于高频子图,而当低通合成滤波器的长度较短时,可以减少重构误差”。OlivierEgger,WeiLi.SubbandcodingofimageusingtilfiltbkIEEETIP19954(4asymmetricalfilterbanks.IEEETrans.ImageProc.,1995,4(4:478-485清华大学计算机系孙延奎2021边界处理图像小波变换:边界处理•由于图像小波分解是将图像数据与滤波器系数进行线性卷积运算,使滤波器的输出样点数大于输入的样点数;但从子带压缩编码的效率看,是希望各子图信号的样点数总数不大于原始图像信号的样点数,且子图信号应能完全重构其原始信号。常用的方法是对信号信号应能完全重构其原始信号常用的方法是对信号进行边界延拓。清华大学计算机系孙延奎2021简单的小波图像压缩方案1方案1:只保留低频部分.2:.方案全局阈值法方案3:保留绝对值较大的若干小波系数:利用Matlab编程即可实现。讨论:这些方案利用了小波变换的什么性质?去相关性!小波子带分解中,小波系数还有什么性质?如何开发更清华大学计算机系孙延奎2021先进的小波压缩算法?小波图像编码中的关键问题如何组织小波系数及其位置信息?如何处理小波系数及其位置信息?清华大学计算机系孙延奎2021不同分辨率子带之间数据的相关性.从下图中可观察到不同分解级小波系数之间具有从下图中可观察到,不同分解级小波系数之间具有相似性。,1,2,3jjjjcddd⎡⎤⎢⎥⎣⎦清华大学计算机系孙延奎2021小波系数的四叉树结构表示小波系数的四叉树结构清华大学计算机系孙延奎2021小波系数的零树特性对于给定的阈值T,若小波系数x满足|x|<=T,则称x关于T是不重要的系数。实验统计表明,若一个小波系数关于T是不重要的,则它的所有子孙以上系数关于T是不重要系数的概率在98%以上。[该结论仅供参考]清华大学计算机系孙延奎2021小波零树编码1992,LewisandKnowles利用小波树中各级子带系数之间的相似性,最早提出了小波零树编码算法。该算法将量化后系数为零的系数的子孙系数都指定为零算法将量化后系数为零的系数的子孙系数都指定为零。特点:利用了不同分辨率子带之间数据的相关性.?问题:?清华大学计算机系孙延奎2021EZW嵌入式零树小波图像压缩技术----EZW编码在1993年,Shapiro提出了小波零树编码算法的改进算法,称为嵌入零树小波编码算法,简称为EZW算法。这是一种简单有效的小波编码算法。受该算法的启发,人们后来开发了更为有效的SPIHT及EBCOT算法。☆基本概念☆编码过程清华大学计算机系孙延奎2021----:小波系数的处理扫描顺序为了出现尽可能多的零树根以压缩代码,同时保证先编码重要信息,扫描从最低的精度开始