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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李舜智 
論文名稱:基於相鄰關係之小波無失真影像壓縮
論文名稱(外文):Lossless Wavelet Image Compression Based on Context Relationship
指導教授:廖俊睿
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:EZWSPIHT小波轉換基於相鄰關係模組無失真多解析表示
外文關鍵詞:EZWSPIHTwavelet transformcontext-based modellosslessmultiresolution
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近幾年來已經顯現出小波基底影像壓縮方法對於漸進式的傳輸性能、壓縮效率以及頻寬利用,皆比傳統的方法提供更多的優點,而Embedded Zerotree Wavelet(EZW)編碼技巧以及其推展而出的編碼技術-Set Partitioning In Hierarchical Trees(SPIHT),對於小波基底壓縮方案有著更優良的性能,而且EZW架構示範了更佳的壓縮比例和更簡化的計算複雜度。
基於EZW影像編碼架構包含了以下的三個部分,
1. 可逆的小波離散轉換。
2. 基於相鄰關係模組。
3. 分等級的選擇小波係數使用EZW資料架構。
這種結構提供了幾種可以決定的選擇:
1.在第一階層,我們可以選擇自己所想要的無失真小波濾波器。
2.在第二階層,我們可以選擇一個基於相鄰關係的模組,以利繼續編碼。
3.在第三階層,我們可以選擇一個適當的方法去排列選擇小波係數。
然而在第一階層時,小波轉換把影像的相關度減低,並且提供了一個影像多解析表示。並且在第二階層時,我們會找出小波係數間的關係,並且依其關係找出適當的模組,在最後一階層時,我們會對於小波係數對於影像的重要性去選擇編碼,來繼續編碼。
並且由實驗結果可以發現,對於擁有大部分低頻成分的圖,經由我們所提出來的交叉相鄰關係或稱為z相鄰關係模組以及先做上下與左右比較的相鄰關係模組,則可以得到較佳的壓縮結果。而對於高頻部分佔較多的圖,則是經過先做上下與左右比較的相鄰關係模組,有者較好的壓縮效果。
Wavelet-based image compression techniques offer several advantages over traditional techniques in terms of progressive transmission capability, compression efficiency, and bandwidth utilization. The coding technique SPIHT(Set Partitioning In Hierarchical Trees), which was developed from EZW(Embedded Zerotree Wavelet), has good performance and reduced complexities among wavelet-based schemes.
The framework for EZW-based image coding consists of three components:
1. reversible discrete wavelet transforms,
2. context-based models,
3. ordering and selection of wavelet coefficients using the EZW data structure.
This framework presents several choices to be made:
1. In the first stage, we can choose the lossless wavelet filters.
2. In the second stage, we can use the context-based models.
3. In the third stage, we can choose a suitable method to order and select wavelet coefficients.
In the first stage, the wavelet transforms decorrelate the image data and offer a multiresolution representation of the image. In the second stage, we will find the correlations between wavelet coefficients to look for the best model. And in the last stage, we will encode the data according to the importance of wavelet coefficients. From the experimental results, for images which have mostly low frequency components, we find that the following two models get better compression ratio: the model which adds and substracts the neighboring pixels and the method which selects context model based on the neighboring pixels. For the images which have more high frequency components, the methods which select context model based on the neighboring pixels have better compression efficiency.
第一章 1
1.1 影像壓縮 1
1.2 研究方向 2
1.3 內容簡介 2
第二章 3
2.1 小波(wavelet) 5
2.1.1 連續小波轉換 5
2.1.2 離散小波轉換 7
2.2 Harr小波轉換 8
2.2.1 Harr transform 9
2.2.2反Harr小波轉換 13
2.3 (5,3)小波濾波器 15
第三章 17
3.1 Embedded Zerotree Wavelet Coder的執行流程 17
3.2 EZW的例子 23
第四章 29
4.1 Set Partitioning in Hierarchical Trees 29
4.1.1 Set Partitioning in Hierarchical Trees的基本概念 29
4.1.2 Set Partitioning in Hierarchical Trees的演算流程 33
4.2 Set Partitioning in Hierarchical Trees的簡單例子 35
4.2.1 SPIHT編碼 35
4.2.2 SPIHT解碼 36
第五章 40
5.1 基本結構 40
5.2 對SPIHT的修改 41
5.3 基本原理 43
5.3.1 針對分類步驟的處理 43
5.3.2針對精練步驟的處理 47
5.4 相鄰關係模組 49
第六章 63
6.1 實驗結果 63
6.2 結論 79
第七章 80
未來展望 80
參考文獻 81
論文:
[1]V.N.Ramaswamy,K.R.Namuduri,and N.Ranganathan,”Context-Based Lossless Image Coding Using EZW Framework,”IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY,VOL.11,NO.pp554-559,APRIL 2001.
[2]Adrian Munteanu,Jan Cornelis,Member,IEEE,Geert Van der Auwera,and Paul Cristea,Senior Member,IEEE,”Wavelet Image Compression-The Quadtree Coding Approach,”IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION TECHNOLOGY IN BIOMEDICINE,VOL.3,NO.3,PP176-185,SEPTEMBER 1999.
[3]Christos Chrysafis and Antonio Ortega,Member,IEEE,”Line-Based,Reduced Memory,Wavelet Image Compression,”IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING,VOL.9,NO.3,pp378-389,MARCH 2000.
[4]A.R.Calderbank,I.Daubechies,W.Sweldens,and B.-L. Yeo,”Lossless image compression using integers to integer wavelet transforms,” in Proc. IEEE Int. Conf. Image Processing,vol.1,Santa Barbara,CA,Oct.1997,pp.596-599.
[5]Michael D.Adams,Member,IEEE,and Faouzi Kossentini,Senior Member,IEEE,”Reversible Integer-toInteger Wavelet Transforms for Image Compression:Performance Evaluation and Analysis,”IEEE Trans. Image Processing,vol9,pp.1010-1024,June 2000.
[6]Christos Chrysafis,Antonio Ortega,” Context-based Adaptive Image Coding,”Integrated Media Systems Center,University of Southern California,Los Angeles,CA 90089-2564.
[7]F.Sheng,A.Bilgin,P.J.Sementilli,and M.W.Marcellin,”Lossy and lossless image compression using reversible integer wavelet transforms,”in Proc. IEEE Int. Conf. Image Processing,vol.3,Chicago,IL,Oct.1998,pp.876-880.
[8] A.R.Calderbank,I.Daubechies,W.Sweldens,and B.-L. Yeo,”Wavelet transforms that map inteders to integers,” August 1996.
書籍:
[1]Khalidd Sayood ,Introduction to Data Compression ,Morgan Kaufmann publishers,
[2] 陳同孝、張真誠、黃國峰,數位影像處理技術,松崗,2001
[3] 繆紹綱,數位影像處理 活用-Matlab,全華,1999
[4] 單維彰,凌波初步,全華,2000
[5]戴顯權,資料壓縮,松崗,2000
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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1. 36.李芳胤、廖秋榮, "鎘、鉛在其污染土壤中之聚積型態、性質與分佈情形(一) 土壤基本性質與化學分析" ,中國農業化學會誌,第28卷 第4期,1990,第378-386頁。
2. 35.張碧芬、陳玉麟、王一堆, "垃圾滲出水中重金屬鎘及鉛在土壤鐘之移動 (1):鎘及鉛在土壤中之吸附與移動" ,中國農業化學會誌,第27卷 第3期,1989,第418-428頁。
3. 53.鄭森源、萬鑫森, "地理統計學在土壤污染方面之應用" ,中國農業化學會誌,第32卷 第4期,1994,第406-429頁。
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5. 32.楊培森、廖秋榮, "台灣農業土壤受重金屬(鉛)污染情形之研究" ,農專學報,第28期,1987,第73-93頁。
6. 51.莊祈龍、許俊男, "土壤分析與重金屬除污之基礎研究" ,核子科學,第35卷 第5期,1993,第319-326頁。
7. 49.陳尊賢、李達源、張明暉, "鎘、鉛在砂質與黏質污染土壤中移動之初步評估" ,中國農業化學會誌,第30卷 第2期,1992,第204-215頁。
8. 44.張碧芬、吳先琪、陳玉麟, "垃圾滲出水中重金屬鎘及鉛在土壤鐘之移動 (二)模式之建立與鎘在土壤中移動之模擬" ,中國農業化學會誌,第28卷 第4期,1990,第332-340頁。
9. 39.羅俊光、劉文忠, "土壤對汞、鎘及鋅遷移之遲滯效應" ,礦業技術,第28卷 第2期,1990,第115-121頁。
10. 24.李芳胤、廖秋榮, "污染土壤中鎘與銅生物移除可行性之探討" ,中華民國環境保護學會會誌,第17卷 第1期,1994,第55-61頁。
11. 31.林昭榮, "水稻之鉻與鎳污染" ,農田水利,第34卷 第4期,1987,第39-41頁。
12. 30.李玉英、王銀波, "重金屬銅、鋅和鎘在土壤中的移動(1)土壤對銅、鋅和鎘的吸附" ,農專學報,第27期,1986,第156-166頁。
13. 29.王銀波、劉黔蘭, "銅、鋅、鎘及鉻對土壤微生物與作物生長的影響" ,農林學報,第35卷 第2期,1986,第97-109頁。
14. 26.潘進明、王銀波, "重金屬污染灌溉水情況之研究" ,中華民國環境保護學會雜誌,第8卷 第1期,1985,第43-53頁。
15. 23.陳致谷、張添晉, "土壤復育工程技術" ,工業污染防治,第45期,1993,第43-65頁。