2 嵌 入 式 小 波 零 树 编码
嵌入式零树小波编码及其改进算法的研究
嵌入式零树小波编码及其改进算法的研究摘要：随着互联网的普及和图象应用范围的不断扩大,对图象的编码提出了新的要求,即不仅要求具有高的压缩比,还要求有许多新的功能,如渐进编解码、从有损压缩到无损压缩等。
嵌入式零树小波编码较好地实现了这一思想,因此奠定了它在图象编码中的地位。
近年来，在嵌入式零树小波编码(EZW)算法的基础上出现了许多新的改进算法，如多级树集合分裂算法(SPIHT),集合分裂嵌入块编码(SPECK),可逆的嵌入小波压缩法(CREW)等.本文对这些算法从原理到性能进行了比较和讨论,说明了嵌入式图象编码的研究方向。
关键词图象编码嵌入式零树小波变换On Embedded Zerotree Wavelets Coding and other Improved AlgorithmsAbstract：With the extensive application of internet and image,some new requirements on image coding,such as high compression rate ,pregressive codec,and compression from lossy to lossless ,are to be satisfied.These functions can be performed well by EZW(Embedded Zerotree Wavelets) coding.On the bases of EZW,many newly improved algorithms have been developed in recent years.They can illustrated by algorithms like SPIHT(Set Parti t ioning in Hierarchical Trees),SPECK(Set Partitioned Embedded block coder),In this paper,the writer discusses the principles and performances of these algorithms,thus explains the research tendency in the area of embedded image coding.Keywords Image coding,Embedded,Zerotree,Wavelet transform0.引言在基于小波变换的图象压缩方案中,嵌入式零树小波EZW(Embedded Zerotree Wavelets)[1]编码很好地利用小波系数的特性使得输出的码流具有嵌入特性。
嵌入式零树小波编码及其改进算法的研究
嵌入式零树小波编码及其改进算法的研究
王卫国郭宝龙
（西安电子科技大学机电工程学院，西安710071）
摘要随着互联网的普及和图象应用范围的不断扩大,对图象的编码提出了新的要求
,即不仅要求具有高的压缩比,还要求有许多新的功能,如渐进编解码、从有损压缩到无损压缩等。
嵌入式零树小波编码较好地实现了这一思想,因此奠定了它在
图象编码中的地位。
近年来，在嵌入式零树小波编码(EZw)算法的基础上出现了许多新的改进算法，如多级树集合分裂算法(SpIht),集合分裂嵌入块编码(SpEcK),可逆的嵌入小波压缩法(cREw)等.本文对这些算法从原理到性能进行了比较和讨论,说明了嵌入式图象编码的研究方向。
关键词图象编码嵌入式零树小波变换
onEmbeddedZero
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基于人眼视觉特性的嵌入式小波零树编码改进
波变换 ， 综合 重新 定义零 树结构 、考虑人眼视觉特性 、 重新分类重要系数等措施 ， 针对 Ｅ Ｗ 算法以下缺点进 Ｚ 行 了改进 ：① Ｅ Ｗ 算法未考虑最低 频带不同方向之间 Ｚ 的相关性 ，零树结构 判断较 复杂 ，影响 了压 缩比和编 码 效率 ；② 未充分考虑人 眼视 觉特 ＇ ｈ ｍａ ｉｕ ｌ ［ ｕ ｎ ｖｓ ａ ￣（
ｑ ａｉ ． ｕｌ ｙ ｔ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｗａ ｅｅ ｒ ｓｏ ｍ；ｅ ｅ ｄ ｄ ｚ ｒ —ｒ ｅ ｗａ ｅ ｅｓｉ ｇ ｎ ｏ ｉｇ；ｉ ｇ ｏ ｒ ｓ ｉｎ；ｅ ｇ ｎｆｒ ａｉ ｎ ｏ ｙ ｒｓ ｖ ｌｔｔａ ｆ ｒ ｎ ｍｂ ｄ ｅ ｅ ｏ ｔｅ ｖ ｌｔ ｍａ ｅ ｅ ｃ ｄｎ ｍａ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓｏ ｄ ｅｉ ｏ ｍ ｔｏ ｆ ｉ ｇ ； ｅ ｏ ｔｅ ｔｕ ｔ ｒ ； ｕ ａ ｓ ａ ｙ ｔｍ ｍａ ｅ ｚ ｒ － ｅｓ ｃｕ ｅ ｈ ｍ ｎｖｉｕ ｌ ｓｅ ｒ ｒ ｓ
算法。
关键 词 ：小波 变换 ；嵌入 式小波零树 编码 ；图像 压缩 ；图像边缘信 息；零树 结构 ；人 眼视 觉特性
Ａｎ Ｉ ｐｒ ｖｅ ｍ ａ ｅＣｏ ｎｇＡｌ ｒｔ ｍ ｏ ｄ Ｉ ｇ ｄｉ ｇｏ ｉｈｍ ｓ ｄ ｏ Ｂａ ｅ ｎ ＥＺＷ ．ｎｄ Ｈ ＶＳ ａ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒａ ｌ ｅ ｈ ｓｃｔ ｅ ｒ ｆｔ ｅＥＺＷ ｌ ｉ ａ ｅ ｎａｙｓ ｓｔ ｅｂａ ｉ ｈ ｏ ｙ ｏ ｈ ａｇ ｒｔ ｈ ａ ｒ ｐ ｓ ｓａ ｉ ｒ ｖ ｄ ＥＺＷ ａ ｅ ｎ ｅｇ ｔ ｎ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉ ｈ
２１ ０ ０年 第 １ ９卷 第 ７期
计 算 机 系 统 应 用
嵌入式零树小波编码的细胞图像无损压缩研究
７ ０７ ） １０ １
摘要 ：探讨 了各种整数小波变换应用 于骨髓细胞 图像无损压缩 时的能量特征分布 和子带零 系数比例分
布等， 来选取适合骨髓细胞 图像 的变换形式． 实验结果表 明，Ｄ （ ，） Ｃ Ｆ ４２ 整数小波变换对 骨髓细胞 图像具 有较优 良的性能． 在使用嵌入式零树小波编码算法进行 变换 系数 的编 码 时， 于骨髓 细胞 图像 的特点， 基
Ｓｔ ｙ ｏ ｅｌｉ ａ ｅ ｏ ｓｅ ｓ ｃ ｍ ｐ ｅ ｓｏ ｕｄ ｆｃ ｌ ｍ ｇ ｓｌ ｓｌｓ ｏ ｒ ｓｉ ｎ ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ＥＺＷ ｌｏ ｉｈ ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ｇ ｒｔ ｍ
Ｓ Ｎ ａ ． ｎ ，Ｚ Ｏ Ｇ Ｚ ｅｇｈ ｉ．Ｙ ｉｎｚａ ｇ ，Ｚ Ａ ｉ －ｎ Ｕ Ｗ ｎｒ ｇ ． Ｈ Ｎ ｈｎ ．ｕ ｏ － Ｕ Ｂａｒ ｃ ： ｔ ａ ｔ Ｓ ｖ ｒ ｌ ｎ ｅ ｅ ｗａ ｅ ｅ ｒ ｎｓｏ ｓ ｒ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｏ ｍａ ｒ ｗ ｃ ｌ ｍａ ｅ ｎ ｒ ｙ ｅ ｅ ａ ｉ ｔｇ ｒ ｖ ｌｔ ｔａ ｆｒ ａｅ ｏ ａ ｅ ｎ ｍ ｒｏ ｅｌ ｉ ｇ ｅ ｅ ｇ
ｄ ｓｒｂ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅｒｐ ｒ ｅ ａ ｅ ｏ ｅ ｏ ｃ ｅ ｉ ｉｎ ｓｉ ｖ ｒ ｕ ｂａ ｄ ｆｒｈ ｇ ｒｐ ｒｏ ａ ｅ ｏ ｉｔ ｕ ｉ ｎ ｈ ｉ ｅ ｃ ｎｔｇ ｆｚ ｒ ｏ ｆ ｃｅ ｔ ｎ ｅ ｅ ｙ ｓ ｂ ｎ ｏ ｉｈｅ ｅ ｆｒ ｎｃ ｆ ｉ ｏ ｍ
嵌 入 式 零 树 小 波 编 码 的细 胞 图 像 无 损 压 缩 研 究
孙 万 蓉 ， 钟 政 辉 俞 卞 章 张 小 京 ， 一 ， ，
（ ．西 北 工 业 大 学 电子 信 息 学 院 ， 西 西安 １ 陕 ７０ ７ ； １０ ２
嵌入式小波零树(EZW)算法
首先根据实际需要确定扫描次数D=codeDim，然后进行D次主扫描和辅扫描。
1、初始化首先获取扫描次序表scanlist，表中每行的数字依次是该元素的（1）扫描序号、（2）对应于数据矩阵中位置的行号r、（3）对应于数据矩阵中位置的列号c、（4）值Mat（r，c），即scanlist (i) = [ i, r, c, Mat(r,c) ]编码扫描的对象就是次序表scanlist，而非数据矩阵Mat。
然后构建初始符号矩阵flagMat，其中每个元素均为字符“Z”。
2、主扫描在第d次（1<= d <=codeDim）扫描中，输入阈值为T（d），首先依次对次序表的每一行scanlist(i)按照如下步骤扫描：（1）如果上一次扫描得到的flagMat中，处于位置（r，c）的符号为“O”，则表示相应的Mat（r，c）是重要的，不需要通过本次扫描再次编码，故作跳过处理。
（2）将scanlist(i,4)（即Mat(r,c)）的绝对值与阈值T(d) 比较，如果是重要的系数，则令flagMat(r,c)的值为P或N，并存入主扫描表scancode中，并将Mat(r,c)的值以及相应的行、列数（r，c）存入重要数列表imptvalue中，将符号P或N存入重要数符号列表imptflag中。
（3）如果是不重要的系数，则首先检查flagMat(r,c)，若是符号“X”，则表示这个点是不重要的，作跳过处理不再扫描。
（4）如果点（r，c）处于第一分解级，即r>row/2或c>col/2，没有子孙系数，且其系数是不重要的，则该点flagMat的符号为Z，存入主扫描表scancode中。
（5）如果点（r，c）满足r<row/2且c<col/2，则检查其子孙系数中是否有重要系数。
有，则flagMat(r,c)的值为字符Z，存入主扫描表scancode中；否则flagMat(r,c)的值为T，存入主扫描表scancode中，并令其所有子孙系数相应的flagMat(r’,c’)值为字符X，不再作下一次扫描。
改进的嵌入式小波零树编码算法
［ ｙｗｏ ｄ ］ｉ ｇ ｏ ｒｓｉｎ ｚ ｒｔ ｅ ｏ ｉｇ Ｅ Ｗ ｌｏ ｔｍ Ｋｅ ｒ ｓ ｍａｅｃｍｐｅｓ ；ｅｏｒ ｄｎ ； Ｚ ａ ｒｈ ｏ ｅｃ ｇｉ
ｌ 概 述
近年来 ，小波图像 压缩编码 以其压缩率 高、图像恢 复质 量高、可实现 渐进 式编／ 解码等优点 ，得到越来越广泛的研究 和应用。其 中，文献【］ Ｅ Ｗ 算法被认 为是静态 图像 压缩 １的 Ｚ 编码领域迄今 为止 最好 的算法之 一。它充分利 用小 波变换 后
除 Ｅ Ｗ 算法中的副扫描过程 ， Ｚ 从而省去 了存储 重要系数的位置信息的比特数 ， 减少了 Ｅ Ｗ 算法 中扫描 次数 ， Ｚ 在很大程度上提高编码速度 ， 缩减需 要编码 的符号数 目，是种快 速的编码算法 。实验结果表 明，运 用该算法 处理得 到的图像质量能够满足大多数 的应用需求 。
Ｈ Ｈ ｔ 。
方法对小 波系数进行 编码。该算 法具 有编码效 率高、能 产生
嵌入式码 流和支持 多码率解码 等特点 。然而 ，图像 二维小波 变换 的计 算量大 ， 需要较 多的存储器 ， 而且小波编码速度慢、
功耗大 ，不适于 实时性 要求高的场合 。因此， 目前在这一领 域的研究热点主要表现在 ：（） １采用更先进 的算法提 高编码速 度和降低 算法复杂度 。（） 过硬件实现小波 图像压缩编码 ， ２通 将使得编码系统成 本更低 、稳定性 更好 、体积 和功耗显 著降
中 圈分类号： Ｐ０． Ｔ ３１ ６
改进 的嵌 入 式 小 波零 树 编码 算 法
陈节龙 ，杨 静
（ 上海海事大 学信 息工程 学院 ，上海 ２ ０ ５ ０１ ） ３
摘
要： 在分析 Ｅ Ｗ 算法的基础上 ，提出一种改进 的图像编码算法 ，把小波 系数分解成 ２ Ｚ 组较 小的小波系数 ，分别对其进行编码 ，并移
使用线性索引技术的嵌入式小波零树编解码算法
摘要 ：提 出 了使 用线性 索 引技术 的快 速 Ｅ Ｗ 编解 码算 法，对线 性序 系数进 行编码 扫描 ，只需使 用 Ｚ
简 洁 的系数位 置信息 ，可在 一定程 度上 提高 编解码 速度 ，从而 实现 了类似 于无链 表 Ｓ Ｉ Ｔ 中使 用 ＰＨ
的线 性 索 引技 术 ． 把 线性 序 的建 立 放在 一 批 图像 的 编码 之前 ，则 只需 建 立线 性 序一 次 ，就可 以 若
行 的 Ｅ Ｗ 编码 系统就是 采用 了这 种零树 图技 术，从 Ｚ
而 大大 降 低 了搜 索冗 余 ，提 高 了编码 速 度 ．但 在这
种改进 的 Ｅ Ｗ 编码系统 中，主扫描列 表 和从扫 描列 Ｚ
的相 应 子结 点 ；然后 从 头 开始 扫描 先 进先 出表 ，当
一
个 系数结 点被 编码 为非 零 树根 时将其 在下 一分解
对 多个 图像 进行 编码 ，从而 又可 以大大节 省 编码 时间 ．
关 键 词 ： 入式 小波零 树编 码算法 ；编码 ； 嵌 解码 ； 维 扫描 ； ２ 线性 索引技 术
中图分类 号： Ｐ３ １ Ｔ ９
文献标 识￣ ： ｉ Ａ － ５
链表 Ｓ Ｉ ＰＨＴ中使用 的线 性索 引技术
２６ ３
江 西 师范 大 学 学报 （ 自然科 学 版 ）
减 半；
时 间见表 １
表 １ Ｍｏ －ｏ ｇＮｇ编 解 码 算 法 实 验 数 据 ｗ ｓｎ
行，在每大行 中将相邻 的 ４个系数 看成 一个组 ，逐组
率 ．然 而 ，使 用 这 种数 据 结 构 ，为 了确 定 一 些 小波
系数 是零 树 根还 是 孤立 零 ，必须 扫 描 和检查 其 所有 后代 ，这种 反 复 扫描 必然 浪 费 大 量 的时 间，大 大影 响编码 速度 ．为此 ， ９ ６年 Ｓ ａ ｉ １９ ｈ ｐｒ ｏ又提 出 了零 树 图 （ｅｏｔ ｅｍａ ） ｚｒ— ｅ ｐ技术 ， 过建 立小波 系数 矩阵 的零树 ｒ 通 图来 消 除 主扫 描 过程 中存 在 的搜 索冗 余 【．目前流 ４ 】
嵌入式零树小波编码
嵌入式零树小波编码介绍嵌入式零树小波编码是一种用于无损压缩的图像编码技术。
它基于小波变换和零树编码的原理，通过将图像分解成多个频域和空域的子带，并根据其能量分布进行编码，从而达到压缩图像并保持高质量的目的。
本文将详细介绍嵌入式零树小波编码的原理、应用以及与其他图像编码方法的比较。
嵌入式零树小波编码原理小波变换小波变换是一种多分辨率分析方法，它将信号分解成具有不同尺度和频率特征的子信号。
在图像编码中，使用小波变换可以将图像分解成不同频带的子图像，从而提取出图像的局部特征。
小波变换可以采用离散小波变换（DWT）或连续小波变换（CWT）进行。
零树编码零树编码是一种稀疏表示的方法，它利用信号在频域中的能量分布来进行编码。
在零树编码中，对于能量较小的频域系数，可以将其置零，从而实现对信号的高效压缩。
嵌入式零树嵌入式零树是一种利用零树编码进行图像压缩的方法。
它能够根据不同的压缩需求，通过调整编码的精度和位平面的顺序来实现不同的压缩比和图像质量。
嵌入式零树小波编码流程1.将待压缩的图像进行小波变换，得到各个频带的系数。
2.根据嵌入式零树编码的要求，对系数进行阈值处理，将能量较小的系数置零。
3.将处理后的系数按照位平面的顺序进行编码。
4.根据编码的精度和位平面的顺序，生成编码比特流。
5.将比特流写入输出文件，并记录相关的编码信息。
嵌入式零树小波编码的应用嵌入式零树小波编码在图像压缩领域有着广泛的应用。
它可以在保证压缩比较高的同时，尽可能地保持图像的清晰度和细节。
以下是嵌入式零树小波编码的一些应用：无损压缩嵌入式零树小波编码可以实现无损压缩，即通过压缩图像文件的大小，但在解压缩时能够完全还原原始图像。
这在需要保留图像质量和细节的场景中非常重要，例如医学图像、卫星图像等。
有损压缩嵌入式零树小波编码也可以用于有损压缩，即通过牺牲一定的图像质量来达到更高的压缩比。
有损压缩适用于对图像质量要求不那么严格的应用场景，例如数字摄影、图像传输等。
嵌入式零树小波EZW编码及其算法改进
嵌入式零树小波EZW编码及其算法改进在基于小波变换的1. 嵌入式零树小波编码算法EZW1. 1 算法原理:内嵌编码[1](embedded coding)就是编码器将待编码的比特流按重要性的不同进行排序，根据目标码率或失真度大小要求随时结束编码;同样，对于给定码流解码器也能够随时结束解码，并可以得到相应码流截断处的目标码率的恢复由一副EZW 算法利用小波系数的特点较好地实现了1) 零树预测一副经过小波变换的定义一个零树的数据结构：一个小波系数x，对于一个给定的门限T，如果|x|2) 用零树结构编码重要重要3) 逐次逼近量化(Successive-Approximation Quantization,SAQ)内嵌编码的核心在于采用了逐次逼近的量化方法(SAQ)。
SAQ 按顺序使用了一系列阈值T0、T1，┄，TN-1 来判决重要性，其中Ti=Ti-1/2，初始阈值T0 按如下条件选择，OXjO2T0,其中Xj 表示所有变换系数。
在编(译)码过程中，始终保持着两个分离的列表：主表和辅表。
主表对应于编码中的不重要的集合或系数，其输出信息起到了恢复各重要值的空间位置结构的作用，而辅表是编码的有效信息，输出为各重要系数的二进制值。
编码分为主、辅两个过程：在主过程中，设定阈值为Ti,按上述原理对主表进行扫描编码，若是重要系数，则将其幅值加入辅表中，然后将该系数在数组中置为零，这样当阈值减小时，该系数不会影响新零树的出现;在辅过程中，对辅表中的重要系数进行细化，细化过程类似于比特平面编码。
对阈值Ti 来说，重要系数的所在区间为[Ti,2Ti]，若辅表中的重要系数位于[Ti，3Ti/2],则用符号0 表示，否则用符号1 表示。
编码在两个过程中交替进行，在每个主过程前将阈值减半。
嵌入式小波零树图像编码算法的Matlab编程实现
ｗ ｖ ｌ ｓ（ Ｚ ａｅ ｔ Ｅ Ｗ）ｃｄｎ ｌ ｒ ｈ ｏ ｅ ｅ ｕｈｓ ｅ ｇｈ ｓ ｈ ｉｈｃｍｐｅｓ ｎ ｒ ｅａ ｄｐｏ ｒｓｉ ｄ ｅ ｏ ｉｇａ ｏｉ ｍ ｐ ｓ ｓ ｓｓｃ ｔ ｎ ｔｓ ｅ ｇ ｇ ｔ ｒ ａｔ ｈ ｏ ｒ ｉ ａ ｎ ｒｇｅ ｖ ｃ — ｓｏ ｔ ｓ ｅｏ
ｉｇ ａ ｄ ｅ ｃ ｄ ｎ ｎ ｎ ｏ ｉｇ，ａ ｄ ｎ ｎ ｌｓ ｏ ｒ ｓ ｉｎ Ｆ ｎ ｌ ，ｔ ｅ Ｅ Ｗ ｌｏ ｉ ｍ ｓ ｐ ｏ ｒｍ ｍｅ ｓ ｇ Ｍ ａ ｌｂ ， ｎ ｎ ｏ — ｏ ｃ ｍｐ ｅｓｏ ． ｉ ａｌ ｙ ｈ Ｚ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｒ ｇ ａ ｔ ｄｕｉ ｔ ｎ ａ ａ ｄ ｒ ｌｖ ｔｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｒ ｓ ｌ ｒ ｂ ａｎ ｄ ｎ ｅｅ ａ ｘ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｔ ｌ ｅ ｕｔ ａ ｅｏ ｔ ｉｅ ． ｓ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｗａ ｅｅ ｒ ｎ ｆ ｒ ；ｅ ｅ ｄ ｄ ｚ ｒ ｔｅ ｖ ｌ ｌｏ ｉ ｍ ；ｉ ｇ ｏ ｒ ｓ ｉ ｖ ｌｔｔａ ｓｏ ｍ ｍｂ ｄ ｅ ｅ ｏ ｒ ｅ ｗａ ｅｅ ａ ｇ ｒｔ ｔ ｈ ｍａ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｏ ｎ；Ｍ ａ ｌｂ ｐ ｏ ｒ ｍ— ｔ ｒｇ ａ ａ
Ａ ｓ ｒ ｃ： Ｔｈ ｍａ ｅ ｃ ｍｐ ｅｓｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｅ ｎ ｓ ｕ ｉｄ Ｉ ｈ ｓ ｒ ｇ ｒ ， ｔ ｅ ｅ ｅ ｄ ｄ ｚ ｒ ｔｅ ｂｔ ｔ ａ ｅ ｉ ｇ ｏ ｒ ｓ ｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｈ ｓ ｂ ｅ ｔ ｄｅ ． ｎ ｔ ｉ ｅ ａ ｄ ｈ ｍｂ ｄ ｅ ｅ ｒ ｅ ｏ
嵌入 式 小 波零树 图像 编码 算 法 的
Ｍａｌｂ编 程 实 现 ｔ ａ
李 自光 ， 天野 孙
（ 长沙 理 工 大学 汽 车 与机 械 工 程 学 院 ， 南 长 沙 湖 ４０７） １０ ６
嵌入式零树小波编码对图像压缩的研究与实现
嵌入式零树小波编码对图像压缩的研究与实现作者：梁建华罗新曼来源：《科技资讯》 2012年第2期梁建华1 罗新曼2(1.中北大学信息与通信工程学院太原 030051; 2.临汾职业技术学院山西临汾041000)摘要:随着网络技术的迅速发展与普及,视频信息在人们生活领域中占有相当重要的比重,为了提高图像数据量传输,必须对图像进行有效地处理,本文提出了一种嵌入零树小波编码算法,可以在给定的压缩比下,按照选择阈值、主扫描、辅扫描、重新排序、输出编码信号等过程,对码流进行截取,然后恢复图像,本文通过仿真分析验证了嵌入式零树小波编码算法的良好的压缩性能。
关键词:小波变换编码嵌入零树小波图像压缩中图分类号:TP317 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)01(b)-0010-02随着网络技术的迅速发展与普及,视频信息在人们生活领域中占有相当重要的比重,若对图像信息通过网络传输则需要更大的信息量。
因此在信息时代让计算机及多媒体网络为我们提供更便捷的服务,必须对图像进行有效地处理。
其解决方法需在保证数字图像质量的前提下,尽量降低数字图像的数据量,使其在存储和传输过程中的数据量尽可能地小,即必须对数字图像进行有效压缩处理。
为此本人对嵌入零树小波算法进行了系统的分析与研究,它是一种简单有效可实现图像编码压缩的算法,它得到的比特流按其重要性进行排序。
该算法编码能够在任一点结束编码,所以允许精确达到一个目标比率或目标失真,而这时仍能够确切的产生同样的图像。
1 嵌入式零树小波编码理论分析1.1 小波变换与嵌入式编码一个图像(或数据)的嵌入式编码实质上与一个实数的二进制编码类似,它是一个二进制的判断,它以“零”或“全灰”图像区分出一个图像。
将待编码的比特流按重要性进行排序,根据目标码率或失真度大小要求随时结束编码,并且提供图像的“最好”表示;同样若解码给定码流,也能够随时结束解码,并可以得到相应码流截断处的目标码率的恢复图像。
一种嵌入式小波零树的图像分割编码算法
第23卷 第1期西安科技学院学报Vol.23 No.1 2003年3月 JOURNAL OF XI’AN UN IV ERSIT Y OF SCIENCE AND TECHNOLO GY Mar.2003 文章编号:1671-1912(2003)01-0074-04一种嵌入式小波零树的图像分割编码算法Ξ侯 颖,李国民(西安科技学院通信与信息工程学院,陕西西安 710054)摘 要:针对极低码率下图像的压缩问题,基于嵌入式小波零树编码(EZW)方法的基础上提出了一种改进的新算法。
该方法对子带系数先进行四叉树图像分割预处理,随后再对均匀图像块进行EZW编码。
这种改进的编码算法使得大量非重要系数集中成图像块表示,可更有效地降低码率。
经过实验证明,由此方法得到的重构图像其主观视觉效果良好,与嵌入式小波零树算法相比,峰值信噪比(PSNR)在相同码率的情况下有较大的提高。
关键词:小波变换;零树编码;图像分割;图像压缩中图分类号:TN919.81 文献标识码:A0 引 言近年来,小波变换以其良好的空间-频率局部特性和与人眼视觉特性相符的变换机制,在图像编码领域获得了广泛的应用。
小波变换不仅可以对图像进行多尺度分解,形成子带图像,还可以有效地去除图像中系数的相关性,为其他的编码方法提供变换域。
目前基于小波变换的图像压缩方法很多,比较成功的有嵌入式小波零树编码、小波矢量量化编码、小波包最好基编码、分形-小波混合编码和基于神经网络的小波变换图像编码等等。
1 小波变换和嵌入式零树编码[1～3]1.小波变换小波变换是传统傅里叶变换发展史上里程碑式的进展。
小波变换的特点是时域和频域同时具有良好的局部化性质,从而可以聚焦到对象的任何细节。
实验证明,用小波变换处理图像不仅可以很好的去除象素间的相关性,而且变换后的能量集中性较好。
小波变换的基本思想是用一族小波函数Ψm,n(t)为基底来对信号f(t)进行表示或逼近。
对L2(R)空间中的任意函数f(t),它的二进小波变换为C m,n=∫+∞-∞f(t)Ψm,n(t)d t式中,小波函数Ψm,n(t)是通过小波基函数Ψ(亦称母函数)的伸缩(m)与平移(n)来构成一系列分辨率不同的正交投影空间及其相对应的基:Ψm,n(t)=2-m/2Ψ(2-m t-n)。
改进的嵌入式小波零树编码算法
ｈ ａａｔ ｔ ｃ ｅ ｉｎｓ ｎ ｍａ ｓ ｌｙｔ ＨＶＳ． ｎ ｔ ｍｐ ｄ ｒｖ ｈ ｐｒ’Ｅ Ｗ ｇ ｒｈ Ｔ ｅ ｎ ａｃｄ ｔｅ ｈ ｒｃｅ ｓ ｃ ｆｏ 踊ｃｅｔａ ｄ ｕ ｎ ｉ ａｓ ｓ ｍ （ ｃ ｉ ｒ ｉｏ ｈ ｖｕ ｅ ） ａ ｔ ｔＳ ａｅ ｉｍａｅｏｉ ｏ ｅ ａｉ Ｓ Ｚ ａ ｏ ｔ ｔ ｍｐ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｍ． ｈ ｈ ｎｅ ｅ
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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｅ ｓｒ ｃ ： ＺＷ ｐ ｒ ａ ｈ ｉ ｏ ａ ｐ ｏ ｃ ｓａ ｃ ｍｐ ｔ ｉ ｅ ｔｃ ｎ ｑ ｅｆ ｒ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｓｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｏ ｉ ｇ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｓｉ ｍａ ｅ ｓ ｆ ｈ ｅｉ ｖ ｈ ｉ ｕ ｏ ｒ ｒ ｎ ｅ ａ ｏ ａ ｅ ｔ ｏ ｈ ｒ ｄ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓａ ｋ ｓｕ ｅｏ ｅ ｔ ｅ ｐｆ ｈ ｃ ｔ ｔ
ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ａ ｅｅ ｈ ｎ ｅ ｌ ｏ ｔ ｍ ｅ ｆ ｒ ｓ ｅ ｅ ａ ａ ｆＥ Ｗ ｎ ｉ ｇ ｕ ｌ ｙ ｅ ｐ ｃａ ｌ ｅｃ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ． ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ｔ ｈ ｎ ａ ｃ ｄａ ｇ ｒ ｈ ｐ ｒｏ ｓ ｈ ｔ ｉ ｍ ｔ ｒ ｎｔ ｔ Ｚ ｉ ｂ ｈ ｔ ｈ ｏ ｍａ ｅｑ ａ ｉ ， ｓ ｅ ｉ ｌ ｉ ｔ ａ ｅｏ ｗ ａｅ ｔ ｙｎｈ ｌ
嵌入式小波编码算法的仿真研究
为了从多方面区分这两 种算法 的不 同， 同一 副灰度 图像分别应用这两种算法 进行了基 于 ＭＡＴ ＡＢ的仿真 ， 现了 对 Ｌ 实 压缩并重构 。算例分析表明 ，Ｐ ＨＴ算法在基于 Ｅ Ｗ 算法基础 上并 没有重 大突破 ； ＳＩ Ｚ 然后分 别基 于视觉冗 余 ， 值信 峰 噪比和有效性三方面对 比说明了各 自的特点 ； 最后 就比较结 果 ， 用领域 和改进空 间三 方面进行 了总结 ， 出在 不同 应 得
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：ＥＺ （ ｍ ｂ ｄ ｅ ｅｏ ｒｅＷ ａ ｅｅ）ａｇ ｒｔｍ ｎ Ｐ ＨＴ （ ｅ ａ ｔ ｉｎｎ ｅａｃ ｉａ ｅ ｓ ｌｏ ｉｈ Ｗ Ｅ ｅ ｄ ｄＺ ｒ ｔｅ ｖ ｌｔ ｌｏ ｉ ｈ ａ ｄＳ Ｉ Ｓ ｔＰ ｒｉ ｏ ｉｇ ｉ Ｈｉｒ ｒｈｃ ｌ ｔ ｎ Ｔｒ ｅ ）ａｇ ｒｔｍ
电
ＥＬ ＥＣＴＲ０ＮＩ Ｃ
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量第 ３卷 第 １ １ ２期
２ ０ 年 １ 月 ０８ ２
嵌 入 式小 波编 码算 法 的 仿 真 究 ＊ 研
韩建 伟 房建东
００５ ） １ ０ １ （ 内蒙古工业大学信 息工程学院 呼和浩特 摘
要 ：Ｅ Ｗ 嵌入式零树小波算法 和 Ｓ Ｉ Ｚ Ｐ ＨＴ多级树集合分裂算法具有较好的性能 ， 是嵌入式图像编码 的代表算法 。
１ 嵌入式编码算法原理［ ］
为 了有 助于对 Ｅ Ｗ 和 ｓ Ｉ Ｚ ＰＨＴ 的 原理 有 比较清 晰的
技术 经过几 十年 的发展 ， 已经产 生 了许 多卓 有成 效 的技 术
成果 。在诸 多方案 中， 基于 小波 变换 的嵌 入 式零 树 小波 编
码 Ⅲ（ Ｚ ： ｍｂ ｄ ｅ ｅｏｒｅＷａ ｅｅ）算法 和多级树 集 Ｅ ｗ Ｅ ｅ ｄ ｄＺ ｒｔｅ ｖｌｔ 合 分 裂 编 码Ｉ （ Ｐ ＨＴ： ｅ Ｐ ｒｉｏ ｉｇ ｉ ｅａｃ ｉ ｌ ２ ＳＩ ］ Ｓ ｔ ａｔ ｉｎｎ ｎ Ｈｉｒｒｈｃ ｔ ａ
一种改进的嵌入式零树小波编码方法
总第170期2008年第8期 舰船电子工程S hi p E lectronic Engineering V ol .28N o .8 108 一种改进的嵌入式零树小波编码方法3张培珍1) 杨根源2) 王宗虎1) 徐圣良1)(海军航空工程学院研究生管理大队1) 烟台 264001)(海军航空工程学院指挥系2) 烟台 264001)摘 要 基于小波变换的图像编码是一种有效的图像压缩方法,最著名的是Shap iro 提出的小波零树编码方法。
根据小波零树结构的重新分类和编码流程,对E Z W 算法进行了改进。
仿真结果表明,在压缩比相同的情况下,该方法不仅能够在几乎不降低图像恢复质量的前提下提高了编码速度,压缩整体性能明显要优于EZW 算法。
关键词 小波变换;嵌入式零树小波;图像压缩编码中图分类号 TN 919.81A n Imp r oved Im age Coding M ethodB ased on Em beddedZero -tree W aveletZhang Pe izh en 1) Yan g G en yuan 2) W ang Z onghu 1) X u S heng liang1)(D epa rt m ent of G raduate M anagem ent,N A EL 1),Y anta i 264001)(D epart m ent of C o mm and,NA EL 2),Yantai 264001)A b s tra c t I m age coding based on w ave let is effective i m age co mp ression m ethod .EZW (e m bedded ze ro -tree w avele t ),w hich is m entioned by Jero m e M.S hap iro i s the best fam ous i m age coding .T his paper adjusts the struc t ure of the ze ro -tree ra 2tionally and changes t he origina l codi ng f l ow.E x pe ri m enta l results sho w tha t t h i s m e thod is co m petitive to,and open out pe rfor m s the best w avele t coding algorit hm (such as EZW ).Ke y w o rd s w avele t transform,E Z W ,i m age co mp ression coder C l a s s N um be r TN 919.811 引言EZ W 算法是一种非常简单有效的图像压缩编码算法,它通过不同尺度小波系数的空间相似性构造零树,并按比特平面优先传输重要系数,获得了很好的压缩效果[1～2]。
一种改进的嵌入式零树小波图像编码算法
码 ，再将编码后的标志位 比特流与幅值量化得到的比特流组合进行游程编码。实验结果表明， 在不影 响其他标志位的前提下，重新分类重要系数极大的减少 了 零树根的数量 ，节省 了扫描时间，提高 了 压
缩 比和 编码 效率 。 关键 词 ：小 波 变换 ；Ｅ Ｗ ； 图像 压缩 Ｚ
中图分 类号 ：Ｔ ３ １ １ Ｐ９． ４ 文 献标识 码 ：Ａ 文章 编号 ： １０ ．８ １２ ０ ）９０ ４ ．５ ０ １８ ９ （０ ８０ ．５ １０
Ｒｕ —ｅ ｇｔ ｏｄ ｎ ｏ ｒ ｃ ｄ ｈ ｙ ｏｌＳｂｉ ａ ｙ ｓ ｅ ｍ ｄ ｔ ｅ ｑ ｎ ｉ ａｉ ｆｔ ｍｐ ｉｕ ｅ． ｐ ｒｍｅ ｔ ｎ ｌｎ ｈ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓ ｍｂ ’ ｎ ｒ ｔ ａ ａ ｕａ ｔｚ ｔ ｒ ｎ ｈ ｏｎ ｏ ａ ｌｔ ｄ Ｅｘ ｈｅ ｅ ｉ ｎａ ｌ ｒ ｓ ｌｓ ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏｗ ｈａ ｉ ｔ ｏｄ ｇ ｅ ｔｙ ｒ ｄ ｅ ｅ ｕｍｂ ｒ ｏｆ ｚ ｒ ｅ ｏ ｔ ｈ ｏ ｇｈ ｒ — ｌ ｓ ｉｙ ｎ ｅ ｔ ｔ ｔ ｓ ｍｅ ｈ ｒ ａ ｌ ｅ ｕｃ ｓ ｔ ｎ ｈ ｈ ｅ ｅ ｏ ｔ ｅ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｅ ｃ ａ ｓｆ ｉ ｇ ｔ ｒ ｈ ｓｇ ｆｃ ｎ ｓ ｍｂｏ ｓ ａ ｅ ｔ ｅ ｃ ｎ ｎｇ ｉ ｅ ｎ ｐ ｏ ｉ ｎｉ ａ ｔ ｙ ｉ ｌ，ｓ ｖ ｓ ｈ ｓ ａ ｎｉ ｔ ｍ ，ａ ｄ ｒ ｍｏｔｓ ｏ ｒ ｓ ｉ ｎ ａｉ ａ ｄ ｏ ｉ ｇ ｆ ｃｅ ｃ ， ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓｏ ｒ ｔｏ ｎ ｃ ｄ ｎ ｅ ｉ ｉ ｎ ｙ
嵌入式零树小波编码
嵌入式零树小波编码
嵌入式零树小波编码（Embedded Zero-Tree Wavelet, EZW）是一种用于图像和视频压缩的算法。
它基于小波变换和零树编码原理，通过利用图像中的空间相关性和频域特性来实现高效的压缩。
EZW编码的基本原理如下：
1. 小波变换：首先，将图像进行小波变换，将空间域的图像转换为频域的系数。
小波变换会将图像分解为多个分辨率的子带，其中高频子带包含细节信息，低频子带包含整体趋势信息。
2. 零树编码：根据小波变换的结果，EZW算法通过零树编码的方式来压缩图像数据。
它利用了图像中的零树结构，即当一个系数的绝对值非常小（接近于零）时，与其相关的系数也很可能接近于零。
这种相关性使得可以使用更少的位数来表示这些零系数。
3. 嵌入式编码：EZW编码是一种逐渐递进的编码过程。
在每个编码步骤中，根据目标压缩比率，选择一个阈值来将系数划分为零系数和非零系数。
对于非零系数，使用有损压缩算法（如霍夫曼编码）进行编码，并将其保留在编码结果中。
对于零系数，仅保留其位置信息。
4. 迭代过程：EZW编码是一个迭代的过程，每次迭代时调整阈值，继续处理剩余的非零系数，直到达到目标压缩比率或满足其他终止条件。
通过嵌入式零树小波编码，可以实现较高的压缩比率，同时保留图像的重要信息。
然而，解码过程相对复杂，需要根据编码结果和解码算法进行反向操作，以重构原始图像。
请注意，具体的嵌入式零树小波编码算法实现可能有所不同，以上是该算法的基本原理和步骤，实际实现可能涉及更多的细节和优化。
嵌入式零树小波编码及其改进算法
嵌入式零树小波编码及其改进算法
陈欢琴;马小虎
【期刊名称】《苏州大学学报（工科版）》
【年(卷),期】2008(028)001
【摘要】随着互联网的普及和图像应用范围的不断扩大,对图像的编码提出了新的要求,即不仅要求具有高的压缩比,还要求有许多新的功能,如渐进编解码、从有损压缩到无损压缩等.嵌入式零树小波编码较好地实现了这一思想,因此奠定了它在图像编码中的地位.介绍了一种基于EZW(嵌入式零树小波)的算法,对EZW零树结构和流程进行改进而得到一种新的压缩编码方法,新算法较原EZW算法在图像的压缩质量和编码效率上都有所提高.
【总页数】5页(P23-27)
【作者】陈欢琴;马小虎
【作者单位】苏州大学计算机科学与技术学院,江苏,苏州,215006;苏州大学计算机科学与技术学院,江苏,苏州,215006
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于提升小波变换的嵌入式零树编码算法的改进 [J], 韩建伟;房建东
2.实现图像感兴趣区域渐进编码的新方法——一种改进的嵌入式零树小波编码算法[J], 李斌;庄天戈
3.一种改进的嵌入式零树小波图像编码算法 [J], 张素文;汪丽丽;苗丹丹
4.一种改进的嵌入式零树小波编码算法 [J], 金彩虹;高玲
5.改进的嵌入式小波零树编码算法 [J], 陈节龙;杨静
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2 嵌入式小波零树编码
小波变换后的子图象具有自相似特性，因此能够有效地利
用图象中各系数之间的相关性，使变换后原图象大部分能量集中在少数几个系数上，为大幅度压缩创造条件。
同时，不同级的相应位置系数之间仍然有很强的相关性，这种相关性以小波树的父子系数关系表现出来。
对于各高频子带统计表明，如果某个较低精度级上的一个系数小于某个域值，则在下一个较高精
度以及更高精度上该系数所对应的后代系数均小于阈值的可
能性极大，如果图象比较复杂，则有可能在较低精度级上的一个系数小于某阈值，而下一较高精度以及更高精度上该系数所
对应的后代系数集内有若干系数大于阈值，为了不屏蔽掉相关信息，把较低精度级上的这个系数定为零树，对它继续分解。
以编解码双方完全一致的扫描顺序，逐级递减量化阈值搜
索重要系数，编码方根据搜索结果形成重要系数坐标序列，解码方以同样顺序扫描，生成相应的系数坐标序列。
小波系数幅值逐级细化，在每一级量化阈值上，编码方根
据重要系数坐标序列输出这些坐标在该阈值上的l比特值。
解
码方则将收到的细化阈值按照生成的重要坐标序列一一加到
相应坐标的系数上去。
图2给出了嵌入式零树编码中码流传输的示意图。
T—Ma x ／2 T = Ma x ／4 T =Ma x ／8
文件头I扫描输出I扫描输出l细化输出l扫描输出I细化输出
图2 嵌入式零树编码码流示意图。