[发明专利]一种基于DCT变换的快速搜索分形图像压缩方法

说明书

本发明涉及图像压缩领域，公开了一种基于DCT变换的快速搜索分形图像压缩方法，按照不同的划分方法，将图片划分为区块和域块两种，对域块进行分类，对于被视为平坦块的域块直接编码，而被视为非平坦块的域块参与相应域块库的建立；对区块进行简化处理，用相对集中并包含大部分能量的若干低频信息代替整个区块信息，减少了计算量。在区块的匹配过程中，采用了建立域块库的方法，以区块的能量集中区域为中心建立相应的域块库，方便找到最佳的匹配域块，又采取了最小重建误差对于阈值操作，满足最小重建误差小于设定阈值情况下，对位置信息和变换参数编码，最小重建误差不满足小于设定阈值情况下，对区块继续划分，重新进行相应的搜索匹配。

技术领域

本发明涉及计算机信息领域，具体涉及图像压缩领域，公开了一种基于DCT变换的快速搜索分形图像压缩方法。

背景技术

计算机图像编码是当今信息科学的研究热点之一，与之相关的各种图像、视频编码技术在消费类电子产品中有着很广泛的应用。随着计算机和电子设备信息处理量的急剧增加，信息存储和传输越来越大，因此，发展高效高压缩率的图像编码算法已经成为一个热点的研究问题。

传统的分形图像编码将图像分成区块集{R}和域块集{D}，针对每一个区块，将所有域块逐一进行压缩变换、灰度变换、8种等积变换后，与该区块进行匹配，在特定的衡量标准下，找出与该区块最为匹配相似的域块，并记录下该区块位置，与其产生最佳匹配的域块的位置，以及变换所形成的迭代函数系统，再采用传统的编码方式，将编码结果保存下来。其中在区块搜索最佳匹配的域块时，由于对全部的域块进行了搜索匹配，造成了搜索时间延长，计算量大，运算速度大大降低，效率得不到有效地提高。从而导致传统的分形图像压缩算法存在计算量大和实时性差的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种基于DCT变换的快速搜索分形图像压缩方法，要解决的问题是如何减少传统分形图像压缩编码中的计算量，同时提高速度。

本发明通过如下技术方案实现。一种基于DCT变换的快速搜索分形图像压缩方法，该方法首先按照不同的划分方法，将图片划分为区块和域块两种，然后分别对区块和域块进行不同的操作；包括对域块进行分类，域块分为平坦块和非平坦块，对被视为平坦块的域块直接编码，而被视为非平坦块的域块参与相应域块库的建立；对区块进行简化处理，用相对集中并包含大部分能量的若干低频信息代替整个区块信息，区块的匹配过程中，采用建立域块库的方法，以区块的能量集中区域为中心建立相应的域块库，找到最佳的匹配域块，采取最小重建误差对于阈值操作，满足最小重建误差小于设定阈值情况下，对位置信息和变换参数编码，最小重建误差不满足小于设定阈值情况下，对区块继续划分，重新进行相应的搜索匹配。

进一步地，该方法包括以下步骤：步骤一：利用滑动窗口方法对给定静态图像N*N进行划分，分别得到大小为M*M的互不重合的区块集R_i，M＝2ⁱ,i∈Z⁺，且满足i≠j，和大小为2M*2M的相互重合的域块集D_p，其中p＝1,2,……，W，WN；针对区块集R_i和域块集D_p分别进行操作。

步骤二：针对步骤一中所述区块集R_i中的区块进行DCT变换，构造离散余弦变换滤波器，通过变换后生成的系数表，找出经过DCT变换后区块中包含98％以上总能量的系数代表该区块的信息。

步骤三：构造经过步骤二中DCT变换后的区块的域块库，找到该域块库中与所述DCT变换后的区块最接近的域块。

步骤四：求出步骤三中所述域块的最小重建误差，判断最小重建误差与设定的阈值的大小，如果最小重建误差小于设定的阈值，对该域块位置信息和变换信息编码；如果最小重建误差高于设定的阈值，则将该域块对应的区块进一步分解成0.5M*0.5M的新区块集，重复步骤三到步骤五继续搜索，直到最终区块最匹配的域块的最小重建误差小于设定的阈值或者不能继续划分区块并构造域块库，取前一次操作最小的重建误差对应的域块代替区块。