有序抖动图像的无损压缩算法研究

摘要

有序抖动半调图像已被广泛应用于连续色调图像的打印、印刷和显示中。因此研究针对其的高效压缩方法对这类图像的存储、记录和传输有着非常重要的应用价值和现实意义。
　　本文介绍了半调技术的产生、发展及其应用,并分析了国内外半调图像编码压缩技术的发展现状,针对现有的半调图像无损压缩方法算法复杂度较高、编解码时间较长;有损压缩算法解码恢复的图像视觉效果不佳等问题,设计了针对有序抖动半调图的无损压缩算法,主要工作如下:
　　(1)为了利用矩形划分编码方法对抖动图像进行压缩,本文针对抖动图像黑白像素交替频繁的现象,在结合其生成原理和图像特性的基础上设计了下采样的预处理步骤,以使得采样后的子图较原图而言具有成片的黑白区域,更适用于该编码方法。同时,为了进一步提高压缩效率,还对下采样后的部分子图进行了二次预处理以达到减少编码数据的目的。
　　(2)在利用熵编码技术对抖动图像进行压缩时,现有大多数方法都是采用逆半调技术先将半调图像转换为多灰度级图像,再对其进行有损压缩。由于逆半调后图像每个像素存储位数的增加,会造成数据量的膨胀,若对转化得到的多灰度级图像进行高倍压缩,会导致解码图像质量不佳。针对此问题,本文借鉴数学中二进制转换为十进制的方法,依据抖动图像块间的高度相关性将其按照半调阈值模板尺寸分块进行灰度转换,以获得多灰度级图像并结合哈夫曼编码对其进行无损压缩。为了提高压缩比,在灰度转换前,还加入了块间异或处理的步骤。
　　最后,为了验证算法的可行性和适用性,本文在Windows XP操作系统下利用VC++6.0平台对上述算法进行了仿真实验。

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1 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2课题的研究现状

1.3论文研究的内容及安排

2 半调理论及常见二值图像编码方法在半调图像中的应用

2.1有序抖动法

2.2有序抖动半调图像特征

2.3常见二值图像编码法在半调图像中的应用

3 有序抖动半调图像的矩形编码压缩算法

3.1算法设计思想

3.2算法实现

3.3实验结果及分析

3.4本章小结

4 基于灰度转换的抖动图像无损压缩算法

4.1算法设计思想

4.2算法实现

4.3实验结果及分析

4.4本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

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