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一、前言
目前在大量的灰度圖像測試下,基本確定變換系數(shù)ratio取值0-25之間時,逆變化后的圖還能基本保障效果,而且越接近0效果越好。本文還是以lenna.bmp灰度圖為例,實驗不再逆變換,而是把變換后的數(shù)據(jù)直接輸出為bmp的灰度值,通過觀察變換后的圖像,思考兩個問題:
1、從變換后的圖可以看出我的變換算法與 DCT變換、小波變換是完全不同的,這里大家可以參考小波圖像處理和 DCT圖像處理(也可以參考 圖像DCT變換),這里就不再把lenna.bmp在小波和DCT變換后的圖重復(fù)貼出來。
2、設(shè)定ratio變換后通過統(tǒng)計和分析,給出變換后各個字節(jié)值的統(tǒng)計值以及對應(yīng)的直線散點圖,找出針對變換后的規(guī)律以及思考壓縮方案。
二、不同變換參數(shù)下的圖例
(2.1)ratio = 5
實驗方法是不進行逆變換,直接把變換后的字節(jié)輸出為bmp的灰度值,也可以理解為頻譜信息如下:
從這個圖不難看出,通過我的變換算法變換后是和DCT、小波完全不同的結(jié)果。
DCT變換的頻譜信息如下:
小波變換的頻譜信息如下:
顯然,與DCT和小波變換是完全不同的,而且無法通過頻譜信息得出有效的結(jié)論,所以只能從統(tǒng)計的角度給出各個符號出現(xiàn)的概率。
(2.2)ratio = 10,15,20
下圖為ratio = 10
下圖為ratio = 15
下圖為ratio = 20
通過實驗,我們能得到的唯一結(jié)論就是,頻譜信息越來越白,這就是為什么前面的實驗我一直都是以統(tǒng)計0xFF的數(shù)量來分析的。
三、不同變換參數(shù)下各字節(jié)統(tǒng)計值的散點圖
不難得出,各個值的統(tǒng)計特征基本相同,而且0xFF、0x80,0xC0,0xE0以及其他的幾個特殊的值會大量出現(xiàn),但是各個字節(jié)出現(xiàn)的位置是隨機的,不確定的。所以我的變換算法最適合采用類似哈夫曼編碼、算術(shù)編碼類的方式進行壓縮,即不同的字節(jié)值根據(jù)概率給定不同的碼字,以ratio=20為例,0xFF共有128384,如果分配的碼字為1,那么利用哈夫曼編碼至少可以壓縮到16048個字節(jié)。
當然,從優(yōu)化的角度來講,也可以以行為單位,或塊為單位變換,這個將放在后面作為圖像壓縮和視頻壓縮的優(yōu)化方案中。
接下來,我會采用加權(quán)概率模型的熵編碼進行壓縮實驗。