Kompresija slike primjenom EZW algoritma Dario Zrno Davor

Kompresija slike primjenom EZW algoritma Dario Zrno Davor Živko 1

Uvod n J. Shapiro, 1993. n Embedded zerotree wavelet algoritam Originalno radi sa 2 D signalima n Progresivno kodiranje n Lossy i loseless kodiranje n Koristi DWT n – Rekurzivno filtriranje slike sa nizom NP i VP filtara 2

Općenito n Temelji se na dvije činjenice – Veći wavelet koeficijenti sadrže više informacija – Vrijednost koeficijenata opada s porastom skale n Progresivno kodiranje slike – Kodiranje koeficijenata u padajućem redu – Više iteracija 3

Općenito n Progresivno kodiranje – Za svaki prolaz se odabire prag (threshold) – Koeficijenti slike veći od praga se kodiraju i uklanjaju iz slike – Prag se smanjuje i postupak se ponavlja n Postupak se ponavlja dok neki uvjet nije zadovoljen 4

Slike imaju NF spektar n Viši prolazi samo dodaju detalje n Wavelet koeficijenti – 2 D n – Potrebno je kodirati iznos i poziciju Prikaz slike kvadratnim stablom (quad tree) n Nul – stablo (zerotree) n 5

Slike n Razlaganje slike u kvadratna stabla 6

EZW algoritam n Prvi korak algoritma – određivanje početnog praga Dominant pass procedura n Subordinate pass procedura n 7

EZW algoritam n Dominant pass procedura – Pregledava koeficijente slike i uspoređuje sa trenutnim pragom – Identificira značajne koeficijente i nul – stabla i kodira ih Vrijednost wavelet koeficijenta Izlazni kodirani simbol Wavelet koeficijent veći od praga P Wavelet koeficijent manji od negativnog praga N Wavelet koeficijent je korijen nul– stabla T Wavelet koeficijent je izolirana nula Z 8

EZW algoritam n Dominant pass procedura – Koeficijent se postavlja na subordinate listu – Na njegovo mjesto u slici se postavlja 0 n Redoslijed skeniranja slike vrlo važan – Rastersko skeniranje – Mortonovo skeniranje 9

EZW algoritam n Subordinate pass – Refinement pass – Usporedba značajnih koeficijenata sa trenutnim pragom – Korekcija vrijednosti koeficijenata – Izlaz se šalje u entropijski koder – Sortiranje liste – Quick sort – Proceduru je moguće izostaviti 10

Dekodiranje n Sinkronizacija dekodera – Broj razina transformacija i početni prag – Dimenzije slike i srednja vrijednost n Dekodiranje se također obavlja sa – Dominant pass – Subordinate pass n Identičan redoslijed skeniranja 11

Uklanjanje šuma n n EZW lossy kodiranje ima istu funkciju kao i uklanjanje šuma Wavelet shrinkage – Hard thresholding – Soft thresholding n Uklanjanje wavelet koeficijenata manjih od praga 12

Primjer 1. n Matrica koeficijenata 13

Primjer 1. n Izlazni nizovi 14

Primjer 2. n Originalna slika 15

Primjer 2. n Rekonstruirana slika nakon 1. prolaza 16

Primjer 2. n Rekonstruirana slika nakon 3. prolaza 17

Primjer 2. Dekoder koristi sedam prolaza n Rekonstrukcija savršena n Prosječno odstupanje nakon tri prolaza iznosi 5% vrijednosti piksela n 18

Zaključak n EZW algoritam – Odlični rezultati u kompresiji – Promjenjivi kontrolni parametri – Funkcionalnost, prilagodljivost n Primjena u sustavima – Memorijska ograničenja – Nemogućnost direktne obradbe slike – Ograničenja u prijenosnom kanalu 19

Kraj! n Pitanja? 20