[发明专利]一种基于随机阈值调整的EZW数据压缩方法

权利要求书

1.一种基于随机阈值调整的EZW数据压缩方法，其特征在于：该方法包括对图像进行小波编码的步骤为小波变换、量化、编码，解码过程与之相反，对图像扫描编码时，首先计算初始阈值，然后进行EZW编码，编码算法的迭代过程如下：

1)判断路径上的系数绝对值是否大于阈值T，如果大于T转第2)步，否则转第5)步；

2)判断路径上系数是否为正，是转第3)步，否转第4)步；

3)将步骤2)判断位置上的系数替换为0，标为P，转第6)步；

4)将步骤2)判断位置上的系数替换为0，标为N，转第6)步；

5)判断是否是零树的子孙，如果是跳过不进行编码，如果不是，判断子孙是否有有效值，如果是孤立零，标记IZ；如果是零树根，则将该位置上的数替换为0，标记ZTR，转第6)步；

6)将标记了P、N的位置按顺序进行编码，如果系数绝对值在[T，T+T/2]区间上则编码为0，如果系数绝对值在[T+T/2，2T]区间上则编码为1，将本次迭代所用的T、标记序列、编码序列保存以备解码时用，最后转第7)步；

7)将阈值T替换为T/2，如果T大于或等于设定的最小阈值，转第1)步，否则结束

其中，初始阈值：

式中：C_max表示最大系数绝对值；

设小波系数矩阵为上标1表示此为第1次EZW编码时的系数，下标1表本轮未编码的矩阵，下标p、q表示此矩阵有p行q列，矩阵中各元素为i、j取值范围分别为[1，p]、[1，q]，定义算符abs(·)作用于一个矩阵时，表示对矩阵的每一个元素取绝对值，有：

定义算符sign(·)为对矩阵中每个元素取符号运算，有

第1轮编码时阈值为T¹，定义算符subb(·,T)为矩阵中每个元素减去T，有

为第一轮编码时向解码器传递的解码信息，是将阈值除以2作为下一轮编码的阈值；

编码过程中每次更新阈值除以2时，给2加上一个0到1以内随机数，具体以式(25)方式调节阈值：

α是给随机数乘的一个控制范围的值，取值为0.1、0.5、1，rand(.)是求的一个(0,1)范围的随机数；

通过性能评价函数选取的α值，性能评价函数S：

S＝100·BitRate×λ+PSNR×ρ+CR×σ,(λ+ρ+σ＝1) (26)

其中λ、ρ、σ分别为参数BitRate、PSNR、CR所乘的比例系数，其大小对应于各个参数在性能评价时所占重要程度，三个比例系数的和为1。

2.根据权利要求1所述的一种基于随机阈值调整的EZW数据压缩方法，其特征在于：编码结束后采用参数峰值信噪比和压缩比进行评价：

参数峰值信噪比定义如下：

其中MSE(·)表示某颜色分量的均方差，如RGB模式中k为3，即红、绿、蓝三分量的均方差之和，灰度模式中k为1；

压缩比的计算公式为：

CR＝(1-N_z)×100％ (20)

其中，N_EZ：零的个数；N_WC：小波系数个数。