informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASBinform-27Research ArticleОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВГИБРИДНЫЙ АЛГОРИТМ СЖАТИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ БЕЗ ПОТЕРЬ НА ОСНОВЕ ДИСКРЕТНОГО ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ С АДАПТИВНЫМ ПРЕДСКАЗАНИЕМHYBRID NO-LOSS IMAGE COMPRESSION ALGORITHM BASED ON DISCRETE WAVELET TRANSFORMATION WITH ADAPTIVE PREDICTIONБорискевичА. А.BoriskevichA. A.anbor@bsuir.byРуисЛ. А.RuizL. A.Белорусский государственный университет информатики и электроникиRussian Federation201327092016014856Copyright © Борискевич А.А., Руис Л.А., 20162016Борискевич А.А., Руис Л.А.Boriskevich A.A., Ruiz L.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/27

Предлагается гибридный алгоритм сжатия без потерь, который основывается на использо-вании нового локального адаптивного дискретного лифтинг вейвлет-преобразования, обеспечиваю-щего высокую точность аппроксимации гладких, контурных и текстурных областей изображений и минимизацию дополнительной информации об адаптации, и древовидно-блочных вейвлет-структур, позволяющих управлять соотношением быстродействие/коэффициент сжатия матрицы вейвлет-коэффициентов. Результаты моделирования предложенного алгоритма для полутоновых изображе-ний показывают, что его эффективность сжатия без потерь превосходит алгоритм JPEG2000 на 6, 10, 8 и 8 % для тестовых изображений France, Mandrill, Barbara и Lena соответственно.

A hybrid no-loss compression algorithm is proposed. It is based on a new local adaptive lifting discrete wavelet transformation, which provides higher accurate approximation of smooth, edge and texture image areas and minimization of side information on adaptation, and on a tree-block wavelet structures that control the trade-off between the speed and compression ratios. The simulation results of the proposed algorithm show that its compression efficiency is superior to standard JPEG2000 algorithm for test gray scale images France, Mandrill, Barbara and Lena on 6, 10, 8 and 8 %, respectively.

ReferencesКонопелько, В.К. Многомерные технологии сжатия, защиты и коммутации изображений / В.К. Конопелько, А.А. Борискевич, В.Ю. Цветков. – Минск : Белпринт, 2008. – 162 с.Конопелько, В.К. Многомерные технологии сжатия, защиты и коммутации изображений / В.К. Конопелько, А.А. Борискевич, В.Ю. Цветков. – Минск : Белпринт, 2008. – 162 с.Борискевич, А.А. Метод масштабируемого вложенного кодирования изображений на основе иерархической кластеризации вейвлет-структур / А.А Борискевич, В.Ю. Цветков // Доклады НАН Беларуси. – 2009. – Т. 53, № 3. – С. 43–53.Борискевич, А.А. Метод масштабируемого вложенного кодирования изображений на основе иерархической кластеризации вейвлет-структур / А.А Борискевич, В.Ю. Цветков // Доклады НАН Беларуси. – 2009. – Т. 53, № 3. – С. 43–53.Shapiro, J.M. Embedded Image Coding Using Zerotrees Of Wavelet Coefficients / J.M. Shapiro // IEEE Transactions on Signal Processing. – 1993. – No. 12 (41). – P. 3445–3462.Shapiro, J.M. Embedded Image Coding Using Zerotrees Of Wavelet Coefficients / J.M. Shapiro // IEEE Transactions on Signal Processing. – 1993. – No. 12 (41). – P. 3445–3462.Said, A. New fast and efficient image codec based on Set Partitioning In Hierarchical Trees /A. Said, W.A. Pearlman // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. – 1996. – № 3 (6). – P. 243–250.Said, A. New fast and efficient image codec based on Set Partitioning In Hierarchical Trees /A. Said, W.A. Pearlman // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. – 1996. – № 3 (6). – P. 243–250.Pearlman, W.A. Efficient, low-complexity image coding with a set partitioning embedded block coder / W.A. Pearlman [et al.] // IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology. – 2004. – Vol. 14. – P. 1219–1235.Pearlman, W.A. Efficient, low-complexity image coding with a set partitioning embedded block coder / W.A. Pearlman [et al.] // IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology. – 2004. – Vol. 14. – P. 1219–1235.Sweldens, W. The lifting scheme: A new philosophy in biorthogonal wavelet constructions / W. Sweldens // Proc. of SPIE. – 1995. – Vol. 2569. – P. 68–79.Sweldens, W. The lifting scheme: A new philosophy in biorthogonal wavelet constructions / W. Sweldens // Proc. of SPIE. – 1995. – Vol. 2569. – P. 68–79.Борискевич, А.А. Алгоритм вейвлет-сжатия полутоновых изображений на основе блочных и древовидных структур / А.А. Борискевич, О.В. Курьян // Материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. «Совр. средства связи». – Минск, 2008. – С. 38.Борискевич, А.А. Алгоритм вейвлет-сжатия полутоновых изображений на основе блочных и древовидных структур / А.А. Борискевич, О.В. Курьян // Материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. «Совр. средства связи». – Минск, 2008. – С. 38.Борискевич, А.А. Дискретное лифтинг вейвлет-преобразование с первичным обновлением и адаптивным предсказанием на основе локального критерия гладкости изображения /А.А. Борискевич, Л.А. Руис // Известия НАН Беларуси. Сер. физ.-техн. наук. – 2011. – № 4. –C. 102–109.Борискевич, А.А. Дискретное лифтинг вейвлет-преобразование с первичным обновлением и адаптивным предсказанием на основе локального критерия гладкости изображения /А.А. Борискевич, Л.А. Руис // Известия НАН Беларуси. Сер. физ.-техн. наук. – 2011. – № 4. –C. 102–109.Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображении / Р. Гонсалес, Р. Вудс. – М. : Техносфера, 2005. – 1072 с.Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображении / Р. Гонсалес, Р. Вудс. – М. : Техносфера, 2005. – 1072 с.Сэломон, Д. Сжатие данных, изображений и звука / Д. Сэломон. – М. : Техносфера,2004. – 368 с.Сэломон, Д. Сжатие данных, изображений и звука / Д. Сэломон. – М. : Техносфера,2004. – 368 с.Руис, Л.А. Алгоритм вычисления адаптивного обобщенного лифтинг вейвлетпреобразования без дополнительной информации / Л.А. Руис, А.А. Борискевич // Телекоммуникации: сети и технологии, алгебраическое кодирование и безопасность данных : материалы Междунар. науч.-техн. семинара. – Минск : БГУИР, 2011. – С. 26–32.Руис, Л.А. Алгоритм вычисления адаптивного обобщенного лифтинг вейвлетпреобразования без дополнительной информации / Л.А. Руис, А.А. Борискевич // Телекоммуникации: сети и технологии, алгебраическое кодирование и безопасность данных : материалы Междунар. науч.-техн. семинара. – Минск : БГУИР, 2011. – С. 26–32.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.