Dalgacık tabanlı imge sıkıştırma

Abstract

DALGACIK TABANLI İMGE SIKIŞTIRMA Mehmet Ersan Kaykusuz ÖZ imgelerin kayıplı sıkıştırılmasında en sık kullanılan yöntemler, dönüşüm tabanlı imge sıkıştırma yöntemleridir. İmgeye uygulanan dönüşüm, imgenin uzamsal enerjisinin önemli bir yüzdesinin, dönüşüm katsayılarının düşük bir yüzdesini oluşturan, yüksek genliğe sahip dönüşüm katsayıları ile gösterilebilmesini mümkün kılar. Dönüşüm tabanlı imge sıkıştırmada amaç, dönüşüm sonucunda elde edilen katsayılardan yüksek genliğe sahip olanların değer ve konum bilgilerinin en az sayıda bit ile kodlanmasıdır. Gömülü sıfır ağaç dalgacık (GSD) ve sıradüzensel ağaçlarda küme ayrımı (SAKA) kodlamaları, imgenin dalgacık ayrışımının farklı seviyelerindeki benzerliklerden faydalanarak, kodlanma önceliğini, genlikleri daha büyük ayrışım katsayılarına ve bu önemli katsayıların da ikilik düzendeki gösterimlerinin daha büyük değerli basamaklardaki bitlerine vererek çok etkili sıkıştırma sağlarlar. Bu tezde, dalgacık tabanlı kayıplı imge sıkıştırma tekniklerinden, GSD ve SAKA kodlamaları ve kayıpsız bir veri sıkıştırma tekniği olan aritmetik kodlama incelenmiştir. GSD ve SAKA kodlama tekniklerinin, aritmetik kodlama ile beraber ve aritmetik kodlamasız uygulandıkları durumlardaki başarımları karşılaştırılarak, aritmetik kodlamanın GSD ve SAKA kodlamalarına katkısı incelenmiştir. Ayrıca aritmetik kodlamalı ve aritmetik kodlamasız GSD ve SAKA kodlama tekniklerinin başarımları, JPEG sıkıştırma tekniğinin başarımları ile karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: imge sıkıştırma, dalgacık dönüşümü, GSD kodlaması, SAKA kodlaması, aritmetik kodlama Danışman: Yrd. Doç. Dr. Mücahit Üner, Hacettepe Üniversitesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

WAVELET BASED IMAGE COMPRESSION Mehmet Ersan Kaykusuz ABSTRACT Transform based image compression methods are the most widely used ones in image compression. The transform applied to the image is a means to obtain an alternative representation of the image such that the great amount of the image's spatial energy can be represented with a small amount of the transform coefficients. These small amount of coefficients have high amplitudes and are called significant. The goal of the transform based image compression is to code the values and the locations of these significant transform coefficients by using minimum number of bits. The embedded zerotree wavelet (EZW) coding and the set partitioning in hierarchical trees (SPIHT) coding produce good compression results by exploiting the self-similarity inherent in the multiresolution wavelet representation of the image. The significant coefficients and the most significant bits in the binary representation of these significant coefficients have the coding priority in EZW and SPIHT coding. In this thesis, EZW coding, SPIHT coding and the arithmetic coding, which is a lossless data compression method, are studied. The effect of the arithmetic coding to the performances of EZW and SPIHT coding methods is analysed. The performances of these two coding methods are compared with the performance of the well-known Joint Photographic Experts Group (JPEG) compression method. Keywords: Image compression, wavelet transform, EZW coding, SPIHT coding, arithmetic coding Advisor: Yrd. Doç. Dr. Mücahit Üner, Hacettepe University, Department of Electrical and Electronics Engineering