(2D-dir-DWT)
Sau đây sẽ trình bày cách áp dựng biến đổi 2D DWT thẳng cho tín hiệu 2D sử dụng cơ chế lifting.
73
Liên kết biến đổi 1D DWT dựa trên cơ chế lifing theo chiều dọc và ngang.
Biến đổi wavelet dựa trên cơ chế lifting kết hợp dự đoán định hướng được thực hiện bằng cách chọn các pixel mà việc dự đoán/bổ sung được thực hiện một cách thông minh. Các pixel được chọn không nhất thiết phải theo chiều dọc hoặc ngang như khi thực hiện lifting cho biến đổi 2D DWT riêng biệt. Hình 3.16 a biểu diễn một vài lựa chọn có thể sử dụng theo hướng dọc. Để dự đoán các pixel trong hang lẻ, phân đoạn pixel (nội suy từ các pixel cùng hang) hoặc pixel hoàn chỉnh của hàng chẵn liên kết theo một hướng cụ thể được sử dụng. Trong bước bổ sung, pixel trong hàng chẵn được bổ sung từ dư thừa dự đoán của hang lẻ li n kết theo cùng hướng. ê
Sau khi lấy mẫu con theo hướng dọc để tại các tín hiệu băng thấp và cao, các bước dự đoán định hướng và bổ sung tương tự được thực hiện theo hướng ngang, độc lập đối với tín hiệu băng thấp và băng cao (Hình 3.16 b). Tín hiệu băng thấp có thể được biến đổi lại sử dụng hệ lifting định hướng để có được phân tách băng con định hướng đa mức.
Có nhiều lựa chọn dự đốn định hướng. Trên thực tế, chúng ta có thể dự đốn hoặc bổ sung pixel từ bất kỳ pixel của bất kỳ hàng chẵn hoặc lẻ nào. Tuy nhiên, rõ ràng việc sử dụng các pixel lân cận sẽmang lại hiệu quả dự đoán tốt hơn.
a. Lifting theo chiều ngang b. Lifting theo chiều dọc
Hình 3-17 Các lựa chọn d ự đoán hướng
3.9 Biến đổi Wavelet 1-D dựa trên cơ chế lifting kết hợp dự đoán dư thừa(1D- dir-DWT)
Phần này sẽ trình bày biến đổi 1D DWT dựa trên cơ chế lifting kết hợp dự đoán định hướng bằng cách sử dụng các bước lifting định hướng theo một hướng dọc
74
hoặc ngang. Nói cách khác, cặp dự đoán và biến đổi chỉ được thực hiện một lần theo hướng dọc hoặc ngang. Nếu đã thực hiện theo hướng ngang thì sẽ khơng thực hiện theo hướng dọc và ngược lại.
Đối với dư thừa dự đoán, biến đổi DWT 1-D định hướng có hiệu quả tốt hơn
DWT 2-D định hướng. Các đặc tính của dư thừa dự đoán chặt chẽ hơn với các hàm cơ bản của DWT 1-D định hướng. Phần lớn năng lượng của dư thừa dự đoán tập trung dọc theo cạnh và biên của đối tượng có dạng 1 hướng. Biến đổi với các hàm cơ bản hỗ trợ cấu trúc 1 hướng có thể thực hiện tốt hơn.
Mặc dù, biến đổi 1D định hướng nâng cao chất lượng nén dư thừa dự đoán nhưng biến đổi 2D vẫn được sử dụng do hiệu quả tốt hơn ở một số vùng trong dư thừa dự đốn. Do đó, chúng ta nên kết hợp 2 loại biến đổi này trong quá trình sử dụng. Nghĩa là, áp dụng biến đổi tuỳ theo từng block cơ bản.
75
Chương 4 Mơ phỏng và thực nghiệm
Chương trình mơ phỏng ứng dụng Wavelet trong cơng nghệ xử lý ảnh kỹ thuật số được viết bằng ngôn ngữ Matlab 7.5.
Trên cơ sở lý thuyết đã được trình bày ở các chương trước, phương pháp biến đổi Wavelet được lựa chọn ở đây để sử dụng cho việc xử lý ảnh kỹ thuật số.
Trong phần mô phỏng, em sẽ xử lý ảnh theo các thuật toán nêu ở phần trước: Biến đổi 2D DWT, Biến đổi 2D DWT dựa trên cơ chế lifting. Ngoài ra, chương 4 sẽ đưa ra một số kết quả nghiên cứu thực nghiệm biến đổi 2D DWT và 1D DWT dựa trên cơ chế Lifting kết hợp dự đốn định hướng. Qua đó, đánh giá hiệu năng đạt được của các phép biến đổi.