第5卷第3期 智能系统学报 Vol.5 No.3 2010年6月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Jun.2010 doi:10.3969/i.issn.1673-4785.2010.03.005 分形图像编码算法的参数选择对算法性能的影响 崔朝辉，刘冀伟，王志良，曲波 (北京科技大学信息工程学院，北京100083) 摘要：实际应用中的分形图像编码算法有众多参数需要确定，参数选择的恰当与否直接影响算法的性能，而如何 确定参数的最佳值是每个研究者和使用者需要首先面对的问题.通过对基本的分形图像编解码算法的分析，发现解 码图像的质量(PSNR)不仅跟值域块的分块大小相关，还跟图像的活跃度(IAM)相关.实验进一步表明，对应每一种 分块大小，PSNR与IAM均存在对数关系；而且在解码过程中，仅需要6次迭代，解码图像就进入稳定状态. 关键词：分形图像编码；图像活跃度量；PSNR估计；参数选择 中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：16734785(2010)03023307 The impact of parameter selection on fractal image coding algorithm performance CUI Zhao-hui,LIU Ji-wei,WANG Zhi-liang,QU Bo (School of Information Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China) Abstract:A number of parameters need to be determined before a fractal image coding algorithm can be used.The performance of the algorithm is directly affected by the selection of parameters.Determining the optimal values is the first problem that each researcher and user faces.Analysis of basic fractal image encoding and decoding algo- rithms showed the quality of a decoded image,as measured by the peak signal-to-noise ratio (PSNR),is not only related to the size of range blocks,but also the Image activity measure (IAM).Experiments showed that,for each range block,the relationship between PSNR and IAM is logarithmic.Moreover,the experiments indicated that only 6 iterations were required in the decoding process before an image went to a steady state. Keywords:fractal image coding;image activity measure(IAM);PSNR estimation;parameter selection 分形图像编码算法是目前研究较为广泛的编码 确定因素：1)原始图像分块大小不好确定，需要通 方法之一，对其研究已有近20年的历史.Bam8- 过逐次实验的方法进行尝试，鉴于该算法的计算量 ley21最早将分形的概念引入到图像压缩编码领 非常大，相对而言这是一项耗时耗力的工作.尽管已 域，但其编码过程需要人工干预；l989年Jacquin34 经有不少研究致力于减少搜索空间，提高运算效率， 提出局部迭代函数系统(partial iterated function sys- 但却是以降低解码图像质量为代价.2)压缩比 tems,PIFS)的概念，实现了分块的自动分形图像编 (CR)和解码图像质量（以峰值信噪比PSNR来衡 码算法，使分形图像编码取得了突破性进展，成为后 量)事先未知，必须在实际的编解码过程结束后，才 人研究和扩展的起点.该算法具有许多优点56：它 能计算出来.3)解码时候的迭代次数不容易决定， 突破以往熵压缩编码的界限，在编码过程中，采用了 一般研究为了保证解码图像进入稳定状态，常常采 类似描述的方法，而解码时通过迭代完成，且具有分 用几十次迭代，白白浪费计算资源，确定有效的迭代 辨率无关的解码特性等.然而，在将分形图像编解码 次数在资源受限的应用场合中变得尤为重要， 算法应用到实践中的时候，该算法表现出太多的不 针对上述3个问题，本文展开算法分析和实验 验证，为将分形图像编解码算法应用在实际中，提供 收稿日期：20090903. 了具有指导意义的结论.根据图像活跃度与图像解 基金项目：国家“863”计划资助项目(2007AA01Z160):北京市重点学 码质量的关系式，可预先给出分块大小的建议值，进 科建设资助项目(XK100080537) 通信作者：崔朝辉.E-mail:zhh.cui@gmail.com 而估计出压缩比；迭代解码过程中，初始图像对稳定