TELKOM NIKA , Vol.13, No .3, Septembe r 2015, pp. 9 96~100 5   ISSN: 1693-6 930,  accredited  A  by DIKTI, De cree No: 58/DIK T I/Kep/2013   DOI :  10.12928/TELKOMNIKA.v13i3.1809    996      Re cei v ed Fe brua ry 27, 20 15; Re vised  June 25, 20 15;  Accept ed Jul y  13, 201 5   A Fractal Image Compression Method Based on Multi- Wavelet       Yan Feng*, Hua Lu, XiLiang Zeng   Hun an Un ivers i t y  of Internati o nal Eco nomics,  Chan gsh a  410 205, Hu na n, Chin a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l :489 91 293 @q q.com       A b st r a ct   How  to effectiv ely store  an d t r ans mit suc h   mu lt i- med i a fi l e s as  imag e a nd vi de o h a beco m e a   re se a r ch  ho tspo t. Th e  tra d i t i o n a l  com p re ssi on  a l g o r i t hm s ha ve   a  rel a ti vel y  l o w com p re ssio n  ra ti o   a n d  bad  qua lity of  dec o ded  i m a ge,  at  prese n t, the fr actal  i m ag e c o mpr e ssio n   method  w i th a  hi g her c o mpress i on  ratio fails to  meet the req u ire m e n ts of the pr actical  a ppl icat ions i n  the q u a lity of the co mpresse d i m ag e  as  w e ll as the cod i ng a nd dec odi ng time.T his p aper int egr ates  fractal thought  and multi-w a v e let transfor m  an d   prop oses a fra c tal imag e co mpressi on al gorit hm b a se on m u lti-wavelet  tr ansform To transform  the image  mo de l i n to a  c o mbi natio of r e lev ant e l e m e n ts in  t he  fre q uency   do mai n  instea of mer e ly bui ldi ng on   the  found atio n of the nei gh borh ood gr ay -scal e  correlati on  has the ab ility  to code larg er image b l oc ks,   eli m i nates  the  possi bil i ty of g l oba l corr elati o n in  the   i m a g e  an d i m proves   the co din g  s p e ed  of the  existi ng   fractal i m ag e c o mpressi on  al gorith m . T he e x peri m e n tal r e sult show s tha t  the alg o rith m propos ed  in this   pap er ca n acc e ler a te the  co din g  sp eed  of  the pr es ent fra c tal i m a ge c o mpr e ssio n   and  have  certa i self - ada ptivity w h ile  slightly re duci ng the q ual ity of decodi ng i m a ge.     Ke y w ords : mu lti-w a velet, fractal theory, i m a ge co mpr e ssio n     Copy right  ©  2015 Un ive r sita s Ah mad  Dah l an . All rig h t s r ese rved .       1. Introduc tion  The ima ge  compressio n tech nolo g y is a techniq u e  to use a s  fe w bits a s  po ssi ble to   expre ss th e image  sign al from the information s ource to lowe ra much  re sou r ce con s um ption   su ch  as the   freque ncy  ba ndwi d th o c cu pied  by  the  i m age  data, t he  storage  space a nd th transmissio n time as po ssi ble for the sa ke of  the tran smissio n  and  storag e of image si gnal.  In  fact, there exi s ts st ron g  co rrelation b e tween the  imag e pixels an d su ch correlati on ha s broug ht  plenty of red unda nt information to the image,  which make s ima ge com p re ssi on possibl e [1]. As   a ne w im age  com p ression  algo rithm d e v eloped i n  th e pa st de ca d e , fractal  ima ge  comp re ssion   method atta ches g r e a t importan c e to d i gging the  se l f -simila rity in most imag es  and reali z es t h e   codi ng of an i m age  with co mplicate d  visual ch arac te ri stics on the  surface via lim ited coeffici en ts   by usin g the i t erated fun c ti on sy stem an d som e   simp l e  iteration  rul e s. By usi ng t hese rul e s, th decode r can  reali z e the it erative  de co ding of the o r iginal im age,  therefo r e, th e fractal im a ge  comp re ssion  algorith m  can  achi eve a hi gherco mp ression  ratio th a n  othe r imag e co mpressio n   algorith m s [2] .     However, the fractal image  compressi on algorithm  still  has many problems in both  theory and  appli c ation. For exampl e ,  during th e  compressio n, the com putation is too  compli cate d, the comp re ssion time is too long, t he converg e n c pro c e ss i s  difficult to predi ct  and control  a nd there i s  bl ock effect in the hi gh  com p re ssi on ratio .  The bigge st  proble m  of the   basi c  fractal i m age  com p ression  algo rithm is th at it high  comp re ssion  ratio i s  a t  the co st of the   huge codin g  time. It requires glob al se a r ch o n  all the domain bl ocks for every R  block to sea r ch   for the optima l  matchin g  do main blo c k, theref o r e, the  codi ng ph ase  deman ds m u ch  comp utation  time [3]. It u s ually takes  hours to  cod e  a co mmon  256x256 im age, whi c g r eatly affects the   practicability of fractal i m age  compressi on, ther efore,  numerous i m proved algorithms  are try i ng  to find a quick  way to accele rate the codi ng  sp ee d,and neve r thele ss,  the increa sed  co ding   spe ed  come s togeth e with the d e c re ased im a ge-rep r od ucti on qu ality. Tosu rmo unt  the   sho r tco m ing s  of the traditional fra c tal i m age  comp ression al gorit hms, this p a per ma ke  so me  resea r ch on t he co ding m e thod integ r a t ing fractal  a nd wavel e t transfo rm. In e s sen c e, wav e let  transfo rm  is to an alyze  th e si gnal  in  m u lti-re sol u ti on  or multi-scali ng, which i s   very suitable   for  the loga rith mic  cha r a c te ristic of hu man-eye visual sy stem   on the f r eq u ency p e rce p tion.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       A Fractal Im age Com p ression Method B a se d on Multi - Wavel e t (Ya n  Feng 997 Therefore, p eople  start to  apply wavel e t transfo rm  in the image  comp re ssion  and they ha ve   achi eved  so me results. A s  a  develo p m ent of  singl e wavelet, m u lti-wavel e t h a su ch  exce llent  prop ertie s  a s  symmetry,  orthog onality, sho r supp o r t and  se co n d -o rde r  vani shing mo ment s,  therefo r e, it h a s the  advant age s ov er sin g le wavelet i n  the ima ge  pro c e ssi ng a nd it ca n p r ov ide  a more a c curate analysi s   method [4, 5].   Based  on  the  re sea r ch in  the relevant li tera ture, this  pape r inve sti gates the int egrate d   method by introdu cing the  multi-wavele t transform  a nd integratin g the sepa rat e  advantage s of  wavelet  codi ng an d fra c ta l codi ng. Thi s  pape r, firs tly, analyze s  th e pri n ci ple a nd reali z ation  of   fractal ima g e  comp re ssi o n  codi ng. Th en, it  discu sse s  the multi - wavel e t decompo sition a nd  recon s tru c tio n  of 2D im age s. Base d  on the a b o ve-me n tione d re sea r ch,  the experi m ent  simulatio n  an d analysi s  verify the effectivene ss a nd  practicability of this algo rithm  in this pape r.      2. Fractal Image Comp re ssion Codin g   2.1. Basic Pr inciple of Image Comp re ssion   The imag e i n formatio n compressio n codi ng is  co ndu cted a c cordin g to the  intrinsi statistical  cha r acte ri stics of  the im age  si gnal  and   the visual ch ara c t e risti c of hu man  b e ing s . The   statistical ch ara c teri stics  have sho w n  that  there  exists  stro ng correlatio n between  the  neigh borhoo d  pixels, the  neigh borhoo d  lines  and th e neig hbo rho od fram es. T o  use certai codi ng meth od to rem o ve su ch  corre l ation ca n re alize the d a ta com p re ssi on of the imag e   informatio n.  This  process is to  re du ce  as mu ch  no n-correlative  redu nda nt inf o rmatio n to t h e   image qu ality and it is an informatio n-p r ese r ving  com p re ssi on codi ng. Anot her consi deration  i s   that the image is finally watched o r  j udge d by  hu man eyes  or the obse r va tion instru me nt.  Acco rdi ng to  the visual  ph ysiology a nd  physiol ogi cal  cha r a c teri stics, ce rtain im a ge di stortion i s   allowed in th e re store d  i m age  whi c h  unde rgo e s t he co mpression co ding a s  long  as  such  distortio n  i s   d i fficult to  see   for the  ge ne ral au dien ce.  This ki nd  of compressio coding  is a  no n- pre s e r ving  co ding  be cau s e  it ca uses certain imag e inf o rmatio n lo ss. The  re sea r ch dem on strat e that the mo re re gula r  th e grayscale  distrib u ti on o f  the origi nal  image i s , t he st ron ger  the   stru ctural of the imag co n t ents is, the  more  co rrel a tive the pixels  are a nd the  more  com p re ssed  the data are.  The ba sic p r i n cipl e of image com p ressi on co ding i s  indicated in Fi gure 1 [6].           Figure 1. Prin ciple of imag e informatio n comp re ssion       2.2. The Co mmon Algor ithm and Re alizati on o f  F r actal Image Compre ssio n  Coding   Curre n tly, the core of fra c t a l image com p re ssi on codi ng is a sub-bl ock iterated f unctio n   system ba se on  th e cont ractive affine   tran sfor m a tion. The  ba si s of the  codi ng p r o c e s s is the  colla ge theo rem.To co ndu ct fractal codi ng on an ima ge is to find a prop er com p re ssi on affin e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  996 – 100 5   998 transfo rmatio n to m a ke its fixed poi nts t o  be  an   ap proximation a s   good  to the  o r iginal  imag a s   possibl e. The n  re cord do wn the co rresp ondin g   param eters  and u s e  them as the f r actal  co de s of  the image fo r the storage  and tran smi ssi on. The d e co ding p r o c ess is, firstly, to determin e  a   grou p of co mpre ssion af fine tran sformations vi a t he sto r ag e o r  tran smi ssi o n  paramete r s to   con s titute an  iterated function sy stem a nd then se ek the attractor  of this system. According  to  the attra c tor t heorem,  su ch  attra c tor is th e ap prox im ation of th origi nal ima ge. T h e ba si codi n g   prin ciple  will be introd uced  in the form of figure and te xt [7].    1) Image mo del   A ssu me t hat   (, ) NN Rd is the gray scale imag e  spa c e of  NN and the grayscale  valuera nge  i s {0 , 1 , 2 , , 1 } l ( l  is no rma lly 256, n a m ely the q uantization  of 8 bi t ). In its   appli c ation s N  is u s ually th e po we of 2,  (i.e. 2 5 6 × 25 6, 512 ×5 12  e t c). T herefore ,  an im age   I can b e  expre s sed a s  a ma trix  () ij N N I , ij I mean s th e gray scale value of the im age at (, ) ij . d is a  compl e te me tric to b e  u s ed in the  distortion jud g m ent and it i s  usu a lly take n as  ro ot mean   squ a re (RMS ):      2 1/ 2 2 ,1 1 (, ) ( , ) ( ) , , N NN ij ij ij dx y R M S x y x y x y R N        (1)     2) Image  seg m entation   Adopt fixed block segme n tation meth od and  seg m ent image  I  into a se rie s  of BB pixel su b-blo c k (2 D a r ray) rul e rs (1 , 2 , , ) ir Ri N , of fixed si ze. Th ey won’t  ove r lap  and th e y   cover the e n tire imag e (Fig ure 2 ) . In other wo rd s,     1 ,( ) , , 1 , 2 , r N ii i r i I RR R i j i j N       Such  sub-blo c k is  called  Range  blo c ( R block fo sho r t) and  its si ze inclu de: 4 × 4,  8×8 ,   16×16 et c. In the su b-bl ock form ed by  R block, code t hem on e by  one a c cordin g to the orde r of  c o lumns ,  namely to lis t the  R blocks by the followin g  order:      11 12 1 2 1 2 2 2 1 2 ,, , , , , , , , , , , ( / ) nn n n n n RR R R R R R R R n N B      B e side s,  ima g e I is divided into a serie s   of sub-blo c ks 1 {} d N ii D  with large r  si ze and the s sub - blo c ks can ove r lap  a nd they  won’t  need  to   cov e r the  entire i m age. T hey  are  call ed d o m ain   block ( D block f o sh ort). In  t he a ppli c atio ns, the   size o f   D block corre s pondi ng to  th R block  wit h  a si ze of   BB is usually 22 BB (i.e.8×8, 16 ×1 6 a nd 32 ×32 et c). They can b e  gene rated  by  moving a  22 BB win dow f r om l e ft to rig h t and  from  up to  do wn  with a  ho rizontal  step -l ength of   h and a verti c a l  step-l ength  of v . Obviously , two neigh b o rho od blo cks have  h  (or v ) pix e ls  overlap ped in  the horizo n ta l (or vertical)  dire cti on.In the application,  the horizo n ta l step-le ngth is  the same  a s  t he ve rtical  st ep-le ngth,  na mely hv  ,and th side  len g th of   R blo c k i s   B  (A s   indicated in Figure 3,  3 D  blocks a r e dra w n he re). T herefo r e, the  numbe r of D  blocks is 2 2 (1 ) d NB N   is usually  B  (or 2 B ), at this time, the num ber of  blocks  is  2 (1 ) r N and  it is half-overl appe d in the vert ical (hori z ontal) di re ctio n [8].      3) Sea r ch fo r the optimal   matchin g  bl o c () mi D  of  R block  and d e termi n e the ma ppin g   para m eter.   i R , every  R block is a pproximate with the  si ze ratio re setting  and b r ightn e ss  transfo rmatio nof () mi D , a cert ain D  block  (Figure 4).  The map p in i w usu a lly choo se comp re ssion  affine transfo rmation and it s co mmon fo rm is:    D Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       A Fractal Im age Com p ression Method B a se d on Multi - Wavel e t (Ya n  Feng 999 () () () ( ) (( ) ) (( ) ) im i i im i i k i m i i wD D s t D o          (2)             Figure 2. Partition scheme  (R blo c k)  Figure 3. Pro duci ng D bl ocks      The comp re ssion affine tra n sformation i w  inclu d e s  sp atial cont ra ctive transfo rmati on  i and g r ay scal e modifi catio n  tran sformat i on i . It can be  see n  fro m  Fi gure  4 that th e map p ing  i transl a tes fro m  the  sub - im age () mi D  to the  sub-im age i R .  Th en it  ma ke s i t s si ze t o t a lly  ov erla the size of i R  through pixel m ean value o r  decim ation contra ction.  The mappi ng i  modifies th e   grayscal e inf o rmatio n of () mi D  to get a  better app roximatio n  of the g r ay scale of i R  by in trodu cing  the grayscal e  adjustme n t and the offset para m eters  , ii s o    as Figu re 5.          Figure 4 .Ef feet of transfo rmation i w           Figure 5. Sca ling and offse t  of image  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  996 – 100 5   1000 (1 , 2 , , ) j d D jN , every  D blo c k ad opts  4-nei ghb orh o od pixel  m ean val ue  or  decim ation to get the pixel block  ˆ j D of BB . Use  S  to symbolize this computation  (spa ce   contractio n o perato r), n a m e ly ˆ () j j SD D . For exam ple, acco rdin g to  the pixel  expre ssi on, the 4- neigh borhoo d  pixel mean value is:     , 2 ,2 2 1 ,2 2 , 2 1 2 1 ,2 1 ˆ () / 4 k l kl k l kl k l d d ddd           (3)     In this  formula,  ,, ˆ , kl k l dd  are the grayscale valu es of  j D and  ˆ j D at the pixel poin t (, ) kl All such con t raction  su b-blocks form  a “v irtual  co debo ok” an d  mark this  codeb oo k as  namely ˆ {( ) : 1 , 2 , , } j jd DS D j N  [9].     3. Multi-Wav e let De comp osition and  Reco nstruc tion of 2D Ima g e   The de comp o s ition and  reconstructio nal gorithm of discrete multi-wavelet tran sform are   the develop ment of sin g le wavelet  and the  difference is  that the decomp o sitio n  and   recon s tru c tio n  filters are  vector f ilters; therefore, vect or  sign al is req u ire d  to be input into the   filter. And a probl em in th e algo rithm realization  is t he vecto r ization of the inp u t scalar  dat a;  corre s p ondin g ly, the vector data i s  re qu ired to be  re stored to  scalar data in th e  recon s tru c tio n This p r o b lem  is u s ually  so lved throu gh  the pre - filter and  the co rresp ondi ng po st-filter a nd t h e   desi gn of the pre - filter is rel a t ed to the multi-wavel e t used [10].   Assu me that the co rrespon ding 2 D  matri x  to an image is:     0, 0 0 , 1 1, 1 1 , 1 N NN N aa A aa                (4)     Then the  step s to perfo rm  multi-wavelet transfo rm on  Image  A  are a s  follows:   (He r e,  N  is the integer p o wer of 2. Take  2 r , namely 2-level  multi-wavel e t transfo rm)  (1) Li ne pre-fi ltering   Firstly, form a  line vector si gnal with eve r y line of  A  ac cording to the following way.      ,2 ,2 1 () ik iR ik a An a    0 , 1, 1, 0 , 1 , . . 1 / 2 iN k N         (5)     Then, pe rform line pre - filtering o n iR A .     , , 2 () ( ) in iR k i R N k in b Bn p A n k b      [ ] , 0 ,1 , 1 , 0 ,1 , . . 1 / 2 ij Bb i N k N     (6)     In this fo rmul a, and k p  is the   matrix of 2 × 2 ,  indicatin g  th e pre-filter  co rre sp ondi ng t o  the  wavelet u s ed.   (2) Colum n   pre-filterin g   Form a  col u mn vecto r  si gnal with  every col u mn  of  B according  to the following   approa ch.     2, 21 , () ni iC ni b Bn b    0 , 1, 1, 0 , 1 , . . 1 / 2 iN k N        ( 7 )     Then, pe rform colum n  pre - filtering o n iC B .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       A Fractal Im age Com p ression Method B a se d on Multi - Wavel e t (Ya n  Feng 1001 , , 2 () ( ) ni iC k i C N k ni c Cn p B n k c      [ ] , 0 ,1 , 1 , 0 ,1 , . . 1 / 2 ij Cc i N k N     (8)     (3) Multi - wavelet decompo sition   Step 1: Multi-wavelet de co mpositio n in the line directi on.  Firstly, form the vector  sig nal with every  line of  C  acco rding to the followin g  mean s.    , , 2 () in iR N in c Cn c     0 , 1, 1, 0 , 1 1 / 2 iN n N          (9)     Then, pe rform multi-wavel e t transfo rm  on every line  of  () iR Cn     , ,2 , 4 , L im L L im n m i R N n im d Dn G C n d       1 0 , 1, 1, 0 , 1, 4 N iN m      (10 )       , ,2 , 4 , H im H H im n m i R N n im d Dn H C n d       1 0 , 1, 1, 0 , 1, 4 N iN m      (11 )   In this  formula,  k G is the m a tri x  of 2×2, indi cating th e correspon ding l o w-frequ en cy filter  to multi-wavelet while  k H , a matrix of 2×2, is the corresp ondi ng hi gh-frequ en cy filter to the  wavelet [11].  Make  ,, ,, , LL H H L H ij ij D DDD D D D    Step 2: Multi-wavelet de co mpositio n in the col u mn di rection.   Similarly, form the vecto r   sign al on eve r y colu mn of  D in the same  way as the lin e  and   then perfo rm  colum n  wavel e t transfo rm.       ,, ,, 22 ,, 1 , 2 , , 1 , 2 , , 2 LH ni ni LH LH iC iC NN ni ni DD N D nD n n i N DD                   (12 )     Perform m u lti-wavel e t tran sform o n L iC D  and  H iC D respec tively [ 12].           , ,2 , 4 , ,2 , 4 , ,2 , 4 11 ,0 , 1 , , 0 , 1 , 24 11 ,0 , 1 , , 0 , 1 24 1 ,0 , 1 , , 2 LL mj LL L LL im n m i R N n mj LH mj LH L LH im n m i R N n mj HL mj HL L HL im n m i R N n mj E NN En G D n i m E E NN En H D n i m E E N En H D n i m E                      , ,2 , 4 1 0, 1 4 11 ,0 , 1 , , 0 , 1 24 HH mj HH L HH im n m i R N n mj N E NN En H D n i m E           (13 )     Step 3: finally, get the multi-wavel e t tran sform of A .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  996 – 100 5   1002 ,, , , ,, , LL LH H L H H ij ij ij i j L L E L HE H L E H HE    namely:     11 1 2 1 1 1 2 21 2 2 2 1 2 2 11 1 2 1 1 1 2 21 2 2 2 1 2 2 LL LL LH LH LL LL LH LH LL LH E HL HL HH HH HL HH HL HL HH HH                  (14 )     It is not difficult for u s  to  find that due   to the exist ence of seve ral  scali ng  (wavelet)  function s, on e sub - ba nd a fter the singl e wavelet tra n sform is furt her de com p o s ed into 2 r  sub- blocks in th e  multi-wavele t transfo rm.  For  2 D  im age,  N-level  wavel e t de compo s ition  will  gene rate  2 31 rL sub - imag es. Figu re 6 is the de comp osed co efficient map  whe n   2, 2 Lr  .   L-level  multi-wavelet t r an sform d e comp ose s  th e im a ge into   2 31 rL sub - b l oc ks.  The   recon s tru c tio n  pro c e ss i s  the inverse p r ocess of  the  above step s. That is to say, performth e   inverse m u lti-wavelet t r ansform in the column  di recti on. Th en th e  line  direction .  And finally t he  post-filte r ing i n  the line dire ction, after th at, the image recon s tru c tio n  is co mplete d [13, 14].        4. Fractal Image Comp re ssion Algor ithm in Multi-Wav e let Domain  The ba si c ide a  of the fract a l image  com p re ssi on alg o rithm in the  multi-wavelet  domain  is: de comp ose the ori g inal  image into t he sub-i m ag es at diffe ren t  spatial freq uen cie s  thro u g h   multi-wavelet  transfo rm, p e rform f r act a l codin g   on t he high -level  wavelet coe fficients only  by  usin g the co rrelation bet we en the wavel e t coefficie n ts  at different scale s  an d esti mate the fract a cod e  of the l o w-l e vel wavelet coeffici e n ts from  that  of the uppe r-tiere d  wavel e t coefficie n t s . In   this way, it greatly re du ces the codin g  ti me and improve s  the  comp re ssi o n  ratio witho u signifi cantly redu cing th e q uality of the d e co ded i m ag e. Figure 7 i s  the ba si c pro c ed ure  of mul t i- wavelet fra c tal image codi ng algo rithm.           Figure 6. Multi-wavel e t tran sform  whe n   2, 2 Lr         Figure 7. Ske t ch map of m u lti-wavel e t coding al gorith m       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       A Fractal Im age Com p ression Method B a se d on Multi - Wavel e t (Ya n  Feng 1003 Its  s p ec ific  s t eps  are as  follows :   (i)    Perform 3-le vel  wavelet decompo sitio n   on  the ori g inal  ima ge and  g e 10 wavelet sub - image s.  (ii)    Take the 4 * 4  non-ove r la p p ing sub-blo c ks  whi c h are  divided from  the low-freq uen cy part  LL3 after the  lifting wavelet transfo rm.  Perfor m a n o t her lifting wavelet decom positio n on   LL3. Ta ke t he coefficie n t  blocks wit h  a  si ze  of  4*4 from t he same  po sition in th e   decompo se 4 part s  (a, b,  c, d) an d re store  a ll the  possibl e 8*8  D blo c ks in t he ori g inal  image throug h wavelet re con s tru c tion  algorith m . Th e D’, the sa mpled  D blo c ks  can b e   found in  a, therefo r e, mat c h all the 4* sub - blo c ks i n  the tran sformed lo w-freq uen cy part a   as D’  with the R bl ocks divided from the LL3.  The range t o  search the optimal D’ i s   narro wed d o w n to the half  of the origina l  range,  thu s  greatly sh orte ning the codi ng time.   (iii)    Con s id erin g the positive and neg ative wave let coe fficients, whi c h is not go od for th e   simila rity matchin g  bet wee n  the pa rent  block  a nd the  sub - blo c k, we extract th symbol  (+  or -) of the wavelet coeffi cients for  se pa rate codin g  a nd we  only p e rform f r a c tal  codin g  on   the absolute  value of the wavelet coefficient s.   (iv)    Perform f r a c tal co ding  on  the wavel e t coeffici ent of different scal es  a nd  fini sh the  co ding   of the entire image.   (v)    In the de co di ng recon s tru c tion, estimate  t he fra c tal  code of  scale  1 ba sed  on t hat of scal 2. And the estimation form ula is:     12 12 / av r a v r ss rr            (15 )     Her e 1 s and  2 s are the  scala r   coeffici ents o f  scale s  1  an d 2 i n  the  wa velet co effici ent  matrix res pec tively, 1 av r r and  2 av r r are the  grayscale  offset  coefficient s of  scale s  1  a nd 2  respe c tively and  5  Rec ons truc t the wavelet c oeffic i ents  of differe nt scal e s with  the fractal  cod e s of the  scale s . Th e n  ad d the  sy mbol of   wav e let coefficie n t. Integrate  the de co ded  low- freque ncy  pa rt with th e h i gh-frequ en cy part. Pe rform inverse  wavelet tran sf orm, the i m a ge  decodin g  re constructio n  is complete d.       5. Experiment Simulation and Analy s is  Acco rdi ng to  the al gorit hm ba se on  wavelet  fractal  imag e comp re ssi on  codi ng ,   experim ent o n  the imag es of Lena a n d  pper  and  co mpare with t he fra c tal im age  comp re ssion  codi ng. Th experim ent t e st pl atform i s   CPU:  Intel ( R) Co re (TM ) 2CPU, 1.35G HZ,  RA M 2. 0G,  the operating  system is:  Wind ows 7 a nd the experi m ental env ironment is: M a tlab20 12a.  The  test perfo rma n ce pa ram e ters in clu de compressio ratio, peak si g nal to noise ratio (PSNR) and   codi ng time (s).   It can be see n  from Figure  8 and Table  1 that  compa r ed with FIC,  multiwavelet -FIC has  greatly imp r o v ed in the compressio n time by  red u cing 2 2 .23%  on the ave r age, that th e   maximum co mpre ssion  ra tio redu ce i s  1.347 and t hat the sig n a l to noise  ratio decre ases   slightly. Thro ugh algo rithm  analysi s , multiwavelet-F I C  redu ce s the codi ng co mpl e xity in contrast   to FIC a nd  it sho r ten s  t he mat c hin g  sea r ch time  and  accel e rates th e cod i ng spee d vi a   experim ent.             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                             ISSN: 16 93-6 930   TELKOM NIKA   Vol. 13, No. 3, September 20 15 :  996 – 100 5   1004     (a) De codi ng image  of  mult iwavelet-FIC      (b) De codi ng image  of  FIC        (c) De co ding  image of mult iwavelet-FIC      (d) De codi ng image  of  FIC    Figure 8. Co mpari s o n  bet wee n  multiwa v elet-FIC an d  FIC      Table 1. Te st Re sults  Com pari s on  Bet w een Multiwavelet-FIC a nd  FIC   FIC   Multiw avelet-FI C   Time(S)  Compression  rati PSNR(dB)   Time(S)  Compression  rati PSNR(dB)   Pears  27.358  13.556   29.53   19.861  12.209   28.87   Peppers   41.476  11.268   31.86   33.668  10.241   30.92       6. Conclusio n   The imag e chara c te risti c s are clo s ely  related to th e comp re ssi on effect. In orde r to   better mat c the image  ch ara c teri stics  with comp ression al go rith m, this pap er has p r o p o s e d  a    new multi-wa velet fractal image comp ression al g o rit h m. Throu g h  the experim ent perfo rma n ce   simulatio n  a nd compa r ison expe rime nt, it can be  see n  that compa r ed  with FIC, this  ne algorith m  ha s excellent  effects a nd i t  effectively improve s  the  comp re ssio n perfo rma n ce,  sho r ten s  the time of the matching  sea r ch  and increa se s the co ding  spe ed.       Referen ces   [1]    Ming-S hen g W u . Genetic Algorit hm Bas ed on D i scret e W a velet T r ansformatio n  for F r actal Image   Compress ion.  Journ a l of Visu al Co mmu n ic at ion a nd Imag e Repr esentati o n . 2014; 25( 8): 1835- 184 1.   [2]    Rob e rto de Qu adros Gomes, Vlad imir Guerr e iro,  Ro drig o d a  Rosa Ri gh i, Luiz Gonz aga  da Silv eira Jr,  Jin y o ung Ya ng Analy z i n g Per f orma nce of th e Parall el- base d  F r actal Imag e Co mpress io n  Proble m  o n   Multicore Syst ems . AASRI Pr oced ia. 20 13; 5(2): 140- 14 6.  [3   Yi  Zh an g ,   Xi n g y u a n  Wa ng . Fra c ta l   C o mp re ssi o n C o d i n g  Ba se d on  Wa vele t T r a n s fo rm  w i th  Di a m ond  Search.  No nli n ear Ana l ysis: R eal W o rl d Appl i c ations . 20 12;  13(1): 10 6-1 1 2 .   [4]    Kamel Be llo ul ata, Amina B e lal i a, Shi p i n g  Z hu. Object-base d  Stereo  Video C o mp ressio n  usin g   F r actals and  Shap e-Ad aptiv e DCT AEU-Internati o n a l Jo urna l of  Electr onics a nd C o mmu n icati ons 201 4; 68(7): 68 7-69 7.  [5]    Ren a to Br anca t i, Ernesto  Roc c a, Serg io  Sav i no.  A  Gear  R a ttle Metric  Ba sed  on  T he W a vel e t Multi - Resol u tio n  A n al ysis: E x peri m ental  Investi gatio n.  Mec h a n ical  Syste m s   and  Si gna l Pr ocessi ng . 201 5;   50(1): 16 1-1 7 3 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  1693-6 930       A Fractal Im age Com p ression Method B a se d on Multi - Wavel e t (Ya n  Feng 1005 [6]    Arikatla H a zar a thai ah, B Pr abh akara  Ra o. M edica l Imag e Compr e ssi o n  usi ng L i fting  base d  Ne w   Wavelet T r ansforms.  Internati ona l Jo urna l of  Electrica l  a n d  Co mp uter En gin eeri n g . 20 14 ; 4 ( 5 ) : 74 1- 750.   [7]    Qi-gao F e ng,  Hao- yu  Z h o u . Rese arch  of Image C o mpr e ssio n  Bas e d  on Qu antum  BP Net w ork .   T E LKOMNIKA Indon esi an Jou r nal of Electric al Eng i ne eri n g .  2014; 1 2 (1): 1 97-2 05.   [8]    Yang  R an, Z u o Ya nj un, L e i   W anju n . Res e ar chi ng  of Ima ge  Compr e ssi on B a se d o n   Quantum B P   Net w ork.  T E LK OMNIKA Indon esia n Journ a l o f  Electrical Eng i ne erin g . 201 3; 11(11): 68 89- 689 6.  [9]    F a temeh D a ra ee, Sa eed  Mo zaffari. W a termarking  in  Bin a r y  Doc u me nt Images  usin F r actal Co des .   Pattern Recognition Letters . 201 4; 35(1): 12 0-12 9.   [10]    S F u jimot o, A  Rinos hik a . W a velet M u lti-res o luti on A n a l ysi s  on  T u rbule n t W a kes  of As ymmetric Bluff   Body Internati ona l Journ a l of  Mechan ical Sc ienc es . 201 4; 92(3): 121- 13 2.  [11]    B Andò, S B a glio,  A Pistor io.  A L o w  Cos t  Multi-sens or  Strategy  for E a rly Warning in Structural  Monitori ng  Exp l oitin g  A W a v e l e t Multires ol uti on P a rad i g m . Proced ia  E ngi neer ing. 20 14;   87(5): 12 82- 128 5.  [12]    W u   Xia ng, Qi an J i an-S h e n g .  Comb ine  Mu ltipre dictor  of  Gas Co nce n tration  Pre d ictio n  Bas e d  o n   Wavelet T r ansforms.  T E LKOMNIKA Indone sian Jo urna of Electrical En gi neer ing . 20 14;  12(1 0 ): 736 1- 736 8.   [13]    Z huan g W en W u , Liangr on g Z hu. Car Informa tio n  Bu s Image Rest oratio n Usin g  Multi w av elet   T r ansform Algorithm.  T E LKOMNIKA Indon e s ian Jo urn a l of  Electrical E n g i neer ing . 2 0 1 3 ; 11(1 0 ): 615 8- 616 5.  [14]    Ming w e i  She n g , Yon g ji e P a n g , Le i W an,  et  al . U nder w a ter  Images  En han cement  usin Multi W a ve le t   T r ansform and Media n  F ilter.  T E LKOMNIKA Indones ia n Journ a of Ele c trical Engi ne erin g . 2 0 14;  12(3): 23 06- 23 13.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.