专利名称：基于轮廓波域四叉块分裂模型的图像编码方法
技术领域：
本发明涉及一种数字视频压缩方法，尤其是一种可提高现有嵌入式图像编码效率、适用于数字图像可分级压缩的基于轮廓波域四叉块分裂模型的图像编码方法。
背景技术：
二维图像由于边缘、轮廓和纹理等具有高维奇异性的几何特征而包含了大部分信息，小波不再是表示图像的最优基函数。轮廓波变换(也称金字塔型方向滤波器组roFB，Pyramidal Directional Filter Bank)不仅具有小波变换的多分辨率和时频局部特性,而且具有多方向性和各向异性。轮廓波变换的多方向性使得它对图像的边缘、轮廓和纹理等几何特征具有更加细致的表示能力，从而需要比小波变换更少的系数来刻画几何特征，具有更为优秀的压缩特性。然而，图像轮廓波变换所产生的大约33%的冗余系数通常会给图像编码效率的提高带来很大压力。为此，研究人员将轮廓波变换中对图像进行多尺度分析的LP (Laplacian Pyamid)变换改为小波变换，提出了一种基于小波的轮廓波变换(WBCT)，并应用多级树集合分裂算法(SPIHT)压缩图像。虽然该方案避免了传统轮廓波变换的冗余，图像纹理和光滑边缘区域解码图像的视觉效果在一定程度上优于基于小波变换的SPIHT算法。但是，解码图像的总体峰值信噪比却有所降低，并且由于将轮廓波变换中的LP换成了小波，变换的各向异性受到影响，以致影响了对图像的有效表示。实际上，经过分析发现在较高的解码率下，与小波相比，轮廓波变换的冗余特性通常会使其很多大幅值系数在嵌入式码流中得不到解码，降低解码质量。因此，人们又发明一种合理地组织轮廓波系数，并使相对更加重要的变换系数排在嵌入式码流的前端，可进一步改善编码效率的基于轮廓波变换的空间方向树结构和多尺度量化方案，它通过对不同子带采用不同的量化阈值来增加扫描的零树数量，在中低码率下获得的重构图像质量优于SPIHT，特别是对于那些具有丰富纹理和轮廓的图像。可是，由于该结构的基本单位是同一方向不同子带中的单个系数，空间方向树能否成为“零树”将取决于结构中的每一个系数，这种过于苛刻的约束条件有时会产生大量的“孤立零”，不可避免地增加“孤立零”的同步信息编码负担，影响编码效率。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种可提高现有嵌入式图像编码效率、适用于数字图像可分级压缩的基于轮廓波域四叉块分裂模型的图像编码方法。本发明的技术解决方案是一种基于轮廓波域四叉块分裂模型的图像编码方法，其特征在于包括参数初始化、能量块测试、搜寻重要系数并对能量块排序、能量块细化并获得完整的渐进码流步骤，设定Y表示图像变换系数的集合，LSP为重要系数列表，TEMP是一个一维矩阵，map表示一个映射矩阵，按照此映射矩阵可将二维变换系数矩阵映射到一维TEMP中，MARK为与TEMP相对应的一维矩阵，用以标记块的能量排序，k为能量标记，
3*0为初始阈值；具体过程如下 a.参数初始化 a.1 令 LSP= φ I =O ；
a. 2令TEMP (map) =Y,即将每个子带的变换系数按照map扫描顺序输入到一维矩阵TEMP
中；
a. 3利用MARK将TEMP中的不同子带系数标记为O ;
a.4计算初始阈值以及能量级
权利要求
1.一种基于轮廓波域四叉块分裂模型的图像编码方法，其特征在于包括参数初始化、能量块测试、搜寻重要系数并对能量块排序、能量块细化并获得完整的渐进码流步骤，设定γ表示图像变换系数的集合，LSP为重要系数列表，TEMP是一个一维矩阵，map表示一个映射矩阵，按照此映射矩阵可将二维变换系数矩阵映射到一维TRMP中，MARK为与TEMP相对应的一维矩阵，用以标记块的能量排序，k为能量标记，Tn力初始阈值； 具体过程如下 参数初始化 a.1 令
全文摘要
本发明公开一种基于轮廓波域四叉块分裂模型的图像编码方法，首先建立轮廓波方向子带的分割块模型，并确定能量块和零块的定义准则；其次，利用轮廓波方向子带的四叉块分裂来定位能量块的集聚区域，即能量区域。实验结果表明，无论在峰值信噪比还是重构图像的主观质量，均优于SPIHT算法，特别对纹理和轮廓明显的图像尤为突出。对纹理比较突出的图像，本发明的峰值信噪比较SPIHT有了0.5~1.0dB的提高；而对于边缘和轮廓信息丰富的图像，本发明的PSNR值较SPIHT提高了1.0~1.5dB。此外，本发明保留了码流的嵌入式特性，并在时间和空间开销以及码流的容错性上均有一定程度的改进。
文档编号G06T9/00GK103065335SQ201210582718
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者宋传鸣, 王相海, 肖羽, 刘颖男 申请人:辽宁师范大学