专利名称：一种实时截断码流的jpeg2000编码方法及其实施系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及VLSI设计技术领域，具体涉及一种实时截断码流的JPEG2000编码方法，本发明还涉及实施该方法的系统。
背景技术：
JPEG2000首先对原始图像进行预处理，然后对图像进行小波变换和量化，量化后的小波系数进入EBCOT编码阶段。EBCOT编码包括Tierl编码和Tier2编码两部分。Tierl编码对量化后的小波系数按码块进行位平面编码和MQ算术编码，然后采用压缩后率失真优化算法PCRD得到最优截断门限，将小于门限的压缩码字抛弃，将大于门限所对应的压缩码字经Tier2编码后形成压缩码流。JPEG2000压缩后率失真优化算法PCRD可以描述为在一定的码率限制下，寻找优化的各码块截断点集合，使重构图像的总体失真最小的问题。PCRD算法能在满足目标码率的情况下最优地分配码率，使总失真最小，它实现了理论上最佳的率失真优化分配，但需要在整个Tierl编码完成后才能进行最优分层截断。Tierl编码部分占整个编码的时间45%到60%，且在低码率时，大多数已编码的码流会被抛弃，这大大增加了系统不必要的计算量和储存损耗，使系统的实时性降低。因此，有必要设计一种实时截断码流的JPEG2000编码方法及装置。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种实时截断码流的JPEG2000编码方法，以提高编码系统的实时性，减少不必要的存储和计算消耗。本发明的技术方案为一种实时截断码流的JPEG2000编码方法，根据小波子带重要性和小波子带的通道数，给每一个小波子带分配一定数量的字节数；而在小波子带内部，则根据每个码块的通道数，对每个码块分配相应的字节数；在编码过程中，当每个码块累计编码字节大于码块预分配字节数或者码块编码完毕时，停止当前码块编码，计算每个通道的率失真斜率，并累计总的压缩码流；在每个小波子带编码完毕后，更新小波子带分配字节数，当累计总的压缩码流大于目标位流时，如果存在小波子带未编码，则更改分配策略，重新为未编码小波子带分配一定的字节数，继续编码直到所有码块编码完毕，并利用最小斜率抛弃法寻找最佳门限，完成编码。该方法具体按照以下步骤实施:I)计算小波加权系数、小波子带的总通道数以及总编码通道数计算小波子带j的小波加权系数ω」:O)j = {DjA2其中i是小波滤波器的L2范数，Δ为量化步长；计算小波子带j的总通道数Pj:
权利要求
1.一种实时截断码流的JPEG2000编码方法，其特征在于，根据小波子带重要性和小波子带的通道数，给每一个小波子带分配一定数量的字节数；而在小波子带内部，则根据每个码块的通道数，对每个码块分配相应的字节数；在编码过程中，当每个码块累计编码字节大于码块预分配字节数或者码块编码完毕时，停止当前码块编码，计算每个通道的率失真斜率，并累计总的压缩码流；在每个小波子带编码完毕后，更新小波子带分配字节数，当累计总的压缩码流大于目标位流时，如果存在小波子带未编码，则更改分配策略，重新为未编码小波子带分配一定的字节数，继续编码直到所有码块编码完毕，并利用最小斜率抛弃法寻找最佳门限，完成编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施: 1)计算小波加权系数、小波子带的总通道数以及总编码通道数 计算小波子带j的小波加权系数ω」:
3.一种实施权利要求1所述方法的系统，其特征在于，包括总控制器(I )，总控制器(I)分别与图像预处理模块(2)、小波变换及量化模块(3)、Tierl编码模块(4)、Tier2编码控制器模块(5)和码块字节预控制器(10)连接，所述图像预处理模块(2)还与小波变换及量化模块(3)、小波系数存储模块(6)、码块数据缓存模块(7)和Tierl编码模块(4)依次连接，所述小波变换及量化模块(3)还与小波子带信息模块(8)、码块字节预分配模块(9)、码块字节预控制器(10)和编码字节统计模块(11)依次连接，所述Tierl编码模块(4)还与Tier2编码控制器模块(5)、码流存储模块(12)和编码字节统计模块(11)连接，所述Tier2编码控制器模块(5)还与码流存储模块(12)、最小率失真斜率计算MSD模块(13)和Tier2编码模块(14)连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述Tierl编码模块(4)包括与总控制器(I)和码块数据缓存模块(7)连接的Tierl编码控制器模块(41)，Tierl编码控制器模块(41)分别与位平面编码模块(42)、异步FIFO模块(43)和MQ算术编码模块(44)连接，位平面编码模块(42)还与码块数据缓存模块(7)连接，所述位平面编码模块(42)、异步FIFO模块(43)和MQ算术编码模块(44)依次连接，位平面编码模块(42)还与失真量累计模块(45 )和RD斜率计算模块(46 )依次连接，RD斜率计算模块(46 )还与MQ算术编码模块(44 )和Tier2编码控制器模块(5)连接，MQ算术编码模块(44)还与码流存储模块(12)和编码字节统计模块(11)连接。
全文摘要
本发明公开了一种实时截断码流的JPEG2000编码方法，根据小波子带重要性和小波子带的通道数，给每个小波子带分配一定数量的字节数；小波子带内部，根据每个码块的通道数，对每个码块分配相应的字节数；编码过程中，当每个码块累计编码字节大于码块预分配字节数或者码块编码完毕时，停止当前码块编码，计算每个通道的率失真斜率，并累计总的压缩码流；每个小波子带编码完毕后，更新小波子带分配字节数，当累计总的压缩码流大于目标位流时，若存在小波子带未编码，则更改分配策略，重新为未编码小波子带分配一定的字节数，继续编码至所有码块编码完毕，利用最小斜率抛弃法寻找最佳门限，完成编码。提高了编码系统的实时性，减少不必要的存储和计算消耗。
文档编号H04N7/26GK103152568SQ20131006211
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者乔世杰 申请人:西安理工大学