HD Photo碼率控制與優(yōu)化算法研究.pdf

1、HD Photo是微軟公司開發(fā)的一種新穎的靜止圖像壓縮算法和文件格式，現(xiàn)已通過JPEG組織提案，代號為JPEG XR，有望成為新一代的國際圖像標(biāo)準(zhǔn)，其壓縮性能堪比JPEG2000，計(jì)算復(fù)雜度卻要低得多。HD Photo的應(yīng)用目標(biāo)是數(shù)字消費(fèi)電子市場，它具有高壓縮性能，低計(jì)算復(fù)雜度，低內(nèi)存消耗等特點(diǎn)，同時(shí)支持有損和無損壓縮，支持高動態(tài)光照渲染，ROI 編碼，以及縮略圖提??；在空間分辨率和精度分辨率上具有高度伸縮性，并且具有豐富的壓縮域無損操

2、作功能，如鏡像翻轉(zhuǎn)和區(qū)域裁剪。HD Photo提供了靈活的量化方式，量化參數(shù)可以在不同顏色通道，不同宏塊，不同子帶間改變，為HD Photo 編碼器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了很大的空間。然而，微軟發(fā)布的DPK參考代碼僅僅提供了最簡單的編碼方式,沒有經(jīng)過任何優(yōu)化處理。 本文介紹了HD Photo的文件結(jié)構(gòu)及編碼方法，闡述了其時(shí)頻變換和熵編碼的特點(diǎn)，填補(bǔ)了國內(nèi)對HD Photo研究的空白。根據(jù)改進(jìn)的SSIM準(zhǔn)則，提出了一種對HD Photo多

3、通編碼的算法，以改善圖像整體失真的均衡度為目標(biāo)，試驗(yàn)證明,該算法編碼的圖像比DPK編碼的圖像具有更好的視覺效果。根據(jù)HD Photo靈活的量化方式，提出了兩種對其進(jìn)行碼率控制的算法：Crude碼率控制算法和基于SSIM及二次率失真模型的碼率控制算法，經(jīng)過試驗(yàn)證明，兩種算法都能實(shí)現(xiàn)對HD Photo編碼圖像的有效碼率控制，控制精度都在3％之內(nèi)；同時(shí)，由于引進(jìn)了復(fù)雜度估計(jì)和有效的碼率分配方案，基于率失真模型的碼率控制算法能獲得更好的編碼質(zhì)量