基于提升小波的嵌入式圖像與視頻編碼算法研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展對(duì)圖像的編碼提出了新的要求,基于小波變換的嵌入式圖像編碼方法因其提供的分辨率可分級(jí)性、質(zhì)量可分級(jí)性(從有損到無損的漸進(jìn)傳輸)、較強(qiáng)的抗誤碼性能、低內(nèi)存空間占用和編解碼快速等引人矚目的特性而成為目前圖像壓縮研究的熱點(diǎn).本文詳細(xì)分析了其中兩類主要的算法:零樹編碼算法和嵌入式塊編碼算法,在低比特率下對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),并將算法擴(kuò)展到三維小波視頻圖像壓縮.主要的研究工作如下: 提出了基于行的整數(shù)小波圖像壓縮算法.采用整數(shù)形式實(shí)

2、現(xiàn)提升格式,按照小波變換的級(jí)數(shù)和濾波器的長(zhǎng)度,每次讀入相應(yīng)的行數(shù),循環(huán)使用內(nèi)存；在基于行的小波變換的基礎(chǔ)上,提出了基于行的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器的改進(jìn)方案,針對(duì)基于行的小波變換的特點(diǎn)進(jìn)行上下文構(gòu)建,在大幅減少算法對(duì)內(nèi)存需求的同時(shí),可以獲得較高的壓縮效率和圖像質(zhì)量可分級(jí)的壓縮碼流. 提出了基于碼率優(yōu)化分配的ROI編碼算法.根據(jù)碼率優(yōu)化分配的原理,在PCRD-opt(壓縮后率失真優(yōu)化)理論基礎(chǔ)上,通過感興趣因子對(duì)ROI有貢獻(xiàn)的碼塊進(jìn)

3、行失真估計(jì)的縮放,對(duì)ROI碼塊分配相對(duì)較多的碼率,以提高ROI區(qū)域在編碼時(shí)的優(yōu)先權(quán),實(shí)現(xiàn)ROI區(qū)域的系數(shù)被優(yōu)先編碼和解碼,同時(shí)也保持一定的背景效果. 提出了改進(jìn)的VSPIHT算法.從大閾值的情況下對(duì)SPIHT的性能進(jìn)行分析,將低頻子帶單獨(dú)處理.按照二進(jìn)小波分解的子帶尺寸,對(duì)低頻子帶進(jìn)行虛擬分解,實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的零樹.VSPIHT算法在中高比特率時(shí),性能下降,為了進(jìn)一步提高編碼效率,提出了兩個(gè)位置判斷函數(shù),確定需要特殊處理的小波系數(shù)的位

4、置.在前人算法的基礎(chǔ)上,對(duì)重要性掃描過程進(jìn)行修改,使得有限的比特?cái)?shù)更能代表重要系數(shù).實(shí)驗(yàn)表明此算法在低碼率條件下,性能明顯優(yōu)于SPIHT算法,同時(shí)在中高碼率條件下壓縮性能也不遜于SPIHT算法. 在小波視頻編碼方面,根據(jù)3D-SPIHT特點(diǎn),提出了兩種改進(jìn)的3D-SPIHT算法.第一種方法充分利用三維空間方向樹的特點(diǎn),對(duì)低頻子帶系數(shù)直接進(jìn)行虛擬分解,第二種方法采用較少的幀,在低碼率時(shí)重新定義零樹結(jié)構(gòu),提高了編碼效率,適合實(shí)時(shí)性要