[发明专利]一种针对视频图像小波变换高频系数的低复杂度编码方法

说明书

本发明公开了一种针对视频图像小波变换高频系数的低复杂度编码方法，属于视频图像编码技术领域，包括步骤：S1，对提取的小波域高频系数重排列为N个slice，并在每个slice内部进行分块为M个block，将多个block组合成为blockgroup；S2，将block里面的小波域高频系数进行重排列，以本步骤中此重排列关系类推，完成blockgroup里面的所有小波域高频系数重排列；S3，对重排列之后的blockgroup进行量化处理；S4，对量化后的blockgroup进行熵编码。本发明具有低复杂度和高压缩率的优点。

技术领域

本发明涉及视频图像编码技术领域，更为具体的，涉及一种针对视频图像小波变换高频系数的低复杂度编码方法。

背景技术

在专业视频制作领域，使用小波变换对视频图像进行压缩是一种常见的做法。小波变换改变了图像的能量分布，将低频系数和高频系数区分开，通过使用不同的编码方式或者量化权重对低频系数和高频系数分别编码，从而达到图像压缩的目的。

对于图像而言，小波变换的低频系数即代表了图像的低分辨率近似图像，高频系数反映图像相对于低频系数的种种细节。在一些应用场景中，低频系数无需进行编码，只需要对高频系数进行编码压缩。

目前已有的使用小波变换进行图像压缩的编码格式，常见的包括JPEG 2000、SMPTE VC-5、JPEG XS等，各自都存在一些不足。

JPEG 2000使用最佳截断嵌入码块编码EBCOT(embedded block coding withoptimized truncation)方式对小波系数进行编码，虽然压缩率较高，但复杂性也高，编解码速度较慢。

SMPTE VC-5是一种简单的编码方式，它对小波变换低频系数不做编码，对小波变换高频系数使用游程编码方式，熵编码全部采用预设码字。这种方式虽然复杂度低，但压缩率不太理想。

JPEG XS是近年来兴起的格式，对小波系数的熵编码采用位平面编码方式，同时考虑了GPU/FPGA等硬件平台的并行化实现，在复杂度和压缩率之间取得了不错的平衡，整体上看是一个很优秀的编码格式。但是，JPEG XS的专利技术被国外公司和机构所控制，使用JPEG XS需要缴纳专利费，对此本发明旨在专业视频制作领域实现全国产化和自主可控有一定影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对视频图像小波变换高频系数的低复杂度编码方法，具有低复杂度和高压缩率的优点。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种针对视频图像小波变换高频系数的低复杂度编码方法，通过小波变换对输入的视频图像进行变换处理后，包括步骤：提取变换处理后的小波域高频系数执行如下处理：

S1，对提取的小波域高频系数重排列为N个slice，并在每个slice内部进行分块为M个block，将多个block组合成为block group；

S2，将block里面的小波域高频系数进行重排列，以本步骤中此重排列关系类推，完成block group里面的所有小波域高频系数重排列；

S3，对重排列之后的block group进行量化处理；

S4，对量化后的block group进行熵编码。

进一步地，在步骤S1之中，包括码率控制步骤：

所述码率控制包括如下两种码率分配策略：对每个slice平均分配码率预算；或对每个slice平均分配码率预算或对整帧数据，按照每个slice为单位进行能量估计，根据每个slice的能量大小来进行码率分配；在对每个slice分配了码率预算之后，每个slice能独立编码，在自己的码率预算之内寻找最优的量化参数QP；同时，一个slice编码结余下来的码率预算，能够再分配给其他slice使用；