[发明专利]基于块自适应采样和超分辨率重建的低码率图像编码方法

摘要

本发明公布了一种基于块自适应采样和超分辨率重建的低码率图像编码方法。主要包括以下步骤：对图像分块，然后对图像块进行多模式的下采样；对采样后的图像块进行多量化模式的JPEG编码；用基于稀疏表示的超分辨率方法对JPEG解码图像块重建；通过率失真优化选择各图像块的采样及量化模式；根据选定的模式对各图像块进行采样、JPEG编码及超分辨率重建；将解码图像块组合成图像。本发明所述低码率图像编码方法可以明显提升JPEG在低中码率段的率失真性能，并能保证在高码率段性能与JPEG标准相当。此外,在相同码率下,本发明方法的解码图像比JPEG具有更好的视觉效果，尤其是在低码率段。本方法可应用于网络及无线通信等带宽受限领域中的图像压缩。

主权项

1.基于块自适应采样和超分辨率重建的低码率图像编码方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：对原始待压缩图像分块，然后对各图像块进行多模式的下采样；步骤二：在编码端对采样后的图像块进行多量化模式的JPEG编解码；步骤三：采用基于稀疏表示的超分辨率方法对多种模式下的JPEG解码图像块重建，在稀疏表示的字典训练阶段，根据采样模式及JPEG量化因子，针对性地训练了多组高低分辨率字典对，以适用于不同的编码模式；在重建阶段，根据当前待重建的低分辨率块的采样模式和量化因子，选择对应的高低分辨率字典对进行重建；步骤四：通过自适应的率失真优化方法，选择各图像块最优的采样模式及量化模式，其中率失真优化准则定义为式中，i和j分别代表当前解码图像块采用的采样模式和量化模式；MSE_i,j是指编码过程采用i模式采样和j模式量化而得到的最终解码图像块与原始图像块之间的均方误差；NZD_i,j是指量化后非零DCT系数的个数；λ是拉格朗日乘子，定义为式中，QF′为当前块进行JPEG编码时使用的量化因子；步骤五：根据选定的采样模式及量化模式对各图像块进行JPEG编解码及基于稀疏表示的超分辨率重建；步骤六：将最终的解码图像块按照原始顺序组合成图像。