[发明专利]JPEG2000的分辨率自适应节点树编码方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更进一步涉及符合JPEG2000标准的分辨率自适应节点树(Tag-tree)编码方法。本发明使用JPEG2000标准中的包含信息的Tag-tree编码方法对任意分辨率图像编码。本发明可用于各种数字图像芯片的压缩编码。

背景技术

JPEG2000作为新一代静态压缩编码标准已被广泛应用到互联网、图像传输等多个领域。它采用了以小波变换为主的多解析编码方式。与目前被广泛应用的多级树集合分裂算法(SPIHT)相比，这种编码系统能在甚低比特率压缩时提供良好的率失真特性和主观视觉质量，此外这种系统还具有一系列其他优点和功能。它采用离散小波变换和率失真优化截取内嵌块编码(EBCOT)技术，其中小波变换和块编码技术提高了图像编码产生的码流的抗误码能力；而内嵌技术为灵活的码流控制提供了可能，即可以实现无损、有损图像压缩的兼容。在实现EBCOT时，各小波子带划分为更小的码块，如32×32，以码块为单位独立进行编码并输出码流。对于所有码块产生的嵌入式位流，由率控制按照率失真最优原则分层组织，形成不同质量的层，对每一层，按照一定的码流格式打包，输出压缩码流。一个包由包头和包体组成，其中，包头由码块包含信息的Tag-tree编码结果及其他的截取信息编码结果组成。

Tag-tree是用等级方式来表示的一个二维非负整型序列的方法，它对序列连续处理，产生逐级递减的分辨率，形成一棵树。也就是说每个节点的值是下级对应相邻4个节点的最小值；对于下边界和右边界不足4个节点的，同样取其最小值，形成父亲节点值，直到最后一个根节点。

西安电子科技大学在其专利申请“基于JPEG2000的Tag-tree编码方法”(专利申请号：200810151047.2，公开号：CN101360242)中公开了一种子带任意层数下的Tag-tree编码方法。这种方法采用先建树后编码的方式对叶子节点中的包含信息进行建树，通过简化子父节点间的对应关系，提高了编码速度。但是仍然存在着不足的是，该专利只能适用于固定分辨率的图像，而在实际应用中，需要编码图像的分辨率可变。

西安交通大学在其专利申请“TAGTREE编码器的VLSI设计方法”(专利申请号：03114603.1，公开号：CN1187699C)中公开了JPEG2000的TAGTREE编码器的VLSI设计方法。这种方法根据无效位平面和包含信息两种TAGTREE的不同特点，设计了两个不同的TAGTREE编码器，可对无效位平面和包含信息同时进行编码。但该方法仍然存在的不足是，该专利在编码时采用标记节点是否已经编码，用逐级比较的方式产生编码码流，这会花费很大的时钟资源。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于JPEG2000标准的分辨率自适应Tag-tree编码方法。本发明根据用户输入的小波变换级数把图像划分成多个子带，采用循环的方式对每一个子带先建树后编码。本发明不仅可对一定范围内任意分辨率的图像进行编码，而且也简化了地址计算方法，使得Tag-tree编码方法的适用范围更广，效率更高。

为实现上述目的，本发明的方法包括如下步骤：

(1)用户根据工程需要将编码参数输入给输出节点信息模块。

(2)输出节点信息

2a)判断输出节点信息模块中编码参数的图像宽度是否超过工程允许的最大图像宽度，如果超过，则将图像中的节点宽度和高度分别定为64个像素点和16个像素点；否则，将图像中的节点宽度和高度均定为32个像素点；

2b)将输出节点信息模块中编码参数的图像宽度和图像高度分别取1/2组成第一级子带的宽度和高度；

2c)判断子带的级数是否等于1，如果等于，则将第一级子带的宽度和高度作为当前级子带的宽度和高度；否则，将步骤2f)寄存的下一级子带的宽度和高度作为当前级子带的宽度和高度；

2d)将当前级子带的宽度和高度分别除以图像中的节点宽度和高度，得到当前级子带的节点行数和列数，将当前级子带的节点行数乘以节点列数得到当前级子带的节点总数，输出当前级子带的节点行数、节点列数和节点总数；

2e)判断子带的级数是否等于输出节点信息模块中编码参数的小波变换级数，如果等于，则执行步骤(3)；否则，执行步骤2f)；

2f)将当前级子带的宽度和高度分别取1/2组成下一级子带的宽度和高度，将下一级子带的宽度和高度输入寄存器寄存；

2g)将子带的级数加1，返回步骤2c)。

(3)控制循环