[发明专利]一种遥感图像的编码方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，特别涉及一种遥感图像的编码方法。

背景技术

随着遥感图像的分辨率的提高，遥感图像数据量也随之增加，使得数据的实时传输和存储变得越来越困难，因而有效的图像压缩就显得特别重要。

目前遥感图像压缩编码通常采用JPEG2000压缩编码标准。JPEG2000标准的编码方法复杂度很高，其复杂度大部分是源于带优化截断的嵌入式块编码（EBCOT）码率控制方法。EBCOT由Tier 1编码和Tier 2编码两个部分组成，其中，Tier 1编码约占JPEG2000编码器45%-60%的计算时间，减少Tier 1的计算量将大大减少编码系统的处理时间；Tier 2部分采用压缩后率失真优化率分配方法（Post Compression Rate Distortion，简称PCRD）进行码率控制。但这种方法需要对Tier 1的所有数据进行编码，并且储存所有编码码流。而在低码率时，有大量编码扫描过的通道是不会被包含进最终码流中。

针对PCRD方法存在的不足，许多学者提出了新的方法，如文献[Auli-Llinas F,Serra-Sagrista J,Monteagudo-Pereira J,et al.Efficient rate control for JPEG2000coder and decoder[J].Proc.IEEE DCC,Mar.2006,1:282-291.]和文献[秦成,陈志云,俞琨,周雁.基于JPEG2000的码率控制算法的研究[J].计算机应用与软件,2011,第28卷(第2期):76-80.]提出的算法是基于隔行扫描编码通道的码率控制算法，专利号为200410026016.6的实时截断的JPEG2000速率控制方法，专利号为200710018190.X的基于码率预分配的JPEG2000自适应率控制系统及方法等，这些论文和发明都显著地提高了JPEG2000的编码效率，但是码率控制不够精确，恢复图像的峰值信噪比（PSNR）有明显下降。文献[Kim T.,Kim H.M.,Tsai P.S.,et al.Memory efficient progressive rate-distortion algorithm for JPEG2000[J].IEEE Trans.on Circuits and Systems for Video Technology.2005,15(1):181-187.]和文献[王超,王炯.一种有效的JPEG2000压缩率控制算法[J].东华大学学报(自然科学版),2011,第37卷(第1期):76-80.]提出的方法减少了编码计算量和存储量，但是在高码率下编码冗余比较大，并且增加了最小斜率搜索运算。

基于以上分析，本发明人对现有的编码方法进行研究改进，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种遥感图像的编码方法，其可大大减少Tier 1编码的冗余度，同时也缩小Tier 2编码时搜索最优率失真斜率门限值和最优截断点的范围，从而显著地提高遥感图像的编码效率和速度，降低复杂度。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种遥感图像的编码方法，包括如下步骤：

（1）对原始遥感图像进行预处理，包括颜色分量的变换处理、像素值电平移位处理和图像的分片处理；

（2）对经步骤（1）进行预处理后的遥感图像进行离散小波变换；

（3）继续对遥感图像进行量化处理；

（4）进行Tier 1编码，具体包括以下步骤：

（41）首先将量化子带系数分成较小尺寸的编码块，对各个编码块作相同位深度的有效位平面展开，然后按照有效位平面数从小到大的顺序对各个编码块依次排序，若有效位平面数的大小相等，则按原顺序依次排序；对各个编码块进行内嵌比特平面编码和MQ算术编码；

（42）计算排序后的编码块中每个位平面中每个通道的率失真斜率和累加码率，并判断是否停止累计；

（43）计算率失真斜率的门限值λ_nopt；

（44）根据率失真斜率的值对剩余通道进行筛选；

（5）进行Tier 2编码。