[发明专利]一种基于双正交重叠变换的分类量化编码方法有效

专利信息
申请号: 201310270943.1 申请日: 2013-06-28
公开(公告)号: CN103327337A 公开(公告)日: 2013-09-25
发明(设计)人: 田昕;李松;郑国兴;周辉;杨晋陵;高俊玲 申请(专利权)人: 武汉大学
主分类号: H04N7/26 分类号: H04N7/26;H04N7/30
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 薛玲
地址: 430072 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 正交 重叠 变换 分类 量化 编码 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于遥感图像数据传输技术领域,具体涉及一种基于双正交重叠变换的分类量化编码方法。

背景技术

由于观测的需要,卫星探测器需要将观测系统所拍摄的图像传回至地面。随着用户的需求,图像的分辨率将会越来越高,这将会导致图像数据量的急剧增长,而目前空间通信的数据链路信道容量是有限的。为了使得地面能够接收高质量的图像,通过遥感图像编码方法解决遥感图像大数据量传输与有限信道之间的矛盾,是非常有必要的。

基于离散余弦变换和小波变换的嵌入式编码方法是目前遥感图像编码方法中的热点。但是,在传统方法中,编码性能的提升往往会伴随着复杂度的增加,这就给编码系统的硬件设计带来更多的要求。而在卫星系统中,硬件设备在运算能力、内存及功耗上均有很多的限制。因此,传统方法很难满足硬件系统实时采集传输的应用需求。基于双正交重叠变换的图像编码技术为实现低复杂度、高性能图像编码提供了一种有效的方法,其已被JPEG XR标准所采用。

在遥感对地观测中,地物之间的差异很大,在传统的编码方法中,往往是将所有地物图像按照相同的方式进行编码传输。因此,纹理丰富的图像往往会比纹理简单的图像具有更多的失真。而对于用户而言,往往会希望各种类型的图像均可满足质量要求,即具有相似的编码失真,这就对图像编码方法提出了新的需求。

Li等人通过深入分析图像活跃度与图像编码性能之间的联系,建立了一种用于描述JPEG2000编码质量的预测模型。(参见文献:Ling Li and Zhen-Song Wang,Compression Quality Prediction Model for JPEG2000,IEEE Transactions on Image Processing,2010)进一步可以发现,不同类型的图像具有不同的编码特征,而这种特征可以通过图像活跃度来衡量。

发明内容

针对背景技术存在的问题,本发明提出一种基于双正交重叠变换的分类量化编码方法,可有效解决不同类型遥感图像在定质量编码前提下对编码性能参数要求不同造成的图像编码性能差异问题,从而达到了不同类型图像定质量编码的目的。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一种基于双正交重叠变换的分类量化编码方法,包括下述步骤,

步骤1、通过测试图像序列完成编码参数的设计;

步骤2、利用步骤1得到的编码参数对输入图像进行编码。

所述步骤1具体包括以下步骤,

步骤1.1、对测试图像进行双正交重叠变换;

变换方法采用JPEG XR标准的变换方法,具体为:首先将测试图像分割成大小为16×16的宏块,以每个宏块中4×4的块为单元进行第一次双正交重叠变换;变换后,每个4×4块中左上角数据为DC系数,剩余的15个为HP系数;将16×16宏块中所有的DC系数组成4×4的块进行第二次双正交重叠变换,最终得到一个DC系数和15个LP系数;每个16×16的宏块最终变换后的数据包括1个DC系数、15个LP系数和240个HP系数;

步骤1.2、对每个宏块变换后的DC系数、LP系数和HP系数进行量化,量化公式为:

Bij=round(AijQstep)]]>

其中,Aij代表变换后的系数,Bij代表量化后的系数,Qstep代表量化步长,初始量化步长设置为1,round()表示四舍五入运算;

步骤1.3、对Bij进行反量化,反量化公式为:

Cij=Bij×Qstep

其中,Cij代表宏块的反量化系数,i、j分别代表Cij的行、列坐标;

步骤1.4、根据步骤1.1对Cij进行双正交重叠变换逆变换,获得重建图像;

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