[发明专利]一种应用于JPEG2000的MQ编码器

说明书

技术领域

本发明属于图像压缩编码领域，涉及静态图像压缩标准JPEG2000。

背景技术

图像是人类社会一个重要的信息渠道。原始图像的信息量往往十分巨大，对存储资源和传输带宽提出了很高的要求，然而这些原始信息当中包含了许多冗余信息。为了节约存储资源以及传输带宽，在不影响图像信息获取的前提下，应该对原始图像进行一定程度的压缩，去除冗余信息。因次，图像编码压缩技术一直以来都是图像处理的热门领域。

JPEG2000是国际标准化组织(ISO)于2000年发布的新一代静态图像压缩标准。该标准在原有JPEG标准的基础上，采用了DWT(离散小波变换)和EBOCT(最优截断嵌入式块编码)两种新的技术，因此具有：(1)在低码率下保持着较高的压缩质量；(2)具有良好的容错纠错能力；(3)支持“感兴趣区域”(ROI)；(4)支持渐进传输等优点。JPEG2000的编码复杂程度较高，其中EBOCT部分的编码占据整体编码时间的80％以上，是当前JPEG2000算法结构优化的主要关注点。

EBOCT编码包括Tier1编码以及Tier2编码两部分，前者承担主要的编码工作。Tier1编码由BPC编码器和MQ编码器组成，前者产生上下文-判决对(CXD对)，后者根据二进制编码原理对CXD对进行编码产生压缩码流。BPC编码器的优化目前已实现较大的突破，“skip scanning method”等改进方法的提出大大提高了BPC编码器的处理速度。

然而，MQ编码器由于其本身严格串行的编码特点以及前后CXD对输入之间强烈的关联性，吞吐率一直难以提高。目前针对MQ编码器的优化有两种思路：(1)提高编码器的吞吐率，设计出一个周期能处理多个CXD对的编码器；(2)对单CXD对处理的MQ编码器进行优化，提高编码速度，缩短编码周期。对于前一种思路，有许多研究团队提出了相应的结构。但这些结构的通常具有以下问题：(1)编码器整体工作频率较低；(2)为了实现多对CXD对同时编码而采用较大面积的电路结构，存储需求也较大；(3)往往忽略了前后输入CXD对的相关性。当前后输入CXD对相同时，优化结构往往不能正常工作。第二种思路则得到了比较广泛的应用，本发明也是基于这一思路提出了优化的MQ编码器结构。

MQ编码器前后输入的CXD对之间具有强烈的相关性。每个CXD对进入MQ编码器时会首先从ILT表格中找到一个对应Index值。然而每次编码结束之后，这个对应的Index有可能会被更新。因此，如果前后输入的CXD对的值相同，那么后一个CXD对就必须等待前一个CXD对的编码完成以获得正确的Index。这样严格的关联性导致流水线结构无法应用到编码过程当中，使得编码速度较慢。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种编码速度快、能够减少存储占用量的应用于JPEG2000的MQ编码器。技术方案如下：

一种应用于JPEG2000的MQ编码器,包括索引预测模块以及主体编码模块两个部分,其特征在于，

(1)当前待编码的上下文判决对CXD进入第一部分索引预测模块以获得正确的索引值,该索引值有两种可能：a.根据上下文判决对CXD中的上下文值CX从索引查找表ILT中查询到的原始索引值；b.上一个上下文判决对CXD编码产生的更新索引值；选择索引值需要判断两个条件：a.判断当前上下文判决对CXD的上下文值CX值是否与前一个上下文判决对CXD的上下文值CX值相同；b.前一个上下文判决对CXD是否发生重归一化操作，如果两个条件都符合，那么就采用更新索引值作为当前上下文判决对CXD的索引值，否则采用原始索引值；获得的索引值将替换掉索引查找表ILT的原始索引值，另外，获得正确的索引值之后，当前的上下文判决对CXD还将根据自身将要进行的编码模式从概率估计值表PET中获取的NMPS和NLPS当中选择一个来选定本次编码的更新索引值，以提供给下一个上下文判决对CXD选择，编码模式由当前上下文判决对CXD的判决值D与其选定索引值的最低一位的比较来决定是CODEMPS或者CODELPS，完成上述工作后，当前上下文判决对CXD开始后续的编码过程；