[发明专利]基于W-Z结构的贝尔模板数字图像编解码方法

摘要

本发明涉及贝尔模板数字图像压缩技术，具体是一种基于W-Z结构的贝尔模板数字图像编解码方法，解决了现有的贝尔模板数字图像编解码方法存在的量化器设计未进行全局优化等问题。一种基于W-Z结构的贝尔模板数字图像编解码方法，包括如下步骤：（Ⅰ）将一帧贝尔模板数字图像经过色空间分离转换为四个分量图像：对每个贝尔模板中的像素进行色空间转换，把原始的绿色像素值置换为亮度分量Y₁、Y₂，原始红蓝色像素值置换为色差分量C_r、C_b，然后分别把亮度分量Y₁、Y₂和色差分量C_r、C_b分离后同类合并为矩形的两个亮度分量图像A、B和两个色差分量图像C、D。本发明设计合理，在高速率情况下，显示了较好的率失真性能。

主权项

1.一种基于W-Z结构的贝尔模板数字图像编解码方法，其特征在于：包括如下步骤：（Ⅰ）将一帧贝尔模板数字图像经过色空间分离转换为四个分量图像：对每个贝尔模板中的像素进行色空间转换，把原始的绿色像素值置换为亮度分量Y₁、Y₂，原始红蓝色像素值置换为色差分量C_r、C_b，然后分别把亮度分量Y₁、Y₂和色差分量C_r、C_b分离后同类合并为矩形的两个亮度分量图像A、B和两个色差分量图像C、D；所述四个分量图像的大小均为原始一帧图像的1/4；（Ⅱ）令贝尔模板的亮度平均分量Y为边信息，令边信息Y是每个贝尔模板中亮度分量Y₁、Y₂的算术平均值，即Y=（Y₁+Y₂）/2；然后，对边信息Y利用近无损JPEG-LS对其编解码，并在解码端得到边信息Y的估计值作为解码端边信息；（Ⅲ）对亮度分量图像A或B、色差分量图像C、D分别采用基于W-Z结构的三通道编解码器进行独立编解码，所述每个W-Z结构的通道编解码器均由离散余弦变换、量化器、S-W编码器、S-W解码器、反量化器、离散余弦反变换构成；具体过程如下：首先将亮度分量图像A或B和色差分量图像C、D进行离散余弦变换，得到各自的DC系数和带符号的AC系数；然后将各自无符号的AC系数经过各自的量化器后送至S-W编码器，通过信道后，在解码端边信息的条件下，依次通过S-W解码器的解码及各自反量化器的反量化后，得到各自无符号的AC系数的估计值；将各自的DC系数及AC系数的符号分别经过各自的编码、解码通道后，得到DC系数及AC系数的符号的估计值；之后将各自的DC系数和带符号AC系数的估计值经离散余弦反变换后得到三个分量图像中各个分量的估计值，即或、、；（Ⅳ）已知解码端的亮度分量估计值或，根据Y=(Y₁,Y₂)/2，有成立，那么可得到解码端的亮度分量估计值或；（Ⅴ）由解码端得到的各自分量估计值、、、经色空间逆转换后，得到原始贝尔模板数字图像中每个像素的估计值，从而完成一帧贝尔模板数字图像的编解码工作。