一種圖像編碼方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明設及數(shù)字信號處理技術(shù)領域，尤其設及一種圖像編碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖像壓縮是保證圖像有效應用的基礎，JPEGQointPhotographicExperts Group)是在國際標準化組織（ISO)領導下制定的第一個國際圖像壓縮標準。由于JPEG優(yōu)良 的品質(zhì)，使它在短短幾年內(nèi)獲得了成功，被廣泛應用于互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)碼相機領域，網(wǎng)站上80% 的圖像都采用了JPEG壓縮標準。
[000引量化是壓縮過程中減少人眼視覺冗余的有效手段，因此，根據(jù)圖像內(nèi)容特性，選擇 合適的量化表可W提高圖像的壓縮效率。另一方面，人眼對于不同的圖像內(nèi)容中的失真具 有不同的敏感程度，但是傳統(tǒng)的圖像壓縮對圖像所有區(qū)域采用相同的量化方法限制了壓縮 效率的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在保持與JPEG壓縮標準兼容的條件下，為了進一步提升圖像壓縮效率，本申請?zhí)?供了一圖像編碼方法，通過率失真優(yōu)化的量化表計算方法和基于人眼視覺特性的區(qū)域自適 應系數(shù)收縮方法對圖像進行編碼。
[0005] 進一步地，包括如下步驟，
[0006] 步驟1)對數(shù)個圖像塊進行DCT變換；
[0007] 步驟2)分別統(tǒng)計所述數(shù)個圖像塊的每個頻帶系數(shù)在不同量化步長下的失真和碼 率.
[000引步驟3)選擇不超過最大失真的量化步長對應的失真相對于碼率的變化率的相反 數(shù)的均值作為率失真優(yōu)化中的拉格朗日因子；
[0009] 步驟4)通過計算得到量化表并進行量化；
[0010] 步驟5)在量化過程中進行基于人眼視覺特性的系數(shù)自適應收縮并得到壓縮后的 圖像。
[001U進一步地，步驟2)還包含，計算每個頻帶中量化系數(shù)在量化步長Qst巧為minQ到maxQ(其中minQ<max曲時對應的失真，其中量化步長為整數(shù)，統(tǒng)計所有塊中每個頻帶量化 系數(shù)的概率分布，利用量化系數(shù)的滴估計JPEG編碼的碼率。
[0012] 進一步地，根據(jù)公式（1)計算每個頻帶在不同量化步長下的拉格朗日因子， 入i，j(Qst巧）； r1 0 修邸 + 但、'?。?、
[0013] i- , (Qstep) = -------- Cl)。 I R;.i[Qx邸)-R;.人Qs郵+ \)
[0014] 進一步地，根據(jù)用戶輸入的編碼質(zhì)量，計算圖像每個頻帶的平均失真Di。，并選擇在 保證失真不超過町。條件下，選擇失真不超過D1。的最大量化步長對應的拉格朗日因子的均 值，A。，作為率失真決策中的拉格朗日因子。
[0015] 進一步地，根據(jù)公式（2)計算的量化步長作為每個頻帶的量化表的值
[0016] "帶)+為巧:,(0'"?。?)。
[0017] 進一步地，據(jù)圖像塊像素方差將圖像塊分為平滑區(qū)域，邊緣區(qū)域和紋理區(qū)域；不同 區(qū)域采用處理不同的系數(shù)收縮個數(shù)；
[001引進一步地，圖像塊方差小于給定闊值化rl時，該圖像塊為平滑塊，圖像塊方差大 于給定闊值化r2時，該圖像塊為邊緣塊，圖像塊方差介于化rl和化r2之間時該圖像塊為 紋理塊。
[0019] 進一步地，每個圖像塊按照反Zig-Zag順序?qū)ο禂?shù)進行收縮處理，其中每種塊需 要處理的系數(shù)個數(shù)可W由用戶指定，或者按照默認值進行。
[0020] 進一步地，進行系數(shù)收縮的默認值設置為；邊緣塊最小，紋理塊次之，平滑塊最大。
[0021] 本發(fā)明通過率失真優(yōu)化的量化表計算方法和基于人眼視覺特性的區(qū)域自適應系 數(shù)收縮方法對圖像進行編碼，在壓縮圖像主觀質(zhì)量相同的條件下，減小圖像文件大小。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可W根據(jù)該些附圖獲得其他 的附圖。
[0023] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種圖像編碼方法的流程圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種圖像編碼方法的反Zig-Zag掃描順序圖；
[0025] 圖3為本發(fā)明實施例采用1_JPEG壓縮和自適應量化表壓縮時的性能示意圖；
[0026] 圖4為本發(fā)明實施例采用2_JPEG壓縮和自適應量化表壓縮時的性能示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。 [002引本技術(shù)領域技術(shù)人員可W理解，除非特意聲明，該里使用的單數(shù)形式"一"、"一 個"、"所述"和"該"也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措 辭"包括"是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加 一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元 件被"連接"或"禪接"到另一元件時，它可W直接連接或禪接到其他元件，或者也可W存在 中間元件。此外，該里使用的"連接"或"禪接"可W包括無線連接或禪接。該里使用的措 辭"和/或"包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項的任一單元和全部組合。
[0029] 本技術(shù)領域技術(shù)人員可W理解，除非另外定義，該里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù) 術(shù)語和科學術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應 該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的 意義一致的意義，并且除非像該里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0030] 為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖W幾個具體實施例為例做進一步 的解釋說明，且各個實施例并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。
[0031] 一種制作圖像編碼方法，通過率失真優(yōu)化的量化表計算方法和基于人眼視覺特性 的區(qū)域自適應系數(shù)收縮方法對圖像進行編碼。
[00對實施例1
[0033] 一種制作圖像編碼方法，包括如下步驟，
[0034] 步驟1)對數(shù)個圖像塊進行DCT變換；
[0035] 步驟2)分別統(tǒng)計所述數(shù)個圖像塊的每個頻帶系數(shù)在不同量化步長下的失真和碼 率.
[0036] 步驟3)選擇不超過最大失真的量化步長對應的失真相對于碼率的變化率的相反 數(shù)的均值作為率失真優(yōu)化中的拉格朗日因子；
[0037] 步驟4)通過計算得到量化表并進行量化；
[003引步驟5)在量化過程中進行基于人眼視覺特性的系數(shù)自適應收縮并得到壓縮后的 圖像。
[0039] 實施例2
[0040] 一種制作圖像編碼方法，其包含的步驟與實施例1相同；區(qū)別在于步驟2)還包含， 計算每個頻帶中量化系數(shù)在量化步長Qstep為minQ到maxQ(其中minQ<max曲時對應的失 真，其中量化步長為整數(shù)，統(tǒng)計所有塊中每個頻帶量化系數(shù)的概率分布，利用量化系數(shù)的滴 估計JPEG編碼的碼率。
[0041] 實施例3
[0042] 一種制作圖像編碼方法，其包含的步驟與實施例2相同；區(qū)別在于根據(jù)公式（1)計 算每個頻帶在不同量化步長下的拉格朗日因子，Au(Qst巧）；
[0043]
[0044] 其中，Du(Qstep)和Ru(Qstep)分別表示對應（i,j)頻帶在量化步長為Qst巧時 的失真和碼