[發明專利]一種混合圖像的編碼方法

有效

• 申請號: 201110200158.X
• 申請日: 2011-07-14
• 公開（公告）號: CN102223541A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 丁文鵬;朱維佳;施云慧;尹寶才
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32;H04N7/46
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 馮夢洪

技術領域

本發明屬于圖像處理的技術領域，具體地涉及一種混合圖像的編碼方法。

背景技術

在已有的技術中，混合圖像的編碼大致可以分為以下三類。

1.基于圖像編碼的方法：

這種方法還是采用傳統的編碼框架來對混合圖像進行編碼，但是針對不同的區域采用不同的量化步長，對于包含文字和圖表內容的塊，編碼后重建效果會非常模糊，所以量化這些塊時減少量化步長，為其多分配比特，讓其重建的質量盡可能好。但是對于固定的比特數，如果為文字和圖表塊多分配了比特，那么自然圖像塊所分配的比特數就會相應地減少，所以總體來說，這種方法仍不能達到很好的效果。

2.基于分層編碼的方法：

這種方法采用混合光柵模型來進行壓縮。它將一幅圖像或者一個圖像塊分為前景層、背景層和一個二進制算子的平面層。這個二進制算子的平面層表明圖像或圖像塊的每個像素屬于前景層還是背景層，并且這個二進制算子平面可以用JBIG標準或JBIG2標準進行壓縮。而經過數據填充算法模糊后的前景層和背景層可以用傳統的圖像編碼框架來進行壓縮。論文“Compressing?compound?documents”(The?Document?and?Image?Compression?Handbook，M.Barni，Ed.New?York：Marcel-Dekker，2005.)提出了這種方法，并通過實驗證明這種方法與傳統的編解碼框架相比，可以取得很大的增益。但是這種方法有一些缺點：首先增益在很大程度上取決于分割的算法，即如何將圖像分為前景和背景。第二，分割出來的洞如果不經過任何處理會損害編碼的效果。第三，分別編碼背景層的文本顏色和二進制算子的文本形狀也會降低編碼的效率。所以這種方法仍不能滿足應用的需要。

3.基于塊的編碼方法：

這種方法可以分為兩類：

一種是利用空域的性質，如直方圖統計，梯度，顏色的數目等，可以將當前編碼塊分為幾類中的一種，如文本，圖表，自然圖像等。然后不同的類別用不同的編碼框架來進行壓縮以適用于它們的統計特性。

另一種是考慮到混合圖像中的文字和圖表的直方圖較稀疏，將其在時域分解為基礎顏色和索引表的形式，即Base?color?and?Index?map(BCIM)模式，如圖1所示，其中“1”、“0”、“253”、“255”表示四種顏色。論文“Enable?efficient?compound?image?compression?in?H.264/AVC?intra?coding”(Proc.Int.Conf.Image?Processing，Oct.2007，vol.2，pp.337-340)首先將這種方法應用到了H.264標準中，并取得了不錯的增益。但是它只考慮了空間的相關性，即只對幀內部分進行了改進，而忽略了時間的相關性，沒有將幀間編碼的特點考慮進去，并沒有設計出針對幀間編碼的混合圖像的編碼方案。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種編碼效率更高的混合圖像的編碼方法。

本發明的技術解決方案是：這種混合圖像的編碼方法將基礎顏色和索引表編碼方法用于混合圖像的幀間編碼：在傳輸基礎顏色時，如果相鄰幀的相關性強，則通過對匹配塊聚類后得到的基礎顏色值和當前編碼塊聚類得到的基礎顏色值分別排序后相減得到基礎顏色的殘差，進而用指數哥倫布編碼傳輸差值；在傳輸基礎顏色時，如果相鄰幀的相關性差，則采用基礎顏色的等長編碼方法，并以碼率最小為原則自適應地選擇基礎顏色的傳輸方式，并用一個比特標明傳輸方式；在傳輸索引表時，根據預測塊中的每個像素的值和當前編碼塊的基礎顏色值，根據歐式距離最小的原則獲得預測塊中每個像素的基礎顏色索引，即預測塊中的每個像素的值最接近當前編碼塊的哪個基礎顏色，作為當前編碼塊的參考索引，每個像素用一個比特表示其索引是否與對應位置的參考索引匹配。由于本方法在已有的基礎顏色和索引表編碼方法的基礎上，利用相鄰幀的時間相關性來減少基礎顏色和索引表的比特分配，所以編碼效率更高。

附圖說明

圖1示出了現有的BCIM模式；

圖2是根據本發明的索引表的一個設計方案的像素位置圖；

圖3示出了根據本發明的混合圖像的編碼方法的流程圖；

圖4是傳輸索引表的說明圖。

具體實施方式