[發(fā)明專利]超光譜信號的快速差值矢量量化壓縮編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210431230.4
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102905137A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳善學;韓勇;余佳佳;李俊;馮銀波
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/28
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種差值矢量量化的超光譜信號快速編碼方法，其特征在于，讀取超光譜數(shù)據(jù)源，得到初次矢量量化的初始碼書，根據(jù)圖像壓縮質量設置最大迭代次數(shù)或失真閾值；計算訓練矢量X和當前碼字Y_b的歐氏距離，根據(jù)歐氏距離確定訓練矢量的最佳匹配碼字，依次將訓練矢量劃分到它所對應最佳匹配碼字的胞腔中，直到劃分完所有的訓練矢量，最后用胞腔的質心來更新當前最佳匹配碼字；用初次矢量量化的生成碼書及訓練矢量對應的最佳匹配碼字的索引重構圖像，并經(jīng)過哈達瑪反變換及降維生成空域恢復圖像，將原始圖像與空域恢復圖像作差生成差值圖像，獲得差值矢量量化的初始碼書；搜索差值訓練矢量的最佳匹配碼字，依次將訓練矢量劃分到它所對應的胞腔中，直到劃分完所有的訓練矢量，最后用胞腔的質心來更新當前最佳匹配碼字獲得差值矢量量化的最終碼書；當累計迭代次數(shù)達到設定的最大迭代次數(shù)或最近兩次平均失真的相對誤差值小于設置的失真閾值，打包差值矢量量化的最終碼書以及所有矢量最佳匹配碼字的索引值。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取初始碼書具體為：對超光譜數(shù)據(jù)源矩陣進行哈達瑪變換得到的矢量數(shù)據(jù)按照第一維分量值的大小進行升序排列，獲得排序后索引值，然后對排序后的矩陣平均分組，依次選取每組第一個矢量作為初次矢量量化的初始碼書。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，獲得差值矢量量化的初始碼書具體包括，對差值圖像矩陣進行哈達瑪變換，將變換后矢量數(shù)據(jù)按照第一維分量值進行升序排列，獲得排序索引，然后平均分組，依次選取每組首矢量得到差值矢量量化的初始碼書。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，對于單次差值矢量量化，生成初始碼書具體為：讀取超光譜圖像構建3維矩陣，將其轉化為2維矩陣B；使B的行向量的維數(shù)轉化成2的整數(shù)次冪的維數(shù)得到矩陣B’；對矩陣B’進行哈達瑪變換，將變換后的矩陣按照第一維分量值對矢量進行升序排列，獲得矢量排序后的矩陣E并記錄此時排序索引I₁；對矩陣E按行根據(jù)碼書尺寸N₁平均分組，依次選擇每組首矢量生成初次矢量量化的初始碼書。

5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，對于單次差值矢量量化，獲得差值矢量量化的初始碼書具體為：利用原始圖像B和恢復圖像生成2維差值圖像CZ；判斷差值矩陣CZ的維數(shù)是否為2的整數(shù)次冪，如果不是，將差值矩陣行向量轉化為2的整數(shù)次冪的矩陣CZ’；?對CZ’進行哈達瑪變換，將變換后的差值矢量的第一維分量值進行升序排列，獲得矢量排序后的矩陣CZ_E為差值矢量量化訓練矢量集，并記錄此時排序索引CZ_I₁；對矩陣CZ_E按行根據(jù)差值矢量量化的碼書尺寸N₂平均分組，依次選擇每組首矢量生成差值矢量量化的初始碼書。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將歐氏距離作為當前最小失真D_min，將碼字Y_j與訓練矢量X₁比較，如果滿足D₁=(X₁-Y_j1)²≥D_min，排除碼字Y_j；否則，根據(jù)公式D2=(X₁-Y_j1)²+(V_X-V_j)²計算，如果滿足D₂≥D_min，則排除碼字Y_j，其中；否則，根據(jù)公式,1≤q≤M計算部分失真，將q的取值從1逐漸增加到M，一旦D_q(X,Y_j)≥D_min，就排除碼字Y_j，其中，M為矢量的維數(shù)。