[發明專利]基于JPEG-LS標準的動態碼率控制方法

無效

• 申請號: 201210434247.5
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102938838A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 吳憲云;張毅;李云松;雷杰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，更進一步涉及一種基于JPEG_LS(Joint?Photographic?Experts?Group?Lossless?and?near_lossless?compression?of?conituous_tone?still?image)連續色調靜態圖像的無損或近無損的圖像壓縮標準的動態碼率控制方法。本發明適用于遙感衛星中對圖像進行壓縮編碼。

背景技術

JPEG-LS圖像壓縮標準是一種針對靜止圖像的無損和近無損壓縮標準。JPEG-LS由于具有低復雜度、無損/近無損壓縮下性能優異的特點而被廣泛應用于遙感圖像壓縮領域。但是JPEG-LS有一個缺陷，編碼器輸出碼率波動較大而且不可控，這種缺陷極大限制了JPEG-LS的應用，特別是在遙感衛星應用中，信道帶寬受到嚴格的限制，編碼器的輸出碼率必須與信道帶寬相匹配，這就要求編碼器的輸出碼率保持相對穩定，由此產生了JPEG-LS圖像壓縮碼率的控制方法。

徐燕凌在“JPEG-LS圖像壓縮動態碼率控制策略”(《計算機學報》第34卷，第7期，2008年4月)中提出了一階碼率控制方法。這種碼率控制方法將圖像分為若干個碼控單元，每壓縮完一個碼控單元，就觀察當前的壓縮比，如果與目標壓縮比的差值大于所設定的門限值，就調節失真量化參數使之變化一個固定的步長，來控制下一個碼塊的輸出碼率，使得圖像的整體碼率收斂于目標碼率。該方法存在的不足是，該方法采用固定的門限值和調節步長，導致碼率控制效果較差。

西安空間無線電技術研究所在其專利申請“一種JPEG-LS圖像壓縮的碼率控制方法”(專利申請號：201010617932.2，公開號：CN102088602A)中公開了一種JPEG-LS圖像壓縮的碼率控制方法。這種碼率控制方法將待壓縮圖像分為若干個子圖，每壓縮完一個子圖后，就計算出目標壓縮比與當前壓縮比的偏差量，同時根據實際壓縮碼流量和目標壓縮比計算獲得門限值，當偏差量大于門限值時，就對失真量化參數值做出相應的調整，從而使得實際碼率收斂于目標碼率。但是該方法存在的不足是，該方法在計算門限值時沒有考慮到失真量化參數的影響，導致門限值的設定不夠準確，并且該方法所設定的調節步長過于單一，不能很好的適用于各類圖像的碼率控制。

發明的內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于JPEG_LS圖像壓縮標準的動態碼率控制方法。本發明根據失真量化參數和輸出碼率的關系來進行碼率控制，達到更好的碼率控制性能。

實現本發明目的的思路是：根據JPEG-LS編碼的特性，找到失真量化參數與輸出碼率的對應關系，在圖像壓縮過程中，根據這種對應關系來調節失真量化參數，使得實際碼率能夠精確收斂于目標碼率。

為了實現上述目的，本發明的方法包括如下步驟：

(1)圖像分塊

將待壓縮圖像分為N個長方形的碼塊，N為大于1的正整數，每個碼塊的寬度與待壓縮圖像的寬度相同，高度均取一個相同的值。

(2)初始化參數

根據目標壓縮倍數，設定失真量化參數的初始值。

(3)對當前碼塊進行JPEG-LS壓縮編碼

對待壓縮圖像的當前碼塊進行JPEG-LS圖像壓縮編碼，在編碼的過程中用計數器記錄下當前碼塊的編碼比特個數和已編碼圖像區域的編碼比特個數。

(4)獲得碼塊的碼率偏差

完成對待壓縮圖像的第i個碼塊的編碼后，通過下式碼率偏差計算公式，獲得第i個碼塊的碼率偏差Δr₁；

Δr1=(B-W·n·D/T)(W·n)]]>