[發明專利]一種靜止動態一體化的圖像編碼方法無效

申請號：	201210517727.8	申請日：	2012-11-22
公開（公告）號：	CN102984519A	公開（公告）日：	2013-03-20
發明（設計）人：	雷杰;李爽;李云松;吳憲云;張皓	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;H04N7/50
代理公司：	陜西電子工業專利中心 61205	代理人：	田文英;王品華
地址：	710071***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種靜止動態一體化圖像編碼方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，更進一步涉及一種基于離散小波變換DWT(Discrete?Wavelet?Transform)和離散余弦變換DCT(Discrete?Cosine?Transform)混合變換的多級樹集合分裂SPIHT(Set?Partitioning?in?Hierarchical?Tree)算法的靜止動態一體化的圖像壓縮方法。本發明適用于星上對靜止動態圖像進行一體化的壓縮處理。

背景技術

近幾年，在航天應用中的圖像壓縮領域，要求相機載荷同時具有靜止和動態圖像成像及壓縮編碼的工作模式已經成為一種發展趨勢，在已經成功發射的神州7號伴飛小衛星和即將發射的嫦娥3號衛星上都有類似的應用。然而，靜止和動態圖像的數據統計特性有很大區別，針對它們的最優壓縮編碼方法也相應地存在很大區別。靜止圖像編碼處理單幀圖像，只考慮幀內的相關性，不考慮幀間的相關性。動態圖像編碼則需要充分考慮序列中相鄰幀間的相關性，以通過運動估計和補償等技術來提高壓縮效率。目前，靜止圖像編碼的國際標準是JPEG2000，采用基于小波的內嵌碼塊編碼方法。動態圖像編碼的國際標準是H.264，采用基于塊的變換和幀間運動估計的編碼方法。這兩種壓縮方法并不是在統一框架下實現的。因此，如果單獨采用其中一種方法進行壓縮，將無法獲得最佳性能。如果同時采用兩種方法分別進行壓縮，則在同一個系統中需要設計兩個獨立的壓縮模塊，會降低可靠性，并大大增加設備的功耗、體積、重量和成本等，不能適應航天應用對高可靠性、低功耗、低復雜度的特殊要求。

針對這一情況，有學者提出了靜止動態一體化的壓縮方法。

馬鴻泰論文“國家天文臺靜、動態圖像編碼與傳輸的研究”(北京郵電大學的碩士學位論文2007年3月)中公開了一種基于天文學應用的靜止動態圖像編碼與傳輸方法。該方法采取JPEG算法對FITS格式的星圖文件進行有損壓縮，采取基于ZIP壓縮下使用分層的方法對星圖進行無損壓縮，然后通過Windows?Media的流媒體技術將多幅靜止的星圖流化成一個視頻文件，支持網絡發布、視頻點播等功能。該方法的不足之處是：由于該方法的計算復雜度高，壓縮速度緩慢，尤其是對動態圖像難以用硬件實現，而且該方法專門應用于天文圖像壓縮，沒有涉及到星上圖像等的壓縮處理方法。

郭清衍論文“靜止和活動圖像一體化解壓縮軟件設計與實現”(西安電子科技大學的碩士學位論文2010年6月)中公開了一種靜止和動態圖像一體化的壓縮方法。該方法對于靜止圖像采用內嵌小波變換算法，對于活動圖像加入了運動估計和運動補償的模塊，具有良好的壓縮效果，支持實時解碼顯示、多功能回放等功能。該方法的不足之處是：存儲空間大，計算復雜度高，碼率難以控制，對動態圖像進行高倍壓縮時性能不夠理想。

發明內容

本發明的目的在于克服上述已有技術的不足，提出一種基于多級樹集合分裂SPIHT算法的編碼方法，能夠在統一的架構下實現靜止圖像以及低速動態圖像的編碼。

為實現上述目的，本發明包括如下步驟：

(1)對原始圖像進行預處理：

1a)輸入靜止或者動態的原始圖像；

1b)將原始圖像的每個像素值減去2^p-1，其中p為圖像的像素精度，獲得直流電平位移后的圖像；

1c)將位移后的圖像的每個像素值乘以任意確定的相同倍數，獲得數據提升后的圖像；

(2)對數據提升后的圖像進行幀內離散小波變換；

(3)判斷圖像類型：如果是動態圖像，執行步驟(4)，如果是靜止圖像，執行步驟(5)；

(4)幀間離散余弦變換：

4a)將離散小波變換后的動態圖像每8幀作為一組，劃分為若干組圖像；

4b)將每組圖像中相同位置的像素點抽取出來，組合成一維的像素塊；