[發(fā)明專利]圖像集中的圖像的編碼方法和解碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610010094.X
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105681790B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙耀;王銳拓;林春雨;白慧慧;劉美琴
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: H04N19/13
• 分類號: H04N19/13;H04N19/119;H04N19/124;H04N19/91
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 毛燕生

本發(fā)明提供了一種圖像集中的圖像的編碼方法和解碼方法。所述方法包括：獲取圖像集中的待編碼的當(dāng)前原始圖像的前一幅原始圖像；生成前一幅原始圖像的解碼圖像；將當(dāng)前原始圖像與前一幅原始圖像的解碼圖像求差值，生成差值圖像；對差值圖像進(jìn)行矩陣變化，生成差值圖像對應(yīng)的差值矩陣R_n；對前一幅原始圖像的解碼圖像進(jìn)行矩陣變化，生成前一幅原始圖像的解碼圖像對應(yīng)的矩陣；使用非負(fù)矩陣分解法，將前一幅原始圖像的解碼圖像對應(yīng)的矩陣分解為字典矩陣和系數(shù)矩陣；使用最小二乘法，得到差值矩陣在字典矩陣下的系數(shù)矩陣；對系數(shù)矩陣進(jìn)行量化和熵編碼處理，生成當(dāng)前原始圖像的編碼圖像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像集中的圖像的編碼方法和解碼方法。

背景技術(shù)

圖像壓縮是圖像處理領(lǐng)域的經(jīng)典課題，其研究成果已得到了廣泛的應(yīng)用。圖像壓縮的目的就是盡量減少表示一幅圖像所需要的碼率，也就是使用最少的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出高質(zhì)量的圖像。

傳統(tǒng)的圖像壓縮方法如JPEG、JPEG2000等主要利用了單幅圖像之間的像素冗余、編碼冗余和視覺冗余等冗余信息進(jìn)行壓縮。但是由于大量的圖像是在相同或者相似的場景下獲得，因此它們之間也存在一定的冗余信息，如果可以有效地利用這些冗余信息，將會進(jìn)一步提高壓縮比，節(jié)省存儲空間。圖像集壓縮算法就是針對由多幅相似圖像組成的圖像集的壓縮問題，在單幅圖像壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)上利用集合冗余信息，有效地實(shí)現(xiàn)了壓縮。

從Kosmas Karadimitriou提出圖像集壓縮的概念開始，一系列圖像集壓縮的算法隨之產(chǎn)生。總體來說，目前圖像集壓縮主要有兩大類的算法：一類是基于代表性信息(Representative Signal，RS)的壓縮算法，如最小最大預(yù)測法、低頻模板法等，其主要用于無損的圖像集壓縮；另一類是基于圖(Graph)的壓縮算法，其主要用于有損的圖像集壓縮，如個(gè)人影集壓縮、云存儲等。

基于代表性信息的圖像集壓縮算法通過對圖像集中公共信息的提取使圖像集的冗余信息大大減少，進(jìn)而達(dá)到壓縮的目的。此類方法最大的優(yōu)點(diǎn)是在提取代表性信息之后可以對不同的圖像分別編解碼，不同的圖像編解碼之間互相不影響。

而此類方法的缺點(diǎn)是：會增加圖像數(shù)目，如果每幅圖像去除代表性信息后節(jié)省的碼率低于編碼代表性信息的碼率，將不能達(dá)到節(jié)省碼率的效果。

與基于代表性信息的壓縮算法相比，基于圖的壓縮算法能達(dá)到更高的壓縮比，并且適用范圍也更加廣泛，對于圖像集中內(nèi)容有較大變化時(shí)依然可以達(dá)到比較好的壓縮效果。但是基于圖的壓縮算法復(fù)雜度普遍較高，壓縮圖像集所需要的時(shí)間也較長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種算法簡單的圖像集中的圖像的編碼方法和解碼方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。

一種圖像集中的圖像的編碼方法，包括：

獲取圖像集中的待編碼的當(dāng)前原始圖像I_n的前一幅原始圖像I_n-1，n≥2；

生成所述前一幅原始圖像I_n-1的解碼圖像I_n-1'；

將所述當(dāng)前原始圖像I_n與所述前一幅原始圖像I_n-1的解碼圖像I_n-1'求差值，生成差值圖像D_n；

對所述差值圖像D_n進(jìn)行矩陣變化，生成所述差值圖像D_n對應(yīng)的差值矩陣R_n；

對所述前一幅原始圖像I_n-1的解碼圖像I_n-1'進(jìn)行矩陣變化，生成所述前一幅原始圖像I_n-1的解碼圖像I_n-1'對應(yīng)的矩陣X_n-1；