[發明專利]一種壓縮感知多層殘差圖像編碼方法有效

申請號：	201810805315.1	申請日：	2018-07-20
公開（公告）號：	CN109040757B	公開（公告）日：	2020-11-10
發明（設計）人：	侯興松;陳贊	申請（專利權）人：	西安交通大學
主分類號：	H04N19/147	分類號：	H04N19/147;H04N19/124;H04N19/42;H04N19/184
代理公司：	西安通大專利代理有限責任公司 61200	代理人：	徐文權
地址：	710049 陜***	國省代碼：	陜西;61
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種壓縮感知多層圖像編碼方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發明公開了一種壓縮感知多層殘差圖像編碼方法，通過將壓縮感知隨機測量過程分成多層，并利用壓縮感知重建?測量模型，基于所有的前層隨機測量值來預測當前層隨機測量值，從而得到當前層預測值與真實值之間的殘差。所得到的殘差用于更新下一層的預測值，進而得到更為精確的重建圖像。所提出的壓縮感知隨機測量值的預測、更新過程可以有效去除壓縮感知測量值之間的冗余信息。相較于傳統壓縮感知編碼方案直接對隨機測量值量化編碼，對所提出的壓縮感知多層殘差量化編碼，可以顯著提升基于壓縮感知圖像編碼的率失真性能。

技術領域

本發明屬于圖像壓縮技術領域，具體涉及一種壓縮感知多層殘差圖像編碼方法。

背景技術

壓縮感知技術是指將信號或者圖像在低于奈奎斯特采樣率的情況下重建的技術。壓縮感知技術在圖像處理，圖像檢索，CT圖像重建等領域有廣泛的應用。基于壓縮感知的圖像編碼技術相較于傳統圖像編碼技術(JPEG，JPEG2000，CCSDS-IDC)，在率失真性能上有較大差距。當前，傳統的壓縮感知圖像編碼方案僅達到JPEG的編碼性能，JPEG的編碼率失真性能低，在高圖像壓縮比領域解壓圖像效果不佳，因此，研究率失真性能高的壓縮感知編碼方案具有重要的意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種壓縮感知多層殘差圖像編碼方法，以解決壓縮感知圖像編碼方案率失真性高的問題。

為達到上述目的，本發明所述一種壓縮感知多層殘差圖像編碼方法，，將壓縮感知測量過程分成l層，每層的隨機測量值的長度相同；每一層中基于壓縮感知重建-測量模型，自第二層開始，用前i-1層的隨機測量結果預測第i層的壓縮感知隨機測量結果；然后得到每一層的壓縮感知隨機測量的真實值與預測值之間的殘差；對第一層的隨機測量真實值y₁和第i層殘差進行量化編碼和反量化，其中2≤i≤l。

進一步的，包括以下步驟：

步驟1、將圖像的壓縮感知隨機測量值分成l層，記為y＝[y₁,...y_i,...y_l]，其中y_i為第i層隨機測量真實值；

步驟2、對第1層的隨機測量真實值y₁進行量化編碼得到Q(y₁)，對Q(y₁)反量化得到作為第一層更新的測量結果；

步驟3、第i層，用前i-1層測量結果的更新值重建圖像，第i重建圖像記為

步驟4、用當前層的重建圖像，預測下一層的壓縮感知隨機測量結果，第i層壓縮感知隨機測量結果預測值其中Φ_i為第i層觀測矩陣；

步驟5、獲取第i層殘差e_i，

步驟6、對第i層殘差e_i進行量化編碼，記為Q(e_i)，對量化編碼反量化后得到

步驟7、第i層壓縮感知隨機測量結果預測值更新為

步驟8、不斷迭代步驟3至步驟7，直到第l層，得到各層的壓縮感知多層殘差的反量化結果

進一步的，不同層的殘差分別用比特位深不同的量化器進行量化編碼，層級越高，量化比特位深越小；層級越低，量化比特位深越大。

進一步的，不同層的對殘差進行量化時，所用的比特位深呈階梯狀分布。

進一步的，當l為10時，第1至第10層的量化比特位深依次為：5,3,3,3,2,2,2,1,1和1。