專利名稱：一種實(shí)時(shí)截?cái)啻a流的jpeg2000編碼方法及其實(shí)施系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及VLSI設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)時(shí)截?cái)啻a流的JPEG2000編碼方法，本發(fā)明還涉及實(shí)施該方法的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
JPEG2000首先對(duì)原始圖像進(jìn)行預(yù)處理，然后對(duì)圖像進(jìn)行小波變換和量化，量化后的小波系數(shù)進(jìn)入EBCOT編碼階段。EBCOT編碼包括Tierl編碼和Tier2編碼兩部分。Tierl編碼對(duì)量化后的小波系數(shù)按碼塊進(jìn)行位平面編碼和MQ算術(shù)編碼，然后采用壓縮后率失真優(yōu)化算法PCRD得到最優(yōu)截?cái)嚅T限，將小于門限的壓縮碼字拋棄，將大于門限所對(duì)應(yīng)的壓縮碼字經(jīng)Tier2編碼后形成壓縮碼流。JPEG2000壓縮后率失真優(yōu)化算法PCRD可以描述為在一定的碼率限制下，尋找優(yōu)化的各碼塊截?cái)帱c(diǎn)集合，使重構(gòu)圖像的總體失真最小的問題。PCRD算法能在滿足目標(biāo)碼率的情況下最優(yōu)地分配碼率，使總失真最小，它實(shí)現(xiàn)了理論上最佳的率失真優(yōu)化分配，但需要在整個(gè)Tierl編碼完成后才能進(jìn)行最優(yōu)分層截?cái)?。Tierl編碼部分占整個(gè)編碼的時(shí)間45%到60%，且在低碼率時(shí)，大多數(shù)已編碼的碼流會(huì)被拋棄，這大大增加了系統(tǒng)不必要的計(jì)算量和儲(chǔ)存損耗，使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性降低。因此，有必要設(shè)計(jì)一種實(shí)時(shí)截?cái)啻a流的JPEG2000編碼方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種實(shí)時(shí)截?cái)啻a流的JPEG2000編碼方法，以提高編碼系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，減少不必要的存儲(chǔ)和計(jì)算消耗。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種實(shí)時(shí)截?cái)啻a流的JPEG2000編碼方法，根據(jù)小波子帶重要性和小波子帶的通道數(shù)，給每一個(gè)小波子帶分配一定數(shù)量的字節(jié)數(shù)；而在小波子帶內(nèi)部，則根據(jù)每個(gè)碼塊的通道數(shù)，對(duì)每個(gè)碼塊分配相應(yīng)的字節(jié)數(shù)；在編碼過程中，當(dāng)每個(gè)碼塊累計(jì)編碼字節(jié)大于碼塊預(yù)分配字節(jié)數(shù)或者碼塊編碼完畢時(shí)，停止當(dāng)前碼塊編碼，計(jì)算每個(gè)通道的率失真斜率，并累計(jì)總的壓縮碼流；在每個(gè)小波子帶編碼完畢后，更新小波子帶分配字節(jié)數(shù)，當(dāng)累計(jì)總的壓縮碼流大于目標(biāo)位流時(shí)，如果存在小波子帶未編碼，則更改分配策略，重新為未編碼小波子帶分配一定的字節(jié)數(shù)，繼續(xù)編碼直到所有碼塊編碼完畢，并利用最小斜率拋棄法尋找最佳門限，完成編碼。該方法具體按照以下步驟實(shí)施:I)計(jì)算小波加權(quán)系數(shù)、小波子帶的總通道數(shù)以及總編碼通道數(shù)計(jì)算小波子帶j的小波加權(quán)系數(shù)ω」:O)j = {DjA2其中i是小波濾波器的L2范數(shù)，Δ為量化步長；計(jì)算小波子帶j的總通道數(shù)Pj:
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)截?cái)啻a流的JPEG2000編碼方法，其特征在于，根據(jù)小波子帶重要性和小波子帶的通道數(shù)，給每一個(gè)小波子帶分配一定數(shù)量的字節(jié)數(shù)；而在小波子帶內(nèi)部，則根據(jù)每個(gè)碼塊的通道數(shù)，對(duì)每個(gè)碼塊分配相應(yīng)的字節(jié)數(shù)；在編碼過程中，當(dāng)每個(gè)碼塊累計(jì)編碼字節(jié)大于碼塊預(yù)分配字節(jié)數(shù)或者碼塊編碼完畢時(shí)，停止當(dāng)前碼塊編碼，計(jì)算每個(gè)通道的率失真斜率，并累計(jì)總的壓縮碼流；在每個(gè)小波子帶編碼完畢后，更新小波子帶分配字節(jié)數(shù)，當(dāng)累計(jì)總的壓縮碼流大于目標(biāo)位流時(shí)，如果存在小波子帶未編碼，則更改分配策略，重新為未編碼小波子帶分配一定的字節(jié)數(shù)，繼續(xù)編碼直到所有碼塊編碼完畢，并利用最小斜率拋棄法尋找最佳門限，完成編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施: 1)計(jì)算小波加權(quán)系數(shù)、小波子帶的總通道數(shù)以及總編碼通道數(shù) 計(jì)算小波子帶j的小波加權(quán)系數(shù)ω」:
3.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括總控制器(I )，總控制器(I)分別與圖像預(yù)處理模塊(2)、小波變換及量化模塊(3)、Tierl編碼模塊(4)、Tier2編碼控制器模塊(5)和碼塊字節(jié)預(yù)控制器(10)連接，所述圖像預(yù)處理模塊(2)還與小波變換及量化模塊(3)、小波系數(shù)存儲(chǔ)模塊(6)、碼塊數(shù)據(jù)緩存模塊(7)和Tierl編碼模塊(4)依次連接，所述小波變換及量化模塊(3)還與小波子帶信息模塊(8)、碼塊字節(jié)預(yù)分配模塊(9)、碼塊字節(jié)預(yù)控制器(10)和編碼字節(jié)統(tǒng)計(jì)模塊(11)依次連接，所述Tierl編碼模塊(4)還與Tier2編碼控制器模塊(5)、碼流存儲(chǔ)模塊(12)和編碼字節(jié)統(tǒng)計(jì)模塊(11)連接，所述Tier2編碼控制器模塊(5)還與碼流存儲(chǔ)模塊(12)、最小率失真斜率計(jì)算MSD模塊(13)和Tier2編碼模塊(14)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述Tierl編碼模塊(4)包括與總控制器(I)和碼塊數(shù)據(jù)緩存模塊(7)連接的Tierl編碼控制器模塊(41)，Tierl編碼控制器模塊(41)分別與位平面編碼模塊(42)、異步FIFO模塊(43)和MQ算術(shù)編碼模塊(44)連接，位平面編碼模塊(42)還與碼塊數(shù)據(jù)緩存模塊(7)連接，所述位平面編碼模塊(42)、異步FIFO模塊(43)和MQ算術(shù)編碼模塊(44)依次連接，位平面編碼模塊(42)還與失真量累計(jì)模塊(45 )和RD斜率計(jì)算模塊(46 )依次連接，RD斜率計(jì)算模塊(46 )還與MQ算術(shù)編碼模塊(44 )和Tier2編碼控制器模塊(5)連接，MQ算術(shù)編碼模塊(44)還與碼流存儲(chǔ)模塊(12)和編碼字節(jié)統(tǒng)計(jì)模塊(11)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)時(shí)截?cái)啻a流的JPEG2000編碼方法，根據(jù)小波子帶重要性和小波子帶的通道數(shù)，給每個(gè)小波子帶分配一定數(shù)量的字節(jié)數(shù)；小波子帶內(nèi)部，根據(jù)每個(gè)碼塊的通道數(shù)，對(duì)每個(gè)碼塊分配相應(yīng)的字節(jié)數(shù)；編碼過程中，當(dāng)每個(gè)碼塊累計(jì)編碼字節(jié)大于碼塊預(yù)分配字節(jié)數(shù)或者碼塊編碼完畢時(shí)，停止當(dāng)前碼塊編碼，計(jì)算每個(gè)通道的率失真斜率，并累計(jì)總的壓縮碼流；每個(gè)小波子帶編碼完畢后，更新小波子帶分配字節(jié)數(shù)，當(dāng)累計(jì)總的壓縮碼流大于目標(biāo)位流時(shí)，若存在小波子帶未編碼，則更改分配策略，重新為未編碼小波子帶分配一定的字節(jié)數(shù)，繼續(xù)編碼至所有碼塊編碼完畢，利用最小斜率拋棄法尋找最佳門限，完成編碼。提高了編碼系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，減少不必要的存儲(chǔ)和計(jì)算消耗。
文檔編號(hào)H04N7/26GK103152568SQ20131006211
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者喬世杰 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)