專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像壓縮中的嵌入式四叉樹(shù)小波的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及圖象編碼，更特別地，涉及數(shù)字圖象的壓縮與解壓縮。
多媒體計(jì)算的出現(xiàn)日益要求有高性能的圖象壓縮系統(tǒng)。在最近的幾年，小波變換已經(jīng)變?yōu)橹髁鞯?、基本的圖象壓縮技術(shù)。小波變換，一般也被稱(chēng)作分級(jí)子帶分解，能夠產(chǎn)生如

圖1中所顯示的、對(duì)源圖象的多分辨率的分解分層結(jié)構(gòu)(MDH)表示。通過(guò)對(duì)在MDH數(shù)據(jù)乘積中所產(chǎn)生的小波變換系數(shù)進(jìn)行的有效編碼，可以實(shí)現(xiàn)比每點(diǎn)1比特更低的比特速率。
變換所產(chǎn)生的小波系數(shù)的一個(gè)最重要和最有利的特點(diǎn)是大部分系數(shù)將具有在進(jìn)行標(biāo)量量化后變?yōu)榱愕暮苄〉姆?。?duì)許多圖象處理的目的來(lái)說(shuō)，一個(gè)小波變換系數(shù)的重要性或者有效性可以通過(guò)其絕對(duì)值與預(yù)定閾值的關(guān)系來(lái)進(jìn)行測(cè)量。對(duì)一個(gè)特定閾值來(lái)說(shuō)，一個(gè)小波變換系數(shù)是重要的或者不重要的，這取決于其幅度值是否超過(guò)了這個(gè)閾值。一組小波變換系數(shù)的重要性可以使用一個(gè)“重要性圖”來(lái)集中確定。一個(gè)“重要性圖”是記錄重要系數(shù)的位置的一個(gè)比特圖。大部分比特預(yù)算將使用在對(duì)重要性圖的編碼上。所以，一個(gè)圖象編碼系統(tǒng)的壓縮性能主要取決于其對(duì)重要性圖進(jìn)行編碼的效率。
在美國(guó)專(zhuān)利5412741 J.M.Shapiro公開(kāi)了稱(chēng)作“EZW”的一個(gè)嵌入式零階樹(shù)小波算法。本發(fā)明的一個(gè)更有效的實(shí)施方式，稱(chēng)作在分層樹(shù)中集合分區(qū)或者“SPIHT”，被Said等人在1996年6月3,No.3,Vol.6的IEEE Trans.On Circuits and Systems For VideoTechnology,A.Said and W.Pearlman,“A New Fast,and EfficientImage Codec Based on Set Partitioning in Hierarchy Trees”中所公開(kāi)。
因?yàn)槠鋬?nèi)在的簡(jiǎn)單性，高效率和比大部分其它技術(shù)更強(qiáng)的性能，基于EZW的編碼已經(jīng)被認(rèn)為是在圖象壓縮研究領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)最佳的技術(shù)。另外，它已經(jīng)被選擇作為新一代圖象(JPEG 2000)和視頻(MPEG4)編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)候選技術(shù)。
基于EZW的編碼技術(shù)包括3個(gè)基本方法部件。第一方法部件是對(duì)MDH數(shù)據(jù)進(jìn)行幅度的局部排序。通過(guò)在解碼器復(fù)制排序信息，以使具有較大幅度的MDH數(shù)據(jù)被首先傳輸，可以確保在對(duì)圖象進(jìn)行重構(gòu)時(shí)，攜帶較大數(shù)量信息的變換系數(shù)更有可能被獲得。通常，使用一組8個(gè)遞減的閾值來(lái)進(jìn)行局部排序。第二方法部件是對(duì)精細(xì)比特的比特平面進(jìn)行順序傳輸，以獲得嵌入式的量化。第三方法部件是利用對(duì)MDH數(shù)據(jù)幅度的交叉，子帶相關(guān)來(lái)對(duì)重要性圖進(jìn)行編碼。
盡管在對(duì)MDH數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，零階樹(shù)已經(jīng)被證明是非常成功的，它不是唯一的、對(duì)數(shù)據(jù)集合內(nèi)在的規(guī)律性進(jìn)行邏輯利用的技術(shù)。當(dāng)考慮到所產(chǎn)生編碼的緊湊性時(shí)，EZW不是最有效的表示，并且零階樹(shù)方法的全封閉結(jié)構(gòu)不允許進(jìn)行獨(dú)立的或者并行處理。在一個(gè)零階樹(shù)編碼的情形下，一個(gè)視頻圖象，例如一個(gè)MPEG-4對(duì)象的多層表示中，僅其基本層可以被獨(dú)立解碼。對(duì)所有增強(qiáng)層的解碼均必須依賴(lài)前面所解碼的層。換句話(huà)說(shuō)，對(duì)象的零階樹(shù)表示從本質(zhì)上就禁止進(jìn)行獨(dú)立的解碼性。這個(gè)非獨(dú)立性也非常容易受到比特錯(cuò)誤的影響。一單個(gè)比特錯(cuò)誤，在每一個(gè)隨后分辨率級(jí)中進(jìn)行解釋后，將可能引起解碼器出軌。最后，零階樹(shù)表示的封閉結(jié)構(gòu)使增加新的編碼方法或者特征變得很困難。
本發(fā)明是具有一個(gè)高壓縮性能的、對(duì)灰度數(shù)據(jù)和彩色圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮的一個(gè)方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一個(gè)在壓縮上是高效率的、快速的方法和系統(tǒng)來(lái)對(duì)小波變換系數(shù)的重要性信息進(jìn)行編碼。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一個(gè)方法和系統(tǒng)來(lái)產(chǎn)生可以伸縮的、基于區(qū)域進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)的、抗錯(cuò)誤性的、并且能夠獨(dú)立進(jìn)行解碼的一個(gè)被壓縮比特流。本發(fā)明提供了一個(gè)邏輯上簡(jiǎn)單和快速的編碼方法，這個(gè)編碼方法具有能夠用硬件實(shí)現(xiàn)的高度并行機(jī)制。本發(fā)明系統(tǒng)所產(chǎn)生的比特流比現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的比特流更能夠抵抗比特錯(cuò)誤，因?yàn)樗凶訋K均是被獨(dú)立進(jìn)行編碼的，并且在一個(gè)級(jí)上所產(chǎn)生的錯(cuò)誤將不會(huì)導(dǎo)致在其它級(jí)上的錯(cuò)誤。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一個(gè)對(duì)數(shù)字靜止圖象進(jìn)行編碼和解碼的方法，來(lái)產(chǎn)生一個(gè)可伸縮的、內(nèi)容可以被訪(fǎng)問(wèn)的被壓縮比特流，這個(gè)編碼和解碼方法包括步驟將原始圖象數(shù)據(jù)分解和排序?yàn)橐粋€(gè)分層的多分辨率子圖象；設(shè)置一初始重要性閾值并且產(chǎn)生一個(gè)重要性指數(shù)(index)；確定一個(gè)初始非重要塊的列表；通過(guò)使用一個(gè)四叉樹(shù)表示對(duì)一個(gè)重要性圖進(jìn)行編碼來(lái)形成重要性系數(shù)列表；循環(huán)地減少閾值，并且對(duì)每一個(gè)閾值重復(fù)這個(gè)編碼過(guò)程；并且然后，將重要性系數(shù)的精細(xì)比特發(fā)送出去。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一個(gè)對(duì)數(shù)字靜止圖象進(jìn)行編碼和解碼以產(chǎn)生一個(gè)可伸縮的、內(nèi)容可以被訪(fǎng)問(wèn)的被壓縮比特流的裝置，這個(gè)編碼和解碼裝置包括將原始圖象數(shù)據(jù)分解和排序?yàn)橐粋€(gè)分層的多分辨率子圖象的裝置；用于設(shè)置一初始重要性閾值并且產(chǎn)生一個(gè)重要性指數(shù)的裝置；用于決定一個(gè)初始非重要塊的列表的裝置；用于通過(guò)使用一個(gè)四叉樹(shù)表示對(duì)一個(gè)重要性圖進(jìn)行編碼來(lái)形成重要性系數(shù)列表的裝置；用于循環(huán)地減少閾值，并且對(duì)每一個(gè)閾值重復(fù)這個(gè)編碼過(guò)程的裝置；和用于將重要性系數(shù)的精細(xì)比特發(fā)送出去的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一個(gè)對(duì)數(shù)字靜止圖象進(jìn)行解碼以產(chǎn)生一個(gè)可伸縮的、內(nèi)容可以被訪(fǎng)問(wèn)的被壓縮比特流的方法，這個(gè)解碼方法包括步驟對(duì)比特流的頭進(jìn)行解碼；決定初始閾值和初始重要點(diǎn)的陣列，非重要點(diǎn)和小波系數(shù)；對(duì)這個(gè)重要性圖進(jìn)行解碼；修改重要性列表并且對(duì)每一個(gè)閾值級(jí)別的精細(xì)比特進(jìn)行解碼；重構(gòu)小波系數(shù)陣列；執(zhí)行反向小波變換；并且重構(gòu)這個(gè)圖象。
圖1是一個(gè)3層小波分解的示意圖顯示。
圖1a是對(duì)測(cè)試圖象“Lena”所執(zhí)行的一個(gè)3層小波分解的一個(gè)圖象顯示。
圖2顯示了在被轉(zhuǎn)換為一個(gè)整數(shù)形式后，一個(gè)小波變換系數(shù)的二進(jìn)制表示。
圖3是本發(fā)明的圖象編碼器的一個(gè)框圖。
圖4是對(duì)LSP和LIB進(jìn)行初始化的過(guò)程。
圖5顯示了決定初始閾值的算法。
圖6是對(duì)重要性圖進(jìn)行四叉樹(shù)編碼的一個(gè)流圖。
圖7是一個(gè)精細(xì)過(guò)程的一個(gè)流圖。
圖8是復(fù)用器的一個(gè)框圖。
圖9顯示了數(shù)據(jù)封裝的缺省順序。
圖10是本發(fā)明的圖象解碼器的一個(gè)框圖。
圖11是對(duì)重要性圖進(jìn)行四叉樹(shù)解碼的一個(gè)流圖。
當(dāng)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的小波變換被用于對(duì)一個(gè)圖象進(jìn)行分解時(shí)，它產(chǎn)生4個(gè)頻率的子帶循環(huán)。這些子帶信號(hào)是高水平高垂直或者“HH”，高水平低垂直“HL”，低水平高垂直“LH”，和低水平低垂直“LL”的頻率子帶。LL子帶然后被進(jìn)一步進(jìn)行小波變換，來(lái)產(chǎn)生另外一個(gè)HH,HL,LH和LL子帶的集合。這個(gè)過(guò)程被循環(huán)執(zhí)行來(lái)產(chǎn)生對(duì)原始圖象的一個(gè)多分辨率分解分層結(jié)構(gòu)(MDH)。這被顯示在已經(jīng)采用了3級(jí)變換的圖1中。當(dāng)然，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的讀者將理解，可以采用任意數(shù)目的子帶分解。
在圖1中，最低頻率的子帶，即提供最粗分辨率級(jí)別的子帶，是在最左上角的、用LL3所表示的塊101。最高頻率的子帶，或者最精細(xì)分辨率級(jí)別的子帶是HL1 102,LH1 103，和HH1 104。
圖1a是本發(fā)明的對(duì)測(cè)試圖象Lena所進(jìn)行的3級(jí)小波分解的圖象表示。原始圖象la01可以被看作具有被分解圖象la02中的3級(jí)分辨率。HH1 104的高頻率數(shù)據(jù)可以被看作能夠在最右下角的塊la03提供最詳細(xì)的細(xì)節(jié)。
在進(jìn)行一個(gè)小波變換后，每一個(gè)象素均用一個(gè)小波變換系數(shù)來(lái)表示。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，這些系數(shù)的每一個(gè)均用一個(gè)固定小數(shù)點(diǎn)(fixed-point)的二進(jìn)制格式，典型地少于16比特，來(lái)表示，并且被認(rèn)為是一個(gè)整數(shù)。圖2顯示了一個(gè)小波變換系數(shù)的一般情形下的二進(jìn)制表示。在這個(gè)系統(tǒng)中，第一比特201被專(zhuān)用于表示其符號(hào)-正的或者負(fù)的。在符號(hào)比特后的第一個(gè)非零比特202被稱(chēng)作開(kāi)始1比特或者LOB。LOB的位置由這個(gè)系數(shù)的幅度來(lái)決定。即，這個(gè)系數(shù)的值越大，它就越可能靠近這個(gè)符號(hào)比特。在LOB 202后面的所有比特均被稱(chēng)作精細(xì)比特203。
在小波變換中產(chǎn)生了系數(shù)，并且以二進(jìn)制格式對(duì)它們進(jìn)行表示后，就對(duì)3個(gè)列表進(jìn)行初始化。第一列表被稱(chēng)作重要象素的列表或者LSP。LSP中的每一個(gè)項(xiàng)與MDH平面中的一個(gè)單個(gè)象素相應(yīng)，并且用一對(duì)坐標(biāo)(i,j)來(lái)標(biāo)識(shí)。LSP被初始化為空列表，因?yàn)閱蝹€(gè)象素的重要性還沒(méi)有被確定。第二列表被稱(chēng)作非重要塊的列表或者LIB。這個(gè)列表中的項(xiàng)由一個(gè)塊坐標(biāo)的最左上角象素的坐標(biāo)(i1,j1)加塊的象素寬和象素高(i2,j2)組成。當(dāng)i2=j2=1時(shí)，LIB中的一個(gè)項(xiàng)表示一個(gè)塊由一單個(gè)象素組成。當(dāng)?shù)谝淮芜M(jìn)行初始化時(shí)，TLIB是空的。在這些列表被初始化時(shí)，每一個(gè)子帶塊成為L(zhǎng)IB中的一個(gè)項(xiàng)。在初始LIB中的項(xiàng)的順序是任意排列的，但是其缺省的子帶塊順序是LL3,LH3,HL3,HH3,LH2,HL2,HH2,LH1,HL1,HH1。圖4顯示了產(chǎn)生LSP的判斷樹(shù)和LIB中的缺省項(xiàng)。
在形成這些列表后的下一個(gè)步驟是計(jì)算閾值，來(lái)確定系數(shù)的重要性。在進(jìn)行小波變換后，所有變換系數(shù)的最大幅度“M”必須被確定。該領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員很熟悉，一個(gè)有效實(shí)現(xiàn)的MDH中的大部分系數(shù)將具有較低的值。一旦已經(jīng)確定了M，就確定滿(mǎn)足條件2N≤M＜2N+1的一個(gè)值N。初始閾值被設(shè)置為2N，并且各種N值的集合被稱(chēng)作閾值指數(shù)。然后，閾值被以2的指數(shù)來(lái)進(jìn)行遞減，以便于比特形式的計(jì)算。在每一個(gè)閾值，通過(guò)將系數(shù)與這個(gè)閾值進(jìn)行比較來(lái)產(chǎn)生一個(gè)重要性圖。超過(guò)這個(gè)閾值的系數(shù)被給予值1，并且這樣就進(jìn)入到重要性系數(shù)圖中。比閾值小的系數(shù)就在重要性圖中被給予值0。這樣就以二進(jìn)制圖象的形式為每一個(gè)閾值產(chǎn)生了重要性圖。
記得前面所說(shuō)的，LIB首先由MDH的子塊組成，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式開(kāi)始對(duì)重要性數(shù)據(jù)進(jìn)行四叉樹(shù)編碼。對(duì)給定塊，我們計(jì)算在這個(gè)塊中的重要系數(shù)的數(shù)目。如果這個(gè)數(shù)目是0。這個(gè)塊的標(biāo)識(shí)坐標(biāo)就被添加到TLIB中。如果這個(gè)塊，“父親塊”，中至少有一個(gè)重要系數(shù)，這個(gè)“父親塊”就被分成4個(gè)大小相同的、稱(chēng)作“兒子塊”的子塊，并且然后被從LIB中刪除。在重要系數(shù)的數(shù)目是1的情形，并且這個(gè)塊的大小是1的情形下，這個(gè)項(xiàng)是一單個(gè)系數(shù)，并且其坐標(biāo)被移動(dòng)到LSP中。
有兩個(gè)方法可以處理子塊。第一方法，稱(chēng)作第一深度四叉樹(shù)編碼，它將4個(gè)子塊插入到緊接在其父親塊的位置后面的LIB中。然后，立即評(píng)價(jià)4個(gè)子塊的重要性，并且循環(huán)地使用這個(gè)操作直到不需要進(jìn)行子劃分為止。當(dāng)這個(gè)塊中的所有重要系數(shù)被找到并且被移動(dòng)到LSP時(shí)，對(duì)本發(fā)明項(xiàng)的編碼就被完成了。然后，這個(gè)過(guò)程就移動(dòng)到LIB中的下一個(gè)塊。
第二方法，或者稱(chēng)作第一寬帶四叉樹(shù)編碼，它將這4個(gè)塊添加到LIB的末尾，其中在相同過(guò)程結(jié)束以前就對(duì)它們進(jìn)行評(píng)價(jià)。使用這個(gè)第一寬帶過(guò)程，相同級(jí)別的所有父親塊將在下一代的任何塊以前被處理。
在一個(gè)重要級(jí)別上已經(jīng)處理了目前LIB中的所有項(xiàng)時(shí)，TLIB中的項(xiàng)被根據(jù)塊的大小而重新排序。每一個(gè)塊必須在放置尺寸更大的塊以前被放置，以使在下一個(gè)閾值時(shí)，它可以首先被處理。與重要象素相鄰的大多數(shù)象素，如果對(duì)當(dāng)前閾值是不重要的，已經(jīng)被作為象素級(jí)別項(xiàng)(pixel level entry)移動(dòng)到TLIB中。因?yàn)橄噜徬禂?shù)的相關(guān)性，很可能這些相鄰點(diǎn)在下一個(gè)閾值將是重要的。在一個(gè)嚴(yán)格比特預(yù)算的情形下，我們必須首先輸出這些象素級(jí)別塊(pixel level block)，以確保寶貴的比特沒(méi)有被用于從大塊中找出重要的系數(shù)，并且冒丟失象素級(jí)別重要系數(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。所以，對(duì)TLIB重新排序?qū)⒂兄谑褂酶俚谋忍貋?lái)對(duì)更重要的系數(shù)進(jìn)行編碼。雖然不是必需的，實(shí)驗(yàn)顯示使用這個(gè)重新排序的方法將能夠獲得高的PSNR。這個(gè)四叉樹(shù)過(guò)程中的最后一個(gè)步驟是在下一個(gè)重要級(jí)別的隨后掃描中用TLIB來(lái)替代LIB，并且將TLIB復(fù)位為空。但是，在移動(dòng)到下一個(gè)閾值以前，收集關(guān)于重要系數(shù)的精細(xì)數(shù)據(jù)。
圖7顯示了在圖象數(shù)據(jù)的四叉樹(shù)編碼中，精細(xì)的傳遞。對(duì)LSP中那些在閾值2N+1(|Ci,j|≥2N+1)時(shí)是重要的系數(shù)項(xiàng)，就輸出其第N個(gè)比特。如圖3所顯示的和上面所討論的，在精細(xì)傳遞后，閾值被2除，并且用新的LIB-前面的TLIB-和新的閾值來(lái)重新開(kāi)始上面的過(guò)程。
上面過(guò)程所產(chǎn)生的比特流的算法編碼不是必需的。在比特流中有兩個(gè)類(lèi)型的數(shù)據(jù)四叉樹(shù)編碼重要性圖編碼比特，和精細(xì)比特，它們形成了一個(gè)完整的嵌入代碼。有很多方法可以來(lái)組織這個(gè)比特流。理論上，重要性圖數(shù)據(jù)和精細(xì)比特?cái)?shù)據(jù)可以被用任何順序融合在一起。這可以被根據(jù)用戶(hù)所規(guī)定的優(yōu)先級(jí)來(lái)封裝數(shù)據(jù)的復(fù)用器所處理。數(shù)據(jù)的缺省封裝順序被顯示在圖9中，并且當(dāng)追求高PSNR時(shí)就可以確保獲得最佳的結(jié)果。
在解碼的第一級(jí)，必須從頭比特中重構(gòu)下面的信息開(kāi)始的閾值指數(shù)N，小波級(jí)的數(shù)目，和圖象的大小。根據(jù)上面的信息，我們可以對(duì)LIB進(jìn)行初始化并且填充LIB，而初始的LSP和TLIB被設(shè)置為空。所有小波系數(shù)的初始值均被設(shè)置為0。
進(jìn)行解碼的關(guān)鍵過(guò)程被顯示在圖11中，其中，在一給定閾值級(jí)別的重要性圖被根據(jù)所接收的比特進(jìn)行解碼。假定本發(fā)明的閾值指數(shù)是N，這個(gè)過(guò)程首先從LIB中載入一個(gè)項(xiàng)，并且從這個(gè)比特流中讀取一個(gè)比特。如果這個(gè)比特值是0，這個(gè)項(xiàng)就被移動(dòng)到TLIB中。替代地，檢查這個(gè)項(xiàng)來(lái)確定其大小是否是1。如果這個(gè)項(xiàng)是一單個(gè)象素，然后將當(dāng)前位置的小波系數(shù)更換為2N+2N-1，并且讀入更多的比特。如果這個(gè)比特是1，將當(dāng)前位置的小波系數(shù)更換為-(2N+2N-1)。然后，這個(gè)項(xiàng)被移動(dòng)到LSP中。如果這個(gè)項(xiàng)不是在象素級(jí)別，這個(gè)過(guò)程就將其分解為4個(gè)大小相等的子塊。如果這個(gè)編碼已經(jīng)使用了第一深度方法(編碼器進(jìn)行這個(gè)判斷，并且這個(gè)信息已經(jīng)被包括在比特流的頭部中)，將子塊插入到其父親塊位置的LIB中。如果這個(gè)編碼器已經(jīng)使用了第一寬帶的方法，將子塊添加到LIB的末尾中。在LIB中所有的項(xiàng)已經(jīng)被處理后，使用TLIB來(lái)替代LIB，這將在下一個(gè)閾值級(jí)別被進(jìn)行處理。LIB被根據(jù)與編碼中相同的規(guī)則來(lái)進(jìn)行記錄，并且TLIB被重新設(shè)置為空。
在解碼的精細(xì)傳遞中，所有系數(shù)已經(jīng)被移動(dòng)到LSP中，并且被根據(jù)下面的規(guī)則來(lái)進(jìn)行更新如果其系數(shù)是負(fù)的，然后如果接收比特是0就增加2N-1，否則如果接收比特是1就減2N-1。相反，如果這個(gè)系數(shù)是正的，如果接收比特是1就增加2N-1，如果接收比特是0就減2N-1。
在本發(fā)明的編碼和解碼過(guò)程中任何一點(diǎn)上，將計(jì)算所消耗的比特?cái)?shù)來(lái)判斷是否已經(jīng)超過(guò)了比特預(yù)算，并且可以停止這個(gè)過(guò)程。使用這個(gè)方法，如果不對(duì)這個(gè)比特流進(jìn)行算法編碼，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)比特速率的精確控制。使用算法編碼，所產(chǎn)生的比特流通常比所希望的長(zhǎng)度短。
權(quán)利要求
1．一個(gè)用于對(duì)數(shù)字靜止圖象進(jìn)行編碼和解碼來(lái)產(chǎn)生一個(gè)可以伸縮的、其內(nèi)容可以被訪(fǎng)問(wèn)的被壓縮比特流的方法，這個(gè)方法包括步驟將原始圖象數(shù)據(jù)分解和排序?yàn)橐粋€(gè)分層的多分辨率子圖象；設(shè)置一初始重要性閾值并且產(chǎn)生一個(gè)重要性指數(shù)；確定一個(gè)初始非重要塊的列表；通過(guò)使用一個(gè)四叉樹(shù)表示對(duì)一個(gè)重要性圖進(jìn)行編碼來(lái)形成重要性系數(shù)列表；循環(huán)地減少閾值，并且對(duì)每一個(gè)閾值重復(fù)這個(gè)編碼過(guò)程；和將重要性系數(shù)的精細(xì)比特發(fā)送出去。
2．如權(quán)利要求1所定義的方法，其中根據(jù)一個(gè)小波變換來(lái)組成多分辨率子圖象的分層結(jié)構(gòu)。
3．如權(quán)利要求1所定義的方法，其中根據(jù)一個(gè)傅立葉變換來(lái)組成多分辨率子圖象的分層結(jié)構(gòu)。
4．如權(quán)利要求1所定義的方法，其中使用原始圖象數(shù)據(jù)來(lái)組成多分辨率子圖象的分層結(jié)構(gòu)。
6．如權(quán)利要求1所定義的方法，進(jìn)一步包括步驟將來(lái)自不同區(qū)域和分辨率通道的被壓縮數(shù)據(jù)裝入一個(gè)綜合比特流的一個(gè)復(fù)用協(xié)議使編碼器和解碼器選擇性地和交互地控制比特預(yù)算和被預(yù)算圖象的質(zhì)量。
7．一個(gè)對(duì)數(shù)字靜止圖象進(jìn)行編碼和解碼以用于產(chǎn)生一個(gè)可伸縮的、內(nèi)容可以被訪(fǎng)問(wèn)的被壓縮比特流的裝置，這個(gè)編碼和解碼裝置包括將原始圖象數(shù)據(jù)分解和排序?yàn)橐粋€(gè)分層的多分辨率子圖象的裝置；用于設(shè)置一初始重要性閾值并且產(chǎn)生一個(gè)重要性指數(shù)的裝置；用于確定一個(gè)初始非重要塊的列表的裝置；用于通過(guò)使用一個(gè)四叉樹(shù)表示對(duì)一個(gè)重要性圖進(jìn)行編碼來(lái)形成重要性系數(shù)列表的裝置；用于循環(huán)地減少閾值，并且對(duì)每一個(gè)閾值重復(fù)這個(gè)編碼過(guò)程的裝置；和用于將重要性系數(shù)的精細(xì)比特發(fā)送出去的裝置。
8．如權(quán)利要求7所定義的裝置，其中根據(jù)一個(gè)小波變換來(lái)組成多分辨率子圖象的分層結(jié)構(gòu)。
9．如權(quán)利要求7所定義的裝置，其中根據(jù)一個(gè)傅立葉變換來(lái)組成多分辨率子圖象的分層結(jié)構(gòu)。
10．如權(quán)利要求7所定義的裝置，其中使用原始圖象數(shù)據(jù)來(lái)組成多分辨率子圖象的分層結(jié)構(gòu)。
11．如權(quán)利要求7所定義的方法，進(jìn)一步包括一個(gè)復(fù)用裝置，用于將來(lái)自不同區(qū)域和分辨率信道的被壓縮數(shù)據(jù)裝入一個(gè)綜合比特流，并且使編碼器和解碼器選擇性地和交互地控制比特預(yù)算和被預(yù)算圖象的質(zhì)量。
12．一個(gè)對(duì)數(shù)字靜止圖象進(jìn)行解碼以產(chǎn)生一個(gè)可伸縮的、內(nèi)容可以被訪(fǎng)問(wèn)的被壓縮比特流的方法，這個(gè)解碼方法包括步驟對(duì)比特流的頭進(jìn)行解碼；確定初始閾值和初始重要點(diǎn)的陣列，非重要點(diǎn)和小波系數(shù)；對(duì)這個(gè)重要性圖進(jìn)行解碼；修改重要性列表并且對(duì)每一個(gè)閾值級(jí)別的精細(xì)比特進(jìn)行解碼；重構(gòu)小波系數(shù)陣列；執(zhí)行反向小波變換；和重構(gòu)這個(gè)圖象。
全文摘要
本發(fā)明是一個(gè)新的有效的、快速的、對(duì)靜止圖象進(jìn)行壓縮的方法和裝置。本發(fā)明使用一個(gè)類(lèi)似于四叉樹(shù)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)嵌入式的漸進(jìn)排序方法。與基于零階樹(shù)的、小波編碼方法相比，本發(fā)明的嵌入式四叉樹(shù)小波(EQW)方法利用了在多分辨率分解分層結(jié)構(gòu)的獨(dú)立層內(nèi)部?jī)?nèi)在的空間自相似性。這個(gè)自相似性提供了在相同分辨率級(jí)別上對(duì)數(shù)據(jù)的更高預(yù)測(cè)性，所以在尋求一個(gè)緊湊的代碼時(shí)通常能夠提供一個(gè)更好的性能。EQW方法中所包括的計(jì)算比零階樹(shù)小波編碼方法中的更有效，其產(chǎn)生的比特流更能夠抵抗信道噪聲。本發(fā)明可以被有效地用于面向?qū)ο蟮男螤罹幋a或者圖象與視頻壓縮編碼系統(tǒng)中的區(qū)域編碼。
文檔編號(hào)H04N7/30GK1318178SQ99810894
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期1999年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月10日
發(fā)明者王孟, 熊毅 申請(qǐng)人:數(shù)字加速器公司