專利名稱：靜止圖像的分布式編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像編碼方法，尤其涉及一種靜止圖像的分布式編碼方法，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，大數(shù)據(jù)量的圖像視頻類多媒體信號在無線網(wǎng)絡(luò)中的實時傳輸問題得到 了廣泛關(guān)注。特別是高速無線網(wǎng)絡(luò)以及配有攝像頭的具有視頻采集、編碼、傳輸能力的無線手持設(shè)備的出現(xiàn)，為大數(shù)據(jù)量無線視頻提供了必備的平臺環(huán)境。但是，由于上述技術(shù)應(yīng)用場合的特殊性，要求現(xiàn)有的視頻編解碼處理技術(shù)必須具有編碼復(fù)雜度低、率失真性能好、抗誤碼性能強的特點，而傳統(tǒng)的視頻編碼技術(shù)已不能滿足上述要求，因此只能尋找新的編碼壓縮方法。由于傳統(tǒng)的插值算法針對同一幅圖像都使用相同的插值函數(shù)，所以在邊緣地帶容易產(chǎn)生失真。現(xiàn)在有許多新的自適應(yīng)插值方法則是對邊緣像素與非邊緣像素采用不同的處理方式，從而獲得比傳統(tǒng)插值較好的效果。如現(xiàn)在有對邊緣點進行選擇性的插值，還有基于協(xié)方差的灰度圖像插值，基于小波分形插值的方法等。這些方法由于要區(qū)分邊緣像素與非邊緣像素，所以計算量是相當大的。有鑒于此，有必要提供一種靜止圖像的分布式編碼方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種靜止圖像的分布式編碼方法，該方法對于一幅靜止圖像，將圖像可以分成兩個相關(guān)的子圖像，分別進行編碼，解碼端進行聯(lián)合解碼，恢復(fù)原圖像，在保證一定壓縮率的情況下，能獲得較好的率失真特性和主觀質(zhì)量，其使用的技術(shù)不同于其它圖像編碼方法之處是是編碼特別簡單，主要解決在無線圖像(視頻)傳輸系統(tǒng)中編碼端資源和網(wǎng)絡(luò)資源受限的情況，特別是對于信道惡劣環(huán)境下，該方法具有較強的抗誤碼能力，極端情況下，只需用一路數(shù)據(jù)就能解碼圖像。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種靜止圖像的分布式編碼方法，該方法在利用像素點間的空間相關(guān)性，對圖像進行分布式編碼，聯(lián)合解碼，達到更好的率失真特性和更高的重建圖像質(zhì)量，在無線圖像傳輸中增強抗誤碼能力，其特征在于
在編碼端，圖像P分離成兩個相關(guān)的子圖像
Pr,和巧，Pr,和巧的像素點間隔相鄰分布，Pr,采用傳統(tǒng)的幀內(nèi)編碼方式壓縮，P,進行比特位的處理；其中，的比特位fp Ih進行基于比特平面的基于LDPC碼的SI印ian-Wolf編碼；構(gòu)成4比特的圖像，采用H. 264的幀內(nèi)編碼；在解碼端，Pr,子圖像采用傳統(tǒng)的H. 264幀內(nèi)解碼，而只.的解碼由廣,作為邊信息進
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行聯(lián)合解碼'P;.'的比特平面反和b;的LDPC解碼為邊信息和k ..tV.進行解碼；邊信息& a和h- rr.通過只圖像預(yù)測得到；在解碼^子圖像和A子圖像之后，經(jīng)
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過圖像的合并，最終恢復(fù)出圖像f。本發(fā)明的有益效果是采用本分布式編碼方法，可把一張分辨率較小的圖像放大一倍得到較高分辨率圖像，與傳統(tǒng)的雙線性內(nèi)插相比，本方法可以獲得較高的信噪比增益，平均提高2. 5dB左右。在本方法中所要求的信息量低，只需要待放大圖像，不需要其他的輔助信息。本方法采用最優(yōu)化理論，通過特定的中值濾波加快了算法的速度，同時也提高了算法的信噪音比增益。


圖I是靜止圖像的相關(guān)信源分割示意圖。圖2是Lena圖像的相關(guān)信源分割示意圖。圖3是子圖像間比特平面相關(guān)度分析。圖4是靜止圖像的分布式編碼系統(tǒng)框圖。圖5是g (|)的邊信息預(yù)測。圖6是邊信息Phpre￡ (|)的誤差統(tǒng)計(Lena)。
具體實施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。如圖I所示，可以把圖像P的像素點分成兩種類型類型A和類型B。那么I個類型B的像素點總有4個類型A的像素點相鄰，統(tǒng)計上具有較大程度的相關(guān)性，因此圖像P可
以分成兩個“子圖像”由類型A像素點組成的子圖像和由類型B像素點組成的子圖像P'。由于像素點類型A和像素點類型B具有較強的相關(guān)性，因此，子圖像Pq和子圖像
Pb也同樣具有較強的相關(guān)性，如圖2所示，Lena的原始圖像被分成兩個子圖像圖2 (a)
是原始圖像，圖2 (b)和2 (c)是由原始圖像分成的兩個子圖像，可以明顯看出，兩個子圖像是比較相似的，可以看成是兩個相關(guān)信源。那么對兩個子圖像的編碼就構(gòu)成了兩個相關(guān)信源的編碼。通常而言，圖像的像素點亮度值可以用N個bit表示，本文主要考慮用Sbit數(shù)據(jù)存儲的圖像，圖像的亮度值的二進制形式為,則亮度值有:
權(quán)利要求
1.一種靜止圖像的分布式編碼方法，該方法在利用像素點間的空間相關(guān)性，對圖像進行分布式編碼，聯(lián)合解碼，達到更好的率失真特性和更高的重建圖像質(zhì)量，在無線圖像傳輸中增強抗誤碼能力，其特征在于 在編碼端，圖像P分離成兩個相關(guān)的子圖像Pr,和只，Pr,和只的像素點間隔相鄰分布，P',采用傳統(tǒng)的幀內(nèi)編碼方式壓縮，P,.i^ik.^it.C進行比特位的處理；其中，的比特位4 fp b,進行基于比特平面的基于LDPC碼的SI印ian-Wolf編碼；J^b1Jhbl構(gòu)成4比特的圖像，采用H. 264的幀內(nèi)編碼； 在解碼端，Pq子圖像采用傳統(tǒng)的H. 264幀內(nèi)解碼，而P5的解碼由作為邊信息進行聯(lián)合解碼；Pi的比特平面和b、的LDPC解碼為邊信息b6 :Me和b:' sMe進行解碼；邊信息古6 :Me和b:、姊通過4圖像預(yù)測得到；在解碼A子圖像和4子圖像之后，經(jīng)過圖像的合并，最終恢復(fù)出圖像P。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜止圖像的分布式編碼方法。該方法對于一幅靜止圖像，將圖像可以分成兩個相關(guān)的子圖像，分別進行編碼，解碼端進行聯(lián)合解碼，恢復(fù)原圖像，在保證一定壓縮率的情況下，能獲得較好的率失真特性和主觀質(zhì)量。其使用的技術(shù)不同于其它圖像編碼方法之處是是編碼特別簡單，主要解決在無線圖像(視頻)傳輸系統(tǒng)中編碼端資源和網(wǎng)絡(luò)資源受限的情況，特別是對于信道惡劣環(huán)境下，該方法的具有較強的抗誤碼能力，極端情況下，只需用一路數(shù)據(jù)就能解碼圖像。
文檔編號H04N7/26GK102905129SQ20121037193
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者武明虎, 干宗良, 李然, 朱秀昌 申請人:湖北工業(yè)大學