基于小波變換的視頻圖像壓縮算法研究

其中R為量化步長(cháng)。具體過(guò)程為：設PD是1個(gè)比特位，當M≤TPD=1時(shí)，輸出碼流中輸出一位PD=0，則解碼器以量化矩陣Q對輸入碼流進(jìn)行反量化；當M>T時(shí)，輸出碼流中輸出PD=1，然后輸出量化步長(cháng)R，用2個(gè)字節來(lái)表示，則解碼器以量化矩陣Q(1+R)對輸入碼流進(jìn)行反量化。
(3)熵編碼：量化后的每個(gè)子帶被進(jìn)一步分成固定大小的塊，并對每個(gè)子塊采用位平面技術(shù)分別進(jìn)行熵編碼。嵌入式位平面編碼器按照位平面從最高有效位N一1～0降序地進(jìn)行編碼，因此在截取壓縮碼流時(shí)，先保證所有系數的最高有效位平面的優(yōu)先傳輸，保證碼流的解碼質(zhì)量。在每個(gè)編碼之后都同時(shí)記錄當前編碼的碼率R和對應的失真D，得到的率失真曲線(xiàn)將用于后面的碼流組裝。
(4)碼流組裝：在所有的系數塊完成編碼后，根據最小化全局失真的原則用碼流組裝對各個(gè)塊的碼流進(jìn)行碼率分配。原始的碼率控制方法采用全局最優(yōu)的碼率控制，會(huì )導致幀方向上質(zhì)量的顫抖。本文結合率失真優(yōu)化和幀方向上質(zhì)量平穩2方面的要求，沿幀方向上采用新的碼率分配方法，同時(shí)在沿水平和垂直方向上保持了率失真優(yōu)化的方法。即對于同一時(shí)間軸小波子帶的分塊都采用同一斜率來(lái)選取截斷點(diǎn)；對于不同時(shí)間軸小波子帶的分塊，按照不同的斜率來(lái)截斷以調整時(shí)間軸方向的穩定性?？梢愿鶕?2)的失真比例條件來(lái)調整截斷點(diǎn)的斜率。

在中高碼率環(huán)境下，各時(shí)間軸子帶的衰減系數βn近似相等，因此可以簡(jiǎn)單的依照下等式通過(guò)控制各時(shí)間軸子帶的率失真斜率來(lái)控制失真的比例。

此處δi為等式(2)給出的理論失真值，m為時(shí)間軸的小波子帶個(gè)數。
前面的熵編碼過(guò)程中已經(jīng)計算并保存了每個(gè)塊的率失真曲線(xiàn)。為了使先傳輸的碼率對信息失真度的降低最快，需要保證率失真的凸性，因此按照文獻中方法對每個(gè)塊的率失真曲線(xiàn)采取凸包絡(luò )處理。每個(gè)塊的失真根據所處的小波子帶乘上一個(gè)能量權重，以利用小波域的失真估計圖像空域的失真：

此處w表示提升型小波合成濾波器帶來(lái)的能量增益。對于雙正交D9／7濾波器，低通增益wL=1．299，高通增益為wH=0．787。在三維方向上共經(jīng)過(guò)n個(gè)低通和m個(gè)高通提升型濾波器的小波子帶，能量增益為各層增益的乘積叫=wnLwmH。
對所有的塊的率失真曲線(xiàn)，找出聯(lián)合最優(yōu)的率失真斜率點(diǎn)，并將碼流在該點(diǎn)截斷，然后將所有塊中在同一斜率切點(diǎn)截斷得到的碼流片斷組合成最終的壓縮碼流。最優(yōu)斜率能夠得出最接近目標碼率的公共斜率，每個(gè)系數塊的截斷碼率長(cháng)度也作為頭信息記錄在壓縮碼流中，作為對壓縮碼流隨機解碼時(shí)的索引。