收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于行结构的图像编码

彭秀莲  
【摘要】:随着数字图像在多媒体中的广泛应用、图像分辨率的不断增加以及新的图像表示形式的诞生,图像编码无论在编码性能还是计算、存储复杂度上都面临着新的挑战。现今主流的图像和帧内编码技术都采用了基于块结构的编码,其中最先进的编码标准H.264/AVC在帧内编码时采用了块结构预测和二维变换的方法。然而,受块结构的限制,其预测的性能并不好,从而影响了块结构编码的性能。另一方面,块结构的编码为了消除块间的相关性引入了较强的块间编码依赖性,使得它不适于高并行度的编码来提高编码速度,而块结构的编码从存储复杂度上来说也不是最优的选择。针对这些问题,本文从改变编码结构的角度入手,提出了基于行结构的编码。 本文首先分析了块、行/列和像素三种结构在一个高斯平稳信源上的理论编码性能。分析指出,在高码率下,行/列结构和像素结构可以达到与块结构相同的编码增益的上界。但是,在实际编码中,块结构难以准确地估计局部的统计特性,而行/列结构和像素结构由于具有更小的重建单元而具有更好的编码灵活性和局部自适应性。像素结构的缺点在于它容易受量化噪声的影响。这些分析表明,至少在高码率下,块结构的编码并不一定是最优的,而基于行结构的编码无论从局部自适应性还是受量化噪声的影响上来说都是一个不错的选择。基于这些分析,本文设计了一个混合块和行/列结构的编码方案。特别地,基于行/列结构的编码采用了三种自适应的预测方法,以适应不同的局部图像内容。实验表明,行/列结构和像素结构可以取得与最先进的块结构编码相当甚至更好的编码性能,而为了适应不同的图像特性和码率,将行/列结构和块结构结合起来后,它能取得更好的编码性能。相对于最先进的块结构编码H.264/AVC和KTA,它在自然图像上的增益分别高达2dB和1.5dB。对于混合图像,其增益高达8dB。 考虑到行/列结构在编码性能上的优势,本文进一步提出了一个基于行结构的并行图像编码方法LBLC,以适应多核的并行编码。在LBLC中,输入图像是逐行顺序地进行编码的,而每一行又被分成一些等长的行单元。这些行单元的编码都是完全独立进行的,因而可以将同一行内的所有行单元分配到不同的核上来并行编码。通过这种方式,它可以取得恒定的高并行度。多核并行平台上的实验结果表明,LBLC能提供接近线性的并行度,在15个核时编码并行度高达13.9倍。理论上这种接近线性的并行度在超过100个核时仍然成立。除了高并行度外,在中高码率时LBLC能达到和H.264/AVC相当甚至更好的编码性能。对于近无损和无损编码,它能分别获得比H.264有损和无损编码高达10dB的编码增益以及14%的码率节省。 由于行结构具有低的存储和延迟,本文进一步提出了一个基于行结构的Line-Cast方案,以适应具有有限的带宽、存储和计算能力等资源的卫星图像的连续采集和向地面的广播传输的应用。逐行编码和传输的方式使得它具有低延迟和低存储,而基于分布式编码的方法使得它不仅通过预测消除了像素间的各向异性的相关性,而且具有低的编码复杂度。由于采用了半模拟的传输方式,Line-Cast能够提供随信道SNR降低而渐变下降的重构质量。理论分析表明,Line-Cast的性能在信源和信道带宽一致和采用高维网格时,可以渐进逼近Shannon的理论最优值。而在卫星图像上的实验结果也指出,Line-Cast能取得和最先进的模拟传输方法Softcast相近甚至更好的性能,而相比于JPEG2000的数字传输能获得超过5dB的增益。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨小勤,王四龙,宁书年;S600支持下的煤田地质数据图像分析系统[J];煤田地质与勘探;1995年04期
2 从余;MPEG2图像编码块CLM4740/4720/4440[J];实用影音技术;1996年10期
3 王光学,曹长修,孙光宇,王键;一种基于视觉特性的零树编码[J];计算机工程与应用;1999年06期
4 陈亮,张雄伟;基于Windows平台实现视频信号编解码[J];电视技术;2002年10期
5 李建欣,朱日宏,丁绪星;一种基于配对相关变换的多描述图像编码方案[J];计算机应用研究;2005年06期
6 杨帆;;基于可逆双正交小波变换的图像压缩算法的实现[J];贵州大学学报(自然科学版);2011年02期
7 田萍;分块三级及矢量量化图像编码[J];系统工程与电子技术;1992年02期
8 朱维乐,于鸿洋,顾德仁;HDTV的参数选择及计算机模拟(英文)[J];电子科技大学学报;1993年04期
9 周洞汝;杨荣;;二值图像的区域游动编码及其复杂性分析[J];自动化学报;1993年01期
10 徐孟侠;新的数字电视体系[J];电子科技导报;1994年02期
11 王养利,吴成柯;一种基于DT分割及自适应DCT的图像编码方法[J];通信学报;1999年10期
12 顾其钧,杨海浪;图像编码压缩的分形基技术[J];工程图学学报;1999年02期
13 洪小达;图像编码技术的发展[J];中国信息导报;1999年03期
14 张基宏,李霞,谢维信;一种随机竞争学习矢量量化图像编码算法[J];电子学报;2000年10期
15 沙济彰,冯忠义,曹宁;分形图像编码的IFS方法及其发展[J];水利水电科技进展;2000年04期
16 陶亮,庄镇泉;二维实值离散Gabor变换与DCT在图像编码中性能的比较[J];红外技术;2001年02期
17 林忠,叶清;基于分形与小波变换的图像编码[J];福州大学学报(自然科学版);2001年02期
18 冯前进,陈武凡,林亚忠;一种新的模糊矢量量化算法[J];中国医学物理学杂志;2001年04期
19 蔡文君,李玲远,彭义波;基于JPEG2000标准的感兴趣区域编码[J];电子技术应用;2005年08期
20 陈蓓;张洪才;曹文伦;;灰色模型的交通图像编码[J];计算机工程与应用;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘国传;魏传忠;田学隆;莫志宏;靳平;马贵平;王天星;;一种分形方法在医学图像压缩中的应用[A];2004全国时间生物医学学术会议论文集[C];2004年
2 郑武;余胜生;周敬利;陈加忠;;正交平衡多小波的构造及其在图像编码中的研究[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
3 俞孟蕻;陈红卫;;一种基于小波变换的SPIHT与BTC结合图像编码[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
4 李晓莉;单承赣;;嵌入式基于小波变换的图像编码的研究[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
5 王小侠;赵凤群;戴芳;方小艳;;基于分形维数的四叉树图像编码[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
6 杨边;王猛;李琼;牛夏牧;;一种改进的多级矢量量化器及在图像编码中的应用[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
7 李明明;李白萍;张丽;;用二阶曲线拟合法进行分形图像压缩编码的研究[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
8 张新宇;明利强;杨文亮;闫相国;;一种新的H.263编码视频传输策略[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
9 徐林;邱敏华;高昌淑;邵谦明;;一种基于小波变换的图像压缩编码方法[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
10 杨守峰;张旭东;;基于TMS320C6201的多媒体通信终端及H.263视频编解码算法的DSP实现[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭秀莲;基于行结构的图像编码[D];中国科学技术大学;2012年
2 熊哲源;无线多媒体传感器网络图像编码算法研究[D];中南大学;2012年
3 郭虹;视觉修复的图像编码与认知研究[D];上海交通大学;2010年
4 许继征;高效图像编码中自适应变换的研究[D];上海交通大学;2011年
5 张正阳;高性能图像编码研究[D];西安电子科技大学;1999年
6 王成优;全相位双正交变换理论及其在图像编码中的应用研究[D];天津大学;2010年
7 冯前进;基于小波变换的医学图像编码[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
8 刘凯;静止图像编码器的实现结构研究[D];西安电子科技大学;2005年
9 邓家先;遥感图像编码技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 龚劬;小波的设计与图像压缩新方法研究[D];重庆大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王振;MPEG-4运动补偿算法和背景图像编码的研究[D];清华大学;2003年
2 石艳玲;红外虚拟键盘技术研究[D];华北工学院;2004年
3 金彩虹;小波域内的分形图像编码[D];华中师范大学;2001年
4 籍俊伟;无损图像压缩技术的研究与应用[D];北京化工大学;2004年
5 冯岩;小波变换在图像压缩中的应用[D];华中师范大学;2004年
6 盛馥钟;基于视觉的彩色图像小波变换编码的研究[D];西安理工大学;2000年
7 夏帅;小波分析在数字图像压缩中的应用与研究[D];湖南大学;2005年
8 林晓燕;多小波变换在图像编码中的应用研究[D];天津大学;2005年
9 陈晓雷;基于感兴趣区的图像编码和传输研究[D];兰州大学;2006年
10 寇红召;MPEG2视频图像信息搭载研究与实现[D];电子科技大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 宁珍志;也谈纯文学期刊的版块结构[N];中国建材报;2000年
2 南京邮电大学 马国强 毕厚杰;多媒体会议中的H.264编码[N];计算机世界;2006年
3 宋赜;《热轧U型钢板桩》国标宣贯会上海落幕[N];中国建设报;2007年
4 ;碟机检修实例集萃(二)[N];电子报;2007年
5 王晓亮;德固赛掀起“瘦身美体”行动[N];医药经济报;2005年
6 李俊昌;改革正未有穷期[N];中华新闻报;2008年
7 钟玉琢;视频和图像编码技术进展探讨[N];中国计算机报;2002年
8 林木;从传统中突破与创新[N];中国艺术报;2006年
9 本报记者  周蕾;中国IPTV六项标准上半年内报批[N];网络世界;2006年
10 张洪忠;我国报纸版面结构发展的受众价值分析[N];中华新闻报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978