基于運動補償和幀內編碼實現視頻圖像的無損壓縮
圖2 視頻圖像的編碼框圖
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其中小波函數。
由于計算機處理的是離散信號,根據多分辨率分析,得到離散小波變換(DWT)：
其中h(l)是g(l)是對應的低、高通濾波器,由它們唯一地確定小波函數�？紤]到邊界擴展及線性相位等原因,本文采用雙正交小波濾波器組。
由于圖像信號是二維信號,因此需要先在行、列上分別對其進行一維小波變換。經過一維變換后,圖像分解成一個低頻子帶(LL)和三個高頻子帶。再對低頻子帶按相同的方法進一步進行小波變換,得到圖像的高階小波變換。如圖1(a)所示為三階變換的結果。圖像經過變換后,對各個子帶的變換系數采取合適的量化編碼,再經過熵編碼,最終得到壓縮后的比特流。其工作流程如圖1(b)所示。
客觀地說,小波變換本身并不具備圖像壓縮功能,它只能使圖像的數據重新分布,使其具有某些統(tǒng)計特性,從而有利于數據的重組和建模。圖像的小波變換主要有時~頻局部化、能量聚集性、重要系數的聚集性、子帶之間的相似性、子帶之間小波系數的幅度衰減性等一些統(tǒng)計特性。小波變換壓縮編碼的本質就是利用小波濾波器對圖像數據進行子帶分析,消除圖像時域空間的冗余。小波分解后的圖像能量主要集中在相對較低的子帶中,可以結合人眼的視覺特性,在保證圖像“視覺質量”的前提下,實現較高的壓縮比。
視頻圖像的小波壓縮編碼
視頻圖像的壓縮編碼實際上是在靜態(tài)圖象編碼的基礎上,增加幀間圖像的內插和運動補償技術,由此來消除圖象之間的時間相關性,從而實現高倍率的壓縮目的。再對已消除時間相關性之后的每幀圖像進行靜態(tài)圖像的壓縮編碼。如圖2所示。
首先將要編碼的圖像分成16*16的宏塊,對于每一個宏塊,依照某指定的準則,在其參考圖像中搜索與其最匹配(最相近)的塊。如果搜索到的塊滿足條件,則作為當前編碼宏塊的運動補償塊。將它們相減,得到的結果稱為幀間編碼塊,并將其放在殘差圖像的相應位置。如最終沒有找到相近的塊,則認為當前塊屬于幀內編碼塊,將其直接放置在殘差圖象的相應位置。如圖3所示。
