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基于码率预分配的JPEG2000自适应率控制算法

更新时间:2019-08-05 08:29:48 大小:275K 上传用户:江岚查看TA发布的资源 浏览次数:463 下载积分:2分 下载次数:0 次 标签:码率预分配jpeg2000自适应率控制 出售积分赚钱 评价赚积分 ( 如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘 要:该文提出一种基于码率预分配和反馈控制的自适应率控制算法。算法引入了预测模板,对图像小波变换和

量化后EBCOT 编码码块的有效比特平面进行独立的熵估计,并以码块估计熵总和指导码率预分配,同时T2 编码

器由预分配编码比特率自适应地反馈控制编码深度、完成优化截取。实验结果表明,该算法码率分配精确,并有效

地减少了编码器计算量和存储量,提高了编码效率,算法复杂度低,易于硬件实现。


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31 1 期  
20091月  
电 子 与 信 息 学 报  
Vol.31No.1  
Jan. 2009  
Journal of Electronics & Information Technology  
基于码率预分配JPEG2000 自适应率控制算法  
孔繁锵  
李云松  
王柯俨  
庄怀宇  
(西安电子科技大学 ISN 国家重点实验室 西安 710071)  
摘 要该文提出一种基于码率预分配和反馈控制的自适应率控制算法法引入了预测模板图像小波变换和  
量化EBCOT 编码码块的有效比特平面进行独立的熵估计以码块估计熵总和指导码率预分配T2 编码  
器由预分配编码比特率自适应地反馈控制编码深度成优化截取验结果表明算法码率分配精确有效  
地减少了编码器计算量和存储量,提高了编码效率,算法复杂度低,易于硬件实现。  
关键词:图像压缩;率控制;码率分配;熵估计  
中图分类号TN919.81  
文献标识码A  
文章编号1009-5896(2009)01-0066-05  
An Adaptive Rate Control Algorithm for  
JPEG2000 Based on Rate Pre-allocation  
Kong Fan-qiang  
Li Yun-song  
Wang Ke-yan  
Zhuang Huai-yu  
(National Key Lab on ISN, Xidian University, Xi’an 710071, China)  
Abstract: A novel scheme for JPEG2000 adaptive rate control is proposed based on rate pre-allocation and  
feedback control. After wavelet transform and quantification, a prediction module is introduced to estimate the  
entropy of EBCOT code block within available bit plane, then using the summation estimate entropy of each code  
block to allocate the rate for each code block. T2 encoder sends feedback to control the coding depth by the  
pre-allocation bit rate and complete the rate-distortion optimization truncation. The experimental results show  
that the proposed scheme can efficiently reduce the cost of computation and memory usage, which is suitable for  
hardware implementation with low computation.  
Key words: Image compression; Rate control; Bit rate allocation; Entropy estimate  
1 引言  
计算量和存储空间,而且增加了 T2 率失真优化截取算法。  
在这个高编码通道优先编码框架中要在所有码块中循环  
切换码块编码且需要保存所有码块的上下文状态变量等  
状态信息,算法复杂度较高,相关信息存储量大,这在实时  
系统中是很难做到的[5,6] 提出的根据小波量化权值和  
编码通道数预先分配各个码块的压缩码字数大地降低了  
JPEG2000 T1 编码器的计算量和存储空间,实现了实时  
截断编码法复杂度低是该算PSNR 较低般要  
低于 PCRD 算法 0.8dB 以上,图像质量损失较大。文献[8]  
Kim 提出MEPRD (Memory Efficient Progressive Rate  
-Distortion)算法能与标准算法基本相同大幅度减少  
了编码所需的运算量和时间,但是随着码率的增加,编码冗  
余也随之增加,而且增加了最小斜率搜索算法。  
JPEG2000 采用率失真优化截取算[13] (PCRD,  
Post-compression Rate Distortion)来精确地进行率控制。但  
PCRD 优化算法是tile 块上的全局优化过程必须要等  
到整tile 块的所有码块的所有通道编码完成后才能进行分  
层截取点的搜索,因此要存储所有可行截取点的斜率信息,  
并且要对所有量化的系数进行 T1 编码,所以该算法的复杂  
度比较大,存贮器开销很大,系统实时性差。因此,许多学  
者在这方面做出了大量的研究工作,提出了一些算[49]  
从不同程度提高编码效率。  
Yeung [4]根据编码码块中比特平面越高,其所含信息  
的重要性越高的特点提出 PSRA(Priority Scanning Rate  
Allocation)算法,PSRA 算法的基础上,Yeung [4]提出  
PSOT(Priority Scan with Optimal Truncation)算法。  
PSOT 算法改进了 PSRA 算法的性能,其 PSNR 基本上等  
JPEG2000 标准算法是相PSRA 算法却大大增加了  
本文提出一种基于码率预分配(rate pre-allocation)和反  
馈控制(feedback control)的自适应率控制算法,对码块有效  
比特平面进行独立的熵估计以码块估计熵总和指导码率  
预分配,同时由编码比特率自适应地反馈控制编码深度。实  
验结果表明,本文算法码率预分配精确,大幅度减少了计算  
量和存储空间,在不同码率下均有效地提高了编码效率,而  
且获得了与标准算法基本相同的高压缩性能。  
2007-07-03 收到,2007-12-31 改回  
国家自然科学基金重点项目(60532060)和国家自然科学基金项目  
(60507012)资助项目  

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