基于率失真优化的嵌入式静态图像编码算法pdf

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1、系统工程与电子技术第25卷第3期SystemsEngineeringandElectronicsVol.25No.3,2003文章编号：1001-506X（2003）03-0343-04基于率失真优化的嵌入式静态图像编码算法蒋文军，纪中伟，朱维乐（电子科技大学1603－1教研室，四川成都610054）摘要：提出了一种新的基于率失真优化的嵌入式静态图像编码算法。率失真优化是按照率失真斜率递减的顺序编码系数位，最先编码的位具有最大的率失真斜率，每编码一位都会使失真减少最大。率失真斜率的计算仅仅是利用MQ自适应算术编码器的概率状态估计表而进行的查表过程，采用率失真门限可以显著减少计算量。实验证明该算

2、法具有更快的编码速度以及较好的压缩效果。关键词：小波变换；率失真优化；率失真斜率；率失真门限嵌入式编码；算术编码器中图分类号：TN911.73文献标识码：AAnEmbeddedStillImageCodingAlgorithmwithRate-DistortionOptimizationJIANGWen-jun，JIZhong-wei，ZHUWei-le（1603-1ResearchSection，UESTofChina，Chengdu610054，China）Abstract：Anewembeddedstillimagecodingalgorithmwithrate-distortionop

3、timizationisproposedinthispaper.Inrate-distortionoptimizationcoefficientsareencodedwithadecreasingR-Dslope，sothefirstcodingbitsaretheoneshavingthesteepestR-Dslope.Thedistortioncanbereducedtothemaximumextentaftereachbitcoding.ThecalculationofR-Dslopeisjustalookuptableoperationwiththehelpofprobability

4、estimationtableofMQ-adaptivearithmeticcoder.Keywords：Wavelettransform；Rate-distortionoptimization；Rate-distortionslope；Rate-distortionthresholdEmbeddedcoding；Arithmeticcoder裁减点都作了率失真优化。基于率失真优化的编码是以率失真1引言斜率较大的符号先编码，而较小的符号后编码，这样每编码一[1，7]近年来小波变换在图像处理的各个领域中得到了广泛位，都有最大的失真减少。因此率失真优化理论的关键点在于应用。这主要是因为小波的时频局

5、域化使它在信号分析中有着计算率失真斜率，并按率失真斜率递减的位序来裁减码率，达优良的性质，而且由于它对高频成分采用由粗到细渐近的时空到特定位率。域上的取样间隔，因此它的多尺度分析为我们提供了进行嵌入因编码和解码端都需要计算率失真斜率，我们可用MQ自式渐近压缩的基础。[6]适应算术编码器的概率状态估计表设计率失真斜率的查找[2，3，8，9]传统的嵌入式静态图像编码算法可以在编解码的任表，因此率失真斜率的计算只是简单的查表过程。编码和解码意点被终止，实现目标编码率和失真，并可在低编码率的条件端系数位的选择都是通过计算率失真斜率，因此编码和解码的下很好地重建图像。调节码率仅仅只是在确定的点裁减位流，

6、位序都不需传输，减小了编码开销。与文献[4,5]所述算法相比，实现精确的位率控制。同传统的编码器相比，嵌入式编码器具所需查找项及上下文数更少，计算率失真斜率简单，算法实现有简单量化，复杂的熵编码特性。由于编码和解码端都是按预更快，整个算法更加优化。定的扫描序，因此减小了编码开销。2算法原理[4，5]基于率失真优化的嵌入式静态图像编码算法，在每一个收稿日期：2001-12-29修订日期：2002-12-03作者简介：蒋文军（1976-），男，博士研究生，主要研究方向为数字视频，图像编码和信道编码等。•344•系统工程与电子技术2003年12.1嵌入式编码原理如果重要性量化中

7、ETi

8、³max/4

9、，则系数变为重要的，该系数以m传统的量化编码是首先对一幅原始图像作变换编码，然后后各位均作精细量化。第m层量化Q后，量化冗余为量化，最后对量化系数作熵编码，这样就实现了一个固定位率Ù2Ù12ÙÙmEmmE-1Qw()QQQk=kk-=-kk+++kkL（9）的量化器。量化器直接决定了编码率和失真度。为了实现不同12m的编码率，需选择不同的量化步长。嵌入式编码首先按由高到编码过程Q,QQ,,L是连续