基于jpeg2000标准的感兴趣区域编码

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1、基于JPEG2000标准的感兴趣区域编码

2、第1内容显示中在编码端，ROI系数的最高有效位平面不位移，而ROI系数的剩余有效平面与BG系数一起右移（即向LSB方向移）。在解码端，可以像Maxshift算法一样识别ROI系数。低于第s个位平面的所有位平面提升s个位平面，再结合高于第s个位平面的所有位平面。这就是与Maxshift算法不同的地方，在Maxshift算法中没有“结合”这一步操作。既然BG系数的高于第s个位平面的所有位都是0，那么这种修改过的解码器也可以用于处理由Maxshift算法生成的标准代码流。（1）PSBShiftROI编码PSBShift算法能够编码使一幅图像中的

3、ROI区域比BG区域的质量高，或者使ROI区域与BG区域的质量一样。如图3（d）所示，如果在编码/解码第2s个最高有效位平面之前，编码位流被截断或者编码/解码过程被终止，ROI区域将会有比BG区域更高的质量。在第2s个最高有效位平面被编码/解码后（ROI区域的位平面和BG区域的位平面重叠时），ROI区域和BG区域将以相同的质量编码。位移因子s控制着ROI区域和BG区域的相对质量。例如，对一幅“Barbara”图像（720×576，8bpp）应用不同的位移因子（s=0、5、9、13），采用可逆的编码模式编码，在脸部定义一个矩形的ROI区域。如图4所示，随着比特率的增加，ROI区域和

4、BG区域的失真减少（distortionreduction）。当s很小时，例如s=5,ROI区域和BG区域的质量没有太大的不同（图4（b））。随着位移因子的增加，例如s=9(图4（c）)，在比特率的较大变换范围内，ROI区域都有比BG区域更高的编码质量。当所有位平面都被解码，就达到了无损解码。当s≥马max(Mb)（这里max(Mb)=12），结果与Maxshift算法一样，如图4（d）中s=13。因此PSBShitf算法在某种程度上能概括Maxshift算法，而不同于一般位移位。500)this.style.ouseg(this)">与一般移法相比，一般位移法只支持矩形和椭圆的

5、ROI形状，PSBShift算法可以编码任意形状的ROI而不需要对形状信息进行编码。PSBShift算法能够像Maxshift算法一样，在不同的小波子带定义不同的ROI。与Maxshift算法不同的是，Maxshift算法也能通过使用不同的位移因子灵活地调整ROI区域与BG区域之间的质量的相对重要性，这种灵活性够针对不同的应用改善ROI区域的编码质量。例如，图5中所示的“Barbara”图像,它是可逆编码(在所有子带中都有ROI/BG的区域)的,并且以0.5bpp的比特率分别用Maxshift算法（s=12）和Maxshift算法（s=10）解码。可以看到在ROI区域两种方法没有

6、视觉上的区别，而在BG区域Maxshift算法比Maxshift算法提供了更好的质量。如果ROI区域需要比BG区域更高的质量，可以使用更大的位移因子，结构将会更接近Maxshift算法，因此，Maxshift算法可以针对不同的应用，设计出有效和灵活的ROI编码。（2）多个ROI区域的编码多个ROI区域的编码需要根据多个ROI区域在一幅图像中不同的优先级采用不同的质量对它们进行编码。一般位移法也支持多个ROI区域的编码，但是需要对ROI形状的信息编码并且对形状有限制。Maxshift算法也可以支持多个ROI区域的编码，不过它要通过大幅度提高小波系数的动态范围来实现，这样将会明显地降

7、低压缩效率。Maxshift算法能够有效地支持多个ROI区域的编码，它通过对不同的ROI区域采用位移不同数量的最高有效位平面来实现。500)this.style.ouseg(this)">例如，“Bike”图像（2048×2560，8bpp）中定义了三个ROI区域，如图6所示的ROI-1、ROI-2和ROI-3。选择最高有效位平面的提升数量s1>s2>s3，例如s1=10,s2=8,s3=6，存贮在码流里的位移因子是s=max(s1,s2,s3)。JPEG2000是一个非常有用的新一代静止图像的压缩标准。本文主要介绍了JPEG2000标准的基本系统和它的一个重要特点：

8、感兴趣区域编码。在分析了两种标准算法（Maxshift算法和一般位移法）的优缺点后，介绍了一种新的ROI编码算法——Maxshift算法。这种算法有四个基本优点：（1）它支持任意形状的ROI编码，而不需要编码形状的信息；（2）它允许不同的小波子带有不同的ROI定义；（3）采用合适的位移因子可以控制ROI区域与BG区域的之间的相对重要性；（4）在低比特率下，能够对一幅图像中的具有不同优先级的多个ROI区域进行有效的编码。