一种基于人眼视觉特性的图像编码方法

摘要

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于人眼视觉特性的图像编码方法。本发明根据人眼对图像边缘和平滑区信息的失真要比纹理区失真更敏感这一视觉特性，首先对原始图像进行小波分解，然后将小波变换后的系数利用熵值和方差进行分类为视觉重要系数和普通系数，最后采用算术编码将不同系数分类编码得到最终码流。本发明提高了有损压缩重建图像的主观视觉质量，使得原始图像在进行高压缩率的有损压缩编码后所恢复的图像具有更佳的视觉观测效果，因此在大规模图像存储及图像数据传输上具有较强的可行性。

主权项

一种基于人眼视觉特性的图像编码方法，其特征在于首先对原始图像进行小波分解，然后对小波系数根据熵值和方差进行分类，划分出视觉重要系数和普通系数，据此根据划分结果利用算术编码将两类系数分类量化编码得到最终码流；所述的对原始图像小波分解后的小波系数进行分类特征如下：原始图像经过小波变换后被分割成水平、垂直、对角线和低频4个频带，小波系数的分布呈树状形式分布，水平、垂直和对角线高频子带表征了原始图像在水平、垂直和对角线方向的边缘、轮廓和纹理信息，低频子带是对原始图像的逼近，将大多数重要的可视信息压缩到少量的系数中，剩下的系数被粗略地量化或截取为0；将小波分解后的系数分为边缘系数，平滑区系数以及纹理区系数，图像平滑区的熵值较小，熵值较大的区域则属于图像边缘区或纹理区，同时纹理区对应的方差较小，边缘区对应的方差较大；通过计算小波系数的四个子节点的熵值和方差的大小来反映该小波系数是否属于边缘系数，平滑系数还是纹理系数；若某小波系数X的4个子节点系数为X1，X2，X3和X4，该四个子节点系数的熵值定义为： ENTROPY = Σ i = 1,2,3,4 probs ( Xi ) · I ( i ) 其中：I(i)＝‑log2(probs(Xi))同时定义四个子节点系数的方差为： D ( X ) = Σ i = 1,2,3,4 ( Xi - E ( X ) ) 2 其中： E ( X ) = 1 4 Σ i = 1,2,3,4 Xi 当子节点系数的熵值小于某个阈值δ(取值较小)时，则父节点系数为极平滑区系数，否则为边缘或纹理区系数，而同时当子节点系数方差大于某个阈值Δ时，则父节点系数为边缘区系数，否则为纹理区系数；对于最高频系数，则以其父节 点系数的性质来判定，即父节点系数为边缘区系数，则其为边缘区系数；边缘区系数和极平滑区系数为视觉重要系数，纹理区系数视为普通系数。