用于视频压缩的基于超完备基变换的运动残余帧编码方法和装置

摘要

本发明提供了一种利用改进的匹配跟踪算法、基于超完备基变换压缩数字运动图像或视频信号的方法。更具体而言，本发明的焦点集中在运动残余图像的有效编码上，运动残余图像是通过运动估计和补偿过程生成的。残余能量分割算法(RESA)可用来获得对残余图像中高能量区域的形状和位置的初始估计。逐次消除算法(PEA)可用来减少匹配跟踪过程中匹配评价的数量。RESA和PEA可将编码器从预先规定的过完备基字典中搜寻匹配基的速度加快许多倍。匹配模式的三个参数生成一个原子，该原子定义进入字典的索引、所选基的位置以及所选基模式与残余信号之间的内积。本发明提供了一种利用类似四叉树的技术的新原子位置编码方法和一种新的原子模量化方案。提供了用于量化和位置编码设计的、简单有效的自适应机制，以使根据本发明的系统能在低级介质和高比特率情形下正常运行。与先前基于匹配跟踪的视频编码器相比，这些新算法成员可使编码过程更快以及改进压缩性能。

主权项

1.一种利用来自过完备库的基函数将残余图像编码的方法，所述方法包括步骤：a)获得残余图像，所述残余图像具有尺寸和能量；以及，b)将所述残余图像分解成一个单原子或多原子列表，每个原子代表来自过完备库的一个基函数，所述将所述残余图像分解的步骤包括步骤：(i)利用残余能量分割算法，识别残余图像中的替换区域供用原子表示；(ii)建立来自过完备库的基函数子集，子集中的每个基函数在预定阈值内与替换区域匹配；(iii)识别基函数子集内的原子，所述原子用于表示替换区域，并且所述原子具有参数；(iv)量化所述原子，并将原子的参数调整成一种适于编码的形式；(v)将所述量化原子编码，从残余图像中的替换区域中减去所述原子，从而减小残余图像的能量并利用基于四叉树的原子编码器减小残余图像的尺寸；以及，(vi)将残余图像的减小尺寸或残余图像的减小能量与预定标准比较，并重复步骤(i)-(vi)直到达到预定标准；从而将所述残余图像编码并将其尺寸减小到预定水平。