发明名称 无失真以及近无失真之影像压缩编码方法
摘要 一种无失真以及近无失真压缩编码方法。在无失真压缩部分,是以DPCM为基础及提出的无失真压缩演算法为核心。而近无失真压缩的部分,则是依循无失真压缩的作法再加上适应性量化来达到目标。提出的无失真演算法是针对影像中边的特性分成5种模式来做预测,其中包含规律模式、水平边缘模式、垂直边缘模式、对角边缘模式和无边缘模式。在近无失真之量化部分使用了3个量化步阶达到较佳视觉效果。
申请公布号 TWI249290 申请公布日期 2006.02.11
申请号 TW093139460 申请日期 2004.12.17
申请人 国立成功大学 发明人 戴显权;刘家绮
分类号 H03M7/00 主分类号 H03M7/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种无失真压缩编码方法,供压缩编码一数位影 像,该数位影像包含复数个像素,每个像素以一数 値表示,该方法至少包含: 进行mean=(a+b+c+d)/4之运算,其中a为一像素数値X左方 之像素之数値、b为该像素数値X上方之像素之数 値、c为该像素数値X左上方之像素之数値且d为该 像素数値X右上方之像素之数値; 进行=(∣mean-a∣+∣mean-b∣+∣mean-c∣+∣mean-d∣)/ 4之运算;以及 利用Golomb-Rice编码方法对该数位影像编码,其中该 Golomb-Rice编码方法选用的m値为2的k次方,且k的选择 符合: if (≧Th1) k=M+1 else if(≧Th2) k=M … else if(≧ThM-1) k=3 else (≧ThM) k=2 else k=1 其中M为正整数,Th1、Th2…ThM-1、ThM为预定的临界値 且Th1>Th2>…>ThM-1>ThM。 2.如申请专利范围第1项所述之无失真压缩编码方 法,更包含: 在利用Golomb-Rice编码方法对该数位影像编码之前, 决定该a、b、c、d以及该X的方向,其中该X的方向的 判断包含: 当该a、b、c、d以及该X的方向均相同时,将该X归类 为一规律模式; 当该X的方向为右,则该X之预测値为a; 当该X的方向为右下,则该X之预测値为c; 当该X的方向为下,则该X之预测値为b;以及 当该X的方向为左下,则该X之预测値为d;以及 在利用Golomb-Rice编码方法对该数位影像编码之前, 决定该X以及该X之预测値之间的差値。 3.如申请专利范围第2项所述之无失真压缩编码方 法,更包含: 当该X的方向非规律模式时,决定该X是否符合一水 平边缘模式,其中该水平边缘模式之判断包含: 若X满足(∣e-a∣≦Tnear)∩(∣b-c∣≦Tnear)∩(∣a-c∣ ≧Tfar)∩(∣e-f∣≧Tfar),则将X归类为水平边缘模式 ,其中e为a之左方之像素之数値、f为e上方之像素 之数値、Tnear以及Tfar为预定之数値; 若该X値属于该水平边缘模式,将该X之预测値设为a ;以及 在利用Golomb-Rice编码方法对该数位影像编码之前, 决定该X以及该X之预测値之间的差値。 4.如申请专利范围第3项所述之无失真压缩编码方 法,更包含: 当该X的方向非规律模式、也非水平边缘模式时, 决定该X是否符合一垂直边缘模式,其中该垂直边 缘模式之判断包含: 若X满足X满足(∣c-a∣≦Tnear)∩(∣f-e∣≦Tnear)∩( ∣e-a∣≧Tfar)∩(∣b-c∣≧Tfar),则将X归类为垂直边 缘模式; 当该X属于该垂直边缘模式时,将该X之预测値设为b ;以及 在利用Golomb-Rice编码方法对该数位影像编码之前, 决定该X以及该X之预测値之间的差値。 5.如申请专利范围第4项所述之无失真压缩编码方 法,更包含: 当该X的方向非规律模式、非水平边缘模式时、也 非垂直边缘模式时,决定该X是否符合一对角边缘 模式,其中该对角边缘模式之判断包含: 若X满足∣d-a∣>Th1或∣b-a∣>Th2,则将X归类为对角 边缘模式,其中Th1、Th2为预定的数値; 依对角边缘模式决定该X之预测値;以及 在利用Golomb-Rice编码方法对该数位影像编码之前, 决定该X以及该X之预测値之间的差値。 6.如申请专利范围第5项所述之无失真压缩编码方 法,更包含: 当该X的方向非规律模式、非水平边缘模式时、非 垂直边缘模式时、也非对角边缘模式时,则将X归 类为无边缘模式; 利用 X之预测値= 决定该X之预测値;以及 在利用Golomb-Rice编码方法对该数位影像编码之前, 决定该X以及该X之预测値之间的差値。 7.一种近无失真压缩编码方法,供压缩编码一数位 影像,该数位影像包含复数个像素,每个像素以一 数値表示,该方法至少包含: 选定该数位影像之一像素値X; 决定该X是否属于一规律模式; 若该X非属于该规律模式,则决定该X是否属于一水 平边缘模式; 若该X非属于该水平边缘模式,则决定该X是否属于 一垂直边缘模式; 若该X非属于该垂直边缘模式,则决定该X是否属于 一对角边缘模式; 若该X非属于该对角边缘模式,则将该X归类为一无 边缘模式; 当该X属于该规律模式、该水平边缘模式或该垂直 边缘模式其中之一时,利用一第一量化阶( quantization step size)进行量化处理; 当该X属于该对角边缘模式时,利用一第二量化阶 进行量化处理;以及 当该X属于该无边缘模式时,利用一第三量化阶进 行量化处理; 其中该第三量化阶的量化阶値(step size)小于该第 一量化阶的量化阶値,且该第三量化阶的量化阶値 小于该第二量化阶的量化阶値。 8.如申请专利范围第7项所述之近无失真压缩编码 方法,更包含: 进行 之运算,其中a为一像素数値X左方之像素之数 値、b为该像素数値X上方之像素之数値、c为该像 素数値X左上方之像素之数値且d为该像素数値X右 上方之像素之数値,P(X)为X的预测値;以及 利用Golomb-Rice编码方法压缩该数位影像,其中该 Golomb-Rice编码方法选用的m値为2的k次方,且k的选择 符合: if (≧Th1) k=N else if(≧Th2) k=N-1 … else if(≧ThN-1) k=2 e1se (≧ThN) k=1 else k=0 其中N为正整数,Th1、Th2…ThN-1、ThN为预定的临界値 且Th1>Th2>…>ThN-1>ThN。 9.如申请专利范围第7项所述之近无失真压缩编码 方法,更包含: 当该X属于该对角边缘模式、且该第二量化阶的量 化阶値大于一预定临界値时,利用Huffman编码法对 该X进行编码。 图式简单说明: 第1图为本发明之无失真压缩方法的一范例流程图 ; 第2图绘示像素方向判断之示意图; 第3图绘示像素方向判断方式之示意图; 第4图为像素预测之相关位置示意图; 第5图为规律模式的预测方式之示意图; 第6图绘示对角方向分类示意图; 第7图绘示O1,O2,O3和O4之计算方式; 第8图绘示一对角边缘模式之范例流程图; 第9图为无边缘模式的预测方式; 第10图绘示无失真压缩的一范例位元串格式; 第11图绘示近无失真压缩方法的一范例流程图;以 及 第12图绘示近无失真压缩中量化阶分类方式之示 意图。
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