基于小波域?qū)ο嚓P(guān)變換的多描述編碼研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的日益普及和無線通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，多媒體通信正逐步成為通信的主要業(yè)務(wù)。圖像/視頻的編碼與傳輸技術(shù)成為當(dāng)今信息科學(xué)與技術(shù)的研究熱點(diǎn)。視頻信息的龐大數(shù)據(jù)量和信道帶寬的限制迫使視頻通信數(shù)據(jù)通常要經(jīng)過壓縮編碼，而壓縮數(shù)據(jù)對傳輸過程中的差錯非常敏感，會造成誤碼環(huán)境下重建圖像質(zhì)量嚴(yán)重下降。作為解決這一問題的途徑之一，多描述編碼近年來受到了廣泛的關(guān)注，它提供了一種在不可靠傳輸系統(tǒng)中提高接收圖像或視頻質(zhì)量的方法，既可兼顧數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時性要求

2、，又能解決數(shù)據(jù)失真問題，具有壓縮效率高、魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn)。本文主要是結(jié)合當(dāng)前多描述編碼技術(shù)中的對相關(guān)變換和頻域下采樣兩種方法，基于小波圖像的特點(diǎn)，進(jìn)行小波域的多描述編碼研究。 本文首先分析了傳統(tǒng)多描述變換編碼框架中的對相關(guān)變換的方法，對這種對相關(guān)變換的冗余率失真進(jìn)行了詳細(xì)研究，并推導(dǎo)出了最佳變換矩陣族和正交變換矩陣族及其冗余率失真函數(shù)。接著針對小波圖像的特點(diǎn)，提出了一種基于小波域的分層多描述變換編碼方案，在圖像的小波變換域，將對相

3、關(guān)變換和頻域下采樣技術(shù)相結(jié)合，生成兩個描述，其中每個描述各包含一個基本層和一個增強(qiáng)層，針對每個描述的特點(diǎn)，采用了基于SPIHT算法的編碼方法。與傳統(tǒng)的小波域多描述編碼方案相比，該方案在小波的低頻域利用對相關(guān)變換得到兩個基本層描述，而單獨(dú)將紋理信息比較明顯的高頻區(qū)域梅花下采樣為兩個增強(qiáng)層，即將多描述編碼與分層編碼有機(jī)的結(jié)合起來，從而增加了多描述編碼的自適應(yīng)性。另外，每一描述的碼流都由兩部分組成，而每一部分碼流可以獨(dú)立的編解碼，故有利于并行

4、運(yùn)算。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案在提高編碼效率和抗誤碼特性的同時，具備了多描述編碼的自適應(yīng)性和魯棒性，是一種簡單有效且實(shí)用的方法。 在上述方案中，對小波圖像的高頻系數(shù)域進(jìn)行梅花下采樣后，當(dāng)只收到一個增強(qiáng)層描述時，并不能根據(jù)高頻系數(shù)紋理方向的特點(diǎn)，靈活地預(yù)測丟失的增強(qiáng)層描述。于是又提出了一種改進(jìn)的小波域分層多描述編碼方案，該方案對小波的高頻系數(shù)采用自適應(yīng)下采樣的方法，同時利用四個模板算子檢測每個高頻子帶的紋理方向。當(dāng)一個增強(qiáng)層描述丟