基于小波變換的序列圖像感興趣區(qū)域編碼.pdf

1、感興趣區(qū)域(Region-of-interest，ROI)編碼技術(shù)，即在圖像中的感興趣區(qū)域采用低壓縮比的有損壓縮，甚至無損壓縮；而在非感興趣(背景)區(qū)域，采用高壓縮比的有損壓縮，這樣既能夠獲得較高的全圖壓縮比，又可以保持圖像中的重要信息不丟失，為解決圖像壓縮比與重建圖像質(zhì)量之間的矛盾提供了一個(gè)新的思路，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 根據(jù)國(guó)內(nèi)和國(guó)際上的相關(guān)研究，本文對(duì)序列圖像ROI編碼中的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討，主要包括ROI位

2、平面偏移方法、序列圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，以及對(duì)ROI的動(dòng)態(tài)跟蹤算法等，其目的是建立一種實(shí)用的序列圖像ROI編碼系統(tǒng)，為未來的遙感圖像分析、遠(yuǎn)程醫(yī)療和視頻通信等應(yīng)用領(lǐng)域提供算法支持。 本文的創(chuàng)新性工作概括如下：1、提出了一種通用的部分位平面偏移方法(GeneralizedPartialBitplanesShiftMethod，GPBShift)。與標(biāo)準(zhǔn)方法中將全部位平面用統(tǒng)一的偏移值進(jìn)行移位不同，該方法將ROI系數(shù)和背景系數(shù)的位平面

3、分別劃分成兩部分，進(jìn)行不同的位平面偏移。GPBShift方法兼容Maxshift、GBbBShift和PSBShift三種方法，并提供比上述方法更大的靈活性。它不僅能夠在不需要傳輸ROI形狀信息的情況下，對(duì)任意形狀的ROI進(jìn)行編碼，而且通過選擇偏移值，可以靈活調(diào)整ROI和背景區(qū)的相對(duì)壓縮質(zhì)量。此外，它還能夠根據(jù)不同的優(yōu)先級(jí)，編碼多個(gè)ROI區(qū)域。 2、提出了一種可預(yù)測(cè)搜索起點(diǎn)的自適應(yīng)交叉—準(zhǔn)菱形搜索算法(PredictiveAda

4、ptiveCross-Quasi-DiamondSearchAlgorithm，PACQDSA)。根據(jù)序列圖像中運(yùn)動(dòng)矢量的交叉—中心偏置分布特性和矢量間的時(shí)空相關(guān)性，該算法設(shè)計(jì)了一種交叉—準(zhǔn)菱形搜索模板，并融合搜索起點(diǎn)預(yù)測(cè)、半途中止準(zhǔn)則和自適應(yīng)搜索模式等技術(shù)，在保證搜索精度的同時(shí)，大幅度提高了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的速度，尤其對(duì)于大運(yùn)動(dòng)序列，具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。 3、提出了一種基于Hausdorff距離的ROI跟蹤算法。該方法首先采用一種新型的

5、非線性邊緣檢測(cè)算法提取ROI模板和待匹配圖像幀的邊緣特征點(diǎn)，接著用Hausdorff距離將ROI模板的二維二值模型與后續(xù)幀進(jìn)行匹配，然后采用一種基于運(yùn)動(dòng)相連成分的模型刷新方法對(duì)模型的每一幀進(jìn)行更新，最終利用二值模型從視頻序列中提取出ROI。 4、提出了一種適于圖像壓縮的小波基選擇和評(píng)估的新方法。通過分析小波基函數(shù)的數(shù)學(xué)特性，該方法提出用六個(gè)指標(biāo)全面評(píng)估小波基的壓縮性能。這六個(gè)指標(biāo)包括：熵H、編碼增益G、峰—峰比PPR和增益的乘積