專利名稱：一種基于圖像源特性的jpeg-ls圖像壓縮控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像壓縮方法。
背景技術(shù)：
JPEG-LS (Joint Photographic Expert Group-Lossless and near lossless)是聯(lián)合圖像專家組(Joint Photographic Experts Group)制定的一種圖像無損、近無損壓縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)今無損、近無損壓縮領(lǐng)域性能最優(yōu)的算法。將其運(yùn)用到遙感衛(wèi)星圖像的無損、近無損壓縮取得了良好的效果，無損壓縮比高于一般性能較強(qiáng)的自適應(yīng)算術(shù)編碼算法。JPEG-LS核心算法是采納自HP實(shí)驗(yàn)室提供的L0C0-I壓縮方案，主要使用了預(yù)測(cè)、游程長(zhǎng)度編碼和預(yù)測(cè)誤差Golomb熵編碼等技術(shù)。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，復(fù)雜性低，易于硬件實(shí)現(xiàn)，低倍率壓縮性能優(yōu)良等特點(diǎn)而十分適合于星載遙感圖像壓縮。
在衛(wèi)星遙感應(yīng)用中，JPEG-LS算法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)在同等復(fù)雜度下幾乎最優(yōu)的壓縮性能，但是由于其輸出的碼流具有比較大的波動(dòng)性，所以輸出的碼率不可預(yù)測(cè)。在編碼圖像的傳輸中，由于信道帶寬的限制，編碼器輸出的碼率必須能夠與信道碼率相匹配，才能實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的可靠傳輸。否則過高的輸出碼率會(huì)造成數(shù)據(jù)溢出，影響解壓縮恢復(fù)圖像的質(zhì)量。而過低的碼率將造成信道浪費(fèi)。圖像的動(dòng)態(tài)范圍(Dynamic Range)是指圖像的最明亮區(qū)域與最暗區(qū)域的光亮度對(duì)比度。高動(dòng)態(tài)范圍(High Dynamic Range)圖像是指圖像中像素樣點(diǎn)值的動(dòng)態(tài)范圍遍歷最亮區(qū)域與最暗區(qū)域。當(dāng)高動(dòng)態(tài)圖像中存在低灰度平坦區(qū)域，且該區(qū)域使用游長(zhǎng)模式進(jìn)行處理時(shí)，解壓縮圖像將出現(xiàn)不規(guī)則條紋現(xiàn)象，從而影響解壓縮圖像的主觀質(zhì)量。JPEG-LS算法中誤差控制參數(shù)NEAR值的大小影響著圖像壓縮中圖像的信息丟失程度，控制著圖像壓縮比和圖像壓縮質(zhì)量。結(jié)合待壓縮圖像源特性(圖像相關(guān)信息)，調(diào)整誤差控制參數(shù)NEAR值的大小實(shí)現(xiàn)圖像壓縮過程中碼率與圖像質(zhì)量的控制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)外關(guān)于控制JPEG-LS壓縮碼率的文獻(xiàn)很多，但是都沒有涉及使用圖像源特性實(shí)現(xiàn)碼率控制與圖像質(zhì)量控制的方法。例如，國(guó)防科技大學(xué)杜奇才碩士學(xué)位論文《帶碼率控制的近無損圖像壓縮及其FPGA實(shí)現(xiàn)》一文提出了一種使用三種誤差控制值對(duì)圖像中的三種特殊區(qū)域進(jìn)行編碼從而實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量控制的方法，該文在論文正文的26頁(yè)分析了上述算法性能，該方法較復(fù)雜。其他的文獻(xiàn)主要關(guān)注JPEG-LS壓縮碼率的控制，并沒有解決低灰度區(qū)域解壓縮恢復(fù)圖像中存在不規(guī)則條紋的問題。專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010617932. 2，名稱為《一種JPEG-LS圖像壓縮的碼率控制方法》的中國(guó)專利公開了一種通過實(shí)際碼率和目標(biāo)碼率的累計(jì)偏差量，動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)NEAR值的大小，從而使不同的圖像內(nèi)容經(jīng)過JPEG-LS壓縮后以接近要求的碼率進(jìn)行輸出的方法，但該方法并沒有使用圖像源特性解決低灰度區(qū)域解壓縮恢復(fù)圖像中存在不規(guī)則條紋的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用源圖像特性，在待壓縮圖像緩存操作過程中對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，分析圖像是否具有低灰度平坦區(qū)域，并限制具有該區(qū)域的圖像壓縮使用的誤差控制參數(shù)NEAR的范圍，從而有效控制解壓縮圖像中出現(xiàn)不規(guī)則條紋的概率，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮圖像質(zhì)量控制的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種基于圖像源特性的JPEG-LS圖像壓縮控制方法，步驟如下(I)設(shè)定當(dāng)前待處理圖像的JPEG-LS壓縮誤差控制參數(shù)為NEAR并初始化為0，前一幅圖像的JPEG-LS壓縮誤差控制參數(shù)為PNEAR并初始化為O ;(2)設(shè)定當(dāng)前待處理圖像的當(dāng)前圖像行中的低灰度平坦區(qū)域的起始像素點(diǎn)位置為Start、結(jié)束位置為End并分別初始化為0，設(shè)定當(dāng)前待處理圖像上一圖像行中的低灰度平 坦區(qū)域的起始像素點(diǎn)位置為PStart、結(jié)束位置為PEnd并分別初始化為O ;設(shè)定當(dāng)前待處理圖像的低灰度平坦區(qū)域的高度為Heigh并初始化為O ;設(shè)定上一幅圖像經(jīng)JPEG-LS壓縮后的碼流量為A并初始化為0，設(shè)定壓縮比確定后當(dāng)前待處理圖像的期望壓縮碼流量為B ;設(shè)定像素點(diǎn)的上下文模型值為Ra、Rb、Re、Rd并分別初始化為O ;游長(zhǎng)長(zhǎng)度Runcnt初始化為
O；(3)當(dāng)前待處理圖像的當(dāng)前圖像行中的當(dāng)前像素樣點(diǎn)值Ix，按照J(rèn)PEG-LS標(biāo)準(zhǔn)更新該像素樣點(diǎn)的上下文模型值Ra、Rb、Re、Rd,并計(jì)算Dl = | Rd-Rb |、D2 = | Rb-Rc |、D3 =
Rc-Ra I ；(4)判定Dl ( PNEAR、D2 ( PNEAR、D3 ( PNEAR是否同時(shí)成立，如果不同時(shí)成立則直接進(jìn)入步驟(5);如果同時(shí)成立則設(shè)置Start為當(dāng)前像素樣點(diǎn)在其所在圖像行中的位置，然后進(jìn)入步驟(6)；(5)設(shè)定當(dāng)前像素樣點(diǎn)的重建值Rx并使得Rx = Ix，并判段當(dāng)前圖像行的所有像素是否輸入完成，如果當(dāng)前圖像行沒有輸入完成則返回步驟(3)，如果當(dāng)前圖像行已經(jīng)輸入完成則進(jìn)入步驟(12)；(6)如果I Ix-Ra | ( PNEAR成立則進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入步驟(9)；(7)判斷當(dāng)前像素樣點(diǎn)的值Ix和像素點(diǎn)值閾值IL的大小，如果Ix > IL則判定該像素點(diǎn)未處于低灰度平坦區(qū)域，游長(zhǎng)長(zhǎng)度Runcnt保持為0，否則游長(zhǎng)長(zhǎng)度Runcnt =Runcnt+Ι ；(8)設(shè)定當(dāng)前像素樣點(diǎn)的重建值Rx = Ra，并判段當(dāng)前圖像行的所有像素是否輸入完成，如果當(dāng)前圖像行沒有輸入完成則讀取下一個(gè)像素樣點(diǎn)值，返回步驟(6)，如果當(dāng)前圖像行已經(jīng)輸入完成則進(jìn)入步驟(12)；(9)如果 Runcnt 不小于長(zhǎng)度閾值 R，則令 End = Start+Runcnt,否則 End = Start,然后將Runcnt初始化O ;(10)獲取End與PEnd的最小值min (End, PEnd)，獲取Start與PStart的最大值max (Start, PStart)，計(jì)算 Len = min (End, PEnd) -max (Start, PStart)，然后更新 PStart =Start, Pend = End ；(11)判定Len是否大于低灰度平坦區(qū)域行的判別閾值，如果Len大于低灰度平坦區(qū)域行的判別閾值，則令Heigh = Heigh+1后返回步驟(5);否則Heigh不變,返回步驟(5)；(12)判定當(dāng)前待處理圖像是否輸入完成，如果當(dāng)前待處理圖像已經(jīng)輸入完成則進(jìn)入步驟(13)，如果當(dāng)前待處理圖像尚未輸入完成則返回步驟(3)；(13)判斷Heigh是否大于圖像低灰度平坦區(qū)域判別閾值,如果Heigh大于圖像低灰度平坦區(qū)域判別閾值，則進(jìn)入步驟(15)，否則進(jìn)入步驟(14)；(14)令 Bias = A-B,同時(shí)設(shè)定 Bias 的兩個(gè)判定閾值 BiasOne > BiasTwo >0,設(shè)定NEAR的兩個(gè)調(diào)整參數(shù)Λ NI > ΔΝ2 > O,并對(duì)NEAR的值進(jìn)行更新如果Bias > BiasOne則 NEAR = PNEAR+ Δ NI ;否則如果 Bias > BiasTwo 則 NEAR = PNEAR+ Δ N2 ;否則如果 Bias
<-BiasOne 則 NEAR = PNEAR- Δ NI ;否則如果 Bias < - BiasTwo 則 NEAR = PNEAR- Δ N2 ；其它情況下NEAR = PNEAR+0 ;然后更新PNEAR為更新后的NEAR值，進(jìn)入步驟(16)；(15)設(shè)定NEAR的三個(gè)調(diào)整參數(shù)Λ PNl > ΔΡΝ2 > ΔΡΝ3 > O,并使用PNEAR對(duì)NEAR的值進(jìn)行更新如果PNEAR <= ΔΡΝ3則NEAR = O ;否則如果PNEAR <= ΔΡΝ2貝IjNEAR = PNEAR- Δ PN3 ;否則如果 PNEAR <= Λ PNl 則 NEAR = PNEAR- Λ PN2，同時(shí)更新 PNEAR為更新后的NEAR值，進(jìn)入步驟(16)(16)使用更新后的NEAR值，按照J(rèn)PEG-LS壓縮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)當(dāng)前待處理圖像進(jìn)行壓縮，并利用壓縮完成后的壓縮碼流量更新A。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(I)本發(fā)明方法在圖像預(yù)處理過程中，像素樣點(diǎn)的重建值Rx沒有使用量化誤差和預(yù)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)JPEG-LS算法計(jì)算，而是直接使用像素樣點(diǎn)值代替；在游長(zhǎng)掃描過程中重建值Rx = Ra，采用標(biāo)準(zhǔn)JPEG-LS算法實(shí)現(xiàn)。該方法簡(jiǎn)化了低灰度平坦區(qū)域中的游長(zhǎng)模式的檢測(cè)，方法簡(jiǎn)單，硬件實(shí)現(xiàn)占用資源少，易于采用FPGA或ASIC實(shí)現(xiàn)；(2)本發(fā)明方法通過在正常模式和游長(zhǎng)終止采樣模式時(shí)使用像素樣點(diǎn)值Ix作為圖像像素點(diǎn)Ix的重建值Rx，構(gòu)建一種簡(jiǎn)單的上下文模式實(shí)現(xiàn)游長(zhǎng)模式檢測(cè)，有效的提高了圖像預(yù)處理的速度；(3)本發(fā)明方法將具有低灰度平坦區(qū)域圖像與其他圖像的誤差更新操作分離開，利用待壓縮圖像統(tǒng)計(jì)信息進(jìn)行誤差控制參數(shù)的更新，既能完成圖像的碼流控制又能實(shí)現(xiàn)特殊圖像的質(zhì)量控制。


圖I為本發(fā)明方法的原理圖；圖2為本發(fā)明方法的操作順序圖；圖3為本發(fā)明低灰度平坦區(qū)域示意圖；圖4為本發(fā)明方法中低灰度平坦區(qū)域檢測(cè)流程圖；圖5為本發(fā)明方法中誤差值NEAR更新流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，為本發(fā)明方法的原理圖。本方法通過對(duì)待壓縮圖像進(jìn)行遍歷，按照準(zhǔn)上下文模型，判定滿足一定閾值的低灰度平坦區(qū)域。該方法由三部分組成建立準(zhǔn)上下文模型、低灰度平坦區(qū)域判定和誤差控制。
準(zhǔn)上下文模型修改了 JPEG-LS標(biāo)準(zhǔn)的上下文模型。雖然與JPEG-LS標(biāo)準(zhǔn)一樣，像素樣點(diǎn)上下文模型由Ra、Rb、Re和Rd組成，且上下文模型的更新按照J(rèn)PEG-LS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。但是當(dāng)前像素樣點(diǎn)的重建值更新根據(jù)不同的處理模式修改為如下更新方式當(dāng)前像素樣點(diǎn)Ix處理為正常模式時(shí)，其重建值Rx = Ix，即重建值為像素樣點(diǎn)本身；當(dāng)為游長(zhǎng)模式時(shí)，重建值的更新分為以下兩種1.滿足游長(zhǎng)掃描條件時(shí)，Rx = Ra ；2.否則Rx = Ix。上述上下文模式稱為準(zhǔn)上下文模型。低灰度平坦區(qū)域判定是在遍歷一幅圖像后判定該圖像中是否存在低灰度平坦區(qū)域。如果滿足低灰度游長(zhǎng)條件，即像素樣點(diǎn)值小于閾值，且游長(zhǎng)長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)(一般大于16)，則為低灰度平坦區(qū)域中的一行。如果存在相鄰兩行低灰度平坦行，則該圖像中存在一塊最小的低灰度平坦區(qū)域，并記錄出現(xiàn)該區(qū)域的次數(shù)。根據(jù)圖像主觀觀測(cè)的要求，判定是否存在影響主觀觀測(cè)質(zhì)量的低灰度平坦區(qū)域的數(shù)量，如果存在生成相應(yīng)的標(biāo)識(shí)。誤差控制是采用低灰度平坦區(qū)域評(píng)定產(chǎn)生的標(biāo)識(shí)，根據(jù)圖5所示的處理流程更新誤差控制參數(shù)NEAR。
采用本發(fā)明方法的圖像壓縮控制單元與基于JPEG-LS算法的壓縮單元相結(jié)合的工作順序如圖2所示。初始時(shí)刻，圖像壓縮控制單元遍歷輸入圖像，并給出低灰度平坦區(qū)域的判定結(jié)果，同時(shí)更新初始化NEAR值，并將該圖像發(fā)送給后續(xù)的壓縮單元。初始化完成后，圖像壓縮控制單元與壓縮單元同時(shí)工作，但是壓縮單元處理的圖像是經(jīng)過圖像壓縮控制單元的低灰度平坦區(qū)域檢測(cè)后的上一幅圖像，而圖像壓縮控制單元處理的當(dāng)前圖像為壓縮單元待處理的下一幅圖像。在壓縮單元處理完成后，圖像壓縮控制單元根據(jù)其輸出的壓縮碼流A和當(dāng)前圖像檢測(cè)結(jié)果更新誤差控制值NEAR，并啟動(dòng)壓縮單元工作，同時(shí)遍歷下一幅圖像。如圖3所示，為需要檢測(cè)的低灰度平坦區(qū)域相鄰行，即最小的低灰度平坦區(qū)域。當(dāng)兩個(gè)低灰度平坦行相鄰，且上下相鄰部分大于一定范圍(一般大于16)，則表示該圖像中有低灰度平坦區(qū)域。如圖4所示，為建立準(zhǔn)上下文模型和低灰度平坦區(qū)域檢測(cè)的流程圖。初始化時(shí)，設(shè)置NEAR和PNEAR初始化O。使用NEAR值進(jìn)行JPEG-LS壓縮，使用PNEAR進(jìn)行低灰度平坦區(qū)檢測(cè)。初始化時(shí)沒有進(jìn)行圖像壓縮，所以NEAR值初始化為O。開始進(jìn)行一幅圖像遍歷檢測(cè)時(shí)，初始化用以判定低灰度平坦區(qū)域的標(biāo)識(shí)，PStart、PEnd、Start和End為O。并初始化Heigh = O,表示沒有檢測(cè)到符合要求的低灰度平坦區(qū)域。根據(jù)JPEG-LS標(biāo)準(zhǔn)，重建值Ra、Rb、Re和Rd初始化為O。隨著像素樣點(diǎn)的輸入，計(jì)算當(dāng)前像素樣點(diǎn)的上下文確定的梯度Dl、D2和D3的值。根據(jù)JPEG-LS標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)Dl彡P(guān)NEAR, D2 ( PNEAR, D3 ( PNEAR同時(shí)滿足時(shí)，當(dāng)前像素樣點(diǎn)的處理模式為游長(zhǎng)模式的開始位置(即平坦區(qū)域起始位置)，記為Start。如果當(dāng)前像素樣點(diǎn)值Ix < IL則表示檢測(cè)到低灰度平坦區(qū)域的起始位置。IL為低灰度像素樣點(diǎn)值的閾值，根據(jù)輸入圖像像素樣點(diǎn)的精度Precision，IL = 2Precisi0n-5o否則，雖然該區(qū)域是平坦區(qū)域，但是并不是低灰度平坦區(qū)，設(shè)置End = Start，即低灰度平坦區(qū)域的行長(zhǎng)為O。如果檢測(cè)到低灰度平坦區(qū)域的起始位置，繼續(xù)輸入像素樣點(diǎn)值，直到Ilx-Ral
>PNEAR，或者一行圖像結(jié)束。統(tǒng)計(jì)滿足Ilx-Ral彡P(guān)NEAR條件的像素樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，記為Runcnt。如果Runcnt大于閾值R( —般選取不小于16),即表不游長(zhǎng)長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),貝U在設(shè)置End = Start+Runcnt后，Runcnt初始化為0。否則End = Start,即游長(zhǎng)長(zhǎng)度不夠長(zhǎng)，不是期望的平坦區(qū)。當(dāng)檢測(cè)到像素樣點(diǎn)為游長(zhǎng)模式，且像素樣點(diǎn)滿足|lx-Ra|< PNEAR,當(dāng)前像素樣點(diǎn)的重建值Rx = Ra。否則像素樣點(diǎn)的重建值Rx = Ix。PSart和PEnd分別表示上一行圖像中低灰度平坦區(qū)域的起始位置和結(jié)束位置。當(dāng)一行圖像檢測(cè)完畢后計(jì)算PEnd與End的最小值min (PEnd, End),和Start與PStart的最大值 max (PStart, Start)。如圖 3 所不，Len = min (PEnd, End) -max (PStart, Start)表不虛線框內(nèi)表示，低灰度平坦行對(duì)齊的區(qū)域的長(zhǎng)度。如果對(duì)齊的相鄰區(qū)域長(zhǎng)度Len大于低灰度平坦區(qū)域的判斷閾值(一般不大于16)，則表示在圖像中檢測(cè)到低灰度平坦區(qū)域，計(jì)數(shù)器Heigh 加 I。當(dāng)一幅圖像輸入完成后，判斷當(dāng)前圖像中檢測(cè)到的低灰度平坦區(qū)域計(jì)數(shù)值Heigh是否大于閾值。該閾值越大表示低灰度平坦區(qū)域的判別條件越苛刻，一般選取不小于8的 值。如圖5所示，根據(jù)Heigh與閾值的判定結(jié)果采用更改后動(dòng)態(tài)偏差法更新當(dāng)前待壓縮圖像使用的誤差控制參數(shù)NEAR。如果計(jì)數(shù)值Heigh大于閾值，則表示該圖像中存在低灰度平坦區(qū)域，誤差控制參數(shù)NEAR根據(jù)上一幅圖像的誤差參數(shù)PNEAR更新如下如果PNEAR
<=ΔΡΝ3 則 NEAR = O ;否則如果 PNEAR < = ΔΡΝ2 則 NEAR = PNEAR- Λ PN3 ;否則如果PNEAR < = Λ PNl 則 NEAR = PNEAR-Λ PN2。NEAR 的三個(gè)調(diào)整參數(shù) ΔΡΝ1 > ΔΡΝ2 > ΔΡΝ3
>0，且均為整數(shù)。Λ PNl —般選取為NEAR最大值減去3，即Λ PNl = max (NEAR)-3。否則，則表示該圖像中不存在低灰度平坦區(qū)域，誤差控制參數(shù)根據(jù)上一幅圖像的壓縮碼流量A與設(shè)定壓縮比后的期望壓縮碼流量B。令Bias = A-B,同時(shí)設(shè)定Bias的兩個(gè)判定閾值 BiasOne > BiasTwo > O ( 一般 BiasOne = B/26，BiasOne = B/28)。設(shè) NEAR 的兩個(gè)調(diào)整參數(shù)ΛΝ1 > ΔΝ2 > 0(—般選Λ NI不大于3，且Λ NI與ΛΝ2均為整數(shù))。NEAR值的更新如下如果Bias > BiasOne則NEAR = PNEAR+ Δ NI ;否則如果Bias > BiasTwo則NEAR = PNEAR+ ΔN2 ;否則如果 Bias < -BiasOne 則 NEAR = PNEAR-ΔNI ;否則如果 Bias
<-BiasTwo 則 NEAR = PNEAR- Δ N2 ;其它情況下 NEAR = PNEAR+0 ;然后更新 PN EAR 為更新后的NEAR值。本發(fā)明方法中其余未作特別說明的部分可參見JPEG-LS算法(《靜止圖像編碼的基本方法與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)》，北京郵電大學(xué)出版社，第一版，胡棟著，page88_137)中的相關(guān)內(nèi)容。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于圖像源特性的JPEG-LS圖像壓縮控制方法，其特征在于步驟如下 (1)設(shè)定當(dāng)前待處理圖像的JPEG-LS壓縮誤差控制參數(shù)為NEAR并初始化為O，前一幅圖像的JPEG-LS壓縮誤差控制參數(shù)為PNEAR并初始化為O ; (2)設(shè)定當(dāng)前待處理圖像的當(dāng)前圖像行中的低灰度平坦區(qū)域的起始像素點(diǎn)位置為Start、結(jié)束位置為End并分別初始化為O，設(shè)定當(dāng)前待處理圖像上一圖像行中的低灰度平坦區(qū)域的起始像素點(diǎn)位置為PStart、結(jié)束位置為PEnd并分別初始化為O ;設(shè)定當(dāng)前待處理圖像的低灰度平坦區(qū)域的高度為Heigh并初始化為O ;設(shè)定上一幅圖像經(jīng)JPEG-LS壓縮后的碼流量為A并初始化為O，設(shè)定壓縮比確定后當(dāng)前待處理圖像的期望壓縮碼流量為B ;設(shè)定像素點(diǎn)的上下文模型值為Ra、Rb、Re、Rd并分別初始化為O ;游長(zhǎng)長(zhǎng)度Runcnt初始化為O ； (3)當(dāng)前待處理圖像的當(dāng)前圖像行中的當(dāng)前像素樣點(diǎn)值Ix，按照J(rèn)PEG-LS標(biāo)準(zhǔn)更新該像素樣點(diǎn)的上下文模型值Ra、Rb、Re、Rd，并計(jì)算Dl = | Rd-Rb |、D2 = | Rb-Rc |、D3 =Rc-Ra I ； (4)判定Dl( PNEAR、D2 ( PNEAR、D3 ( PNEAR是否同時(shí)成立，如果不同時(shí)成立則直接進(jìn)入步驟(5);如果同時(shí)成立則設(shè)置Start為當(dāng)前像素樣點(diǎn)在其所在圖像行中的位置，然后進(jìn)入步驟(6)； (5)設(shè)定當(dāng)前像素樣點(diǎn)的重建值Rx并使得Rx= Ix,并判段當(dāng)前圖像行的所有像素是否輸入完成，如果當(dāng)前圖像行沒有輸入完成則返回步驟(3)，如果當(dāng)前圖像行已經(jīng)輸入完成則進(jìn)入步驟(12)； (6)如果Ix-Ra彡P(guān)NEAR成立則進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入步驟(9)； (7)判斷當(dāng)前像素樣點(diǎn)的值Ix和像素點(diǎn)值閾值IL的大小，如果Ix> IL則判定該像素點(diǎn)未處于低灰度平坦區(qū)域，游長(zhǎng)長(zhǎng)度Runcnt保持為O,否則游長(zhǎng)長(zhǎng)度Runcnt = Runcnt+Ι ； (8)設(shè)定當(dāng)前像素樣點(diǎn)的重建值Rx= Ra，并判段當(dāng)前圖像行的所有像素是否輸入完成，如果當(dāng)前圖像行沒有輸入完成則讀取下一個(gè)像素樣點(diǎn)值，返回步驟(6)，如果當(dāng)前圖像行已經(jīng)輸入完成則進(jìn)入步驟(12)； (9)如果Runcnt不小于長(zhǎng)度閾值R，則令End= Start+Runcnt,否則End = Start,然后將Runcnt初始化O ; (10)獲取End與PEnd的最小值min(End, PEnd)，獲取Start與PStart的最大值max (Start, PStart)，計(jì)算 Len = min (End, PEnd) -max (Start, PStart)，然后更新 PStart =Start，Pend = End ； (11)判定Len是否大于低灰度平坦區(qū)域行的判別閾值，如果Len大于低灰度平坦區(qū)域行的判別閾值，則令Heigh = Heigh+1后返回步驟(5);否則Heigh不變,返回步驟(5)； (12)判定當(dāng)前待處理圖像是否輸入完成，如果當(dāng)前待處理圖像已經(jīng)輸入完成則進(jìn)入步驟(13)，如果當(dāng)前待處理圖像尚未輸入完成則返回步驟(3)； (13)判斷Heigh是否大于圖像低灰度平坦區(qū)域判別閾值，如果Heigh大于圖像低灰度平坦區(qū)域判別閾值，則進(jìn)入步驟(15)，否則進(jìn)入步驟(14)； (14)令Bias= A-B,同時(shí)設(shè)定Bias的兩個(gè)判定閾值BiasOne > BiasTwo > O,設(shè)定NEAR的兩個(gè)調(diào)整參數(shù)ΛΝ1> Λ Ν2 > 0，并對(duì)NEAR的值進(jìn)行更新如果Bias > BiasOne則 NEAR = PNEAR+ Δ NI ;否則如果 Bias > BiasTwo 則 NEAR = PNEAR+ Δ N2 ;否則如果 Bias<-BiasOne 則 NEAR = PNEAR- Δ NI ;否則如果 Bias < - BiasTwo 則 NEAR = PNEAR- Δ Ν2 ；其它情況下NEAR = PNEAR+0 ;然后更新PNEAR為更新后的NEAR值，進(jìn)入步驟(16)； (15)設(shè)定NEAR的三個(gè)調(diào)整參數(shù)ΔΡΝ1> ΔΡΝ2 > ΔΡΝ3 > O,并使用PNEAR對(duì)NEAR的值進(jìn)行更新如果PNEAR <= ΔΡΝ3則NEAR = O ;否則如果PNEAR <= ΔΡΝ2則NEAR =PNEAR- Δ PN3 ;否則如果 PNEAR <= Λ PNl 則 NEAR = PNEAR- Λ PN2，同時(shí)更新 PNEAR 為更新后的NEAR值，進(jìn)入步驟(16) (16)使用更新后的NEAR值，按照J(rèn)PEG-LS壓縮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)當(dāng)前待處理圖像進(jìn)行壓縮，并利用壓縮完成后的壓縮碼流量更新A。
全文摘要
一種基于圖像源特性的JPEG-LS圖像壓縮控制方法，通過統(tǒng)計(jì)分析待壓縮圖像的游程特性，并將該特性結(jié)果作為修改的動(dòng)態(tài)偏差法的輸入?yún)?shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像JPEG-LS壓縮算法中誤差參數(shù)NEAR的控制，從而有效控制解壓縮圖像中出現(xiàn)不規(guī)則條紋的概率，實(shí)現(xiàn)圖像壓縮質(zhì)量的控制。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)便，硬件實(shí)現(xiàn)占用資源少，易于采用FPGA或者ASIC實(shí)現(xiàn)，可以有效提高圖像預(yù)處理的速度。
文檔編號(hào)H04N7/26GK102833549SQ20121030391
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者張海濤, 孫文方, 王元樂 申請(qǐng)人:西安空間無線電技術(shù)研究所