基于PSMSD的JPEG2000优化率控制算法

对优先扫描率分配算法进行分析,提出了一种基于比特平面优先扫描和最小斜率丢弃的JPEG2000压缩率控制算法,以解决优先扫描率分配对重建图像质量带来的影响。对所有编码通道根据比特平面优先级从高到低依次进行T1编码,达到目标码率后对所有码块进行率失真最小斜率丢弃算法来完成优化截取,从而进一步快速搜索最优码流截取点,有效地降低了T1编码器的冗余。实验结果表明,该算法有效减少了计算量和存储量,且获得了与标准算法基本相同的高压缩性能。     

自适应率失真跟踪ROI编码方法

针对系数提升ROI算法的固有缺点,提出了一种基于率失真优化截取内嵌码块编码(EBCOT)算法的医疗图像矩形感兴趣区域(ROI)编码方法。区别于JPEG2000标准建议,算法不是通过对医疗图像中关键诊断区域的小波系数比特平面移位实现,而是提升码块的率失真斜率通过码流优化截取来实现ROI编码,从而使系统具有更高的压缩比和更低算法复杂度,并通过自适应误差跟踪获得图像的ROI和BG(背景)的质量可任意控制的特性。用该方法对多幅CT图像进行测试,结果表明:该方法可在保证关键诊断区域无损或近无损条件下提高压缩比8-40倍,完全继承JPEG2000在远程医疗系统中的各种优良应用特性,更好地解决医疗图像在存储和传输过程中数据量过大的难题。     

JPEG2000 T2编码快速算法及硬件实现

对JPEG2000中T2编码器的率失真优化算法和码流组织方法进行了深入分析,提出了一种易于硬件实现的T2编码器快速算法并详细给出了其硬件结构。通过降低率失真斜率估计的计算复杂度、简化优化截取方法和码流组织中标记树(tagtree)编码方法,降低了T2编码器硬件实现的难度,减少了硬件资源,提高了JPEG2000硬件系统处理的并行度。实验结果表明,输出码流符合JPEG2000标准格式,而图像质量下降很小,系统已通过了FPGA验证。     

基于传感器网络的标量量化器的设计

针对分布式编码在无线传感器网络研究中的重要性,着重研究了分布式编码中标量量化器的设计,分析设计最优标量量化器所存在的问题,提出了一种线性组合失真和速率的率失真数学模型。在此模型上,采用了一种改进的Lloyds迭代算法。通过仿真证明,此算法比传统的算法更能保证标量量化器的最优性或局部最优性。     

基于码率预分配的感兴趣区域编码算法

为了有效降低传统感兴趣区域(ROI)编码算法的复杂度,提出一种基于码率预分配的感兴趣区域编码算法。算法优先对ROI进行T1编码,并截取控制ROI编码输出码率大小,实现有损到无损的ROI编码。使用基于熵估计的码率预分配方法,确定背景区域(BG)所属码块的码率,并据此控制BG码块的T1编码深度,简化编码过程。实验结果表明,算法与比特平面提升和率失真斜率提升的ROI编码算法相比,大幅度减少计算量和存储量,适合硬件实现。     

卫星遥感干涉多光谱图像压缩新算法

为了有效提高干涉多光谱图像压缩效率,以满足星上应用环境要求,提出了一种新的遥感干涉多光谱图像压缩算法.采用小波域匹配预处理来去除干涉光谱图像序列的帧间相关性,采用基于率失真斜率提升的感兴趣区域编码方法,对图像不同区域进行更合理的码率分配,反馈控制T1编码器的编码深度,调整编码子带个数,从而减少编码计算量和存储器使用量,便于硬件实现.实验结果表明,该算法能有效提高恢复光谱的分辨率,简化系统复杂度.     

基于率失真联合准则的快速帧内模式选择算法

H.264采用率失真优化(RDO)算法,通过计算所有预测组合模式的率失真代价来确定宏块的最优编码模式,其编码复杂度和计算量也明显增加。为了降低编码运算量提高模式选择速度,通过对帧内预测模式快速选择算法的研究,提出了一种基于码率和失真度联合准则的快速帧内模式选择算法,结合提前退出策略有效减少了候选预测模式的数量。实验结果表明:与H.264参考模型JM86相比,该算法使I帧的编码速度至少提高70%,输出码率的增加低于2%,峰值信噪比(PSNR)基本保持不变。     

基于门限自适应的H.264帧间模式快速选择算法

针对H.264/AVC运用基于率失真优化的全计算模式决策,引入巨大的计算复杂度,提出一种基于门限自适应的帧间宏块模式快速选择算法。该算法利用视频序列图像帧间时空域相关性,并运用动态门限来提高判决准确度。实验仿真表明,该算法在无明显降低编码质量的情况下,提高了编码速度,平均缩短编码时间89.94%。     

基于图像内容和人眼视觉特性的JPEG压缩编码

静止图像压缩主要包括变换、量化和编码 ,其中量化对压缩的性能 (图质和压缩比 )起决定作用 ,它涉及质量因子和基本量化表的确定。从输入图像的统计特性出发 ,通过比特率控制算法 ,统计图像的活动性水平 ,选择适当的质量因子使码流文件大小不超过给定值。并根据人类视觉系统的特征 ,计算出更能反映人眼特性的基本量化表 ,将二者结合起来用在JPEG基本压缩系统中 ,使系统的整体性能在率失真理论的意义上得到优化。软件验证表明 ,采用此算法进行压缩 ,在保证码流文件大小的同时 ,解压图像的可视效果好     

基于自适应门限的视频编码模式快速选择算法

H.264/AVC视频编码标准采用多模式编码技术,更准确的块匹配带来了编码效率的提高,同时也使计算复杂度急剧增加,这一问题也成了影响H.264/AVC实时应用的因素之一.因此为了降低计算复杂度,提出了一种基于自适应门限的视频编码模式快速选择算法,首先进行场景切换的检测,然后基于最优匹配的算法来进行模式的快速选择,略过不可能进一步降低率失真代价的模式,以降低编码过程的计算复杂度,从而提高编码速度.实验结果表明,本算法与全模式搜索算法相比,在图像质量和码率有少量变化的前提下,编码速度显著提高.     

Rate-distortion weighted SPIHT algorithm for interferometer data processing

As one of the next generation imaging spectrometers,the interferential spectrometer (IS) possesses the advantages of high throughput,multi-channel and great resolution.The data of IS are produced in the spatial domain,but optical applications are in the Fourier domain.Traditional compression methods can only protect the visual quality of interferometer data in the spatial domain but ignore the distortion in the Fourier domain.The relation between the distortion in the Fourier domain and the compression in the spatial domain is analyzed.By mathematical proof and validation with experiments,the relation between spatial and Fourier domains is discovered,and the significance in the Fourier domain is more important as optical path difference (OPD) increasing in the spatial domain.Based on this relation,a novel coding scheme is proposed,which can compress data in the spatial domain while reducing the distortion in the Fourier domain.In this scheme,the bit stream of the set partitioning in hierarchical trees (SPIHT) is truncated by adaptively lifting rate-distortion slopes according to the priorities of OPD based on rate-distortion optimization theory.Experimental results show that the proposed method can provide better protection of spectrum curves in the Fourier domain while maintaining a comparable visual quality in the spatial domain.     

基于复合频率编码的低截获概率波形簇设计

针对宽带正交低截获概率(low probability of intercept，LPI)雷达波形簇设计, 利用频率编码捷变和调频斜率捷变的复合波形编码技术, 在波形正交约束的基础上构造了一种复合频率编码的非线性代价目标函数, 提出了基于频率编码捷变或调频斜率捷变的复合波形簇优化设计方法。利用模式搜索算法获得了具有良好自相关和互相关旁瓣特性的宽带正交LPI波形簇。仿真结果表明, 所设计的波形能够获得低自相关旁瓣和低互相关旁瓣, 可为LPI雷达发射波形与多输入多输出雷达波形的设计提供参考。     

机载合成孔径雷达成像算法研究

首先建立了机载合成孔径雷达回波信号的理论模型,阐述了SAR成像的基本原理,分析了目标与雷达之间的相对运动对成像的影响.然后对各种机载SAR成像处理算法进行了讨论和比较,包括标准的距离-多普勒(R-D)算法、改进的R-D算法、标准Chirp-Scaling(C-S)算法、扩展C-S算法和非线性C-S算法.分析表明,C-S算法以较小的运算量取得了较好的斜视情况下的性能,已取代R-D算法成为机载SAR成像的标准算法.最后指出了机载SAR成像算法今后的发展方向.     

二次率失真优化截取的感兴趣区域编码

提出了一种基于优化截取內嵌码块编码(EBCOT)压缩技术感兴趣区域的编码,根据给定的感兴趣区域的最小峰值信噪比要求,利用率失真优化原理自动组织码流。与一般感兴趣区域编码方法不同的是该方法不对小波域的系数进行提升。解码器不需要知道该图像是否存在感兴趣区域或者具体位置,只要进行正常的解码即可。同样重要的是该算法保留了EBCOT的固有特性。实验结果表明,该算法能够获得很好的总体质量。