基于小波域對相關變換的多描述編碼研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)絡的日益普及和無線通訊技術的迅猛發(fā)展，多媒體通信正逐步成為通信的主要業(yè)務。圖像/視頻的編碼與傳輸技術成為當今信息科學與技術的研究熱點。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)境下重建圖像質量嚴重下降。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量的方法，既可兼顧數(shù)據(jù)傳輸實時性要求

2、，又能解決數(shù)據(jù)失真問題，具有壓縮效率高、魯棒性強的特點。本文主要是結合當前多描述編碼技術中的對相關變換和頻域下采樣兩種方法，基于小波圖像的特點，進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變換的方法，對這種對相關變換的冗余率失真進行了詳細研究，并推導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，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、關變換和頻域下采樣技術相結合，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層，針對每個描述的特點，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變換得到兩個基本層描述，而單獨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層，即將多描述編碼與分層編碼有機的結合起來，從而增加了多描述編碼的自適應性。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立的編解碼，故有利于并行

4、運算。大量實驗結果表明，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性和魯棒性，是一種簡單有效且實用的方法。 在上述方案中，對小波圖像的高頻系數(shù)域進行梅花下采樣后，當只收到一個增強層描述時，并不能根據(jù)高頻系數(shù)紋理方向的特點，靈活地預測丟失的增強層描述。于是又提出了一種改進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。當一個增強層描述丟