面向自适应码流渐进编码方法研究.doc

面向自适应码流渐进编码方法研究 　　【 摘 要 】 多媒体信息呈几何级数的爆炸性增长，带来海量信息的同时也带来庞大的数据量，加重了网络的负担,同时不同用户对所要接收图像的质量要求有所不同，如果以相同的标准进行处理势必会造成一定程度上信息的浪费。文章对静止图像的渐进编码作了进一步的研究，对基本层和增强层采用不同的编码策略，更加适应网络复杂多变的带宽条件。文章还通过与用户之间的交互式操作来满足用户不同的需求。实验结果表明，在压缩效果达到JPEG压缩标准的情况下，增强了渐进功能，更加适应网络需要。 　　【 关键词 】 渐进编码；小波变换；比特平面编码；码率自适应 　　 　　Research On Progressive Coding Method for Adaptive Video Stream 　　 　　Fu Fang-ming 　　(China Telecom Corporation Jilin Provincial Telecommunications Company JilinChangchun 130051） 　　 　　【 Abstract 】 Multimedia gave us numerous information with numerous data, it make the internet crowded. Because there are different requirements on picture quality from different consumers, we can treat them differently. In this paper, we research on still picture, give different method to base and improved stream, the different requests of the consumers will be satisfied through the interactive operation. 　　【 Keywords 】 progressive coding;wavelet transform;bit plane coding;bit stream adaptive 　　1 引言 　　当今世界通信技术和多媒体技术正以惊人的速度发展着，多媒体数据的传输也在与日俱增，其存储和传输成为其发展的瓶颈，如何在保证正确传输的条件下降低网络负担,已经成为当前所面临的问题。JPEG标准压缩的图像格式得到广泛的应用，但是其缺点愈加明显，总是在接收到整幅图像的压缩数据之后才能显示，这就造成了数据的浪费。如果能够控制传输码流到比特位，发现正在传输的图像不是自己想要的，则可以随时停止数据的传输，或者发现了感兴趣区域只针对感兴趣区域进行增强则可以大大减少数据的传输，减轻网络的负担。在本文中所实现的渐进传输，首先对图像进行两次小波变换，对变换后所得到的低频图像进行分类，再根据不同的类进行不同级别的编码，使得到的码流在传输时可以在任何地方被截断而不影响已接收数据的图像显示。在编码效率上该方法可以与JPEG相媲美。 　　2 分级编码及比特平面编码 　　2.1 分级编码 　　图像的分级编码是把原图像的信息分解编码成不同的层次，从而有助于把重要的和不重要的信息分开，并放入不同的信元中。这样就可以根据信元丢失的优先级来表明信元的重要程度，在网络出现拥塞时可以有选择地首先舍弃那些不重要的信元，而不是随机舍弃从而保护了重要的信息。对一幅图像来说低频信息为主要信息可作为优先级较高的基本层，高频信息相对来说则是次要信息可作为优先级较低的增强层。一般情况下采用DCT变换或是一组滤波器将图像进行分频，在本文中用小波变换对图像进行分频处理。 　　 （2） 　　用不同的尺度作小波变换大致相当于用一组带通滤波器对信号进行处理，因此小波可以表征待分析信号x(?棕)频域上的局部性质。当a值较小时，时轴上观察范围小在频域上相当于用高频小波作细致观察。当a值较大时，时轴上观察的范围较大在频域上相当于用低频小波作概貌观察。利用小波变换这一特有的性质可以使分级编码的实现变得简单有效。 　　2.2 比特平面编码 　　一个多值图像可以分解为一个二值图像序列，然后对每个二值图像进行压缩编码，这就是比特平面压缩编码的基本原理。 　　一个由n比特表示其像素灰度值的多值图像，其像素灰度值可以表示成以2为基底的多项式，即： 　　bn-1 2n-1+bn-2 2n-2+ … +b1 21+b0 20 （3） 　　基于这一性质，将多值图像分解为一个二值图像序列的简单方法是公式3中多项式的n个系数分成n个一比特平面。因此，一个具有2