自适应子矢量划分的快速码字搜索算法

矢量量化编码过程中需要进行大量的矢量间距离计算,这个过程的计算复杂度极高,严重限制了其实际使用。为了加速矢量量化的编码过程,已经提出了各种基于1维特征量的码字搜索算法来减小码字搜索的范围。本文在基于不等式的快速搜索算法基础上,通过使用更有效的基于特征量的搜索算法,并引入自适应子矢量划分的方法,将额外增加的存储空间从N(N-1)/2降低到了13N,码字搜索范围减小了33.88%～50.94%,编码时间减少了10.82%～27.16%。     

一种新颖的基于哈德码变换的码字搜索算法

针对图像矢量量化编码的复杂性,提出了一种新颖的快速最近邻码字搜索算法。该算法首先计算出每个码字和输入矢量的哈德码变换,然后为输入矢量选取范数距离最近的初始匹配码字,利用多控制点的三角不等式和两条有效的码字排除准则,把不匹配的码字排除,最后选取与输入矢量最匹配的码字。实验结果表明,新算法相比于其他算法,在保证编码质量的前提下,码字搜索时间和计算量均有了明显降低。     

一种快速的矢量量化编码

研究了一种基于均方误差（MSE）测度的矢量量化快速编码算法。算法利用小波变换的特点,合理地构造矢量,便于非线性插补矢量量化技术的使用,也使部分失真排除法的效率大大提高。使用矢量的二范数和距离测度关系的码字排除方法,再结合非线性插补矢量量化技术和部分失真排除法,在搜索编码过程中,有效排除部分候选码字。实验结果表明,相对于穷尽搜索方法,计算量有明显降低,计算时间显著减少。     

均值与矢量量化复合快速图像编码算法

矢量量化是一种有效的数据压缩技术,由于其算法简单,具有较高的压缩率,因而被广泛应用于数据压缩编码领域。通过对图像块灰度特征的研究,根据图像的平滑与否,提出了对图像进行均值和矢量量化复合编码算法,该算法对平滑图像块采用均值编码,对非平滑块采用矢量量化编码。这不仅节省了平滑码字的存储空间,提高了码书存储效率,并且编码速度大大提高。同时采用码字旋转反色（2R）压缩算法将码书的存储容量减少到1/8,并结合最近邻块扩展搜索算法（EBNNS）对搜索算法进行优化。在保证图像画质的前提下,整个系统的图像编码速度比全搜索的普通矢量量化平均提高约7.7倍。     

等和值块扩展最近邻矢量量化码字搜索算法

论文提出一种等和值块扩展最近邻矢量量化码字搜索算法。该算法将码书按和值大小排序分块,并将每一块中间或中间附近的码字的和值作为本码书块的特征和值。编码时,查找与输入矢量和值距离最近的码书块并作为初始匹配码书块。然后在该码书块附近上下扩展搜索相邻码书块中距输入矢量最近的码字。该算法具有无复杂运算的特点,易于VLSI技术实现。仿真结果表明,该算法是一种有效的码字搜索算法。     

基于改进的参考矢量选取的码字快速搜索算法

矢量量化的编码过程计算复杂性极高,为了减少编码时大量的矢量间距离计算,许多文献提出利用不等式关系以较少的计算量来估算距离的方法。在Chang等人提出的利用双限制三角不等式的快速搜索算法基础上,通过改进参考矢量的选取方法,有效提高了码字搜索的效率。实验结果表明,改进算法的码字排除率可以提高3.735%9.976%,编码时间可以减少6.03%35.25%。     

基于主分量分析的相关矢量量化编码算法

在编码前,首先计算码书中所有码字在主轴上的投影值,然后按照这些投影值从小到大对码字进行排序;在编码过程中,利用邻近图像块的高度相关性和当前输人矢量在主轴上的投影值共同确定相应的码字搜索范围．实验结果表明,与传统穷尽搜索矢量量化编码法相比,虽然文中算法的编码质量略有下降,但编码速度和压缩效率都有了显著的提高．     

改进的快速相关矢量量化的图像编码算法

在矢量量化中,保证编码质量的前提下,缩短编码时间和降低码率是当前研究的重要问题。快速码字搜索算法是减少编码时间的重要技术。提出了一种改进的哈达玛变换域等均值等方差最近邻搜索算法（MHTEENNS）。测试结果表明,这种算法能够排除更多的码字,效率更高。为了降低码率和进一步缩短编码时间,目前已有相关矢量量化的图像编码算法,但是这种算法造成编码质量的下降。提出了改进的基于对角线相关矢量量化编码算法（MDFCVQ）。该算法编码质量提高了0.8~0.9 dB且码率进一步降低。最后,将快速码字搜索算法应用到相关矢量量化中来,将两种改进后的技术结合在一起,通过与之前的方法比较,提出一种在保证编码时间的前提下,具有更高编码质量和更低码率的矢量量化算法。     

最大概率匹配的矢量量化编码算法

文章提出了一种最大概率匹配的矢量量化编码算法,它为码书中的每一码字增加一个计数器,统计在编码图象时每个码字的出现的频数,并进行排序;在量化矢量时,根据当前码字出现频数大小依次选择侯选码字,即频数大的码字优先选为候选码字。该算法可以和已有的预测法结合,形成预测加最大概率匹配的联合矢量量化编码算法。实验表明,联合算法的效率较高,在最初几次的搜索中就能以较高的命中率命中最佳匹配码字。     

码书排序对快速码字搜索算法性能影响的分析

矢量量化快速码字搜索算法中,为了有效地减小搜索范围,必须对原始码书按一定的准则进行重新排序。对现存的两类快速码字搜索算法进行了总结,其中一类是码书按1维顺序关系排序,另一类是码书按2维相邻关系排序。通过实验给出了两类算法的搜索范围和编码时间,并进行了比较和分析,进而提出了在实际编码时如何更好地使用这两种排序关系的准则。