半叉迹特征的快速分形图像编码

传统的分形图像编码时间过长,限制了它的应用。为了加快编码速度,提出基于半叉迹特征的快速分形编码算法,该算法主要包括：定义子块半叉迹特征,导出子块的均方根误差与子块半叉迹特征之间的关系。实验结果表明：该算法较基本分析编码算法,在解码图像PSNR平均提高约0.63 dB的情况下,平均加快编码速度55倍;较文献[10]提出的主对角和算法和文献[11]提出的叉迹算法,在编码时间不变的情况下,改善了编码性能,提高了解码图像质量;基于子块特征的快速编码算法,其编码性能与图像的复杂程度有关,细节信息越丰富的图像,编码性能越差。     

基于CU特征差异的VVC帧内快速划分算法

针对通用视频编码(versatile video coding, VVC)在编码单元(coding unit, CU)划分中引入了多类型树划分结构导致编码复杂度增加的问题,提出了一种基于CU子块方向特性与空间复杂度的快速划分算法。首先利用CU整体的纹理复杂度对当前CU进行分类,筛选出不划分CU;然后利用子块不同划分方向的特性差异提前决策CU划分方向;最后利用CU中间区域与边缘区域的复杂度差异特征判断是否跳过三叉树(ternary tree, TT)划分,进一步减少候选列表划分模式数量。实验结果表明,与官方测试平台VTM10.0相比,编码器在平均输出比特率增加1.12%的代价下,编码时间减少了40.25%,说明该算法在通用视频编码中能以较小的质量损失实现更短的编码时间。     

基于细节信息分类和结构相似的快速分形编码方法

针对传统分形编码中编码时间过长的问题,提出了一种细节信息分类（Detail Information Classification,DIC）与结构相似（Structure Similarity,SSIM）指标相结合的快速分形编码方法。DIC方法将图像块的内部细节信息分布状况作为分类标准对定义域块库进行分类,SSIM指标分别从亮度、对比度和结构三个方面度量值域块与定义域块之间的匹配程度。通过将DIC方法与SSIM指标结合,可以加快分类速度、减少匹配运算时间。     

图像块动态划分矢量量化

提出一种可以自动调节子图像块尺寸的矢量量化算法———图像块动态划分矢量量化 该算法在进行编码前 ,首先对待编码子图像块及其相邻块进行相关度分析 ,通过预设的阈值 (最大相关度 )进行分类编码 :如果相关度小于阈值 ,则对 8× 8图像块进行编码 ;否则 ,对 4× 4的图像块进行编码 实验结果表明 ,相对于普通矢量量化 ,文中算法不但可以提高压缩率和编码速度 ,而且不会影响重建图像的质量     

结合压缩感知理论的快速分形编码

针对分形编码因为高压缩比所造成的编码失真以及编码时间过长的问题,提出了结合压缩感知理论的快速分形编码算法.该算法基于小波变换系数的特性,对变换后的低频子图分形编码,再根据压缩感知理论高效采样编码的特点以及低频差值子图及其它子图的稀疏性,通过压缩感知理论对低频差值子图及其它子图采样再编码,弥补分形解码后图像的失真和细节信息的缺失.实验结果表明,该算法不仅缩短了编码时间,而且在压缩比相当的情况下,能够获得高质量的重构图像.     

嵌入率可调和低修改率的二值图像密写算法

为了提供大而可调的二值图像信息隐藏容量和保持载密二值图像良好的视觉质量,提出一种基于分块和矩阵编码的二值图像信息隐藏算法.将二值图像划分为互不相交的2×2的图像子块,随机选择黑白相间的边缘子块作为可嵌子块,应用(1,n,k)矩阵编码实现最多只改变n块可嵌子块中一块的1个像素即可嵌入k比特信息,以及修改像素的规则.选择不同的矩阵编码方案,可以得到不同的嵌入率和像素修改率.理论分析和实验结果表明,本文算法具有信息嵌入量大,效率高,修改率低,安全性好;其信息嵌入率选择具有高度弹性,可以根据实际要求选择在嵌入率和载密图像质量都很理想的密写方案.     

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。     

基于相关系数的快速分形图像编码算法

自Jacquin提出的分形块编码以来,各种改进算法不断出现,不同程度地减少了编码时间.该文基于相关系数的快速分形图像编码算法,从理论上研究了图像块匹配误差度量和图像块相关系数之间的关系,论证了极小化图像块的均方误差等价于极大化图像块的相关系数,提出了基于相关系数的分形图像编码算法,实现了在解码图像不降质的情况下大大地缩短了编码时间.     

基于遗传分形编码的嵌入式小波图像编码算法

在分析小波变换与分形编码特点的基础上,提出了一种新的基于遗传分形编码的嵌入式小波图像编码算法。根据图像进行小波变换分解为不同空间频带上的子图像这一特性,对其低频子带进行基于遗传算法的分形编码,利用遗传算法的快速全局搜索能力提高分形编码中值域块与定义域块的匹配搜索速度;对其高频子带部分进行阈值去噪处理后进行SPIHT编码,两部分同时进行,提高图像的压缩效率。实验结果表明：同传统的分形编码和SPIHT编码压缩方法相比,该算法在图像的重构质量方面有所提高,尤其是在中低码率下PSNR(峰值信噪比)得到了较大提高,并且算法执行时间明显减少。     

静态彩色图像的多维DCT变换压缩

为了在高信噪比条件下来对静态彩色图像进行高倍压缩 ,提出了一种具有自适应功能的多维离散余弦变换图像编码算法。该算法首先将图像分割成互不覆盖的 8× 8子块 ;然后抽取每个子块的统计特征 ,再根据子块的方差和均值来判断子块内部信息的丰富程度 ,其中对于内部信息丰富的子块 ,可利用三维DCT编码来消除块内相邻像素间、色彩空间Y、U、V各分量间的相关性 ,而对于内部信息不丰富的子块 ,则利用四维DCT编码来消除块内相邻像素间、色彩空间Y、U、V各分量间、相邻子块间的相关性 ;最后对变换系数进行量化编码。实验结果证明 ,此算法可以提供比JEPG更高的压缩率和更高的平均峰值信噪比     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择

目的 H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。为此提出一种针对P帧的基于决策树的快速候选模式选择算法。方法在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的变换域系数绝对值之和(SATD)值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间的节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择（HHME2013第61号论文）

目的：H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。本文提出了一种针对P帧的基于决策树的快速选择候选模式算法。方法：在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的SATD值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果：由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论：本文提出了一种新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

基于快速相关矢量量化的图象编码算法

图象编码已经成为当今计算机世界的重要问题,而矢量量化（ＶＱ）又是近年来有损图象压缩的一种重要技术,它的优点是比特率低以及解码简单,但是其穷尽搜索编码计算量较大,为了降低编码时间,已经有多种快速算法出现在一些文献中,然而这些算法往往不能进一步降低比特率,为了解决这一问题,因此提出了一种新颖快速相关矢量量化（ＣＶＱ）图象编码算法,该算法对图象块的编码采用对角顺序,即在编码过程中根据当前图象块（ＣＶＱ）     

低冗余二维码汉字编码研究

随着二维码应用领域的不断扩大,二维码的优化和改进也势在必行。二维码在汉字编码过程中采用定长编码模式,忽略了汉字使用频率对二维码汉字编码效率的影响,存在着较大的编码冗余。采用变长编码算法可以减少高频汉字的编码长度,降低二维码汉字编码的平均编码长度,增加编码容量。首先,结合常用汉字的使用频率,对二维码的汉字编码进行分段处理,分析并制定基于汉字使用频率的变长汉字编码表;其次,在不破坏二维码原有编码结构的情况下,仅对二维码的汉字编码采用变长编码方式;最后,分析并比较二维码定长汉字编码算法和二维码变长编码算法的时间性能和空间性能,给出优化及改进思路。实验证明,二维码变长编码算法可降低二维码汉字编码18.4%的冗余。     

基于HVS分类及邻域搜索的快速分形图像编码

针对基本分形图像编码算法时间过长的问题,提出了一种基于HVS分类及邻域搜索的快速算法。根据HVS特性将子块分为平滑类子块和非平滑类子块,对于平滑类子块直接存储其均值,以减少需要搜索匹配父块的子块数;对于非平滑类子块,从离其最近的父块开始搜索,在搜索父块时,剔除与当前子块的近似度不满足要求的父块,并引入误差阈值和搜索父块的最大次数来控制子块的搜索过程。实验结果证明,该算法大大提高了编码速度。     

固定图像作码本的分形图像压缩

分形图像编码所需要的码本都是来自于被编码图像,提出了一种简化的分形图像压缩算法,该方法的码本来自一个固定的图像,这样的一个码本适用于编码任何图像。实验表明这样做不仅简化了分形图像编码,而且还提高了峰值信噪比,在处理一些较大图像时能够大大提高编码速度。     

使用2－范数匹配的快速分形图像编码算法

尽管分形图像压缩在高压缩比时具有高的重建图像质量,但由于它编码过程耗时而未能在图像压缩领域广泛应用。为了提高分形图像编码过程的速度,提出了基于2－范数匹配的快速分形图像编码算法,该算法先把码书里的码块按2－范数大小赋序,然后对每个输入Range块,在赋序码书中寻找与它的2－范数最接近的码块,进而在这个码块的领域内搜索Range块的最佳匹配块。计算机仿真结果显示,在不影响基本分形图像编码算法解码图像质量的情况下,该方案大大加快了它的编码速度。     

基于运动矢量差（MVD）的CABAC新算法*

在H.264/AVC视频编码标准中,基于上下文的自适应二进制算术编码（CABAC）主要应用于主要档次中,并且具有较高的压缩效率。首先分析了CABAC编码原理和运动矢量差（MVD）各分量的上下文模型选择原理,而后提出了在帧间编码分割块尺寸下,充分地利用当前块MVD与当前块MV的相关性、当前块MVD与已编码相邻块MVD的相关性以及当前块MVD中各分量之间相关性的CABAC优化算法（CABAC₁算法）。通过实验表明:较基准CABAC算法,CABAC₁算法一方面能有效地降低2%左右的编码时间及确保了编码序列的视觉质量;另一方面能够有效地节约在编码中帧间编码帧的码流（比特流）,其中P帧平均节约了10%左右的比特流,B帧节约了5%左右的比特流。因此,CABAC₁算法是一种有效的优化算法。     

基于人脸特征的快速分形人脸编码

在分析了人脸固有的特征后,提出了快速分形人脸编码算法,包括按值域块方差大小来动态确定w值,将定义域块候选区确定在与值域块呈对称分布的区域,利用DCT系数的能量分布来确定各域块的方向,从而减少对称变换个数。对该文算法时间复杂性的分析表明,利用该文算法所需时间要低于基于方差的方法。在ORL和YALE人脸数据库上的实验表明,在基本保持恢复图象质量的同时,该文算法所需编码时间仅为基于方差方法的1/4,证明了该文算法的有效性,实验还给出了算法中各参数的合适取值。     

基于HVS分类及邻域搜索的快速分形图像编码

针对基本分形图像编码算法时间过长的问题,提出了一种基于HVS分类及邻域搜索的快速算法。根据HVS特性将子块分为平滑类子块和非平滑类子块,对于平滑类子块直接存储其均值,以减少需要搜索匹配父块的子块数;对于非平滑类子块,从离其最近的父块开始搜索,在搜索父块时,剔除与当前子块的近似度不满足要求的父块,并引入误差阂值和搜索父块的最大次数来控制子块的搜索过程。实验结果证明,该算法大大提高了编码速度。