基于jpeg2000標準的感興趣區(qū)域編碼

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1、基于JPEG2000標準的感興趣區(qū)域編碼

2、第1內(nèi)容顯示中在編碼端，ROI系數(shù)的最高有效位平面不位移，而ROI系數(shù)的剩余有效平面與BG系數(shù)一起右移（即向LSB方向移）。在解碼端，可以像Maxshift算法一樣識別ROI系數(shù)。低于第s個位平面的所有位平面提升s個位平面，再結(jié)合高于第s個位平面的所有位平面。這就是與Maxshift算法不同的地方，在Maxshift算法中沒有“結(jié)合”這一步操作。既然BG系數(shù)的高于第s個位平面的所有位都是0，那么這種修改過的解碼器也可以用于處理由Maxshift算法生成的標準代碼流。（1）PSBShiftROI編碼PSBShift算法能夠編碼使一幅圖像中的

3、ROI區(qū)域比BG區(qū)域的質(zhì)量高，或者使ROI區(qū)域與BG區(qū)域的質(zhì)量一樣。如圖3（d）所示，如果在編碼/解碼第2s個最高有效位平面之前，編碼位流被截斷或者編碼/解碼過程被終止，ROI區(qū)域?qū)斜菳G區(qū)域更高的質(zhì)量。在第2s個最高有效位平面被編碼/解碼后（ROI區(qū)域的位平面和BG區(qū)域的位平面重疊時），ROI區(qū)域和BG區(qū)域?qū)⒁韵嗤馁|(zhì)量編碼。位移因子s控制著ROI區(qū)域和BG區(qū)域的相對質(zhì)量。例如，對一幅“Barbara”圖像（720×576，8bpp）應(yīng)用不同的位移因子（s=0、5、9、13），采用可逆的編碼模式編碼，在臉部定義一個矩形的ROI區(qū)域。如圖4所示，隨著比特率的增加，ROI區(qū)域和

4、BG區(qū)域的失真減少（distortionreduction）。當s很小時，例如s=5,ROI區(qū)域和BG區(qū)域的質(zhì)量沒有太大的不同（圖4（b））。隨著位移因子的增加，例如s=9(圖4（c）)，在比特率的較大變換范圍內(nèi)，ROI區(qū)域都有比BG區(qū)域更高的編碼質(zhì)量。當所有位平面都被解碼，就達到了無損解碼。當s≥馬max(Mb)（這里max(Mb)=12），結(jié)果與Maxshift算法一樣，如圖4（d）中s=13。因此PSBShitf算法在某種程度上能概括Maxshift算法，而不同于一般位移位。500)this.style.ouseg(this)">與一般移法相比，一般位移法只支持矩形和橢圓的

5、ROI形狀，PSBShift算法可以編碼任意形狀的ROI而不需要對形狀信息進行編碼。PSBShift算法能夠像Maxshift算法一樣，在不同的小波子帶定義不同的ROI。與Maxshift算法不同的是，Maxshift算法也能通過使用不同的位移因子靈活地調(diào)整ROI區(qū)域與BG區(qū)域之間的質(zhì)量的相對重要性，這種靈活性夠針對不同的應(yīng)用改善ROI區(qū)域的編碼質(zhì)量。例如，圖5中所示的“Barbara”圖像,它是可逆編碼(在所有子帶中都有ROI/BG的區(qū)域)的,并且以0.5bpp的比特率分別用Maxshift算法（s=12）和Maxshift算法（s=10）解碼。可以看到在ROI區(qū)域兩種方法沒有

6、視覺上的區(qū)別，而在BG區(qū)域Maxshift算法比Maxshift算法提供了更好的質(zhì)量。如果ROI區(qū)域需要比BG區(qū)域更高的質(zhì)量，可以使用更大的位移因子，結(jié)構(gòu)將會更接近Maxshift算法，因此，Maxshift算法可以針對不同的應(yīng)用，設(shè)計出有效和靈活的ROI編碼。（2）多個ROI區(qū)域的編碼多個ROI區(qū)域的編碼需要根據(jù)多個ROI區(qū)域在一幅圖像中不同的優(yōu)先級采用不同的質(zhì)量對它們進行編碼。一般位移法也支持多個ROI區(qū)域的編碼，但是需要對ROI形狀的信息編碼并且對形狀有限制。Maxshift算法也可以支持多個ROI區(qū)域的編碼，不過它要通過大幅度提高小波系數(shù)的動態(tài)范圍來實現(xiàn)，這樣將會明顯地降

7、低壓縮效率。Maxshift算法能夠有效地支持多個ROI區(qū)域的編碼，它通過對不同的ROI區(qū)域采用位移不同數(shù)量的最高有效位平面來實現(xiàn)。500)this.style.ouseg(this)">例如，“Bike”圖像（2048×2560，8bpp）中定義了三個ROI區(qū)域，如圖6所示的ROI-1、ROI-2和ROI-3。選擇最高有效位平面的提升數(shù)量s1>s2>s3，例如s1=10,s2=8,s3=6，存貯在碼流里的位移因子是s=max(s1,s2,s3)。JPEG2000是一個非常有用的新一代靜止圖像的壓縮標準。本文主要介紹了JPEG2000標準的基本系統(tǒng)和它的一個重要特點：

8、感興趣區(qū)域編碼。在分析了兩種標準算法（Maxshift算法和一般位移法）的優(yōu)缺點后，介紹了一種新的ROI編碼算法——Maxshift算法。這種算法有四個基本優(yōu)點：（1）它支持任意形狀的ROI編碼，而不需要編碼形狀的信息；（2）它允許不同的小波子帶有不同的ROI定義；（3）采用合適的位移因子可以控制ROI區(qū)域與BG區(qū)域的之間的相對重要性；（4）在低比特率下，能夠?qū)σ环鶊D像中的具有不同優(yōu)先級的多個ROI區(qū)域進行有效的編碼。