[发明专利]基于JPEG2000的Tag－tree编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是一种基于JPEG2000的Tag-tree差分编码及分离技术，用于各种数字设备的图像压缩编码。

背景技术

随着多媒体和网络技术的发展和应用，已有的静止图像压缩标准JPEG已不能满足当前市场和实际应用的要求，为此国际标准组织于2000年11月制定了静止图像压缩的新标准JPEG2000。该新标准采用了澳大利亚学者David Taubman在High Performance Scalable Image Compression with EBCOT(IEEE Trans.ImageProcessing，vol.9，no.7，pp.1158-1170，July 2000)一文中提出的小波变换和率失真优化截取内嵌码块编码算法(EBCOT)，该算法分为T1和T2两部分。T1由内嵌比特平面编码和MQ算术编码器组成，完成上下文形成和算术编码；T2部分完成率控制和码流组织。进行率失真优化截取内嵌码块编码算法EBCOT编码时，各小波子带划分为更小的码块，如64×64，以码块为单位独立作T1编码。不同的码块产生的比特流长度是不相同的，它们对恢复图像质量的贡献也是不同的。因此对于所有码块产生的比特流，T2采用了率失真优化技术进行后压缩处理，完成码流的率控制和组织。

以下对静止图像压缩的新标准JPEG2000中的T2部分进行描述：

在T1中对码块进行独立的嵌入式编码，将得到的所有码块的嵌入式位流，按照率失真最优原则分层组织，形成不同质量的层。对每一层，按照一定的码流格式打包，输出压缩码流。

一个包由包头和包体组成，包含信息的Tag-tree编码结果及其他的截取信息编码结果组成包头。

Tag-tree是用等级方式来表示的一个非负整形二维数组的方法，它对二维数组连续处理，产生逐级递减的分辨率，形成一棵树。也就是说每个节点的值是下级对应4个节点的最小值；对于下边界和右边界不足4个节点的，同样取其最小值，形成父亲节点值，直到最后一个根节点。

Tag-tree编码过程是对Tag-tree节点进行了一系列的判决，编码从最高级父亲节点开始，然后是次级父亲节点，最后一直到叶子节点。每个节点除了本身的值node_i(m，n)以外，还有一个与之相关的当前值t_i(m，n)，t_i(m，n)取其父节点的值，如果node_i(m，n)是根节点，则t_i(m，n)初始化为0。将t_i(m，n)与node_i(m，n)比较，如果t_i(m，n)＜node_i(m，n)，输出一个0比特，t_i(m，n)＝t_i(m，n)+1，再次比较；如果t_i(m，n)等于node_i(m，n)，输出一个1比特，当前节点编码结束，搜索其子节点，对子节点进行编码。其中，node_i(m，n)表示第i级，坐标为(m，n)Tag-tree点值，t_i(m，n)表示第i级，坐标为(m，n)的Tag-tree节点的当前值。