[发明专利]基于下采样和插值的低码率图像压缩方法

权利要求书

1.一种基于下采样和插值的低码率图像压缩方法，包括如下步骤：

(1)对原始图像进行拉普拉斯金字塔分解，在低通滤波下采样后产生低频子带 信号：

1a)构造双正交9/7滤波器组，该滤波器组的系数采用拉普拉斯变换中的滤波 器组系数；

1b)对原始图像进行边缘的镜像延拓；

1c)用构造得到的滤波器组对原始图像信号进行卷积操作，获得低通滤波下采 样低频子带信号；

(2)对大小为原始图像1/4的低频子带信号进行方向自适应编码产生压缩后的 低码率压缩图像的码流信息：

2a)选择主要纹理方向作为变换方向，并在变换方向上对图像进行边界延拓；

2b)在变换方向上将像素采样点分为奇数位系数和偶数位系数；

2c)对变换方向上的奇数位系数和偶数位系数用线性组合方式进行方向预测， 得到预测系数；

2d)对变换方向上的偶数位系数和得到的预测系数用线性组合方式进行方向提 升，得到变换后的系数；

2e)对变换系数进行算术编码得到最终供传输或压缩存储的码流；

(3)对低码率压缩图像的码流信息进行方向自适应提升编码，产生重构后的的低 频子带信号：

3a)对得到的码流进行算术解码得到变换系数；

3b)在变换方向上将得到的变换系数分成奇数位系数和偶数位系数；

3c)在变换方向上由奇数位系数和偶数位系数进行方向提升的逆向操作得到预 测系数；

3d)在变换方向上由奇数位系数和预测系数用线性组合方式进行方向预测的逆 向操作得到方向波反变换后的图像；

(4)对解码后的低频子带信号进行方向波插值恢复，产生重构后的图像。

2.根据权利要求1所述的低码率图像压缩方法，其中步骤(4)所述的对低频子 带信号进行方向波插值恢复，按如下步骤进行：

4a)在空域把图像分成大小为16×16像素的分割块，将每个分割块沿着集合 D＝{(0°，90°)，(0°，45°)，(0°，-45°)，(90°，45°)，(90°，-45°)}中的每对变换与队列方向对用 双正交9/7一维滤波器组进行变换方向的滤波操作；

4b)每个分割块中高频子带能量最小化的方向为最佳变换与队列方向对，这些 分割块的方向集合构成了方向映射图；

4c)在产生的方向映射图中将确定的最佳纹理方向对定义为相应分割块的方 向对并进行标识处理；

4d)对没有主要纹理方向的平滑块使用水平和垂直方向的滤波操作；

4e)对低分辨率图像使用双三次插值得到小波低频子带图像，提取其剧烈变化 点信息得到小波高频子带图像；

4f)对小波低频子带图像和小波高频子带图像进行小波变换的反变换，重构出 高分辨图像的初始估计；

4g)沿着最佳纹理方向对高分辨率图像的初始估计使用方向波变换，在每个尺 度上产生3个方向波高频子带图像，记为HL，LH，HH；

4h)通过凸集投影对得到的高分辨率图像的初始估计进行迭代细化，当满足设 定的迭代次数时，使用方向图和方向波反变换将得到的3个方向波高频子带图像与 原始低分辨率图像重构为最终的高分辨原始图像。