[发明专利]一种基于并行压缩感知多层残差系数的图像编码方法

权利要求书

1.一种基于并行压缩感知多层残差系数的图像编码方法，其特征在于，在数据编码端，将压缩感知测量过程分成l层，每层的随机测量值的长度相同；每一层中基于同一种压缩感知重建算法，利用前(i-1)层随机测量结果预测第i层随机测量结果，且1＜i≤l；i＝1时，传递第1层本身信息至信道；每一层中得到的残差是压缩感知随机测量的真实值与预测值量化以后的差值；对每一层的残差系数做Huffman编码，并以比特形式存储、传输；

在数据解码端，将图像重建过程分为l层；每一层与编码过程层级相对应，并基于压缩感知测量得到随机测量预测值；用反Huffman编码得到的残差系数更新压缩感知随机测量的预测值；用更新的压缩感知预测值生成新的重建图；

其中，数据编码端包括以下步骤：

1.1)将输入图像做压缩感知随机测量，随机测量矩阵记为Φ，原始图像记为x，测量过程表示为y＝Φx；

1.2)将随机测量矩阵按行分成大小相同、相互独立的l层，第i层测量矩阵记为Φ_i；

1.3)将第i层压缩感知测量的真实值记为y_i，第i层测量过程记为y_i＝Φ_ix；

1.4)对所有层采用相同的压缩感知重建算法，重建算法记为CS^-1；

1.5)首先对第1层随机测量真实值y₁进行量化编码，量化记为Q(·)，然后对量化结果进行反量化得到反量化记为Q^-1(·)，最后再量化得到并经过Huffman编码后传到信道；

1.6)在第2层利用得到重建图像，记为

1.7)预测第2层的随机测量结果，称为随机测量预测值，记量化之后得到

1.8)求第2层y₂的量化结果与的量化结果残差系数，记为其中

1.9)对第2层残差系数做Huffman编码，对做反量化得到

1.10)在第3层中利用得到第3层重建图像，记为

1.11)重复步骤1.6)-1.10)得到：第i层重建结果随机测量预测值残差系数其中经过Huffman编码得到传入信道。

2.根据权利要求1所述的一种基于并行压缩感知多层残差系数的图像编码方法，其特征在于，数据解码端包括以下步骤：

2.1)第1层对经Huffman解码得到后反量化得到

2.2)利用得到重建图像，记为传入下一层；

2.3)预测第2层的随机预测值，记为量化后得到

2.4)第2层对经Huffman解码得到

2.5)更新第2层的随机测量预测值的量化值，记为反量化后得到

2.6)第2层中利用2.1)和2.5)得到的计算第2层重建图像，记为传入下一层；

2.7)第3层起重复步骤2.3)-2.6)得到；在第i层，首先预测随机测量预测值量化后得到Huffman解码的再将第i层由信道传递过来,经Huffman解码的得到更新随机测量预测值的量化值，记为反量化后得到最后得到第i层重建结果

2.8)解码端第l层得到最终重建出的图像，记为

3.根据权利要求2所述的一种基于并行压缩感知多层残差系数的图像编码方法，其特征在于，量化编码时采用比特位深相同的量化器。

4.根据权利要求2所述的一种基于并行压缩感知多层残差系数的图像编码方法，其特征在于，l为10。

5.根据权利要求1所述的一种基于并行压缩感知多层残差系数的图像编码方法，其特征在于，每一层采用相同的压缩感知重建算法LDAMP。