[发明专利]一种基于块压缩感知的图像编码方法

摘要

本发明涉及一种基于块压缩感知的图像编码方法，首先根据图像块尺寸和测量数设计测量矩阵；然后设计量化位数，得到图像块测量值的量化位数矩阵；接着利用测量矩阵与量化位数，对图像进行编码得到比特流；最后将比特流解码，得到重构图像。本发明能够兼顾编码的质量、速度及实用化，进一步提高图像的压缩率、简化编码过程，改善了重构性能。 1

主权项

1.一种基于块压缩感知的图像编码方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1：根据图像块尺寸和测量数设计测量矩阵；

步骤S2：设计量化位数，得到图像块测量值的量化位数矩阵；

步骤S3：利用步骤S1的测量矩阵与步骤S2的量化位数，对图像进行编码得到比特流；

步骤S4：将步骤S3得到的比特流解码，得到重构图像；

所述步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S11：根据图像块的尺寸生成的DCT矩阵，其中；

步骤S12：根据Z字形顺序将所述DCT矩阵的行向量重新排序得到排序矩阵；

步骤S13：根据给定的测量数m，截取排序矩阵的前m行，得到测量矩阵A；

所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：根据自然图像的DCT系数的能量分布特点，构造从低频向高频呈递增趋势的量化表；

步骤S22：将所述量化表中的元素均替换为以2为底的对数值，并求其与原始系数位数的补，得到图像块测量值的量化位数矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种基于块压缩感知的图像编码方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：将图像块扫描为的图像块矢量；

步骤S32：将已构造的的测量矩阵乘以图像块矢量得到的测量值矢量；

步骤S33：按照步骤S2设计的量化位数，从测量值矢量中取出相应的位数串接而成比特流。

3.根据权利要求1所述的一种基于块压缩感知的图像编码方法，其特征在于：所述步骤S4具体包括以下步骤：

步骤S41：对步骤S3得到的比特流进行反量化，得到近似的测量值矢量；

步骤S42：将各块的测量值矢量组合成测量值矩阵；

步骤S43：利用SPL重构算法生成重构图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于块压缩感知的图像编码方法，其特征在于：所述步骤S43具体包括以下步骤：

步骤S431：初始化变量k=0，重构初始解，其中A为测量矩阵，Y为测量值矩阵；

步骤S432：依次进行像素域维纳滤波、第一次兰德韦伯投影、变换域的硬阈值收缩、反变换到像素域、第二次兰德韦伯投影操作；

步骤S433：判断输出结果误差是否在设定范围内，若是，则输出结果；否则令变量