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HD Photo其中DC,LOWPASS,HIGHPASS是如何定义的?

 

HD Photo 怎么样定义DC/LOWPADD/HIGHPASS的?

HD的图象结构

 

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HD Photo编码的单元是宏块,而变换的单元是块,每个块是4*4的像素点(有其他特殊情况这里不表),而宏块是4*4的块组成。

上图中的表格是16*16的像素块,是一个完整的宏块。

这样的划分是按照颜色分量来的,比如YUV色彩空间的Y分量,当然还有UV分量。

 

HD 的变换

HDPCT变换是针对宏块里的块进行的,实际上可以分为两个阶段:

1. 块单独PCT变换阶段;这个阶段宏块中的每个块执行对应的PCT变换;这个变换比较类似于DCT;变换后得到的结果也分为DC系数和AC系数,DC系数就是每个块的0位置,其他的都是AC系数。

2. 对于宏块中的每个块进行PCT变换后,得到的16DC系数(如上图中兰色显示的),然后针对这个DC系数再进行PCT变换。这次变换后,我们得到DCDC在左上角(绿色表示的位置),而其他的DC系数保留的是DCAC系数。

 

HD带的定义

到目前位置我们可以来说明HD是如何定义其带的了。

1. DC;这个很简单,也就是上图中左上角(绿色表示的位置)。对于一个图像来说,可能存在很多个宏块,每个宏块的该位置变换后的系数都是DC,他们组成了DC带。对于整个图象来说,这是能量最集中的地方,我们可以在后面量化和编码的时候区分处理。

2. LOWPASS;从名字看叫低通,表示低频的信号保存在该频带;这个正如上图中兰色表示的区域(除了DC);这些区域也是能量高度集中的部分,他们保存了图象低频的信息,例如:连续色调图象的渐进色。

3. HIGHPASS:除了LOWPASSDC外的所有系数都叫HIGHPASS(高通);这些系数保存图象的高频信息,也是图象轮廓信息所在。图中所有墨绿色的区域都是HIGHPASS

 

HD变换的优点

从对HD变换过程的理解,HDPCT变换具有这些优点:

1. 变换相对于JPEG2000DWT确实是轻量级的;DWT的变换一般我5级,而这里的变换只有两级,而第二级是其原图象的16分之一。因此这里的运算量是少的。

2. JPEGDCT比较起来,这里进一步找出了低频通道和高频通道,这个为后面自适应量化和变换提供了可以区分对待的依据。

 

JPEG2000高频区域和HD高频区域的比较

在看到的HDJPEG2000的比较结果中发现,HD对高频部分误差的比较小,而对低频部分处理的不够好;为什么呢?

连接

首先来看看低频部分:

1. DWT的一个LEVEL的变换得到的是1/4的低频系数,5levelDWT变换后,低频系数是原来的1/32

2. HD中有DCLOWPASS之分,我们可以设想这里的DC对应DWTLL,结果2级变换后,低频能量高集中的仅仅是原来图象的1/2561/16*1/16)。从这个角度可以看到为什么JPEG2000在低频部分的误差比HD要小。

那么为什么在同等压缩比的情况下JPEG2000的高频部分误差比较多呢?

实际上我们不能忽略另一个问题;就是随着压缩比的提高,HD在图象质量上并不表现的比JPEG2000好。

我想应该可以从这几个方面来得到答案:

1. HD的高频部分的系数占了大多数;从对低频系数的分析我们已经知道这点。所以同样压缩比的时候,HD包含了大部分的高频数据,所以误差相对较少。

2. HD的每个频带采用自适应的量化;采用的量化系数是不一样的,这相对于采用统一量化的JPEG2000来说还是有优势的。

3. 这点不是很清楚的就是HD怎么样来截断压缩流到指定大小的?我们知道JPEG2000中根据误差的值来均匀丢弃高频部分的系数;也就是DWT变换中分辨率较大中的系数。当然JPEG2000可以设定不同子带和分量丢弃码流的规则。因此一般有数据被丢弃的时候,频率越高的系数越可能被丢弃,从而带来了高频部分的误差。

那么为什么随着压缩比的提高,JPEG2000不在比HD差呢?

我想这个地方涉及到HD如何在高压缩比情况下丢弃数据;这个需要继续研究。

上面表格中颜色不能显示,可以下载文档

posted on 2007-04-03 14:07 笨笨 阅读(1199) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 压缩算法


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