C omputer Engineering and Applications 计算机工程与应用
2013,49(17)
1 引言
随着科学技术的发展,获得的图像的分辨率不断提
高,随之带来的是数据量的激增,如此庞大的数据量给数
据的计算、存储和传输都带来了巨大的压力。因此,有效
地进行数据压缩是目前对于图像进行数据处理之前的必
经之路,对于图像进行压缩变得十分必要。
近年来,压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论
[1-3]
在
图像 和 视频的压 缩 领域开始 受 到极大关 注 ,具有编 码简
单,解码较复杂,能够实现较为高效的压缩,抗误码性能好
的特点。但是对二维图像应用压缩感知时,面临一个严峻
的问题
—
—测量矩阵需要巨大的存储空间,重构过程十分
复杂。目前为了解决这一问题,通常是采用分块的方式进
行压缩处理,如 B lock-based Compressed Sensing(BCS)理
论
[4-5]
。分块是指将图像分割成互不重叠的矩形块,把每个
矩形块看作一幅完全独立的图像,以块为单位独立进行压
缩编码。
但是目前的分块处理都有一个普遍的硬伤
—
—没有
考虑图像块之间的信息量含量差别,将所有的图相块都按
基于投影率预分配的分块式压缩感知
计振兴,孔繁锵,叶 慧
JI Zhenx ing, KONG Fanqiang, YE Hui
南京航空航天大学 航天学院,南京 210016
C ollege of Astronautics, Na njing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
JI Zhenxing, KONG Fanqiang, YE Hui. Block compressed sensing based on measurement rate pre-allocation. Computer
E ngineering and Application s, 2013, 49(17):178-181.
Abstra ct:Block compressed sensi ng is proposed to reduce computation quantity and stor age space on image compressed sens-
ing. There is a large influence on the whole result of reconstruction image to project and observe with the same measurement
rate on every image block, beca use the dis tribution of image information is uneven, it is very different bet we en blocks on infor-
mation qua ntity. Based on these, a idea of measurement rate pre-allocation is proposed to apply to the image compressed sens-
ing. Th e algorithm calculat es every block entropy which stands for the number of informat ion quantity in the pixel plane. Then
every block will be allo cat ed a measurement rate which matches its number of information quantity based on the power value, to
change adaptively the observation number of every block. Experimental resul ts show that the proposed me thod can improve the
precision of reconstruction in the same measurement rate or reduce the storage space with the less observation number in the
same precision of the reconstruction.
Key words:block compressed sensing; measurement rate pre-allocation; entropy estimation
摘 要:分块式压缩感知可以降低运算复杂度及运算存储空间,但是采用相同的压缩投影率进行观测投影,会影响重建图
像的整体效果,因为图像所含信息量的分布是不均匀的,图像块之间所含信息量有很大的差别。基于此,提出一种投影率
预分配的思想应用于图像的压缩感知。该算法通过计算每个图像块在像素平面的估计熵,来代表每个图像块所含信息量
的多少,为每个图像块分配适应于本块信息量的投影率,自适应地改变每个图像块的观测值数量。实验结果表明,与分块
压缩感知方法相比,在相同的压缩投影率下可以得到更好的重构质量,或者在保证重构质量的前提下,所需观测值数目更
少,降低了存储空间。
关键词:分块式压缩感知;投影率预分配;熵估计
文献标志码:A 中图分类号:TN919 doi:10.3778/j.issn.1002-8331.1112-0193
基金项 目:国家自 然科 学基金 青年基 金项 目(No.61102069);江 苏省 自然科 学基 金面上 项目(No.BK2010498);中国 博士 后科学 基金
(No.20110491421);南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目资助(No.1011-56XZA11048);南京航空航天大学青年
科技创新基金项目(No.1011-56XAA12027)。
作者简介:计振兴(1988—),男,硕士研究生,主要研究方向为图像处理及多媒体通信;孔繁锵(1980—),男,讲师,主要研究方向为图像压缩;
叶慧(1989—),女,硕士研究生,主要研究方向为图像压缩处理。E-mail:jizhx2006@1 26.com
收稿日期:2011-12-12 修回日期:2012-01 -17 文章编号:1002-8331(2013)17-0178-04
CNKI 出版日期:2012-05-21 http://www.cn ki.net/kcms/detail/11. 2127.TP.20120521.1142.065.html
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