使用金字塔式向量格化法做連續影像編碼

Abstract

在影像電話的應用上，我們需要做高倍率的視訊訊號壓縮。最近的國際視訊編碼標 準裡，使用運動補償(motion compensation) 加上在轉換域(transform domain)裡 的純量格化來達到這個目的。但是根據率差定理(rate-distortion theory)，向量 格化法能夠達到比純量格化法還好的效果。所以我們研究使用向量格化法來改進影 像的品質。 因為使用基本的向量格化法，會有許多的限制和問題，所以在本篇論文裡，我們採 用金字塔式向量格化法(pyramid VQ)。首先將每一個向量的平均值提出，並且將它 們收集起來，形成一個新的向量，一直重複這個步驟，最後形成一個金字塔形的資 料結構。經過這樣處理的資料值會集中在零附近，而且各相鄰向量間的相互關係 ( cross-correlation)會降低。如此資料值的分布情形不會隨不同的影像而改變太多 ，使我們可以更有效的使用向量格化法。我們也提出一個適應性的(adaptive)金字 塔式向量格化法，它可以使用較小的碼率(bit rate)達到較佳的效果。此外一個可 以大量降低格化的時間卻只犧牲一點影像品質的貪婪樹(greedy tree) 方法，也在 本文中被討論。最後我們比較一些不同的向量格化架構在不同碼率下所達到的編碼 品質。