申请/专利权人：之江实验室

申请日：2023-04-25

公开（公告）日：2023-05-26

公开（公告）号：CN116170601A

主分类号：H04N19/423

分类号：H04N19/423;H04N19/436;H04N19/176

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.07.11#授权;2023.06.13#实质审查的生效;2023.05.26#公开

摘要：本发明公开一种基于四列列向量分块奇异值分解的图像压缩方法，该方法中待压缩图像以矩阵形式输入，每四列图像元素为一组进行平均分块，一列图像元素对应一列列向量，对每一块内的四列列向量进行两两组合，并分别计算各种组合对应的二阶范数以及单位向量内积，根据单位列向量内积大小，决定最终组合方式以及数据源头交换规则；并执行单边雅克比旋转计算操作；与列向量输入数据源头交换规则相一致，单边雅克比计算更新的结果输出也按照相应规则写回并覆盖原有的列向量数据。本发明可实现矩阵奇异值分解的图像压缩过程低效计算行为减少、收敛速度加快以及并行计算效率提升。

主权项：1.一种基于四列列向量分块奇异值分解的图像压缩方法，其特征在于，输入图像的像元为m行×n列，以矩阵形式作为奇异值分解压缩电路的输入，每4列图像元素为一组，4列图像元素对应4列列向量，对输入图像进行平均分组，若n4不能整除，则预先对待压缩图像的末尾增补1列全0元素的操作，使其整除且共有个列向量分块，表示向上取整；每个列向量分块由4列列向量组成2×2的结构，每个列向量分块的左下角的列向量表示为Ai，左上角的列向量表示为Aj，右下角的列向量表示为Ap，右上角的列向量表示为Aq；每个列向量分块的块内计算步骤如下：S1：计算Ai、Aj、Ap、Aq各自的二阶范数αi、αj、αp、αq，并将四个列向量两两组合，计算每种组合内的两个列向量间的内积γij与γpq，γip与γjq，γiq与γjp，以及对应的单位向量内积与，与，与；S2：对列向量分块内的6个单位向量内积进行排序，若绝对值最小的两个单位向量内积分布在其中的2个候选组合中，则以剩下候选组合作为最终组合；若绝对值最小和次小的两个单位向量内积分布在同一个候选组合中，则排除绝对值为次次小的单位向量内积所在的候选组，选择最后剩下的那一个候选组合作为最终组合；S3：若最终组合是Ai与Aj，Ap与Aq，则不需要对源头输入执行交换数据操作；若最终组合Ai与Aq，Ap与Aj，此时第i列与第p列列向量数据源头交换；若最终组合Ai与Ap，Aq与Aj，此时第p列与第j列列向量数据源头交换；S4：根据经典单边雅克比算法执行列向量分块内部2对列向量的Givens旋转计算操作；S5：根据S3中列向量输入数据源头交换规则，Givens旋转计算更新的结果输出也按照相应规则写回并覆盖原有的列向量数据；S6：反复执行S1~S4，直至达到收敛条件，对获得的奇异值降序排序，选取前k个奇异值，从而将原始m行n列的像元矩阵的存储变换为仅存储k个奇异值，以及m行k列的左奇异矩阵和k行n列的右奇异矩阵，将输入图像的存储压缩将至原来的（m+n+1）*k（m*n）。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 之江实验室 基于四列列向量分块奇异值分解的图像压缩方法

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