walsh-Hadamard变换

xiaoxiao2021-02-28  55

简介:

阿达马变换(Hadamard transform),或称沃尔什-阿达玛转换,是一种广义傅立叶变换(Fourier transforms),作为变换编码的一种在视频编码当中使用有很久的历史。在近来的视频编码标准中,阿达马变换多被用来计算SATD(一种视频残差信号大小的衡量)。

在数位信号处理大型集成电路算法的领域中,阿达马变换是一种简单且重要的算法之一,主要能针对频谱做快速的分析。

在H.264中使用了4阶和8阶的阿达马变换来计算SATD,其变换矩阵为:

SATD计算方法

当计算4x4块 的SATD时,先使用下面的方法进行二维的阿达马变换:

然后计算所有系数绝对值之和并归一化。

类似的,当计算8x8块的SATD时,先使用下面的方法进行二维的Hadamard变换:

然后计算所有系数绝对值之和并归一化。

下面是实现二维快速Walsh-Hadamard 变换matlab代码:

[plain]  view plain  copy function xx=fwhtdya2d(data2)   xx=data2;   N=length(xx);   for i=1:N       xx1(i,:)=fwhtdyald(xx(i,:));   end   xx=zeros(N);   for j=1:N       xx(:,j)=fwhtdyald(xx1(:,j));   end      function x=fwhtdyald(data1)   N=length(data1);   x=bitrevorder(data1);   L=log2(N);   k1=N;k2=1;k3=N/2;   for i1=1:L       L1=1;       for i2=1:k2           for i3=1:k3               i=i3+L1-1;j=i+k3;               temp1=x(i);temp2=x(j);               x(i)=temp1+temp2;               x(j)=temp1-temp2;           end           L1=L1+k1;       end       k1=k1/2;k2=k2*2;k3=k3/2;   end   x=inv(N)*x;  

walsh变换在图像压缩领域的应用: Walsh-Hadamard变换是实时的、对称的正交变换。因为该变换只包括加、减,没有任何乘、除运算,所以有快速算法。Walsh-Hadamard变换在图像处理中

的主要 用途是压缩编码。下面用一个图像压缩的例子讲述matlab如何实现Walsh-Hadamard变换。

将图像分割成为16*16的子图像后,每个子图像经过变换将有很多系数。按照每个系数的方差来排序。保留方差较大的系数,舍弃方差较小的系数。程序如下:

[plain]  view plain  copy I=imread('lena.png');   sig=rgb2gray(I);   sig=double(sig)/255;   %figure,imshow(sig);   [m_sig,n_sig]=size(sig);   sizi=16;   Snum=128;   T=hadamard(sizi);   hdcoe=blkproc(sig,[sizi sizi],'P1*x*P2',T,T);   coe=im2col(hdcoe,[sizi sizi],'distinct');   coe_temp=coe;   [Y,Ind]=sort(coe);   %舍去较小方差的系数   [m,n]=size(coe);   Snum=m-Snum;   for i=1:n       coe_temp(Ind(1:Snum),i)=0;   end   re_hdcoe=col2im(coe_temp,[sizi sizi],[m_sig n_sig],'distinct');   re_sig=blkproc(re_hdcoe,[sizi sizi],'P1*x*P2',T,T);   %figure,imshow(uint8(re_sig));   error=sig.^2-re_sig.^2;   MSE=sum(error(:)/prod(size(re_sig)))   subplot(1,2,1),imshow(sig);   subplot(1,2,2),imshow(uint8(re_sig));   处理结果如下:

转载请注明原文地址: https://www.6miu.com/read-76377.html

最新回复(0)