專利名稱：普適性星載sar原始數(shù)據(jù)矢量量化碼本設計算法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明可應用于星載SAR原始數(shù)據(jù)壓縮領域，具體地涉及一種普適性星載SAR原 始數(shù)據(jù)矢量量化碼本設計算法。
背景技術：
星載SAR原始數(shù)據(jù)壓縮是解決星載SAR獲取的海量數(shù)據(jù)與星上數(shù)據(jù)傳輸帶寬難以 匹配問題的有效途徑。目前，盡管星上壓縮算法種類繁多，但折衷考慮壓縮算法的性能與其 硬件實現(xiàn)的復雜性，能夠實用的只有BAQ (Block Adaptive Quantization)及BFPQ (Block Floating PointQuantization)。矢量量化是一種高效數(shù)據(jù)壓縮技術，是一種有效利用矢量各分量之間的相互關聯(lián) 來去掉冗余度的過程。它可以在數(shù)據(jù)壓縮比較高的情況下，獲得令人滿意的壓縮結果。矢量量化算法的關鍵問題在于如何設計出高性能的碼本。傳統(tǒng)SAR原始數(shù)據(jù)矢量 量化碼本設計存在一個必須解決的問題適應性差。傳統(tǒng)算法在實現(xiàn)時，均通過特定訓練集 數(shù)據(jù)，進行迭代計算，獲得最佳碼本，為保證較好的壓縮性能，需要每隔一段數(shù)據(jù)就要重新 生成碼本，即需要根據(jù)輸入數(shù)據(jù)在線生成碼本，導致星上數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)計算復雜度大大增 力口。如不進行碼本在線計算，僅在輸入數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性與訓練集統(tǒng)計特性相關性比較大時，量 化性能才會比較好，當碼本與待壓縮數(shù)據(jù)失配時(相關性很小)，會引起矢量量化算法壓縮 性能的下降，進而惡化圖像輻射分辨率，降低圖像質量，最終影響SAR原始數(shù)據(jù)在實際應用 中的使用。綜上所述，當矢量量化碼本與所要壓縮數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性失配時，矢量量化算法的 性能將明顯下降，因此，設計出具有普適性的矢量量化碼本是實用中必須要解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種普適性星載SAR原始數(shù)據(jù)矢量量化碼本設計方法，以 解決矢量量化碼本自適應性差的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的星載SAR原始數(shù)據(jù)矢量量化碼本設計方法，以多 維空間上的失真函數(shù)為代價函數(shù)，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的聯(lián)合概率密度函數(shù)求解碼本；其主要步 驟如下步驟1 根據(jù)矢量維數(shù)確定輸入數(shù)據(jù)的聯(lián)合概率密度函數(shù)；步驟2 在數(shù)據(jù)的定義域，根據(jù)最近鄰準則進行胞腔劃分；步驟3 根據(jù)質心求解公式，求解相應胞腔的質心，將胞腔劃分與質心求解進行循 環(huán)迭代求解量化碼本。所述的矢量量化碼本設計方法中，步驟2中的胞腔劃分包括步驟11 選定所要求的任意一個解胞腔，求解與胞腔相關的所有半空間；步驟12 將步驟11所得的半空間取交集得到胞腔劃分；步驟13 重復步驟11以及步驟12，得到所有胞腔劃分。
所述的矢量量化碼本設計方法中，所述的半空間，可由對應的矢量參數(shù)以及標量 參數(shù)描述為Hij = {x =Yij · x+bjj 彡 0，j 乒 i}。所述的矢量量化碼本設計方法中，步驟3中求解胞腔質心時，根據(jù)胞腔質心解析 表達式，求解質心的每一維
權利要求
1.一種星載SAR原始數(shù)據(jù)矢量量化碼本設計方法，以多維空間上的失真函數(shù)為代價函 數(shù)，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的聯(lián)合概率密度函數(shù)求解碼本；其主要步驟如下步驟1 根據(jù)矢量維數(shù)確定輸入數(shù)據(jù)的聯(lián)合概率密度函數(shù)； 步驟2 在數(shù)據(jù)的定義域，根據(jù)最近鄰準則進行胞腔劃分；步驟3 根據(jù)質心求解公式，求解相應胞腔的質心，將胞腔劃分與質心求解進行循環(huán)迭 代求解量化碼本。
2.根據(jù)權利要求1所述的矢量量化碼本設計方法，其中，步驟2中的胞腔劃分包括 步驟11 選定所要求的任意一個解胞腔，求解與胞腔相關的所有半空間；步驟12 將步驟11所得的半空間取交集得到胞腔劃分； 步驟13 重復步驟11以及步驟12，得到所有胞腔劃分。
3.根據(jù)權利要求2所述的矢量量化碼本設計方法，其中，所述的半空間，可由對應的矢 量參數(shù)以及標量參數(shù)描述為 Hij = {x ^ij · x+b^·彡 0, j 乒 i}。
4.根據(jù)權利要求1所述的矢量量化碼本設計方法，其中，步驟3中求解胞腔質心時，根據(jù)胞腔質心解析表達式，求解質心的每一維J (χ)dx ^ y'>= ] p{x)dx =JfiLxM^ i = h2,-N;j = l,2,-ka
全文摘要
一種星載SAR原始數(shù)據(jù)矢量量化碼本設計方法，以多維空間上的失真函數(shù)為代價函數(shù)，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的聯(lián)合概率密度函數(shù)求解碼本；其主要步驟如下步驟1根據(jù)矢量維數(shù)確定輸入數(shù)據(jù)的聯(lián)合概率密度函數(shù)；步驟2在數(shù)據(jù)的定義域，根據(jù)最近鄰準則進行胞腔劃分；步驟3根據(jù)質心求解公式，求解相應胞腔的質心，將胞腔劃分與質心求解進行循環(huán)迭代求解量化碼本。本發(fā)明的有益效果是，針對星載原始數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性，設計得到了具有普適性的矢量量化碼本，同時證明了矢量量化碼本可以進行離線設計，為矢量量化的星載實用化提供了理論指導。
文檔編號G01S13/90GK102129064SQ20101003440
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權日2010年1月15日
發(fā)明者華斌, 祁海明, 鄧云凱 申請人:中國科學院電子學研究所