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HD Photo是微软公司开发的一种新颖的静止图像压缩算法和文件格式，现已通过JPEG组织提案，代号为JPEG XR，有望成为新一代的国际图像标准，其压缩性能堪比JPEG2000，计算复杂度却要低得多。HD Photo的应用目标是数字消费电子市场，它具有高压缩性能，低计算复杂度，低内存消耗等特点，同时支持有损和无损压缩，支持高动态光照渲染，ROI 编码，以及缩略图提取；在空间分辨率和精度分辨率上具有高度伸缩性，并且具有丰富的压缩域无损操作功能，如镜像翻转和区域裁剪。HD Photo提供了灵活的量化方式，量化参数可以在不同颜色通道，不同宏块，不同子带间改变，为HD Photo 编码器的优化设计提供了很大的空间。然而，微软发布的DPK参考代码仅仅提供了最简单的编码方式,没有经过任何优化处理。
本文介绍了HD Photo的文件结构及编码方法，阐述了其时频变换和熵编码的特点，填补了国内对HD Photo研究的空白。根据改进的SSIM准则，提出了一种对HD Photo多通编码的算法，以改善图像整体失真的均衡度为目标，试验证明,该算法编码的图像比DPK编码的图像具有更好的视觉效果。根据HD Photo灵活的量化方式，提出了两种对其进行码率控制的算法：Crude码率控制算法和基于SSIM及二次率失真模型的码率控制算法，经过试验证明，两种算法都能实现对HD Photo编码图像的有效码率控制，控制精度都在3％之内；同时，由于引进了复杂度估计和有效的码率分配方案，基于率失真模型的码率控制算法能获得更好的编码质量，其率失真性能比DPK平均高0.68dB。