專利名稱：一種應(yīng)用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)損圖像壓縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明圖像壓縮技術(shù)，特別是指一種應(yīng)用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)損圖像壓縮方法。
背景技術(shù)：
隨著多媒體信息的迅猛發(fā)展，對(duì)于圖像的處理顯得越來(lái)越重要，而圖像處理的一個(gè)關(guān)鍵操作就是圖像壓縮。所謂壓縮，就是對(duì)要處理的圖像源數(shù)據(jù)用一定的規(guī)則進(jìn)行變換和組合，保留不確定的信息，去掉可推知的確定信息，以達(dá)到用盡可能少的代碼或符號(hào)來(lái)表示盡可能多的數(shù)據(jù)信息的目的。通常，壓縮是通過(guò)編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，換句話說(shuō)，壓縮過(guò)程就是編碼過(guò)程，解壓縮過(guò)程就是解碼過(guò)程，因此，采用何種編碼方法進(jìn)行圖像處理就非常重要的。
根據(jù)解碼后圖像相對(duì)于被壓縮原始圖像的保真程度而言，圖像的壓縮方法可分成兩大類有損壓縮和無(wú)損壓縮。有損壓縮允許圖像在壓縮前和解壓縮后有一定程度的不同，也就是指在解碼時(shí)只能近似原圖像，不能無(wú)失真地恢復(fù)原圖像；無(wú)損壓縮是指圖像在壓縮前和解壓縮后應(yīng)該完全一樣，不允許有一位的差錯(cuò)，也就是說(shuō)要在解碼時(shí)能夠精確恢復(fù)原圖像，沒(méi)有任何損失。
對(duì)于無(wú)損壓縮來(lái)說(shuō)，最基本的無(wú)損編碼理論就是香農(nóng)(Shannon)信息論第一定理，具體說(shuō)就是，用H(u)代表信源的熵，即表示觀察到單個(gè)信源符號(hào)輸出時(shí)所獲得的平均信息量，熵達(dá)到最大的情況出現(xiàn)在信源各符號(hào)的出現(xiàn)概率相等時(shí)，而信源此時(shí)能提供最大可能的每個(gè)信源符號(hào)的平均信息量。那么，信源編碼可以使每個(gè)信源符號(hào)所需要的碼字符號(hào)的平均數(shù)L’avg/n小到逼近信源的熵，但不能比信源的信息熵更小。根據(jù)這一定理，圖像信源無(wú)損編碼所能達(dá)到的最低碼率是受圖像信源的信息熵限制的。基于該定理，任意一個(gè)給定的編碼方案，其編碼效率y可由公式(1)表示
y＝H(u)/(L’avg/n)＝n×H(u)/L’avg (1)其中，H(u)為當(dāng)前編碼方案確定的信源熵，L’avg/n為每個(gè)信源符號(hào)所需碼字符號(hào)的平均值。
目前，圖像編碼方法很多，主要分為以下四大類1)像素編碼是指在編碼時(shí)對(duì)每個(gè)像素單獨(dú)處理，不考慮像素之間的相關(guān)性。常用的方法有脈沖編碼調(diào)制(PCM，Pulse Code Modulation)、熵編碼(Entropy Coding)、游程編碼(Run Length Coding)、位平面編碼(Bit PlaneCoding)。
2)預(yù)測(cè)編碼是指只對(duì)新的信息進(jìn)行編碼，從而去掉相鄰像素之間的相關(guān)性和冗余性。常用的方法有增量調(diào)制(DM，Delta Modulation)、差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM，Differential Pulse Code Modulation)。
3)變換編碼是指將給定的圖像變換到另一個(gè)數(shù)據(jù)域如頻域上，使得大量的信息能有較少的數(shù)據(jù)來(lái)表示。常用的方法有離散傅立葉變換(DFT)、離散余弦變換(DCT)、離散哈達(dá)瑪變換(DHT)。
4)其他編碼，常見(jiàn)的有混合編碼(Hybrid Coding)、矢量量化(VQ，VectorQuantize)、字典LZW算法等，還有新出現(xiàn)的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(ANN，ArtificialNeural Network)算法、分形(Fractal)算法、小波(Wavelet)算法、基于對(duì)象(Object-Based)的算法、基于模型(Model-Based)的算法等。另外，還有一些統(tǒng)計(jì)編碼霍夫曼(Huffman)編碼、香農(nóng)-費(fèi)諾(Shannon-Fano)編碼、算術(shù)編碼(Arithmetic Coding)等，這類編碼對(duì)于無(wú)記憶性信源來(lái)說(shuō)，像素間沒(méi)有相關(guān)性，是根據(jù)像素灰度值出現(xiàn)概率的分布特性進(jìn)行壓縮編碼的。
在上述眾多的編碼方法中，常用的無(wú)損壓縮編碼方法有熵編碼(EntropyCoding)、游程編碼(Run Length Coding)、位平面編碼(Bit Plane Coding)、字典LZW算法、霍夫曼(Huffman)編碼等等。但是，各種不同的無(wú)損圖像壓縮編碼方法，對(duì)不同的信源其壓縮效率是不同的，尤其是某些需要進(jìn)行無(wú)損實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)念I(lǐng)域，對(duì)壓縮的時(shí)間與壓縮比要求非?？量虝r(shí)，單單依靠某一種圖像編碼方法就會(huì)出現(xiàn)壓縮率不高、或壓縮/解壓縮時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，無(wú)法滿足進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像處理的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種應(yīng)用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)損圖像壓縮方法，在不降低圖像壓縮比和圖像保真程度的前提下，能大大減少數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮時(shí)間，從而滿足實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)囊蟆?br> 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種應(yīng)用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)損圖像壓縮方法，該方法包括以下步驟a.將當(dāng)前待處理圖像劃分為一個(gè)以上圖像塊，并將每個(gè)像素的三原色(RGB)格式統(tǒng)一為指定的RGB格式；其中，可將當(dāng)前待處理圖像劃分為一個(gè)以上小于或等于16*16像素的圖像塊；b.將所劃分的每個(gè)圖像塊分別與該圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定選取不同的編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮，并將發(fā)生變化的圖像塊的歷史數(shù)據(jù)更新為該變化的圖像塊數(shù)據(jù)；c.判斷是否有未壓縮圖像塊，如果沒(méi)有，則執(zhí)行步驟d；否則，采用基于字典壓縮的算法對(duì)所有未壓縮圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮；這里，所述基于字典的壓縮算法可以是實(shí)時(shí)字典LZW算法；d.將步驟c和步驟d壓縮后的數(shù)據(jù)順序?qū)懭霐?shù)據(jù)包，并在包頭加入至少含有圖像塊編碼指示標(biāo)識(shí)的圖像格式信息，并發(fā)送該完整的數(shù)據(jù)包。
其中，步驟a所述將每個(gè)像素的RGB格式統(tǒng)一為指定RGB格式包括判斷當(dāng)前圖像是否為指定RGB格式，如果是，則不作處理；否則，將當(dāng)前圖像的RGB格式轉(zhuǎn)換為指定的RGB格式。步驟a中所述指定的RGB格式為8位RGB格式、或16位RGB格式、或24位RGB格式、或32位RGB格式。
上述方案中，步驟b中所述選取不同編碼方法具體包括b1.判斷是否處理完所有圖像塊，如果是，則結(jié)束當(dāng)前結(jié)束圖像塊處理流程；否則，順序取下一圖像塊與所取圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；
b2.判斷當(dāng)前圖像塊數(shù)據(jù)是否與當(dāng)前圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)不同，如果是，則返回步驟b1；否則，掃描該圖像塊的所有像素，并統(tǒng)計(jì)當(dāng)前圖像塊的顏色數(shù)；b3.判斷步驟b2所統(tǒng)計(jì)的顏色數(shù)是否大于當(dāng)前指定RGB格式的位數(shù)，如果是，則標(biāo)記當(dāng)前圖像塊為未壓縮圖像塊，返回步驟b1；否則，采用游程編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，并計(jì)算編碼后的數(shù)據(jù)量；b4.判斷步驟b3計(jì)算出的編碼后數(shù)據(jù)量是否大于原始數(shù)據(jù)量，如果大于，則標(biāo)記當(dāng)前圖像塊為未壓縮圖像塊，返回步驟b1；否則，再判斷計(jì)算出的編碼后數(shù)據(jù)量是否大于特定數(shù)據(jù)量，如果大于，則采用位平面編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，然后返回步驟b1；否則，采用游程編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，然后返回步驟b1。
其中，在比較圖像塊與對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)之前，步驟b1進(jìn)一步包括判斷當(dāng)前處理的圖像塊是否為首次處理，如果是，則默認(rèn)當(dāng)前圖像塊數(shù)據(jù)與其對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)不同，然后進(jìn)入步驟b2；否則，再進(jìn)行比較。
步驟b4中所述原始數(shù)據(jù)量為小塊的寬度、小塊的高度、指定RGB格式所占字節(jié)數(shù)三者之積。步驟b4中所述特定數(shù)據(jù)量為小塊的高度×小塊的寬度×小塊的顏色數(shù)/8+1。步驟b3和步驟b4中所述游程編碼為二維游程編碼。
上述方案中，步驟d中所述圖像格式信息還包括壓縮后圖像數(shù)據(jù)量大小、圖像寬度、圖像高度和圖形的起始坐標(biāo)。
本發(fā)明所提供的應(yīng)用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)損圖像壓縮方法，是根據(jù)每幅待處理圖像的具體像素組成情況，來(lái)確定待處理圖像的復(fù)雜程度，進(jìn)而采用不同的編碼方法。如此，能充分利用每種壓縮編碼方法的優(yōu)勢(shì)，盡量保證針對(duì)不同復(fù)雜度的待處理圖像使用最佳的壓縮編碼方法來(lái)處理，因此可保證在不降低圖像壓縮比和圖像保真程度的前提下，以快速壓縮和解壓縮方式進(jìn)行圖像的無(wú)損壓縮處理。由于提高了壓縮、解壓縮的速度，因此本發(fā)明能夠滿足實(shí)時(shí)圖像處理和傳輸?shù)囊蟆?br>

圖1為本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖2為本發(fā)明方法中對(duì)每塊圖像處理的具體流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明的主要思想就是將每幅待處理圖像劃分為若干小塊，根據(jù)每個(gè)圖像小塊的具體像素組成情況，選定不同的壓縮編碼方法對(duì)該塊圖像進(jìn)行無(wú)損壓縮處理。
基于上述思想，本發(fā)明對(duì)圖像無(wú)損壓縮的方法如圖1所示，具體包括以下步驟步驟101對(duì)當(dāng)前待處理的圖像進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理是指將待處理圖像劃分為一個(gè)以上圖像塊，并將每個(gè)圖像塊的每個(gè)像素的三原色(RGB)格式統(tǒng)一為指定的RGB格式。一般，可將待處理圖像劃分為一個(gè)以上小于或等于16*16像素的圖像塊。
這里，所述指定的RGB格式可以是8位RGB格式、或16位RGB格式、或24位RGB格式、或32位RGB格式，其中16位RGB格式是R、G、B分別占5位、6位、5位；24位RGB格式是R、G、B各占8位；32位RGB格式是R、G、B各占8位，剩余8位保留。
步驟101中所述將每個(gè)像素的RGB格式統(tǒng)一為指定的RGB格式是指要預(yù)先判斷一下當(dāng)前圖像是否為指定RGB格式，如果是，則說(shuō)明該圖像中的每個(gè)像素已經(jīng)是按RGB格式存儲(chǔ)的，如果不是，則按現(xiàn)有RGB轉(zhuǎn)換技術(shù)將當(dāng)前圖像的RGB格式轉(zhuǎn)換為指定的RGB格式。比如指定RGB格式為16位RGB格式，那么，如果當(dāng)前圖像為16位RGB格式，則不需要進(jìn)行RGB格式轉(zhuǎn)換；如果當(dāng)前圖像為24位RGB格式，則需要進(jìn)行24位RGB格式到16位RGB格式的轉(zhuǎn)換，具體轉(zhuǎn)換方法為已有技術(shù)，在此不再贅述。
本步驟中，如果將圖像塊限定在小于或等于16*16像素范圍內(nèi)，圖像塊的顏色總數(shù)就可以用一個(gè)字節(jié)表示，圖像塊的矩形坐標(biāo)就可以用兩個(gè)字節(jié)表示，壓縮效果最好。其中，按等于16*16像素劃分待處理圖像是最佳方案。另外，本步驟在劃分圖像塊時(shí)，如果不足指定像素大小，就取實(shí)際小塊的實(shí)際大小，比如要將當(dāng)前待處理圖像劃分為16*16像素的小塊，當(dāng)前剩余塊的大小為10*15像素，則就取10*15像素作為一個(gè)小塊。
本步驟中，劃分圖像塊的起始點(diǎn)也可以任意選定，則劃分方向和順序可根據(jù)起始點(diǎn)來(lái)確定，比如以左上角的點(diǎn)為起始點(diǎn)，則劃分方向和順序可定為從左到右再?gòu)纳系较?，或定為從上到下再?gòu)淖蟮接遥灰杂疑辖堑狞c(diǎn)為起始點(diǎn)，則劃分方向和順序可定為從右到左再?gòu)纳系较?，或定為從上到下再?gòu)挠业阶蟮鹊取?br> 步驟102將所劃分的每個(gè)圖像塊分別與該圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，更新發(fā)生變化圖像塊的歷史數(shù)據(jù)為該變化圖像塊的數(shù)據(jù)；并且，根據(jù)比較結(jié)果確定選取不同的編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮處理。這里，比較結(jié)果實(shí)際可以反映出每個(gè)圖像塊的數(shù)據(jù)特性，根據(jù)每個(gè)圖像塊數(shù)據(jù)特性的不同，選定對(duì)該類圖像進(jìn)行無(wú)損壓縮處理的最佳編碼方法。比如游程編碼算法對(duì)于僅包含很少幾個(gè)灰度級(jí)的圖像，特別是二值圖像的壓縮比較有效，就將簡(jiǎn)單的、包含顏色數(shù)少的圖像塊采用游程編碼算法進(jìn)行無(wú)損壓縮。
本步驟中所述選取不同編碼方法具體包括以下分步驟，如圖2所示步驟201～202判斷當(dāng)前是否存在尚未處理的圖像塊，如果不存在，也就是所有圖像塊都處理完畢，則結(jié)束圖像塊處理流程；否則，順序取下一圖像塊與所取圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。這里，對(duì)于每個(gè)圖像塊，如果是第一次處理，則不做比較，并將當(dāng)前的圖像塊數(shù)據(jù)作為該圖像塊的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以便下一次進(jìn)行比較，而且比較結(jié)果直接認(rèn)為是與歷史數(shù)據(jù)不同。
步驟203～204判斷當(dāng)前圖像塊數(shù)據(jù)與該圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)相比是否有變化，如果沒(méi)有變化，則返回步驟201；如果有變化，則掃描該圖像塊的所有像素，并統(tǒng)計(jì)當(dāng)前圖像塊的顏色數(shù)。這里，由于每個(gè)像素都由RGB格式表示，那么，對(duì)于每個(gè)像素，只要RGB值不同就算是顏色不同，統(tǒng)計(jì)時(shí)如果當(dāng)前RGB值與以前的所有RGB值都不同，則顏色數(shù)加1，如果有重復(fù)的，則不計(jì)數(shù)。
步驟205～207判斷所統(tǒng)計(jì)的當(dāng)前圖像塊的顏色數(shù)是否大于當(dāng)前指定RGB格式的位數(shù)，比如指定RGB格式為16位RGB格式，則該判斷為判斷當(dāng)前圖像塊的顏色數(shù)是否大于16，如果大于，說(shuō)明該圖像塊復(fù)雜度較高，則標(biāo)記該圖像塊為未壓縮圖像塊，返回步驟201；如果小于等于，則采用游程編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行預(yù)壓縮，并計(jì)算編碼后的數(shù)據(jù)量。
步驟208～209判斷計(jì)算出的編碼后數(shù)據(jù)量是否大于原始數(shù)據(jù)量，如果大于，說(shuō)明該圖像塊復(fù)雜度較高，則標(biāo)記該圖像塊為未壓縮圖像塊，返回步驟201；如果小于等于，則執(zhí)行步驟210。這里，原始數(shù)據(jù)量的計(jì)算方法是原始數(shù)據(jù)量＝小塊的寬度×小塊的高度×指定RGB格式所占字節(jié)數(shù)，如果指定RGB格式為16位RGB格式，則指定RGB格式所占字節(jié)數(shù)為2。
步驟210～212判斷計(jì)算出的編碼后數(shù)據(jù)量是否大于特定數(shù)據(jù)量n，如果大于，則采用位平面編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，然后返回步驟201；否則，采用游程編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，然后返回步驟201。這里，所述特定數(shù)據(jù)量n為小塊的高度×小塊的寬度×小塊的顏色數(shù)/8+1，其中，8是指1個(gè)字節(jié)占8比特位。
步驟207和步驟212中所采用的游程編碼為二維游程編碼。
步驟103～104判斷是否有圖像塊未進(jìn)行壓縮，如果沒(méi)有，則執(zhí)行步驟105；否則，采用基于字典的壓縮算法對(duì)所有未壓縮的圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮。
這里，所述的基于字典的壓縮算法可以選用實(shí)時(shí)字典LZW算法，所述實(shí)時(shí)字典LZW算法是一種基于字典編碼的無(wú)損壓縮編碼方法，所謂字典編碼方法就是預(yù)先為輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)短語(yǔ)字典，如果在當(dāng)前等待進(jìn)行壓縮的數(shù)據(jù)流中發(fā)現(xiàn)字典中已經(jīng)存在相應(yīng)短語(yǔ)，則利用該短語(yǔ)在字典中的相應(yīng)索引值取代原始數(shù)據(jù)。所述字典LZW算法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是這樣的首先，建立一個(gè)很大的用于記住字符串的數(shù)組，該數(shù)組也可稱之為“字典”，并將前256個(gè)字節(jié)標(biāo)記(token)保留給不進(jìn)行匹配的單字節(jié)，所述字符串為一個(gè)包含兩個(gè)或兩個(gè)以上字符的序列，所述標(biāo)記為該字符串在數(shù)組中的索引。在與字典中的字符串進(jìn)行匹配失敗之前，將所有未壓縮數(shù)據(jù)逐字節(jié)由累加器進(jìn)行收集，所述累加器即為收集字符的緩沖區(qū)，其長(zhǎng)度不小于設(shè)定的最大字符串長(zhǎng)；只要累加器中包含了兩個(gè)字符，就開始試探匹配；然后，判斷匹配是否成功，如果成功，則將未壓縮數(shù)據(jù)繼續(xù)逐字節(jié)進(jìn)入累加器；否則，將累加器中當(dāng)前處理的字符串存入字典中，同時(shí)將代表部分匹配的標(biāo)記(token)當(dāng)作結(jié)果輸出，所述部分匹配指的是匹配失敗前的那次成功匹配；并將最近剛剛收到的字符，即導(dǎo)致匹配失敗的字符留在累加器中，開始新的匹配。
實(shí)時(shí)字典LZW算法編碼非常簡(jiǎn)單，執(zhí)行速度很快，原因是在本質(zhì)上，任何數(shù)據(jù)都存在一些經(jīng)常重復(fù)的序列，即使圖像數(shù)據(jù)也不例外，因此，該編碼方式用作普通壓縮時(shí)表現(xiàn)異常優(yōu)秀，對(duì)于所有未壓縮的圖像數(shù)據(jù)這里作為普通數(shù)據(jù)交給實(shí)時(shí)字典LZW編碼進(jìn)行壓縮，可以進(jìn)一步提高壓縮比率。
步驟105將經(jīng)過(guò)步驟102和步驟103處理的壓縮后數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，并在包頭添加含有圖像塊編碼指示標(biāo)識(shí)的圖像格式信息，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。
本步驟具體的過(guò)程是先將壓縮后的全部數(shù)據(jù)按順序?qū)懭霐?shù)據(jù)包；然后，在包頭加入圖像格式信息得到完整的數(shù)據(jù)包；再將所得到的完整數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。其中，所述的圖像格式信息還包括壓縮后圖像數(shù)據(jù)量大小、圖像寬度、圖像高度和圖形的起始坐標(biāo)(x，y)；所述圖像塊編碼指示標(biāo)識(shí)是指所有指示每個(gè)圖像塊所采用編碼的標(biāo)識(shí)，該標(biāo)識(shí)占8個(gè)字節(jié)。
按上述方法進(jìn)行圖像無(wú)損壓縮處理后，在解壓縮時(shí)，只需根據(jù)當(dāng)前收到數(shù)據(jù)包中的編碼標(biāo)識(shí)，依次對(duì)每個(gè)壓縮后的圖像塊按照相應(yīng)的解碼算法進(jìn)行處理即可。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)當(dāng)前待處理的圖像數(shù)據(jù)塊進(jìn)行掃描，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的特性采用不同的編碼方式，完成對(duì)待處理圖像的壓縮。由于其有效地使用了多種編碼方法，也就是盡量在幾種編碼算法中選擇最優(yōu)的，使得壓縮比很高。此外，由于本發(fā)明選用的二維游程編碼、位平面編碼以及實(shí)時(shí)的字典LZW編碼算法復(fù)雜度都不高，因此壓縮/解壓縮速度很快，完全能夠滿足實(shí)時(shí)處理的要求。
舉個(gè)具體例子，在一種無(wú)線關(guān)聯(lián)投影機(jī)產(chǎn)品中使用本發(fā)明的方法，對(duì)該投影機(jī)投影的1024*768普通桌面的圖像進(jìn)行無(wú)損壓縮，該桌面對(duì)應(yīng)的原始數(shù)據(jù)量為1024*768*4＝3,145,728字節(jié)，根據(jù)實(shí)際操作結(jié)果得出，使用本發(fā)明方法壓縮后數(shù)據(jù)量?jī)H為45,786字節(jié)，共壓縮3,099,942字節(jié)，總壓縮率為3,099,942÷3,145,728＝98.5％。并且，根據(jù)實(shí)際測(cè)試得出，在奔騰III 866的PC機(jī)上，壓縮時(shí)間小于0.06秒，解壓縮時(shí)間小于0.01秒；而在現(xiàn)有無(wú)損壓縮技術(shù)中，這種情況下，壓縮率只有90％左右，且壓縮時(shí)間通常大于0.1秒，解壓縮時(shí)間通常會(huì)大于0.05秒，與本發(fā)明相差較大。另外，對(duì)該投影機(jī)投影的1024*768較復(fù)雜桌面的圖像進(jìn)行無(wú)損壓縮時(shí)，原始數(shù)據(jù)量仍然為3,145,728字節(jié)，使用本發(fā)明方法壓縮后為734,586字節(jié)，壓縮2,411,142字節(jié)，壓縮率為2,411,142÷3,145,728＝76.6％，同樣，壓縮時(shí)間和解壓縮時(shí)間仍分別小于0.06秒、0.01秒，此時(shí)使用現(xiàn)有無(wú)損壓縮技術(shù)，壓縮率可能會(huì)比本發(fā)明略高一點(diǎn)兒，如使用ZIP壓縮，但其壓縮時(shí)間和解壓縮時(shí)間大大超過(guò)本發(fā)明能達(dá)到的0.06秒、0.01秒，不能滿足實(shí)時(shí)處理的要求。這里，所述的普通桌面一般指進(jìn)行文檔處理的桌面，所述較復(fù)雜的桌面一般指進(jìn)行照片處理的桌面。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)損圖像壓縮方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a.將當(dāng)前待處理圖像劃分為一個(gè)以上的圖像塊，并將每個(gè)像素的三原色(RGB)格式統(tǒng)一為指定的RGB格式；b.將所劃分的每個(gè)圖像塊分別與該圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定選取不同的編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮，并將發(fā)生變化的圖像塊的歷史數(shù)據(jù)更新為該變化的圖像塊數(shù)據(jù)；c.判斷是否有未壓縮圖像塊，如果沒(méi)有，則執(zhí)行步驟d；否則，采用基于字典的壓縮算法對(duì)所有未壓縮圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮；d.將步驟c和步驟d壓縮后的數(shù)據(jù)順序?qū)懭霐?shù)據(jù)包，并在包頭加入至少含有圖像塊編碼指示標(biāo)識(shí)的圖像格式信息，并發(fā)送該完整的數(shù)據(jù)包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a所述將每個(gè)像素的RGB格式統(tǒng)一為指定RGB格式包括判斷當(dāng)前圖像是否為指定RGB格式，如果是，則不作處理；否則，將當(dāng)前圖像的RGB格式轉(zhuǎn)換為指定的RGB格式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟a中所述指定的RGB格式為8位RGB格式、或16位RGB格式、或24位RGB格式、或32位RGB格式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a中所述將當(dāng)前待處理圖像劃分為一個(gè)以上圖像塊為將當(dāng)前待處理圖像劃分為一個(gè)以上小于或等于16*16像素的圖像塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b中所述選取不同編碼方法具體包括b1.判斷是否處理完所有圖像塊，如果是，則結(jié)束當(dāng)前結(jié)束圖像塊處理流程；否則，順序取下一圖像塊與所取圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；b2.判斷當(dāng)前圖像塊數(shù)據(jù)是否與當(dāng)前圖像塊對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)不同，如果是，則返回步驟b1；否則，掃描該圖像塊的所有像素，并統(tǒng)計(jì)當(dāng)前圖像塊的顏色數(shù)；b3.判斷步驟b2所統(tǒng)計(jì)的顏色數(shù)是否大于當(dāng)前指定RGB格式的位數(shù)，如果是，則標(biāo)記當(dāng)前圖像塊為未壓縮圖像塊，返回步驟b1；否則，采用游程編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，并計(jì)算編碼后的數(shù)據(jù)量；b4.判斷步驟b3計(jì)算出的編碼后數(shù)據(jù)量是否大于原始數(shù)據(jù)量，如果大于，則標(biāo)記當(dāng)前圖像塊為未壓縮圖像塊，返回步驟b1；否則，再判斷計(jì)算出的編碼后數(shù)據(jù)量是否大于特定數(shù)據(jù)量，如果大于，則采用位平面編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，然后返回步驟b1；否則，采用游程編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行壓縮，然后返回步驟b1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在比較圖像塊與對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)之前，步驟b1進(jìn)一步包括判斷當(dāng)前處理的圖像塊是否為首次處理，如果是，則默認(rèn)當(dāng)前圖像塊數(shù)據(jù)與其對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)不同，然后進(jìn)入步驟b2；否則，再進(jìn)行比較。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟b4中所述原始數(shù)據(jù)量為小塊的寬度、小塊的高度、指定RGB格式所占字節(jié)數(shù)三者之積。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟b4中所述特定數(shù)據(jù)量為小塊的高度×小塊的寬度×小塊的顏色數(shù)/8+1。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟b3和步驟b4中所述游程編碼為二維游程編碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟c中所述基于字典的壓縮算法為實(shí)時(shí)字典LZW算法。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟d中所述圖像格式信息還包括壓縮后圖像數(shù)據(jù)量大小、圖像寬度、圖像高度和圖形的起始坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于實(shí)時(shí)傳輸?shù)臒o(wú)損圖像壓縮方法，該方法包括a.將當(dāng)前待處理圖像劃分為一個(gè)以上的圖像塊，并將每個(gè)像素的三原色(RGB)格式統(tǒng)一為指定的RGB格式；b.將所劃分的每個(gè)圖像塊分別與其對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定不同的編碼方法對(duì)當(dāng)前圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮，并用發(fā)生變化的圖像塊數(shù)據(jù)更新其歷史數(shù)據(jù)；c.判斷是否有未壓縮圖像塊，如果沒(méi)有，則執(zhí)行步驟d；否則，采用基于字典的算法對(duì)所有未壓縮圖像塊進(jìn)行無(wú)損壓縮；d.將壓縮后的數(shù)據(jù)順序打包，并在包頭加入含有圖像塊編碼指示標(biāo)識(shí)的圖像格式信息，并發(fā)送該數(shù)據(jù)包。該方法在不降低圖像壓縮比的同時(shí)，減少了壓縮/解壓縮時(shí)間，滿足了實(shí)時(shí)圖像傳輸要求。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1630371SQ20031012185
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者孫成昆, 劉渤, 趙俊先, 陳浩 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司