圖像轉(zhuǎn)換方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種圖像轉(zhuǎn)換方法及裝置，所述方法包括以下步驟：對JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼及反量化處理，得到DCT系數(shù)矩陣；將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組，得到小波包系數(shù)矩陣；對所述小波包系數(shù)矩陣進行逆小波包變換處理，得到小波系數(shù)矩陣；對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼，得到小波壓縮圖像。本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換方法及裝置可顯著提高圖像轉(zhuǎn)換的速度與效率，較大地降低了圖像轉(zhuǎn)換過程所耗費的時間，適合大批量的JPEG圖像與小波壓縮圖像的快速轉(zhuǎn)換。
【專利說明】圖像轉(zhuǎn)換方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機通信領(lǐng)域，特別是涉及一種圖像轉(zhuǎn)換方法以及一種圖像轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在計算機通信領(lǐng)域廣為應(yīng)用的第一代靜止圖像壓縮編碼的國際標準——JPEG標準于1993年由聯(lián)合專家組(Joint Picture Experts Group)制定。由于JPEG標準實現(xiàn)的簡單性、復雜度低、所需資源少，在其產(chǎn)生后的二十年內(nèi)，一直作為數(shù)字圖像壓縮編碼的主流技術(shù)而備受各方關(guān)注。
[0003]但是，隨著計算機與多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，圖像顯示應(yīng)用范圍的日益增加，人們希望圖像編解碼技術(shù)可提供更多的圖像傳輸與顯示性能，圖像編解碼系統(tǒng)不僅要有優(yōu)良的壓縮率，對壓縮碼流的處理應(yīng)具有更高的靈活性及優(yōu)良的人機交互性。目前在電子設(shè)備與計算機通信中廣泛應(yīng)用的JPEG在中高碼率下壓縮效果較好，然而在低碼率下的重構(gòu)圖像存在嚴重的方塊效應(yīng)，且無法在單一碼流中實現(xiàn)有損壓縮和無損壓縮，難以實現(xiàn)漸進式解壓，壓縮碼流容錯能力差，這些缺點使到JPEG越來越不能滿足高壓縮性能的應(yīng)用需求。
[0004]第二代靜止圖像壓縮編碼技術(shù)——基于小波變換的圖像壓縮技術(shù)可容易地提供以上性能，例如JPEG2000壓縮標準具有高壓縮比，較高的碼流容錯性，較容易實現(xiàn)分辨率漸進、質(zhì)量漸進等多種解壓縮性能。例如傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁中顯示一張JPEG圖像，只能從上到下、從左到右地分塊傳輸、解碼與顯示，人們要了解完整的圖像內(nèi)容需要等到圖像完全傳輸、解碼與顯示完畢，所耗時間較長。如果采用了小波壓縮圖像，可以利用小波壓縮圖像的漸進傳輸技術(shù)，即首先顯示圖像的相對模糊的版本，然后圖像逐漸變清晰，最后顯示出完整的清晰圖像，由于圖像相對模糊的版本已經(jīng)包含了圖像的大致內(nèi)容，人們就可以了解到該圖像的基本信息，從而可節(jié)省獲取圖像信息的時間。
[0005]為了獲得小波壓縮圖像，一種方法是使用電子成像設(shè)備(如數(shù)碼相機)直接生成小波壓縮圖像，然而由于小波變換的計算復雜性，導致基于小波壓縮的數(shù)碼相機遠遠沒有得到普及，目前的絕大多數(shù)電子成像設(shè)備仍然采用基于DCT(Discrete Cosine Transform,離散余弦變換)變換的JPEG標準；第二種方法是將已獲得的JPEG標準圖像轉(zhuǎn)換成小波壓縮圖像，即圖像轉(zhuǎn)碼方法。
[0006]傳統(tǒng)的圖像轉(zhuǎn)碼方法一般采用全解全編的方式，即對JPEG碼流執(zhí)行熵解碼、反量化、DCT反變換等步驟，獲得空域的圖像數(shù)據(jù)，然后進行小波變換，再進行小波編碼等步驟，得到小波壓縮圖像。上述方法雖然可以獲得較好的圖像轉(zhuǎn)換效果，然而由于是全部解碼然后全部編碼，其小波變換階段的計算復雜度與資源消耗較高，導致其轉(zhuǎn)換速度較慢，對于成千上萬的批量圖像轉(zhuǎn)換所需的時間較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于此，有必要針對上述圖像轉(zhuǎn)換速度較慢的問題，提供一種圖像轉(zhuǎn)換方法及裝置。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0009]一種圖像轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟:
[0010]對JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼及反量化處理，得到DCT系數(shù)矩陣；
[0011]將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組，得到小波包系數(shù)矩陣；
[0012]對所述小波包系數(shù)矩陣進行逆小波包變換處理，得到小波系數(shù)矩陣；
[0013]對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼，得到小波壓縮圖像。
[0014]一種圖像轉(zhuǎn)換裝置，包括:
[0015]熵解碼及反量化模塊，用于對JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼及反量化處理，得到DCT系數(shù)矩陣；
[0016]系數(shù)重組模塊，用于將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組，得到小波包系數(shù)矩陣；
[0017]逆小波包變換模塊，用于對所述小波包系數(shù)矩陣進行逆小波包變換處理，得到小波系數(shù)矩陣；
[0018]小波編碼模塊，用于對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼，得到小波壓縮圖像。
[0019]由以上方案可以看出，本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換方法及裝置，在將JPEG圖像向小波壓縮圖像轉(zhuǎn)換時，采用系數(shù)重組與逆小波包變換來代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法中的DCT反變換與小波變換處理。與傳統(tǒng)的圖像轉(zhuǎn)換方法相比，本發(fā)明可顯著提高圖像轉(zhuǎn)換的速度與效率，較大地降低了圖像轉(zhuǎn)換過程所耗費的時間，適合大批量的JPEG圖像與小波壓縮圖像的快速轉(zhuǎn)換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種圖像轉(zhuǎn)換方法的流程示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明DCT系數(shù)矩陣示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明Lena圖像的DCT系數(shù)矩陣示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明小波包系數(shù)轉(zhuǎn)小波系數(shù)示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明Lena圖像的小波包系數(shù)矩陣示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明逆小波包變換示意圖；
[0026]圖7為本發(fā)明Lena圖像的小波系數(shù)矩陣與采用傳統(tǒng)方法得到的小波系數(shù)矩陣的對比示意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明一種圖像轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]參見圖1所示，一種圖像轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟:
[0030]步驟SlOl，對JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼及反量化處理，得到DCT系數(shù)矩陣。
[0031]本步驟中，可以采用哈弗曼解碼與游程解碼對所述JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼；另外反量化處理可以采用已有技術(shù)來實現(xiàn)，此處不予贅述。
[0032]步驟S102，將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組，得到小波包系數(shù)矩陣。[0033]作為一個較好的實施例，本步驟中將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組的過程具體可以包括如下:
[0034]采用如下公式將所述DCT系數(shù)矩陣中的系數(shù)重組為小波包系數(shù)矩陣:
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種圖像轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括以下步驟: 對JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼及反量化處理，得到DCT系數(shù)矩陣； 將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組，得到小波包系數(shù)矩陣； 對所述小波包系數(shù)矩陣進行逆小波包變換處理，得到小波系數(shù)矩陣； 對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼，得到小波壓縮圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，在得到小波系數(shù)矩陣之后、進行小波編碼之前，還包括步驟: 對所述小波系數(shù)矩陣的第三層的低頻子帶進行小波變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組的過程包括: 采用如下公式將所述DCT系數(shù)矩陣中的系數(shù)重組為小波包系數(shù)矩陣:

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的圖像轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述逆小波包變換所采用的小波基為Haar小波基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述對JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼的過程包括:采用哈弗曼解碼與游程解碼對所述JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼； 對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼的過程包括:采用EBCOT或SPIHT編碼方式對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼。
6.一種圖像轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括: 熵解碼及反量化模塊，用于對JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼及反量化處理，得到DCT系數(shù)矩陣； 系數(shù)重組模塊，用于將所述DCT系數(shù)矩陣進行重組，得到小波包系數(shù)矩陣； 逆小波包變換模塊，用于對所述小波包系數(shù)矩陣進行逆小波包變換處理，得到小波系數(shù)矩陣； 小波編碼模塊，用于對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼，得到小波壓縮圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還包括: 小波變換模塊，用于在得到小波系數(shù)矩陣之后、進行小波編碼之前，對所述小波系數(shù)矩陣的第三層的低頻子帶進行小波變換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述系數(shù)重組模塊包括: 小波包系數(shù)矩陣計算模塊，用于采用如下公式將所述DCT系數(shù)矩陣中的系數(shù)重組為小波包系數(shù)矩陣:

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的圖像轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述逆小波包變換模塊中的逆小波包變換所采用的小波基為Haar小波基。
10.根據(jù)權(quán) 利要求9所述的圖像轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述熵解碼及反量化模塊采用哈弗曼解碼與游程解碼對所述JPEG圖像的壓縮碼流進行熵解碼； 所述小波編碼模塊采用EBCOT或SPIHT編碼方式對所述小波系數(shù)矩陣進行小波編碼。
【文檔編號】H04N19/63GK103618910SQ201310635059
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】甄海華 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司