CN101030365A - 一种数字图像的存储、显示方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字图像的存储、显示方法及装置，用以解决现有技术中存在的数字图像只能以一个固定的图像分辨率存储、显示，不能灵活选择的问题。存储方法包括：根据不同图像分辨率获取数字图像的至少一个分层图像；对各分层图像分别进行压缩编码并存储；存储每一个压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系。显示方法包括：获取显示分辨率并确定显示层；查询所述对应关系，提取显示层的压缩分层图像数据；解码并输出显示层图像。存储处理装置包括：图像分层模块、图像压缩模块、第一存储模块、第二存储模块、图像索引模块。显示处理装置包括：图像查询模块、图像提取模块、图像解压模块、显示缓存单元、图像显示模块。
Description
技术领域
本发明涉及数字图像处理技术，尤其涉及一种数字图像的存储、显示方法及装置。
背景技术
用计算机进行图像处理的前提是图像必须以数字格式存储，以数字格式存放的图像称之为数字图像。数字图像的特点是数据量庞大，图像数据存在冗余信息，所以图像压缩处理是必需的。图像压缩分为无损压缩和有损压缩，是利用图像信号的统计特性及人类视觉的生理学及心理学特性，对图像进行压缩编码，去除冗余信息，目的是在保证图像质量的前提下压缩数据量，便于图像的存储和传输。
为了便于信息交换和使用，图像文件必须以一定的格式存储，图像文件的格式即图像文件的数据构成格式。每一种图像文件均有一个文件头，在文件头之后才是图像数据，文件头一般包括文件类型、文件制作者、制作时间、版本号、文件大小等内容。一些常用图像文件格式有BMP(位图图片，Bit MapPicture)格式、TIFF(标记图像文件格式，Tag Image File Format)、JPEG(联合图像专家组，Joint Photographers′Experts Group)格式、GIF(图形交换文件格式，Graphics Interchange Format)等。BMP文件格式是Windows系统中的标准图像文件格式，有压缩和非压缩两种形式。TIFF是一种比较适合作为高质量的保存原件的图像文件格式，有压缩和非压缩两种形式，压缩形式使用的是LZW(字串表，Lempel-Ziv & Welch)编码算法的无损压缩格式。JPEG与GIF是目前网络应用中最常见的两种图像文件格式。JPEG是一种有损压缩文件格式，在相同图像质量条件下，JPEG文件拥有比其他图像文件格式更高的压缩比；GIF是一种支持LZW编码的无损压缩文件格式，GIF功能非常丰富，支持隔行扫描显示，GIF在网络上的应用比JPEG更多。
数字图像的显示是由显示设备上许多光点组成的，这些光点称为像素。分辨率是指单位长度内所含有的像素的数量，单位为dpi。图像分辨率是指每英寸图像含有像素的数量，在数字图像中，图像分辨率的大小直接影响图像的质量；图像分辨率越高，图像细节越清晰，但产生的文件尺寸大，同时处理的时间也就长，对设备的要求也就高。屏幕分辨率是指显示设备上每单位长度显示的像素的数量，屏幕分辨率取决于显示设备的大小及其像素设置，由显示卡决定，例如一个标准的VGA显示卡的分辨率是640×480，是指水平方向640个像素单位、垂直方向480个像素单位。
现有的图像文件格式是对原始的数字图像数据以一个固定的图像分辨率进行存储、显示；或者对原始的数字图像数据以一个固定的图像分辨率进行分层、压缩编码，然后存储，显示过程是解码之后以所述固定的图像分辨率直接输出，无法进行灵活选择。
发明内容
本发明实施例提供一种图像文件格式的存储、显示方法及装置，用以解决现有技术中存在图像文件格式只能以一个固定的图像分辨率存储、显示，不能灵活选择的问题。
本发明实施例提供了一种数字图像的存储方法，包括以下步骤：
根据不同图像分辨率获取数字图像的至少一个分层图像；
对各分层图像分别进行压缩编码，并对得到的每一个分层图像的压缩分层图像数据进行存储；
获取每一个压缩分层图像数据的存储位置信息，并存储每一个压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系。
本发明实施例同时提供了一种对按照上述方法存储的数字图像进行显示的方法，包括以下步骤：
获取显示分辨率，并确定图像分辨率与显示分辨率最接近的压缩分层图像为显示层；
查询各压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系，提取所述显示层的压缩分层图像数据；
解码所述显示层的压缩分层图像数据并输出解码后的显示层图像。
本发明实施例提供了一种数字图像的存储处理装置，包括：
图像分层模块，用于根据不同图像分辨率对输入的数字图像进行分层，得到至少一个分层图像；
图像压缩模块，用于对每一个分层图像分别进行压缩编码，得到每一层对应的压缩分层图像数据；
第一存储模块，用于存储每一个压缩分层图像数据；
图像索引模块，用于获取每一个压缩分层图像数据的存储位置信息，建立压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系；
第二存储模块，用于存储所述对应关系。
本发明实施例同时提供了一种对使用上述装置存储的数字图像进行显示的装置，包括：
图像查询模块，用于获取显示分辨率，确定图像分辨率与显示分辨率最接近的分层图像为显示层，根据压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系，查询所述显示层的压缩分层图像数据存储位置信息；
图像提取模块，用于根据所述显示层的压缩分层图像数据存储位置信息提取显示层的压缩分层图像数据；
图像解压模块，用于解码所述显示层的压缩分层图像数据；
显示缓存单元，用于缓存解码后所述显示层的图像数据；
图像显示模块，用于根据所述显示层的解码数据对显示层图像进行显示。
本发明实施例有益效果如下：
利用本发明实施例，把图像文件按不同的图像分辨率分层、压缩编码、存储，显示时可以根据实际需要的显示分辨率，灵活选择显示层，使图像文件格式根据实际需求以不同的图像分辨率进行显示，灵活方便。
附图说明
图1为本发明实施例中数字图像的存储过程流程图；
图2为本发明实施例中数字图像的显示过程流程图；
图3为本发明实施例中数字图像的存储装置主要结构示意图；
图4为本发明实施例中数字图像的显示装置主要结构示意图。
具体实施方式
现有的数字图像以一个固定的图像分辨率存储、显示，图像文件确定之后，图像分辨率就固定不变；当图像分辨率很大时，占用大量显示内存，影响图像的显示速度。而在实际的使用中对同一个数字图像的图像分辨率的要求会有变化，当只需要观看图像的概貌时较低的图像分辨率就能满足，这样可以提高显示速度；当需要观察图像的细节时，又需要较高的图像分辨率，所以需要一种能根据实际需求以不同的图像分辨率进行显示的图像文件。实际在显示设备上观察显示图像时，人眼对图像分辨率的敏感度和显示设备的屏幕分辨率是有关系的，一般人眼的分辨率和显示设备的屏幕分辨率相近。如果显示设备的屏幕分辨率很低，那么图像分辨率再高对人的视觉感受也没有任何提高。当一个屏幕分辨率比较低的显示设备显示图像分辨率很高的图像时，人眼并不能感觉到图像的高清晰度质量；并且由于较高的图像分辨率，会占用较大显示内存，降低显示速度。基于人眼的这种特点，图像文件在显示时，只要显示和显示设备的屏幕分辨率接近的图像分辨率就可以满足人眼的要求，可以节省图像在显示时占用的显示内存，提高图像的显示速度。
基于以上分析，本发明实施例提供了一种数字图像的存储、显示方法及装置，把原始的数字图像数据根据不同的图像分辨率进行分层、压缩编码、然后存储；显示时可以根据实际需要的图像分辨率选择显示层图像数据，灵活方便。下面将结合各个附图对本发明实施例的主要实现原理、具体实施过程及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种数字图像的存储方法，包括以下步骤：
S100、获取原始模拟图像并转换成数字图像；
对原始模拟图像要转换为计算机所能接受的数字图像，即用图像数据来表示才可以进行处理，如果原始图像是数字图像就可直接执行S101。
S101、根据不同图像分辨率对数字图像分层，生成至少一个分层图像，所述不同图像分辨率是根据实际情况确定的；
一个较佳的对数字图像的分层过程，包括以下步骤：
a、输入确定的对比分辨率，所述对比分辨率小于或等于数字图像的原始图像分辨率，例如可以确定对比分辨率与显示设备屏幕分辨率的最小值相同、也可以根据实际存储或显示要求确定为一个定值；
b、将数字图像原始分辨率作为第一层的图像分辨率，依次按照递减关系选择其余各层图像分辨率，并将首个小于或等于所述对比分辨率的图像分辨率作为最后一层的图像分辨率；
例如，一个具体的实施过程可以包括以下步骤：
将数字图像原始分辨率作为最大分辨率，第一层的图像分辨率与最大分辨率相等；
确定第二层的图像分辨率是第一层的图像分辨率的1/4，用第二层的图像分辨率和对比分辨率比较，如果第二层的图像分辨率大于对比分辨率，设置第三层的图像分辨率是第二层的图像分辨率的1/4，用第三层的图像分辨率和对比分辨率比较，如果第三层的图像分辨率大于对比分辨率，进行第四层的图像分辨率的设置；
依此类推，直至选择出首个小于或等于所述对比分辨率的最小分辨率，确定最小分辨率为最后一层的图像分辨率。
以上分层是对图像分辨率按1/4等比关系的递减分布，1/4等比关系的递减分布只是一个实施例，倍数关系还可以是1/8、1/16、9/16等，水平方向和垂直方向的比例可以相同也可以不同，分层方式灵活多样。
举例对数字图像的分层进行说明，例如数字图像的原始图像分辨率是3000×2000，确定的对比分辨率为400×300，按1/4等比关系的递减分布会把数字图像分成4层，每层的图像分辨率依次确定为3000×2000、1500×1000、750×500、375×250。
S102、对各分层图像分别进行压缩编码，并对得到的每一个分层图像的压缩分层图像数据进行存储；
压缩编码方法采用现在常用的DCT(离散余弦变换，Discrete CosineTransform)压缩或者JPEG压缩。压缩后的分层图像数据生成压缩分层图像文件。
S103、获取每一个压缩分层图像数据的存储位置信息，并存储每一个压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率的对应关系；
建立每一个压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率的对应关系，主要目的是根据所述对应关系可以在确定显示层图像分辨率的情况下很容易找到该层的压缩分层图像数据。压缩分层图像数据的存储位置信息可以是起始位置信息等。
如图2所示，为本发明实施例中一种对按照上述方法存储的数字图像进行显示的方法，包括以下步骤：
S201、获取显示分辨率，并确定图像分辨率与显示分辨率最接近的压缩分层图像为显示层；
显示分辨率是根据实际的显示要求人为确定一个固定的分辨率，也可以确定显示分辨率与显示设备当前的屏幕分辨率相等，可以通过调用系统函数动态得到显示设备当前的屏幕分辨率；举例说明确定显示层的过程，如果确定的显示分辨率为800×600，每一层压缩分层图像文件的图像分辨率分别是3000×2000、1500×1000、750×500、375×250，与显示分辨率800×600最接近图像分辨率的是750×500，所以确定的显示层为第三层。
S202、查询各压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系，根据显示层压缩分层图像数据的存储位置信息提取显示层的压缩分层图像数据；
如S201中确定第三层为显示层，该层图像分辨率为750×500，就可以根据存储的压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率对应关系，查询出图像分辨率为750×500的压缩分层图像数据的存储位置信息，从而把该层的压缩分层图像数据提取出来。
S203、解码所述显示层的压缩分层图像数据并输出解码后的显示层图像；
根据数字图像存储方法中采用的压缩编码方式对显示层的压缩分层图像数据进行相应的解码操作，得到显示层图像数据，把解码后的显示层图像数据在显示设备上进行输出，得到数字图像。
用本发明实施例提供的对数字图像的存储、显示方法显示的图像分辨率与确定的显示分辨率接近，满足实际显示过程中对图像分辨率的要求，并且在显示过程中如果根据实际情况要求显示的图像分辨率有所改变，可以通过改变显示分辨率使确定的显示层发生变化，从而改变显示设备上输出的数字图像分辨率，方便灵活。
当确定的显示分辨率与显示设备的当前屏幕分辨率相等时，可以根据显示设备动态调整显示层，当原始的数字图像的图像分辨率大于屏幕分辨率时，会选择图像分辨率与屏幕分辨率最接近的显示层进行显示，在不影响人眼视觉效果的前提下，节省显示内存，提高显示速度；当显示设备的屏幕分辨率改变后，图像文件也可以对显示的图像分辨率进行相应改变，选择图像分辨率与屏幕分辨率最接近的分层图像进行显示，达到较佳的视觉效果，保持最快的显示速度和显示内存占有率。
请参阅图3，为本发明实施例中数字图像的存储处理装置，包括，
图像分层模块301，用于根据不同图像分辨率对输入的数字图像进行分层，得到至少一个分层图像；
图像压缩模块302，用于对每一个分层图像分别进行压缩编码，得到每一层对应的压缩分层图像数据，压缩方法一般采用现在较流行的DCT压缩、JPEG压缩等；
第一存储模块303，用于存储每一层的压缩分层图像数据；
图像索引模块304，用于获取每一层的压缩图像分层数据的存储位置信息，建立每一层的存储位置信息与图像分辨率的对应关系；
第二存储模块305，用于存储每一层的存储位置信息与图像分辨率的对应关系。
所述存储装置进一步包括图像转换模块300，用于获取相应的原始模拟图像并转换成输出给图像分层模块301的数字图像，即计算机所能接受的图像数据，所述第一存储模块303和第二存储模块305可以合并设置为同一个物理单元模块。
如图4所示，为一种对使用上述存储装置的数字图像进行显示的装置，包括：
图像查询模块401，用于获取显示分辨率，确定图像分辨率与显示分辨率最接近的一层为显示层，并根据每一层的存储位置信息与图像分辨率的对应关系，查询显示层压缩分层图像数据的存储位置信息；
图像提取模块402，用于根据显示层压缩分层图像数据的存储位置信息提取显示层的压缩分层图像数据；
图像解压模块403，用于对显示层的压缩分层图像数据进行解码操作，采用的解码方式与存储装置中采用的压缩编码方式相对应；
显示缓存单元404，用于缓存解码后显示层的图像数据；
图像显示模块405，用于获取显示层的图像数据，并把这些图像数据转换成数字图像进行显示。图像显示模块405一般为显示器。
当确定的显示分辨率为显示设备的屏幕分辨率时，所述装置进一步包括屏幕分辨率提取模块400，用于调用系统函数动态获取图像显示模块405当前的屏幕分辨率，确定屏幕分辨率为所述显示分辨率输出给图像查询模块。
由于选择了图像分辨率与屏幕分辨率最接近的显示层进行显示，所以减少了显示缓存单元的占用，提高了显示速度；当显示设备的屏幕分辨率改变后，图像文件也可以对显示的图像分辨率进行相应改变，选择图像分辨率与屏幕分辨率最接近的分层图像进行显示，达到较佳的视觉效果，保持最快的显示速度和显示缓存单元的最佳占有率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1、一种数字图像的存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据不同图像分辨率获取数字图像的至少一个分层图像；
对各分层图像分别进行压缩编码，并对得到的每一个分层图像的压缩分层图像数据进行存储；
获取每一个压缩分层图像数据的存储位置信息，并存储每一个压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的数字图像是根据相应的原始模拟图像转换得到。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述各分层图像分辨率的选择方法为：将所述数字图像的原始分辨率作为第一层的图像分辨率，依次按照递减关系选择其余各层的图像分辨率，并将首个小于或等于设定对比分辨率的图像分辨率作为最后一层的图像分辨率，其中所述对比分辨率小于或等于数字图像的原始分辨率。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述递减关系为等比例递减关系。
5、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的对比分辨率与显示设备屏幕分辨率的最小值相同、或者为一个固定分辨率。
6、一种对按照权利要求1所述方法存储的数字图像进行显示的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取显示分辨率，并确定图像分辨率与显示分辨率最接近的压缩分层图像为显示层；
查询各压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系，提取所述显示层的压缩分层图像数据；
解码所述显示层的压缩分层图像数据并输出解码后的显示层图像。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述显示分辨率与显示设备当前的屏幕分辨率相等、或者为一个固定分辨率。
8、一种数字图像的存储处理装置，其特征在于，包括：
图像分层模块，用于根据不同图像分辨率对输入的数字图像进行分层，得到至少一个分层图像；
图像压缩模块，用于对每一个分层图像分别进行压缩编码，得到每一层对应的压缩分层图像数据；
第一存储模块，用于存储每一个压缩分层图像数据；
图像索引模块，用于获取每一个压缩分层图像数据的存储位置信息，建立压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系；
第二存储模块，用于存储所述对应关系。
9、如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括图像转换模块，用于获取原始模拟图像并将所述原始模拟图像转换成数字图像后输出给所述图像分层模块。
10、如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述第一存储模块和第二存储模块合并设置。
11、一种对使用权利要求8所述装置存储的数字图像进行显示的装置，其特征在于，包括：
图像查询模块，用于获取显示分辨率，确定图像分辨率与显示分辨率最接近的分层图像为显示层，根据压缩分层图像数据的存储位置信息与图像分辨率之间的对应关系，查询所述显示层的压缩分层图像数据存储位置信息；
图像提取模块，用于根据所述显示层的压缩分层图像数据存储位置信息提取显示层的压缩分层图像数据；
图像解压模块，用于解码所述显示层的压缩分层图像数据；
显示缓存单元，用于缓存解码后所述显示层的图像数据；
图像显示模块，用于根据所述显示层的解码数据对显示层图像进行显示。
12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括屏幕分辨率提取模块，用于获取所述图像显示模块的屏幕分辨率，并将所述屏幕分辨率作为显示分辨率输出给所述图像查询模块。
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