CN101035285B - 一种网络传输中的图像分解及还原方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络带宽占用低、而图像传输质量及传输速率较高的不完全传输方法，图像发送模块首先对图像进行整体分析，分析图像中相同的象素信息，通过一定的图像分解算法将图像传输中的冗余信息进行过滤，提炼出要传输的关键信息并传输，图像接收模块接收到上述的关键信息后，根据与图像分解相关的图像数据还原算法将图像还原出来，就得到了完整的图像。采用本发明的技术方案后，在网络中传输图像时，可大大降低对网络带宽占用率，采用这种方法传输图像，当图像的色彩变化越小，图像中的图案越有规律时，数据的压缩效率越高，在网络中传输的信息就越少，从而图像的整体传输效率就越高。

Description

一种网络传输中的图像分解及还原方法

技术领域

本发明涉及网络图像传输领域，尤其是涉及一种对图像传输过程中的分解压缩及还原方法。

背景技术

在网络所传输的各类信息中，图像信息是一种占用网络带宽资源较高的信息，随着社会的发展，有限的网络带宽资源与用户对图像信息的索取矛盾日益突出，一方面通过网络浏览图像信息的用户越来越多，而且对所浏览图像的质量及传输速率要求越来越高，另一方面提供图像访问的网络带宽资源是有限的，当大量用户同时访问时，就会造成网络带宽资源的紧张，从而导致所传输的图像质量下降，接收延迟，这就我们在上网浏览图像时，经常发现有的图像显示很慢或显示模糊、不完整，甚至图像显示过程暂停让显示设备造成假死机现象。出现这种情况主要原因是在图像显示终端上下载的数据量较大，超过了图像显示终端占用的实际网络带宽，在这种情况下，可通过两种方式加快图像的显示，一是增加图像显示终端的网络带宽，二是对所传输的图像进行优化，降低传输的数据量。一般来说，增加网络带宽就会增加用户的上网成本，而且还可能涉及到相应的软硬件系统的更新，一般用户很少采用，而后一种方式，即对所传输的图像进行优化，是目前研究得最为广泛的技术。许多是在保证图像有一定显示质量的条件上提高图像的压缩比，从而减少网络上的传输数据量，降低对网络带宽的需求。但这种方法仍然是一种图像信息的完全传输法，需要将有效信息全部压缩后传输，涉及到的关键技术就是压缩技术，因此有一定的局限性。目前不少图像(如JPG格式)已经是经过压缩的，再优化的空间就很小了，除非牺牲图像质量。必须创造一种全新的图像优化传输方法，才能对网络图像的传输带来革命性的变化。

发明内容

本发明的目的是为网络中图像的传输提供一种网络带宽占用低、而图像传输质量及传输速率较高的图像的不完全传输方法，这里的不完全传输方法指图像的传输系统并不是简单地将图像的所有信息全部处理并传输，而是首先对图像进行整体分析，提炼出要传输的关键信息并传输，图像接收终端接收到上述的关键信息后，将相同的图像显示信息复制并还原出来，就得到了完整的图像，该方法包括如下步骤：

步骤A：网络信息端M将待传输的图像分解为一定数量的象素单元，这里的象素单元为图像的最小显示单位，表现为显示屏上最小的象素点；

步骤B：网络信息端M分析比较每个象素单元的显示信息，将具有相同显示信息的相邻象素单元划分为一个单元域，这里的单元域指图像中一块完全相同的区域，如一张无任何字迹的白纸；

步骤C：网络信息端M将每个单元域边界上的象素单元标记出来，形成一个封闭的单元域曲线，这里的单元域曲线就是图像中相同显示区域的边界，有时图像中的显示图案及色彩是连续过渡的，这种边界并不十分明显，此时可设置一个图像变化范围，即灵敏度，如果图像中的显示图案及色彩的连续过渡超出设定的范围，即认为是不同显示区域，其变化范围的中间值就是显示区域的边界；

步骤D：网络信息端M将所有的单元域曲线及其该曲线上的象素显示信息压缩为待发送的数据包，然后发送到另一个指定的网络信息端N，这里是图像传输的关键所在，单元域曲线是一个封闭的几何图形，可以是规则的或不规则的形状，该曲线所包围的图像部分的显示信息是相同的，因此只提取曲线上一个点的显示信息就足够了，这样大大降低了图像发送中的数据冗余；

步骤E：网络信息端N接收上述数据包，将数据包中的所有单元域曲线还原出来，包括曲线的显示信息，在这里，网络信息端N接收到的是一个个单元域曲线及其曲线上一个象素点的显示信息；

步骤F：网络信息端N将曲线内的单元域填充上与曲线相同的显示信息，这里是所传输图像的还原过程，在所传输的图像中，曲线内的区域所显示的信息是相同的，只用步骤E中曲线象素点的显示信息来填充整个曲线所包围的区域就可以了，当所有的单元域曲线被填充后，所传输的整个图像就显示出来。

上述的网络信息端M及网络信息端N为连接到同一个信息网络的数据终端，收发图像的信息终端处于同一个网络中，才能建立数据传输协议，如果收发图像的信息终端处于不同的网络中，需要有中转系统，如无线移动网络及互联网。

上述的象素单元的显示信息为色彩信息及亮度信息，对一个象素点来说，它是图像的最小显示单位，其显示的色彩及亮度就表示其在图像显示中的表现。

上述的网络信息端M或网络信息终端N可以是电子计算机或移动电话或手持类信息终端，收发图像的信息终端可以是相同种类，也可以不同种类，如果是不同种类的信息终端互传图像，需要有中转系统承担不同网络间的信息转发。

对上述技术方案的进一步优化在于：网络信息端M事先将待传输的图像根据步骤A至步骤D压缩为数据包贮存起来，以后接到网络信息端N的请求时，直接将压缩好的数据包发送给网络信息终端N，这样可以简化图像的分解及压缩过程，提高图像处理效率。

对上述技术方案的进一步优化在于：如果用户对所传输的图像的质量要求不高，可设置图像的传输分辨率，当传输的图像分辨率超过所设置的分辨率时，网络信息端M自由将图像调整为已设置好的分辨率再进行传输处理。这样可防止用户传输大分辨率图像过度占用系统资源而导致的系统处理速度变慢、网络阻塞等事故的发生。

本发明可带来如下有益效果：

采用本发明的技术方案后，在网络中传输图像时，可大大降低对网络带宽占用率，分析图像中相同的象素信息，通过一定的图像分解算法将图像传输中的冗余信息进行过滤，只传输部分关键信息，在网络信息接收端接收到上述的图像信息数据包时，根据与图像分解相关的图像数据还原算法将图像还原出来。采用这种方法传输图像，当图像的色彩变化越小，图像中的图案越有规律时，数据的压缩效率越高，在网络中传输的信息就越少，从而图像的整体传输效率就越高。

说明书附图

图1为本发明实施方式中的网络图像传输的分解及还原的方法流程图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

目前即时通讯软件是网络用户使用频率很高的网络通讯工具之一，其中。图像传输是即时通讯软件中的常用功能之一，使用相同即时通讯软件的用户之间可以自由方便地互发图片，由于使用即时通讯软件的用户越来越多，当大量的用户同时发送文件或图片时，就会造成网络带宽资源的紧张，发送图像的过程就会很长，甚至会引起聊天双方系统运行速度变慢。采用本发明的图像不完全发送法，可有效地解决这个问题。

现要开发一个用于即时通讯软件的图像传输插件，该插件分为图像发送模块及图像接收模块，见附图图1。

图像发送模块的工作流程如下：

步骤S1：当用户A选择一个图像要发送给与其聊天的另一个用户B时，图像发送模块将该图像分解为一定数量的象素单元，这里的象素单元为图像的最小显示单位，表现为显示屏上最小的象素点，也就是图像的显示点阵，如图像的分辨率为800*600，则分解为800*600个象素，当图像的分辨率越高时，象素越多，从而处理的过程越长。有时用户对所传输的图像的传输速度的要求胜过图像的质量，此时用户可设置一个所传输图像的分辨率值，如设置为800*600，则以后要传输图像时，图像发送模块先检测图像分辨率，如果图像的分辨率超过800*600，则自动进行调整，使图像的分辨率达到800*600，可调整图像的显示比例使其不变形，这里的图像象素数量与分辨率有关，如果是800*600的图像，象素最多是48万。

步骤S2：图像发送模块分析比较每个象素单元的显示信息，将具有相同显示信息的相邻象素单元划分为一个单元域，这里的单元域指图像中一块完全相同的区域，如一个图像中包含了多个不同颜色的几何图形，则每个几何图形就是一个单元域。

步骤S3：图像发送模块将每个单元域边界上的象素单元标记出来，形成一个封闭的单元域曲线，这里的单元域曲线就是图像中相同显示区域的边界。如单元域是一个几何图形时，单元域曲线就是几何图形的周边，可以是规则的几何图形，也可以是任意的图形。有时图像中的显示图案及色彩是连续过渡的，这种边界并不十分明显，此时可设置一个图像变化范围，即灵敏度，如果图像中的显示图案及色彩的连续过渡超出设定的范围，即认为是不同显示区域，其变化范围的中间值就是显示区域的边界，如图像中包含了有蓝天背景的白云图片，而且白云疏密不匀，色彩中有过渡，就要设置过渡范围，一般来说这种设置的过渡点以人眼恰好分辨时为止。有了该设置，图像发送模块可以在图像色彩过渡处划分出不同的几何图形，完成单元域的划分。

步骤S4及S5：图像发送模块将所有的单元域曲线及其该曲线上的象素显示信息压缩为待发送的数据包(S4)，然后发送给与其聊天的另外一个用户B(S5)。这里是图像传输的关键所在，单元域曲线是一个封闭的图形，可以是规则的或不规则的形状，该曲线所包围的图像部分的显示信息是相同的，因此只提取曲线上一个点的显示信息就足够了，如单元域是图像中的一个白色圆型物体，则图像发送模块提取并发送的信息就是该圆型物体的圆周边及共代表白色的参数，这样大大降低了图像发送中的数据冗余。

经过上述的步骤，图像发送模块将图像的数据包发送给用户B，下面是用户B的图像接收模块工作流程：

步骤S6：图像接收模块接收到用户A的图像发送模块发送的上述数据包，这里的数据包不是所传输图像的完整信息，而是单元域曲线的显示信息，即曲线的点阵信息及其色彩、亮度信息。

步骤S7：图像接收模块分析已接收的数据包，将所有单元域曲线还原出来，也就是完成所传输图像中的几何图形的轮廓描绘。

步骤S8：图像接收模块将曲线内的单元域填充上与曲线相同的显示信息，这里是所传输图像的还原过程，在所传输的图像中，曲线内的区域所显示的信息是相同的，只用步骤S7中曲线象素点的显示信息来填充整个曲线所包围的区域就可以了。如所传输的图像中包含一个白色圆型物体，则根据数据包中的信息先还原出一个与原圆型物体大小的圆圈，再将该圆圈所覆盖的区域内填充上与原物体相同的白色点阵，原图像中的白色圆型物体就被还原出来了，当所有的单元域曲线被填充后，所传输的整个图像就显示出来。

上述的具体实施方式可用于下列实施例中：

实施例1：电脑即时通讯用户之间的图像传输

如在QQ、MSN等即时通讯软件中，一个用户给其聊天的好友发送一个屏幕截图或本地电脑中的图像。

实施例2：手机即时通讯用户之间的图像传输

如手机中的移动QQ，利用中国移动的飞信软件的用户，向其他的手机用户发送一个图片。

实施例3：手机与电脑即时通讯用户之间的图像传输

这里有两种情况，一是手机用户向电脑用户发送图像，二是电脑用户向手机用户发送图像。除了所发送的图像数据包需要经在不同网络间中转外，其余的图像发送及接收的处理过程与上述的实施方式相同，其中图像数据包的中转发生在移动网络与互联网上的接口处，由相互的服务器完成。

虽然以上述技术方案包含了本发明的具体实施方式，但是本技术领域内的熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的范围仅由权利要求书限度。

Claims (8)

1.一种网络传输中的图像分解及还原方法，包括如下步骤：

步骤A：网络信息端M将待传输的图像分解为一定数量的象素单元；

步骤B：网络信息端M分析比较每个象素单元的显示信息，象素单元的显示信息为色彩信息，将具有相同显示信息的相邻象素单元划分为一个单元域；

步骤C：网络信息端M将每个单元域边界上的象素单元标记出来，形成一个封闭的单元域曲线，这里的单元域曲线就是图像中相同显示区域的边界，如果图像中的显示图案及色彩是连续过渡的，则设置一个图像变化范围，即灵敏度，如果图像中的显示图案及色彩的连续过渡超出设定的范围，即认为是不同显示区域，其变化范围的中间值就是单元域的边界；

步骤D：单元域曲线所包围的图像部分显示信息是相同的，只提取单元域曲线一个点的显示信息，网络信息端M将所有的单元域曲线及其该曲线上的象素显示信息压缩为待发送的数据包，然后发送到另一个指定的网络信息端N；

步骤E：网络信息端N接收上述数据包，将数据包中的所有单元域曲线还原出来，包括曲线的显示信息，在这里，网络信息端N接收到的是一个个单元域曲线及其曲线上一个象素点的显示信息；

步骤F：网络信息端N将曲线内的单元域填充上与曲线相同的显示信息，只用曲线象素点的显示信息来填充整个曲线所包围的区域。

2.根据权利要求1所述的图像分解及还原方法，其特征在于所述的网络信息端M及网络信息端N为连接到同一个信息网络的数据终端。

3.根据权利要求1所述的图像分解及还原方法，其特征在于所述的象素单元为图像的最小显示单位。

4.根据权利要求1所述的图像分解及还原方法，其特征在于所述的网络信息端M或网络信息终端N为电子计算机。

5.根据权利要求1所述的图像分解及还原方法，其特征在于所述的网络信息端M或网络信息终端N为移动电话。

6.根据权利要求1所述的图像分解及还原方法，其特征在于所述的网络信息端M或网络信息终端N为手持类信息终端。

7.根据权利要求1至6中任何一条所述的图像分解及还原方法，其特征在于网络信息端M事先将待传输的图像根据步骤A至步骤D压缩为数据包贮存起来，以后接到网络信息端N的请求时，直接将压缩好的数据包发送给网络信息终端N。

8.根据权利要求7所述的图像分解及还原方法，其特征在于如果用户对所传输的图像的质量要求不高，则在步骤A中设置图像的传输分辨率，当传输的图像分辨率超过所设置的分辨率时，网络信息端M自由将图像调整为已设置好的分辨率再进行传输处理。

Images