CN102289829A - 图像存储、还原的方法、装置及图像处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种图像存储、还原的方法、装置及图像处理系统，以解决现有的图像文件占用存储空间及传输占用带宽等问题。本发明公开的图像处理方法包括：获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；获取所述图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；将所述第一数据块和第二数据块封装在同一图像文件格式中。本发明公开的图像处理方法、装置及系统可以广泛应用于游戏中。

Description

图像存储、还原的方法、装置及图像处理系统

技术领域

本发明涉及计算机图像处理技术领域，尤其涉及一种图像存储方法及装置，一种图像还原方法及装置，以及一种图像处理系统。

背景技术

在计算机系统中，文件属性包括文件类型、打开方式、位置、大小及占用空间等，例如word文档、图像文件等等。其中图像文件通常都占用有较大的存储空间，由此在网络的传输过程中，也占用了较大的带宽资源。其中，在一个网络游戏中，游戏界面所呈现的图片大多还是带alpha(阿尔法)通道的图片，其所需要的存储空间和所占用的带宽则更是增大。

由此，有必要提供一种占用存储空间小、易于传输的图像文件格式。

发明内容

本发明的主要目的在于公开一种图像存储、还原的方法、装置及图像处理系统，以解决现有的图像文件占用存储空间及传输占用带宽等问题。

为达上述目的，本发明公开一种图像处理方法，包括：

获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；

获取所述图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；

将所述第一数据块和第二数据块封装在同一图像文件格式中，发送该图像文件。

为达上述目的，本发明还公开一种图像处理方法，包括：

获取图像文件，所述图像文件封装了以有损方式压缩的图像各像素的RGB颜色数据的第一数据块和以无损方式压缩的所述图像各像素的alpha通道数据的第二数据块；

从获取的图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据；

根据所述第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的所述第二数据块中各像素的alpha通道数据还原所述图像。

为达上述目的，本发明还公开一种图像存储装置，包括：

第一压缩单元，用于获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；

第二压缩单元，用于获取所述图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；

封装单元，用于将所述第一压缩单元压缩的第一数据块和所述第二压缩单元压缩的第二数据块封装在同一图像文件格式中。

为达上述目的，本发明还公开一种图像还原装置，包括：

获取单元，用于获取图像文件，所述图像文件封装了以有损方式压缩的图像各像素的RGB颜色数据的第一数据块和以无损方式压缩的所述图像各像素的alpha通道数据的第二数据块；

图像还原单元，用于从所述获取单元获取的图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据，根据所述第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的所述第二数据块中各像素的alpha通道数据还原所述图像。

为达上述目的，本发明还公开一种图像处理系统，包括：

发送方图像处理装置，用于获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；获取所述图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；以及将所述第一数据块和第二数据块封装在同一图像文件格式中，将该图像文件发送给接收方图像处理装置；

所述接收方图像处理装置，用于接收所述发送方图像装置发送的图像文件，从所述图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据，根据所述第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的所述第二数据块中各像素的alpha通道数据还原所述图像。

与现有技术相比，本发明公开的图像存储、还原的方法、装置及图像处理系统至少具有以下优点：

1、本发明在一个图像文件中，分别对RGB数据进行有损压缩，而对alpha通道数据进行无损压缩；从而可以根据存储空间和/或可用带宽的大小而灵活组合该图像文件的压缩方式，使之满足存储空间及传输量大小的要求。

2、一方面，现有的一些压缩算法适合RGB数据的压缩却不适合alpha通道数据的压缩；另一方面，现有的一些适合压缩alpha通道数据的算法同样也会存在不太适合压缩RGB数据的问题；而根据本发明所公开的文件格式，alpha通道数据和RGB数据各自都可采用最适合自身的算法，从而解决了对带alpha通道数据的图像采用一种固定的压缩算法所存在的顾此失彼的矛盾。

3、根据alpha通道数据，为辅助作图、图像的特效处理及后续的修改提供了便利；而且以无损方式压缩alpha通道数据，确保了图像存储及还原的质量。

附图说明

图1是本发明实施例公开的图像存储方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的图像还原方法的流程图；

图3为本发明实施例公开的图像存储装置的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的图像还原装置的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的图像处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实现方式做一详细描述。

实施例一

本发明实施例公开一种图像存储方法，如图1所示，包括：

步骤S11、获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块。

本发明中，RGB色彩模式(也翻译为“红绿蓝”，比较少用)是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。

有损压缩是利用了人类对图像中某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中损失一定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响缩小，却换来了大得多的压缩比。本实施例中，无损压缩格式包括但不限于mp3、divX、Xvid、jpeg、rm、rmvb、wma、wmv等格式。

步骤S12、获取图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块。

无损压缩格式，是利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而不引起任何失真，但压缩率是受到数据统计冗余度的理论限制。本实施例中，无损压缩格式包括但不限于APE、FLAC、LPAC、WavPack、TTA等格式。

步骤S13、将第一数据块和第二数据块封装在同一图像文件格式中。其中，该图像文件格式通常还包括版本号、图像宽度、图像高度、数据块数量、第一数据块的类型、第一数据块的长度、第二数据块的类型以及第二数据块的长度中的一种或多种。优选的，下述表1所示的图像文件格式包括了前述所列举的全部，本发明中，为描述方便，将表1所示的图像文件定义为JNA图像文件。

表1：

在一具体的应用场景中，带通道的32位图像数据一般采用8位alpha通道数据加24位RGB颜色数据来组成，格式为0xAARRGGBB，为了节省存储空间，本实施例对表1中的n值取2，并采用jpeg的格式来压缩24位RGB颜色数据，然后采用rle(run-length encoding，长度编码)算法或者是zlib算法(zlib是由Jean-loup Gailly与Mark Adler所开发的提供数据压缩用的函式库，支持LZ77的变种算法，DEFLATE算法；本发明所述的zlib算法是对zlib函数库所开源的所有无损压缩算法的统称)来对8位alpha通道数据进行压缩。由此，在JNA文件中，包含有一个jpeg数据块和一个alpha通道数据块，其中具体的压缩方式可以在相应数据块的类型中做描述说明，以便于后续的还原处理。其中，jpeg的压缩比随品质的提高而降低。以JNA文件对游戏中的图像进行存储，大幅降低了图像文件的占用空间，减少了其在网络传输中的资源占用；当游戏客户端与游戏服务器之间互传JNA图像文件时，丢包率低，也不存在网络堵塞等情况，同时还能满足游戏玩家的画质要求。

其中，在游戏服务器或游戏客户端接收到相应的游戏客户端或游戏服务器所传输的以有损方式压缩的图像各像素的RGB颜色数据的第一数据块和以无损方式压缩的图像各像素的alpha通道数据的第二数据块的图像文件后，需要对该图像文件进行还原处理。下述实施例二公开一种图像的还原方法。

实施例二

本实施例公开一种图像还原的方法，如图2所示，包括：

步骤S21、获取图像文件，图像文件封装了以有损方式压缩的图像各像素的RGB颜色数据的第一数据块和以无损方式压缩的图像各像素的alpha通道数据的第二数据块。以上述表1所示的JNA图像文件为例，该图像文件以JNA标志文件头。

该步骤中，获取图像文件的方式可以是从外部存储设备或从其它网络节点中通过下载等方式获取，也可以是被动接收由其它网络节点所单播、组播或广播的图像文件。

步骤S22、从获取的图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据。仍以表1所示的图像文件格式为例，在该步骤中，还原装置在执行该步骤时，可以根据数据块的数量为2而准备第一和第二两个存储块来缓存第一数据块的数据和第二数据块的数据，然后再根据第一数据块的类型所指定的压缩方式对第一数据块进行解压缩，解压缩的数据按像素矩阵的秩序缓存在第一存储块中；以及根据第二数据块的类型所指定的压缩方式对第二数据块进行解压缩，解压缩的数据按像素矩阵的秩序缓存在第二存储块中。

步骤S23、根据第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的第二数据块中各像素的alpha通道数据还原图像。通常，该步骤首先是找出各像素的RGB颜色数据和alpha通道数据的对应关系，然后再根据基于特定的或通用的某一算法或组合还原图像。与上述步骤S22所对应的，由上述还原装置根据特定或通用的还原算法从第一存储块和第二存储块中取对应的数据进行图像的还原处理，此为本领域技术人员所公知的技术，在此不做详细举例说明。

本实施例中，由于RGB颜色数据采用的是有损压缩，因此，还原出的图像与原来的图像会存在一定的失真，但通过控制有损压缩的品质，可满足大多的用户要求。

值得说明的是，上述实施例仅以两个数据块对本发明的图像文件的存储和还原方法进行描述，但在其他实施场景中，还可以在上述表1所示的文件格式中增加第三文件块的相关数据及信息。处理方式与两个数据块的处理方式类似，在此不做赘述。

实施例三

与上述实施例一所对应的，本实施例公开一种图像存储装置，如图3所示，包括：

第一压缩单元11，用于获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块，有损方式包括但不限于mp3、divX、Xvid、jpeg、rm、rmvb、wma、wmv等压缩格式。

第二压缩单元12，用于获取图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块，无损方式包括但不限于APE、FLAC、LPAC、WavPack、TTA等压缩格式。

封装单元13，用于将第一压缩单元11压缩的第一数据块和第二压缩单元12压缩的第二数据块封装在同一图像文件格式中，其中，该图像文件格式优选但不限于上述表1所示的图像格式。

实施例四

本实施例与上述实施例二对应，公开一种执行上述实施例二的图像还原装置，如图4所示，包括：

获取单元21，用于获取图像文件，图像文件封装了以有损方式压缩的图像各像素的RGB颜色数据的第一数据块和以无损方式压缩的图像各像素的alpha通道数据的第二数据块；

图像还原单元22，用于从获取单元21获取的图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据，根据第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的第二数据块中各像素的alpha通道数据还原图像。

举例说明，当获取单元21所获取的图像文件为上述表1所示的JNA文件格式时，若n取2，则上述图像还原单元22可以根据数据块的数量为2而准备第一和第二两个存储块来缓存第一数据块的数据和第二数据块的数据，然后再根据第一数据块的类型所指定的压缩方式对第一数据块进行解压缩，解压缩的数据按像素矩阵的秩序缓存在第一存储块中；以及根据第二数据块的类型所指定的压缩方式对第二数据块进行解压缩，解压缩的数据按像素矩阵的秩序缓存在第二存储块中。然后再由上述该图像还原单元22根据特定或通用的还原算法或组合从第一存储块和第二存储块中取对应的数据进行图像的还原处理，此为本领域技术人员所公知的技术，在此不做详细举例说明。

实施例五

本实施例公开一种图像处理系统，如图4所示，该系统包括：

发送方图像处理装置31，用于获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；获取图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；以及将第一数据块和第二数据块封装在同一图像文件格式中，将该图像文件发送给接收方图像处理装置32；

接收方图像处理装置32，用于接收发送方图像装置发送的图像文件，从图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据，根据第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的第二数据块中各像素的alpha通道数据还原图像。

上述发送方图像处理装置31的内部结构是在图3所示的存储装置的内部结构中增加了一发送图像文件的发送单元，其他功能单元的结构与图3类似，不再赘述。而上述接收方图像处理装置32的内部结构与图4所示的还原装置的结构类似，即将图3中获取单元21获取图像的方式界定为自动接收方式，在此也不再赘述。

在一游戏客户端与游戏服务器交换图像文件的使用场景中，游戏客户端和游戏服务器可以互为发送方图像处理装置31和接收方图像处理装置32。该系统可以采用上述表1所述的JNA文件格式进行图像数据的封装和传输，从而减少了图像文件所占的存储空间，便于在网络中快速地传输。

上述实施例公开的图像存储、还原的方法、装置及图像处理系统至少具有以下优点：

1、本发明在一个图像文件中，分别对RGB数据进行有损压缩，而对alpha通道数据进行无损压缩；从而可以根据存储空间和/或可用带宽的大小而灵活组合该图像文件的压缩方式，使之满足存储空间及传输量大小的要求。

2、一方面，现有的一些压缩算法适合RGB数据的压缩却不适合alpha通道数据的压缩；另一方面，现有的一些适合压缩alpha通道数据的算法同样也会存在不太适合压缩RGB数据的问题；而根据本发明所公开的文件格式，alpha通道数据和RGB数据各自都可采用最适合自身的算法，从而解决了对带alpha通道数据的图像采用一种固定的压缩算法所存在的顾此失彼的矛盾。

3、根据alpha通道数据，为辅助作图、图像的特效处理及后续的修改提供了便利；而且以无损方式压缩alpha通道数据，确保了图像存储及还原的质量。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种图像存储方法，其特征在于，包括：

获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；

获取所述图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；

将所述第一数据块和第二数据块封装在同一图像文件格式中。

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，所述图像文件格式还包括文件头以及以下信息中的任意一种或任意组合：

版本号，图像宽度，图像高度，数据块数量，所述第一数据块的类型，所述第一数据块的长度，所述第二数据块的类型，以及所述第二数据块的长度。

3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，所述图像文件格式按指针的先后秩序依次包括：

文件头、版本号、图像宽度、图像高度、数据块数量、所述第一数据块长度，所述第一数据块的类型，所述第一数据块数据，所述第二数据块长度，所述第二数据块的类型，所述第二数据块数据。

4.根据权利要求1、2或3所述的图像处理方法，其特征在于，所述有损方式采用JPEG压缩方式。

5.根据权利要求1、2或3所述的图像处理方法，其特征在于，所述无损压缩方式采用rle算法或zlib算法进行压缩。

6.根据权利要求1、2或3所述的图像处理方法，其特征在于，所述图像文件格式还封装有第三数据块。

7.一种图像还原方法，其特征在于，包括：

获取图像文件，所述图像文件封装了以有损方式压缩的图像各像素的RGB颜色数据的第一数据块和以无损方式压缩的所述图像各像素的alpha通道数据的第二数据块；

从获取的图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据；

根据所述第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的所述第二数据块中各像素的alpha通道数据还原所述图像。

8.一种图像存储装置，其特征在于，包括：

第一压缩单元，用于获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；

第二压缩单元，用于获取所述图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；

封装单元，用于将所述第一压缩单元压缩的第一数据块和所述第二压缩单元压缩的第二数据块封装在同一图像文件格式中。

9.一种图像还原装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取图像文件，所述图像文件封装了以有损方式压缩的图像各像素的RGB颜色数据的第一数据块和以无损方式压缩的所述图像各像素的alpha通道数据的第二数据块；

图像还原单元，用于从所述获取单元获取的图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据，根据所述第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的所述第二数据块中各像素的alpha通道数据还原所述图像。

10.一种图像处理系统，其特征在于，包括：

发送方图像处理装置，用于获取图像各像素的RGB颜色数据，将该RGB颜色数据以有损方式压缩成第一数据块；获取所述图像各像素的alpha通道数据，将该alpha通道数据以无损方式压缩成第二数据块；以及将所述第一数据块和第二数据块封装在同一图像文件格式中，将该图像文件发送给接收方图像处理装置；

所述接收方图像处理装置，用于接收所述发送方图像装置发送的图像文件，从所述图像文件中解压缩出第一数据块和第二数据块的数据，根据所述第一数据块各像素的RGB颜色数据和与之对应的所述第二数据块中各像素的alpha通道数据还原所述图像。

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