CN103533351A - 一种多量化表的图像压缩方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种多量化表的图像压缩方法，步骤如下：1）利用已经重构好的相邻像素，对待编码像素X进行预测得到预测值
Figure DDA0000388106010000011
，并获得预测残差2）通过待编码像素的相邻区域的平坦度C选择量化表；3）根据选择的量化表对预测残差Err进行量化，获得量化值qErr，并对量化值进行编码，获得压缩码流，将压缩码流存储并发送至外部接收端；4）利用量化值和预测值重建像素，为后续像素预测提供重构好的相邻像素。本发明能显著提高重建图像的图像质量或降低编码码率。此外，本发明编码过程简单，设备复杂度低，而压缩性能与标准方法相当。可应用于航天航天遥感图像传输系统，也可应用于医学图像处理。

Description

一种多量化表的图像压缩方法
技术领域
本发明图像压缩方法，特别涉及一种多量化表图像压缩方法。
背景技术
图像压缩技术是传统的图像处理技术，能减少通信传输带宽或节省存储空间，目前也具有多项优秀的标准。大致可以分为三类技术：预测编码、变换编码和矢量量化编码，各类方法各有利弊。其中，预测编码对待编码像素进行预测，然后对预测残差进行量化、编码，如DPCM等。该方法简单，压缩性能在低倍压缩较好，一般在对复杂度有严格要求的场合经常应用；变换编码是对图像先进行各种变换（余弦变换、小波变换等），然后对编码后系数进行编码，如JPEG，JPEG2000等。该方法一般较为复杂，但压缩性能较好；矢量量化一般包括矢量的生成、初始码书的建立、码书的建立方式、码字搜索算法、失真测度等阶段，该方法比较复杂，但可以接近率失真的下界。以上三种方法各有利弊，在不同的应用场景均有应用。
预测编码方法由于其超低的复杂度，在航天航空、医学设备等领域得到广泛应用。目前预测编码方法一般只有一个量化表提供量化，如此量化误差较大，图像损失较为严重，压缩性能并不高。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种多量化表的图像压缩方法，提高了重建图像的图像质量或降低编码码率。
本发明的技术方案是：一种多量化表的图像压缩方法，步骤如下：
1）利用已经重构好的相邻像素，对待编码像素X进行预测，预测值记为
Figure BDA0000388105990000012
；根据待编码像素X和预测值获得预测残差
Figure BDA0000388105990000013
2）通过待编码像素的相邻区域的平坦度C选择量化表，若相邻区域平坦度小于等于阈值，则选取量化区间的中心密集的量化表；若相邻区域平坦度大于阈值，则选取量化区间的中心稀疏的量化表；所述平坦度
C=|Rc-Rb|+|Rc-Ra|；
3）根据步骤2）选择的量化表对预测残差Err进行量化，获得量化值qErr，并对量化值进行编码，获得压缩码流，将压缩码流存储并发送至外部接收端；
4）利用量化值和预测值重建像素X
Figure BDA0000388105990000022
为后续像素预测提供重构好的相邻像素。
本发明与现有技术相比的优点在于：
本发明利用预测、量化和编码的压缩策略，在量化过程中，自适应选择量化表。利用本方法，在预测编码方法的基本框架下，增加很少的运算量，能显著提高重建图像的图像质量或降低编码码率。此外，本发明编码过程简单，设备复杂度低，而压缩性能与标准方法相当。本发明方法可应用于航天航天遥感图像传输系统，也可应用于医学图像处理。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明相邻像素关系示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种多量化表的图像压缩方法，其具体实施过程如下：
一、首先利用已经重构的相邻像素，对待编码像素X进行预测，预测值计为?，预测过程有多种成熟的预测器，比如JPEG-LS的MED预测器，利用相邻像素的关系如图2，预测值
Figure BDA0000388105990000024
为：
Figure BDA0000388105990000021
其中，Ra、Rb、Rc为图2中A、B、C像素对应的重建值；其中X为待编码像素，A、B、C、D为待编码像素X中的相邻像素。
二、通过相邻像素的平坦度来预测，待编码的预测准确度。若
|Rc-Rb|+|Rc-Ra|>16，则选用长量化表；否则选用短量化表。
三、待编码像素X和预测值的差值：
Figure BDA0000388105990000032
对预测残差进行所选量化表进行量化，获得量化值qErr；并对量化值进行编码；所述编码为对量化值进行熵编码，有多种方法如huffman编码，Rice编码等。
四、利用量化差值qErr和预测值
Figure BDA0000388105990000033
，重构像素
Figure BDA0000388105990000034
，存储起来，用于后续像素预测。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种多量化表的图像压缩方法，其特征在于步骤如下：
1）利用已经重构好的相邻像素，对待编码像素X进行预测，预测值记为
Figure FDA0000388105980000011
根据待编码像素X和预测值
Figure FDA0000388105980000012
获得预测残差
Figure FDA0000388105980000013
2）通过待编码像素的相邻区域的平坦度C选择量化表，若相邻区域平坦度小于等于阈值，则选取量化区间的中心密集的量化表；若相邻区域平坦度大于阈值，则选取量化区间的中心稀疏的量化表；所述平坦度
C=|Rc-Rb|+|Rc-Ra|；
3）根据步骤2）选择的量化表对预测残差Err进行量化，获得量化值qErr，并对量化值进行编码，获得压缩码流，将压缩码流存储并发送至外部接收端；
4）利用量化值和预测值重建像素
Figure FDA0000388105980000014
为后续像素预测提供重构好的相邻像素。
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