CN103873868A - 一种位图数据的压缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种位图数据的压缩方法，包括以下步骤：获取位图数据中的多个像素点及每个像素点的颜色值；根据每个像素点的颜色值提取对应的特征项，并生成包含像素点的特征项的特征项组；对每个像素点对应的特征项进行编码；获取第i个像素点和第i+1个像素点及其对应的编码并记录第i个像素点对应的编码，其中，i为正整数；判断第i个像素点的编码和第i+1个像素点的编码是否相同；如果相同，则将第i个像素点对应的计数值加1，以表示第i+1个像素点的编码与第i个像素点的编码相同；如果不相同，则记录第i+1个像素点对应的编码。本发明的实施例具有压缩率高，实时性好的优点，且该方法适用范围广。

Description

一种位图数据的压缩方法

技术领域

本发明涉及图像压缩和解压缩处理技术领域，特别涉及一种位图数据的压缩方法。 

背景技术

在嵌入式的许多应用中，为了提高人机交互的界面的可用性，大量的Bmp图片数据将与程序结合起来。Bmp图片的数据是没有经过压缩处理的，如果采用直接存储的方式，将会浪费大量的存储空间，因此，在应用中一般会对图片进行压缩存储。 

目前比较流行的图片压缩方式是JPEG压缩。JPEG压缩率虽然高，便于网络传输，但是属于有损压缩，会丢原有图片的部分颜色信息，而且解压非常复杂，解压会浪费大量的时间，与嵌入式实时性要求较高的应用极不相符。 

位图数据压缩的另一种方式是行程长度压缩。该方法对于位图数据中连续出现相同像素时，只存储一个像素值和连续相同像素的个数。该方法存储的是像素值和连续出现的个数，如果是24或32位位图数据，每个像素占用3或4个字节，这个空间仍然不能节省，压缩率还是不够高。 

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一或者至少提供一种有用的商业选择。 

为此，本发明的目的在于提出一种具有压缩率高、实时性好的位图数据压缩方法。 

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种位图数据的压缩方法，包括以下步骤：获取位图数据中的多个像素点，并获得每个像素点的颜色值；根据所述每个像素点的颜色值提取每个像素点对应的特征项，并生成包含所述像素点的特征项的特征项组；对所述每个像素点对应的特征项进行编码；获取第i个像素点和第i+1个像素点及所述第i个像素点和第i+1个像素点对应的编码并记录所述第i个像素点对应的编码，其中，i为正整数；判断所述第i个像素点的编码和第i+1个像素点的编码是否相同；如果相同，则将所述第i个像素点对应的计数值加1，以表示所述第i+1个像素点的编码与所述第i个像素点的编码相同；以及如果不相同，则记录所述第i+1个像素点对应的编码。 

根据本发明实施例的位图数据的压缩方法，特征项和计数值占用字节数少，编码方式采用存储像素点对应的特征项以及该特征项连续出现的次数（计数值），因此，具有压缩率高、实时性好的优点，且该方法操作简单、适用范围广，例如适合于嵌入式应用。 

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。 

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： 

图1为根据本发明一个实施例的位图数据的压缩方法的流程图； 

图2为根据本发明一个实施例的位图数据的压缩方法的数据压缩的流程 图；和 

图3为根据本发明一个实施例的位图数据的压缩方法的数据解压的流程图。 

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 

以下结合附图描述根据本发明实施例的位图数据的压缩方法。 

图1为根据本发明一个实施例的位图数据的压缩方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的位图数据的压缩方法，包括以下步骤： 

步骤S101，获取位图数据中的多个像素点，并获得每个像素点的颜色值。例如红、绿和蓝等颜色值。 

步骤S102，根据每个像素点的颜色值提取每个像素点对应的特征项，并生成包含像素点的特征项组。例如对于获取的颜色值，把每个不同像素点的{R，G，B}三元组作为该像素点对应的特征项，并将多个像素点的颜色值的{R，G，B}三元组的特征项组成特征项组。 

步骤S103，对每个像素点对应的特征项进行编码。具体地，在生成特征项组之后，获得第i个像素点的特征值，并判断第i个像素点对应的特征值是否存在于特征项组中，其中，特征项组中的特征值均具有对应的索引（如从0开始的索引），如果判断第i个像素点对应的特征值存在于特征项组中，则将特征项组中与第i个像素点对应的特征值相同的特征值对应的索引作为第i个像素点的编码；如果判断第i个像素点对应的特征值未存在于特征项组中，则将第i个像素点对应的特征值添加至特征项组中，并为第i个像素点分配新的索引，且将新的索引作为第i个像素点的编码。 

步骤S104，获取第i个像素点和第i+1个像素点及第i个像素点和第i+1个像素点对应的编码并记录第i个像素点对应的编码，其中，i为正整数。 

作为一个具体的示例，根据特征项组判断第i+1个像素点是否存在；如果不存在，则结束压缩；如果存在，则从特征项组中获取第i和第i+1个像素点对应的特征项的编码，并记录第i个像素点对应特征项的编码。 

步骤S105，判断第i个像素点的编码和第i+1个像素点的编码是否相同。根据上述步骤得到的像素点对应的编码，分别获取第i和第i+1个像素点的编码，并比较其是否相同。 

步骤S106，如果相同，则将第i个像素点对应的计数值加1，以表示第i+1 个像素点的编码与第i个像素点的编码相同。即如果第i个和第i+1个像素点的编码相同，则第i个像素点的计数值加1，且计数值是从1开始的正整数。 

进一步地，在判断第i个和第i+1个像素点的编码相同之后，获取第i+2个像素点及第i+2个像素点对应的编码，并判断第i个像素点的编码和第i+2个像素点的编码是否相同。如果相同，则将第i个像素点对应的计数值加1，表示第i+2个像素点的编码与第i个像素点的编码相同；如果不相同，则记录第i+2个像素点对应的编码。 

步骤S107，如果不相同，则记录第i+1个像素点对应的编码。即如果判断第i个像素点的编码和第i+1个像素点的编码不相同时，记录第i+1个像素点对应的编码。 

作为一个具体的例子，如图2所示，根据本发明一个实施例的位图数据的压缩方法的数据压缩的流程图，包括以下步骤： 

步骤S201，开始。即开始对位图数据进行压缩，读取位图数据，得到所有的像素点颜色值。像素点颜色值用{R，G，B}三元组表示。 

步骤S202，判断是否存在第i个像素。即判断是否存在第i个像素点，如果是则执行步骤S203，否则执行步骤S207，其中，i的初始值为0。 

步骤S203，读取位图数据第i个像素点颜色值。 

步骤S204，判断第i个像素点是否已经在特征项组中。具体地，每个不同像素点的{R，G，B}三元组作为一个特征项，依次排列这些像素点对应的特征项，构成一个特征项组。判断在特征项组中是否含有第i个像素点对应的特征项。如果是则执行步骤S205，否则执行步骤S206。 

步骤S205，i的值加1。具体地，在判断第i个像素点存在于特征项组中时，i的值加1，并返回执行步骤S202。 

步骤S206，对特征项编码。具体地，当判断第i个像素点不存在于特征项组中时，则存储该像素点对应的特征项到特征项组末尾，并将该特征项在特征项组中的索引作为该特征项的编码。然后返回到步骤S205，依次比较所有的像素点，提取其特征项并编码。 

步骤S207，指针指向位图数据起始处。即在提取完成所有像素点对应的特征项并对其编码完成之后，指针返回到位图数据的第一个像素点处。 

步骤S208，判断是否存在第i个像素点。具体而言，将像素点i与特征项组中的特征项比较，判断特征项组中是否存在像素点i，如果是，则执行步骤S209，否则执行步骤S212。其中，i的初始值为0。其中，特征项组中包含位图数据中所有像素点对应的特征项。 

步骤S209，读取位图数据第i个像素点颜色值。即在判断特征项组中包含第i个像素点时，读取第i个像素点颜色值。 

步骤S210，用该像素点对应特征项的编码替换该像素并计数。将读取到的第i个像素点用其对应的特征项的编码替换，并判断如果存在像素点i+1，并且与像素点i的特征值相同时，则像素点i的计数值count加1，且i的计数值count的初始值为1。如果判断存在像素点i+1，但是与像素点i的特征值不同时，则存储像素点i的编码和连续出现的次数，并顺序存储像素i+1的编码。 

步骤S211，i的值加1。返回执行步骤S208，逐个比较所有的像素点的特征值，并按照步骤S210的方法进行压缩存储。 

步骤S212，结束。当判断特征项组中不包含第i个像素点时，此时压缩完成，结束压缩。 

为了便于理解本发明实施例的压缩方法，下面以一段24位位图数据的压缩为例进行说明。 

假设一段24位位图数据十六进制表示为： 

0x3B1822 0x001B00 0x000000 0x000000 0x000000 0x000000 

0x000000 0x000000 0x008A00 0x005B00 0x000000 0x000000 

0x000000 0x000000 0x000000 0x000000 0x000000 0x000000 

位图数据中的特征项为0x3B1822、0x001B00、0x000000、0x008A00、0x005B00，对应的编码二进制表示为0000、0001、0010、0011、0100。对连续出现相同特征项进行计数后，压缩数据十六进制表示为： 

0x3B1822 0x001B00 0x000000 0x008A00 0x005B00 0x01 0x11 0x26 0x310x41 0x28。 

压缩前位图数据所占空间为54字节，压缩后的数据占用空间为21字节，压缩比为21/54=38.8%。另外，5个特征项只需3bit就可以表示了，此处为了方便计算，对每个特征项进行了4bit的编码。在实际运用中，通常为了方便解压，也采用相似的操作。 

图3为根据本发明一个实施例的位图数据的压缩方法的数据解压的流程图。如图3所示，根据本发明一个实施例的位图数据的压缩方法的数据解压的流程图，包括以下步骤： 

步骤S301，开始。即开始对压缩的数据进行解压。 

步骤S302，顺序读取特征项。顺序读取压缩的位图数据，得到所有像素点对应的特征项和编码计数对。 

步骤S303，读取编码与其连续出现的次数count（计数值）。在所有像素点对应的特征项和编码计数对中查找编码对应的特征项，并读取该编码连续出现的次数count。 

步骤S304，写编码对应的特征项count次。即根据读取编码连续出现的次 数count，连续写该编码对应的特征项count次。 

步骤S305，是否存在下一个编码和计数。即判断是否还有下一个编码和计数对。如果有则执行步骤S303，依次读取编码计数对，进行解压操作。否则执行步骤S306。 

步骤S306，结束。即如果没有下一个编码计数对，则解压完成，结束解压。 

根据本发明实施例的位图数据的压缩方法，特征项和计数值占用字节数少，编码方式采用存储像素点对应的特征项以及该特征项连续出现的次数（计数值），因此，具有压缩率高、实时性好的优点，且该方法操作简单、适用范围广，例如适合于嵌入式应用。 

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。 

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。 计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。 

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。 

Claims (4)

1.一种位图数据的压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取位图数据中的多个像素点，并获得每个像素点的颜色值；

根据所述每个像素点的颜色值提取每个像素点对应的特征项，并生成包含所述像素点的特征项的特征项组；

对所述每个像素点对应的特征项进行编码；

获取第i个像素点和第i+1个像素点及所述第i个像素点和第i+1个像素点对应的编码并记录所述第i个像素点对应的编码，其中，i为正整数；

判断所述第i个像素点的编码和第i+1个像素点的编码是否相同；

如果相同，则将所述第i个像素点对应的计数值加1，以表示所述第i+1个像素点的编码与所述第i个像素点的编码相同；以及

如果不相同，则记录所述第i+1个像素点对应的编码。

2.如权利要求1所述的位图数据的压缩方法，其特征在于，在判断所述第i个像素点的编码和第i+1个像素点的编码相同之后，还包括：

获取第i+2个像素点及所述第i+2个像素点对应的编码；

判断所述第i个像素点的编码和第i+2个像素点的编码是否相同；

如果相同，则将所述第i个像素点对应的计数值加1，以表示所述第i+2个像素点的编码与所述第i个像素点的编码相同；以及

如果不相同，则记录所述第i+2个像素点对应的编码。

3.如权利要求1或2所述的位图数据的压缩方法，其特征在于，对所述每个像素点对应的特征项进行编码进一步包括：

获得第i个像素点对应的特征值；

判断所述第i个像素点对应的特征值是否存在于所述特征项组中，其中，所述特征项组中的特征值均具有对应的索引；

如果判断所述第i个像素点对应的特征值存在于所述特征项组中，则将所述特征项组中与所述第i个像素点对应的特征值相同的特征值对应的索引作为所述第i个像素点的编码；

如果判断所述第i个像素点对应的特征值未存在于所述特征项组中，则将所述第i个像素点对应的特征值添加至所述特征项组中，并为所述第i个像素点分配新的索引，以及将所述新的索引作为所述第i个像素点的编码。

4.如权利要求1-3任一项所述的位图数据的压缩方法，其特征在于，还包括：

判断第i+1个像素点是否存在；

如果判断所述第i+1个像素点不存在，则结束压缩。

Images