CN104581158A - 量化表、图像压缩处理方法、装置、终端及图像搜索系统 - Google Patents

量化表、图像压缩处理方法、装置、终端及图像搜索系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种量化表、图像压缩处理方法、装置、终端及图像搜索系统,该方法包括:根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;依据优化目标函数确定所述预设量化表;输出预设量化表,其中,所述输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,所述优化目标函数值依据所述目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定;依据采用预设量化表进行量化后的DCT系数对目标图像进行压缩编码处理。通过本发明,解决了相关技术中采用JPEG标准量化表压缩的查询图片的比特数无法满足低性能移动设备的传输性能的问题,达到了大大提高了图片压缩的操作性,提高用户体验的效果。

Description

量化表、图像压缩处理方法、装置、终端及图像搜索系统
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种量化表、图像压缩处理方法、装置、终端及图像搜索系统。
背景技术
随着智能手机的流行,移动视觉搜索的潜力逐渐显现出来。相关技术中基于移动设备的图像检索方法为:在移动客户端提取图像的局部描述子;对提取到的局部描述子进行压缩;再通过无线网络将压缩后的局部描述子传输给服务器端,以使服务器端根据局部描述子在服务器的数据库中进行查找,并将查找的结果发送至客户端。
上述图像检索方法的计算量较高,对低性能的移动设备而言,提取局部描述子的过程会非常耗时,进而严重影响服务器端的响应时间,降低了检索效率。
JPEG压缩技术具有高压缩率、编解码时间短的特点,广泛应用于各个领域。现在移动设备大多支持JPEG压缩技术,并且按照JPEG标准压缩图片可以在极短的时间内完成。为此,业内人士提出了直接传输按照JPEG标准压缩的图像的检索方法。具体地,采用JPEG标准规定技术路线压缩查询图片,并将压缩后的查询图片发送至服务器端。
然而,JPEG标准的压缩技术路线是从保持图像视觉质量出发实现。图1为JPEG标准的缺省量化表的示意图,其标准量化表也主要针对保持人类视觉感受,而不是保护视觉检索所需要的重要信息。采用JPEG标准技术路线压缩的图片对于移动视觉检索来说,仍旧有很大的信息冗余,同时也不能体现出很好的检索性能。
因此,上述检索方法出现的问题是:采用JPEG标准技术路线压缩的查询图片的比特数仍旧无法满足低性能的移动设备的传输性能,同时服务器端采用压缩后的图片检索的结果准确率非常低。
发明内容
本发明提供了一种量化表、图像压缩处理方法、装置、终端及图像搜索系统,以至少解决相关技术采用JPEG标准量化表压缩的查询图像的比特数无法满足低性能移动设备的传输性能的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种量化表处理方法,包括:根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;依据优化目标函数确定所述预设量化表;输出预设量化表,其中,所述输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,所述优化目标函数值依据所述目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定。
根据本发明的另一方面,提供了一种图像压缩处理方法,在根据上述的方法输出所述预设量化表进行量化之后,还包括:对一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数采用所述预设量化表进行量化,其中,所述一个或多个子块通过对用于压缩的目标图像进行划分获得;依据采用所述预设量化表进行量化后的所述DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
优选地,在依据采用所述预设量化表进行量化后的所述DCT系数对所述目标图像进行压缩编码之前,还包括:根据预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换;依据重置位后的DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
优选地,所述预设重置位变换规则包括以下至少之一:通过所述目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换;通过结合所述目标图像子块局部兴趣点坐标位置与所述目标图像子块坐标位置进行重置位变换。
优选地,在所述预设重置位变换规则为通过所述目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换的情况下,根据所述预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换包括:确定所述一个或多个子块距离图像中心的距离;依据确定的所述距离对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换。
优选地,依据确定的所述距离对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换包括以下至少之一:在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%的情况下,只保留所述DCT系数的直流系数不变,将所述DCT系数的交流系数变换为0;在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%至20%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0;在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0;在不满足上述条件至少之一的情况下,对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数保持不变。
优选地,在所述预设重置位变换规则为通过结合所述目标图像子块局部兴趣点坐标位置与所述目标图像子块坐标位置进行重置位变换的情况下,根据所述预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换包括:确定所述目标图像的兴趣点区域;判断所述一个或多个子块是否属于所述兴趣点区域;在判断结果为是的情况下,保留所述DCT系数不变,和/或,在判断结果为否的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0。
根据本发明的还一方面,提供了一种量化表处理装置,包括:第一确定模块,用于根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;第二确定模块,用于依据优化目标函数确定所述预设量化表;输出模块,用于输出预设量化表,其中,所述输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,所述优化目标函数值依据所述目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定。
根据本发明的再一方面,提供了一种图像压缩处理装置,包括:量化模块,用于对一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数采用所述预设量化表进行量化,其中,所述一个或多个子块通过对用于压缩的目标图像进行划分获得,所述预设量化表由权利要求8所述的量化表处理装置获得;处理模块,用于依据采用所述预设量化表进行量化后的所述DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
优选地,该装置还包括:变换模块,用于根据预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换;所述处理模块还用于依据重置位后的DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
优选地,所述变换模块包括:第一确定单元,用于在所述预设重置位变换规则为通过所述目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换的情况下,确定所述一个或多个子块距离图像中心的距离;第一变换单元,用于依据确定的所述距离对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换。
优选地,所述第一变换单元包括以下至少之一:第一变换子单元,用于在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%的情况下,只保留所述DCT系数的直流系数不变,将所述DCT系数的交流系数变换为0;第二变换子单元,用于在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%至20%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0;第三变换子单元,用于在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0;第四变换子单元,用于在不满足上述条件至少之一的情况下,对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数保持不变。
优选地,所述变换模块包括:第二确定单元,用于在所述预设重置位变换规则为通过结合所述目标图像子块局部兴趣点坐标位置与所述目标图像子块坐标位置进行重置位变换的情况下确定所述目标图像的兴趣点区域;判断单元,用于判断所述一个或多个子块是否属于所述兴趣点区域;第二变换单元,用于在判断结果为是的情况下,保留所述DCT系数不变,和/或,在判断结果为否的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0。
根据本发明的又一方面,提供了一种终端,包括权利要求8所述的量化表处理装置和/或权利要求9至13中任一项所述的图像压缩处理装置。
根据本发明的再一方面,提供了一种图像搜索系统,包括服务器和所述终端,其中,所述服务器用于:接收来自所述终端的压缩图像;将所述压缩图像还原为所述目标图像;在对所述目标图像进行检索获取到检索结果之后,将所述检索结果反馈给所述终端,所述压缩图像依据对目标图像划分为一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数进行压缩编码获得。
通过本发明,采用根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;依据优化目标函数确定所述预设量化表;输出预设量化表,其中,所述输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,所述优化目标函数值依据所述目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定;依据采用所述预设量化表进行量化后的所述DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。解决了相关技术中采用JPEG标准量化表压缩的查询图片的比特数无法满足低性能移动设备的传输性能的问题,达到了不仅提高查询图片的压缩率使其满足了低性能移动设备的传输需求,而且维持了服务器端采用压缩后的图片检索的结果准确率,大大提高了图片压缩的操作性,提高用户体验的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为JPEG标准的缺省量化表的示意图;
图2是根据本发明实施例的一种量化表处理方法的流程图;
图2A是根据本发明实施例的图像压缩处理方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的一种量化表处理装置结构框图;
图4是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的结构框图;
图5是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图;
图6是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图中变换模块52的结构框图一;
图7是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图中变换模块52的第一变换单元64的结构框图;
图8是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图中变换模块52的结构框图二;
图9是根据本发明实施例的一种终端的结构框图;
图10是根据本发明实施例的一种图像搜索系统;
图11为本发明实施例一提供的获取优化量化表的步骤流程图;
图11A为本发明实施例一所使用初始量化表的初始化方式示意图;
图11B为本发明实施例一所使用的优化量化表的示意图;
图12为本发明实施例二提供的图像压缩的方法的步骤流程图;
图12A为发明实施例二提供的根据子块坐标位置的系数重置位变换步骤流程图;
图12B为发明实施例二所提供的结合局部兴趣点坐标位置与子块坐标位置进行重置位变换的步骤流程图;
图13为本发明实施例三提供的据子块坐标位置进行DCT量化系数重置位的示意图;
图13A为构建SIFT尺度空间金字塔的示意图;
图13B为本发明实施例三提供的针对移动视觉搜索降低时间复杂度优化的SIFT兴趣点检测示意图;
图14为本发明实施例四图像搜索系统的结构示意图;
图15为本发明实施例四图像搜索系统所示搜索流程的步骤流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种量化表处理方法,图2是根据本发明实施例的一种量化表处理方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
步骤S202,根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;
步骤S204,依据优化目标函数确定预设量化表;
步骤S206,输出预设量化表,其中,输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,优化目标函数值依据目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定;
通过上述步骤,采用预设量化表进行量化能够使得最后得到的压缩图像的特征量能够较好地保留原目标图像的视觉检索特征,同时也使得该目标图像的特征量的比特数远远小于目标图像的比特数,进而满足低性能的移动设备的传输需求,提高用户体验。
需要说明的是,可以依据实际需要进行重置位变换,对图像进行深层次的压缩编码处理。例如,在本实施例中,还提供了一种图像压缩处理方法,图2A是根据本发明实施例的图像压缩处理方法的流程图,如图2A所示,在依据上述图2所示的量化表处理方法输出预设量化表之后,还包括如下步骤:
步骤S208,对一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数采用预设量化表进行量化,其中,一个或多个子块通过对用于压缩的目标图像进行划分获得;
步骤S210,依据采用预设量化表进行量化后的DCT系数对目标图像进行压缩编码处理。
需要说明的是,上述图像压缩处理方法是在输出量化表之后进行的,也就是说在对目标图像进行划分之前就已经输出了预设量化表,这样的量化表能够针对不同类型图像进行压缩编码处理,具有普遍性。当然也可以在对目标图像进行划分之后再输出预设量化表,这样的量化表具有较强的针对性,能够针对该具体的要进行压缩编码处理的图像而设置。采用预设量化表进行量化能够使得最后得到的压缩图像的特征量能够较好地保留原目标图像的视觉检索特征,同时也使得该目标图像的特征量的比特数远远小于目标图像的比特数,进而满足低性能的移动设备的传输需求,提高用户体验。
在依据采用预设量化表进行量化后的DCT系数对目标图像进行压缩编码之前,还包括:根据预设重置位变换规则对DCT系数进行重置位变换;依据重置位后的DCT系数对目标图像进行压缩编码处理。采用该方法可以使得量化后、变换后的目标图像的特征量较好的保留原目标图像的视觉特征,提高检索准确率。
其中,预设重置位变换规则可以有多种方法,最为常见的为以下两种,包括:通过目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换;通过结合目标图像子块局部兴趣点坐标位置与目标图像子块坐标位置进行重置位变换。用于检索的图片越靠近图像中心位置的局部特征点,对检索性能的影响越重要,所以可以根据目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换,这样可以将重要点和次重要点区分开,从而使图片检索更为准确。采用通过结合目标图像子块局部兴趣点坐标位置与目标图像子块坐标位置进行重置位变换可以缩小检查范围,降低检查过程的复杂度。
在预设重置位变换规则为通过目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换的情况下,根据预设重置位变换规则对DCT系数进行重置位变换包括如下步骤:确定一个或多个子块距离图像中心的距离;依据确定的距离对DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换。依据子块距离中心的距离进行不同的变换可以让重要的局部特征点重点呈现出来,使得图片检索更为有利。
对目标图像子块不同的区域进行不同的处理的方法为:在一个或多个子块在目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%的情况下,只保留DCT系数的直流系数不变,将DCT系数的交流系数变换为0;在一个或多个子块在目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%至20%的情况下,保留DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0;在一个或多个子块在目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%的情况下,保留DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0;在不满足上述条件至少之一的情况下,对DCT系数所包括的直流系数和交流系数保持不变。这样便凸显了中心区域的图像质量,将重要的位置更为清楚的显现出来,提高检索准确率。
在预设重置位变换规则为通过结合目标图像子块局部兴趣点坐标位置与目标图像子块坐标位置进行重置位变换的情况下,根据预设重置位变换规则对DCT系数进行重置位变换包括:确定目标图像的兴趣点区域;判断一个或多个子块是否属于兴趣点区域;在判断结果为是的情况下,保留DCT系数不变,和/或,在判断结果为否的情况下,保留DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0。检查图像兴趣点过程只检测了小尺度的图像兴趣点,同时,兴趣点检测过程还略去了之后的下采样、再构造大尺度空间、寻找极值点的过程,大大降低了检测过程的复杂度。
在本实施例中还提供了一种量化表处理装置和图像压缩处理装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的一种量化表处理装置结构框图,如图3所示,该装置包括第一确定模块32、第二确定模块34和输出模块36。下面对该装置进行说明。
第一确定模块32,用于根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;第二确定模块34,连接至上述第一确定模块32,用于依据优化目标函数确定预设量化表;输出模块36,连接至上述第二确定模块34,用于输出预设量化表,其中,输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,优化目标函数值依据目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定。
图4是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的结构框图,如图4所示,该装置除了包括图3所示模块外还包括量化模块42和处理模块44,下面对该装置进行说明。
量化模块42,连接至上述输出模块36,用于对一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数采用预设量化表进行量化,其中,一个或多个子块通过对用于压缩的目标图像进行划分获得;处理模块44,连接至上述量化模块42,用于依据采用预设量化表进行量化后的DCT系数对目标图像进行压缩编码处理。
图5是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图,如图5所示,该装置除了包括图3或图4所示模块外,还包括变换模块52。下面对该装置进行说明。
变换模块52,连接至上述量化模块42,用于根据预设重置位变换规则对DCT系数进行重置位变换;处理模块还用于依据重置位后的DCT系数对目标图像进行压缩编码处理。
图6是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图中变换模块52的结构框图一,如图6所示,该变换模块52包括第一确定单元62和第一变换单元64,下面对该变换模块进行说明。
第一确定单元62,用于在预设重置位变换规则为通过目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换的情况下,确定一个或多个子块距离图像中心的距离;第一变换单元64,连接至上述第一确定单元62,用于依据确定的距离对DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换。
图7是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图中变换模块52的第一变换单元64的结构框图,如图7所示,该第一变换单元64包括以下至少之一子单元。
第一变换子单元72,用于在一个或多个子块在目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%的情况下,只保留DCT系数的直流系数不变,将DCT系数的交流系数变换为0;第二变换子单元74,用于在一个或多个子块在目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%至20%的情况下,保留DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0;第三变换子单元76,用于在一个或多个子块在目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%的情况下,保留DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0;第四变换子单元78,用于在不满足上述条件至少之一的情况下,对DCT系数所包括的直流系数和交流系数保持不变。
图8是根据本发明实施例的一种图像压缩处理装置的优选结构框图中变换模块52的结构框图二,如图8所示,该变换模块52包括第二确定单元82、判断单元84和第二变换单元86。下面对该变换模块52进行说明。
第二确定单元82,用于在预设重置位变换规则为通过结合目标图像子块局部兴趣点坐标位置与目标图像子块坐标位置进行重置位变换的情况下确定目标图像的兴趣点区域;判断单元84,连接至上述第二确定单元82,用于判断一个或多个子块是否属于兴趣点区域;第二变换单元86,连接至上述判断单元84,用于在判断结果为是的情况下,保留DCT系数不变,和/或,在判断结果为否的情况下,保留DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0。
图9是根据本发明实施例的一种终端的结构框图,如图9所示,该终端90包括上述所述的量化表处理装置92和/或上述任一项所述的图像压缩处理装置94。
图10是根据本发明实施例的一种图像搜索系统100,如图10所示,该系统100包括服务器102和上述终端90,下面对该服务器102进行说明。
服务器102用于:接收来自终端的压缩图像;将压缩图像还原为目标图像;在对目标图像进行检索获取到检索结果之后,将检索结果反馈给上述终端,该压缩图像依据对目标图像划分为一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数进行压缩编码获得。
通过上述实施例及优选实施方式,将用于压缩的目标图像划分为一个或多个子块;对划分的一个或多个子块进行离散余弦DCT变换;对一个或多个子块进行DCT变换后获得的DCT系数采用预设量化表进行量化,其中,预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,优化目标函数值依据目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定;依据采用预设量化表进行量化后的DCT系数对目标图像进行压缩编码处理,上述实施例及优选实施方式能够使得压缩后的查询图像在符合JPEG码流标准的情况下提高查询图片的压缩率,并维持服务器端采用压缩后的图片检索的结果准确率。
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种图像压缩的方法及图像搜索系统。该方法和系统能够使得压缩后的特征量在符合JPEG码流标准的情况下提高查询图片的压缩率,并维持服务器端采用压缩后的图片检索的结果准确率。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明主要是提供一种图像压缩的方法及图像搜索系统。该方法和系统能够使得压缩后的特征量在符合JPEG码流标准的情况下提高查询图片的压缩率,并维持服务器端采用压缩后的图片检索的结果准确率。
第一实施例
图11示出了本发明实施例一提供的获取优化量化表的步骤流程图。结合图11所示,本实施例中的优化量化表获取方法如下文所述。
1101,根据预设的公式设定初始量化表中的量化值,缩减问题空间。
一般情况下,JPEG压缩流程采用其推荐的缺省量化表对DCT系数进行量化。JPEG标准推荐的缺省量化表如图1所示。JPEG缺省量化表设计的出发目标是保持人类视觉的感官效果,并未针对视觉搜索或保持图像特征做特别的优化。为了保持图像特征,同时进一步提高压缩性能,需要重新设定量化表。然而JPEG标准规定的量化表为是8*8的矩阵,每个矩阵元素的取值范围一般为图像像素取值范围(通常为256个级别),整个量化表的取值空间非常大。可以认为,目前还未设计出合适的算法和技术手段能够精确地为8*8的量化表的每个元素找到合适的取值,使其成为对视觉搜索最佳的量化表。对此,可以考虑缩减问题空间,即缩减JPEG标准规定的量化表的取值范围。对8*8图像块做DCT变换后,低频系数集中在矩阵靠近左上角的位置,高频系数则集中在矩阵靠近右下角的位置,一般来说,图像的大部分能量和信息都集中在低频部分。因此,从降低比特和缩减问题空间出发,设计预设公式如下:
Q ( x , y ) = rand ( 1,16 ) if ( x , y ) = ( 0,0 ) , ( 0,1 ) , ( 1,1 ) , ( 1,0 ) rand ( 16,64 ) if ( x , y ) = ( 0,2 ) , ( 0,3 ) , ( 1,2 ) , ( 1,3 ) , ( 2,0 ) , ( 2,1 ) , ( 2,2 ) , ( 2,3 ) ( 3,0 ) , ( 3,1 ) , ( 3,2 ) , ( 3,3 ) 255 otherwise
其中,rand(a,b)表示获取范围[a,b]内的任一随机数。
初始量化表的初始化方式如图11A。预设公式将优化量化表的左上角4*4位置认为是低频量化系数部分,其他区域认为是高频量化系数部分,默认将高频部分量化值设置为255,低频部分设置为(1,16),(16,64)之间的随机取值。根据预设公式,可在保持图像特征的前提下提高DCT系数的量化粒度,同时由于低频部分量化力度较小,在实际的JPEG压缩过程中,可根据质量因子进一步调整压缩比的可伸缩性。根据预设公式可以生成N个量化表作为初始量化表,用于之后的迭代优化。N为正整数,且大于等于3。
1102,给定优化目标,利用优化目标函数算法求解优化量化表。
步骤1102已给出缩小后的量化表空间,需要精确优化其低频系数量化值。此处可将步骤1给出的初始量化表作为种子元素,利用优化目标函数对量化表取值进行优化求解。由于图像的压缩最终要服务于图像检索,压缩结果同样以优化率失真为目标,其中失真可定义为保持图像特征信息的匹配失真率。具体来说,匹配失真率可以定义为1与图像压缩前后图像局部特征匹配个数与压缩前后图像局部特征个数之和的1/2之比的差,即:
D(Q)=1-NUMmatched/(NUMoriginal/2+NUMcompressed/2)
当图像压缩前后图像完全保持不变时,匹配失真率为0,即图像完全没有失真。匹配失真率定义的含义在于要求压缩图像既要尽可能的保持原始图像的局部特征,又不能带来多余的噪声特征。
获取图像特征量的匹配失真率的过程如下步骤S1至步骤S4所示。
S1、针对每一幅查询图像,获取每一查询图像的局部特征描述子,如尺度不变描述子。
获取局部特征描述子的方法为本领域技术人员公知的技术,本实施例不再对其进行详细说明。
S2、针对压缩后图像的每一个局部特征描述子,在压缩前图像中查找与所述局部特征描述子的第一距离和第二距离的相关局部特征描述子。
其中,所述第一距离为所述局部特征描述子与所述相关局部特征描述子的距离最小,所述第二距离为所述局部特征描述子与所述相关局部特征描述子的距离次小。
在具体应用中,所述局部特征描述子与所述相关局部特征描述子的距离可以是欧式距离,KL距离或余弦距离等。
S3、若所述第一距离与所述第二距离的比值小于预置的第三阈值,则所述局部特征描述子与所述相关局部特征描述子匹配。
S4、得到两幅图像的匹配特征个数。根据上述定义,利用匹配特征个数除以图像压缩前后图像特征匹配个数与压缩前后图像特征个数之和的1/2,计算结果并用1减去其值,得到匹配失真率。
进一步地,获取优化量化表的实施例二中,将原始图像与压缩图像的匹配准确率作为衡量图像失真的标准,并作为优化目标函数值的主要影响因子,使得利用上述实施例获取的优化量化表可以有效提高图像搜索的准确率。
由此可得优化目标函数为:
J=D(Q)+λ[R(Q)-Rc]
其中,R(Q)为图像压缩率,即压缩前/后图像特征量比特数之比,Rc为设定的约束条件。
最后,还需利用优化目标函数算法优化目标函数值。所述实施例中以拉格朗日乘数法为例获取优化量化表,以使最后获取的优化量化表能够在图像压缩率R小于等于Rc(设定的约束条件)时,最小化压缩后的图像的失真率D。
拉格朗日代价函数(即优化目标函数):
min{J}whereJ=D(Q)+λ[R(Q)-Rc]
其中,D(Q)为使用量化表Q={Qk:k=0,…,63}量化后的图像的匹配失真率,R(Q)为使用量化表Q={Qk:k=0,…,63}量化后的图像压缩率,获得一个最优化的优化量化表(如前述步骤1304中优化目标函数值最小的量化表),使上述的拉格朗日代价函数J的值最小。
其中,拉格朗日乘数λ为D和R的斜率,在实际应用中,可以通过调整如下公式中的质量因子q得到估计值,
λ ≈ ΔD ( Q ) | Q → qQ ΔR ( Q ) | Q → qQ
△D(Q)|Q→qQ和△R(Q)|Q→qQ分别为调整q时,匹配失真率和比特率的变化,
△D(Q)|Q→qQ=D(Q0,…,Q63)-D(qQ0,…,qQ63)
△R(Q)|Q→qQ=R(Q0,…,Q63)-R(qQ0,…,qQ63)
由上,结合匹配失真率和比特率的约束条件获取到符合要求的拉格朗日乘数λ。
1103,获取优化量化表最终解。利用优化目标函数算法优化目标函数值,一般包含迭代过程,当达到停止条件时停止迭代,得到最终的优化量化表。最终的优化量化表即为图像压缩方法所述优化量化表。图11B为实施例一中获得的最终优化量化表,其中箭头A指向位置为优化后的量化参数取值。
第二实施例
图12示出了本发明实施例二提供的图像压缩的方法的步骤流程图。结合图12所示,本实施例中的图像压缩的方法如下文所述。
1201,将目标图像划分成若干个8*8的子块,并对每一个8*8图像块做离散余弦变换(DCT)。
可以理解的是,DCT变换就把目标图像中的像素和像素间的规律呈现出来,更方便压缩目标图像。例如,目标图像经过DCT变换后从空间域变换到频率域,其频谱信息中的低频分量对应了目标图像中灰度值变化比较缓慢的区域,而频谱信息中的高频分量对应了图像中灰度值变化比较剧烈的区域(如表征目标图像中建筑/人物的边缘和随机噪声等信息)。
通常,需要查看目标图像的行、列的像素个数是否均是8(该处的8为经验值)的倍数,若是,则将目标图像直接进行DCT变换,获取目标图像的DCT变换系数,否则,将目标图像的行、列的像素个数均补成8的倍数,再进行DCT变换。
1202,对每个子块进行DCT变换,得到频率系数,采用优化量化表量化。
JPEG标准规定的量化表可认为是8*8的矩阵,其中每一元素可理解为对应一个像素大小的范围。与JPEG标准固定的缺省量化表相比,采用基于保持图像特征信息的量化表优化规则设定8*8矩阵中的量化值,进而通过优化目标函数的算法获取的优化目标函数值最小的优化量化表,采用该优化量化表量化前述的DCT变换系数,能够进一步提高之后编码的压缩效率,使压缩后的目标图像的比特数较小,有利于图像的传输。
1203,设定重置位变换预设规则,并根据子块位置及预设规则,对量化后的DCT系数进行相应的系数重置位变换。本发明提供了两种重置位变换预设规则,规则一根据子块坐标位置进行重置位变换,规则二结合局部兴趣点坐标位置与子块坐标位置进行重置位变换。
根据大量的实验统计得知,对于一幅用作视觉搜索的查询图像而言,对检索产生关键作用的局部特征往往聚集于图像中心位置。换言之,检索用的图像的局部特征与其位置有一定的关系,可以认为越靠近图像中心位置的局部特征点,对检索性能的影响越位重要。而图像局部特征一般由图像像素变换描述而得,较受图像压缩质量的制约。根据以上统计经验可以得知,对于一副查询图像,其中心区域的图像质量应比边缘区域的图像质量更为重要。结合上述实验统计经验,本发明给出第一种重置位变换预设规则,根据子块坐标位置进行重置位变换(预设规则一)。
图12A示出了本发明实施例二提供的根据子块坐标位置的系数重置位变换步骤流程图。结合图12A所示,具体的第一种预设规则如下:
12031,计算当前子块距离图像中心的距离,在本发明实施例一中,距离被分为图像外侧10%部分、外侧10%至20%部分、外侧20%至25%部分以及中心部分四个区域;
12032,对于占目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧10%的子块的DCT系数,只保留其直流系数的量化值,将剩余的63个交流系数量化值变化为0;
12033,对占目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧10%至20%部分的子块,保留其直流系数的量化值和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数的量化值,剩余的交流系数量化值变化为0;
12034,对占目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%部分的子块,保留其直流系数的量化值和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数的量化值,剩余的交流系数量化值变化为0;
12035,其余的子块,其系数量化值保持不变。
再从降低时间复杂度与保持图像特征的直接目标出发,本发明实施例给出第二种重置位变换预设规则,结合局部兴趣点坐标位置与子块坐标位置进行重置位变换(预设规则二)。
图12B示出了本发明实施例二提供的结合局部兴趣点坐标位置与子块坐标位置进行重置位变换的步骤流程图。结合图12B所示,该第二种预设规则如下:
12036,检测并记录目标图像的小尺度兴趣点。本发明实施例一以尺度不变描述子(ScaleInvariant Feature Transform,简称SIFT)为例,检测图像小尺度兴趣点过程为针对移动视觉搜索降低时间复杂度优化的SIFT兴趣点检测过程,具体步骤由如下:
首先,构建高斯尺度空间。SIFT兴趣点检测一般需要构造高斯金字塔,生成多组尺度空间,为了降低时间复杂度,在本发明实施例一中仅构造第一组,不再对图像进行下采样操作。在该组尺度空间中,图像使用高斯模糊操作被逐渐模糊。
而后,对生成的尺度空间,寻找DOG图像的极值点,记录其坐标和对应的尺度。具体计算极值点方法为本领域技术人员公知的技术,本实施例不再对其进行详细说明。
由于兴趣点检测过程只构造并检测了第一组小尺度空间的极值点,所以该检测图像兴趣点过程只检测了小尺度的图像兴趣点,同时,兴趣点检测过程略去而后的下采样、再构造大尺度空间、寻找极值点的过程,有效地降低了检测过程的复杂度。
12037,计算子块位置,判断子块是否包含或属于已检测到的兴趣点描述区域。具体方法是,根据已记录的所有兴趣点坐标及其描述区域范围,判断该子块是否包含或属于某个兴趣点描述区域;
12038,当子块包含或属于已检测到的兴趣点描述区域时,不对其量化后的DCT变换系数做变换;
12039,当子块不属于已检测到的兴趣点描述区域时,保留其直流系数的量化值和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到的前4个交流系数的量化值,剩余的交流系数量化值变化为0。
1204,对变化后的系数进行压缩编码。
得到变换后的系数后,需要继续进行ZIG-ZAG扫描、行程编码、差分编码与熵编码等本领域技术人员公知的步骤,以得到最终压缩的特征量。
由上述技术方案可知,本发明提供的图像压缩的方法,通过采用基于保持图像特征信息的量化表优化规则重新设定JPEG标准的第一量化表中的量化值得到的优化目标函数值最小的优化量化表,再采用优化量化表量化目标图像的DCT变换系数,再进一步地根据子块与图像中心距离重设量化系数,使得最后得到的压缩图像的特征量能够较好的不仅保留了原目标图像的视觉检索特征,同时该目标图像的特征量的比特数远远小于目标图像的比特数,进而较好的满足低性能的移动设备的传输需求;此外,压缩后的图像仍旧符合JPEG规定标准,所以此压缩方法具有较强的适用性和互操作性。
第三实施例
图13、图13A示出了本发明实施例三提供的对优化量化表量化后的DCT系数进行重置位变换的示意图。如上所述,DCT变换后,图像的大部分能量和信息都集中在低频部分。可进一步假定,根据ZIG-ZAG扫描顺序,DCT系数中越靠前的部分越为重要。已知DCT系数的第一位系数为直流系数,剩余位为交流系数,可设权重规则如下:
DCT系数第一位(直流系数)对压缩前后图像特征匹配性能影响最为重要;
DCT系数第2、3、4、5位(交流系数)对压缩前后图像特征匹配性能影响次重要;
DCT系数第6、7、8、9位(交流系数)对压缩前后图像特征匹配性能影响第三重要;
DCT系数其余位对压缩前后图像特征匹配性能影响重要程度最低。
由于量化后的DCT系数直接影响最后的编码,直接决定压缩比,进一步变化量化系数能够进一步压缩图像。根据JPEG交流系数差分编码规则,一个DCT交流系数的变化最终会影响其ZIG-ZAG顺序左侧的首个非零DCT交流系数与其ZIG-ZAG顺序右侧的首个非零DCT交流系数的编码。利用上述关系,对量化后的系数重新变换,对ZIG-ZAG顺序从某k位起的系数全部置为0,可以进一步提高JPEG后续差分编码和熵编码的压缩效率。
再根据大量的实验统计,对于一幅用作视觉搜索的查询图像而言,对检索产生关键作用的局部特征往往聚集于图像中心位置。所以检索用的图像的局部特征与其位置有一定的关系,也可假设为越靠近图像中心位置的局部特征点,对检索性能的影响越位重要。根据图像子块坐标位置的系数重置位变换的预设规则(预设规则一),其置位方式如图13所示,具体变换方式如下:
对于占目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧10%的子块(图13中区域1,左斜线区域)的DCT系数,只保留其直流系数的量化值,将剩余的63个交流系数量化值变化为0;
进一步地,对占目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧10%至20%(图13中区域2,横线区域)部分的子块,保留其直流系数的量化值和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数的量化值,剩余的交流系数量化值变化为0;
再进一步地,对占目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%(图13中区域3,菱形区域)部分的子块,保留其直流系数的量化值和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数的量化值,剩余的交流系数量化值变化为0;
其余的子块(图13中点区域),其系数量化值保持不变。
另一方面,直接以保持图像局部特征信息为目标出发,只需要精细量化对检索产生关键作用的含有图像局部特征信息的图像块。然而,运用现有移动设备对目标图像进行局部特征检测,检测速度往往过慢,成为瓶颈。同时,对于类似于尺度不变描述子的图像局部特征来说,往往大尺度的特征鲁棒性较强,不易受图像压缩量化干扰,而小尺度的特征由于描述较为精细,经图像压缩量化后容易损失。根据结合局部兴趣点坐标位置与子块坐标位置进行重置位变换的预设规则(预设规则二),具体变换方式如下:
首先,如图13A所示,构建高斯尺度空间。SIFT兴趣点检测一般需要构造高斯金字塔,生成多组尺度空间,为了降低时间复杂度,在本发明实施例中仅构造第一组(图13A中箭头A所指向部分),不再对图像进行下采样操作。在该组尺度空间中,图像使用高斯模糊操作被逐渐模糊。而后,对生成的尺度空间,寻找DOG图像的极值点,记录其坐标和对应的尺度。具体计算极值点方法为本领域技术人员公知的技术,本实施例不再对其进行详细说明。
对包含或属于已检测到的兴趣点描述区域的子块(图13B(b)中白色区域),不对其量化后的DCT变换系数做变换;
进一步地,对不属于或不包含已检测到的兴趣点描述区域的子块(图13B(b)中黑色区域),保留其直流系数的量化值和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到的前4个交流系数的量化值,剩余的交流系数量化值变化为0。
由上述两种预设规则可知,本发明实施例提供了两种对量化后DCT变换系数重置位的方案,其中两种预设规则各有侧重,均能进一步地提高目标图像的压缩性能。
由上述技术方案可知,本实施例提供的图像压缩的方法,通过采用基于保持图像特征信息的量化表优化规则重新设定JPEG标准的第一量化表中的量化值得到的优化目标函数值最小的优化量化表,再采用优化量化表量化目标图像的DCT变换系数,能够较好保持得图像特征信息,同时大幅度的摈除冗余的信息;再进一步地,根据子块与图像中心距离重设量化系数,进一步在不丢失最重要的检索信息的情况下提高压缩比,使得最后得到的压缩图像的特征量能够较好的不仅保留了原目标图像的视觉检索特征,同时该目标图像的特征量的比特数远远小于目标图像的比特数,进而较好的满足低性能的移动设备的传输需求;此外,压缩后的图像仍旧符合JPEG规定标准,所以此压缩方法具有较强的适用性和互操作性。
第四实施例
图14示出了本发明实施例四提供的图像搜索系统的结构示意图。如图14所示,本实施例中的系统包括客户端140、服务器端142,其中客户端140包括:数据获取单元1400(读取实施例一中输出的预设量化表)、量化单元1401(上述两者对应于量化模块42)、系数变换单元1402(对应于上述变换模块52)、第一数据传输单元1403、第一数据接收单元1404;服务器端142(与上述服务器102的功能相当)包括:第二数据接收单元1405、滤波单元1406、检索单元1407、第二数据传输单元1408。
其中,客户端140的各个单元作用如下:数据获取单元1400,用于获取实施例一中输出的预设量化表和目标图像的DCT变换系数;量化单元1401,用于采用优化量化表量化DCT变换系数;系数变换单元1402,用于对量化后的DCT变换系数进行进一步的重置位;经量化、变换置位为后编码得到的图像为目标图像的特征量,用于表示压缩后的目标图像;第一数据传输单元1403,用于在获取到目标图像的特征量之后,将目标图像的特征量传输至服务器端;第一数据接收单元1404,用于接收服务器端发送的检索结果;
服务器端142的各个单元作用如下:第二数据接收单元1405,用于获取客户端发送的目标图像的特征量,以使服务器端将目标图像的特征量进行逆变换,获取还原的目标图像;滤波单元1406,用于对逆变换后的目标图像进行平滑滤波;检索单元1407,用于对传入的滤波/未滤波图像进行检索;第二数据传输单元1408,用于发送的检索结果至客户端。
图15示出了实施例四提供的图像搜索系统的一次图像检索的过程。结合图15所示,本实施例中的一次图像检索过程如下文所述。
1501,首先,客户端获取用于检索的查询目标图像,并用本发明提供的图像压缩的方法对其进行压缩处理,得到压缩后的特征量;其中,变换系数获取单元用于获取目标图像的DCT变换系数,量化单元用于采用优化量化表量化DCT变换系数,系数变换单元用于对量化后的DCT变换系数进行进一步的重置位;具体的压缩步骤为标准JPEG所用方法,此处不再做进一步说明;
1502,客户端用数据传输单元将压缩的图像特征量发送至服务器端;
1503,服务器端用数据接收单元获取客户端发送的目标图像的特征量,并将目标图像的特征量进行逆变换,获取还原的目标图像;同时,计算特征量的比特数和还原后图像的比特数,以计算获取压缩比;
1504,服务器端根据计算所得压缩比,判断是否调用滤波单元进行滤波:所述实施例四中以传输640*480大小的原始彩色图像为例(原始图像大小为640*480*3/1024=900KB),当压缩比达到128时(压缩图像特征量约为7KB),调用滤波单元对还原图像进行平滑滤波处理。所述实施例四中以高斯滤波作为滤波单元内部的滤波器。若压缩比达到128,则将滤波处理后的图片传输至检索单元,否则直接传输还原的目标图片至检索单元;
1505,服务器端检索单元对传输来的图像进行检索,从数据库返回检索结果;
1506,服务器端调用数据传输单元将检索结果返回至客户端。
由上述技术方案可知,本发明提供的图像搜索系统,通过采用所述优化量化表量化目标图像的DCT变换系数并对量化后的DCT变换系数按照所述规则进行重置位变换,使得量化、变换后的目标图像的特征量较好的保留了原目标图像的视觉特征,同时,在服务器端对采用该目标图像特征量逆变换后的图像进行有选择地进行平滑滤波,可保证进一步的消减图像压缩带来的噪声干扰和失真,提高检索结果的准确率。最后,上述目标图像的特征量的比特数远远小于目标图像的比特数,进而解决了现有技术中传输至服务器端的压缩图片的比特数无法满足低性能的移动设备的传输性能的问题。
由上述实施例四可知,本实施例中的图像搜索系统中,客户端使用本发明的图像压缩方法能够获取到比特数非常小的表示目标图像的特征量,进而可较好的降低终端的传输延时效应;同时服务器端自适应性地进行相应的平滑滤波处理,能够进一步减小噪声干扰和失真,还原图像特征,提高检索性能。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种量化表处理方法,其特征在于,包括:
根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;
依据优化目标函数确定所述预设量化表;
输出预设量化表,其中,所述输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,所述优化目标函数值依据所述目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定。
2.一种图像压缩处理方法,其特征在于,在根据权利要求1所述的方法输出所述预设量化表之后,还包括:
对一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数采用所述预设量化表进行量化,其中,所述一个或多个子块通过对用于压缩的目标图像进行划分获得;
依据采用所述预设量化表进行量化后的所述DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在依据采用所述预设量化表进行量化后的所述DCT系数对所述目标图像进行压缩编码之前,还包括:
根据预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换;
依据重置位后的DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设重置位变换规则包括以下至少之一:
通过所述目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换;
通过结合所述目标图像子块局部兴趣点坐标位置与所述目标图像子块坐标位置进行重置位变换。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述预设重置位变换规则为通过所述目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换的情况下,根据所述预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换包括:
确定所述一个或多个子块距离图像中心的距离;
依据确定的所述距离对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,依据确定的所述距离对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换包括以下至少之一:
在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%的情况下,只保留所述DCT系数的直流系数不变,将所述DCT系数的交流系数变换为0;
在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%至20%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0;
在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0;
在不满足上述条件至少之一的情况下,对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数保持不变。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述预设重置位变换规则为通过结合所述目标图像子块局部兴趣点坐标位置与所述目标图像子块坐标位置进行重置位变换的情况下,根据所述预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换包括:
确定所述目标图像的兴趣点区域;
判断所述一个或多个子块是否属于所述兴趣点区域;
在判断结果为是的情况下,保留所述DCT系数不变,和/或,在判断结果为否的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0。
8.一种量化表处理装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于根据预设公式确定初始JPEG标准量化表中的量化值;
第二确定模块,用于依据优化目标函数确定所述预设量化表;
输出模块,用于输出预设量化表,其中,所述输出预设量化表中的量化值使得优化目标函数值最小,所述优化目标函数值依据所述目标图像与压缩后的压缩图像的失真率确定。
9.一种图像压缩处理装置,其特征在于,所述装置包括:
量化模块,用于对一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数采用所述预设量化表进行量化,其中,所述一个或多个子块通过对用于压缩的目标图像进行划分获得,所述预设量化表由权利要求8所述的量化表处理装置获得;
处理模块,用于依据采用所述预设量化表进行量化后的所述DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
10.根据权利要求9中所述的装置,其特征在于,还包括:
变换模块,用于根据预设重置位变换规则对所述DCT系数进行重置位变换;
所述处理模块还用于依据重置位后的DCT系数对所述目标图像进行压缩编码处理。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述变换模块包括:
第一确定单元,用于在所述预设重置位变换规则为通过所述目标图像划分子块的坐标位置进行重置位变换的情况下,确定所述一个或多个子块距离图像中心的距离;
第一变换单元,用于依据确定的所述距离对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数进行变换。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一变换单元包括以下至少之一:
第一变换子单元,用于在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%的情况下,只保留所述DCT系数的直流系数不变,将所述DCT系数的交流系数变换为0;
第二变换子单元,用于在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外层10%至20%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数交换为0;
第三变换子单元,用于在所述一个或多个子块在所述目标图像宽度与高度上、下、左、右最外侧20%至25%的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前8个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0;
第四变换子单元,用于在不满足上述条件至少之一的情况下,对所述DCT系数所包括的直流系数和交流系数保持不变。
13.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述变换模块包括:
第二确定单元,用于在所述预设重置位变换规则为通过结合所述目标图像子块局部兴趣点坐标位置与所述目标图像子块坐标位置进行重置位变换的情况下确定所述目标图像的兴趣点区域;
判断单元,用于判断所述一个或多个子块是否属于所述兴趣点区域;
第二变换单元,用于在判断结果为是的情况下,保留所述DCT系数不变,和/或,在判断结果为否的情况下,保留所述DCT系数的直流系数和按照ZIG-ZAG扫描顺序得到前4个交流系数不变,将剩余的交流系数变换为0。
14.一种终端,其特征在于,包括权利要求8所述的量化表处理装置和/或权利要求9至13中任一项所述的图像压缩处理装置。
15.一种图像搜索系统,其特征在于,包括服务器和权利要求14所述终端,其中,所述服务器用于:接收来自所述终端的压缩图像;将所述压缩图像还原为所述目标图像;在对所述目标图像进行检索获取到检索结果之后,将所述检索结果反馈给所述终端,所述压缩图像依据对目标图像划分为一个或多个子块进行离散余弦DCT变换后获得的DCT系数进行压缩编码获得。
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