CN104837014B - 压缩图像的方法和图像处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压缩图像的方法和图像处理设备。用于压缩包括一个或多个块的图像的方法，其中，所述一个或多个块的每个包括x通道、y通道、和z通道，所述方法包括：对于所述一个或者多个块中的每一个，通过处理器在x、y、和z通道的每一个上进行频域变换；通过处理器将变换的x、y和z通道排序为第一、第二、和第三变换通道；根据第一变换通道、第二变换通道、以及第三变换通道的排序来执行通道间变换；以及编码通道间变换通道。

Description

压缩图像的方法和图像处理设备
相关申请的交叉引用
本申请要求与于2013年11月4日在美国专利商标局提交的名为“用于小波颜色图像压缩的自适应通道间变换(Adaptive Inter-band Transform for Wavelet ColorImage Compression)”的美国临时专利申请No.61/899746的优先权和权益，通过引用，将其全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及压缩图像的方法和图像处理设备。
背景技术
颜色位图图像被表示为图像显示系统和计算系统内不同阶段的数字数据。例如，使用诸如JPEG、PNG、和TIFF的文件格式，可以将数字图像存储为文件。这些图像文件可以被解压缩并显示在显示设备上(例如，阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、或有机发光二极管(OLED)显示器)。颜色数字图像也可以在系统的部件之间传输。例如，图像文件可以从存储器中读出，并且组合到用于显示在显示设备上的视频帧上(例如，与用户界面元素组合)，并且其本身是颜色数字图像的合成视频帧可以通过链接而被提供给显示设备。
数字颜色位图图像的这些不同的表示可以被压缩，以便在存储时和在传输时减少对存储器和带宽的要求。
图1是示出诸如台式或便携式计算机、智能电话、或平板计算机的计算和显示设备100的框图。这样的设备100通常包括或者被连接到图像捕获设备10。图像捕获设备10可以由处理器20控制。当图像捕获设备10被控制来捕捉图像时，所捕获的图像数据可以被提供到处理器20，处理器20在将数据存储在存储设备30之前，对数据进行修改。存储设备30可以是，例如，NAND闪存、动态随机存取存储器(DRAM)、旋转磁介质(例如，硬盘驱动器)等。在一些实施例中，处理器可以被配置为控制显示设备40，以显示存储在存储设备30上的图像或者由图像捕获设备10所捕获的图像。图形处理单元(GPU)50可以使用链接而耦合在处理器20和显示设备40之间。此外，显示设备40可以包括或者可以耦合到被配置为在显示链接上接收数据并且将数据变换为在显示设备10上显示的形式的数据解调单元42。在此，显示设备40可以是液晶显示器(LCD)设备、有机发光二极管(OLED)显示设备等。
发明内容
本发明实施例的各个方面涉及压缩和解压缩数字颜色位图图像的方法以及被配置为执行这些方法的系统。
根据本发明一个实施例，提供用于压缩包括一个或多个块的图像的方法，其中，所述一个或多个块中的每已个包括x通道、y通道和z通道，所述方法包括：对于所述一个或者多个块中的每一个，通过处理器在x、y、和z通道的每一个上进行频域变换；通过处理器将变换的x、y和z通道排序为第一、第二、和第三变换通道；根据第一变换通道、第二变换通道、以及第三变换通道的排序来执行通道间变换；以及编码通道间变换通道。
排序三个变换通道可以包括：计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；计算变换后的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换通道的排序。
确定三个变换通道的排序可以包括：当xy差小于yz差并且xz差小于yz差时，则将x通道排序为第一通道，y通道排序为第二通道，而z通道排序为第三通道，当yz差小于xy差并且xz差小于xy差时，则将z通道排序为第一通道，y通道排序为第二通道，并且x通道排序为第三通道，并且否则，将y通道排序为第一通道，x通道排序为第二通道，而z通道排序为第三通道。
确定三个变换通道的排序可以包括：计算xy差和xz差的x乘积；计算xy差和yz差的y乘积；以及计算xz差和yz差的z乘积，并且第一通道可以是与x乘积、y乘积、以及z乘积中的最小乘积相对应的通道。
确定三个变换通道的排序可以包括：计算xy差和xz差的x乘积；计算xy差和yz差的y乘积；以及计算xz差和yz差的z乘积，其中，x通道代表红色通道并且x乘积代表红色乘积，其中，y通道代表绿色通道并且y乘积代表绿色乘积，其中，z通道代表蓝色通道并且z乘积代表蓝色乘积，其中，当绿色乘积大于绿色阈值时，当红色乘积小于蓝色乘积，并且红色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，第一通道是红色通道，第二通道是绿色通道，并且第三通道是蓝色通道；当蓝色乘积小于红色乘积并且蓝色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，第一通道是蓝色通道，第二通道是绿色通道，并且第三通道是红色通道，否则，第一通道是绿色通道，第二通道是红色通道，并且第三通道是蓝色通道，并且其中，当绿色通道小于或等于绿色阈值时，第一通道是绿色通道，第二通道是红色通道，并且第三通道是蓝色通道。
绿色偏置可以是至少1.25。
xy差可以通过计算变换的x通道的第零系数和变换的y通道的第零系数之间的差的绝对值来计算；xz差可以通过计算变换的x通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算；并且yz差可以通过计算变换的y通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算。
x通道可以表示红色，y通道可表示绿色，并且其中z通道可以表示蓝色。
x，y和z通道的每一个的频域变换的执行可以包括在通道的每一个上执行小波变换。
小波变换可以是Haar变换。
图像可以包括至少两个块，其中，三个通道在块的第一块中以第一顺序来排序，并且在块的第二块中以第二顺序来排序，所述第一顺序与第二顺序不同。
根据本发明的一个实施例，一种图像处理设备包括：图像分割模块，用于将颜色图像分割成多个像素块，每个块包括多个通道，所述通道包括x通道、y通道、z通道；小波变换模块，用于将多个块中的块的x、y、和z通道变换为频域；颜色通道排序模块，用于将块的变换的x、y、和z通道的排序确定为第一、第二、和第三变换通道；通道间变换模块，用来变换排序的通道；以及量化和熵编码模块，用于对通道间变换的通道进行编码。
通道排序模块可以用于：计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换的通道的排序。
当xy差小于yz差并且xz差小于yz差时，则通道排序模块可以输出x通道为第一通道，y通道作为第二通道，并且z通道作为第三通道，当yz差小于xy差并且xz差小于xy差时，则通道排序模块可以输出z通道作为第一通道，y通道作为第二通道，而x通道作为第三通道，否则，通道排序模块可以输出y通道作为第一通道，x通道作为第二通道，并且z通道作为第三通道。
通道排序模块可以用于：计算xy差和xz差的x乘积；计算xy差和yz差的y乘积；计算xz差和yz差的z乘积；并且第一通道可以是与x乘积、y乘积、和z乘积中的最小乘积相对应的通道。
通道排序模块可以用于：计算xy差和xz差的x乘积；计算xy差和yz差的y乘积；以及计算xz差和yz差的z乘积，其中，x通道表示红色通道并且x乘积表示红色乘积，其中，y通道表示绿色通道并且y乘积表示绿色乘积，其中，z通道代表蓝色通道并且z乘积表示蓝色乘积，其中：当绿色乘积大于绿色阈值时，当红色乘积小于蓝色乘积并且红色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，通道排序模块输出红色通道作为第一通道，输出绿色通道作为第二通道，以及输出蓝色通道作为第三通道，当蓝色乘积小于红色乘积并且蓝色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，通道排序模块输出蓝色通道作为第一通道，输出绿色通道作为第二通道，并且输出红色通道作为第三通道，否则，通道排序模块输出绿色通道作为第一通道，输出红色通道作为第二通道，并且输出蓝色通道作为第三通道，而当绿色通道小于或等于绿色阈值时，通道排序模块输出绿色通道作为第一通道，输出红色通道作为第二通道，并且输出蓝色通道作为第三通道。
绿色偏置可为至少1.25。
通道排序模块可以用于通过计算变换的x通道的第零系数和变换的y通道的第零系数之间的差的绝对值来计算xy差；通道排序模块可以用于通过计算变换的x通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算的xz差；并且通道排序模块可以用于通过计算变换的y通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算yz差。
小波变换模块可以用于利用Haar变换来变换块中的x、y、和z通道。
颜色通道排序模块可以用于将块中的第一块的通道排序为第一顺序，可以用于将块中的第二块的通道排序为第二顺序，并且第一顺序与第二顺序不同。
附图说明
本专利或申请文件包含具有颜色的至少一个绘图。具有颜色的绘图的本专利或专利申请公布的副本将在请求和支付必要的费用后由相应机构提供。
所附附图与说明书一起示出本发明示例性实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明一个实施例的计算系统的框图。
图2是示出了根据本发明一个实施例的用于压缩数字颜色位图图像的系统的框图。
图3是示出了根据本发明一个实施例的用于压缩数字颜色位图图像的方法的流程图。
图4是示出了根据本发明一个实施例的用于对多个通道进行排序的方法的流程图。
图5是示出了根据本发明一个实施例的用于确定多个通道的排序的方法的流程图。
图6是示出了根据本发明另一实施例的用于确定多个通道的排序的方法的流程图。
图7A是根据本发明的一个实施例的将被分析的颜色图像的示例。
图7B是示出了如根据本发明的一个实施例分析的、图7A中所示的图像的通道中的每一个的DC系数的乘积的图表。
图8是示出了使用绿色偏置来确定通道的排序的方法的流程图。
图9是示出了根据本发明一个实施例的接收机的框图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，以说明的方式仅仅示出和描述了本发明的某些示例性实施例。本领域技术人员将认识到，本发明可体现为许多不同的形式，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。另外，在本申请的上下文中，当元件被称为“连接到”另一元件时，其可以直接连接到另一元件或者间接连接到另一元件，其中在其间连接有一个或多个中间元件。
颜色位图图像通常呈现在使用多个通道的数字计算系统中。例如，诸如个人计算机和移动电话的计算机系统以及连接到这些计算机系统的显示设备一般存储、传输、和/或接收通过使用RGB颜色模型由单独的红色、蓝色、和色绿通道表示的图像数据，其中，每个通道表示在图像中的每个位置处的其相应颜色的色度(chromaticity)。为方便起见，以下将根据使用红色、蓝色、和绿色通道(例如，RGB颜色空间)的图像表示来描述本发明的各种实施例。然而，数字计算系统还可以呈现使用其他颜色模型的图像，并且本发明的实施例也可以应用到诸如YUV和Lab的颜色图像数据的这些其他的多通道表示中。
诸如Haar小波变换、Ricker小波变换、Daubechies小波变换、以及三角波变换的小波变换可以被用于压缩数字位图图像。例如，小波变换可以应用于位图图像，其将图像变换为频域，并产生表示图像的像素内的信号的各种频率的强度的多个系数。这些系数可被压缩，因为大部分信息集中在少数的系数中。在颜色图像中，小波变换被应用于每个通道。
此外，对于颜色图像，颜色空间变换和/或映射常常被应用于通过减少从颜色通道中的相关性中产生的冗余来压缩图像。例如，在RGB格式中，在作为灰度梯度(例如，白色到黑色)的图像的区域中在所有三个通道之间存在高相关性，因为每种颜色(红、蓝和绿)的色度在表示灰度梯度时基本上相同。因此，一些颜色空间变换包括RGB到YUV，以及当使用无损变换时，包括RGB到YCoCg。在这些示例中，Y通道表示亮度，而U和V通道或Co和Cg通道表示颜色分量。
压缩颜色图像的另一种方法包括在小波域中对系数执行带间频谱变换，如例如，在Gibb等人的“Wavelet Coding of Color Images Using a Spectral Transform in theSubband Domain”2006中所述，通过引用将其全部公开内容合并于此。
本发明的实施例涉及用于通过将通道间(或带间)变换应用到基于块的小波图像压缩来压缩数字颜色位图图像的系统和方法。具体地，本发明的实施例涉及一种自适应于图像的每个变换块的局部颜色强度的、低计算复杂度的可逆的通道间变换。
根据本发明的一个实施例，通过基于小波系数(第零系数)的DC值来确定每个块(例如，以逐块为基础)的颜色通道的排序来实现局部适应，以增加或最大化通道之间的相关性。因此，本发明的实施例提供了用于某些类型(或种类)的图像(例如，具有在图像的不同部分中在通道之间的不同级别的相关性的图像)的压缩增益。
如上面所讨论的，以下将参照RGB颜色图像来说明本发明的实施例。然而，本发明的实施例不限于此，并且本发明的实施例可以与其他颜色空间来使用。因此，在某些情况下，图像的不同通道可以被更一般称为，例如，x、y、和z通道。
图2是示出了根据本发明一个实施例的用于压缩数字颜色位图图像的系统的框图。图3是示出了根据本发明一个实施例的用于压缩数字颜色位图图像的方法的流程图。
在本发明的各种实施例中，对应于框图的组件可以被实现为GPU 50的组件，或者可以被实现为处理器20的组件。此外，通过诸如专用集成处理器(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)的专用的应用特定的硬件来执行操作，或者可以通过诸如在微处理器(例如，图1的处理器20)上运行程序或者在图形处理单元(例如，图1的GPU 50)上运行程序的编程的通用处理器来执行操作。
在本发明的一个实施例中，在图3的操作310中，在图2的框图中的图像分割模块210将具有分辨率为m像素×n像素(m×n)的RGB颜色图像202分成k个块204，每一个块都具有w像素×h像素(w×h)的维度(例如，16像素×16像素的块)。在操作330中选择的块中的每个的红、蓝、和绿通道204r、204g、以及204b然后在操作350中通过小波变换模块220被变换(例如，Harr变换)，以产生变换的红、绿、和蓝通道HR、HG、HB。每个变换的通道包括多个系数。变换的通道HR、HG、HB被提供给自适应通道间变换(ICT)模块230。
自适应通道间变换模块230包括颜色通道排序模块232和通道间变换模块234，以用于在操作360中执行通道间变换。操作360包括操作370和操作380。在操作370中，颜色通道排序模块对接收到的变换通道HR、HG、HB进行比较，并且基于所产生的比较来确定通道的排序。因此，变换的通道被映射到通道HC0、HC1、和HC2(或分别为第一、第二、和第三通道)。例如，如果通道间变换模块234确定特定块中的通道的排序是<HG,HR,HB>，则HR＝>HC0、HG＝>HC1、并且HB＝>HC2。
在操作380中，排序的通道然后被提供给本领域已知以及如在下文中更详细地描述的通道间变换模块234。产生的通道间变换通道T0、T1、和T2被提供到量化和熵编码模块240，其在操作390中，将变换的通道编码到输出比特流206中，输出比特流206包含颜色图像202的压缩表示。如果存在更多要处理的块，则在操作394中，处理返回到操作330，并且选择另一个块。
虽然图3的流程图示出了顺序地选择和变换块的方法，但是在本发明的一些实施例中，多个块可以并行地处理(例如，使用多核处理器，或使用多个并行的硬件管线(pipeline))。
图4是示出了根据本发明一个实施例的用于对多个通道进行排序的方法的流程图。根据本发明一个实施例，通过对块的每个通道的小波变换系数的DC值(例如，在应用Haar小波变换之后的DC系数)进行评估来确定通道的排序，其表示块的整体或平均色强度。出于标记的目的，如果HR(n)、HG(n)、以及HB(n)(其中n＝0,1,2,...)表示变换的通道的第n个系数，则在操作372中，HR(0)、HG(0)、以及HB(0)分别表示红色、绿色、和蓝色通道的零(或DC)系数。
在操作374中，通道排序模块232计算通道的DC系数之间的绝对差ΔRG、ΔBG、以及ΔRB：
ΔRG＝|HR(0)-HG(0)|
ΔBG＝|HB(0)-HG(0)|
ΔRB＝|HR(0)-HB(0)|
在操作376中，三个计算的差值ΔRG、ΔBG、以及ΔRB用于确定红色、绿色、和蓝色通道HR、HG、以及HB的排序，或者红色、绿色、和蓝色通道HR、HG、以及HB到排序的通道HC0、HC1、以及HC2的映射。
图5是示出了根据本发明一个实施例的用于确定多个通道的排序的方法的流程图。参考图5，在操作376-2中，将在操作374中计算的差值进行比较。特别地，如果：
ΔRG<ΔBG以及ΔRB<ΔBG
则在操作374-4中将排序设定为：C0＝R、C1＝G、以及C2＝B(换句话说，HC0＝HR、HC1＝HG、以及HC2＝HB或者<HR,HG,HB>)。
如果在操作376-2中测试的条件为假，则在操作376-3中测试一组不同的条件。特别地，如果：
ΔBG<ΔRG以及ΔRB<ΔRG
则在操作374-5中将排序设定为：C0＝B、C1＝G、以及C2＝R(换句话说，HC0＝HB、HC1＝HG、以及HC2＝HR或者<HB,HG,HR>)。
如果在操作376-3中测试的条件为假，则在操作374-6中将排序设定为：C0＝G、C1＝R、以及C2＝B(换句话说，HC0＝HG、HC1＝HR、以及HC2＝HB或者<HG,HR,HB>)。
下面的表1提供了如上所述的方法的伪代码实现：
表1
所产生的映射或排序被输出到计算的下一个阶段(例如，输出到通道间变换模块234)。
图6是示出了根据本发明另一实施例的用于确定多个通道的排序的方法376'的流程图。参考图6，在本发明的一个实施例中，在操作376-2'中，颜色通道排序模块232将计算的差的对相乘，以产生多个乘积，一个乘积用于每个通道：
PG＝ΔRGΔBG
PR＝ΔRGΔRB
PB＝ΔBGΔRB
在操作376-4'中，颜色通道排序模块232按从最小乘积到最大乘积对通道进行排序。换句话说：
C0＝argmin{R,G,B}{PG,PR,PB}
C2＝argmax{R,G,B}{PG,PR,PB}
例如，如果PR<PB<PG，那么颜色通道排序模块232将输出排序<R,B,G>或者<HR,HB,HG>或者HC0＝HR、HC1＝HB、以及HC2＝HG。
图7A是根据本发明的一个实施例的将被分析的颜色图像的示例。图7B是示出了如根据本发明的一个实施例分析的、图7A中所示的图像的通道中的每一个的DC系数的乘积的图表。如图7B中所示，对于图像中的大多数块，蓝色通道具有最小的幅度，之后是红色变换，然后是绿色变换。因此，对于大多数块，颜色通道排序模块232将输出蓝色通道作为C0，红色通道作为C1，并且绿色通道作为C2。另一方面，在该示例中，在某些块中(例如，在块索引4000到5000周围的块中的一些)，红色通道具有比绿色通道更大的幅度。对于这些块，颜色通道排序模块232将输出蓝色通道作为C0，绿色通道作为C1，并且红色通道作为C2。
在本发明的一些实施例中，将偏置赋给绿色通道，因为绿色通常含有接近亮度的最多纹理细节，并且因为由于人类视觉系统的生理结构而使得绿色是频谱的最重要的部分。图8是示出了使用绿色偏置来确定通道的排序的方法的流程图。
根据本发明的一个实施例，绿色阈值(Gthresh)参数和绿色偏置(Gbias)参数被用于调整排序。
更详细地说，在操作中376-4-2中，颜色通道排序模块232确定是否PG>Gthresh。
如果不是，则在操作376-4-5中，设置输出为C0＝G、C1＝R、以及C2＝B(换言之，HC0＝HG、HC1＝HR、HC2＝HB或者<HG,HR,HB>)。如果PG为大于Gthresh，则在操作376-4-3中，颜色通道排序模块232确定是否
PR<PB以及PR×Gbias<PG。
如果是，那么，在操作376-4-6中，通道的排序被设置为C0＝R、C1＝G、以及C2＝B(换言之，HC0＝HR、HC1＝HG、HC2＝HB或者<HR,HG,HB>)。如果不是，则在操作376-4-4中，颜色通道排序模块232确定是否
PB<PR以及PB×Gbias<PG。
如果是，则在操作376-4-7中，可将输出设置为C0＝B、C1＝G、以及C2＝R(换言之，HC0＝HB、HC1＝HG、HC2＝HR或者<HB,HG,HR>)。如果不是，则可将输出设置为C0＝G、C1＝R、以及C2＝B(换言之，HC0＝HG、HC1＝HR、HC2＝HB或者<HG,HR,HB>)。
以下的表2提供了根据本发明一个实施例的用于排序通道的如上所述的基于绿色的方法的伪代码实现：
表2
在一个实施方案中，对于16像素×16像素的块，Gthresh＝12800和Gbias＝1.25。
在确定通道的排序之后，通道间变换模块234在操作380中对所有通道的所有AC系数(例如，对于n>0的H(n)，也就是说，除了DC系数之外的所有的系数)执行通道间变换。例如，在一个实施例中，编码器可以对排序的通道HC0、HCl、和HC2的系数进行编码，以产生如下的变换通道T0、T1、以及T2：
T2(n)＝HC1(n)-HC2(n)
T1(n)＝HC0(n)-t
对于n＝1,2,3,...,N
变换通道T0、T1、以及T2然后由编码过程的随后阶段来进行编码，并且被转换和调制成要被传输或存储的信号。
在一个实施例中，在解码器端处，反向(或逆向)变换可以被执行，以如下地从变换通道T0、T1、以及T2中恢复排序的通道HC0、HC1、以及HC2：
HC0(n)＝T1(n)+t
HC1(n)＝HC2(n)+T2(n),对于n＝1,2,3,...,N
图9是示出了根据本发明一个实施例的接收机的框图。参考图9，比特流206被解码器910接收和解码，以获得解码的第一、第二、和第三通道间变换通道T0、T1、以及T2。在本发明的一个实施例中，以每个块为基础的通道的排序被明确地在比特流中编码。
在本发明的其它实施例中，第一、第二、和第三通道间变换通道的系数被用于推导在编码过程中使用的通道的排序。例如，色彩通道排序模块922可以提供变换通道T0、T1、以及T2的第零系数给如上相对于图5、图6、和图8所述的相同的通道排序方法，以确定编码器所使用的通道的排序。
排序的通道HC0、HCl、和HC2被例如，以如上的伪代码所述地提供给反向(或逆向)通道间变换模块924，并且反向(或逆向)通道间变换模块924输出频率空间小波变换通道HR、HG、和HB。这些小波变换通道被提供给小波逆变换模块930，小波逆变换模块930输出红色、绿色、和蓝色位图通道，这些通道被重新组合到像素204的块中，其进而由图像重组模块940重新组合以重构颜色图像202。
在一个实施例中，每个变换的通道的DC系数首先被传输，从而允许接收器(或解码器)通过执行由颜色通道排序模块232执行的与如上所述，例如，相对于图5、图6、和图8相同的操作来推导出通道的排序。
由于通道间变换仅仅使用添加(addition)(+和-)和移位(》)的操作，所以可以快速计算和容易使用的硬件操作来进行加速。本发明的实施例在逐块的基础上执行，并且没有假定在整个图像上的颜色通道的固定映射。相反，颜色通道的排序(例如，色彩通道{R，G，B}到排序的变换通道{C0，C1，C2}的映射可能会一个块不同于另一个块地发生变化。
根据本发明的实施例的自适应通道间变换可以对于某些类型的图像而言提供显著压缩增益(峰信噪比>1dB)，而几乎没有额外的计算，同时对于其他类型的图像保持相同的压缩性能。对于一组的六个样本图像(包括图7A中所示的图像)，对于图像而言观察到1.2dB的增益(39.22dB对37.90dB)，同时对于其余的测试图像保持相同的压缩性能。压缩增益归因于相对于红色或者绿色通道，使用蓝色通道来作为通道间变换中的大部分块的基础通道(参见图7B)。因此，通过应用自适应通道间变换，实现了颜色相关性的进一步减少。
虽然已经结合特定示例性实施例而对本发明进行了描述，但应当理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，本发明意在覆盖被包括在所附权利要求及其等同物的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (34)

1.一种用于压缩包括一个或多个块的图像的方法，其中，所述一个或多个块中的每一个包括x通道、y通道、和z通道，所述方法包括：对于所述一个或者多个块中的每一个，
通过处理器在x、y、和z通道的每一个上进行频域变换；
通过处理器将变换的x、y和z通道排序为第一、第二、和第三变换通道；
根据第一变换通道、第二变换通道、以及第三变换通道的排序来执行通道间变换；以及
编码通道间变换通道，
其中，排序三个变换通道包括：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换通道的排序，
其中，确定三个变换通道的排序包括：
当xy差小于yz差并且xz差小于yz差时，则将x通道排序为第一通道，y通道排序为第二通道，并且z通道排序为第三通道，
当yz差小于xy差并且xz差小于xy差时，则将z通道排序为第一通道，y通道排序为第二通道，并且x通道排序为第三通道，并且
否则，将y通道排序为第一通道，x通道排序为第二通道，并且z通道排序为第三通道。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，x通道表示红色，
其中，y通道表示绿色，并且
其中，z通道表示蓝色。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，x，y和z通道的每一个的频域变换的执行包括在通道的每一个上执行小波变换。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述小波变换是Haar变换。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像可以包括至少两个块，其中，三个通道在块的第一块中以第一顺序来排序，并且在块的第二块中以第二顺序来排序，所述第一顺序与所述第二顺序不同。
6.一种用于压缩包括一个或多个块的图像的方法，其中，所述一个或多个块中的每一个包括x通道、y通道、和z通道，所述方法包括：对于所述一个或者多个块中的每一个，
通过处理器在x、y、和z通道的每一个上进行频域变换；
通过处理器将变换的x、y和z通道排序为第一、第二、和第三变换通道；
根据第一变换通道、第二变换通道、以及第三变换通道的排序来执行通道间变换；以及
编码通道间变换通道，
其中，排序三个变换通道包括：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换通道的排序，
其中，确定三个变换通道的排序包括：
计算xy差和xz差的x乘积；
计算xy差和yz差的y乘积；以及
计算xz差和yz差的z乘积，并且
其中，第一通道是与x乘积、y乘积、以及z乘积中的最小乘积相对应的通道。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，x通道表示红色，
其中，y通道表示绿色，并且
其中，z通道表示蓝色。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，x，y和z通道的每一个的频域变换的执行包括在通道的每一个上执行小波变换。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述小波变换是Haar变换。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述图像可以包括至少两个块，其中，三个通道在块的第一块中以第一顺序来排序，并且在块的第二块中以第二顺序来排序，所述第一顺序与所述第二顺序不同。
11.一种用于压缩包括一个或多个块的图像的方法，其中，所述一个或多个块中的每一个包括x通道、y通道、和z通道，所述方法包括：对于所述一个或者多个块中的每一个，
通过处理器在x、y、和z通道的每一个上进行频域变换；
通过处理器将变换的x、y和z通道排序为第一、第二、和第三变换通道；
根据第一变换通道、第二变换通道、以及第三变换通道的排序来执行通道间变换；以及
编码通道间变换通道，
其中，排序三个变换通道包括：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换通道的排序，
其中，确定三个变换通道的排序包括：
计算xy差和xz差的x乘积；
计算xy差和yz差的y乘积；以及
计算xz差和yz差的z乘积，
其中，x通道代表红色通道并且x乘积代表红色乘积，
其中，y通道代表绿色通道并且y乘积代表绿色乘积，
其中，z通道代表蓝色通道并且z乘积代表蓝色乘积，
其中，当绿色乘积大于绿色阈值时，
当红色乘积小于蓝色乘积并且红色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，第一通道是红色通道，第二通道是绿色通道，并且第三通道是蓝色通道；
当蓝色乘积小于红色乘积并且蓝色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，第一通道是蓝色通道，第二通道是绿色通道，并且第三通道是红色通道，并且
否则，第一通道是绿色通道，第二通道是红色通道，并且第三通道是蓝色通道，并且
其中，当绿色通道小于或等于绿色阈值时，第一通道是绿色通道，第二通道是红色通道，并且第三通道是蓝色通道。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，绿色偏置是至少1.25。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，x通道表示红色，
其中，y通道表示绿色，并且
其中，z通道表示蓝色。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，x，y和z通道的每一个的频域变换的执行包括在通道的每一个上执行小波变换。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述小波变换是Haar变换。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述图像可以包括至少两个块，其中，三个通道在块的第一块中以第一顺序来排序，并且在块的第二块中以第二顺序来排序，所述第一顺序与所述第二顺序不同。
17.一种用于压缩包括一个或多个块的图像的方法，其中，所述一个或多个块中的每一个包括x通道、y通道、和z通道，所述方法包括：对于所述一个或者多个块中的每一个，
通过处理器在x、y、和z通道的每一个上进行频域变换；
通过处理器将变换的x、y和z通道排序为第一、第二、和第三变换通道；
根据第一变换通道、第二变换通道、以及第三变换通道的排序来执行通道间变换；以及
编码通道间变换通道，
其中，排序三个变换通道包括：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换通道的排序，
其中，
xy差通过计算变换的x通道的第零系数和变换的y通道的第零系数之间的差的绝对值来计算；
xz差通过计算变换的x通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算；并且
yz差通过计算变换的y通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，x通道表示红色，
其中，y通道表示绿色，并且
其中，z通道表示蓝色。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，x，y和z通道的每一个的频域变换的执行包括在通道的每一个上执行小波变换。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述小波变换是Haar变换。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述图像可以包括至少两个块，其中，三个通道在块的第一块中以第一顺序来排序，并且在块的第二块中以第二顺序来排序，所述第一顺序与所述第二顺序不同。
22.一种图像处理设备，包括：
图像分割模块，用于将颜色图像分割成多个像素块，每个块包括多个通道，所述通道包括x通道、y通道、z通道；
小波变换模块，用于将多个块中的块的x、y、和z通道变换为频域；
颜色通道排序模块，用于将块的变换的x、y、和z通道的排序确定为第一、第二、和第三变换通道；
通道间变换模块，用来变换排序的通道；以及
量化和熵编码模块，用于对通道间变换通道进行编码，
其中，所述通道排序模块用于：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换的通道的排序，
其中，当xy差小于yz差并且xz差小于yz差时，则通道排序模块输出x通道为第一通道，y通道作为第二通道，并且z通道作为第三通道，
其中，当yz差小于xy差并且xz差小于xy差时，则通道排序模块输出z通道作为第一通道，y通道作为第二通道，并且x通道作为第三通道，
否则，通道排序模块输出y通道作为第一通道，x通道作为第二通道，并且z通道作为第三通道。
23.根据权利要求22所述的设备，其中，所述小波变换模块用于利用Haar变换来变换块中的x、y、和z通道。
24.根据权利要求22所述的设备，其中，所述颜色通道排序模块用于将块中的第一块的通道排序为第一顺序，并且用于将块中的第二块的通道排序为第二顺序，并且所述第一顺序与所述第二顺序不同。
25.一种图像处理设备，包括：
图像分割模块，用于将颜色图像分割成多个像素块，每个块包括多个通道，所述通道包括x通道、y通道、z通道；
小波变换模块，用于将多个块中的块的x、y、和z通道变换为频域；
颜色通道排序模块，用于将块的变换的x、y、和z通道的排序确定为第一、第二、和第三变换通道；
通道间变换模块，用来变换排序的通道；以及
量化和熵编码模块，用于对通道间变换通道进行编码，
其中，所述通道排序模块用于：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换的通道的排序，
其中，所述通道排序模块用于：
计算xy差和xz差的x乘积；
计算xy差和yz差的y乘积；
计算xz差和yz差的z乘积；并且
其中，第一通道是与x乘积、y乘积、和z乘积中的最小乘积相对应的通道。
26.根据权利要求25所述的设备，其中，所述小波变换模块用于利用Haar变换来变换块中的x、y、和z通道。
27.根据权利要求25所述的设备，其中，所述颜色通道排序模块用于将块中的第一块的通道排序为第一顺序，并且用于将块中的第二块的通道排序为第二顺序，并且所述第一顺序与所述第二顺序不同。
28.一种图像处理设备，包括：
图像分割模块，用于将颜色图像分割成多个像素块，每个块包括多个通道，所述通道包括x通道、y通道、z通道；
小波变换模块，用于将多个块中的块的x、y、和z通道变换为频域；
颜色通道排序模块，用于将块的变换的x、y、和z通道的排序确定为第一、第二、和第三变换通道；
通道间变换模块，用来变换排序的通道；以及
量化和熵编码模块，用于对通道间变换通道进行编码，
其中，所述通道排序模块用于：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换的通道的排序，
其中，所述通道排序模块用于：
计算xy差和xz差的x乘积；
计算xy差和yz差的y乘积；以及
计算xz差和yz差的z乘积，
其中，x通道表示红色通道并且x乘积表示红色乘积，
其中，y通道表示绿色通道并且y乘积表示绿色乘积，
其中，z通道代表蓝色通道并且z乘积表示蓝色乘积，
其中：
当绿色乘积大于绿色阈值时，
当红色乘积小于蓝色乘积并且红色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，所述通道排序模块输出红色通道作为第一通道，输出绿色通道作为第二通道，以及输出蓝色通道作为第三通道，
当蓝色乘积小于红色乘积并且蓝色乘积乘以绿色偏置小于绿色乘积时，所述通道排序模块输出蓝色通道作为第一通道，输出绿色通道作为第二通道，并且输出红色通道作为第三通道，以及
否则，所述通道排序模块输出绿色通道作为第一通道，输出红色通道作为第二通道，并且输出蓝色通道作为第三通道，
当绿色通道小于或等于绿色阈值时，所述通道排序模块输出绿色通道作为第一通道，输出红色通道作为第二通道，并且输出蓝色通道作为第三通道。
29.根据权利要求28所述的设备，其中，所述绿色偏置是至少1.25。
30.根据权利要求28所述的设备，其中，所述小波变换模块用于利用Haar变换来变换块中的x、y、和z通道。
31.根据权利要求28所述的设备，其中，所述颜色通道排序模块用于将块中的第一块的通道排序为第一顺序，并且用于将块中的第二块的通道排序为第二顺序，并且所述第一顺序与所述第二顺序不同。
32.一种图像处理设备，包括：
图像分割模块，用于将颜色图像分割成多个像素块，每个块包括多个通道，所述通道包括x通道、y通道、z通道；
小波变换模块，用于将多个块中的块的x、y、和z通道变换为频域；
颜色通道排序模块，用于将块的变换的x、y、和z通道的排序确定为第一、第二、和第三变换通道；
通道间变换模块，用来变换排序的通道；以及
量化和熵编码模块，用于对通道间变换通道进行编码，
其中，所述通道排序模块用于：
计算变换的x通道和变换的y通道之间的xy差；
计算变换的x通道和变换的z通道之间的xz差；
计算变换的y通道和变换的z通道之间的yz差；以及
根据xy差、xz差、以及yz差来确定三个变换的通道的排序，
其中：
所述通道排序模块用于通过计算变换的x通道的第零系数和变换的y通道的第零系数之间的差的绝对值来计算xy差；
所述通道排序模块用于通过计算变换的x通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算的xz差；并且
所述通道排序模块用于通过计算变换的y通道的第零系数和变换的z通道的第零系数之间的差的绝对值来计算yz差。
33.根据权利要求32所述的设备，其中，所述小波变换模块用于利用Haar变换来变换块中的x、y、和z通道。
34.根据权利要求32所述的设备，其中，所述颜色通道排序模块用于将块中的第一块的通道排序为第一顺序，并且用于将块中的第二块的通道排序为第二顺序，并且所述第一顺序与所述第二顺序不同。
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