CN104881886A - 用链码编码彩色动画图像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用链码编码彩色动画图像的方法，其特征在于按照如下步骤进行：输入待编码的彩色动画图像，对彩色动画图像进行预处理，将彩色动画图像分解为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B三个独立部分；每一独立部分单独采用链码进行编码；把分立的链码链接在一起并进行关联存储，所述链码结点存储表如下。

Description

用链码编码彩色动画图像的方法

技术领域

本发明涉及一种彩色动画图像的编码方法，尤其是一种用链码编码彩色动画图像的方法。

背景技术

计算机动画是通过连续播放一系列画面，给视觉造成连续变化的图画。计算机动画的制作过程主要包括产生关键帧（原画）、生成中间画面、着色等步骤。目前关键帧以及背景画面基本上都是通过人手工绘制原图，用摄像机、扫描仪、数字化仪实现数字化输入，再用计算机生产流水线后期制作，也有的用相应软件人工直接绘制；之后，利用计算机对两幅关键帧进行插值计算，自动生成中间画面；最后是动画着色，动画软件一般都会提供许多绘画颜料效果，如喷笔、调色板等。

电影采用了每秒24幅画面的速度拍摄播放，电视采用了每秒25幅（PAL制）或30幅（NSTC制）画面的速度拍摄播放，按每秒24幅画面计算，一部25分钟的动画片包括36000幅画面。以往，对于彩色动画图像大多采用的是一般图像的编码方法，其中，无损压缩编码方法主要有哈夫曼编码、算术编码、行程编码、预测编码和变换编码等。2004年，中国专利（CN1555198）公开一种高压缩比的动画快速压缩方法，将动画文件内所有图形转换为低色阶图形并遮蔽该低色阶图形中相同的部分，然后对经过遮蔽的图形进行剪切，保留其有效部分，再根据输出设备的特点生成对应的调色板，根据该有效部分的色阶，通过字典压缩获取动画压缩文件。2006年，Tsai Y C等人提出了用四叉树分解方法压缩动画图像的方法（Tsai Y C, Lee M S, Shen M, et al. A quad-tree decomposition approach to cartoon image compression. Multimedia Signal Processing, 2006 IEEE 8th Workshop on. IEEE, 2006: 456-460.），即根据动画图像由人工绘制，并且由许多具有相同颜色值的大块区域构成的特点，采用了基于四叉树分解的颜色和形状描述的方法实现了动画图像的压缩编码。但是，现有方法均存在着编码/解码操作复杂及数据量大问题，如动画质量最好的是采用未压缩的AVI格式，需存储空间300M左右；次之是采用压缩的RM格式，需存储空间60M左右；最差的是采用压缩的MP4或3GP格式，需存储空间20M左右。操作复杂直接导致效率低下，数据量大则存储占用巨大空间，不仅浪费设备资源，而且进行传输时对带宽有极高要求，否则将严重影响其传输速度。

链码技术是图像处理中的表示区域边界的一个基本方法，也是一种描述由边界轮廓构成的二进制图像的有效手段。该方法最初是由Freeman（Freeman H. On the encoding of arbitrary geometric configurations. IRE Transactions on Electronic Computers, 1961, 10:260-268.）在1961年提出来的，该链码沿着数字曲线或边界像素以8邻接的方式移动，每一个移动方向由数字集{i | i=0,1,2,……7}进行编码，表示与X轴正向的45^o×i夹角，一个链码可被看做是由一系列具有固定方向和长度的小直线段组成。由于链码技术能以较少的数据来贮存较多的信息，目前已被广泛应用。但是，迄今为止还没有关于用链码编码彩色动画图像的相关报道。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种用链码编码彩色动画图像的方法。

本发明的技术方案是：一种用链码编码彩色动画图像的方法，其特征在于按照如下步骤进行：

a. 对彩色动画图像进行预处理，将彩色动画图像分解为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B三个独立部分；

b. 每一独立部分单独采用链码进行编码；

c. 把分立的链码链接在一起并进行关联存储，所述链码结点存储表如下：

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本发明是基于动画图像颜色值的统计特征（由轮廓包围的区域具有相同的颜色值），采用相同颜色区域用一条链码编码的方式，实现对动画的无损压缩。不仅使彩色动画图像的编码所需的数据量减小，使编码及解码的过程简便化，为动画的跨设备传输提供便利，节省设备系统资源，而且可提取真实景物作为动画图像的原图，使动画图像并不局限于人工绘制，节省大量人力物力，显著提高工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例链码数据结构示意图。

具体实施方式

按照如下步骤进行：

a. 输入待编码的彩色动画图像，对彩色动画图像进行预处理，将彩色动画图像分解为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B三个独立部分；

b. 每一独立部分单独采用链码进行编码：

    链码将待编码图像根据颜色的不同划分成多个区域，每个区域内部再根据颜色的不同划分成多个子区域，每个子区域又进一步根据颜色的不同划分成多个子区域，以此类推。假设待编码图像包括m个区域，则编码后图像的链码可包括区域链码1、区域链码2至区域链码m；区域链码1又可包括子区域链码11、子区域链码12至子区域链码1p，区域链码2又可包括子区域链码21、子区域链码22至子区域链码2q，区域链码m又可包括子区域链码m1、子区域链码m2至子区域链码mr；每一子区域链码又可继续包括多个子区域，直到其内部没有进一步可划分的子区域为止。

c. 把分立的链码链接在一起并进行关联存储，即把分立的链码链有效链接在一起，最终形成编码字节流数据。为了实现上述各区域链码及各子区域链码之间的关联存储，本发明定义了链码结点存储表如下：

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该存储表包括存放相应区域链码或子区域链码的起始点坐标、相应区域或子区域的区域或线条颜色值、相应区域或子区域的首个链码地址、相应区域或子区域是否封闭的标识符（定义0表示封闭区域，1表示不封闭区域）、相应区域或子区域的下一链码结点的指针。同时设定不同层次的结点所定义的颜色以下层结点（内区域）优先。由于需要设计链码的是分叉结构而不是传统的线性结构，因此需要增加一个码值来表示分叉点，后面跟随分叉链码指针，相应地，系统在处理分叉链码时要使用递归调用程序。

Claims (1)

1.一种用链码编码彩色动画图像的方法，其特征在于按照如下步骤进行：

a. 输入待编码的彩色动画图像，对彩色动画图像进行预处理，将彩色动画图像分解为红色分量R、绿色分量G和蓝色分量B三个独立部分；

b. 每一独立部分单独采用链码进行编码；

c. 把分立的链码链接在一起并进行关联存储，所述链码结点存储表如下：

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