CN109803148A - 一种图像编码方法、解码方法、编码装置和解码装置 - Google Patents

一种图像编码方法、解码方法、编码装置和解码装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种图像编码方法、解码方法、编码装置和解码装置。包括：通过小波变换函数，对原始图像进行一级或多级分解，得到多个子图像的像素数据对应的小波变换系数以及所述子图像的级别；根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值；根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列；根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。本公开图像压缩率高，且所述数字表示可以包括二进制以上的进制数，可减少四种基本碱基连续出现的概率，从而降低DNA合成难度。

Description

一种图像编码方法、解码方法、编码装置和解码装置
技术领域
本公开涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种图像编码方法、解码方法、编码装置和解码装置。
背景技术
随着生命科学技术的发展，以及生命科学与其他科学技术的交叉发展，使得利用遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)作为存储介质成为可能。DNA合成和测序技术的发展为其成为数值化存储载体提供技术支撑。数字化信息DNA存储指的是把数字化信息存储于DNA的碱基序列中，此项技术利用DNA合成仪人工合成DNA进行存储，利用DNA测序仪来读取所存储的信息。DNA作为存储介质，与现有的磁带或硬盘存储介质相比，具有如下优势：一是DNA体积极小，一个碱基对只有几十个原子大小，以DNA作为存储介质，数据整体的体积将远远小于传统的光盘或硬盘；二是DNA密度大，1克DNA不到指尖上一滴露珠的大小，却能存储700TB的数据，相当于1.4万张50GB容量的蓝光光盘，或233个3TB的硬盘，后者约151千克重；三是DNA稳定性极强，可以长期保存。
相关技术中，2012年8月，由乔治·丘奇(George Church)和斯里拉姆科索里(SriramKosuri)领导的哈佛团队合成了一个可存储96比特数据的DNA序列。具体存储方式是，为DNA的组成碱基腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)分别赋予二进制值，通过微流体芯片对DNA序列进行合成，从而使该序列的位置与相关数据集相匹配。当需要对数据进行读取时，只需要将DNA序列还原为二进制即可。
随着互联网的发展，人们对高清图像的需求也在不断的增加，将图像数据利用DNA作为存储介质直接进行存储，具有以下不足：信息的压缩率低，图像经编码，将产生大量的核酸序列，造成合成工作量大，成本较高；灵活性低，即编码一张图像，需要合成图像对应的所有核酸序列，不能实现图像精度的任意选择，以及图像信息的随机提取；编码、解码过程中错配率较高，不易完全恢复，如二进制数据读取种可能出现DNA碱基插入或缺失，造成译码错误的发生，从而导致整个图像或图像的局部窗口恢复错误；编码序列碱基重复率较高。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种图像编码方法、解码方法、编码装置和解码装置。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种编码方法，包括；
通过小波变换函数，对原始图像进行一级或多级分解，得到多个子图像的像素数据对应的小波变换系数以及所述子图像的级别；
根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值；
根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列；
根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值，包括：
根据所述小波变换系数，将所述子图像的像素数据对应的小波变换系数除以所述子图像的像素数据对应的小波变换系数中的最大绝对值以获得第一数值；
根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值，包括：
根据所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，确定所述第一数值的有效位数，所述像素信息包括像素亮度、像素色度和像素饱和度；
根据所述第一数值的有效位数，确定所述小波变换系数的有效数值。
在一种可能的实现方式中，所述数字为十进制数字。
在一种可能的实现方式中，所述根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列，包括：
根据所述有效数值的数字和符号、所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系、所述DNA碱基序列与所述符号的对应关系，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系，包括：
当所述有效数值的位数小于或等于预设值时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系；
当所述有效数值的位数大于所述预设值时，其中，所述有效数值中小于或等于所述预设值的高位数字与DNA碱基序列为一一对应的关系，大于所述预设值的低位数字与DNA碱基序列为多对一的对应关系。
在一种可能的实现方式中，所述多对一的对应关系包括：多个连续的低位数字对应相同的碱基序列。
在一种可能的实现方式中，所述根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列，包括：
根据所述DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，将所述有效数值对应的DNA碱基序列依次编码；
当所述有效数值中有连续N个相同数字出现时，(N≥2)，按照格式“所述相同数字对应的碱基序列，N对应的DNA碱基序列”编码，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：
按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：
按照格式“级别号+预设的碱基标记+最大绝对值+级别号+预设的碱基标记”，依次在所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列前加入所述小波变换系数中的最大绝对值对应的DNA碱基序列，得到所述子图像的编码DNA序列；
按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：
按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列；
根据预设长度值，将连接后的所述编码DNA序列切割成M行DNA子序列(M≥1)；
根据预设宽度值，将所述DNA子序列切割成X段DNA片段(X≥1)；
将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
在一种可能的实现方式中，所述子图像信息包括：子图像的级别编号、像素信息以及子图像的种类标记。
在一种可能的实现方式中，将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号，包括：
在所述DNA片段的前后两端分别添加所述索引标记对应的碱基序列，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种图像解码方法，包括：
获取所述原始图像的编码DNA序列；
根据预设的索引标记碱基序列位数，提取所述编码DNA序列中的索引标记碱基序列和DNA片段序列；
根据所述索引标记碱基序列与数字的对应关系以及所述DNA片段序列与数字的对应关系，确定子图像的小波变换系数；
对所述小波变换系数进行小波变换的逆变换，得到解码图像。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种图像编码装置，包括：
分解模块，用于通过小波变换函数，对原始图像进行一级或多级分解，得到多个子图像的像素数据对应的小波变换系数以及所述子图像的级别；
处理模块，用于根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值；
编码模块，用于根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列；
连接模块，用于根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述处理模块包括：
处理子模块，用于根据所述小波变换系数，将所述子图像的像素数据对应的小波变换系数除以所述子图像的像素数据对应的小波变换系数中的最大绝对值以获得第一数值；
确定子模块，用于根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值。
在一种可能的实现方式中，所述确定子模块包括：
第一确定单元，用于根据所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，确定所述第一数值的有效位数，所述像素信息包括像素亮度、像素色度和像素饱和度；
第二确定单元，用于根据所述第一数值的有效位数，确定所述小波变换系数的有效数值。
在一种可能的实现方式中，所述数字为十进制数字。
在一种可能的实现方式中，所述编码模块包括：
第一编码子模块，用于根据所述有效数值的数字和符号、所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系、所述DNA碱基序列与所述符号的对应关系，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系，包括：
当所述有效数值的位数小于或等于预设值时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系；
当所述有效数值的位数大于所述预设值时，其中，所述有效数值中小于或等于所述预设值的高位数字与DNA碱基序列为一一对应的关系，大于所述预设值的低位数字与DNA碱基序列为多对一的对应关系。
在一种可能的实现方式中，所述多对一的对应关系包括：多个连续的低位数字对应相同的碱基序列。
在一种可能的实现方式中，所述编码模块包括：
第二编码子模块，用于根据所述DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，将所述有效数值对应的DNA碱基序列依次编码；
第三编码子模块，当所述有效数值中有连续N个相同数字出现时，(N≥2)，按照格式“所述相同数字对应的碱基序列，N对应的DNA碱基序列”编码，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述连接模块包括：
连接子模块，用于按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述连接子模块包括：
第一处理单元，用于按照格式“级别号+预设的碱基标记+最大绝对值+级别号+预设的碱基标记”，依次在所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列前加入所述小波变换系数中的最大绝对值对应的DNA碱基序列，得到所述子图像的编码DNA序列；
第一连接单元，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述连接子模块包括：
第二连接单元，用于按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列；
第二处理单元，用于根据预设长度值，将连接后的所述编码DNA序列切割成M行DNA子序列(M≥1)；
第三处理单元，用于根据预设宽度值，将所述DNA子序列切割成X段DNA片段(X≥1)；
添加单元，用于将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
在一种可能的实现方式中，所述子图像信息包括：子图像的级别编号、像素信息以及子图像的种类标记。
在一种可能的实现方式中，所述添加单元包括：
添加子单元，用于在所述DNA片段的前后两端分别添加所述索引标记对应的碱基序列，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种图像解码装置，包括：
获取模块，用于获取所述原始图像的编码DNA序列；
提取模块，用于根据预设的索引标记碱基序列位数，提取所述编码DNA序列中的索引标记碱基序列和DNA片段序列；
确定模块，用于根据所述索引标记碱基序列与数字的对应关系以及所述DNA片段序列与数字的对应关系，确定子图像的小波变换系数；
变换模块，用于对所述小波变换系数进行小波变换的逆变换，得到解码图像。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种图像存储方法，包括：
按照权利要求1至13中任一项所述的方法，将所述原始图片编码成DNA序列；
通过DNA合成仪，将所述DNA序列合成核酸片段；
将所述核酸片段存储在如下介质中的一种或几种中，所述介质包括基因芯片、质粒或活细胞。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种图像读取方法，包括：
获取核酸片段，
通过DNA测序仪，获取所述核酸片段的DNA碱基排列顺序；
根据权利要求14所述的图像解码方法，将所述核酸片段解码成图像数据。
根据本公开实施例的第七方面，提供一种图像编码装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：执行本公开任一项实施例所述的图像编码方法。
根据本公开实施例的第八方面，提供一种图像解码装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：执行本公开任一项实施例所述的图像解码方法。
根据本公开实施例的第九方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得处理器能够执行根据本公开任一实施例所述的图像编码方法。
根据本公开实施例的第十方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得处理器能够执行根据本公开任一实施例所述的图像解码方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开利用小波变换函数，对所述原始图像进行分解，得到一系列不同频率或不同分量(即水平方向分量、垂直方向分量或对角线方向分量)的子图像，针对所述子图像种类对图像重构的重要性的不同，选择性的保留或删除所述子图像，对于保留的子图像的对应的小波变换系数，进行进一步的压缩处理，得到所述小波变换系数的有效数值，通过所述有效数值与DNA碱基序列的对应关系，将所述原始图像编码成DNA序列，本公开图像压缩率高，且所述数字表示可以包括二进制以上的进制数，如八进制数、十进制数，当数字的位数较少，如一位数字时，可以采用2种及以上的碱基序列与之相对应，可减少四种基本碱基连续出现的概率，从而降低DNA合成难度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的图像一级分解示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的图像三级分解示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种图像编码方法的流程图。
图11是根据一示例性实施例示出的一种原始图像。
图12是根据一示例性实施例示出的一种原始图像。
图13是根据一示例性实施例示出的一种图像解码方法的流程图。
图14是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图15是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图16是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图17是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图18是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图19是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图20是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图21是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图。
图22是根据一示例性实施例示出的一种图像解码装置的框图。
图23是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图，图23同样适用于图像解码装置。
图24是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置的框图，图24同样适用于图像解码装置。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
为了方便本领域技术人员理解本公开实施例提供的技术方案，下面先对技术方案实现的技术环境进行说明。
DNA作为存储介质，具有体积小、密度大以及长期保存的优点，可作为将来数据存储的新媒介。在多媒体文件中，图像占据很重要的一部分，尤其随着互联网的发展，人们对高清图像的需求增加，图像的数据量也在增加，将图像对应的二进制数据直接编码成DNA序列，将产生大量的核酸序列，导致工作量大，且二进制数据对应的碱基序列将会多次连续重复出现，极易造成DNA的合成失败，给图像存储增加了难度。
基于类似于上文所述的实际技术需求，有必要在图像存储前进行合理的数据压缩处理，并设计有效的编码规则，使得图像能够高效、准确的编码并存储。
下面结合附图1对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图1是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图1所示，所述方法可以应用于多种图片格式的编码，所述图片格式包括但不限于BMP格式、JPEG格式、GIF格式、PSD格式、PNG格式、PNG格式以及TIFF格式等，可应用于彩色图片和黑白图片。所述方法包括：
步骤S11，通过小波变换函数，对原始图像进行一级或多级分解，得到多个子图像的像素数据对应的小波变换系数以及所述子图像的级别；
步骤S12，根据所述小波变换系数以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值；
步骤S13，根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列；
步骤S14，根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
本公开实施例中，利用小波变换函数对所述原始图像进行一级或多级分解，以对原始图像进行数据压缩。小波变换用于图像压缩的基本思想就是把图像进行多分辨率分解，分解成不同空间、不同频率的子图像，然后再对子图像进行系数编码。在一种示例中，可以利用Mallat金字塔式分解算法对原始图像进行分解：如对于一幅m行n列的图像，Mallat金字塔式分解算法分解过程是，参考图2所示，先对所述图像的每一行做一维小波变换，得到低频系数L1和高频系数H1，然后对得到的LH图像(大小仍是m行n列)的每一列做一维小波变换，这样经过一级小波变换后的图像就可以分为LL1、HL1、LH1、HH1四个部分，其中，LL1为一级低频子图像，HL1为一级高频水平子图像，LH1为一级高频垂直子图像，HH1为一级高频对角线子图像。参考图2所示，二级、三级以至更高级的二维小波变换，则是对上一级小波变换图像低频子图像LL1部分再进行一级小波变换，是一个递归的过程，图3中，1、2、3表示分解的级数，即子图像的级别，L表示低频系数，H表示高频系数。
本公开实施例中，所述原始图像经过小波变换后，可以得到一系列不同频率或不同分量(即水平方向分量、垂直方向分量或对角线方向分量)的子图像，不同频率子图像对应的分辨率也不同。高分辨率(即高频)子图像上大部分点的数值都接近于0，分辨率越高，这种现象越明显。要注意的是，在N级二维小波分解中，分解级别越高的子图像，频率越低。例如图2的三级小波变换图像结构示意图中，二级子图像HL2、LH2、HH2的频率要比一级子图像HL1、LH1、HH1的频率低，相应地分辨率也较低。根据不同分辨率下小波变换系数的这种层次模型，我们可以采用但不限于使用舍高频取低频、阈值法和截取法对所述子图像进行图像压缩。
在一种示例中，对所述原始图像进行小波分解后，保留低频系数不变，然后选取一个全局阈值来处理各级高频系数，或者不同级别的高频系数用不同的阈值处理，绝对值低于阈值的高频系数置0，否则保留。用保留的非零小波系数进行图像重构。
在另一个示例中，根据所述小波变换系数对应的子图像的级别，比如，按照分辨率由低到高的顺序(即子图像级别由高到低的顺序)，对所述子图像对应的小波变换系数进行保留有效数值，实现数据的进一步压缩。
本公开实施例中，所述DNA碱基序列与数字的对应关系可以预先进行编码设置，将所述有效数值的表示数字设置对应的DNA碱基序列，根据所述小波变换系数的有效数值以及所述有效数值与数字的对应关系，将所述小波变换系数编码成DNA序列。所述数字表示可以包括二进制以上的进制数，如八进制数、十进制数，且当数字的位数较少，如一位数字时，可以采用2种及以上的碱基序列与之相对应，可减少四种基本碱基连续出现的概率，从而降低DNA合成难度。
本公开实施例中，可以根据所述子图像的级别，按照预设的顺序，以所述子图像的像素数据对应的小波变换系数作为一个单元，进行逐个DNA编码，直至由所述原始图像分解的全部的子图像编码完成，即得到了所述原始图像的编码DNA序列。
本公开利用小波变换函数，对所述原始图像进行分解，得到一系列不同频率或不同分量(即水平方向分量、垂直方向分量或对角线方向分量)的子图像，针对所述子图像种类对图像重构的重要性的不同，选择性的保留或删除所述子图像，对于保留的子图像的对应的小波变换系数，进行进一步的压缩处理，得到所述小波变换系数的有效数值，通过所述有效数值与DNA碱基序列的对应关系，将所述原始图像编码成DNA序列，本公开图像压缩率高，且所述数字表示可以包括二进制以上的进制数，如八进制数、十进制数，且当数字的位数较少，如一位数字时，可以采用2种及以上的碱基序列与之相对应，可减少四种基本碱基连续出现的概率，从而降低DNA合成难度。
下面结合附图4对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图4是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图4所示，与上述实施例不同的是，所述步骤S12，根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值包括：步骤S121和步骤S122：
步骤S121，根据所述小波变换系数，将所述子图像的像素数据对应的小波变换系数除以所述子图像的像素数据对应的小波变换系数中的最大绝对值以获得第一数值；
根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值。
本公开实施例中，为了方便处理，对所述子图像的像素数据对应的小波变换系数进行小数化处理，即，选取所述子图像的像素数据对应的小波系数的最大绝对值(绝对值最大的系数的绝对值)，将所述子图像的每一个像素数据对应的小波系数除以所述最大绝对值，得到第一数值，所述第一数值落在[-1,1]范围内。相应的，在一个示例中，根据所述第一数值对应的子图像的级别，比如，按照分辨率由低到高的顺序(即子图像级别由高到低的顺序)，对所述子图像对应的小波变换系数，可以按照有效数值位数由多到少的顺序，保留有效数值，实现数据的进一步压缩。
下面结合附图5对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图5是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图5所示，与上述实施例不同的是，所述步骤S122，根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值，包括：步骤S1221和步骤S1222：
步骤S1221，根据所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，确定所述第一数值的有效位数，所述像素信息包括像素亮度、像素色度和像素饱和度；
步骤S1222，根据所述第一数值的有效位数，确定所述小波变换系数的有效数值。
本公开实施例中，在一个示例中，可以通过如下方式获取原始图像，包括，获取所述原始图像的RGB颜色空间的矩阵数据，所述矩阵数据每个点值取值范围包括0～255，通过公式(1)、公式(2)和公式(3)，对所述RGB数据进行转换，可以实现对所述原始图像的数据压缩，得到所述原始图像的YUV颜色数据，所述公式(1)、公式(2)和公式(3)包括：
Y＝0.299R+0.587G+0.114B (1)
U＝-0.1687R-0.3313G+0.5B (2)
V＝0.5R-0.4187G-0.0813B (3)
其中，Y表示表示明亮度，也就是灰阶值；而U表示色度，V表示饱和度，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。
在另一个示例中，可以对所述子图像的像素信息通过YUV的进行描述，相应的所述子图像的像素数据对应的小波变换系数也有Y、U、V的区分，即所述子图像的单个像素的Y信息对应一个Y信息小波变换系数、U信息对应的一个U信息小波变换系数V信息对应的一个V信息小波变换系数，从而所述像素信息可以包括像素亮度、像素色度和像素饱和度。进而建立所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，所述对应关系可以包括：所述子图像的级别数越高，可以保留更多位数的有效数字；Y信息小波变换系数较U信息小波变换系数和V信息小波变换系数相比，可以保留更多位数的有效数字。
例如，对所述子图像的最高级别是五级，那么对于五级子图像对应的Y信息小波变换系数可以保留三位有效数字，U信息小波系数和V信息小波系数可以保留三位有效数字；四级子图像和三级子图像对应的Y信息小波变换系数可以保留两位有效数字，四级子图像对应的U信息小波变换系数和V信息小波变换系数可以保留两位有效数字；二级子图像对应的Y信息小波变换系数可以保留一位有效数字，可以去掉一级子图像对应的Y信息小波变换系数，可以去掉三级子图像、二级子图像和一级子图像对应的U信息小波变换系数和V信息小波变换系数。从而，根据所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，确定所述第一数值的有效位数，从而确定所述小波变换系数的有效数值。
在一种可能的实现方式中，将所述子图像对应的小波变换系数保留不超过两位的有效数字，可以实现较高的压缩效果，降低所述编码DNA序列的合成条数，同时保证解码图像的不失真还原。
在一种可能的实现方式中，所述数字为十进制数字，因为小波系数也是十进制表达，因此，建立十进制与DNA碱基序列的对应关系，可以直接将小波系数与DNA碱基序列相对应，不用将小波系数转换为其他进制数，有利于降低编码复杂度，且十进制数具有0-9共十种数字形式，较其他进制，如二进制、三进制，有更多的数字表达，从而对应跟多的DNA碱基序列表达，使得图像编码后的DNA碱基序列的重复率大大降低，有利于准确解码。
下面结合附图6对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图6是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图6所示，与上述实施例不同的是，所述步骤S13，根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列，包括：步骤S131。
步骤S131，根据所述有效数值的数字和符号、所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系、所述DNA碱基序列与所述符号的对应关系，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
本公开实施例中，可以建立所述有效数值的符号与DNA碱基序列的对应关系，所述有效数值的符号包括正号和负号。在一个示例中，比如，当所述有效数值是正数时，对应的碱基序列可以包括“TC”；当所述有效数值是负数时，对应的碱基序列可以包括“TG”。通过建立所述有效数值的符号与DNA碱基序列的对应关系，可以在有效数值数字部分相同，正负号不同的时候，只需要通过所述符号对应的碱基序列进行标记区分，这样相同的数字部分可以共用一套对应关系，降低了编码复杂度。
在一种可能的实现方式中，所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系，包括：
当所述有效数值的位数小于或等于预设值时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系；
当所述有效数值的位数大于所述预设值时，其中，所述有效数值中小于或等于所述预设值的高位数字与DNA碱基序列为一一对应的关系，大于所述预设值的低位数字与DNA碱基序列为多对一的对应关系。
本公开实施例中，在一个示例中，例如，设置有效数值的位数预设值是2，当所述有效数值的位数是两位或一位时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系，所述一一对应的关系可以如表1所示。当所述有效数值的位数是三位或三位以上时，比如0.122和0.1367，前两位(高位)数字12和13，可以按照表1，与DNA碱基序列进行一一对应，12对应“AAG”，13对应“ACA”；低位数字2和67可根据多对一的对应关系进行编码。
在一种可能的实现方式中，所述多对一的对应关系包括：多个连续的低位数字对应相同的碱基序列。
本公开实施例中，例如，设置有效数值的位数预设值是2，有效数值是0.122和0.126，前两位数字12可以按照表1与DNA碱基序列进行一一对应，12对应“AAG”；第三位数字2或6可以根据多对一的对应关系进行编码，所述多对一的对应关系可以包括多个连续的低位数字对应相同的碱基序列，比如当第三位小数在1～4之间时，用“TTC”表示，当第三位小数在5～9之间时，用“TTG”表示。所以，所述有效数值0.122最终表示为“AAGTTC”，有效数值0.126最终表示为“AAGTTG”。
在一个示例中，可以将所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系与所述DNA碱基序列与所述符号的对应关系相结合。比如上述实施例中，当第三位小数在1～4之间时，且所述有效数值为正数时，用“TTC”表示；当第三位小数在1～4之间时，且所述有效数值为负数时，用“TTT”表示；当第三位小数在5～9之间时，且所述有效数值为正数时，用“TTG”表示；当第三位小数在5～9之间时，且所述有效数值为负数时，用“TTA”表示。
下面结合附图7对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图7是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
表1，数字与DNA碱基序列对应关系表
数字 DNA 数字 DNA 数字 DNA 数字 DNA 数字 DNA
0 TA 20 CAC 40 AACA 60 AGCG 80 CCGC
1 AA 21 CAG 41 AACC 61 AGGA 81 CCGG
2 AC 22 CCA 42 AACG 62 AGGC 82 CGAA
3 AG 23 GCCA 43 AAGA 63 AGGG 83 CGAC
4 CA 24 CCG 44 AAGC 64 CAAA 84 CGAG
5 CC 25 CGA 45 AAGG 65 CAAC 85 CGCA
6 CG 26 CGC 46 ACAA 66 CAAG 86 CGCC
7 GA 27 CGG 47 ACAC 67 CACA 87 CGCG
8 GC 28 GAA 48 ACAG 68 CACC 88 CGGA
9 GG 29 GAC 49 ACCA 69 CACG 89 CGGC
10 AAA 30 GAG 50 ACCC 70 CAGA 90 CGGG
11 AAC 31 GCA 51 ACCG 71 CAGC 91 GAAA
12 AAG 32 GCC 52 ACGA 72 CAGG 92 GAAC
13 ACA 33 GCG 53 ACGC 73 CCAA 93 GAAG
14 ACC 34 GGA 54 ACGG 74 CCAC 94 GACA
15 ACG 35 GGC 55 AGAA 75 CCAG 95 GACC
16 AGA 36 GCCG 56 AGAC 76 GCGA 96 GACG
17 AGC 37 GCAA 57 AGAG 77 GCAC 97 GAGA
18 AGG 38 AAAC 58 AGCA 78 GCGC 98 GAGC
19 CAA 39 AAAG 59 AGCC 79 CCGA 99 GAGG
注：整数“1”用“TCGCCA”表示，整数“-1”即“TGGCCA”
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图7所示，与上述实施例不同的是，所述步骤S13，根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列，包括：步骤S132和步骤S133。
步骤S132，根据所述DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，将所述有效数值对应的DNA碱基序列依次编码；
步骤S133，当所述有效数值中有连续N个相同数字出现时，(N≥2)，按照格式“所述相同数字对应的碱基序列，N对应的DNA碱基序列”编码，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
本公开实施例中，所述DNA碱基序列与数字的对应关系包括上述实施例中的所述的：当所述有效数值的位数小于或等于预设值时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系；当所述有效数值的位数大于所述预设值时，其中，所述有效数值中小于或等于所述预设值的高位数字与DNA碱基序列为一一对应的关系，大于所述预设值的低位数字与DNA碱基序列为多对一的对应关系；所述多对一的对应关系包括：多个连续的低位数字对应相同的碱基序列。根据所述有效数值的数字位数和具体数字，在所述对应关系中找到对应DNA碱基序列，可以按照所述有效数值由高位到低位(由左到右)的顺序依次编码。
在一个示例中，由于一幅子图像包含很多个像素对应的小波变换系数，因此，所述小波变换系数对应的编码DNA序列是很长的，不可避免的会出现同一个数字连续N次出现，而连续编码相同的DNA碱基序列会造成合成的困难，因此，可以采用下述格式“所述相同数字对应的碱基序列，N对应的DNA碱基序列”编码。比如，小波系数中出现3个连续的0，0对应的编码DNA序列为“TA”，数字3可以按照表1中的对应关系，对应的编码DNA序列为“AG”，最终表示为“TAAG”。
下面结合附图8对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图8是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图8所示，与上述实施例不同的是，所述步骤S14，根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：步骤S141。
步骤S141，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
本公开实施例中，所述子图像级别顺序包括升序排列和降序排列，例如，所述子图像的最高级别是三级，按照所述子图像的升序顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列包括，连接顺序可以包括：LL1对应的编码DNA序列、HL1对应的编码DNA序列、LH1对应的编码DNA序列、HH1对应的编码DNA序列、LL2对应的编码DNA序列、HL2对应的编码DNA序列、LH2对应的编码DNA序列、HH2对应的编码DNA序列、LL3对应的编码DNA序列、HL3对应的编码DNA序列、LH3对应的编码DNA序列、HH3对应的编码DNA序列。
再比如，所述子图像的最高级别是五级，根据所述步骤S1221和步骤S1222的所述实施例中有效数值的保留方法：对于五级子图像对应的Y信息小波变换系数可以保留两位有效数字，U信息小波变换系数和V信息小波变换系数可以保留两位有效数字；四级子图像和三级子图像对应的Y信息小波变换系数可以保留两位有效数字，四级子图像对应的U信息小波变换系数和V信息小波变换系数可以保留两位有效数字；二级子图像对应的Y信息小波变换系数可以保留一位有效数字，可以去掉一级子图像对应的Y信息小波变换系数，可以去掉三级子图像、二级子图像和一级子图像对应的U信息小波变换系数和V信息小波变换系数。按照所述子图像的降序顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列包括，连接顺序可以包括：五级子图像的像素数据对应的Y信息小波变换系数的编码DNA序列、五级子图像的像素数据对应的U信息小波变换系数的编码DNA序列、五级子图像的像素数据对应的V信息小波变换系数的编码DNA序列、四级子图像的像素数据对应的Y小波变换系数的编码DNA序列、四级子图像的像素数据对应的U信息小波变换系数的编码DNA序列、四级子图像的像素数据对应的V信息小波变换系数的编码DNA序列、三级子图像的像素数据对应的Y小波变换系数的编码DNA序列、二级子图像的像素数据对应的Y小波变换系数的编码DNA序列。
在本实施例中所述三级子图像和二级子图像对应的小波变换系数只有Y型的，因此可以按照所述三级子图像和二级子图像的小波变换系数的对应关系进行交互排列相应的编码DNA序列，可以按照如下数据格式进行连接，所述数据格式包括“三级子图像中某个像素对应的小波系数+TT+二级子图像对应所述像素的小波系数”。例如，三级子图像对应的小波系数的位置坐标是(i，j)，对应二级子图像对应的小波系数(2i，2j)，(2i，2j+1)，(2i+1,2j)，(2i+1,2j+1)，在所述三级子图像对应的小波系数之后，依次存入这四个小波系数。这是因为，当所述小波变换系数只有一种类型Y型时，经过小波变换的三级子图像中单个像素对应的小波系数和二级子图像对应所述像素的小波系数是相邻近的，采用上述格式进行编码，有利于降低编码的复杂度。
下面结合附图9对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图9是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图9所示，与上述实施例不同的是，所述步骤S141，所述按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：步骤S1411和步骤S1412。
步骤S1411，按照格式“级别号+预设的碱基标记+最大绝对值+级别号+预设的碱基标记”，依次在所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列前加入所述小波变换系数中的最大绝对值对应的DNA碱基序列，得到所述子图像的编码DNA序列；
步骤S1412，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
本公开实施例中，当存储的小波系数不是最大绝对值时，添加格式包括“级别号+行号+段号+小波系数对应的碱基+级别号+行号+段号”，按照所述子图像级别顺序，可以包括升序或降序，依次连接所述子图像的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
本公开实施例中，当所述子图像是对应的小波变换系数中的最大绝对值，格式包括：“级别号+预设的碱基标记+最大绝对值+级别号+预设的碱基标记”，其中所述级别号表示所述子图像的级别号，预设的碱基标记可以如“GTGTGTTATA”，在编码时，需要将所述级别号和最大绝对值对应的DNA碱基序列加入到所述子图像对应的编码DNA序列。比如五级低频水平子图像的最大绝对值为7654，所述最大绝对值7654可以按照表2中数字对应的DNA碱基序列进行编码，表示为“CT+CG+AG+AC”，一级对应的DNA碱基序列为“AAT”，预设的碱基标记为“GTGTGTTATA”，那么，所述五级低频水平子图像的最大绝对值为7654表示为：“AATGTGTGTTATACTCGAGACAATGTGTGTTATA”。本公开实施例，在最大绝对值的前后两端均出现级别号和预设的碱基标记，有利于解码时的校验，比如当读取首先读取级别号和预设的碱基标记，进而读取最大绝对值对应的碱基序列后，再次读取级别号和预设的碱基标记，当发现与第一次读取的级别号和预设的碱基标记不同时，说明所述编码DNA序列发生了错误。
下面结合附图10对本公开所述的图像编码方法进行详细的说明。图10是本公开提供的图像编码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像编码方法一种实施例如图10所示，与上述实施例不同的是，所述步骤S141，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：步骤S1413、步骤S1414、步骤S1415和步骤S1416：
步骤S1413，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列；
步骤S1414，根据预设长度值，将连接后的所述编码DNA序列切割成M行DNA子序列(M≥1)；
步骤S1415，根据预设宽度值，将所述DNA子序列切割成X段DNA片段(X≥1)；
步骤S1416，将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
本公开实施例中，可以按照上述实施例中所述子图像级别顺序，如升序排列、降序排列，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列。连接后的编码DNA序列包含了所有分解的子图像的信息，DNA碱基序列较多，合成较为困难，为了有效合成DNA序列，对所述连接后的编码DNA序列按照预设长度值，如40～130nt进行切割，得到M行DNA子序列，对所述DNA子序列进行进一步的切割，得到X段DNA片段。所述预设长度值和预设宽度值的选取不限于根据DNA合成工艺的需求，还可以根据所述子图像像素数据的类型、所述子图像的级别以及所述子图像的频率等，相同属性的DNA碱基序列信息划分到同一DNA片段上。在一个示例中，需要将行号和段号对应的DNA碱基序列加到对应的DNA片段上，以利于后期连接，图像解码。所述行号与DNA碱基序列的对应关系可以包括表2中的对应关系，所述段号与DNA碱基序列的对应关系可以包括表3中的对应关系。
表2索引标记中的“行号”的编码
行号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
编码 TA TC TG AT AC AG CG CT GT GC
表3索引标记中“段号”的编码
段号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
编码 TA TC TG AT AC AG CG CT GT GC
本公开实施例中，在所述DNA片段上加入索引标记，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号，利于在后期解码时，准确的识别所述DNA片段所包含的内容对象，进行DNA片段的拼接。
在一种可能的实现方式中，所述子图像信息包括：子图像的级别编号、像素信息以及子图像的种类标记。所述子图像的级别编号可以包括上述实施例中的，利用小波变换函数对所述原始图像进行一级或多级分解，参考图3所述，其中1、2、3则表示子图像的级别编号；所述像素信息可以包括上述实施例中的所述子图像像素的YUV信息；所述子图像的种类标记可以包括上述事实例中将所述原始图像经过小波变换后，得到的一系列不同频率或不同分量(即水平方向分量、垂直方向分量或对角线方向分量)的子图像，如HL1、LH1、HH1及HL2、LH2、HH2等。
在一个示例中，将所述子图像信息添加到所述DNA片段上，需要首先获取所述子图像对应DNA碱基序列，可以通过预先建立子图像信息与DNA碱基序列的对应关系进行实现。比如，对于最高级别是四级的子图像中，Y表示明亮度，U和V分别表示色度和饱和度，可以包括如下子图像信息与DNA碱基序列的对应关系，参照如表4，其中：Y0表示明亮度的低频子图像，Y10表示明亮度的一级高频水平子图像，Y11表示明亮度的一级高频垂直子图像，Y12表示明亮度的一级高频对角线子图像，Y20表示明亮度的二级高频水平子图像，Y21表示明亮度的二级高频垂直子图像，Y22表示明亮度的2级高频对角线子图像。U0表示色彩的低频子图像，U10表示色彩的一级高频水平子图像，U11表示色彩的一级高频垂直子图像，U12表示色彩的一级高频对角线子图像，U20色彩的二级高频水平子图像，U21表示色彩的二级高频垂直子图像，U22表示色彩的二级高频对角线子图像。V0表示饱和度的低频子图像，V10表示饱和度的一级高频水平子图像，V11表示饱和度的一级高频垂直子图像，V12表示饱和度的一级高频对角线子图像，V20饱和度的二级高频水平子图像，V21是饱和度的二级高频垂直子图像，V22表示饱和度的二级高频对角线子图像。
表4索引标记中“子图像信息”编码
Y Y0 Y10 Y11 Y12 Y20 Y21 Y22
Y的编码 AAT ACG AGA AGT ACA ACT ACC
Y Y30 Y31 Y32 Y40 Y41 Y42
Y的编码 TGA ATC ATG AAC AAG ATA
U U0 U10 U11 U12 U20 U21 U22
U的编码 AGC TAC TAG TTA AGG TGT TAT
V V0 V10 V11 V12 V20 V21 V22
V的编码 TGC TCT TCC TCG TTC TTG TCA
在一种可能的实现方式中，所述步骤S1416，将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号，包括：
在所述DNA片段的前后两端分别添加所述索引标记对应的碱基序列，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号，确定所述原始图像的编码DNA序列。
本公开实施例中，在所述DNA片段的前后两端分别添加所述索引标记对应的碱基序列，参考表4所示。这样，在进行图像解码时，首次读取所述DNA片段前端的所述索引标记后，再次读取所述DNA片段后端的所述索引标记时，如果发现两次读取的所述索引标记不一致的话，则说明所述DNA片段合成过程中发生了错误。
表5核酸片段结构
下面结合图11和图12，对本公开图像编码方法有益效果进行说明。将图11通过小波变换后，得到五级低频水平子图像的U信息小波变换系数如表6所示，所述表6仅显示部分数据，出于篇幅考虑，此处仅取五级低频水平子图像的U信息小波变换系数的前5行，每行取28个数的表格。
将表6中的每个数值分别除以所述U信息小波变换系数的最大绝对值，保留两位小数后得到表7。将表2中的小数部分按照上述实施例中的所述DNA碱基序列与数字的对应关系，编码成DNA序列，取所述DNA序列的前五行举例如下：
TCACCGTCAGGATCCGCCTCAGCGTCCCACTCCCACTCCCGGTCGCGCTCGCGATCGCAGTCCAGCTCAGAGTCAAGGTCGGATCAGATCCGTCGGTCAAATCACATCAGATCACCTCCAGATCCCGCTCAGGGTCCAAATCACCCTCAAACTCGCAA
TCCGCTCAAAGTCCAGATCCACATCGCACTCCACCTCCCAATCCAGGTCGCGATCGAACTCCAGCTCACGATCACCATCAGCCTCCGCTCAGATCGGTCAAGTCACCTCAGCTCCACTCAGCGTCCACCTCAGAGTCCAAATCAAGGTCAAGGTCGCC
TCCGATCAACGTCCAGCTCCAACTCCCAATCACCATCAAGCTCACCCTCAGAGTCCCAATCAGAATCGAGTCGCGTCGAGTCGCCATCACATCAAATCAAGTCACATCCACTCCACTCAGCCTCCAACTCAGCGTCAGAATCACAGTCACGATCGCCA
TCCAATCGCATCACGGTCCAGATCCACCTCAGACTCACCATCAAGATCAGGATCCACCTCAGACTCACCATCAACCTCAACATCAGCTCAACTCGGTCAAGTCACCTCCCATCCCATCACGGTCCAAATCCAAATCACGATCACCGTCACGATCGCCG
TCAAGGTCACGATCCAAATCCAAATCAGAGTCAAGATCAAACTCGCGTCACGATCAGCGTCAAGCTCGGCTCGCATCCCGTCACCTCGGTCACATCAAGTCACGTCGCCATCCCATCAAGGTCAGAGTCCACCTCAAGCTCACCGTCAAACTCACCG
对小波变换后的系数存入DNA的条数统计：亮度信息Y的编码条数如下：二级子图像合成4598条编码DNA序列；三级子图像合成1120条编码DNA序列；四级子图像合成466条编码DNA序列；五级子图像合成172条编码DNA序列；色度信息U的编码条数如下：四级子图像合成468条编码DNA序列；五级子图像合成168条编码DNA序列；饱和度信息V的编码条数如下：四级子图像合成459条编码DNA序列；五级子图像合成166条编码DNA序列。图11总共合成编码DNA序列的条数是7617条。本公开与现有公认较好的编码技术(喷泉码方法)相比，编码效率是喷泉码方法的6.3倍。类似的，对图12小波变换后的系数存入DNA的条数统计：亮度信息Y的编码条数如下：二级子图像合成8906条编码DNA序列；三级子图像合成2470条编码DNA序列；四级子图像合成624条编码DNA序列；五级子图像合成260条编码DNA序列；色度信息U的编码条数如下：四级子图像合成620条编码DNA序列；五级子图像合成256条编码DNA序列；饱和度信息V的编码条数如下：四级子图像合成612条编码DNA序列；五级子图像合成246条编码DNA序列。图12总共合成编码DNA序列的条数是13994条。本公开与现有公认较好的编码技术(喷泉码方法)相比，编码效率是喷泉码方法的6.5倍。
表6五级低频水平部分子图像的U信息小波变换系数部分数据
下面结合附图13对本公开所述的图像解码方法进行详细的说明。图13是本公开提供的图像解码方法的一种实施例的方法流程图。虽然本公开提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本公开实施例提供的执行顺序。
具体的，本公开提供的一种图像解码方法一种实施例如图13所示，包括：
步骤S21，获取所述原始图像的编码DNA序列；
步骤S22，提取所述编码DNA序列中的索引标记碱基序列和DNA片段序列；
步骤S23，根据所述索引标记碱基序列与数字的对应关系以及所述DNA片段序列与数字的对应关系，确定子图像的小波变换系数；
步骤S24，对所述小波变换系数进行小波逆变换，得到解码图像。
本公开实施例中，考虑到DNA合成工艺的影响，所述原始图像的编码DNA序列可以包括若干条核酸片段结构，在一个示例中，所述核酸片段结构如表5所示，获取所述核酸片段结构，可以按照预设的索引标记碱基序列位数，如表5中前20nt为侧翼引物序列，8-15nt为索引编码序列。
表7五级低频水平部分子图像的U信息小波变换系数处理后部分数据
本公开实施例中，根据所述索引标记碱基序列与数字的对应关系，在一个示例中，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号，根据上述实施例中的所述子图像信息与DNA碱基序列的对应关系，包括如表4、所述DNA片段的行号与碱基序列的对应关系，包括如表2、所述DNA片段的段号与碱基序列的对应关系，包括如表3，将所述索引标记解码成数字信息，与上述实施例相同的是，所述子图像信息包括子图像的级别编号、像素信息以及子图像的种类标记。在一个示例中，根据所述DNA片段序列与数字的对应关系，所述DNA片段序列与数字的对应关系与上述实施例中相同，可以包括如表1中的对应关系，将同一级子图像的DNA片段解码成数字信息。
在一个示例中，对所述解码后的所述子图像的数字信息，即小波变换系数，进行小波变换的逆变换得到解码图像。
图14是根据一示例性实施例示出的一种图像编码装置框图。参照图14，包括：
分解模块11，用于通过小波变换函数，对原始图像进行一级或多级分解，得到多个子图像的像素数据对应的小波变换系数以及所述子图像的级别；
处理模块12，用于根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值；
编码模块13，用于根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列；
连接模块14，用于根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
图15是根据一示例性实施例示出的一种编码装置框图。参照图15，所述处理模块12包括：
处理子模块121，用于根据所述小波变换系数，将所述子图像的像素数据对应的小波变换系数除以所述子图像的像素数据对应的小波变换系数中的最大绝对值以获得第一数值；
确定子模块122，用于根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值。
图16是根据一示例性实施例示出的一种编码装置框图。参照图16，所述确定子模块122包括：
第一确定单元1221，用于根据所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，确定所述第一数值的有效位数，所述像素信息包括像素亮度和像素色度；
第二确定单元1222，用于根据所述第一数值的有效位数，确定所述小波变换系数的有效数值。
在一种可能的实现方式中，所述数字为十进制数字。
图17是根据一示例性实施例示出的一种编码装置框图。参照图17，所述编码模块13包括：
第一编码子模块131，用于根据所述有效数值的数字和符号、所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系、所述DNA碱基序列与所述符号的对应关系，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
在一种可能的实现方式中，所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系，包括：
当所述有效数值的位数小于或等于预设值时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系；
当所述有效数值的位数大于所述预设值时，其中，所述有效数值中小于或等于所述预设值的高位数字与DNA碱基序列为一一对应的关系，大于所述预设值的低位数字与DNA碱基序列为多对一的对应关系。
在一种可能的实现方式中，所述多对一的对应关系包括：多个连续的低位数字对应相同的碱基序列。
图18是根据一示例性实施例示出的一种编码装置框图。参照图18，所述编码模块13包括：
第二编码子模块132，用于根据所述DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，将所述有效数值对应的DNA碱基序列依次编码；
第三编码子模块133，当所述有效数值中有连续N个相同数字出现时，(N≥2)，按照格式“所述相同数字对应的碱基序列，N对应的DNA碱基序列”编码，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
图19是根据一示例性实施例示出的一种编码装置框图。参照图19，所述连接模块14包括：
连接子模块141，用于按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
图20是根据一示例性实施例示出的一种编码装置框图。参照图20，所述连接子模块141包括：
第一处理单元1411，用于按照格式“级别号+预设的碱基标记+最大绝对值+级别号+预设的碱基标记”，依次在所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列前加入所述小波变换系数中的最大绝对值对应的DNA碱基序列，得到所述子图像的编码DNA序列；
第一连接单元1412，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
图21是根据一示例性实施例示出的一种编码装置框图。参照图21，所述连接子模块141包括：
第二连接单元1413，用于按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列；
第二处理单元1414，用于根据预设长度值，将连接后的所述编码DNA序列切割成M行DNA子序列(M≥1)；
第三处理单元1415，用于根据预设宽度值，将所述DNA子序列切割成X段DNA片段(X≥1)；
添加单元1416，用于将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
在一种可能的实现方式中，所述子图像信息包括：子图像的级别编号、像素信息以及子图像的种类标记。
在一种可能的实现方式中，所述添加单元1416包括：
添加子单元1417，用于在所述DNA片段的前后两端分别添加所述索引标记对应的碱基序列，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
图22是根据一示例性实施例示出的一种解码装置框图。参照图22，包括：
获取模块21，用于获取所述原始图像的编码DNA序列；
提取模块22，用于根据预设的索引标记碱基序列位数，提取所述编码DNA序列中的索引标记碱基序列和DNA片段序列；
确定模块23，用于根据所述索引标记碱基序列与数字的对应关系以及所述DNA片段序列与数字的对应关系，确定子图像的小波变换系数；
变换模块24，用于对所述小波变换系数进行小波变换的逆变换，得到解码图像。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
在一种可能的实现方式中，提供一种图像存储方法，包括：
按照任一实施例所述的图像编码方法，将所述原始图片编码成DNA序列；
通过DNA合成仪，将所述DNA序列合成核酸片段；
将所述核酸片段存储在如下介质中的一种或几种中，所述介质包括基因芯片、质粒或活细胞。
本公开实施例中，可以利用寡核苷酸合成仪，在所述DNA序列前后两端加侧翼引物序列，并合成核酸片段，通过分子生物学手段将所述核酸片段存储在基因芯片、质粒或活细胞中，完成所述图像在DNA中的存储。
在一种可能的实现方式中，提供一种图像读取方法，包括：
获取核酸片段，
通过DNA测序仪，获取所述核酸片段的DNA碱基排列顺序；
根据本公开任一实施例所述的图像解码方法，将所述核酸片段解码成图像数据。
本公开实施例中，可以通过扩增、测序的方式，将所述核酸片段从基因芯片、质粒或活细胞中提取出来，在一个示例中，如果仅需要所述图像的缩略图，而不是全部大图信息时，可以采用低频子图像对应的索引标记碱基序列，进行解码还原，实现图像的随机读取。
图23是根据一示例性实施例示出的一种用于图像编码的装置800的框图，图23同样适用于图像解码装置。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图23，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
图24是根据一示例性实施例示出的一种用于图像编码装置1900的框图，图23同样适用于图像解码装置。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图24，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法.
装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作系统，例如Windows ServerTM，MacOS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1932，上述指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (34)

1.一种图像编码方法，其特征在于，包括：
通过小波变换函数，对原始图像进行一级或多级分解，得到多个子图像的像素数据对应的小波变换系数以及所述子图像的级别；
根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值；
根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列；
根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值，包括：
根据所述小波变换系数，将所述子图像的像素数据对应的小波变换系数除以所述子图像的像素数据对应的小波变换系数中的最大绝对值以获得第一数值；
根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值，包括：
根据所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，确定所述第一数值的有效位数，所述像素信息包括像素亮度、像素色度和像素饱和度；
根据所述第一数值的有效位数，确定所述小波变换系数的有效数值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字为十进制数字。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列，包括：
根据所述有效数值的数字和符号、所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系、所述DNA碱基序列与所述符号的对应关系，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系，包括：
当所述有效数值的位数小于或等于预设值时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系；
当所述有效数值的位数大于所述预设值时，其中，所述有效数值中小于或等于所述预设值的高位数字与DNA碱基序列为一一对应的关系，大于所述预设值的低位数字与DNA碱基序列为多对一的对应关系。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多对一的对应关系包括：多个连续的低位数字对应相同的碱基序列。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列，包括：
根据所述DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，将所述有效数值对应的DNA碱基序列依次编码；
当所述有效数值中有连续N个相同数字出现时，(N≥2)，按照格式“所述相同数字对应的碱基序列，N对应的DNA碱基序列”编码，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：
按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：
按照格式“级别号+预设的碱基标记+最大绝对值+级别号+预设的碱基标记”，依次在所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列前加入所述小波变换系数中的最大绝对值对应的DNA碱基序列，得到所述子图像的编码DNA序列；
按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列，包括：
按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列；
根据预设长度值，将连接后的所述编码DNA序列切割成M行DNA子序列(M≥1)；
根据预设宽度值，将所述DNA子序列切割成X段DNA片段(X≥1)；
将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述子图像信息包括：子图像的级别编号、像素信息以及子图像的种类标记。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号，包括：
在所述DNA片段的前后两端分别添加所述索引标记对应的碱基序列，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：图像解码方法，所述图像解码方法包括：
获取所述原始图像的编码DNA序列；
根据预设的索引标记碱基序列位数，提取所述编码DNA序列中的索引标记碱基序列和DNA片段序列；
根据所述索引标记碱基序列与数字的对应关系以及所述DNA片段序列与数字的对应关系，确定子图像的小波变换系数；
对所述小波变换系数进行小波变换的逆变换，得到解码图像。
15.一种图像编码装置，其特征在于，包括：
分解模块，用于通过小波变换函数，对原始图像进行一级或多级分解，得到多个子图像的像素数据对应的小波变换系数以及所述子图像的级别；
处理模块，用于根据所述小波变换系数以及所述小波变换系数对应的子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值；
编码模块，用于根据DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，确定所述小波变换系数的编码DNA序列；
连接模块，用于根据所述子图像的级别，连接所述小波变换系数的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
处理子模块，用于根据所述小波变换系数，将所述子图像的像素数据对应的小波变换系数除以所述子图像的像素数据对应的小波变换系数中的最大绝对值以获得第一数值；
确定子模块，用于根据所述第一数值以及所述子图像的级别，确定所述小波变换系数的有效数值。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述确定子模块包括：
第一确定单元，用于根据所述子图像的级别、像素信息以及有效数字位数的对应关系，确定所述第一数值的有效位数，所述像素信息包括像素亮度、像素色度和像素饱和度；
第二确定单元，用于根据所述第一数值的有效位数，确定所述小波变换系数的有效数值。
18.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述数字为十进制数字。
19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述编码模块包括：
第一编码子模块，用于根据所述有效数值的数字和符号、所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系、所述DNA碱基序列与所述符号的对应关系，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
20.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述DNA碱基序列与所述数字的对应关系，包括：
当所述有效数值的位数小于或等于预设值时，所述DNA碱基序列与所述数字为一一对应的关系；
当所述有效数值的位数大于所述预设值时，其中，所述有效数值中小于或等于所述预设值的高位数字与DNA碱基序列为一一对应的关系，大于所述预设值的低位数字与DNA碱基序列为多对一的对应关系。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述多对一的对应关系包括：多个连续的低位数字对应相同的碱基序列。
22.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述编码模块包括：
第二编码子模块，用于根据所述DNA碱基序列与数字的对应关系以及所述有效数值，将所述有效数值对应的DNA碱基序列依次编码；
第三编码子模块，当所述有效数值中有连续N个相同数字出现时，(N≥2)，按照格式“所述相同数字对应的碱基序列，N对应的DNA碱基序列”编码，确定所述小波变换系数的编码DNA序列。
23.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述连接模块包括：
连接子模块，用于按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述连接子模块包括：
第一处理单元，用于按照格式“级别号+预设的碱基标记+最大绝对值+级别号+预设的碱基标记”，依次在所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列前加入所述小波变换系数中的最大绝对值对应的DNA碱基序列，得到所述子图像的编码DNA序列；
第一连接单元，按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的编码DNA序列，确定所述原始图像的编码DNA序列。
25.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述连接子模块包括：
第二连接单元，用于按照所述子图像级别顺序，依次连接所述子图像的像素数据对应的小波变换系数对应的所述编码DNA序列；
第二处理单元，用于根据预设长度值，将连接后的所述编码DNA序列切割成M行DNA子序列(M≥1)；
第三处理单元，用于根据预设宽度值，将所述DNA子序列切割成X段DNA片段(X≥1)；
添加单元，用于将索引标记对应的碱基序列添加到所述DNA片段上，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述子图像信息包括：子图像的级别编号、像素信息以及子图像的种类标记。
27.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述添加单元包括：
添加子单元，用于在所述DNA片段的前后两端分别添加所述索引标记对应的碱基序列，所述索引标记包括所述DNA片段对应的子图像信息以及DNA片段的行号和段号。
28.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，还包括图像解码装置，所述图像解码装置包括：
获取模块，用于获取所述原始图像的编码DNA序列；
提取模块，用于根据预设的索引标记碱基序列位数，提取所述编码DNA序列中的索引标记碱基序列和DNA片段序列；
确定模块，用于根据所述索引标记碱基序列与数字的对应关系以及所述DNA片段序列与数字的对应关系，确定子图像的小波变换系数；
变换模块，用于对所述小波变换系数进行小波变换的逆变换，得到解码图像。
29.一种图像存储方法，其特征在于，包括：
按照权利要求1至13中任一项所述的方法，将所述原始图片编码成DNA序列；
通过DNA合成仪，将所述DNA序列合成核酸片段；
将所述核酸片段存储在如下介质中的一种或几种中，所述介质包括基因芯片、质粒或活细胞。
30.一种图像读取方法，其特征在于，包括：
获取核酸片段，
通过DNA测序仪，获取所述核酸片段的DNA碱基排列顺序；
根据权利要求14所述的图像解码方法，将所述核酸片段解码成图像数据。
31.一种图像编码装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：执行权利要求1至13中任一项所述的方法。
32.一种图像解码装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：执行权利要求14中任一项所述的方法。
33.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得处理器能够执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。
34.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得处理器能够执行根据权利要求14中任一项所述的方法。
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