CN114257814A - 一种图像流压缩方法和图像流解压方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种图像流压缩方法，包括：确认图像流中图像的像素：通过图像的分辨率，获得图像的水平高频分量W和垂直高频分量H；生成图像序列：将图像流中的每一帧图像采用按图像平面划分构成运动画面数据的帧序列进行排序，并将每一帧图像生成相应的图像序列；确认压缩参考图像：选用图像流中的其中一帧图像作为压缩参考图像；图像对比：将图像流中的每一帧图像沿图像序列依次与压缩参考图像进行比较，获得该图像与压缩参考图像的重复度并提取出该图像与压缩参考图像之间的差值；图像流压缩：以单帧图像为单位对图像流中的每一帧图像沿图像序列依次相对于压缩参考图像进行压缩，并生成图像压缩编码。

Description

一种图像流压缩方法和图像流解压方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种图像流压缩方法和图像流解压方法。

背景技术

针对一些固定点位拍摄监控的场景中，因为其拍摄位置场景内容在无干扰的情况下，其拍摄的影像其实都是同一个影像，在有外部干扰或外物闯入的时候，也只是部分发生了变化，这样就会发现这个图像流连续的各帧图片存在很多的高度重复颜色区域。并随着科技的发展，摄影录像技术得到了很大的提高，其拍摄的图片分辨力越来越大，频率越来越高，这些越来越高清晰度且存在高度重复的图像也在传输和存储过程中增加其了其占用的资源。

而现有技术中，图像的常规压缩手段常常容易造成图像失真或关键数据丢失。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出了一种图像流压缩方法和解压方法。

本发明提供了一种图像流压缩方法，包括：

确认图像流中图像的像素：通过图像的分辨率，获得图像的水平高频分量W和垂直高频分量H；

生成图像序列：将图像流中的每一帧图像采用按图像平面划分构成运动画面数据的帧序列进行排序，并将每一帧图像生成相应的图像序列；

确认压缩参考图像：选用图像流中的其中一帧图像作为压缩参考图像；

图像对比：将图像流中的每一帧图像沿图像序列依次与压缩参考图像进行比较，获得该图像与压缩参考图像的重复度并提取出该图像与压缩参考图像之间的差值；

图像流压缩：以单帧图像为单位对图像流中的每一帧图像沿图像序列依次相对于压缩参考图像进行压缩，并生成图像压缩编码。

可选的，通过将用于拍摄需压缩的图像流的设备在同一位置采用同一焦点拍摄图像A，通过图像A的水平高频分量W和垂直高频分量H，获得需压缩的图像流像素。

可选的，所述图像流的每一帧图像采用1-N依次排序，每一帧图依次采用B₁至B_n作为图像序列。

可选的，压缩参考图像的确认方法具体如下：

1)初步认定：将图像流中的第一帧图像B₁作为初始压缩参考图像Δ；

2)重复度对比：将B₂至B_n图像一一与压缩参考图像Δ对比，当图像B_i与压缩参考图像Δ的重复度低于50％时，则将图像B_i作为B_i+1至B_n图像的压缩参考图像Δ₁，其中2≤i≤n；

3)重新对比：将B_i+1至B_n图像一一与压缩参考图像Δ₁对比，当图像B_j与压缩参考图像Δ₁的重复度低于50％时，则将图像B_j作为B_j+1至B_n图像的压缩参考图像Δ₂，其中i≤j≤n；

4)重复3)，直至B_n图像完成对比，从而确定图像流中所有图像的压缩参考图像。

可选的，图像流中的每一帧图像与压缩参考图像对比后的差值包括差值像素点位置信息和差值像素颜色信息。

可选的，所述图像的压缩编码包括压缩参考图像序列、被压缩图像序列、差值像素点位置信息和差值像素颜色信息。

本发明还提供了一种图像流解压方法，包括：

获取需解压的图像压缩编码，所述图像压缩编码包括压缩参考图像序列、图像流中所有图像的图像序列、图像流中所有图像与压缩参考图像之间的差值像素点位置信息和差值像素颜色信息；

检索压缩参考图像：通过图像压缩编码中的压缩参考图像序列，从图像流中所有图像中检索到压缩参考图像的原图；

确认图像像素大小：根据压缩参考图像原图的分辨率，获得图像流中图像的水平高频分量W和垂直高频分量H；

图像复原：基于差值像素点位置信息和差值像素颜色信息，逐一沿图像序列对图像流中的图像与压缩参考图像中对应点位置和像素颜色进行替换，完成图像的解压。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的图像流压缩方法，通过针对图像流的各图像采用先设定压缩参考图像，再通过将其他图像逐一与压缩参考图像进行对比，从而提取出其差值信息(即图像中的关键数据)，并通过对差值信息进行逐一压缩的方式，从而实现图像流中各图像的压缩并防止图像失真或关键数据丢失的问题产生。

(2)本发明提供的图像流解压方法，通过采用在压缩参考图像的基础上增加或替换与压缩参考图像之间的差值信息，从而实现对图像的精准解压，防止图像在解压过程中产生图像失真或关键数据丢失的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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是本发明实施例中图像压缩的流程示意图；

图2是本发明实施例中图像复原的流程示意图。

具体实施方式

实施例：

参见图1所示，本发明提供的一种图像流压缩方法，具体如下：

一、确认图像流中图像的像素：通过将用于拍摄需压缩的图像流的设备在同一位置采用同一焦点拍摄图像A，通过图像A的水平高频分量W和垂直高频分量H，获得需压缩的图像流像素。此处优选：为便于后续确认图像的差值信息，将图像流的像素根据水平高频分量W和垂直高频分量H的大小分成若干份，如：图像流的水平高频分量W为300、垂直高频分量H为260，则将图像的横坐标分成300份并将其每份依次从1-300予以标示、将图像的纵坐标分成260份并将其每份依次从1-260予以标示。

二、生成图像序列：将图像流中的每一帧图像采用按图像平面划分构成运动画面数据的帧序列进行排序，并将每一帧图像生成相应的图像序列。此处优选：所述图像流的每一帧图像采用1-N依次排序，每一帧图依次采用B₁至B_n作为图像序列。

三、确认压缩参考图像：选用图像流中的其中一帧图像作为压缩参考图像。此处优选：压缩参考图像的确认方法具体如下：1)初步认定：将图像流中的第一帧图像B₁作为初始压缩参考图像Δ；2)重复度对比：将B₂至B_n图像一一与压缩参考图像Δ对比，当图像B_i与压缩参考图像Δ的重复度低于50％时，则将图像B_i作为B_i+1至B_n图像的压缩参考图像Δ₁，其中2≤i≤n；3)重新对比：将B_i+1至B_n图像一一与压缩参考图像Δ₁对比，当图像B_j与压缩参考图像Δ₁的重复度低于50％时，则将图像B_j作为B_j+1至B_n图像的压缩参考图像Δ₂，其中i≤j≤n；4)重复3)，直至B_n图像完成对比，从而确定图像流中所有图像的压缩参考图像。如：初始以图像B₁作为压缩参考图像Δ，当B₂至B_n在与B₁进行对比时其重复度均高于50％，则以B₁作为压缩参考图像Δ；当B_i与在B₁进行对比时发现其重复度低于50％，则以B_i(2≤i≤n)作为B_i+1至B_n图像的压缩参考图像Δ₁，后续的B_i+1至B_n图像则与新的压缩参考图Δ₁进行比较，若B_i+1至B_n图像与压缩参考图像Δ₁的重复度均高于50％，则以B_i作为最终的压缩参考图对图像流中的所有图像进行压缩；若B_i+1至B_n图像中其中一个图像与压缩参考图像Δ₁的重复度低于50％，则重复进行比较，直到确认完B_n图像的压缩参考图像Δ_n。

四、图像对比：将图像流中的每一帧图像沿图像序列依次与压缩参考图像进行比较，获得该图像与压缩参考图像的重复度并提取出该图像与压缩参考图像之间的差值。此处优选：图像流中的每一帧图像与压缩参考图像对比后的差值包括差值像素点位置信息和差值像素颜色信息。

五、图像流压缩：以单帧图像为单位对图像流中的每一帧图像沿图像序列依次相对于压缩参考图像进行压缩，并生成图像的压缩编码。此处优选：所述图像的压缩编码包括压缩参考图像序列、被压缩图像序列、差值像素点位置信息和差值像素颜色信息。

可选的，所述差值像素点位置信息包括差值像素的点位置横坐标信息和差值像素的点位置纵坐标信息(如：压缩参考图像为a，需压缩的图像为b，图像b相对于图像a的差值像素点位置信息包括[4,4]，即在图像b相对于图像a的差值像素的点位置横坐标信息为4、差值像素的点位置横坐标信息为4的位置上存在不同)；所述差值像素颜色信息包括差值像素的颜色位置横坐标信息、差值像素的颜色位置纵坐标信息和差值颜色信息(如：压缩参考图像为a，需压缩的图像为b，设差值颜色信息(0,0,0)表示为黑色、(0,0,1)表示为红色......；图像b相对于图像a的差值像素点位置信息包括[4,4,(0,0,1)]，即在图像b相对于图像a的差值像素的点位置横坐标信息为4、差值像素的点位置横坐标信息为4的位置上存在不同，且此横坐标和纵坐标上的颜色为红色)。

参见图2所示，本发明还提供了一种图像流解压方法，包括①获取需解压的图像压缩编码，所述图像压缩编码包括压缩参考图像序列、图像流中所有图像的图像序列、图像流中所有图像与压缩参考图像之间的差值像素点位置信息和差值像素颜色信息；②检索压缩参考图像：通过图像压缩编码中的压缩参考图像序列，从图像流中所有图像中检索到压缩参考图像的原图；③确认图像像素大小：根据压缩参考图像原图的分辨率，获得图像流中图像的水平高频分量W和垂直高频分量H；④图像复原：基于差值像素点位置信息和差值像素颜色信息，逐一沿图像序列对图像流中的图像与压缩参考图像中对应点位置和像素颜色进行替换，完成图像的解压。如：需解压的图像压缩编码为[001，005，(4,4)，(0,0,1)]的图像，则表示为需对图像流中编码为001的图像进行解压，且其压缩参考图像为图像流中编码为005的图像、图像001与压缩参考图像005的差值像素点位置为横坐标4及纵坐标4的位置、像001与压缩参考图像005的差值颜色信息为(0,0,1)，解压的具体过程如下：①从图像压缩文中检索编码为005的压缩参考图原图，②根据压缩参考图原图的分辨率，获得图像流中图像的水平高频分量W和垂直高频分量H，③对图像001在横坐标4及纵坐标4位置的像素信息和颜色信息进行替换，完成该图像的解压。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种图像流压缩方法，其特征在于，包括：

确认图像流中图像的像素：通过图像的分辨率，获得图像的水平高频分量W和垂直高频分量H；

生成图像序列：将图像流中的每一帧图像采用按图像平面划分构成运动画面数据的帧序列进行排序，并将每一帧图像生成相应的图像序列；

确认压缩参考图像：选用图像流中的其中一帧图像作为压缩参考图像；

图像对比：将图像流中的每一帧图像沿图像序列依次与压缩参考图像进行比较，获得该图像与压缩参考图像的重复度并提取出该图像与压缩参考图像之间的差值；

图像流压缩：以单帧图像为单位对图像流中的每一帧图像沿图像序列依次相对于压缩参考图像进行压缩，并生成图像压缩编码。

2.根据权利要求1所述的图像流压缩方法，其特征在于，通过将用于拍摄需压缩的图像流的设备在同一位置采用同一焦点拍摄图像A，通过图像A的水平高频分量W和垂直高频分量H，获得需压缩的图像流像素。

3.根据权利要求1所述的图像流压缩方法，其特征在于，所述图像流的每一帧图像采用1-N依次排序，每一帧图依次采用B₁至B_n作为图像序列。

4.根据权利要求3所述的图像流压缩方法，其特征在于，压缩参考图像的确认方法具体如下：

1)初步认定：将图像流中的第一帧图像B₁作为初始压缩参考图像Δ；

2)重复度对比：将B₂至B_n图像一一与压缩参考图像Δ对比，当图像B_i与压缩参考图像Δ的重复度低于50％时，则将图像B_i作为B_i+1至B_n图像的压缩参考图像Δ₁，其中2≤i≤n；

3)重新对比：将B_i+1至B_n图像一一与压缩参考图像Δ₁对比，当图像B_j与压缩参考图像Δ₁的重复度低于50％时，则将图像B_j作为B_j+1至B_n图像的压缩参考图像Δ₂，其中i≤j≤n；

4)重复3)，直至B_n图像完成对比，从而确定图像流中所有图像的压缩参考图像。

5.根据权利要求4所述的图像流压缩方法，其特征在于，图像流中的每一帧图像与压缩参考图像对比后的差值包括差值像素点位置信息和差值像素颜色信息。

6.根据权利要求1所述的图像流压缩方法，其特征在于，所述图像的压缩编码包括压缩参考图像序列、被压缩图像序列、差值像素点位置信息和差值像素颜色信息。

7.一种图像流解压方法，其特征在于，包括：

获取需解压的图像压缩编码，所述图像压缩编码包括压缩参考图像序列、图像流中所有图像的图像序列、图像流中所有图像与压缩参考图像之间的差值像素点位置信息和差值像素颜色信息；

检索压缩参考图像：通过图像压缩编码中的压缩参考图像序列，从图像流中所有图像中检索到压缩参考图像的原图；

确认图像像素大小：根据压缩参考图像原图的分辨率，获得图像流中图像的水平高频分量W和垂直高频分量H；

图像复原：基于差值像素点位置信息和差值像素颜色信息，逐一沿图像序列对图像流中的图像与压缩参考图像中对应点位置和像素颜色进行替换，完成图像的解压。

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