CN116668710A - 一种彩色图像传输方法、系统、装置与存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种彩色图像传输方法、系统、装置和存储介质，其中方法包括以下步骤：获取原始彩色图像；将原始彩色图像分解为若干个灰度图像；根据若干个灰度图像，确定多个位平面；对多个位平面提取像素比特，得到每个位平面对应的像素比特流；将像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个位平面压缩比特流；将压缩比特流传输到目标端，以使得目标端对压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像。本方法可以有效改善数据膨胀，压缩后的比特流可以大幅减小数据存储所需的空间，提升计算机系统中图像的实时处理速度，而且压缩后的图像在网络传输过程中占用频带窄，可以提高频带利用率，降低传输成本。本申请可广泛应用于图像处理技术领域。

Description

一种彩色图像传输方法、系统、装置与存储介质

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其是一种彩色图像传输方法、系统、装置与存储介质。

背景技术

随着大数据和通信技术的高速发展，人们可以随时随地地互传格式相异、大小不一的图像。由于图像具有庞大的信息量,如果图像信息不经过压缩,首先，巨大的数据量对于存储空间的需求量大；其次，在目前的计算机系统的条件下,实时处理速度慢；最后，对于频带资源相对匮乏的运营商来说，传输如此大的数据量占用的频带宽，使得传输成本高。

传统的图像压缩方法通常会采用定长游程编码，定长游程编码虽然对于压缩一幅具有大面积区域相同像素值的图像具有很好的压缩效果。然而,如果像素中每两个相邻点的像素值都不同、传统的定长游程编码会导致数据量反而增加数倍，从而不能体现图像压缩的效果，造成图像传输本高。因此，亟需一种新的彩色图像传输方法。

发明内容

本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种彩色图像传输方法、系统、装置与存储介质，该彩色图像传输方法、系统、装置与存储介质可以有效改善数据膨胀，节约存储空间，提高传输速度。

为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：一种彩色图像传输方法获取原始彩色图像，包括以下步骤，将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像；根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面；提取各个所述位平面的像素比特，得到每个所述位平面对应的像素比特流；将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个所述位平面对应的压缩比特流；将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像。

另外，根据本发明中上述实施例的一种彩色图像传输的方法，还可以有以下附加的技术特征：

进一步地，本申请实施例中，所述根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面这一步骤，具体包括：获取所述若干个灰度图像中所有以二进制形式表示的像素；将所述灰度图像中每一个像素相同的位数构成一个位平面。

进一步地，本申请实施例中，所述提取各个所述位平面的像素比特，得到每个所述位平面对应的像素比特流这一步骤，具体包括：将所述位平面进行分块，得到所述位平面对应的多个位平面分块；对于任意一个所述位平面分块，按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个所述位平面分块对应的子像素比特流；以第一预设顺序将多个所述子像素比特流进行组合，得到所述位平面对应的像素比特流。

进一步地，本申请实施例中，所述将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个所述位平面对应的压缩比特流这一步骤，具体包括：遍历扫描所述像素比特流的所有像素比特，当所述像素比特流的W个连续比特元素中连续相同的像素比特的数目小于第一预设阈值，在所述W个连续比特元素之前插入扫描位并将所述扫描位置为0，确定所述压缩比特流由所述扫描位和所述W个连续比特元素组成，其中W为整数；或者，当所述像素比特流中连续相同的像素比特的数目大于或等于第一预设阈值，统计所述像素比特流的所有连续相同的像素比特，确定子压缩比特流的扫描位并将所述扫描位置1，确定所述子压缩比特流的末位像素比特为所述像素比特流连续相同的像素比特对应的比特元素，以及确定所述子压缩比特流的末位像素比特与所述扫描位之间的比特为二进制数；所述二进制数与所述像素比特流中像素比特连续相同的数目满足公式a＝b-1,其中a为所述二进制数，b为所述像素比特流中像素比特连续相同的数目；以第一预设顺序将所述子压缩比特流进行组合，得到所述压缩比特流。

进一步地，本申请实施例中，所述将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像这一步骤，具体包括：遍历扫描所述压缩比特流中的所有的所述扫描位，当所述扫描位为0，以所述扫描位后面的W位像素比特作为子目标比特流；其中W为整数；当所述扫描位为1，以所述扫描位往后t位的二进制数与1的和作为所述目标比特流连续相同的像素比特的位数，以所述扫描位往后t+1位的二进制数作为连续相同的像素比特的元素，解压得到子目标比特流；根据所述子目标比特流，确定目标位平面；根据所述目标位平面，得到目标彩色图像。

进一步地，本申请实施例中，所述若干个灰度图像包括红色灰度图像，绿色灰度图像以及蓝色灰度图像，所述将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像这一步骤，具体包括：分别提取所述原始彩色图像的红色像素值、绿色像素值以及蓝色像素值；由所有红色像素值对应的像素点组成红色灰度图像，由所有绿色像素值对应的像素点组成绿色灰度图像，由所有蓝色像素值对应的像素点组成蓝色灰度图像。

进一步地，本申请实施例中，所述位平面分块为正方形平面，所述正方形平面包括十六个比特且包括四个角比特，所述对于任意一个所述位平面分块，按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个所述位平面分块对应的子像素比特流这一步骤，具体包括：对于所述位平面分块，按照像素的相邻关系，以任意一个所述角比特为首个提取比特，以与所述角比特的行相邻的比特为第二个提取比特，以与所述第二个提取比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与所述第三个提取比特行相邻且与所述首个提取比特相邻的比特为第四个提取比特，以与所述第四个提取比特列相邻的比特为第五个提取比特，以与所述第五个提取比特行相邻且与所述第三个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以所述第五个比特列相邻的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定所述位平面分块对应的子像素比特流；或者，以任意一个与所述角比特行相邻的比特为首个提取比特，以所述角比特为第二个提取比特，以与所述角比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与所述第三个提取比特行相邻的比特为第四个提取比特，以与所述第四个提取比特行相邻的比特为第五个提取比特，以与所述第五个提取比特列相邻且与所述首个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以所述角比特对角设置的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定所述位平面分块对应的子像素比特流。

另一方面，本申请实施例还提供一种彩色图像传输系统，包括：获取单元，用于获取原始彩色图像；第一处理单元，用于将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像；第二处理单元，用于根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面；第三处理单元，用于对所述多个位平面提取像素比特，得到每个位平面对应的像素比特流；第四处理单元，用于将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个位平面压缩比特流；第五处理单元，用于将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像。

另一方面，本申请还提供一种彩色图像传输装置，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如前面任一项所述一种彩色图像传输方法。

此外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如前面任一项所述一种彩色图像传输方法。

本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到：

本申请可以将彩色图像分解为包括多个位平面的若干个灰度图像，并对所述多个位平面提取像素比特，得到每个位平面对应的像素比特流，将像素比特流通过自适应定长游程编码压缩后再还原为经过压缩的彩色图像。本申请根据自适应定长游程编码可以针对彩色图像复杂的像素比特流进行优化，采用自适应定长游程编码对彩色图像数据进行压缩，可以有效改善数据膨胀，压缩后的比特流可以大幅减小数据存储所需的空间，提升计算机系统中图像的实时处理速度，而且压缩后的图像在网络传输过程中占用频带窄，可以提高频带利用率，降低传输成本。

附图说明

图1为本发明中一种具体实施例中一种彩色图像传输方法的步骤示意图；

图2为本发明中一种具体实施例中根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面的步骤示意图；

图3为本发明中一种具体实施例中提取各个所述位平面的像素比特，得到每个所述位平面对应的像素比特流的步骤示意图；

图4为本发明中一种具体实施例中将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个所述位平面对应的压缩比特流的步骤示意图；

图5为本发明中一种具体实施例中将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像的步骤示意图；

图6为本发明中一种具体实施例中将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像的步骤示意图；

图7为本发明中一种具体实施例中对于任意一个所述位平面分块，按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个所述位平面分块对应的子像素比特流的步骤示意图；

图8为本发明中一种具体实施例中比特流提取顺序的示意图；

图9为本发明中一种具体实施例中位平面的比特布局示意图；

图10为本发明中一种具体实施例中一种彩色图像传输系统的结构示意图；

图11为本发明中一种具体实施例中一种彩色图像传输装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施例对本发明实施例中的彩色图像传输方法、系统、装置和存储介质的原理和过程作以下说明。

首先对于现有技术存在的缺陷进行说明。

随着大数据和通信技术的高速发展，人们可以随时随地地互传格式相异、大小不一的图像。由于图像具有庞大的信息量,如果图像信息不经过压缩,那么可能带来以下问题：首先，巨大的数据量对于存储空间的需求量大；其次，在目前的计算机系统的条件下,实时处理速度慢；最后，对于频带资源相对匮乏的运营商来说，传输如此大的数据量占用的频带宽，使得传输成本高。

传统的定长游程编码由两个元素的序对(g,l)组成,其中g表示编码符号,l表示游程长度,l等于有相同编码符号的相同元素的数目，游程长度所使用的二进制位数固定(可自行设置)。对图像数据进行编码时，将沿一定方向排列的具有相同像素值的像素看成是连续符号，如果像素值连续相同的个数超过了固定二进制位数所能表示的最大值，则进行下一轮编码。例如，设定长u＝8，即记录相同元素的数目的比特位为3位,则“aaaaaaaabbbbbbbbcccccccccc”可以表示为“8a8b8c2c”。对于压缩一幅具有大面积区域相同像素值的图像,采用定长游程编码的压缩效果是极好的。

然而,该算法对于压缩图像也存在技术缺陷：如果像素中每两个相邻点的像素值都不同,由于编码格式固定，用这种算法不但不能压缩,数据量反而增加数倍。这是由于每段都要包括两个元素的序对g和l,所以占用比特数较多，使得数据膨胀。因此，对于压缩一幅平滑与复杂像素交替的图像，固定格式的传统定长游程编码也不能达到很好的效果。

针对上述技术缺陷，本申请提供了一种彩色图像传输方法。参照图1，彩色图像传输方法可以包括以下步骤：

S1、获取原始彩色图像。在本步骤中，原始彩色图像可以是没有经过处理从图片数据库中随机获取的一张或者是多个张的彩色图像。在具体应用中，原始彩色图像可以存储在数据库中，数据处理器可以与设置有数据库的设备建立可以实现数据传输的连接，该连接可以是有线连接或者是无线连接。有线连接方式可以包括移动设备与上位机之间的连接，还可以包括上位机与上位机之间的连接以及其他现在已知或将来开发的设备与上位机的有线连接；而上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G/5G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB(U ltra Wide Band)连接以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。

S2、将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像。

在本步骤中，若干个灰度图像可以是按照现有或者未来可以使用的分解方法对原始彩色图像进行分解后得到的若干个灰度图像。示例性地，本申请的若干个图像可以是RGB中对应的红色灰度图像、蓝色灰度图像以及绿色灰度图像。这些图像均可以包括多个像素，多个像素均可以是二进制数的表示形式。

S3、根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面。

在本步骤中，位平面的数量可以由预设的每个像素的二进制数表示形式所包括的位数决定。示例性地，本实施例预设的像素的二进制数的位数为8位，本实施例可以提取每张灰度图像内每个像素的二进制表示形式的所有第i个位组成第i个位平面，将所述三张灰度图像分别分解成八个位平面。具体地，若图像中某两个像素的分别为01110001以及11100011，则第一个位平面可以包括01110001从左往右对应的第一位像素比特1以及11100011对应的第一位像素比特1，则第二位平面可以包括01110001从左往右对应的第二位像素比特0以及11100011对应的第二位像素比特1。需要说明的是，位平面的数量可以是4个、6个或者是8个，具体的数量可以根据实际应用的需求调整像素对应的二进制数的位数。

S4、提取各个所述位平面的像素比特，得到每个所述位平面对应的像素比特流。

在本步骤中，每个位平面可以包括一个像素比特流，该像素比特流的长度与每个位平面的比特相等，每个比特的元素可以是0或者是1。为了提高处理速度，在形成位平面对应的比特流前，本实施例需要按照预设的顺序对每个位平面进行分块，分块的顺序可以是以行分块或者是以列分块，最终得到位平面分块。每个位平面分块对应一个子比特流，可以通过预设顺序对位平面分块的每一个像素比特进行提取，得到多个子比特流，其中该预设顺序需要使每个比特不重复提取。每个位平面分块均为正方形位平面，其比特数量可以是16*16、8*8、4*4或者是其他的数量。然后按照预设的顺序将每个位平面分块对应的子比特流进行组合，可以得到图像对应的比特流，其中预设的顺序可以是从上到下，从左至右的顺序，也可以是其他设定的顺序，具体的顺序可以按照实际应用中以最多像素比特的元素连续相同为目标进行调整。

S5、将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个所述位平面对应的压缩比特流。

在本步骤中，自适应定长游程编码为自定义的定长游程编码方式。其具体为，先定义每次的比特扫描长度，该长度可以与位平面的宽度相同，在按照扫描长度扫描每个子像素比特流，判断子像素比特流中连续相同的像素比特的数目是否小于第一预设阈值，得到不同的比判断结果，根据不同的判断结果可以对包括多个子像素比特流的像素比特流进行不同的压缩操作，最终可以得到位平面压缩比特流。

S6、将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像。

在本步骤中，本实施例可以将压缩比特流传输到目标端，目标端通过现有技术将压缩比特流进行还原，本实施例的目标端可以以压缩的顺序对压缩比特流进行依次还原，得到压缩比特流对应的位平面。再将位平面还原为灰度图像，再通过现有的技术将灰度图像还原为彩色图像。需要说明的是，目标彩色图像与原始彩色图像的内容相同，而本申请所述的现有技术可以是人工智能技术、比特流的解码技术等。

进一步地，参照图2，在本申请的一些实施例中，根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面这一步骤，具体可以包括：

S201、获取所述若干个灰度图像中所有以二进制形式表示的像素；

S202、将所述灰度图像中每一个像素相同的位数构成一个位平面。

在本实施例中，本实施例可以先获取每个灰度图像中所有的像素，其中所有的像素均为二进制数。对于任意一个灰度图像，本申请可以将每个像素的二进制数中相同的位数作为一个位平面。示例性地，当像素的二进制数为8位时，则位平面的数量相应地也是8个，具体地，若两个灰度图像的像素分别为11111100以及11110000，则第三个位平面可以包括11111100的第三位比特1，以及11110000的第三位比特0，位平面的长度以及宽度与灰度图像的长度以及宽度相等，因此第三位平面可以包括图像中每个像素对应的第三位比特。

在本申请的一些实施例中，参照图3，提取各个所述位平面的像素比特，得到每个所述位平面对应的像素比特流这一步骤，具体可以包括：

S301、将所述位平面进行分块，得到所述位平面对应的多个位平面分块；

S302、对于任意一个所述位平面分块，按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个所述位平面分块对应的子像素比特流；

S303、以第一预设顺序将多个所述子像素比特流进行组合，得到所述位平面对应的像素比特流。

在本实施例中，首先可以将每一个位平面按照4*4进行分块，将位平面分块为多个4*4的位平面分块，对于任意一个位平面分块，可以按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个位平面分块对应的子像素比特流。具体地，由于本实施例采用的是4*4分块，本实施例可以先确定每条路径的前6个提取比特的顺序，然后确定最后一个提取比特的位置，按照不重复提取的准则，可以得到分块对应的子像素比特流，而前6个提取比特的顺序并不确定，故提取比特流的方式有多种，有关人员可以通过以最大化比特流的压缩程度进行选择。得到所有平面分块对应的子像素比特流后，可以按照预设的顺序对其进行组合，最终得到一个位平面对应的像素比特流。需要说明的是预设的顺序可以与每个位平面进行分块的顺序相同。

进一步地，参照图4，在本申请的一些实施例中，将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个所述位平面对应的压缩比特流这一步骤，具体可以包括：

S401、遍历扫描所述像素比特流的所有像素比特，当所述像素比特流的W个连续比特元素中连续相同的像素比特的数目小于第一预设阈值，在所述W个连续比特元素之前插入扫描位并将所述扫描位置为0，确定所述压缩比特流由所述扫描位和所述W个连续比特元素组成，其中W为整数。

或者，

S402、当所述像素比特流中连续相同的像素比特的数目大于或等于第一预设阈值，统计所述像素比特流的所有连续相同的像素比特，确定子压缩比特流的扫描位并将所述扫描位置1，确定所述子压缩比特流的末位像素比特为所述像素比特流连续相同的像素比特对应的比特元素，以及确定所述子压缩比特流的末位像素比特与所述扫描位之间的比特为二进制数；所述二进制数与所述像素比特流中像素比特连续相同的数目满足公式a＝b-1,其中a为所述二进制数，b为所述像素比特流中像素比特连续相同的数目。

S403、以第一预设顺序将所述子压缩比特流进行组合，确定所述压缩比特流。

在本实施例中，W可以是8，本实施例遍历扫描像素比特流的所有像素比特，当像素比特流的8个连续比特元素中连续相同的像素比特的数目小于第一预设阈值，在8个连续比特元素之前插入一个扫描位并将扫描位置0，并得到子压缩比特流。其中第一预设阈值可以根据实际需要进行设置。示例性地，第一预设阈值为8，当像素比特流的8个连续比特元素为10000101，此时，像素比特流的8个连续比特元素相同的像素比特的数目小于8个，则可以在首位像素比特之前插入扫描位0，也就是子压缩比特流为010000101。当像素比特流中连续相同的像素比特的数目大于或等于第一预设阈值，统计像素比特流的所有连续相同的像素比特，确定子压缩比特流的扫描位并把扫描位置为1，确定子压缩比特流的末位像素比特为像素比特流连续相同的像素比特对应的比特元素，以及确定子压缩比特流的首位像素比特与末位像素比特之间的比特为二进制数；二进制数与像素比特流中像素比特连续相同的数目满足公式a＝b-1,其中a为二进制数，b为像素比特流中像素比特连续相同的数目。示例性地，第一预设阈值为8，当像素比特流中连续相同的像素比特的数目大于或等于8个，如像素比特流中任意一段比特流为1111111111，由于1的数量大于8，则可以将该段的比特流压缩为10010011，其中左侧的1代表扫描位，也是代表压缩前的比特流中连续相同的比特大于8，最右侧的1代表压缩前的比特流相同的元素为1，中间的001001代表重复的元素数目为001001+1个也就是10个。

进一步地，参照图5，在本申请的一些实施例中，将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像这一步骤，具体可以包括：

S501、遍历扫描所述压缩比特中的所有所述扫描位，当所述扫描位为0，以所述扫描位后面的W位像素比特作为子目标比特流；其中W为整数；

S502、当所述扫描位为1，以所述扫描位往后t位的二进制数与1的和作为所述目标比特流连续相同的像素比特的位数，以所述扫描位往后t+1位的二进制数作为连续相同的像素比特的元素，解压得到子目标比特流；

S503、根据所述子目标比特流，确定目标位平面；

S504、根据所述目标位平面，得到目标彩色图像。

在本实施例中，本实施例可以遍历扫描压缩比特流中所有的扫描位，当扫描位为0，以扫描位后面的W位像素比特作为子目标比特流；其中W为任意的整数；当扫描位为1，以扫描位往后t位的二进制数与1的和作为目标比特流连续相同的像素比特的位数，以扫描位往后t+1位的二进制数作为连续相同的像素比特的元素，解压得到子目标比特流，其中t为任意的整数。示例性地，W等于8，t为6。若压缩比特流某一段带扫描位的比特流为010000100，当检测到扫描位为0，则可以还原比特流为10000100。若压缩比特流某一段带扫描位的比特流为10010010则可以还原该段比特流为连续001001+1个0，也就是0000000000。

进一步地，参照图6，在本申请的一些实施例中，若干个灰度图像可以包括红色灰度图像，绿色灰度图像以及蓝色灰度图像，将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像这一步骤，具体可以包括：

S601、分别提取所述原始彩色图像的红色像素值、绿色像素值以及蓝色像素值；

S602、由所有红色像素值对应的像素点组成红色灰度图像，由所有绿色像素值对应的像素点组成绿色灰度图像，由所有蓝色像素值对应的像素点组成蓝色灰度图像。

在本实施例中，可以分别提取原始彩色图像中每个像素的红色像素值、绿色像素值以及蓝色像素值。由所有红色像素值对应的像素点组成红色灰度图像，由所有绿色像素值对应的像素点组成绿色灰度图像，由所有蓝色像素值对应的像素点组成蓝色灰度图像。

进一步地，参照图7，在本申请的一些实施例中，所述对于任意一个所述位平面分块，按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个所述位平面分块对应的子像素比特流这一步骤，具体可以包括：

S701、对于所述位平面分块，按照像素的相邻关系，以任意一个所述角比特为首个提取比特，以与所述角比特的行相邻的比特为第二个提取比特，以与所述第二个提取比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与所述第三个提取比特行相邻且与所述首个提取比特相邻的比特为第四个提取比特，以与所述第四个提取比特列相邻的比特为第五个提取比特，以与所述第五个提取比特行相邻且与所述第三个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以所述第五个比特列相邻的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定所述位平面分块对应的子像素比特流。

或者，

S702、以任意一个与所述角比特行相邻的比特为首个提取比特，以所述角比特为第二个提取比特，以与所述角比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与所述第三个提取比特行相邻的比特为第四个提取比特，以与所述第四个提取比特行相邻的比特为第五个提取比特，以与所述第五个提取比特列相邻且与所述首个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以所述角比特对角设置的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定所述位平面分块对应的子像素比特流。

在本步骤中，任意一个位平面分块可以为正方形平面，正方形平面可以包括十六个比特且包括四个角比特。对于任意一个位平面分块，按照像素的相邻关系，以任意一个角比特为首个提取比特，以与角比特的行相邻的比特为第二个提取比特，以与第二个提取比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与第三个提取比特行相邻且与首个提取比特相邻的比特为第四个提取比特，以与第四个提取比特列相邻的比特为第五个提取比特，以与第五个提取比特行相邻且与第三个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以第五个比特列相邻的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个位平面分块对应的子像素比特流。示例性地，参照图8，在图8中角比特为1,4，13以及16，前面8个子图的提取顺序均可以满足上述条件，并将以角比特1为首个提取比特的两种方式标记为00000与00100，并将以角比特4为首个提取比特的两种方式标记为00001与00101，并将以角比特13为首个提取比特的两种方式标记为00010与00110，并将以角比特16为首个提取比特的两种方式标记为00011与00111。

或者以任意一个与角比特行相邻的比特为首个提取比特，以角比特为第二个提取比特，以与角比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与第三个提取比特行相邻的比特为第四个提取比特，以与第四个提取比特行相邻的比特为第五个提取比特，以与第五个提取比特列相邻且与首个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以角比特对角设置的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个位平面分块对应的子像素比特流。示例性地，同样参照图8，在图8中角比特为1,4，13以及16，图8中最后个子图的提取顺序均可以满足上述条件，并将以角比特1相邻的比特2为首个提取比特的提取方式标记为01000，并将以角比特4相邻的比特3为首个提取比特的提取方式标记为01001，并将以角比特13相邻的比特14为首个提取比特的提取方式标记为01010，并将以角比特16相邻的比特15为首个提取比特的两种方式标记为01011。综上所述，本申请的对于某个位平面分块可以有12种的比特流提取顺序，而平面分块的顺序有两种，则位平面对应的比特流的提取顺序共有24种。

下面结合具体实施例说明本申请的彩色图像传输方法。

在本实施例中，彩色图像为Lena RGB图，其中灰度图为中R通道，位平面为第8位平面，位平面为尺寸为8×8，第一预设阈值为d＝8，相同比特的数目的表示位为6位，平面宽度N＝8。其位平面可参照图9，按照图8所标记的00000的扫描顺序对8×8的平面进行比特扫描，可以得到位平面的比特流是

1000010110111000000000000000000001111111111111111111111111111111,t为6，W为8。对上述比特流进行扫描，由于比特流的前八位10000101中相同的像素比特的数目小于8位，则需要在前八位比特10000101前插入扫描位0，由于比特流的第二个八位比特10111000相同的像素比特的数目同样小于8位，则需要在第二个八位10111000前插入扫描位0，在第三个八位比特开始，相同的像素比特0的数目大于8个，总共17个，则需要将连续的17个0压缩为1010000，而直到出现第一个1，统计1的数量为31个，则需要将连续的31个0压缩为10111101，故最终压缩的得到的压缩比特流为010000101010111000101000010111101。然后将压缩比特流进行传输，传输完成后对压缩比特流进行恢复，对于每个位平面的压缩比特流，遍历扫描压缩比特流中的所有的扫描位。如果第一位扫描位为‘0’，则为情况1，直接恢复其后面的8位像素比特，然后检测下一个扫描位，如果下一个扫描位为‘0’，则为情况1，直接恢复其后面的8位像素比特，若再下一个扫描位为‘1’，则为情况2，继而往后获取6位，6表示此轮编码相同比特数目的比特位，并将其转换为十进制，记为y，以y+1为恢复后的此轮比特流的比特位的长度，接着再往后获取一位，为此轮编码的相同比特元素，如果是‘1’，则恢复y+1位的‘1’，否则，恢复为y+1位的‘0’。重复以上步骤1至3，直到将压缩比特流完全解压为止。将解压后的比特流重新排列以恢复被压缩的位平面，位平面组合恢复单张灰度图，三张灰度图再次组合，继而恢复得到原始彩色图像。

需要说明的是，若上述比特流按照传统的定长游程编码进行压缩的结果为000000100001100000001000000000000110000000000010101001100111101，其长度为63bit,而本实施例的方法压缩后的比特流为0100001010101110001010000010111111，程度为34bit。从上述过程可以看出，相比传统的定长游程编码，本发明方法压缩效果较好。而在通信传输中，若不进行图像压缩，直接将分辨率为640×480的彩色Lena图(每像素24bit)，以每25帧显示，那么它需要占用的通信带宽为640×480×24×25＝184320000bps，即184Mbps。图像压缩后，分辨率同为640×480，同样以每25帧显示，压缩率为1.9853，则此时的带宽为184÷1.9853＝93Mbps，大大地减少了通信带宽，降低了传输成本。此外，上述的数据压缩方法也可以用于其他的数字信号，包括数字有线电视信号、手机信号、宽带信号、数字成像系统(数码相机)等。

综上所述，本申请对于彩色图像使用不重复的路径逐个提取像素比特分方式以及自适应定长游程编码方式，可以为编码提供更好压缩的比特流。而自适应定长游程编码方法，适用于压缩不同平滑度的图像，对于图像平滑的区域可有效压缩，可以防止数据的膨胀，本申请的数据压缩率与使用其他方法压缩后的压缩率的比较结果如下表1所示：

表1

其中，压缩率＝24×(h×j)/压缩后比特长度，h表示图像的长度大小，j表示图像的宽度大小。由上表中可看出，对于同一图像，使用本方法进行图像压缩的压缩率相比于使用其他方法对原始彩色图像进行压缩的图像压缩率更高，可以有效减少传输数据的膨胀，提高彩色图像传输的速度。

此外、参照图10，与图1的方法相对应，本申请的实施例中还提供一种彩色图像传输系统，可以包括：获取单元101、第一处理单元102、第二处理单元103、第三处理单元104、第四处理单元105以及第五处理单元106。其中，获取单元101可以用于获取原始彩色图像；第一处理单元102可以用于将原始彩色图像分解为若干个灰度图像；第二处理单元103可以用于根据若干个灰度图像，确定多个位平面；第三处理单元104可以用于对多个位平面提取像素比特，得到每个位平面对应的像素比特流；第四处理单元105可以用于将像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个位平面压缩比特流；第五处理单元106可以用于对压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像。

在本申请的一些实施例中，获取单元101、第一处理单元102、第二处理单元103、第三处理单元104、第四处理单元105以及第五处理单元106均可以设置于同一个上位机中，通过上位机内部的模块获取数据库中的原始彩色图像，然后通过上位机后续的处理器对获取得到的数据进行处理，最终得到目标彩色图像。在本申请的另外一些实施例中，获取单元101也可以是与上位机连接的任意的模块，通过与上位机的有线或者无线连接，将获取数据传输至上位机，通过上位机内部的模块进行数据的处理。此外，在一些实施例中，第一处理单元102、第二处理单元103、第三处理单元104、第四处理单元105以及第五处理单元106也是同理，具体的装置连接方式和装置的设置不作限制。

需要说明的是，上述的彩色图像传输方法实施例中的内容均适用于本彩色图像传输系统实施例中，本彩色图像传输系统实施例所具体实现的功能与上述的彩色图像传输方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述的彩色图像传输方法实施例所达到的有益效果也相同。

与图1的方法相对应，本申请实施例还提供了一种彩色图像传输装置，其具体结构可参照图11，包括：

至少一个处理器1001；

至少一个存储器1002，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的彩色图像传输方法。

上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

与图1的方法相对应，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的彩色图像传输方法。

上述的彩色图像传输方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中，本存储介质实施例所具体实现的功能与上述的彩色图像传输方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述的彩色图像传输方法实施例所达到的有益效果也相同。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明，功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干程序用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-On ly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行程序的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供程序执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从程序执行系统、装置或设备取程序并执行程序的系统)使用，或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供程序执行系统、装置或设备或结合这些程序执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的程序执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种彩色图像传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取原始彩色图像；

将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像；

根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面；

提取各个所述位平面的像素比特，得到每个所述位平面对应的像素比特流；

将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个所述位平面对应的压缩比特流；

将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像。

2.根据权利要求1所述一种彩色图像传输方法，其特征在于，所述根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面这一步骤，具体包括：

获取所述若干个灰度图像中所有以二进制形式表示的像素；

将所述灰度图像中每一个像素相同的位数构成一个位平面。

3.根据权利要求1所述一种彩色图像传输方法，其特征在于，所述提取各个所述位平面的像素比特，得到每个所述位平面对应的像素比特流这一步骤，具体包括：

将所述位平面进行分块，得到所述位平面对应的多个位平面分块；

对于任意一个所述位平面分块，按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个所述位平面分块对应的子像素比特流；

以第一预设顺序将多个所述子像素比特流进行组合，得到所述位平面对应的像素比特流。

4.根据权利要求3所述一种彩色图像传输方法，其特征在于，所述将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个所述位平面对应的压缩比特流这一步骤，具体包括：

遍历扫描所述像素比特流的所有像素比特，当所述像素比特流的W个连续比特元素中连续相同的像素比特的数目小于第一预设阈值，在所述W个连续比特元素之前插入扫描位并将所述扫描位置为0，确定所述压缩比特流由所述扫描位和所述W个连续比特元素组成，其中W为整数；

或者，当所述像素比特流中连续相同的像素比特的数目大于或等于第一预设阈值，统计所述像素比特流的所有连续相同的像素比特，确定子压缩比特流的扫描位并将所述扫描位置为1，确定所述子压缩比特流的末位像素比特为所述像素比特流连续相同的像素比特对应的比特元素，以及确定所述子压缩比特流的末位像素比特与所述扫描位之间的比特为二进制数；所述二进制数与所述像素比特流中像素比特连续相同的数目满足公式a＝b-1,其中a为所述二进制数，b为所述像素比特流中像素比特连续相同的数目；

以第一预设顺序将所述子压缩比特流进行组合，得到所述压缩比特流。

5.根据权利要求4所述一种彩色图像传输方法，其特征在于，所述将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像这一步骤，具体包括：

遍历扫描所述压缩比特流中的所有的所述扫描位，当所述扫描位为0，以所述扫描位后面的W位像素比特作为子目标比特流；其中W为整数；

当所述扫描位为1，以所述扫描位往后t位的二进制数与1的和作为所述目标比特流连续相同的像素比特的位数，以所述扫描位往后t+1位的二进制数作为连续相同的像素比特的元素，解压得到子目标比特流；

根据所述子目标比特流，确定目标位平面；

根据所述目标位平面，得到目标彩色图像。

6.根据权利要求1所述一种彩色图像传输方法，其特征在于，所述若干个灰度图像包括红色灰度图像，绿色灰度图像以及蓝色灰度图像，所述将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像这一步骤，具体包括：

分别提取所述原始彩色图像的红色像素值、绿色像素值以及蓝色像素值；

由所有红色像素值对应的像素点组成红色灰度图像，由所有绿色像素值对应的像素点组成绿色灰度图像，由所有蓝色像素值对应的像素点组成蓝色灰度图像。

7.根据权利要求3所述一种彩色图像传输方法，其特征在于，所述位平面分块为正方形平面，所述正方形平面包括十六个比特且包括四个角比特，所述对于任意一个所述位平面分块，按照像素的相邻关系，使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定任意一个所述位平面分块对应的子像素比特流这一步骤，具体包括：

对于所述位平面分块，按照像素的相邻关系，以任意一个所述角比特为首个提取比特，以与所述角比特的行相邻的比特为第二个提取比特，以与所述第二个提取比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与所述第三个提取比特行相邻且与所述首个提取比特相邻的比特为第四个提取比特，以与所述第四个提取比特列相邻的比特为第五个提取比特，以与所述第五个提取比特行相邻且与所述第三个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以所述第五个比特列相邻的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定所述位平面分块对应的子像素比特流；

或者，以任意一个与所述角比特行相邻的比特为首个提取比特，以所述角比特为第二个提取比特，以与所述角比特列相邻的比特为第三个提取比特，以与所述第三个提取比特行相邻的比特为第四个提取比特，以与所述第四个提取比特行相邻的比特为第五个提取比特，以与所述第五个提取比特列相邻且与所述首个提取比特相邻的比特为第六个提取比特，以所述角比特对角设置的比特为最后提取比特，按照顺序使用不重复的路径逐个提取像素比特，确定所述位平面分块对应的子像素比特流。

8.一种彩色图像传输系统，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取原始彩色图像；

第一处理单元，用于将所述原始彩色图像分解为若干个灰度图像；

第二处理单元，用于根据所述若干个灰度图像，确定多个位平面；

第三处理单元，用于对所述多个位平面提取像素比特，得到每个位平面对应的像素比特流；

第四处理单元，用于将所述像素比特流进行自适应定长游程编码，得到每个位平面压缩比特流；

第五处理单元，用于将所述压缩比特流传输到目标端，以使得所述目标端对所述压缩比特流进行解压缩，得到目标彩色图像。

9.一种彩色图像传输装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-7任一项所述一种彩色图像传输方法。

10.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一项所述一种彩色图像传输方法。