[發(fā)明專利]基于有損壓縮鏈碼的圖像編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210132208.X
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102665028A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李靈華;劉勇奎
• 申請（專利權(quán)）人: 大連民族學(xué)院
• 主分類號: H04N1/41
• 分類號: H04N1/41
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于有損壓縮鏈碼的圖像編碼方法。

背景技術(shù)

鏈碼是一種描述由輪廓構(gòu)成的二進制圖像的有效手段，其被廣泛應(yīng)用到基于形狀的模式識別、形狀分析、輪廓及二進制圖像的壓縮與重建等領(lǐng)域。鏈碼的基本思想是識別和存儲輪廓上每一個像素到其近鄰像素的方向碼，根據(jù)在描述的過程中對形狀信息的丟失與否，鏈碼可分為有損壓縮鏈碼和無損壓縮鏈碼。

常用的無損壓縮鏈碼有：Freeman鏈碼、頂點鏈碼、角度差Freeman鏈碼、基于頂點鏈碼及Huffman編碼思想的壓縮頂點鏈碼等。無損壓縮鏈碼不會損失圖像的輪廓信息，但同時占用的存儲空間相對較大。但在有些應(yīng)用中，并不需要采用無損壓縮鏈碼，而是希望通過對圖像信息的適量丟失換取存儲空間及提高壓縮率，從而提出了有損壓縮鏈碼。

目前的一種有損壓縮鏈碼是多網(wǎng)格鏈碼(Multi-Grid?Chain?Code，MGCC)，該種鏈碼采用一個由3×3排列的像素構(gòu)成的六邊形網(wǎng)格為基本單元，如圖1A和圖1B所示，在網(wǎng)格內(nèi)的編碼移動方向沿像素的邊界進行，每一步的移動都以通過該網(wǎng)格單元為基本運動單位。如圖所示，進入該網(wǎng)格單元的像素邊界位置定義為0，則穿過該網(wǎng)格單元有7個可能的出口像素邊界位置{1，…，7}。每一個出口描述網(wǎng)格單元內(nèi)的不同行進路線。考慮到壓縮效率的因素，網(wǎng)格單元有兩種類型，一種是如圖1A所示的順時針編碼，一種是如圖1B所示的逆時針編碼。多網(wǎng)格鏈碼編碼時也考慮各碼值出現(xiàn)的概率，采用Huffman編碼，但多網(wǎng)格鏈碼的編碼方法的實現(xiàn)相對比較復(fù)雜。

目前的另一種有損壓縮鏈碼是九符號表示的改進的角度差Freeman鏈碼(MDF9)。該種鏈碼包含九個碼值{0，1，2，3，4，A，B，C，D}，其中，碼值0、1、2、3、4的含義與角度差Freeman鏈碼的前5個碼值的含義相同，即分別表示角度差值0°、45°、-45°、90°、-90°；碼值A(chǔ)、B、C、D通過如下方式獲得：A表示k個連續(xù)的碼值0，B表示碼值“12”的組合，C表示碼值“21”的組合，D表示m個連續(xù)的碼值“12”的組合，其中k，m∈[2，50]。

上述的兩種有損壓縮鏈碼都將描述的圖像輪廓定義為簡單輪廓邊界，即互連的區(qū)域邊界，至少有兩個像素是8近鄰，并且有一個近鄰是內(nèi)部區(qū)域像素，即構(gòu)成輪廓的像素既近鄰內(nèi)部區(qū)域，又近鄰?fù)獠繀^(qū)域，這樣，描述的圖像輪廓是不包括毛刺部分的。除此之外，在對此定義的簡單輪廓的編碼過程中，多網(wǎng)格鏈碼有時會產(chǎn)生不超過一個像素單位的誤差，九符號表示的改進的角度差Freeman鏈碼則不會產(chǎn)生誤差，但九符號表示的改進的角度差Freeman鏈碼的壓縮率低于多網(wǎng)格鏈碼。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前圖像的有損壓縮鏈碼存在的上述問題，本發(fā)明提出了一種基于有損壓縮鏈碼的圖像編碼方法，同時提出了一種十六方向鏈碼，該編碼方法是基于該十六方向鏈碼的編碼方法。本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種基于有損壓縮鏈碼的圖像編碼方法，包括以下步驟：

步驟一：掃描待編碼圖像的輪廓邊界像素，將輪廓左上角像素作為起始編碼點，保存該起始編碼點的坐標。

步驟二：以該起始編碼點為當前像素，按預(yù)定方向查找與該當前像素間隔1個像素的第一個16近鄰像素，基于十六方向編碼方式對該16近鄰像素進行編碼，保存編碼后的十六方向碼值。

步驟三：判斷當前像素是否為起始編碼點的8近鄰像素，是則執(zhí)行步驟四，否則返回步驟二。

步驟四：編碼結(jié)束，起始編碼點坐標連同步驟二得到的全部十六方向碼值共同作為圖像輪廓的十六方向鏈碼。

本發(fā)明的基于有損壓縮鏈碼的圖像編碼方法是將目前的Freeman八方向鏈碼一次前進1個像素改變?yōu)槭较蜴湸a的一次前進2個像素，因而，實現(xiàn)了信息的有損最小化存儲空間占用，使圖像的快速、實時傳輸性能得到提高，并且本發(fā)明的相對十五方向編碼方式可以對180°和-180°的往返輪廓進行編碼，避免圖像輪廓毛刺的損失。同時，該鏈碼易于實現(xiàn)，在編碼的過程中可產(chǎn)生不超過一個像素單位的誤差，從而極大地提高了鏈碼的壓縮率，避免了目前無損壓縮鏈碼所需存儲位較多及有損壓縮鏈碼效率較低、從影響圖像快速、實時的傳輸性能的弊端。

附圖說明

以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明：

圖1A為順時針方向的多網(wǎng)格鏈碼碼值示意圖。

圖1B為逆時針方向的多網(wǎng)格鏈碼碼值示意圖。

圖2為本發(fā)明方法流程圖。

圖3為絕對16方向編碼方式下鏈碼碼值示意圖。

具體實施方式