[發明專利]一種基于霍夫曼無損壓縮算法的改進方法

在審

• 申請號: 201310322329.5
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103402090A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 丘江;郜向陽
• 申請（專利權）人: 北京漢邦高科數字技術股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 馮夢洪

技術領域

本發明屬于數據存儲及應用的技術領域，具體涉及到一種基于霍夫曼無損壓縮算法的改進方法。

背景技術

數據壓縮方法可以分為：有損壓縮方法和無損壓縮方法。目前，有損壓縮方法應用較為廣泛。它的主要優點為數據壓縮比高，主要缺點為存在數據信息損失。與之相反，無損壓縮方法具有無數據信息損失的優點，但數據壓縮比相對較低。目前，無損壓縮方法多用于航空、航天、軍事等許多對數據信息要求較高的領域。

霍夫曼無損壓縮算法是較經典的無損壓縮算法，其主要思想是利用原始數據的分布概率，實現具有較高壓縮比的可變長編碼算法。在H.264、MPEG4/2、JPEG等許多常用的壓縮算法中，均可以見到霍夫曼無損壓縮算法的成功應用。但在無損壓縮領域，原始數據較強的冗余性、數據能量集中度低，極大限制了霍夫曼壓縮算法壓縮比的提高。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種減少原始數據冗余性、提高數據能量集中度、提高壓縮比的基于霍夫曼無損壓縮算法的改進方法。

本發明的技術解決方案是：這種基于霍夫曼無損壓縮算法的改進方法，包括以下步驟：

（1）進行基于塊的差分脈沖編碼調制DPCM算法；

（2）進行整數小波變換；

（3）進行數據分類排序整理；

（4）采用霍夫曼壓縮編碼；

（5）采用霍夫曼解壓算法；

（6）進行各級小波系數子帶恢復；

（7）進行整數小波逆變換；

（8）進行DPCM的解壓算法。

本發明在傳統霍夫曼數據壓縮算法的基礎上增加空域及頻域去數據間冗余性的算法，采用DPCM算法實現原始輸入圖像數據間空間冗余性的去除，對預測誤差進行整數小波變換，完成預測誤差的小波分解，利用數據分類排序整理，對各級小波分解數據逐塊掃描，形成適合于霍夫曼壓縮算法的數據分類及排序整理，從而減少原始數據冗余性、提高數據能量集中度、提高壓縮比。

附圖說明

圖1為根據本發明一個優選實施例的5/3整數小波正變換方法的示意圖；

圖2為根據本發明的基于霍夫曼無損壓縮算法的改進方法的流程圖。

具體實施方式

如圖2所示，這種基于霍夫曼無損壓縮算法的改進方法，包括以下步驟：

（1）進行基于塊的差分脈沖編碼調制DPCM（Differential?Pulse?Code?Modulation）算法；

（2）進行整數小波變換；

（3）進行數據分類排序整理；

（4）采用霍夫曼壓縮編碼；

（5）采用霍夫曼解壓算法；

（6）進行各級小波系數子帶恢復；

（7）進行整數小波逆變換；

（8）進行DPCM的解壓算法。

本發明在傳統霍夫曼數據壓縮算法的基礎上增加空域及頻域去數據間冗余性的算法，采用DPCM算法實現原始輸入圖像數據間空間冗余性的去除，對預測誤差進行整數小波變換，完成預測誤差的小波分解，利用數據分類排序整理，對各級小波分解數據逐塊掃描，形成適合于霍夫曼壓縮算法的數據分類及排序整理，從而減少原始數據冗余性、提高數據能量集中度、提高壓縮比。

優選地，步驟（1）包括以下分步驟：

（1.1）對原始圖像進行分塊，根據圖像的平滑性質調整分塊大小；

（1.2）按塊計算原始圖像數據預測值，預測值計算方法為：

輸入信號Y_i,j為實際像素亮度值，為預測值，則

ei,j=Yi,j-Y^i,j---(1)]]>