[發(fā)明專利]一種基于DCT變換下的視覺感知修正圖像壓縮方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610058825.8
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN106612436A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范勇;胡成華
• 申請（專利權(quán)）人: 四川用聯(lián)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04N19/625
• 分類號(hào): H04N19/625;H04N19/124
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及圖像壓縮領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)今是網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，圖像信息利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸已經(jīng)逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，隨著使用者對圖像質(zhì)量的要求越來越高，圖像的傳輸壓力越來越大，雖然在硬件方面不斷進(jìn)行改進(jìn)，但是也無法及時(shí)滿足使用者的需求，所以研究圖像的壓縮方法也是當(dāng)今電子信息技術(shù)的一項(xiàng)重大課題。在壓縮過程中，為了實(shí)現(xiàn)更高的壓縮效率，我們常常采用有損壓縮方式，DCT變化(離散余弦變換)作為一種性能較高的編碼方法，能夠得到更高的壓縮比，但是圖像重建后，與原圖像誤差較大；所以本發(fā)明在DCT變換的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了高頻系數(shù)選擇機(jī)制、引入視覺感知修正量化手段，在不大量增加計(jì)算復(fù)雜度的情況下，實(shí)現(xiàn)高壓縮比、高效率，高還原性的圖像壓縮方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)下圖像壓縮后與原圖像誤差較大，且計(jì)算復(fù)雜度高從而導(dǎo)致壓縮時(shí)間長的問題。因此本發(fā)明提供一種基于DCT變換下的視覺感知修正圖像壓縮方法解決上述問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于DCT變換下的視覺感知修正圖像壓縮方法。該方案首先：將圖像經(jīng)過域空間變換，轉(zhuǎn)化為Ycrcb格式；然后將圖像分解成8*8大小的圖像子塊，對每一個(gè)圖像子塊進(jìn)行DCT變化；在每一個(gè)子塊的DCT系數(shù)中，系數(shù)通過判定方法進(jìn)行處理分解成高頻系數(shù)和低頻系數(shù)，高頻系數(shù)采用誤差補(bǔ)償機(jī)制，低頻系數(shù)進(jìn)行視覺感知修正變換；然后進(jìn)入編碼程序；最后重構(gòu)圖像，過程為壓縮過程的逆運(yùn)算。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明較傳統(tǒng)的DCT變換，建立高頻系數(shù)修正和引入了人眼視覺特性，先根據(jù)方差大小和邊緣信息對變換系數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，保留低頻區(qū)域的部分系數(shù)，然后按照閾值法再去除一些保留的低頻系數(shù)，量化時(shí)在一定范圍內(nèi)引起的圖像變換域頻譜系數(shù)的量化誤差不能為人眼所覺，圖像不僅獲得了更高的壓縮比，而且并未因?yàn)樵黾佑?jì)算量而降低圖像的壓縮效率；同時(shí)，對重建后的圖像進(jìn)行分析，圖像還原程度增加，信噪比增強(qiáng)，圖像的還原質(zhì)量得到顯著提升。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明的詳細(xì)流程圖

圖2表示圖像轉(zhuǎn)換到三基色空間的示例圖

圖3表示DCT變換后，能量集中于左上的示例圖

圖4表示解碼(解壓)示例圖

具體實(shí)施方式

本發(fā)明用于圖像的有損壓縮，首先圖像經(jīng)過域空間變換，轉(zhuǎn)化為Ycrcb格式，然后將圖像分解成8*8大小的圖像子塊，對每一個(gè)圖像子塊進(jìn)行DCT變化，在每一個(gè)子塊的DCT系數(shù)中，系數(shù)通過判定方法進(jìn)行處理分解成高頻系數(shù)和低頻系數(shù)，高頻系數(shù)采用誤差補(bǔ)償機(jī)制，低頻系數(shù)進(jìn)行視覺感知修正變換，然后在進(jìn)入編碼；重構(gòu)圖像的過程為壓縮過程的逆運(yùn)算。

一種基于DCT變換下的視覺感知修正圖像壓縮方法，結(jié)合圖1，該發(fā)明的執(zhí)行步驟如下：

步驟一：圖像由RGB空間轉(zhuǎn)化為YCrCb三基色空間，分解為三幅(Y，Cr，Cb)能量圖；

步驟二：能量圖按照像素分割為8*8大小的圖像子塊；

步驟三：對每一個(gè)圖像子塊進(jìn)行DCT變換；

步驟四：按照指定的DCT篩選方法，篩選DCT系數(shù)，重構(gòu)DCT系數(shù)矩陣；

步驟五：重構(gòu)后的DCT系數(shù)矩陣，按照視覺感知修正方法進(jìn)行量化處理；

步驟六：量化后的系數(shù)進(jìn)行SPIHT編碼，輸出壓縮數(shù)據(jù)；

步驟七：解碼(解壓)，解碼過程為壓縮過程的逆運(yùn)算，補(bǔ)全DCT系數(shù)再進(jìn)行DT逆變換。

下面，結(jié)合圖1到圖4對本發(fā)明詳細(xì)描述。

一、圖像轉(zhuǎn)化和分解

由于RGB顏色空間在顯示時(shí)候受顯示設(shè)備的影響較大，所以在進(jìn)行壓縮前將RGB圖像轉(zhuǎn)化到不受干擾的YCrCb色空間，然后在分解為3個(gè)基色分量對應(yīng)的亮度圖，結(jié)合圖2示例圖，設(shè)圖像為F(x,y)，則變化分解后記為F_Y(x，y)、F_cr(x，y)、F_cb(x，y)，

YCrCb色空間的正變化為：

正變換(用于圖像壓縮過程)：式(1)

逆變換(用于解碼過程)：式(2)

二、DCT變化