[發明專利]用于快速和高效的圖像壓縮和解壓縮的方法和裝置

有效

• 申請號: 201680054069.X
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN108028928B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: B.胡斯肯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H04N19/13
• 分類號: H04N19/13;H04N19/64;H04N19/63;H04N19/184;H04N19/93;H04N19/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張同慶;陳嵐

本發明涉及一種用于快速和高效的圖像壓縮和解壓縮的方法和裝置，包括：使用變換系數對圖像數據進行變換編碼以生成圖像表示，使用變換系數對圖像表示進行位平面序列化，以及針對每個位平面，對在位平面中共享局部上下文的位進行最優前綴編碼、對位平面中的0位序列進行行程長度編碼、以及對在最優前綴編碼和0行程長度編碼之后接收的系數進行存儲，以符號開始、隨后是按有效性順序的位，在報頭段中的查找表中以最高有效位開始到最低有效位。

技術領域

本發明涉及特別地用于例如用在數字病理學中的大圖像的數據壓縮和解壓縮。

背景技術

隨著數字圖像數據處理的推進發展，已經開拓了越來越多的應用領域，每個應用領域具有要滿足的領域特定需求。在作為示范性應用領域的數字病理學的領域中，必須處理大量數據以保證用于病理分析的必要分辨率。為處理大量數據，圖像數據壓縮通常是不可缺少的。常規地，諸如預測編碼和采用DCT（離散余弦變換）的編碼之類的各種技術已經被提出，并被頻繁使用。近年來，采用小波變換的信息壓縮方法已經被大力研究和利用，例如在JPEG2000格式中。

小波變換基于多層級子帶分割，其中子帶在水平方向、垂直方向和對角線方向上被分割。將頻帶分割達到第三層級，然后得到如圖1中所示的十個子帶。在本文中，3LL、3LH、3HL和3HH中的每一個是最低有效層級的子帶，2LH、2HL和2HH中的每一個是下一更高層級的子帶，并且1LH、1HL和1HH中的每一個是最高有效層級的子帶。此外，LH是在水平方向上經低通濾波并且在垂直方向上經高通濾波的子帶，HL是在水平方向上經高通濾波并且在垂直方向上經低通濾波的子帶，并且HH是在水平方向和垂直方向二者上均經高通濾波的子帶。

與JPEG相比，利用小波變換編碼的JPEG2000格式導致更少的源自塊結構的特有失真和噪聲。小波變換本身不具有壓縮效果；因此它經常與實現子帶系數的壓縮的熵編碼結合使用。數據壓縮技術一般地處理數據質量和編碼速度之間的折衷。

JPEG例如提供較低的質量并且不能以容易的方式無損地制成。另一方面，與JPEG相比，諸如JPEG2000之類的高級壓縮格式相當慢。對于諸如-但不限于-數字病理學之類的應用，現成PC上的實時圖像壓縮是合意的，以便使得用戶能夠即時（on the fly）分析。JPEG2000將需要定制的硬件壓縮編解碼器，以便實現這樣的實時圖像壓縮。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種改進的圖像壓縮，其允許快速和高效的壓縮，同時提供帶寬使用和圖像質量之間的動態折衷，這對于網絡上的圖像通信尤其重要。

該目的通過獨立權利要求中限定的主題來解決。

在本發明的第一方面中，提供了一種用于對圖像數據進行編碼的方法，該方法包括以下步驟：獲得圖像數據的數字圖像表示，

生成圖像表示的序列化位平面；通過零行程標志和指示行程長度的值對每個位平面中的0位序列進行行程長度編碼；對每個位平面中共享局部上下文的位、以及零行程標志進行最優前綴編碼以生成碼字，其中局部上下文由預定數量的相鄰位給出，并且所述預定數量的相鄰位被映射到字節標志；

順序地存儲每個經編碼位平面的碼字。