[發明專利]一種基于分類編碼的圖像壓縮方法及系統

有效

• 申請號: 202010043138.5
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111277831B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張彩英;翁韶偉;張天聰;葉武劍;劉怡俊;譚文龍
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04N19/184
• 分類號: H04N19/184;H04N19/467;H04N19/182;H04N19/129
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 郭帥

1.一種基于分類編碼的圖像壓縮方法，其特征在于，包括：

從原始圖像的高位平面中用“弓”形重排順序提取比特流，將所述比特流劃分為位長相同的非重疊組，比較所述非重疊組中的少數元素m＝min{n₀,n₁}與n_a、n₀、n₁的數量關系，其中n_a為定義的閾值，n₀為所述非重疊組中“0”的數量，n₁為所述非重疊組中“1”的數量；

當m＞n_a時，組類型為Bad，組標記位為“00”；

當m＝n₀＝0時，組類型為Good-Ⅰ，無組標記位；

當m＝n₁＝0時，組類型為Good-Ⅱ，無組標記位；

當1≤m≤n_a,n₀＜n₁時，組類型為Good-Ⅲ，組標記位為“011”；

當1≤m≤n_a,n₁＜n₀時，組類型為Good-Ⅳ，組標記位為“010”；

將所述非重疊組按所在類型的編碼規則進行編碼壓縮，得到壓縮后的比特流，包括：當組類型為Bad時，編碼由組標記位和構成Bad組的原始比特流組成；

當組類型為Good-Ⅰ或Good-Ⅱ時，編碼由前綴、標志位、中綴、后綴組成；其中，計算l為連續相同為Good-Ⅰ或Good-Ⅱ的組數，則前綴有c+1個“1”組成；緊接一個“0”標志位；計算v＝l-2^c，則中綴為v采用c位的二進制表示；后綴為比特流中重復的比特“1”或“0”；

當組類型為Good-Ⅲ或Good-Ⅳ時，編碼由組標記位、少數元素的個數表示p、少數元素的位置信息t_i組成，i表示本組比特流中少數元素的順序；其中，當m＝1時，p＝0；當m＝2時，p＝1；少數元素的位置信息t_i由少數元素的位置索引用q_i位的二進制數表示；其中，bit為所述非重疊組的位長，z_i為第i個少數元素在本組所有元素中的順序；

計算所有高位平面壓縮后生成的附加信息，將所述附加信息與所述壓縮后的比特流構成含空位的高位平面。

2.根據權利要求1所述的一種基于分類編碼的圖像壓縮方法，其特征在于，所述高位平面壓縮后生成附加信息為：非重疊組的位長bit、閾值n_a、壓縮的高位平面的數量num、提取比特流所用的“弓”形重排順序類型form、壓縮后的比特流長度len、高位平面壓縮后可嵌入的水印容量cap；其中，將所述非重疊組的位長bit、所述閾值n_a、所述壓縮的高位平面的數量num、第八位平面所用的“弓”形重排順序與第八位平面壓縮后的比特流信息嵌入第八位平面的最開始位置；對于除了所述第八位平面外的其余高位平面，將該高位平面所用的“弓”形重排順序與該高位平面壓縮后的比特流信息嵌入該高位平面的最開始位置；將所述高位平面壓縮后可嵌入水印容量cap信息嵌入第一位平面的最開始位置。

3.根據權利要求1所述的一種基于分類編碼的圖像壓縮方法，其特征在于，獲得所述含空位的高位平面后，提取所述高位平面中的附加信息將壓縮后的比特流進行分類解碼解壓并重新排列以恢復得到原始的各高位平面，并將所有位平面組合恢復成原始圖像；其中，提取所述高位平面中的附加信息將壓縮后的比特流進行分類解碼解壓，包括：

掃描壓縮后的比特流的前兩位來確定其組類型；

若掃描前兩位為“10”或“11”，則為Good-I組或者Good-II組，按Good-Ⅰ組或Good-Ⅱ組的編碼規則的逆過程得到恢復后的非重疊組比特流；

若掃描得到前兩位為“00”，則為Bad組，直接恢復其后面一組比特流；

若掃描得到前兩位為“01”，則為Good-Ⅲ或Good-Ⅳ組，接著再檢測第三位，若第三位為“1”則為Good-Ⅲ組，若為“0”則為Good-Ⅳ組；按Good-Ⅲ或Good-Ⅳ組的編碼規則的逆過程得到恢復后的非重疊組比特流；

根據附加信息中非重疊組的位長和從高位平面中提取比特流所用的“弓”形重排順序，將所述恢復后的非重疊組比特流重新排列得到恢復后的原始高位平面。