[發明專利]一種圖像無損壓縮方法

有效

• 申請號: 202011433426.8
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112887722B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 辛港濤;樊平毅;宛爍;朱哲祺;李哲凡
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04N19/172
• 分類號: H04N19/172;H04N19/42
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

本發明實施例提供了一種圖像無損壓縮方法，所述方法包括：獲取待編碼圖像；根據基礎形狀的權重從大到小，依次以所述基礎形狀填充所述待編碼圖像；依據訓練得到的碼本，獲得用于填充所述待編碼圖像的基礎形狀所對應的碼字；依次將每一次填充所使用的基礎形狀的位置和碼字保存為三元組，所述三元組包括所述基礎形狀的行位置、列位置、碼字；將三元組集合與所述待編碼圖像的頭部信息合并生成所述待編碼圖像的壓縮文件。本發明實施例提供的方法，利用圖像中基礎形狀對應的碼字和形狀在圖像中的位置對圖像進行表示，同時高效消除了編碼冗余和空間冗余，能夠在不損失圖像質量的前提下，實現高壓縮比的圖像編碼和解碼。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，特別是涉及一種圖像無損壓縮方法。

背景技術

隨著互聯網的發展與大數據時代的來臨，圖像與人類的日常生活越來越密切。社交軟件上的圖片，醫學中所用的CT，遙感得到的地形圖，都是以圖像的形式來存儲和展示，這是因為圖像所攜帶的信息，能輕易地被人的視覺所捕獲和接受。海量的圖像數據在存儲和傳輸時，需要占用大量的存儲空間和通信帶寬，而圖像壓縮能夠在保證圖像質量的前提下，減少表示圖像所需的空間，從而有利于圖像的存儲和傳輸。

圖像壓縮技術分為有損壓縮和無損壓縮。其中，有損壓縮是在保證圖像保真度的前提下，去掉部分非關鍵的數據信息，來減少存儲圖像所需要的空間，壓縮比可以達到很高，從而減少圖像數據在存儲和傳輸過程中消耗的資源，但不能完全恢復圖像的原始數據。而無損壓縮是通過優化數據存儲方式，利用數據的統計冗余進行壓縮，可完全恢復原始數據而不引起任何失真，但是，由于受到數據統計冗余度的理論限制，無損壓縮的壓縮比遠低于有損壓縮。

現有的圖像壓縮技術，面臨著圖像壓縮比與圖像保真度無法兼顧的窘況。如何在保證高壓縮比的前提下，實現高保真度的圖像無損壓縮，仍是亟待技術人員解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提出了一種圖像無損壓縮方法，旨在實現兼顧保真度和壓縮比的圖像壓縮。

本發明實施例提供了一種圖像無損壓縮方法，所述方法

包括：

獲取待編碼圖像；

根據基礎形狀的權重從大到小，依次以所述基礎形狀填充所述待編碼圖像；

依據訓練得到的碼本，獲得用于填充所述待編碼圖像的基礎形狀所對應的碼字；

依次將每一次填充所使用的基礎形狀的位置和碼字保存為三元組，所述三元組包括所述基礎形狀的行位置、列位置、碼字；

將三元組集合與所述待編碼圖像的頭部信息合并生成所述待編碼圖像的壓縮文件。

可選的，獲取待編碼圖像之前，還包括：

獲取初始基礎形狀；

獲取訓練集圖像；

根據所述初始基礎形狀，對所述訓練集圖像進行基礎形狀搜索，獲得各個初始基礎形狀的頻率；

在搜索過程中，根據各個初始基礎形狀的頻率，對所述初始基礎形狀組成的集合進行動態更新；

根據搜索和動態更新后得到的每個基礎形狀的頻率和大小，為每個基礎形狀分配相對應的權重；

根據所述權重，通過哈夫曼編碼，得到每個基礎形狀對應的碼字；

將所述碼字與對應的基礎形狀存儲為碼本。

可選的，將三元組集合與待編碼圖像的頭部信息合并生成壓縮文件之后，還包括：

獲取待解碼圖像的壓縮文件；

從所述壓縮文件中提取所述三元組集合與所述待解碼圖像的頭部信息；