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CN103533351B - 一种多量化表的图像压缩方法 - Google Patents

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CN103533351B CN201310449731.XA CN201310449731A CN103533351B CN 103533351 B CN103533351 B CN 103533351B CN 201310449731 A CN201310449731 A CN 201310449731A CN 103533351 B CN103533351 B CN 103533351B
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孙文方
张建华
杨新权
周钦
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China Academy of Space Technology CAST
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Abstract

本发明一种多量化表的图像压缩方法，步骤如下：1）利用已经重构好的相邻像素，对待编码像素X进行预测得到预测值，并获得预测残差2）通过待编码像素的相邻区域的平坦度C选择量化表；3）根据选择的量化表对预测残差Err进行量化，获得量化值qErr，并对量化值进行编码，获得压缩码流，将压缩码流存储并发送至外部接收端；4）利用量化值和预测值重建像素，为后续像素预测提供重构好的相邻像素。本发明能显著提高重建图像的图像质量或降低编码码率。此外，本发明编码过程简单，设备复杂度低，而压缩性能与标准方法相当。可应用于航天航天遥感图像传输系统，也可应用于医学图像处理。

Description

一种多量化表的图像压缩方法
技术领域
本发明图像压缩方法，特别涉及一种多量化表图像压缩方法。
背景技术
图像压缩技术是传统的图像处理技术，能减少通信传输带宽或节省存储空间，目前也具有多项优秀的标准。大致可以分为三类技术：预测编码、变换编码和矢量量化编码，各类方法各有利弊。其中，预测编码对待编码像素进行预测，然后对预测残差进行量化、编码，如DPCM等。该方法简单，压缩性能在低倍压缩较好，一般在对复杂度有严格要求的场合经常应用；变换编码是对图像先进行各种变换（余弦变换、小波变换等），然后对编码后系数进行编码，如JPEG，JPEG2000等。该方法一般较为复杂，但压缩性能较好；矢量量化一般包括矢量的生成、初始码书的建立、码书的建立方式、码字搜索算法、失真测度等阶段，该方法比较复杂，但可以接近率失真的下界。以上三种方法各有利弊，在不同的应用场景均有应用。
预测编码方法由于其超低的复杂度，在航天航空、医学设备等领域得到广泛应用。目前预测编码方法一般只有一个量化表提供量化，如此量化误差较大，图像损失较为严重，压缩性能并不高。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种多量化表的图像压缩方法，提高了重建图像的图像质量或降低编码码率。
本发明的技术方案是：一种多量化表的图像压缩方法，步骤如下：
1）利用已经重构好的相邻像素，对待编码像素X进行预测，预测值记为；根据待编码像素X和预测值获得预测残差
2）通过待编码像素的相邻区域的平坦度C选择量化表，若相邻区域平坦度小于等于阈值，则选取量化区间的中心密集的量化表；若相邻区域平坦度大于阈值，则选取量化区间的中心稀疏的量化表；所述平坦度
C=|Rc-Rb|+|Rc-Ra|；
3）根据步骤2）选择的量化表对预测残差Err进行量化，获得量化值qErr，并对量化值进行编码，获得压缩码流，将压缩码流存储并发送至外部接收端；
4）利用量化值和预测值重建像素X为后续像素预测提供重构好的相邻像素。
本发明与现有技术相比的优点在于：
本发明利用预测、量化和编码的压缩策略，在量化过程中，自适应选择量化表。利用本方法，在预测编码方法的基本框架下，增加很少的运算量，能显著提高重建图像的图像质量或降低编码码率。此外，本发明编码过程简单，设备复杂度低，而压缩性能与标准方法相当。本发明方法可应用于航天航天遥感图像传输系统，也可应用于医学图像处理。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明相邻像素关系示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种多量化表的图像压缩方法，其具体实施过程如下：
一、首先利用已经重构的相邻像素，对待编码像素X进行预测，预测值计为，预测过程有多种成熟的预测器，比如JPEG-LS的MED预测器，利用相邻像素的关系如图2，预测值为：
其中，Ra、Rb、Rc为图2中A、B、C像素对应的重建值；其中X为待编码像素，A、B、C、D为待编码像素X中的相邻像素。
二、通过相邻像素的平坦度来预测，待编码的预测准确度。若
|Rc-Rb|+|Rc-Ra|>16，则选用长量化表；否则选用短量化表。
三、待编码像素X和预测值的差值：对预测残差进行所选量化表进行量化，获得量化值qErr；并对量化值进行编码；所述编码为对量化值进行熵编码，有多种方法如huffman编码，Rice编码等。
四、利用量化差值qErr和预测值，重构像素，存储起来，用于后续像素预测。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种多量化表的图像压缩方法，其特征在于步骤如下：
1)利用已经重构好的相邻像素，对待编码像素X进行预测，预测值记为根据待编码像素X和预测值获得预测残差
2)通过待编码像素的相邻区域的平坦度C选择量化表，若相邻区域平坦度小于等于阈值，则选取量化区间的中心密集的量化表；若相邻区域平坦度大于阈值，则选取量化区间的中心稀疏的量化表；所述平坦度C＝|Rc-Rb|+|Rc-Ra|；其中Ra、Rb、Rc为A、B、C像素对应的重建值；A、B、C为待编码像素X中的相邻像素；
3)根据步骤2)选择的量化表对预测残差Err进行量化，获得量化值qErr，并对量化值进行编码，获得压缩码流，将压缩码流存储并发送至外部接收端；
4)利用量化值和预测值重建像素为后续像素预测提供重构好的相邻像素。
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