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专利号: 2013107053946
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种图像压缩的方法,其特征在于,包括:

S1,获取待压缩图像,并对所述待压缩图像进行预处理,生成所述压缩图像的多个不相互重叠的待压缩图像块;

S2,输入图像块,在预先建立的压缩模型的第i层的字典中,根据最近邻策略,获取第i层字典中与输入的图像块最相似的代表图像块,i∈[1,L],L为压缩模型中字典的层数,i为所述层数的序号;

S3,获取所述代表图像块的索引值,加入所述待压缩图像经压缩后的码流;

S4,将输入图像块和代表图像块进行差分,生成残差图像块;

S5,对于所述残差图像块,将所述残差图像块作为压缩模型字典的下一层输入的图像块,跳转至S2,重复执行S2至S4,直至到达最后一层压缩字典;

S6,对于多个所述待压缩图像块,将所述待压缩图像块作为压缩模型字典的第一层输入的图像块,跳转至S2,重复执行S2至S5,执行完毕后,输出所述待压缩图像经压缩后的码流。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据最近邻策略,获取第i层字典中与所述图像块最相似的代表图像块,包括:根据最近邻策略,获取第i层字典中找到与图像块在欧式空间中距离最近的代表图像块,距离最近的代表图像块即为与所述图像块最相似的代表图像块。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述输入图像块,在压缩模型的第i层的字典之前,包括:建立压缩模型,

其中,建立压缩模型的步骤,包括:

S1、采集多个图像,将所述图像分成预设大小的多个图像块,对多个图像块进行均匀采样,获取预设数量的图像块;

S2、将所述预设数量的图像块进行K-means聚类,从而获得K个代表图像块作为此层的字典;

S3、输入图像块,根据最近邻策略,获取与输入的图像块在欧式空间中距离最近的代表图像块,输入的图像块和最近的代表图像块进行差值,也从而获得此层的残差图像块;

S4、仅将上一层所有输出的残差图像块作为下一层字典学习使用的全部输入数据块,跳转至S2,重复S2中的步骤,直到建立L层的字典为止,L为压缩模型中字典的层数。

4.一种图像解压的方法,其特征在于,包括:

S1,在压缩图像的码流中提取S位的数据,在所述数据中依次提取长度为B的数据Si,其中,S为压缩图像中的一个压缩图像块的索引值的码流位数,S位的数据为压缩图像中的一个压缩图像块的索引值,

B为压缩图像块中一个代表图像块的索引值的码流位数,

Si为压缩图像块第i个代表图像块的索引值,

i∈[1,L],L为压缩模型中字典的层数,i为所述层数的序号;

S2,在压缩模型中,查找与索引值Si对应的代表图像块;

S3,将所述代表图像块进行线性加和,重建出一个待压缩图像块;

S4,跳转至步骤S1,重复步骤S1至S3,直到在所述码流中提取完所有的数据,S5,重建出多个待压缩图像块,形成所述待压缩图像块的集合,重建出压缩前的待压缩图像。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将所述代表图像块进行线性加和,重建出一个待压缩图像块,包括:根据所述S位的数据中的Si,从压缩模型中查找到的L块代表图像块进行线性加和,从而重建出一个待压缩图像块。

6.一种图像压缩的装置,其特征在于,包括:

第一获取单元,用于获取待压缩图像,并对所述待压缩图像进行预处理,生成所述压缩图像的多个不相互重叠的待压缩图像块;

第一输入单元,用于输入图像块,在预先建立的压缩模型的第i层的字典中,根据最近邻策略,获取第i层字典中与输入的图像块最相似的代表图像块,i∈[1,L],L为压缩模型中字典的层数,i为所述层数的序号;

第二获取单元,用于获取所述代表图像块的索引值,加入所述待压缩图像经压缩后的码流;

生成单元,用于将输入图像块和代表图像块进行差分,生成残差图像块;

第一重复执行单元,用于对于所述残差图像块,将所述残差图像块作为压缩模型字典的下一层输入的图像块,跳转至所述第一输入单元,重复执行所述第一输入单元至所述生成单元的执行步骤,直至到达最后一层压缩字典;

第二重复执行单元,对于多个所述待压缩图像块,将所述待压缩图像块作为压缩模型字典的第一层输入的图像块,跳转至所述第一输入单元,重复执行第一输入单元至第一重复执行单元的执行步骤,执行完毕后,输出所述待压缩图像经压缩后的码流。

7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,还包括建立单元,用于其中,所述建立单元,包括:

采集子单元,用于采集多个图像,将所述图像分成预设大小的多个图像块,对多个图像块进行均匀采样,获取预设数量的图像块;

聚类子单元,用于将所述预设数量的图像块进行K-means聚类,从而获得K个代表图像块作为此层的字典;

获取子单元,用于输入图像块,根据最近邻策略,获取与输入的图像块在欧式空间中距离最近的代表图像块,输入的图像块和最近的代表图像块进行差值,也从而获得此层的残差图像块;

建立子单元,用于仅将上一层所有输出的残差图像块作为下一层字典学习使用的全部输入数据块,重复执行聚类子单元中的步骤,直到建立L层的字典为止,L为压缩模型中字典的层数。

8.一种图像解压的装置,其特征在于,包括:

第一提取单元,用于在压缩图像的码流中提取S位的数据,在所述数据中依次提取长度为B的数据Si,查找单元,用于在压缩模型中,查找与索引值Si对应的代表图像块;

第一重建单元,用于将所述代表图像块进行线性加和,重建出一个待压缩图像块;

第二提取单元,用于跳转至所述第一提取单元,重复执行所述第一提取单元至所述重建单元的步骤,直到在所述码流中提取完所有的数据,第二重建单元,用于重建出多个待压缩图像块,形成所述待压缩图像块的集合,重建出压缩前的待压缩图像。

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一重建单元具体用于根据所述S位的数据中的Si,从压缩模型中查找到的L块代表图像块进行线性加和,从而重建出一个待压缩图像块。

10.一种图像系统,其特征在于,包括权利要求6至7中任意一项权利要求所述图像压缩装置以及权利要求8至9中任意一项权利要求所述图像解压装置。