[发明专利]图像压缩、解压缩方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及图像压缩、解压缩技术。

背景技术

图像是表达信息的有效形式，一幅生动的图像可能比一百句文字更富有表达力。一幅图像由若干像素组成，每个像素都以一个整数表示其颜色，本发明中称为颜色值，通常以颜色值的比特数来称呼图像的类型，例如16位颜色图像的颜色值就是16比特，24位颜色图像的颜色值就是24比特等等。如果是灰度图像其颜色值就是灰度值，如果是彩色图像，其颜色值的不同部分通常可以分别表示红、绿、蓝三种基本颜色的强度。

为了使人机交互界面更为友好，在通信设备和个人电脑(PersonalComputer，简称“PC”)中经常使用图像来表达信息。图像中含有的信息量较多，其存储需要较多的空间，为了在有限的空间存储更多的图像，需要对图像进行压缩。

图像的压缩有两种类型，一种是无损的，即图像被解压缩后可以完全地恢复原图像中的所有信息，另一种是有损的，即图像被解压缩后相对于原图像可能会损失部分细节信息。

衡量压缩算法的好坏有几个常用的指标：

压缩比，越大越好。

解码速度，越快越好。

是否有损，最好是无损的。

下面介绍几种常见压缩算法的优缺点：

行程算法。优点是在大片图像颜色值相同的情况下压缩比较高(＞3∶1)，解码速度快。缺点是对颜色较丰富图像压缩比低，接近1∶1。

huffman压缩算法。这是一种一般性的压缩算法，并非针对图像压缩，压缩比大约2～3∶1。缺点是，对颜色较丰富图像压缩比下降到1.5∶1以下，解码速度慢，解码时间大于行程算法4倍。

字典压缩算法。这也不是针对图像压缩的算法，压缩比大约2～3∶1，缺点是，颜色较丰富图像压缩比下降到1.5∶1以下，解码速度慢，解码时间大于行程算法4倍，算法复杂。

联合图像专家组(Joint Photographic Experts Group，简称“JPEG”)算法。其优点的压缩比较高，缺点是算法复杂，解码时间较长，而且是有损的。申请号为10/390,263的美国专利就提出了一种基于JPEG的改进算法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种图像压缩、解压缩方法及设备，图像可以无损地压缩，有一定的压缩比且解码较快。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种图像压缩方法，包括以下步骤：

依次将图像中各相邻像素的颜色值相减得到各差值；

统计各差值出现的频率；

为出现频率最高的N个差值设定索引值，N为正整数；

依次将图像中各像素的压缩值写入压缩结果，其中，如果当前像素与前一像素的颜色值的差值有索引值，则将该差值对应的索引值作为当前像素的压缩值，否则将当前像素的颜色值作为压缩值。

本发明的实施方式还提供了一种图像解压缩方法，包括以下步骤：

判断压缩结果中当前还未被解压缩的剩余信息中首个压缩值的类型；

如果该压缩值的类型为索引值，则根据该索引值查找索引表，得到对应的差值，再将该差值加上前一像素的颜色值得到当前像素的颜色值；

如果该压缩值的类型为颜色值，则读取该颜色值作为当前像素的颜色值；

重复上述各步骤，直至压缩结果被处理完毕。

本发明的实施方式还提供了一种图像压缩设备，包括：

减法单元，用于依次将图像中各相邻像素的颜色值相减得到各差值；

统计单元，用于统计减法单元所得到的各差值出现的频率；

索引生成单元，用于根据统计单元的统计结果，为出现频率最高的N个差值设定索引值，N为正整数；

写入单元，用于依次将图像中各像素的压缩值写入压缩结果；

判断单元，用于判断当前像素与前一像素的颜色值的差值是否有索引值，如果有则指示写入单元将该差值对应的索引值作为当前像素的压缩值写入压缩结果，如果没有则指示写入单元将当前像素的颜色值作为压缩值写入压缩结果。

本发明的实施方式还提供了一种图像解压缩设备，包括：

类型判断单元，用于判断压缩结果中当前还未被解压缩的剩余信息中首个压缩值的类型；

索引表缓存单元，用于缓存索引表；

索引表查找单元，用于查找索引表缓存单元中的索引表；

加法单元，用于将两值相加；

读取单元，用于从压缩结果中读取信息；