[发明专利]JPEG图像与小波压缩图像的转换方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种JPEG图像转换为小波压缩图像的方法，一种JPEG图像转换为小波压缩图像的系统，一种小波压缩图像转换为JPEG图像的方法，以及一种小波压缩图像转换为JPEG图像的系统。

背景技术

1993年，联合图像专家组（Joint Picture Experts Group）制定了连续色调静止图像压缩编码的国际标准——第一代图像压缩标准：JPEG标准。在JPEG标准产生后的二十年内，由于其实现的简单性，所需资源少，因此一直作为数字图像压缩编码的主流技术而备受各方关注。随着电子设备与多媒体技术的快速发展，图像显示应用范围的日益增加，人们希望图像压缩技术可提供更多的性能，图像压缩系统不仅有优良的压缩率，对压缩码流的处理应具有更高的灵活性及优良的人机交互性。目前在计算机领域广泛应用的JPEG在中高码率下压缩效果较好，然而在低码率下的重构图像存在严重的方块效应，且无法在单一码流中实现有损压缩和无损压缩，难以实现渐进式解压，压缩码流容错能力差，这些缺点使到JPEG越来越不能满足高压缩性能的应用需求。

基于小波变换的第二代图像压缩技术可容易地提供以上性能，例如JPEG2000压缩标准具有高压缩比，较高的码流容错性，可实现分辨率渐进、质量渐进等解压缩性能。

为了利用小波压缩图像的优良性能，一种方法是使用电子成像设备（如数码相机）直接生成小波压缩图像，然而基于小波压缩的数码相机远远没有得到普及，目前的绝大多数电子成像设备仍然基于JPEG标准。

第二种方法是将已获得的JPEG标准图像转换成小波压缩图像，即图像转码方法。对于图像转码方法，一种简单直接的方法是全解全编的方法，即对JPEG码流执行熵解码，反量化，DCT反变换等步骤，获得空域的图像数据，然后进行小波变换，再进行小波编码等步骤。这种方法可获得较好的图像转换效果，然而由于是全部编码，其转换速度较慢，对于成千上万的图像所需的转换时间非常高。

发明内容

基于此，本发明提供一种JPEG图像与小波压缩图像的转换方法及系统，可显著提高图像转码的效率，降低转换的时间，适合大批量的JPEG图像与小波压缩图像的快速转换。

一种JPEG图像转换为小波压缩图像的方法，包括如下步骤：

将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化后得到DCT系数矩阵；

将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；

提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；

将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；

根据所述小波系数矩阵进行小波编码，得到小波压缩图像。

一种小波压缩图像转换为JPEG图像的方法，包括如下步骤：

将输入的小波压缩图像进行小波解码，得到小波系数矩阵；

分解所述小波系数矩阵，得到低频子带和高频子带；

将低频子带作为每个DCT系数块的直流系数，将高频子带作为每个DCT系数块的交流系数，根据所述直流系数和交流系数构成DCT系数矩阵，其中，所述DCT系数块为所述DCT系数矩阵中每一个8×8的分块矩阵；

根据所述DCT系数矩阵进行量化和熵编码，得到JPEG图像。

一种JPEG图像转换为小波压缩图像的系统，包括：

DCT系数矩阵模块，将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化，得到DCT系数矩阵；

分割模块，用于将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；

提取模块，用于提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；

第一构成模块，用于将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；

小波图像模块，用于根据所述小波系数矩阵进行小波编码，得到小波压缩图像。

一种小波压缩图像转换为JPEG图像的系统，包括：

小波系数矩阵模块，用于将输入的小波压缩图像进行小波解码，得到小波系数矩阵；

分解模块，用于分解所述小波系数矩阵，得到低频子带和高频子带；

第二构成模块，用于将低频子带作为每个DCT系数块的直流系数，将高频子带每个DCT系数块的作为交流系数，根据所述直流系数和交流系数构成DCT系数矩阵，其中，所述DCT系数块为所述DCT系数矩阵中每一个8×8的分块矩阵；

JPEG图像模块，用于根据所述DCT系数矩阵进行量化和熵编码，得到JPEG图像。