[发明专利]一种基于HEVC的神经影像数据压缩方法

权利要求书

1.一种基于HEVC的神经影像数据压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)提取NIfTI格式原始神经影像文件I的文件头H和神经影像数据D；将视频编码器标识嵌入文件头H的说明字段；

(2)对步骤(1)所述神经影像数据D进行维度重排，得到三个视频帧平面分别为所述神经影像数据D体积的横断面、冠状面和矢状面的神经影像序列A、C和S；

(3)分别对步骤(2)所述神经影像序列A、C和S进行帧平面填充，使各序列的帧宽和帧高能被步骤(1)所述视频编码器标识对应的视频编码器最小编码单元尺寸L整除；

(4)根据步骤(1)所述视频编码器标识，使用相应的标准视频编码器对步骤(3)所述神经影像序列A、C和S进行视频编码，得到对应的神经影像序列压缩码流A′、C′和S′；

(5)在步骤(4)所述神经影像压缩码流A′、C′和S′中选择最小码流M作为步骤(1)所述神经影像数据D的最终压缩码流；将所述最小码流M对应的帧平面标识嵌入步骤(1)所述文件头H的说明字段；将所述文件头H与最小码流M合并，得到压缩后的神经影像文件I′；

(6)解码端提取步骤(5)所述压缩后的神经影像文件I′的文件头H′和压缩后的神经影像数据D′；从文件头H′中解析视频编码器标识，调用相应的标准视频解码器对压缩后的神经影像数据D′进行视频解码，得到重建的神经影像序列R′；

(7)根据步骤(6)所述视频编码器标识得到对应的视频编码器最小编码单元尺寸L；从步骤(6)所述文件头H′中解析原始神经影像数据维度信息和帧平面标识，对所述重建的神经影像序列R′进行帧平面裁剪；

(8)根据步骤(7)所述原始神经影像数据维度信息和帧平面标识，对所述重建的神经影像序列R′进行维度复原，得到重建的原始神经影像数据R；将视频编码器标识和帧平面标识从步骤(6)所述文件头H′中清除；将所述文件头H′与重建的原始神经影像数据R合并，得到重建的NIfTI格式神经影像文件。

2.根据权利要求1所述的基于HEVC的神经影像数据压缩方法，其特征在于，所述文件头均指NIfTI数据格式工作组官方定义的NIfTI-1标准神经影像格式文件头。

3.根据权利要求1所述的基于HEVC的神经影像数据压缩方法，其特征在于，所述视频编码器标识定义为字符串：HEVC为"{h265}"；H.264/AVC为"{h264}"。

4.根据权利要求1所述的基于HEVC的神经影像数据压缩方法，其特征在于，所述帧平面标识定义为字符串：横断面为"{a}"；冠状面为"{c}"；矢状面为"{s}"。

5.根据权利要求1所述的基于HEVC的神经影像数据压缩方法，其特征在于，所述步骤(2)中对神经影像数据进行维度重排的具体方法为：若神经影像数据D为X×Y×Z的三维结构性MRI数据，分别将D(x,y,z)映射为X×Y×Z的体积内横断面神经影像序列A(x,y,z)＝D(x,y,z)、X×Z×Y的体积内冠状面神经影像序列C(x,z,y)＝D(x,y,z)和Y×Z×X的体积内矢状面神经影像序列S(y,z,x)＝D(x,y,z)，其中，x＝0,1,...,X-1，y＝0,1,...,Y-1，z＝0,1,...,Z-1；若神经影像数据D为X×Y×Z×T的四维fMRI数据，分别将D(x,y,z,t)映射为X×Y×(T×Z)的体积间横断面神经影像序列A(x,y,t,z)＝D(x,y,z,t)、X×Z×(T×Y)的体积间冠状面神经影像序列C(x,z,t,y)＝D(x,y,z,t)和Y×Z×(T×X)的体积间矢状面神经影像序列S(y,z,t,x)＝D(x,y,z,t)，其中，x＝0,1,...,X-1，y＝0,1,...,Y-1，z＝0,1,...,Z-1，t＝0,1,...,T-1。