[发明专利]一种图像压缩方法

说明书

本发明提出了一种图像压缩方法，将新采集的图像Ni帧与之前采集图像Ni‑1帧和Ni‑2帧的原始数据按对应像素逐一进行比对，并输出一个表征比对结果的标识码，根据标识码修正新图像Ni帧中的像素值原始数据并进行储存。本发明方法使用连续的3帧图像进行比对以消除数据微小波动的影响,减少存储数据量，提高数据压缩比例，保证数据存储完整，满足市场主流硬盘以现有的写入速度完成数据存储的技术问题。本发明方法使用简单，能广泛运用到各种配置的PC，以及嵌入式或者是FPGA系统中。

技术领域

本发明属于数字图像处理的技术领域，具体涉及一种图像压缩方法。

背景技术

近年来，随着人们对高清画质的不断追求，数字技术快速发展。在高速图像传感器应用中，图像传感器的帧率极高，每秒已经可以达到180帧以上，同时图像的像素也在不断的提高。

目前主流传感器，其规格已达400w像素,每秒180帧,AD采样精度都在10～12位，甚至更高。而连续拍摄所采集的巨大的数据存储量对储存设备的写入速度也有极高的要求。举例说，一个400W像素、每秒180帧的图像传感器,按照一个像素的位宽为12位计算，考虑字节对齐，其实际占用字节为16位，那么拍摄一秒钟的数据流量为180x 4000000x 2＝1440M约1.4G字节，通过行进字节对齐的缩减，数据流量也需约1.2G字节。

市场上的存储设备中，代表性的硬盘主要有机械式硬盘和SSD固态硬盘。普通机械硬盘写入速度在每秒200M以下,SSD固态硬盘在每秒500M以下。也就是说，使用普通机械硬盘，其实时存储速度为30帧/每秒，使用SSD固态硬盘则为约60-70帧/每秒的速度。可见，上述硬盘性能只能完成主流图像传感器15％-40％的实时存储量，它们的写入速度远不能满足正常储存要求。而作为存储设备的另一个分支：嵌入式领域，因为多数采用TF卡,SD卡等进行储存,其写入速度更低,在4K分辨率下也完全不能满足主流传感器的存储需求。于是，便出现了图像的采集与储存之间的不匹配。

业界常规的解决手段是在现有技术的基础上利用软件与硬件结合，通过压缩采集图像来缓解数据存储的问题，先由软件对采集的原始数据进行编码，压缩其数据量，再存储经压缩的数据，以减少实际存储数据量的方法缓解大量的采集数据与存储迟缓之间的矛盾。然而，常用的压缩软件都有明显的局限性，例如：

①bzip和winrar，虽然是无损压缩,但对原始图像数据的压缩率非常低，对数据量较少作用不大；

②JPG,PNP等针对图像的压缩方法虽然压缩率高,但都是有损压缩,其数据压缩是不可逆的，也就是压缩完成后原始数据不可恢复；

③JPEG2000虽然是无损压缩,但方法复杂,运行会增加CPU的负荷，即便是高性能的CPU也无法满足每秒上百帧的图像数据的运算；

④H264/MPEG等视频压缩方法，方法复杂,也是不可恢复的有损失压缩。

由此可见，需要提出一种图像压缩方法，减少存储数据量，提高数据压缩比例，保证数据存储完整，满足市场主流硬盘以现有的写入速度完成数据储存的方法。该方法应该简单，且不需要增加硬件配置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是减少存储数据量，提高数据压缩比例，保证数据存储完整，满足市场主流硬盘以现有的写入速度完成数据存储。

为解决上述技术问题，提出的解决方案为提出一种图像方法，其特征在于，将新采集的图像Ni帧与之前采集图像Ni-1帧和Ni-2帧的原始数据按对应像素逐一进行比对，并输出一个表征比对结果的标识码，根据标识码修正新图像Ni帧中的像素值原始数据并进行储存；

可选的，Ni帧图像分别与Ni-1帧和Ni-2帧图像对应像素的原始数据按设定的比较项目逐项进行比对，当比对结果相等时，仅输出并存储标识码作为比对数据结果，当结果不相等时，将标识码与Ni帧图像原始像素值共同作为比对结果输出并存储；