[发明专利]一种适合复杂图像的数据压缩方法

说明书

本发明提出了一种适合复杂图像的数据压缩方法，通过把复杂图像与更容易压缩的图像进行分组处理，经过特殊排列形成一幅新图，整体用标准压缩方法进行压缩，解压后恢复的复杂图像压缩性能得到了大大提高。在仿真实验情况下，按照典型排列处理，对复杂图像baboon，4倍压缩时PSNR性能提高了7.63dB，8倍压缩时PSNR性能提高了6.11dB；对复杂图像(随机噪声图像)，4倍压缩时PSNR性能提高了20dB,8倍压缩时PSNR性能提高了13dB。可以说，该方法总能够提高复杂图像的数据压缩性能，经过R倍压缩后，复杂图像PSNR性能明显提升，可得到几个dB到20几个dB的改善。

技术领域

本发明涉及一种数据传输的方法，特别涉及一种对复杂图像进行数据压缩的方法，属于数据通信技术领域。

背景技术

数据传输和图像处理是目前通信领域的重要研究课题。随着科技的发展，人们对高分辨率图像的需求越来越大，数据压缩势在必行。

数据压缩分为有损压缩与无损压缩方法，有损压缩方法压缩比比较大，但压缩后恢复图像与原图像存在一定的信息损失，只要主客观评价指标符合要求，在实际中对应用没有多大影响。无损压缩方法压缩后恢复图像与原图像不存在信息损失，但压缩比特别小，一般2倍左右，使用场合受限，不便于进行数据传输。一般高速数据传输系统采用的压缩方法大都是有损方法，对图像来说，一般峰值信噪比(PSNR)应该达到30dB以上，35dB以上效果才比较理想。

随着科技的发展，人们对高分辨率图像的需求越来越大，数据量越来越大，数据压缩势在必行。

数据压缩分为有损压缩与无损压缩方法。有损压缩方法压缩比比较大，但压缩后恢复图像与原图像存在一定的信息损失，只要主客观评价指标符合要求，在实际中对应用没有多大影响；无损压缩方法压缩后恢复图像与原图像不存在信息损失，但压缩比特别小，一般2倍左右，使用场合受限，不便于进行数据传输。一般高速数据传输系统采用的压缩方法大都是有损方法，对图像来说，一般峰值信噪比(PSNR)应该达到30dB以上，35dB以上效果才比较理想。

目前图像数据压缩方法有许多，代表性的有JPEG以及JPEG2000。由于压缩标准算法功能比较多，算法与图像本身特性(或复杂程度)有关，不是什么情况下都有好结果。同样的压缩算法对不同的图像压缩性能差异很大。同一幅图像的不同块，压缩效果也不同，表现在PSNR值差异大。

所谓复杂图像，是指难于压缩的图像，或者说用标准压缩方法压缩后PSNR比较低的图像。如Baboon图像，JPEG2000压缩4倍时PSNR＝34.73dB，而对于Airplane图像，JPEG2000压缩4倍时PSNR＝47.03dB，差距13dB。Baboon图像可以称为复杂图像，因为标准压缩方法对该图像压缩效果不佳。

实际场合，有的图像压缩(简单图像)压缩4倍性能PSNR远远满足要求，有的图像(复杂图像)压缩4倍PSNR性能远远达不到要求，如何提升复杂图像的压缩性能，满足用户要求，即使降低简单图像的压缩性能也值得。

发明内容

本发明解决的技术问题是：解决标准压缩方法对复杂图像的压缩性能差的问题，能对复杂图像(难以压缩的普通图像或随机噪声图像)进行高性能压缩，PSNR从几dB提升到20dB，满足一般用户对要求的有失真压缩要求，缩小了标准压缩方法的性能差距。

本发明的技术方案是：一种适合复杂图像的数据压缩方法，步骤如下：

1)把大小为M*N的复杂图像A1与除A1以外其他大小为M*N的图像A2,…An编排成1组，图像A2,…An中至少包含一幅压缩性能优于A1的简单图像；

2)将步骤1)中的n幅图像进行排列，形成一幅新图像A#，对新图像A#整体压缩R倍，得到压缩后的恢复图像B#，对图像B#进行分块，得到大小为M*N的图像B1,B2,…Bn，其中图像B1,…Bn位置分别对应图像A1,…An的位置；