[发明专利]一种基于方块截短编码的图像压缩方法、解压缩方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于方块截短编码(Block Truncation Coding)的图像压缩、解压缩方法及装置，属于图像处理领域。本发明主要公开了压缩方法与解压缩方法，其中压缩方法包括：对原始画面进行宏块划分，宏块编码方式选择，宏块编码，编码方式和编码内容组成编码流；其中解压缩方法包括：对编码流解码得到编码方式和编码内容，宏块解码方式选择，宏块解码，宏块拼接得到输出画面，本发明提出的基于方块截短编码的压缩、解压缩方法，压缩率大约在2倍左右，算法实现简单，失真小，实时性强。

技术领域

本发明是关于一种图像压缩算法，属于图像处理领域，且特别是有关于一种基于方块截短编码(Block Truncation Coding)的图像压缩与解压缩方法。

背景技术

图像压缩算法通过消除图像中的冗余信息，在保留原始图像特征的同时，减少数据量，以达到降低存储和传输消耗的目的。

图像压缩通常分为无损压缩与有损压缩。常见的无损压缩算法有霍夫曼编码、算数编码、行程编码和词典编码，无损压缩算法对压缩率不可控且压缩率通常较低。有损压缩算法大致分为基于变换的有损压缩和基于预测的有损压缩，基于变换的有损压缩通常会先对图像分块，然后对每块数据单独进行空间变换以及量化编码，具有代表性的算法有基于离散余弦变换的JPEG算法和基于小波变换的JPEG2000算法；而基于预测的有损压缩方式通过解压缩后的重建数据预测当前数据，量化并编码实际值与预测值的误差。现有的压缩算法会将多种压缩手段相结合，虽然压缩效果达到了较高的水平，但在实时电路中实现这些算法会相当复杂困难。因此有必要开发一种计算复杂度低，电路面积小，延时低的图像压缩算法。

方块截短编码是一种快速、有效、经典的数字图像压缩方法，具有计算开销小，压缩率固定等特点。本文基于方块截短编码原理进行改进，并融入了其他编码方式，提出了一种新的图像压缩与解压缩方法。相比于原本方法，首先，缩小了宏块大小，从而降低了电路实现的复杂度，其次，结合其他编码方式，可识别并保留更多图形特征，进一步提高了压缩质量。

发明内容

本发明提供一种基于方块截短编码的图像压缩与解压缩方法，包括压缩方法和解压缩方法，其中压缩方法包括：对原始画面进行宏块划分、宏块编码方式选择、宏块编码、编码方式和编码内容组成编码流；解压缩方法包括：对编码流解码得到编码方式和编码内容、宏块解码方式选择、宏块解码、宏块拼接得到输出画面。

压缩算法的步骤如下：

(1)对原始画面进行宏块划分

将原始画面切分成2*2个像素点组成的宏块，其中每个像素点由R、G、B三个子像素点组成，且子像素点的数据量为8比特；

(2)宏块编码方式选择

(3)宏块编码

(4)编码方式和编码内容组成编码流

所述编码流包含两个部分：编码头和编码段，其中编码头包含所选择的编码方式的信息，使用2比特表示；编码段为在该编码方式下的编码内容，使用N比特表示，其中N为编码方式中编码段的最大比特数。

解压缩算法的步骤如下：

(1)对编码流解码得到编码方式和编码内容

通过解析所述编码流，将每个宏块的编码数据分为编码头和编码段两部分；

当不同宏块使用不同的编码方式进行编码时，编码头与编码段的总长度保持固定；

(2)宏块解码方式选择

宏块解码方式选择是根据所述编码头中的信息选择对应的解码方式对编码段解码；

(3)宏块解码

(4)宏块拼接得到输出画面