[发明专利]用于进行图像压缩和解压缩的方法与装置

说明书

发明背景：

发明领域：

现代计算机和现代计算机网络实现了在计算机之间和在计算机和存储装置之间的重大信息量的传送。当计算机存取本机存储装置时，例如存取本机硬盘驱动器或本机软驱时，可以很快地接入巨大的信息量。然而，当经过宽域网(WAN)、互联网或无线通信信道(蜂窝电话网络等)从远端的存储单元查找存取数据时，数据传送速率明显要慢。因此传送大文件要花费大量时间。另外，文件的存储要使用宝贵的和有限的存储空间。摄影图像和类似的图形图像通常被认为是大文件，因为一个图像通常需要有与该图像中的每个图象元素或像素有关的信息。因此照片以及类似的图形图像通常需要超过兆字节以上的存储空间，因此需要经过慢速的网络通信发送许多次。因此，最近几年制定了用于压缩摄影图像的很多的协议及标准，以便降低存储该摄影图像所需要的存储空间量，并且降低传送和提交的次数。这种压缩方法实际上创建了该原始图像的数学或统计的近似。

压缩方法可以大致地被成两个独立的类别：有损压缩方法，其中一定量的图像保真度被损耗；换言之，再生图像的最终检验将表现该图像逼真度的损耗。无损压缩方法，其中该原始图像在解码之后被精确地重建。本发明旨在一种有效率的图像压缩方法和装置，根据最初编码或压缩该图像的用户或系统、或根据通过与编码一侧交互而接收和解码该图像数据的用户或系统的感兴趣区域的选择，其中图像的一部分或几部分能够以比该图像的其它部分更高的重建图像保真度的标准而被进行压缩。

相关技术的描述

当前用于压缩图像的流行标准被称之为JPEG或″J-peg″标准。该标准是由联合摄影专家组制定，并且被一般用于压缩静止图象，用于存储或网络发送。最近由Said和Pearlman所作的论文讨论了根据分级树形组合分段的新图像编码和解码方法(SPIHT)。见Said和Pearlman的“根据分级树形组合分段的图像编解码器”一文，IEEE学报，用于视频技术的电路和，卷6．3，1996年6月、以及见Said和Pearlman的“图像多清晰度显示”一文，IEEE学报，图象处理，卷5．9，1996年9月。这些论文的内容因此被结合作为参考。这些参考文献公开了计算机软件，当装在一个通用计算机上以及并且运行时，执行一方法并且产生一种装置，其使用整数子波变换提供比特精确度的有损压缩和在同一个嵌入比特数据流中的无损压缩：或产生一种装置，其使用非整数子波变换提供在单一嵌入比特数据流中的比特精度的有损压缩。最初被存储为一个表示多个单独像素的二维阵列的一个图像，根据用于图像逐级传输的一个变换系数，划分比特的优先级。使用子集分段相对于一个给定的阈值，通过确定重要的或不重要的单元而选择最重要的信息。由Said和Pearlman公开的逐级发送方案，首先根据每个变换系数的幅值选择将要发送的最重要的信息；如果该变换是归一的，则幅值越大，则从均方误差(MSE，Dmse())的意义上讲，此系数传送的信息就越多； D mse ( p - p ) = ‖ P - P ‖ 2 N = 1 N Σ i Σ j ( P i , j - P i , j ) 2 ]]>