[发明专利]一种基于霍夫曼编码的图像压缩方法

摘要

本发明公开的一种基于霍夫曼编码的图像压缩方法，属于数字图像处理技术领域。本发明读取图像,解析获取图像信息；进行图像分块处理；对分块后的子图像进行图像处理，生成偏移量替换后的更新图像；遍历整幅图像，概率统计得到整幅图像除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量；建立霍夫曼二叉树，得到霍夫曼码并存入元胞数组；根据霍夫曼码表对偏移量替换后的更新图像进行查表，得到偏移量对应的不定长霍夫曼码，并将偏移量对应的霍夫曼码储存在与原始图像相同大小的元胞数组中；反查表生成R、G、B三个通道原始图像；将生成的R、G、B三个通道原始图像合成，恢复原始图像。本发明能减少图像空间冗余度，实现图像无损压缩与恢复。

主权项

1.一种基于霍夫曼编码的图像压缩方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一：读取图像,解析获取图像信息，所述的图像信息包括图像宽M、高N、像素位深d和R、G、B三个通道图像；步骤二：对步骤一获取的R、G、B通道图像分别进行m×m分块处理，每一个通道图像得到n＝max(M,N)/m块子图像，每块子图像包含m2个像素点；当M、N都能够被m整除时n＝max(M,N)/m；当M、N其中一个不能被m整除或者两者都不能被m整除时n＝max(M,N)/m,对于剩余的行l＝N％m或列c＝M％m的所有像素点与离得最近的子图像块进行处理；步骤三：对步骤二分块后的每一块子图像进行图像处理，图像处理方法如下：保证每一块子图像中心基准像素不变，以图像中心像素点为基准，计算周围m2‑1个像素点的像素偏移量，计算公式如(1)所示，其中(i,j)是中心基准像素点的像素值：并用计算后像素点的偏移量替换原始图像对应像素点的像素值，即生成偏移量替换后的更新图像；对于步骤二所述的当M、N其中一个不能被m整除或者两者都不能被m整除时n＝max(M,N)/m,将剩余的行l＝N％m或列c＝M％m中的每一个像素点与离得最近的子图像块的中心基准像素计算偏移量；步骤四：遍历整幅图像除中心基准像素点以外的所有像素点，概率统计得到整幅图像除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量qi，并存储在数组相应的位置si中；偏移量qi与存储位置si之间的关系如公式(2)所示：si＝qi+2d              (2)步骤五：根据步骤四概率统计整幅图像除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量，建立霍夫曼二叉树，得到除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量对应的霍夫曼码，并将对应的霍夫曼码存入元胞数组，即生成霍夫曼码表；步骤六：根据步骤五生成霍夫曼码表对步骤三偏移量替换后的更新图像进行查表，得到除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量对应的不定长霍夫曼码，并将偏移量对应的霍夫曼码储存在与原始图像相同大小的元胞数组中；所述的与原始图像相同尺寸大小的元胞数组包括储存偏移量对应的霍夫曼码和中心基准像素点的像素值；所述偏移量对应的霍夫曼码指除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量对应的霍夫曼码；步骤七：对R、G、B三个通道图像分别进行步骤三至步骤六所述的操作，最后得到三个与原始图像相同尺寸大小的元胞数组，计算每个与原始图像相同尺寸大小的元胞数组的平均码长di，(i＝r、g、b)，与原始像素位深d计算压缩比pi；压缩比pi计算公式如(3)所示：pi＝di/d             (3)步骤八：对步骤七生成的三个与原始图像相同尺寸大小的元胞数组分别进行查表处理得到除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量，并将查表处理得到的除中心基准像素点以外的所有像素点的偏移量分别与对应的中心基准像素点作加法处理，得到对应像素点的原始像素值，生成R、G、B三个通道原始图像；步骤八所述的查表处理指根据步骤五生成霍夫曼码表进行查表处理；步骤九：将步骤八生成的R、G、B三个通道原始图像合成，恢复原始图像。