一种jpeg图像的压缩方法、装置、设备及可读介质

文档序号:1802496 发布日期:2021-11-05 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种jpeg图像的压缩方法、装置、设备及可读介质 (JPEG image compression method, device, equipment and readable medium ) 是由 宋金凤 于 2021-06-18 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种JPEG图像的压缩方法,包括:读取当前子块作为基准子块,基于基准子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;读取下一子块作为相邻子块,并判断相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据是否相等;响应于相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据相等,则将省略压缩数加一,并判断省略压缩数是否大于预设次数;响应于省略压缩数不大于预设次数,则将基准子块的压缩图像数据作为相邻子块的压缩图像数据存入内存;以及将相邻子块作为新的基准子块,并将相邻子块的压缩图像数据作为基准子块的压缩图像数据,并返回读取下一子块作为相邻子块的步骤。本发明还公开了一种JPEG图像的压缩装置、计算机设备和可读存储介质。(The invention discloses a JPEG image compression method, which comprises the following steps: reading the current sub-block as a reference sub-block, performing DCT (discrete cosine transformation) compression based on the reference sub-block, and storing compressed image data into an internal memory; reading the next sub-block as an adjacent sub-block, and judging whether the source image data of the adjacent sub-block is equal to the source image data of the reference sub-block; adding one to the omitted compression number in response to the fact that the source image data of the adjacent sub-blocks are equal to the source image data of the reference sub-blocks, and judging whether the omitted compression number is greater than a preset number of times; in response to the omitted compression number not being greater than the preset number, storing the compressed image data of the reference sub-block into the memory as the compressed image data of the adjacent sub-block; and a step of taking the adjacent sub-block as a new reference sub-block, taking the compressed image data of the adjacent sub-block as the compressed image data of the reference sub-block, and returning to read the next sub-block as the adjacent sub-block. The invention also discloses a JPEG image compression device, computer equipment and a readable storage medium.)

一种JPEG图像的压缩方法、装置、设备及可读介质

技术领域

本发明涉及图像压缩技术领域,尤其涉及一种JPEG图像的压缩方法、装置、设备及可读介质。

背景技术

随着微电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,人类社会逐步迈入信息化时代,图像作为信息载体被广泛应用,视觉信息占人类接收信息的60%,数字化之后的图像数据量非常的庞大,在图像的传输和存储过程中,对图像进行压缩是必要且重要的。

JPEG(Join Photographic Experts Group)是联合图像专家组制定的第一套国际彩色静态图像压缩标准的编码算法,因其图像质量好、压缩率高而被广泛应用。主要步骤包括DCT(Discrete Cosine Transform,离散余弦变换)、量化、编码。

JPEG图像的DCT压缩过程中,需要将一帧图像的每个分量从左到右从上到下顺序分割成若干Block(子块),以Block为最小单元进行DCT变换、量化、编码,得到压缩图像数据。

在JPEG图像压缩算法中,每一个子块都进行DCT、量化、编码等,会造成重复运算,从而产生大量计算量,浪费计算资源图像。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提出一种JPEG图像的压缩方法、装置、设备及可读介质,通过检测相邻两个子块的关联性,简化压缩流程,从而大大减少了离散余弦变换压缩过程中的计算量,节省了资源图像,实现图像压缩的优化。

基于上述目的,本发明实施例的一方面提供了一种JPEG图像的压缩方法,包括以下步骤:读取当前子块作为基准子块,基于所述基准子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;读取下一子块作为相邻子块,并判断所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据是否相等;响应于所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据相等,则将省略压缩数加一,并判断所述省略压缩数是否大于预设次数;响应于所述省略压缩数不大于预设次数,则将所述基准子块的压缩图像数据作为所述相邻子块的压缩图像数据存入内存;以及将所述相邻子块作为新的基准子块,并将所述相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回所述读取下一子块作为相邻子块的步骤。

在一些实施方式中,还包括:判断所述相邻子块是否为最后一个子块,若是所述相邻子块为最后一个子块,则基于所述相邻子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存。

在一些实施方式中,还包括:响应于所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据不相等,则进一步判断所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据是否相似;响应于所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据不相似,则基于所述相邻子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;将所述相邻子块作为新的基准子块,并将所述相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回所述读取下一子块作为相邻子块的步骤。

在一些实施方式中,还包括:响应于所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据相似,则基于所述基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据预测所述相邻子块的压缩图像数据,并将预测的压缩图像数据存入内存;将所述相邻子块作为新的基准子块,并将所述相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回所述读取下一子块作为相邻子块的步骤。

在一些实施方式中,基于所述基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据预测所述相邻子块的压缩图像数据包括:判断所述基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据是否相等;若是所述基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据相等,则预测所述相邻子块的压缩图像数据为所述基准子块的压缩图像数据;若是所述基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据不相等且在阈值范围内递变,基于所述基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据的等差值预测所述相邻子块的压缩图像数据。

在一些实施方式中,判断所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据是否相似包括:判断所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据是否在阈值范围内递变;若是所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据在阈值范围内递变,则认为所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据相似;若是所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据未在阈值范围内递变,则认为所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据不相似。

在一些实施方式中,还包括:响应于所述省略压缩数大于预设次数,则基于所述相邻子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;将所述省略压缩数重置为零,将所述相邻子块作为新的基准子块,并将所述相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回所述读取下一子块作为相邻子块的步骤。

本发明实施例的另一方面,还提供了一种JPEG图像的压缩装置,包括:第一模块,配置用于读取当前子块作为基准子块,基于所述基准子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;第二模块,配置用于读取下一子块作为相邻子块,并判断所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据是否相等;第三模块,配置用于响应于所述相邻子块的源图像数据和所述基准子块的源图像数据相等,则将省略压缩数加一,并判断所述省略压缩数是否大于预设次数;第四模块,配置用于响应于所述省略压缩数不大于预设次数,则将所述基准子块的压缩图像数据作为所述相邻子块的压缩图像数据存入内存;以及第五模块,配置用于将所述相邻子块作为新的基准子块,并将所述相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回所述第二模块。

本发明实施例的再一方面,还提供了一种计算机设备,包括:至少一个处理器;以及存储器,存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令,指令由处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明实施例的再一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。

本发明具有以下有益技术效果:通过检测相邻两个小块的关联性,简化压缩流程,从而大大减少了离散余弦变换压缩过程中的计算量,节省了资源图像,实现图像压缩的优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明提供的JPEG图像的压缩方法的实施例的示意图;

图2为本发明提供的JPEG图像的压缩装置的实施例的示意图;

图3为本发明提供的计算机设备的实施例的示意图;

图4为本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是,本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量,可见“第一”“第二”仅为了表述的方便,不应理解为对本发明实施例的限定,后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的,本发明实施例的第一个方面,提出了JPEG图像的压缩方法的实施例。图1示出的是本发明提供的JPEG图像的压缩方法的实施例的示意图。如图1所示,本发明实施例包括如下步骤:

S01、读取当前子块作为基准子块,基于基准子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;

S02、读取下一子块作为相邻子块,并判断相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据是否相等;

S03、响应于相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据相等,则将省略压缩数加一,并判断省略压缩数是否大于预设次数;

S04、响应于省略压缩数不大于预设次数,则将基准子块的压缩图像数据作为相邻子块的压缩图像数据存入内存;以及

S05、将相邻子块作为新的基准子块,并将相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回读取下一子块作为相邻子块的步骤。

在本实施例中,在基于DCT的JPEG图像压缩过程中,一帧图像要在压缩前分成若干子块,然后将子块进行DCT变换、量化、编码,形成压缩图像数据。子块尺寸典型值是8*8。一帧图像中的相邻两个子块具有很大的关联性,通过检测相邻两个子块的关联性,可以预测下一个子块的压缩图像数据,避免每一个子块都要进行DCT变换、量化、编码。简化压缩流程,从而大大减少了DCT压缩过程中的计算量,节约了资源图像,实现了JPEG图像的DCT压缩优化。

在本实施例中,通过对比相邻两个子块的源图像数据,如果两个子块源图像数据相等,则不需要进行重复压缩流程,可以直接使用上一个子块的压缩图像数据,为了维持整帧图像的连续性,省略压缩流程的数目调大时,不进行省略压缩流程,即依然对相邻子块进行压缩。通过对比相邻两个子块的压缩图像数据,预测下一个子块的压缩图像数据,如果两个子块的压缩图像数据可以直接使用预测压缩图像数据,不需要再次进行压缩流程。在相邻两个子块不相等不相似时,对相邻子块进行正常压缩流程。一帧图像的最后一个子块要进行正常的压缩流程,以保持整帧图像的完整性。

在本实施例中,具体步骤包括:读取一帧图像的第一个(b=0)子块源图像数据,对子块进行基于DCT压缩,得到压缩图像数据存入内存;读取图像的第二个(b=1)子块源图像数据,作为基准子块,对子块进行基于DCT压缩,得到基准压缩图像数据存入内存;比较两个子块的压缩图像数据,初始化后的第一次比较是b=0和b=1的压缩图像数据,第二次以后是基准压缩图像数据和相邻压缩图像数据,预测下一个子块的压缩图像数据,预测方法是如果两个压缩图像数据相等则下一个子块的压缩图像数据等于相邻压缩图像数据,如果压缩图像数据阈值范围内递变,则按照等差值递变为下一个子块的压缩图像数据;读取下一个子块源图像数据,即b=b+1,作为相邻子块;判断相邻子块是否是一帧图像的最后一个子块,通过分辨率的行列尺寸得到最后一个子块序列数b;如果是一帧图像的最后一个子块,则进行基于DCT压缩,完成一帧的图像压缩,压缩图像数据存入内存;如果不是一帧图像的最后一个子块,则比较基准子块和相邻子块源图像数据;如果基准子块和相邻子块源图像数据相等,则相邻子块源图像数据不需要进行DCT压缩,且省略压缩数加一;判断省略压缩数和预设的最大值,如果省略压缩数大于预设的最大值,即已经存在连续多个子块不压缩,此时为了保持整帧图像的连贯性和数据的连续性,将相邻子块进行DCT压缩,相邻子块压缩图像数据存入内存;如果省略压缩数小于预设的最大值,即两个子块源图像数据一样,则省略DCT压缩流程,将基准子块的压缩图像数据存入内存,同时将基准子块压缩图像数据更新到相邻压缩图像数据;如果基准子块和相邻子块源图像数据不相等,则继续比较是否具有相似性;如果基准子块和相邻子块源图像数据阈值范围内递变,则相邻子块源图像数据不需要进行基于DCT压缩,将预测压缩图像数据存入内存,同时将预测压缩图像数据更新到相邻压缩图像数据;如果基准子块和相邻子块源图像数据不具有相似性,则对相邻子块源图像数据进行DCT压缩,相邻子块压缩图像数据存入内存;相邻子块变更为基准子块,相邻子块压缩图像数据变更为基准子块压缩图像数据,返回读取下一子块作为相邻子块的步骤。

在本发明的一些实施例中,还包括:判断相邻子块是否为最后一个子块,若是相邻子块为最后一个子块,则基于相邻子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存。

在本发明的一些实施例中,还包括:响应于相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据不相等,则进一步判断相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据是否相似;响应于相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据不相似,则基于相邻子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;将相邻子块作为新的基准子块,并将相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回读取下一子块作为相邻子块的步骤。

在本发明的一些实施例中,还包括:响应于相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据相似,则基于基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据预测相邻子块的压缩图像数据,并将预测的压缩图像数据存入内存;将相邻子块作为新的基准子块,并将相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回读取下一子块作为相邻子块的步骤。

在本发明的一些实施例中,基于基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据预测相邻子块的压缩图像数据包括:判断基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据是否相等;若是基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据相等,则预测相邻子块的压缩图像数据为基准子块的压缩图像数据;若是基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据不相等且在阈值范围内递变,基于基准子块的压缩图像数据和上一基准子块的压缩图像数据的等差值预测相邻子块的压缩图像数据。

在本发明的一些实施例中,判断相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据是否相似包括:判断相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据是否在阈值范围内递变;若是相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据在阈值范围内递变,则认为相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据相似;若是相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据未在阈值范围内递变,则认为相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据不相似。

在本发明的一些实施例中,还包括:响应于省略压缩数大于预设次数,则基于相邻子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;将省略压缩数重置为零,将相邻子块作为新的基准子块,并将相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回读取下一子块作为相邻子块的步骤。

需要特别指出的是,上述JPEG图像的压缩方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减,因此,这些合理的排列组合变换之于JPEG图像的压缩方法也应当属于本发明的保护范围,并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。

基于上述目的,本发明实施例的第二个方面,提出了一种JPEG图像的压缩装置。图2示出的是本发明提供的JPEG图像的压缩装置的实施例的示意图。如图2所示,本发明实施例包括如下模块:第一模块S11,配置用于读取当前子块作为基准子块,基于基准子块进行DCT压缩,并将压缩图像数据存入内存;第二模块S12,配置用于读取下一子块作为相邻子块,并判断相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据是否相等;第三模块S13,配置用于响应于相邻子块的源图像数据和基准子块的源图像数据相等,则将省略压缩数加一,并判断省略压缩数是否大于预设次数;第四模块S14,配置用于响应于省略压缩数不大于预设次数,则将基准子块的压缩图像数据作为相邻子块的压缩图像数据存入内存;以及第五模块S15,配置用于将相邻子块作为新的基准子块,并将相邻子块的压缩图像数据作为新的基准子块的压缩图像数据,并返回第二模块。

基于上述目的,本发明实施例的第三个方面,提出了一种计算机设备。图3示出的是本发明提供的计算机设备的实施例的示意图。如图3所示,本发明实施例包括如下装置:至少一个处理器S21;以及存储器S22,存储器S22存储有可在处理器上运行的计算机指令S23,指令由处理器执行时实现以上方法的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质。图4示出的是本发明提供的计算机可读存储介质的实施例的示意图。如图4所示,计算机可读存储介质存储S31有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序S32。

最后需要说明的是,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成,JPEG图像的压缩方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例,可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

此外,根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序,该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时,执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

此外,上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

本领域技术人员还将明白的是,结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性,已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能,但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

在一个或多个示例性设计中,功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现,则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的,该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备,或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外,任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件,则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的,磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘,其中磁盘通常磁性地再现数据,而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例,但是应当注意,在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下,可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外,尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求,但除非明确限制为单数,也可以理解为多个。

应当理解的是,在本文中使用的,除非上下文清楚地支持例外情况,单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是,在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明实施例的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

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