图像编码、解码的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像编码、解码的方法和装置，编码方法包括：记录图像各维度上的像素个数；利用单个像素值以及串长代替具有相同值的连续重复像素；根据串长判断是否为重复次数为一且连续出现的孤立像素，若是，则只存储具体孤立像素，并累计连续孤立像素的个数，若不是，则保留该部分的串长以及像素值，并存储累计的孤立像素个数。该解码方法包括：将孤立像素解码成串长加像素的格式，并根据累计连续个数，读取对应个数的孤立像素，同重复像素交替组合；根据串长以及像素，恢复像素重复的格式；根据记录的图像各维度上的像素个数，恢复像素的原始分布格式。本发明专利技术属于解决了传统图像高保真编码结果存在的压缩率低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像处理领域，具体地，涉及一种图像编码、解码的方法和装置。
技术介绍
许多工程
都需要对图像数据进行存储或传输。但是，未经编码的图像往往存在着巨大的数据冗余。为了节省信息的存储空间和提高信息的传输效率，必须对大量的实际数据进行编码。目前，静止图像编码效果一般由三方面决定，即：图像变换、系数量化和编码。其中编码方式决定了最终图像的编码率。根据编码后的图像能否完全恢复将图像编码划分为两种：有损编码以及无损编码。有损编码编码了熵，信息量会减少，可以得到较高编码比，但损失的信息量不能再恢复，只能用于允许一定程度失真的情况，不适用于图像的高精度编码、解码。无损编码是利用数据的统计冗余进行编码，可完全恢复原始数据而不引起任何失真，但编码率是受到数据统计冗余度的理论限制，一般为2:1到5:1，适用于图像恢复精度要求高、编码比要求较低的情况。霍夫曼编码、算术编码、游程编码是现今应用最为普遍的无损编码方式。其中霍夫曼编码和算术编码需要首先获知待编码数据的统计特性，需要对图像进行两遍扫描，编码效率较低；游程编码通过串长加像素的方式替代连续出现的像素,编码效率较高，但编码率受数据的连续重复程度影响较大。针对相关图像编码、解码技术中无法同时满足复杂度低、编码率高、恢复精度高的问题，尚需有效解决的方案。
技术实现思路
为解决相关图像编码、解码技术中无法同时满足复杂度低、编码率高、恢复精度高的问题，本专利技术提供了一种图像编码、解码的方法和装置，首先利用串长加像素的方式替代连续出现的像素，然后将初次编码结果中的连续孤立像素再次编码，从而获得高编码率的无损编码结果。根据本专利技术的一个方面，提供了一种图像的编码方法，所述方法包括以下步骤：S1、记录图像各维度上的像素个数；S2、利用单个像素以及串长代替具有相同值的重复像素；S3、根据串长判断是否为重复次数为一且连续出现的孤立像素；S4、若是，只存储具体孤立像素，并累计连续孤立像素的个数；S5、若不是，保留该部分的串长以及像素值，并存储累计的孤立像素个数；优选地，所述S4具体包括以下步骤：S410.在孤立像素存储区域存储连续出现的孤立像素；S420.累计孤立像素连续出现的次数，记为num_single。优选地，所述S5具体包括以下步骤：S510.存储该部分的初次编码结果；S520.根据串长判断前一像素是否为孤立像素；S530.若是，则存储num_single，并重置num_single＝0；S540.若不是，则存储num_single＝0。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种使用所述编码方法进行编码后的解码方法，所述方法包括以下步骤：S6：将孤立像素解码成串长加像素的格式，并根据累计连续个数，读取对应个数的孤立像素，同重复像素交替组合；S7：根据串长以及像素，恢复像素重复的格式；S8：根据记录的图像各维度上的像素个数，恢复像素的原始分布格式。优选地，所述S6具体包括以下步骤：S610.读取孤立像素长度；S620.判断读取个数是否小于孤立像素总数；S630.若是，按照读取的孤立像素个数从孤立像素存储区域中提取相应个数的像素，并在各孤立像素前补充“1”，表示该孤立像素的串长；S640.若是，读取重复像素存储区域的单个像素值以及其串长；S650.若不是，存储图像初次解码结果。本专利技术的另一个方面，还提供了一种图像的编码装置，所述装置包括依次连接的图像大小记录模块、初次编码模块、孤立像素判别模块、孤立像素存储模块、重复像素存储及孤立像素个数存储模块，其中：所述图像大小记录模块，用于记录图像各维度上的像素个数；所述初次编码模块，用于利用单个像素值以及串长代替具有相同值的重复像素；所述孤立像素判别模块，用于根据串长判断重复次数是否为一且连续出现的孤立像素；所述孤立像素存储模块，用于只存储具体孤立像素，并累计连续孤立像素的个数；所述重复像素存储及孤立像素个数存储模块，用于保留该部分的串长以及像素值，并存储累计的孤立像素个数。优选地，所述孤立像素编码模块具体包括依次连接的孤立像素存储模块、孤立像素连续次数存累计模块，其中：所述孤立像素存储模块，用于在孤立像素存储区域存储连续出现的孤立像素；所述孤立像素连续次数累计模块，用于累计孤立像素连续出现的次数，记为num_single。优选地，所述重复像素编码及孤立像素个数存储模块具体包括依次连接的重复像素存储模块、前一串长判断模块、孤立像素连续次数存储模块、孤立像素连续次数补零模块，其中：所述重复像素存储模块，用于存储该部分的初次编码结果；所述前一串长判断模块块，用于根据串长判断前一像素是否为孤立像素；所述孤立像素连续次数存储模块，用于存储num_single，并重置num_single＝0；所述孤立像素连续次数补零模块，用于存储num_single＝0。本专利技术的另一个方面，还提供了一种使用所述编码装置进行编码后的解码装置，所述装置包括依次连接的初次解码模块、串长消除模块、维度重建模块，其中：所述初次解码模块，用于将孤立像素解码成串长加像素的格式，并根据累计连续个数，读取对应个数的孤立像素，同重复像素交替组合；所述串长消除模块，用于根据串长以及像素，恢复像素重复的格式；所述维度重建模块，用于根据记录的图像各维度上的像素个数，恢复像素的原始分布格式。优选地，所述初次解码模块具体包括依次连接的孤立像素长度读取模块、读取判定模块、孤立像素串长添加模块、重复像素读取模块、初次解码存储模块，其中：所述孤立像素长度读取模块，用于读取孤立像素长度；所述读取判定模块，用于判定读取个数是否小于总孤立像素总数；所述孤立像素串长添加模块，用于按照读取的孤立像素个数从孤立像素存储区域中提取相应个数的像素，并在各孤立像素前补充“1”，表示该孤立像素的串长；所述重复像素读取模块，用于读取重复像素存储区域的单个像素值以及其串长；所述初次解码存储模块，用于存储图像初次解码结果；附图说明图1是本专利技术图像编码、解码方法的流程图；图2是本专利技术图像编码、解码方法中S4的流程图；图3是本专利技术图像编码、解码方法中S5的流程图；图4是本专利技术图像编码、解码方法中S6的流程图；图5是本专利技术图像编码、解码装置的结构示意图；图6是本专利技术图像编码、解码装置中孤立像素存储模块的结构示意图；图7是本专利技术图像编码、解码装置中重复像素编码及孤立像素个数存储模块的结构示意图；图8是本专利技术图像编码、解码装置中初次解码模块的结构示意图；图9是本专利技术实施例示意图；具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加明白清楚，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。请参阅图1，图1是本专利技术图像编码、解码方法的流程图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：在步骤S1中，记录图像各维度上的像素个数，用于解码时恢复图像的原始维度。在本实施例原始图像(图9)中，横向个数Nx＝512，纵向个数Nz＝512。在步骤S2中，利用单个像素以及串长代替具有相同值的重复像素。本实施例中，图9的初次编码结果为37802个像素，压缩率为6.9347:1，其中重复像素占4568个像素，孤立像素占33234个像素，占初次编码结果的87.92％，而其中孤立像素的串长具有巨大的数据冗余。在步骤S3中，根据串长判断是否为重复次数为一且连续出现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.记录图像各维度上的像素个数；S2.利用单个像素以及串长代替具有相同值的重复像素；S3.根据串长判断是否为重复次数为一且连续出现的孤立像素；S4.若是，只存储具体孤立像素，并累计连续孤立像素的个数；S5.若不是，保留该部分的串长以及像素值，并存储累计的孤立像素个数。

【技术特征摘要】
1.一种图像编码的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.记录图像各维度上的像素个数；S2.利用单个像素以及串长代替具有相同值的重复像素；S3.根据串长判断是否为重复次数为一且连续出现的孤立像素；S4.若是，只存储具体孤立像素，并累计连续孤立像素的个数；S5.若不是，保留该部分的串长以及像素值，并存储累计的孤立像素个数。2.根据权利要求1所述的图像编码方法，其特征在于，S4的具体实现方法如下：S410.在孤立像素存储区域存储连续出现的孤立像素；S420.累计孤立像素连续出现的次数，记为num_single。3.根据权利要求2所述的图像编码方法，其特征在于，S5的具体实现方法如下：S510.保留该部分的串长以及像素值；S520.根据串长判断前一像素是否为孤立像素；S530.若是，则存储num_single，并重置num_single＝0；S530.若不是，则存储num_single＝0。4.一种使用权利要求1-3中任一项所述编码方法进行编码后的解码方法，其特征在于包括：S6：将孤立像素解码成串长加像素的格式，并根据累计连续个数，读取对应个数的孤立像素，同重复像素交替组合；S7：根据串长以及像素，恢复像素重复的格式；S8：根据记录的图像各维度上的像素个数，恢复像素的原始分布格式。5.根据权利要求4所述的图像解码方法，其特征在于，S6的具体实现方法如下：S610.读取孤立像素长度；S620.判断读取个数是否小于孤立像素总数；S630.若是，按照读取的孤立像素个数从孤立像素存储区域中提取相应个数的像素，并在各孤立像素前补充“1”，表示该孤立像素的串长；S640.若是，读取重复像素存储区域的单个像素值以及其串长；S650.若不是，存储图像初次解码结果。6.一种图像编码的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的图像大小记录模块、初次编码模块、孤立像素判别模块、孤立像素存储模块、重复像素存储及孤立像素个数存储模块，其中：所述图像大小记录模块，用于记录图像各维度上的像素个数；所述初次编码模块，用于利用单个像素值以及串长代替具有相同值的重复像素；所述孤立像素判别模块，用于根据串长判断重复次数是否为一且连续出现的孤立像素；所述孤立像素存储模块，用于只存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜昀晓，杜启振，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37