在对JPEG图像进行代码转换时增强压缩制造技术

通过在变换域中进行代码转换的期间执行进一步的压缩而不将图像数据恢复到其原始图像数据形式，以减少的时间执行允许在延长的时间内将数据经济地存储在高速访问存储器中的进一步数据压缩。通过在对熵解码量化变换数据的范围减小期间利用大量的零值量化变换系数并且不改变非零系数稀少的之字形扫描位置上的量化变换系数，实现处理时间的减少。通过计算或估计与进一步压缩的量化值一起存储的变更量化表，可以恢复范围。其他的优点得自于在代码转换期间对数据使用ＪＰＥＧ封装格式。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及施加校正以提高图像质量时的图像数据压缩，特别涉及为了附加或更极端的数据压缩而进行的文档解码和重新编码，以允许在经济上可接受的快速访问存储器中的长期存储，并且以减少的处理时间执行这种解码和重新编码。
技术介绍
画面和图形图像包括极其大量的数据，并且如果其被数字化以允许通过数字数据处理器进行传输或处理，则以良好的保真度表示画面或图形图像的各个像素通常需要数以百万计的字节。图像压缩的目的是用较少数据表示图像，以便节约存储成本或传输时间和成本。最有效的压缩是通过近似原始图像来完成的，而不是完全地再现它。1993年由VanNostrand Reinhold出版的由Pennebaker和Mitchell在“JPEG StillImage Data Compression Standard”中详细讨论的JPEG(联合图像专家组)标准允许在不同应用之间交换图像，并且开创了在多媒体应用中提供数字连续-色调彩色图像的能力，这里将该文献的全文引作参考。JPEG主要涉及具有二维空间、包含灰度或色彩信息且不具有时间相关性的图像，这有别于MPEG(运动图像专家组)标准。JEPG压缩能够将存储要求降低多个数量级，并且改善过程中的系统响应时间。JPEG标准的主要目标是针对给定的数据量和/或可用的传输或处理时间提供最大的图像保真度，并且允许任意程度的数据压缩。通常的情况是，系数为二十或更大的数据压缩(以及同等系数的传输时间和存储大小减少)不会产生可为一般观看者觉察到的不自然或图像恶化。当然，对于具有特定已知特征的特定种类的图像或图形，其他数据压缩技术是可能的并且可能产生更大程度的图像压缩。JPEG标准已被完全一般化，以基本上相同地执行而与图像内容无关，并且适应各种数据压缩要求。因此，采用若干版本中的一个或多个的JPEG标准的编码器和解码器已经得到相对广泛的使用，并且允许为各种目的而对图像进行广泛的访问。标准化还允许减小成本，尤其是解码器的成本，以允许高质量图像访问广泛地可用。因此，利用JPEG标准通常优于其他数据压缩技术，特别是对于特定和明确种类的图像，即使由此获得的效率增加只是少量的，也是如此。特别是使用根据JPEG标准的技术，即使这样的数据量大幅减小是可能的，一些应用也需要在图像质量和数据存储或传输时间的成本之间进行严格的折衷。例如，可能需要将图像存储一段时间，其中该段时间占据存储介质或设备的使用寿命的大部分，同时又要求其存储容量的大部分。因此，尽管事实上图像数据可能被覆写任意次数，但在给定时间段内存储图像的成本仍可被认为是存储介质或设备以及支持数据处理器安装的成本的一部分。当然，该存储的成本以必须存储的图像数为倍数。考虑图像质量与存储成本之间的折衷的另一方法是确定可接受的最大存储成本，然后针对给定的质量确定所需数目的图像可以在可用存储器中保存多久。这是图像压缩大小的函数，它通常与图像的复杂度直接相关，并且与所需的重构图像质量成反比。这种要求高的应用的例子是如果不被归档则必须长期存储的法律文档的存储，尤其是可流通票据，例如每日所产生的数以千万计的大量个人支票。虽然个人支票的最初结算和资金转帐目前使用自动设备来执行，并且通过使用印刷在支票上的可机读标记而变得便利，但是错误仍然可能存在，并且可能有必要为特定交易提供证明，以便在支票形成其一部分的该交易过后很久来纠正错误。特别地，个人支票存在一些图像数据压缩复杂度。例如，为防止欺诈性交易，不变地提供具有或多或少复杂度并且具有一定范围图像值的背景图案。将采用可能是多种颜色的高对比度油墨来印刷一些信息，而以相对低的对比度包括其他安全信息。可能包括大范围图像值的装饰。另外，将以不容易预知的图像值来提供手写或印刷标记(例如，支票金额和签名)。即使非常简单的文档也可能包括各种图像值，如信头的颜色和底纹，高对比度印刷，纸上的水印以及多个签名。当需要准确的图像重构时，可能包含在文档中的这一范围的图像值可以限制图像数据可被压缩的程度。因此，在不考虑维护存储的需要和在更长的时间内进行快速电子访问的可能性的情况下，以有可能以高保真度将图像重构到原始文档的形式进行存储的成本是相当高的，并且该成本限制了该存储在经济上可行的时间。因为这些图像值必须是可准确再现的，并且利用JPEG标准是理想的以便适应广泛的访问和系统互兼容性，所以，与以良好的图像保真度再现一致的用于进一步减小数据量的基本上唯一的技术是减小原始图像的空间采样频率。然而，尤其是在低对比度的情况下，采样不可避免地降低了小标记的可辨认性。目前，每英寸100点(dpi)或每英寸100像素的采样(从目前常用的300dpi或600dpi打印机分辨率大约减至1/3到1/6)被认为是个人支票上的低对比度标记的足够可辨认性的限度。美国国家标准协会(ANSI)图像交换标准委员会推荐100dpi作为最小分辨率。当以每像素多个比特压缩图像时，大多数支票应用使用100dpi或120dpi灰度图像。实际上，在这样的应用中图像数据的所需质量还随时间改变。例如，在文档或其处理的日期的数月内，经常出现真实性问题，从而需要足以例如鉴别签名的图像质量，而在相距甚远的以后日期，可能只需图像质量足以确认关于文档内容的基本信息。因此，特别是与存储成本相比，当降低的图像质量变得更可容忍时，可以为更长期的存储而进一步压缩图像数据。目前，个人支票图像为商业使用立即存储在DASD上大约90天，并且为归档的目的转移到磁带上，并且为法律的原因保存7年。因此，数据在“在线”的快速访问存储装置中仅在几个月内是可用的，并且转移到磁带上需要一些重要的处理时间。在这一点上，逐日产生的个人支票和其他文档的数量本身存在若干问题。对图像进行编码和/或解码所需的处理是大量的，并且即使在通用或专用处理器上以极高的速度执行，也可能需要大量的时间。即使可以在一秒的一小部分(例如，1/10秒或更少)内执行编码或解码处理，绝对数量的文档也可能持续占用大量处理器的全部处理容量。如上所述，当降低的图像质量随着时间的过去而变得愈加可容忍时，为了降低存储成本，需要甚至更多的处理。也就是，为了从已经被压缩的数据增强图像压缩，如上面包括的专利技术申请序列号09/760,383所述，需要首先从压缩数据对图像进行解码，然后使用不同的量化表对图像进行再次编码，以便进一步减少数据量。该处理时间也表示巨大的成本，其在降低的所占存储介质量的成本上有效地增大存储成本。相反，如果用于进一步数据减少的处理的成本能够降低，则可以以在经济上可接受的成本将数据存储更长的时间并且/或者存储在具有更短访问或检索时间的存储器中。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种能够增大压缩数据的压缩程度并且在减少的处理时间内减少图像数据量的图像数据处理方法和装置。为了实现本专利技术的这些和其他目的，提供了一种用于对压缩数据进行代码转换以便进一步压缩的方法和装置，其包括以下步骤(或用于执行步骤的部件)对压缩数据进行熵解码以形成量化变换系数值，减小量化变换系数值的范围以形成减小范围的量化变换系数值，更改量化表中的至少一个值以形成更改的量化表，对所述减小范围的量化变换系数值进行熵编码，以形成进一步压缩的数据，以及与更改的量化表一起传输或存储进一步压缩的数据。从第一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对压缩数据进行代码转换以便进一步压缩的方法，包括以下步骤：对所述压缩数据进行熵解码，以形成量化变换系数值；减小所述量化变换系数值的范围，以形成减小范围的量化变换系数值；更改量化表中的至少一个值，以形成更改的量 化表；对所述减小范围的量化变换系数值进行熵编码，以形成进一步压缩的数据；以及与所述更改的量化表一起传输或存储所述进一步压缩的数据。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：琼密特切尔，拉沃尔普拉卡施，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]