一种JPEG图像压缩系统技术方案

本发明专利技术涉及一种JPEG图像压缩系统，属于图像处理领域。本发明专利技术JPEG图像压缩系统包括：DCT模块、量化模块、霍夫曼变换模块、图像复杂度评估模块和量化系数选择模块。本发明专利技术综合考虑连续多帧图像压缩过程中图像质量和图像压缩比这两个JPEG图像压缩参数，根据输入图像的自身特点选择和确定量化使用的量化系数，从而增加JPEG图像压缩过程的灵活性，得到均衡的图像质量和图像压缩比。本发明专利技术应用于需要将原始RAW图像压缩为JPEG图像的场合。本发明专利技术的优点是在连续多帧图像压缩过程中根据图像的自身特点来选择JPEG量化系数，在实现图像压缩的同时尽量减少图像质量的损失。量减少图像质量的损失。量减少图像质量的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种JPEG图像压缩系统


[0001]本专利技术属于图像处理领域，具体涉及一种JPEG图像压缩系统。

技术介绍

[0002]随着互联网、多媒体、通信等技术的发展，图像在现实中的应用越来越广泛，图像的压缩编码技术对图像处理中大量数据的存储和传输至关重要。JPEG静态图像压缩标准是图像压缩中主要的标准之一，JPEG是基于DCT变换的有损压缩算法，具有高压缩比特点。
[0003]JPEG图像压缩的分步骤框图如图1所示。在JPEG图像压缩的实现过程中量化是对经DCT变换后的频率系数进行缩减处理以增加其中零系数的数目。量化步骤中通过降低DCT系数精度，去除掉图像中相对不重要的表示图像细节的交流系数，再配合后续的霍夫曼编码，从而减少图像数据量，达到压缩目的。量化是图像质量下降的最重要原因。在JPEG图像压缩的一些应用场合，需要对连续对多帧图像进行压缩。由于每帧图像都不相同，都有其自身特点，这时候如果对所有图像都使用同一套量化系数进行压缩，那么就会存在图像压缩后的图像质量和图像的压缩比不协调的情况。例如，如果使用的单一量化系数较小，那么对于细节丰富的复杂RAW图像，其压缩后的图像数据量就会比较大，压缩比就会较小；如果使用的单一量化系数较大，那么对于细节较少的简单RAW图像，其压缩后的图像数据量就会比较小，而图像整体视觉效果就会比较差。
[0004]本专利技术综合考虑连续多帧图像压缩过程中图像质量和图像压缩比这两个JPEG图像压缩参数，根据输入图像的自身特点选择和确定量化使用的量化系数，从而增加JPEG图像压缩过程的灵活性，得到均衡的图像质量和图像压缩比。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种JPEG图像压缩系统，以实现实现图像压缩的同时尽量减少图像质量的损失。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种JPEG图像压缩系统，该系统包括DCT模块、量化模块、霍夫曼变换模块、图像复杂度评估模块和量化系数选择模块；
[0009]DCT模块：实现了JPEG图像压缩标准的离散余弦变换操作，其输入为原始RAW图像，其输出为量化模块的输入；
[0010]量化模块：实现了JPEG图像压缩标准的量化操作，其输入为DCT模块进行离散余弦变换的结果，其输出为霍夫曼变换模块的输入；
[0011]霍夫曼变换模块：实现了JPEG图像压缩标准的霍夫曼变换操作，其输入为量化模块进行量化的结果，其输出为JPEG图像压缩结果数据；
[0012]图像复杂度评估模块：对图像的复杂度进行评估，输入原始RAW图像，输出图像复杂度指标，提供给量化系数选择模块进行量化系数选择；
[0013]量化系数选择模块：对图像量化过程中的量化系数进行选择，输出图像量化系数，提供给量化模块对离散余弦变换的结果进行量化。
[0014]进一步地，DCT模块、量化模块和霍夫曼变换模块按照JPEG图像压缩标准实现。
[0015]进一步地，图像复杂度评估模块使用图像的方差作为图像复杂度的表征值。
[0016]进一步地，输入图像img(m,n)的分辨率为W
×
H，W为图像水平方向分辨率，H为图像竖直方向分辨率,0<m≤W
‑
1,0<n≤H
‑
1；图像的方差为
[0017][0018]其中mean(img)为图像的像素灰度值的平均值；图像的灰度值为范围为0～2
N
‑
1，其中N为图像单像素存储所用的比特数。
[0019]进一步地，所述量化系数选择模块对图像量化过程中的量化系数进行选择的步骤如下：
[0020]S11、将图像复杂度指标平均划分为十个等级分别是L1、L2、
……
、L10；
[0021]S12、根据量化的程度定义10个量化表，分别为Q1、Q2、
……
、Q10；
[0022]S13、根据输入的图像复杂度等级选择对应的量化表。
[0023]进一步地，所述步骤S11中，L10是复杂度最低等级，代表图像复杂度较低；L1是复杂度最高等级，代表图像复杂度较高。
[0024]进一步地，所述步骤S12中，从Q1到Q10图像量化程度依次降低。
[0025]进一步地，所述步骤S13中，根据图像的复杂度等级Li选择对应的量化表Qi，i＝1、2、
…
、10
[0026]进一步地，所述步骤S13之后还包括：量化表选择后应用这个量化表进行jpeg标准中的量化操作。
[0027]进一步地，量化表的量化程度依次降低，对图像的量化程度就会依次降低，最终得到的压缩图像的大小会依次增大，jpeg压缩实现的压缩比会依次减小。
[0028](三)有益效果
[0029]本专利技术提出一种JPEG图像压缩系统，本专利技术综合考虑连续多帧图像压缩过程中图像质量和图像压缩比这两个JPEG图像压缩参数，根据输入图像的自身特点选择和确定量化使用的量化系数，从而增加JPEG图像压缩过程的灵活性，得到均衡的图像质量和图像压缩比。
[0030]本专利技术应用于需要将原始RAW图像压缩为JPEG图像的场合。本专利技术的优点是在连续多帧图像压缩过程中根据图像的自身特点来选择JPEG量化系数，在实现图像压缩的同时尽量减少图像质量的损失。
附图说明
[0031]图1为现有的JPEG图像压缩框图；
[0032]图2为本专利技术考虑图像复杂度的量化系数选择JPEG图像压缩框图；
[0033]图3为根据图像复杂度选择量化系数方法图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0035]本专利技术应用于需要将原始RAW图像压缩为JPEG图像的场合。本专利技术的优点是在连续多帧图像压缩过程中根据图像的自身特点来选择JPEG量化系数，在实现图像压缩的同时尽量减少图像质量的损失。
[0036]本专利技术在JPEG图像压缩过程中把图像复杂度作为图像量化系数选择的依据。其实现框图如图2所示。
[0037]下面分块对图2中的内容进行的描述。本专利技术的JPEG图像压缩系统包括：DCT模块、量化模块、霍夫曼变换模块、图像复杂度评估模块和量化系数选择模块；其中，
[0038]DCT模块：实现了JPEG图像压缩标准的离散余弦变换操作，其输入为原始RAW图像，其输出为量化模块的输入；
[0039]量化模块：实现了JPEG图像压缩标准的量化操作，其输入为DCT模块进行离散余弦变换的结果，其输出为霍夫曼变换模块的输入；
[0040]霍夫曼变换模块：实现了JPEG图像压缩标准的霍夫曼变换操作，其输入为量化模块进行量化的结果，其输出为JPEG图像压缩结果数据；
[0041]图像复杂度评估模块：对图像的复杂度进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种JPEG图像压缩系统，其特征在于，该系统包括DCT模块、量化模块、霍夫曼变换模块、图像复杂度评估模块和量化系数选择模块；DCT模块：实现了JPEG图像压缩标准的离散余弦变换操作，其输入为原始RAW图像，其输出为量化模块的输入；量化模块：实现了JPEG图像压缩标准的量化操作，其输入为DCT模块进行离散余弦变换的结果，其输出为霍夫曼变换模块的输入；霍夫曼变换模块：实现了JPEG图像压缩标准的霍夫曼变换操作，其输入为量化模块进行量化的结果，其输出为JPEG图像压缩结果数据；图像复杂度评估模块：对图像的复杂度进行评估，输入原始RAW图像，输出图像复杂度指标，提供给量化系数选择模块进行量化系数选择；量化系数选择模块：对图像量化过程中的量化系数进行选择，输出图像量化系数，提供给量化模块对离散余弦变换的结果进行量化。2.如权利要求1所述的JPEG图像压缩系统，其特征在于，DCT模块、量化模块和霍夫曼变换模块按照JPEG图像压缩标准实现。3.如权利要求1所述的JPEG图像压缩系统，其特征在于，图像复杂度评估模块使用图像的方差作为图像复杂度的表征值。4.如权利要求3所述的JPEG图像压缩系统，其特征在于，输入图像img(m,n)的分辨率为W
×
H，W为图像水平方向分辨率，H为图像竖直方向分辨率,0<m≤W
‑
1,0<n≤H
‑
1；图像的方差为其中mean(img)为图像的像素灰度值的平均值；图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，曾永红，周津，付彦淇，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：