[发明专利]图像压缩

说明书

本发明涉及图像压缩技术。在此整个申请中使用的术语〃图像〃是指与运动图像相对的静止画面。而且，一般说来，图像压缩技术专业的普通技术人员可将在此公开的该图像压缩技术用于压缩包含在与发送、处理、编辑、维护或任何其它用途的图像数据库中的图像。在此连接方式中，本申请的实用性不局限于任何特定的应用，并且本发明不局限于任何特定的应用。

通常，当一组图像被压缩时，使用一个无损或有损压缩方案单独地压缩每一分别的图像。像JPEG标准规定的一个图像压缩方案那样，使用利用较少的比特表示一个图像，以便从而实现压缩。

本发明的一个目的是提供对一组图像的进一步的压缩。为此目的，本发明提供一个用于压缩的方法与装置、一个发射机、一个编码数据流、一个存储介质、一个用于解压缩的方法与装置和在独立权利要求中定义的显示装置。从属权利要求中定义了有益的实施例。

概括地，本发明包含用于压缩一组图像或子图像的一个方法，包括步骤：在图像或子图像组中指定至少一代表性的图像或子图像，在该图像或子图像组之内的全部其它图像或子图像都被指定为非代表性的图像或子图像；独立地编码该代表性的图像或子图像，并且使用该代表性的图像或子图像作为一个基准图像或子图像而预测编码该非代表性的图像或子图像的每一个。

当前没有已知的图像压缩技术尝试相对于另一图像而预测编码一图像，以便利用在图像中的冗余度，从而实现高水平的图像压缩。虽然通过参照其它画面而预测编码某些画面的运动编码被通常采用在对运动图像的压缩中，以便实现一个高水平的压缩，但是没有一个相似的技术应用到图像压缩。

根据上述的原因，当前图像压缩技术领域中存在的需要是不仅尝试利用在一个给定图像中的空间相关，而且利用不同图像之间的空间相关，以便实现显著的高水平的图像压缩。本发明通过使用基于内容的相似性(在一个图像数据库中使用类似图像的搜索与检索)以便有效率地压缩一个给定图像组，因此满足本专业对此的需要。

本发明进一步包含用于压缩一组图像的方法，包括步骤：以图像相似性为基础、根据至少一图像相似性度量而把图像形成两个集群，在每一个集群中标识至少一代表性的图像，在每一个集群中的全部其它图像被标识为非代表性的图像，使用例如有损(例如JPEG)或无损编码算法独立地编码每一个集群的该代表性的图像；并且，使用来自该集群的该代表性的图像作为一个基准图像预测编码每一集群的每一个非代表性的图像。在最佳实施例，该图像相似性度量包括一个彩色相似性度量。但是，该图像相似性度量能够是任何适当的图像相似性度量或其组合例如彩色相似性度量、构造相似性度量、形状相似性度量、几何相似性度量和/或内容相似性度量。

本发明还包含用于压缩一组图像的方法，包括步骤：把每一图像细分成两个或更多的分区；以图像相似性为基础、根据至少一相似性度量把对应于具有在其各自的图像中的对应位置的分区形成至少两个集群，以便从而产生针对对应于该分区的每一组的一个集群组；针对每一分区集群标识至少一个代表性的图像，在每一个集群之内的所有的其它图像被标识作为非代表性的图像；针对每一个集群在该代表性的图像中独立地编码一个参考分区；并且，使用在针对该集群的该代表性图像中的基准分区作为一个基准分区预测编码每一集群的非代表性的图像中的每一个分区。

在一个实施例中，本方法进一步包括细分步骤，针对每一集群，把每一非代表性图像细分成多个小目标数据块，并且把该代表性图像细分成具有与该目标数据块相同尺寸的多个较小的基准数据块，在其中针对每一集群执行该预测编码步骤：

针对每一个目标数据块，根据规定的搜索度量把该目标数据块的像素与在该基准分区中的每一个相同尺寸的基准数据块的像素比较，并且产生针对每一作出的比较的误差度量值；

针对每一个目标数据块确定所产生的误差度量值的任何值是否小于一个规定的最大门限值，并且：

如果是，标识构成对于该目标数据块的最佳匹配的相同尺寸基准数据块之一，和

如果否，独立地编码该目标数据块。

在另一个实施例中，该预测编码是通过针对每一集群对在每一非代表性分区和针对该集群的基准分区之间的一个差值进行编码执行的。

本发明还包含用于压缩一组图像或子图像的一个方法，包括步骤：在图像或子图像组中指定至少一代表性的图像或子图像，在该图像或子图像组之内的全部其它图像或子图像都被指定为非代表性的图像或子图像；独立地编码代表性子图像；并且，使用该代表性子图像作为一个基准子图像预测编码每一个非代表性的子图像。