[发明专利]一种简单色彩图像的压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像的压缩方法，特别涉及一种简单色彩图像的压缩方法。

背景技术

随着计算机技术的广泛应用，传统的纸质文件已逐渐被电子文档所取代。这既节省了大量的造纸原材料和堆放这些文档的空间，也便于实现快速的查询和传输。电子文档主要有两类：文本文件和图像文件。由于通常图像文件比文本文件大的多，这不但需要较大的存储空间，而且需要较长的传输时间，因此人们研究采用各种方法压缩图像文件。特别是在网络应用普及的今天，图像压缩率的提高就更具实用意义。

目前最普遍使用的图像文件格式是bmp和jpg。其中，bmp未经压缩，因此占用储存空间较大；而jpg虽说是一种较完善的图像文件压缩方法，但属于有损压缩，而且压缩比例还不够高。在实际应用中，有一类图像文件，例如建筑设计图纸、机械设计图纸、会计原始凭据、银行原始凭据包括发票、收据、印章和签名文件等，它们通常具有图像比较简单、色彩比较单调的特点，此时用jpg格式会显得效率很低。

发明内容

本发明就是针对上述问题提出的一种比jpg更有效的压缩方法，可广泛应用于银行、会计事务所、建筑设计图纸存档、机械设计图纸存档等场合。

本发明的内容是，它定义了一种新的图像文档格式lnp，以实现图像从bmp到lnp间的转换。格式bmp是对图像的每个像素的RGB值记录保存，因而是完全无损的。格式jpg是对图像的相邻像素(2x2)进行比较，实现从RGB到YUV的转换，属于有损压缩。本发明定义的格式lnp的基本模式还是记录RGB，因而是无损的。只在某些需要简化的场合才是准无损(或称微损)的。

由于简单图像的大片面积都是同一种色彩的像素，所以我们将这一大片面积的所有像素都用一个像素值和这个面积中的像素个数来表示。这就实现了图像的压缩，而且是无损的。图像格式lnp保留了标准图像格式bmp的头信息，另增加了lnp特有的头信息，并将bmp中以像素为单位的RGB数据变为以矩形格式为单位的lnp特有格式。lnp头信息包括整个图像的色彩种数及各色彩的RGB值(图2)。为节省空间，我们在软件中取8种颜色为限。对于超过8种颜色但实际很多颜色非常相近的情况，采用近似方法压缩色彩的数量。这样得到的图像也可以达到准无损的效果。凭肉眼分辨不出来的。矩形格式单元又分为矩形头(由它定义该矩形在整个图像中的位置和大小)和像素单元。每个像素单元有两个数据：色彩的序号和连续同色彩的像素个数。

获取图像色彩的方法如下：设置一个3维空间(即3维数组)，每维分别代表RGB一种基本颜色，范围0-256。遍历图像所有像索，以每个像素的RGB值作为坐标，在3维数组中相应的位置累加1。这样，图像所有的点的颜色都能在此3维空间中确定。如果图像有N种颜色，该空间中就有N个位置有值。如果只有8种颜色，就只有8个位置(对应于8个不同的RGB值)有值。这就是我们要确定的8种颜色。事实上，有些相邻像素的RGB值非常接近，成为此3维空间中的“云朵”。我们在此“云朵”中采用加权(以落入每个RGB小空间的个数为权)平均的方法，求得这一“云朵”的重心，并以此重心点的RGB代表该“云朵”朵中所有像素的颜色。

X＝∑N_iX_i/∑N_i

其中：X＝R，G，B

N_i为此云朵中像素落入RGB空间i个小隔间内的个数。

本发明的优点是在建筑设计图纸、机械设计图纸、会计凭据和银行凭据领域采用后，相对于jpg格式压缩率较大，约为15-30，且为无损压缩、不失真。

附图说明

图1为本发明图像格式lnp和标准图像格式bmp的比较。

图2为本发明图像格式lnp中的lnp文件头示意图。

图3为本发明中以矩形为单位的lnp数据。

实施方式

实现本发明的图像压缩方法的步骤如下：

一，将要压缩的bmp图像文件头读入并写到lnp文件作为lnp的文件头，如图1所示。

二，将要压缩的bmp图像读入，按每个像素的RGB值记录到RGB三维空间。

三，从步骤二的RGB空间内，计算其中的色彩点，如果点数不大于8，就以这些点为基准存入lnp文件的lnp文件头(无损压缩)，lnp文件头示意图如图2所示。