[发明专利]一种低成本的联合图像压缩传输方法

说明书

本发明提出一种低成本的联合图像压缩传输方法，通过对原图像进行预处理，再对预处理的图像进行压缩、信息嵌入，并联合感兴趣区域图像进行进一步压缩。通过对分块截断压缩数据的联合处理，提高了压缩比；通过感兴趣区数据嵌入，保证了重点区域的图像质量。本发明通过预处理及压缩隐藏方法，可达到16倍的压缩比，而图像PSNR30dB。本发明通过预处理及联合压缩方法，还可达到16倍以上的压缩比，甚至达到200倍仍保持一定的图像质量。本方法复杂度远远低于标准数据压缩方法，而保持较好的压缩质量，为低成本、大压缩图像传输的应用提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及一种数据传输的方法，特别涉及一种低成本的联合图像压缩传输方法，属于通信(如数据通信技术等)领域。

背景技术

图像处理和数据传输是目前通信领域的重要研究课题。随着科技的发展，人们对高分辨率图像的需求越来越大，数据压缩势在必行。

数据压缩分为有损压缩与无损压缩方法，有损压缩方法压缩比比较大，但压缩后恢复图像与原图像存在一定的信息损失，但只要主客观评价指标符合要求，在实际中对应用没有多大影响。无损压缩方法压缩后恢复图像与原图像不存在信息损失，但压缩比特别小，一般2倍左右，使用场合受限，不便于进行数据传输。一般高速数据传输系统采用的压缩方法大都是有损方法，对图像来说，一般峰值信噪比(PSNR)应该达到30dB以上，35dB以上效果才比较理想。

目前图像数据压缩方法有许多，代表性的有JPEG以及JPEG2000。压缩方法复杂，则难于硬件实现，目前JPEG2000压缩算法大都基于国外压缩芯片实现，研制成本高、受制于人；或者有的卫星任务不需要那么高的图像质量，例如卫星舱外监控、对地观测普查，小卫星、微纳卫星图像传输、技术试验卫星图像传输、空间站内部监控、地面监控系统等，没有必要采用国外JPEG类压缩芯片。

分块截断编码(BTC)压缩方法就是一种经典的低成本压缩方法，典型压缩比为4倍，峰值信噪比PSNR为30dB以上，有些低成本卫星应用场合是非常合适的，如果能提高压缩比到16倍甚至更高，或压缩比不变时提高压缩性能，则更加适合微纳卫星等要求软硬件实现简单、压缩比高、性能满足要求的场合。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种低复杂度的图像联合压缩方法，通过图像预压缩和后续的进一步压缩、感兴趣区域隐藏压缩，提高分块编码的压缩比。本发明在分块压缩编码的低复杂度，通过图像预处理及分块压缩的进一步压缩编码方法，提高了压缩比。

本发明的技术方案是：一种低成本的联合图像压缩传输方法，步骤如下：

(1)设原始图像A0大小为M*N，8比特量化，先对原始图像A0进行平滑处理，得到平滑处理后的图像A1；

(2)将图像A1进行压缩比为R0的缩放处理，形成子图像A2；将子图像A2分成大小为K1*K2的不重叠块，每块得到X1,X2,…Xk个灰度值，k＝K1*K2；

(3)对子图像A2进行AMBTC压缩，对压缩后每个不重叠块的三组数L，H，B继续进行压缩，得到压缩后的数据，再解压缩得到子图像A2的恢复图像A3，并对恢复图像A3进行放大处理；其中L为每块中小于该块平均灰度值的灰度平均值，H为每块中大于等于该块平均灰度值的灰度平均值，B为0或1，共K1*K2个比特值，0对应该灰度小于该块平均灰度值，1对应该灰度大于等于该块平均灰度值。

(4)得到恢复的原图像A4。

所述步骤(3)对压缩后的三组数L，H，B继续进行可变压缩比传输的方法如下：

31)对每个分块的三组数之B进行分解，变成C1，C2，其中C1为B的1，3,5,7，9,11,13,15…共q比特，C2为B的2，4,6,8，10,12,14,16....共q比特,q＝K1*K2/2；

32)比较L和H、C1与C2，d1、d2为门限值