[其他]利用分块列表变换进行数据压缩

说明书

本发明涉及一种数据处理的方法和装置，尤其涉及一种从用于描述数据的位数的观点和从编码处理的观点出发，以有效的方式对信息，特别是图象信息进行编码和译码的方法和装置。

由于信息及通讯领域的飞速发展，图象数据压缩已成为近些年的热门论题，虽然一个图形相当于一千个字，然而以不加改进的技术来处理一个图形可能要求比处理几千个字更大的传输量。与文本相比较，一个图象中的信息内容一般是很多的，因此，图象信息的有效传输和/或存储多年来已被广泛研究。

有助于所述研究的因素很多，首先，在许多例子中，被存储或传输的图象是静止的，不需要传递运动，这就减轻了存储及传输要求。第二，用户发现，对于运动可作有限的临时分解。这样也能减轻存储要求，第三，有时不需要在实时基础上处理信息，从而有时间容许实现更高级的处理技术。

另一个能够进行图象数据压缩的理由是这些图象包括大量冗余信息。一般情况下，可以识别两种冗余信息。统计冗余度，它与表示图象的数据相似性相关;主观冗余度，它与可被消除而又不影响用户的数据相似性有关。可以通过传输一白页来解释统计冗余度，该白页可在不需（在每一象素）重复表示该页的颜色的情况下描述。而主观冗余度的描述可借助于这样一个事实，即忽略移动速度快于某特定速度的现象，因为人眼不能觉察到这些现象。

研究工作者试图以多种方法将图象编码，这些方法借助于消除上述冗余而实现传输和存储节省。这些编码方法可以大致分为“预测脉冲代码调制”，“内插或外插编码”，“变换编码”和“向量化”。

在预测编码中，例如差分脉冲代码调制（DPCM）方法，试图预测欲被编码的象素，利用前面被编码象素的编码值来实现该预测。通常将这些象素组合，以产生一个预测值;被量化，编码及传输的信号是实际值与产生的预测值之差。自适应DPCM是这种方法的变型，其预测计算法在局部图象统计基础之上的。

在内插或外插编码中，只将象素子集送至接收器。然后，接收器必须内插可用信息求出遗漏象素。

在变换编码中，不是将图象作为取样点集上的离散亮度值来编码，而是首先将象素块变换成一系数集合。被量化及传输的是这些系数。而是首先将象素块变换成一系数集合。被量化及传输的是这些系数。在先有技术中已使用了几种变换，例如Hadvmard，Karhunen-loeve和离散余弦变换。这些变换作为一个整体在变换区域内储备信号能，但是大多数信号能集中于相对少数采样中。主要是表示非零的低频的那些采样。那些为零或非常接近于零的试样不必传输。还有一些低值的采样可被粗略地量化，导致需要存储传输的数据的可观的压缩。

另一个编码技术是向量化，其中，一个图象块可以被分解为一个向量集合。从可能的（或实践过的）信号模式及其相应的向量中选择一个典型向量子集并放入代码簿。编码时，生成的向量集被代码簿中的最相近的典型向量置换，并进一步由标号置换这些典型向量，以完成压缩。在接收端，以恢复典型向量的查表法进行反运算。从所恢复的典型向量中重新形成了图象的复制。

向量化中的译码处理非常简单，而在编码方面则不一样。主要是因为必须生成代码簿，而当图象块很大或需要好的保真度时就不现实了。同样，生成这些典型向量必须使用数据的“引导”集。

因此，提供一个有效且易实现的图象压缩方法是本发明的一个目的。

本发明的上述及其它一些目的是用块表变换（BLT）方法进行图象编码来实现的。与块变换编码和向量化方法一样，BLT将象素的二维块编码。它进一步利用预测编码表示每个被处理块的象素。可是，编码处理是不同的。因为象素不是以从左至右，从上至下的正常顺序处理的。这些象素按一个预定的“表”所规定的顺序被编码。在正被编码的象素的邻域中的事先已编码的象素值的基础上计算一个预测值，并从当前象素的真值中减去该预测值，从而生成每一象素的代码。这在编码处理（每个块的）的开始导致一系列主要是非零值的象素预测值误差，并在编码处理接近结束时导致主要是零值的象素预测值误差。对这种方法的增强包括自适应编码，其中具有预期零值预测误差的象素序列不进行编码，对欲被传输/存储的信号实行行程长度编码，以增加编码处理。

图1描述了一个正方形图象以及分割图象的若干块;

图2展示了一个图1中的块的详图，并标出了该块中的象素坐标;

图3是一个确定预测象素的表，这些象素用于生成图2中每个象素的预测值;

图4标识图3的表中的量化分组;

图5是一个为图4的分组确定量化区间和舍入值的表;

图6是根据象素的几何近似尽可能接近地列出图2的象素;