[发明专利]一种支持随机访问的复杂度图像无损压缩方法

摘要

一种支持随机访问的复杂度图像无损压缩方法，属于视频图像压缩技术领域，包括以下步骤将图像分割为宏块，将宏块划分为三个区域；帧内预测；选择编码比特代价最小的模式，得到最优预测模式的残差图像；将残差图像分割为不同小块进行自适应可变长编码，由压缩码流生成模块得到无损压缩码流。将宏块分割为三个区域，解决了宏块之间边界像素点数据依赖问题。采用块/像素自适应预测、差分编码、自适应可变长编码组合压缩方法，可以达到较高的数据压缩率，对于1080p分辨率无损压缩效果达到50%以上。

主权项

一种支持随机访问的复杂度图像无损压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、将图像分割为宏块，将宏块划分为三个区域：第一行、第一列以及15x15像素区域，并将15x15像素区域分为5x5个3x3的小块；（2）、帧内预测：对于第一行，采用水平方向预测模式；对于第一列，采用垂直方向预测模式；对于每个小块，采用选择编码比特消耗最小的块级预测或采用选择编码比特消耗最小的像素级预测；（3）、小块帧内预测模式选择：基于查表的编码比特估计模块为各种预测模式计算出编码比特消耗，选择编码比特代价最小的模式，得到最优预测模式的残差图像；（4）、将残差图像分割为不同小块进行自适应可变长编码，估计每个小块的动态范围，计算出相应动态范围mm，得到相应的控制字M，由压缩码流生成模块得到无损压缩码流；步骤（2）中，对于每个小块，先计算块级预测，选择水平预测模式或垂直预测模式，水平预测模式或垂直预测模式用控制字 block_pred_type(r，s) 标识，计算预测残差residue(r，s；m，n)，采用半定长VLC编码，统计块编码比特数bits_block，选择最小编码代价的模式为块级模式；然后计算像素级预测，计算每个像素的水平垂直预测值，比较每个像素的水平预测值和每个像素的垂直预测值的大小，选择预测误差小的模式pixel_pred_type，然后得到整个块的残差，采用半定长VLC编码，统计块编码比特数bits_block_pixel并和前面bits_block比较，选择较小编码代价的模式，从而确定小块预测类型pred_type；步骤（3）中，对于每个3x3小块，估计出小块内数据的动态范围，确定分区动态范围mm，根据每个小块的动态范围mm查表得到变长比特信息，实现基于动态范围mm的半定长码表，然后由M字段柱状图分析及Huffman编码离线构建得到编码控制字M的Huffman可变长码表，最后根据基于动态范围mm的半定长码表以及编码控制字M的Huffman可变长码表，为各种预测模式计算出编码比特消耗；步骤（4）中，对于残差图像，分割为不同小块进行可变长编码：对于第一行、第一列残差，相邻4个数据构成一个大小为2x2的小块，对于其他15x15数据块，采用3x3数据小块；对于预测残差，采用基于小块的半定长VLC编码技术：对于每个小块，计算小块内最大系数、最小系数，确定动态范围mm，根据mm将小块残差系数划分为8个区间，并用控制字段M标识，对于每个划分区间，采用定长编码。