一種圖像數據壓縮和解壓縮方法、裝置制造方法及圖紙
【技術實現步驟摘要】
一種圖像數據壓縮和解壓縮方法、裝置
本專利技術涉及圖像處理領域，尤其涉及一種圖像數據壓縮和解壓縮方法、裝置。
技術介紹
隨著信息產業的不斷發展，流程工業中的信息量也急劇膨脹。在整個流程工業中所集成的數據采集點數通常有幾千到十幾萬，數據采集間隔要達到秒級，數據量很大。為了確保高效的數據存儲，在一定的精度指標下，應盡量減少數據的存儲，這就需要對數據進行壓縮處理。為了使工業數據庫系統快速、有效地管理數據，提高磁盤存儲效率，需要保證系統具有較高的壓縮率和快速的、高精度的數據解壓，必須進行有效的數據壓縮。根據不同的編碼對原始文件數據產生不同的損失效果，可以將數據壓縮技術分為有損壓縮和無損壓縮兩大類，其中，有損壓縮是一種在壓縮損失過程中以損失一定的信息來換取較高壓縮比的壓縮方法。有損壓縮雖然不能完全恢復原始數據，但是這種數據壓縮技術是在損失數據對理解原始數據信息的影響不大的前提下獲取較大的壓縮比。因此，有損壓縮大部分應用于影音、圖像和視頻數據的壓縮，也應用于海量過程數據的壓縮。現有的一種應用于圖像壓縮的有損壓縮方法是：將圖像被分成若干圖像數據塊，其中，每個圖像數據塊包含若干像素點；搜索待處理圖像塊像素的最大值和最小值；對于圖像數據塊的每一個像素點，減去最小像素點的值，并且根據量化范圍對應關系，取得差值的量化值；分別對最大值、最小值和每一個像素點的差值的量化值進行編碼。本案專利技術人發現，上述現有技術提供的有損壓縮方法對最大值和最小值沒有進行壓縮，因此，壓縮率仍然較低。
技術實現思路
本專利技術實施例提供一種數據壓縮和解壓縮方法、裝置，以提升編碼效率和壓縮效率。本專利技術實...
【技術保護點】
一種圖像數據壓縮方法，其特征在于，所述方法包括：將圖像塊像素最小值和像素最大值分別量化為第一量化值和第二量化值，所述像素最小值和像素最大值分別對應于第一量化階的量化階編號和第二量化階的量化階編號；將所述圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號，所述第三量化階是以所述第一量化值和第二量化值為端值的量化區間被均勻劃分的若干量化階中一個量化階；對所述像素最小值對應的第一量化階的量化階編號、所述像素最大值對應的第二量化階的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并寫入碼流。
【技術特征摘要】
1.一種圖像數據壓縮方法，其特征在于，所述方法包括：將圖像塊像素最小值和像素最大值分別量化為第一量化值和第二量化值，所述像素最小值和像素最大值分別對應于第一量化階的量化階編號和第二量化階的量化階編號；將所述圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號，所述第三量化階是以所述第一量化值和第二量化值為端值的量化區間被均勻劃分的若干量化階中一個量化階；對所述像素最小值對應的第一量化階的量化階編號、所述像素最大值對應的第二量化階的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并寫入碼流；所述將圖像塊像素最小值和像素最大值分別量化為第一量化值和第二量化值包括：將圖像塊像素最小值量化為J個量化階中第一量化階的邊界值，將圖像塊像素最大值量化為K個量化階中第二量化階的邊界值，所述J與所述K為大于1且不相等的自然數。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號之前還包括：判斷圖像塊像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數右移一位后與所述圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數是否相等；或者判斷圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數右移一位后與所述圖像塊像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數是否相等。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，若判斷圖像塊中像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數右移一位后與所述圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數不相等，則所述將所述像素最小值對應的第一量化階的量化階編號、所述像素最大值對應的第二量化階的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號寫入碼流包括：判斷圖像塊像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數進行右移一位移除的是“1”還是“0”；若圖像塊像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數進行右移一位移除的是“1”，則對所述像素最小值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號、所述像素最大值被量化成的邊界值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流，或者，對所述像素最大值被量化成的邊界值對應的量化階編號、所述像素最小值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流；若圖像塊像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數進行右移一位移除的是“0”，則對所述像素最大值被量化成的邊界值對應的量化階編號、將像素最小值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流，或者，對像素最小值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號、所述像素最大值被量化成的邊界值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流；若判斷圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數右移一位后與所述圖像塊像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數不相等，則所述將所述像素最小值對應的第一量化階的量化階編號、所述像素最大值對應的第二量化階的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號寫入碼流包括：判斷圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數進行右移一位移除的是“1”還是“0”；若圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數進行右移一位移除的是“1”，則對所述像素最大值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號、所述像素最小值被量化成的邊界值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流，或者，對所述像素最小值被量化成的邊界值對應的量化階編號、所述像素最大值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流；若圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數進行右移一位移除的是“0”，則對所述像素最小值被量化成的邊界值對應的量化階編號、將像素最大值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流，或者，對像素最大值被量化成的邊界值的二進制數進行右移一位后所得值對應的量化階編號、所述像素最小值被量化成的邊界值對應的量化階編號和所述圖像塊每個像素的值映射所得量化階編號進行編碼并依次寫入碼流。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，若判斷圖像塊中像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數右移一位后與所述圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數相等，或者判斷圖像塊像素最大值被量化成的邊界值對應的二進制數右移一位后與所述圖像塊像素最小值被量化成的邊界值對應的二進制數相等，則所述將圖像塊像素最小值和像素最大值分別量化為第一量化值和第二量化值包括：將圖像塊像素最小值量化為M個量化階中第一量化階的邊界值，將圖像塊像素最大值量化為所述M個量化階中第二量化階的邊界值，所述M為大于1的自然數。5.一種圖像數據解壓縮方法，其特征在于，所述方法包括：根據碼流中圖像塊像素最小值和像素最大值對應的量化階編號，解碼得到圖像塊像素最小值和像素最大值分別對應的第一量化值和第二量化值，圖像塊像素最小值對應J個量化階中第一量化階的邊界值，圖像塊像素最大值對應K個量化階中第二量化階的邊界值，所述J與所述K為大于1且不相等的自然數；根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號時所用量化階次、所述第一量化值和第二量化值，獲取以所述第一量化值和第二量化值為端值的量化區間被均勻劃分的若干所述第三量化階；根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號和所述每一第三量化階的邊界值，重構所述圖像塊每個像素以獲取所述圖像塊每個像素的值。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號和所述每一第三量化階的邊界值，重構所述圖像塊每個像素以獲取所述圖像塊每個像素的值包括：取每一個量化階編號所對應第三量化階的兩個邊界值，對所述兩個邊界值的平均值取整，以取整所得的值作為所述每一個量化階編號所對應像素的值；或者取每一個量化階編號所對應第三量化階的左邊界值或右邊界值作為所述每一個量化階編號所對應像素的值。7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號時所用量化階次、所述第一量化值和第二量化值，獲取以所述第一量化值和第二量化值為端值的量化區間被均勻劃分的若干所述第三量化階之前包括：判斷所述第一量化值和第二量化值是否相等；若所述第一量化值和第二量化值不相等并且先收到碼流中圖像塊像素最小值對應的量化階編號后收到碼流中圖像塊像素最大值對應的量化階編號，則將所述第一量化值對應的二進制數左移一位并且在末位補“1”，若所述第一量化值和第二量化值不相等并且先收到碼流中圖像塊像素最大值對應的量化階編號后收到碼流中圖像塊像素最小值對應的量化階編號，則將所述第一量化值對應的二進制數左移一位并且在末位補“0”；或者所述根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號時所用量化階次、所述第一量化值和第二量化值，獲取以所述第一量化值和第二量化值為端值的量化區間被均勻劃分的若干所述第三量化階之前包括：判斷所述第一量化值和第二量化值是否相等；若所述第一量化值和第二量化值不相等并且先收到碼流中圖像塊像素最大值對應的量化階編號后收到碼流中圖像塊像素最小值對應的量化階編號，則將所述第二量化值對應的二進制數左移一位并且在末位補“1”，若所述第一量化值和第二量化值不相等并且先收到碼流中圖像塊像素最小值對應的量化階編號后收到碼流中圖像塊像素最大值對應的量化階編號，則將所述第二量化值對應的二進制數左移一位并且在末位補“0”；所述根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號時所用量化階次、所述第一量化值和第二量化值，獲取以所述第一量化值和第二量化值為端值的量化區間被均勻劃分的若干所述第三量化階包括：根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號時所用量化階次、所述第二量化值和所述第一量化值對應的二進制數左移一位并且在末位補“0”或“1”后對應的十進制數，獲取以所述第一量化值對應的二進制數左移一位并且在末位補“0”或“1”后對應的十進制數和第二量化值為端值的量化區間被均勻劃分的若干所述第三量化階；或者根據碼流中圖像塊每個像素的值映射為第三量化階的量化階編號時所用量化階次、所述第一量化值和所述第二量化值對應的二進制數左移一位并且在末位補“0”或“1”后對應的十進制數，獲取以所述第二量化值對應的二...
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