JPEG图像与小波压缩图像的转换方法和系统技术方案

本发明专利技术一种JPEG图像转换为小波压缩图像的方法，包括：将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化后得到DCT系数矩阵；将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；根据所述小波系数矩阵进行小波编码，得到小波压缩图像。本发明专利技术还提供对应的JPEG图像与小波压缩图像的转换系统，以及对应的小波压缩图像转换为JPEG图像的方法和系统，本发明专利技术可显著提高图像转码的效率，降低转换的时间，适合大批量的JPEG图像与小波压缩图像的快速转换。

【技术实现步骤摘要】
JPEG图像与小波压缩图像的转换方法和系统
本专利技术涉及图像处理
，特别是涉及一种JPEG图像转换为小波压缩图像的方法，一种JPEG图像转换为小波压缩图像的系统，一种小波压缩图像转换为JPEG图像的方法，以及一种小波压缩图像转换为JPEG图像的系统。
技术介绍
1993年，联合图像专家组（JointPictureExpertsGroup）制定了连续色调静止图像压缩编码的国际标准——第一代图像压缩标准：JPEG标准。在JPEG标准产生后的二十年内，由于其实现的简单性，所需资源少，因此一直作为数字图像压缩编码的主流技术而备受各方关注。随着电子设备与多媒体技术的快速发展，图像显示应用范围的日益增加，人们希望图像压缩技术可提供更多的性能，图像压缩系统不仅有优良的压缩率，对压缩码流的处理应具有更高的灵活性及优良的人机交互性。目前在计算机领域广泛应用的JPEG在中高码率下压缩效果较好，然而在低码率下的重构图像存在严重的方块效应，且无法在单一码流中实现有损压缩和无损压缩，难以实现渐进式解压，压缩码流容错能力差，这些缺点使到JPEG越来越不能满足高压缩性能的应用需求。基于小波变换的第二代图像压缩技术可容易地提供以上性能，例如JPEG2000压缩标准具有高压缩比，较高的码流容错性，可实现分辨率渐进、质量渐进等解压缩性能。为了利用小波压缩图像的优良性能，一种方法是使用电子成像设备（如数码相机）直接生成小波压缩图像，然而基于小波压缩的数码相机远远没有得到普及，目前的绝大多数电子成像设备仍然基于JPEG标准。第二种方法是将已获得的JPEG标准图像转换成小波压缩图像，即图像转码方法。对于图像转码方法，一种简单直接的方法是全解全编的方法，即对JPEG码流执行熵解码，反量化，DCT反变换等步骤，获得空域的图像数据，然后进行小波变换，再进行小波编码等步骤。这种方法可获得较好的图像转换效果，然而由于是全部编码，其转换速度较慢，对于成千上万的图像所需的转换时间非常高。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种JPEG图像与小波压缩图像的转换方法及系统，可显著提高图像转码的效率，降低转换的时间，适合大批量的JPEG图像与小波压缩图像的快速转换。一种JPEG图像转换为小波压缩图像的方法，包括如下步骤：将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化后得到DCT系数矩阵；将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；根据所述小波系数矩阵进行小波编码，得到小波压缩图像。一种小波压缩图像转换为JPEG图像的方法，包括如下步骤：将输入的小波压缩图像进行小波解码，得到小波系数矩阵；分解所述小波系数矩阵，得到低频子带和高频子带；将低频子带作为每个DCT系数块的直流系数，将高频子带作为每个DCT系数块的交流系数，根据所述直流系数和交流系数构成DCT系数矩阵，其中，所述DCT系数块为所述DCT系数矩阵中每一个8×8的分块矩阵；根据所述DCT系数矩阵进行量化和熵编码，得到JPEG图像。一种JPEG图像转换为小波压缩图像的系统，包括：DCT系数矩阵模块，将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化，得到DCT系数矩阵；分割模块，用于将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；提取模块，用于提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；第一构成模块，用于将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；小波图像模块，用于根据所述小波系数矩阵进行小波编码，得到小波压缩图像。一种小波压缩图像转换为JPEG图像的系统，包括：小波系数矩阵模块，用于将输入的小波压缩图像进行小波解码，得到小波系数矩阵；分解模块，用于分解所述小波系数矩阵，得到低频子带和高频子带；第二构成模块，用于将低频子带作为每个DCT系数块的直流系数，将高频子带每个DCT系数块的作为交流系数，根据所述直流系数和交流系数构成DCT系数矩阵，其中，所述DCT系数块为所述DCT系数矩阵中每一个8×8的分块矩阵；JPEG图像模块，用于根据所述DCT系数矩阵进行量化和熵编码，得到JPEG图像。上述JPEG图像转换为小波压缩图像的方法及系统，通过对输入JPEG图像码流进行熵解码及反量化，得到DCT系数矩阵，针对DCT系数矩阵中包含的各个DCT系数块，提取直流系数和交流系数，分别作为小波系数矩阵的低频子带和高频子带，得到重组后的小波系数矩阵，最后根据小波系数进行小波编码得到小波压缩图像；其逆处理过程为上述的小波压缩图像转换为JPEG图像的方法及系统；本专利技术通过DCT系数矩阵与小波系数矩阵的系数重组，不涉及乘法、加法和移位操作，较大地降低了转换过程所耗费的时间，显著提高了图像转码的效率。附图说明图1为本专利技术一种JPEG图像转换为小波压缩图像的方法在一实施例中的流程示意图。图2为图1中DCT系数块的示意图。图3为图1中DCT系数矩阵与小波系数矩阵的转换示意图。图4为图1中Lena的JPEG压缩图像经系数重组后三层结构的小波系数矩阵示意图。图5为本专利技术一种小波压缩图像转换为JPEG图像的方法在一实施例中的流程示意图。图6为本专利技术一种JPEG图像转换为小波压缩图像的系统在一实施例中的结构示意图。图7为本专利技术一种小波压缩图像转换为JPEG图像的系统在一实施例中的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一、如图1所示，是本专利技术JPEG图像转换为小波压缩图像的方法在一实施例中的流程示意图，包括如下步骤：S11、将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化后得到DCT系数矩阵；对于JPEG图像到小波压缩图像的快速转换，首先对JPEG码流进行熵解码，反量化，得到DCT（离散余弦变换，DCTforDiscreteCosineTransform）域的系数，即所述DCT系数矩阵。S12、将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；在静止图像编码标准JPEG中使用了离散余弦变换，对图像中每个8×8块的每行进行变换，然后每列进行变换，得到的是由多个8×8的变换系数矩阵构成的DCT系数矩阵；在本步骤中根据DCT系数矩阵的特点将其分割成多个8×8的分块矩阵，得到多个DCT系数块。S13、提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；每个DCT系数块中左上角的DCT系数反映了系数块的直流分量，位于该分量下方的系数代表着逐渐增高的垂直空间频率，位于直流分量右侧的系数代表着逐渐增高的水平空间频率，其他系数则代表垂直水平空间频率的不同组合；因此直流系数代表了图像的背景、大部分信息，是保证图像传输业务质量的重要信息，而交流系数是反映图像的边缘、细节的较次要的信息；在本步骤中，从每个8×8的分块矩阵中提取出直流系数和交流系数；具体地，在一较佳实施例中，每个DCT系数块中第（0，0）项的元素为所述直流系数，其他项元素为所述交流系数。S14、将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；在小波系数矩阵中，从能量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种JPEG图像转换为小波压缩图像的方法，其特征在于，包括如下步骤：将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化后得到DCT系数矩阵；将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；根据所述小波系数矩阵进行小波编码，得到小波压缩图像。

【技术特征摘要】
1.一种JPEG图像转换为小波压缩图像的转换方法，其特征在于，包括如下步骤：将输入的JPEG图像进行熵解码和反量化后得到DCT系数矩阵；将所述DCT系数矩阵分割成多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；提取每个DCT系数块中的直流系数和交流系数；将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵；根据所述小波系数矩阵进行小波编码，得到小波压缩图像；所述将所有直流系数作为低频子带，将所有交流系数作为高频子带，根据所述低频子带和高频子带构成小波系数矩阵的步骤为：每个DCT系数块中的a00项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，i＝0～m/8-1，j＝0～n/8-1，m为小波系数矩阵的行个数，n为小波系数矩阵的列个数，bij项为小波系数矩阵中的第i行第j列上的元素；每个DCT系数块中的a01项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，i＝0～m/8-1，j＝n/8～n/4-1；每个DCT系数块中的a10项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，i＝m/8～m/4-1，j＝0～n/8-1；每个DCT系数块中的a11项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，i＝m/8～m/4-1，j＝n/8～n/4-1；每个DCT系数块中的apq项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，p＝0～1，q＝2～3，i＝0～m/4-1，j＝n/4～n/2-1；每个DCT系数块中的apq项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，p＝2～3，q＝0～1，i＝m/4～m/2-1，j＝0～n/4-1；每个DCT系数块中的apq项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，p＝2～3，q＝2～3，i＝m/4～m/2-1，j＝n/4～n/2-1；每个DCT系数块中的apq项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，p＝0～3，q＝4～7，i＝0～m/2-1，j＝n/2～n-1；每个DCT系数块中的apq项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，p＝4～7，q＝0～3，i＝m/2～m-1，j＝0～n/2-1；每个DCT系数块中的apq项元素按顺序存储在小波系数矩阵的bij项中，其中，p＝4～7，q＝4～7，i＝m/2～m-1，j＝n/2～n-1；得到所述小波系数矩阵。2.根据权利要求1所述的JPEG图像转换为小波压缩图像的转换方法，其特征在于，每个DCT系数块中第(0，0)项的元素为所述直流系数，其他项元素为所述交流系数。3.一种小波压缩图像转换为JPEG图像的方法，其特征在于，包括如下步骤：将输入的小波压缩图像进行小波解码，得到小波系数矩阵；分解所述小波系数矩阵，得到低频子带和高频子带；将低频子带作为每个DCT系数块的直流系数，将高频子带作为每个DCT系数块的交流系数，根据所述直流系数和交流系数构成DCT系数矩阵，其中，所述DCT系数块为所述DCT系数矩阵中每一个8×8的分块矩阵；根据所述DCT系数矩阵进行量化和熵编码，得到JPEG图像；所述将低频子带作为直流系数，将高频子带作为交流系数，根据所述直流系数和交流系数构成DCT系数矩阵的步骤为：建立与所述小波系数矩阵的行数和列数相等的DCT系数矩阵，将所述DCT系数矩阵分割为多个8×8的矩阵，得到多个DCT系数块；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的a00项中，其中，i＝0～m/8-1，j＝0～n/8-1，m为小波系数矩阵的行个数，n为小波系数矩阵的列个数，bij项为小波系数矩阵中的第i行第j列上的元素；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的a01项中，其中，i＝0～m/8-1，j＝n/8～n/4-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的a10项中，其中，i＝m/8～m/4-1，j＝0～n/8-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的a11项中，其中，i＝m/8～m/4-1，j＝n/8～n/4-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的apq项中，其中，p＝0～1，q＝2～3，i＝0～m/4-1，j＝n/4～n/2-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的apq项中，其中，p＝2～3，q＝0～1，i＝m/4～m/2-1，j＝0～n/4-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的apq项中，其中，p＝2～3，q＝2～3，i＝m/4～m/2-1，j＝n/4～n/2-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的apq项中，其中，p＝0～3，q＝4～7，i＝0～m/2-1，j＝n/2～n-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的apq项中，其中，p＝4～7，q＝0～3，i＝m/2～m-1，j＝0～n/2-1；将小波系数矩阵的bij项元素按顺序存储在每个DCT系数块中的apq项中，其中，p＝4～7，q＝4～7，i＝m/2～m-1，j＝n/2～n-1；得到所述D...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄海华，
申请(专利权)人：广东威创视讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：