[发明专利]高位深图像的压缩

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，并且特别地，涉及用于存储位图图像（bitmap image）的方法和装置。本发明还涉及包括上面记录有用于存储位图图像的计算机程序的计算机可读介质的计算机程序产品。

背景技术

当前的位图图像一般以每个颜色通道八（8）位的格式被编码。在这种情况下，对于特定的颜色通道，可呈现总共二百五十六（256）个色度（shade of colour）。一般地，对于许多的摄影、显示和打印需要，每个通道二百五十六（256）个色度是足够的。

但是，伴随高位深医疗图像、图形显示和大格式打印机的使用的增加，需要编码每个颜色通道十六（16）位的图像以在特定的颜色通道内提供更精细的颜色梯度级的方法。由于人眼能够将颜色梯度区分至大于二百五十六（256）的更多的级数，因此，需要更精细的颜色梯度级。

存在大量的常规的用于编码十六（16）位图像的方法。所有的常规的方法通过在空间域中使用原像（primary image）和余像（residual image）编码十六（16）位图像。原像和余像被组合，以产生原始十六（16）位图像（或原始十六（16）位图像的有损近似）。

联合摄影专家组（JPEG）限定了一种用于位图图像的有损压缩的方法。JPEG压缩允许通过使用图像数据的频域编码实现位图图像的有损压缩。作为例子，图3A表示位图图像301的一部分。在典型的JPEG压缩处理中，位图图像301首先被分割成八（8）×八（8）像素的编码块（例如，311）。离散余弦变换（DCT）被应用于各编码块，以产生频域系数的八（8）×八（8）块。图3B表示通过向编码块311应用DCT而产生的频域系数的八（8）×八（8）块305。如图3B所示，块305包含位于位置（0,0）的DC系数315和以Z字形次序325布置的六十三（63）个AC系数（例如，316）。特定的AC系数（例如，316）的次序越高，则该特定的AC系数编码的能量的频率越高。在空间域中，图像内的高频率能量代表快速变化的值，并且，低频率能量代表是缓慢变化的梯度。

紧接DCT变换步骤之后，然后通过使用量化表将六十四（64）个DCT系数量化。一般地，量化表将在更大的程度上将更高次序的AC系数量化。较大的量化是由于AC系数编码的较高频率能量可典型地由较少的位数代表这一事实。可以使用DCT系数的不同的量化水平以控制最终编码的图像的大小。最后，经量化的DCT系数例如通过使用Huffman（哈夫曼）编码被无损地编码。

除了量化以外，另一种控制最终编码图像的大小的方法是舍弃图像的DCT系数，该舍弃图像的DCT系数从最高频率级系数开始并一旦到达希望的存储器目标就停止。由于图像中的视觉信息的大多数被编码在DC系数和较低AC系数内，因此，这种方法起作用。

现在将参照图4A和图4B描述图像的谱JPEG编码的方法。图4A示出了八（8）位图像的编码块的DCT系数410。对于每一这种DCT编码块，DCT系数410被存储于降低图像的视觉质量的谱带内。增加DCT系数的阶次直接与减小DCT系数对于图像的视觉质量的影响有关。由此，DCT系数410可分组成为按减少的与总体图像质量的关联性被排序的谱区段（例如，415和425）。在这种配置中，通过删除较高谱区段和它们的相关的DCT系数，图像质量可逐渐劣化。以这种方式，能够通过首先去除不相关的区段适应性地回收（reclaim）存储器。例如，在需要额外的存储器的情况下，图4B中的区段AC55-AC63首先被删除以适应性地回收存储器。区段AC55-AC63被删除，原因是该区段是视觉上最不显著的。如果需要更多的存储器，因此，视觉上次最不显著的区段AC45-AC54被删除以进一步回收存储器。

图4A表示具有附图标记为415和425的区段1和2的DCT系数410的分区（partitioning）。图4B是表示对于图4A的DCT系数410的分区方案的表。如图4B所示，区段1（415）包含DC系数，并且区段2（425）包含AC系数AC1、AC2和AC3。

JPEG压缩方法的一种限制在于该压缩方法仅对于每种颜色成分多至十二（12）位的图像被限定。

需要编码高位深图像（即，比八（8）位大）的方法。

发明内容

本发明的一个目的是基本上克服或至少减轻现有的配置的一个或更多个缺点。

公开了如下这样的配置，该配置在不将图像还原到空间域中的八位图像的情况下通过提供将高位深图像编码的方法来设法解决以上的问题。公开的方法还允许通过使用标准JPEG解压缩器将这种高位深编码图像解压缩。