[发明专利]一种基于图像集的数据压缩方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于图像集的数据压缩方法与系统。

背景技术

随着科技的发展，人们对高分辨率图像的需求越来越大，但高分辨率图像的数据量非常大，给存储和传输带来很大压力；因此，人们总在想方设法提高图像数据压缩的压缩比和压缩质量。

目前，不管图像压缩方法如何先进，总存在以下问题：

(1)图像压缩效果随图像特性变化而变化

对一部分图像压缩效果好，对另一部分图像压缩效果不好。用客观评价准则来说，峰值信噪比PSNR可能相差许多，有些文献报告差距30dB。

比如，同样的压缩方法，对某一遥感图像压缩，PSNR为30dB左右，对另外的遥感图像压缩，PSNR可能为35dB左右。对一些人物、景物图像压缩，PSNR可能为40dB，而对另一些人物、景物图像压缩，PSNR可能为45dB甚至50dB。

(2)研制成功的图像压缩设备对大多数图像压缩效果较好，但对一些图像压缩效果却不好，而用户还想继续使用该压缩设备。

因此，如果我们先把原始图像A通过某种方法转换成多幅图像，多幅图像的特性与原始图像产生了不同，对多幅图像分别进行压缩，选出压缩效果最好的进行传输，传输后进行解压缩恢复出原始图像A。采用好的变换方法，可取得好的压缩效果。

(3)目前的数据压缩方法是把原始图像本身进行压缩传输，接收端进行解压缩直接获得原始图像，但有时用户不希望解压后直接就得到原始图像，而是希望解压后得到不同于原始图像的替代图像，经过某种运算再得到原始图像，具有一定安全保密性。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种基于图像集的数据压缩方法，根据现有压缩方式利用图像集实现了对原始图像的更优压缩和安全传输。同时，本发明还提供了一种采用本发明所述方法的基于图像集的数据压缩系统。

本发明的技术解决方案是：

一种基于图像集的数据压缩方法，包括以下步骤：

在图像数据集中选择与待传输的原始图像的大小相同的基础图像；

将所述原始图像与各基础图像分别进行运算获得生成图像；

对所述生成图像进行压缩编码，将压缩编码效果最好的生成图像的压缩编码数据作为传输数据进行发送；

接收端对传输数据译码获得生成图像；

利用与发送端相同的基础图像从所述生成图像中提取出原始图像。

进一步的，所述图像数据集包括通用图像集和面向应用图像集；所述通用图像集由日常生活典型图像组成；所述面向应用图像集由典型应用领域典型图像组成。

进一步的，所述生成图像通过所述基础图像与所述原始图像按灰度值逐位进行异或运算获得。

进一步的，所述压缩编码效果通过以下方法进行确定：

在对生成图像按压缩比进行压缩编码时，所述压缩编码效果根据生成图像的峰值信噪比确定；在对生成图像进行无失真压缩编码时，所述压缩编码效果根据压缩比的大小确定。

进一步的，所述生成图像经压缩编码生成的传输数据中具有用于嵌入所述基础图像序号的保留位；在接收端根据所述保留位中的基础图像序号确定用于提取原始图像的基础图像。

本发明所述的基于图像集的数据压缩系统，包括图像发送单元、图像接收单元，还包括：基础图像单元、运算编码单元和译码逆运算单元，

所述基础图像单元从图像数据集中提取与原始图像数据大小相同的基础图像；

所述运算编码单元将原始图像数据与每幅基础图像按灰度值逐位进行异或运算后获得生成图像；对所述生成图像进行压缩编码，将压缩编码效果最好的生成图像的压缩编码数据作为传输数据通过图像发送单元进行发送；

所述译码逆运算单元对图像接收单元接收的传输数据进行译码获得生成图像，并利用与发送端相同的基础图像从生成图像中提取出原始图像数据。

进一步的，所述图像数据集包括通用图像集和应用图像集；所述通用图像集由日常生活典型图像组成；所述应用图像集由典型应用领域典型图像组成。

进一步的，所述压缩编码效果通过以下方法进行确定：

在对生成图像按压缩比进行压缩编码时，所述压缩编码效果根据生成图像的峰值信噪比确定；在对生成图像进行无失真压缩编码时，所述压缩编码效果根据压缩比的大小确定。

进一步的，所述生成图像经压缩编码生成的传输数据中具有用于嵌入所述基础图像序号的保留位；所述译码逆运算单元根据所述保留位中的基础图像序号确定用于提取原始图像的基础图像。