[发明专利]一种图像无损压缩装置及方法

权利要求书

1.一种图像无损压缩装置，包括状态寄存单元、数据分配器、S-O-F插入器、求差编码单元和码流合成器，其中：

状态寄存单元用于提取待处理图像的像素序号、行序号和帧序号并对其寄存处理；

数据分配器，接收状态寄存单元输出的行序号和帧序号来选择将所述待处理图像传输到S-O-F插入器或求差编码单元；

S-O-F插入器，接收状态寄存单元输出的像素序号、行序号和帧序号和数据分配器输出的所述待处理图像，将所述待处理图像的暗像素行的数据值修改为设定的对齐码值并向码流合成器输出暗像素行的码流函数，所述S-O-F插入器的输出码流函数G(p，l，f)满足如下条件：

或

其中，gray(p，l，f)为图像的灰度函数，p为图像像素序号，l为图像行序号，f为图像帧序号，M为图像宽度，N为图像高度，R为图像像素的量化位宽，L_dark为图像的暗像元行高；

求差编码单元，接收除了暗像素行外的其他有效像素行计算先序/后序图像帧残差，并对残差进行编码，向码流合成器输出每一有效像素行的标示值和溢出值即OV值；

码流合成器，用于接收所述码流函数、每一有效像素行的标示值和OV值，形成压缩后的数据流。

2.如权利要求1所述的图像无损压缩装置，其特征在于，所述状态寄存单元包括P循环计数器、L循环计数器和F递增计数器，用于分别寄存所述接收图像数据的像素序号、行序号和帧序号。

3.如权利要求2所述的图像无损压缩装置，其特征在于，所述码流合成器，根据所述行序号和帧序号依次选择输出码流函数、每一有效像素行的标示值和OV值的压缩图像数据流；所述求差编码单元包括数据双缓存单元、帧间差分运算器、差值编码器和OV数据缓存单元；所述帧间差分运算器与所述数据双缓冲单元连接，用于根据所述待处理图像的除了暗像素行外的其他有效像素行计算先序/后序图像帧残差δ(p，l，f)，所述残差δ(p，l，f)的计算公式为：

δ(p，l，f)＝gray(p，l，f)-gray(p，l，f-1)(1≤p≤M，L_dark＜l≤N，f＞1)。

4.如权利要求3所述的图像无损压缩装置，其特征在于，所述差值编码器与所述帧间差分运算器和码流合成器连接，用于对残差进行编码并输出每一有效像素行的标示值，该标示值B(p，l，f)满足如下条件：

其中，TH为预设阈值，其值为TH＝2^k-1(0＜K＜R)；binK_{δ(p，l，f)}为残差的K比特有符号自然二进制码，binK_TH为TH的K比特有符号自然二进制码，binK_-(TH+1)为-(TH+1)的K比特有符号自然二进制码。

5.如权利要求3所述的图像无损压缩装置，其特征在于，所述帧间差分运算器还用于计算得到所述OV值，所述OV数据缓存单元与所述帧间差分运算器和码流合成器连接，用于接收、存储并输出每一有效像素行的OV值，所述OV值O(p，l，f)满足如下条件：

其中，binR_{δ(p，l，f)}为残差的R比特有符号自然二进制码。