[发明专利]JPEG图像压缩方法、装置、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.一种JPEG图像压缩方法，其特征在于：包括，

S10、计算每个像素对应的恰可察觉失真值；

S20、利用一个多尺度的滤波器来提取图像的亮度信息，获取图像不同尺度的亮度特征示意图，多尺度的滤波器包括3个滤波核，3个滤波核的尺寸分别为3×3、5×5和7×7；

S30、对获得的三个亮度特征示意图进行操作获取每个像素对应的亮度特征值；

S40、初步计算图像的每个像素的方向值，方向的范围为[0,180°)，然后对每个像素的方向值以10°为步长进行量化，得到每个像素对应的最终方向值；

S50、计算每个像素对应的纹理复杂度特征值；

S60、将图像分成8x8的图像块，并计算每个图像块中像素的亮度特征值、最终方向值、纹理复杂度特征值的均值，计算每个图像块中像素的恰可察觉失真值的平方的均值；

S70、建立图像块中像素的亮度特征值、最终方向值、纹理复杂度特征值的均值与JPEG视觉无损压缩的质量因子的关系，得到整张图像的视觉无损编码结果；

步骤S70具体包括，

S71、遍历所有的质量因子对图像块进行编码，选择一个质量因子使得压缩后的图像块与原始图像块之间的均方误差值最接近图像块中像素的恰可察觉失真值的平方的均值，这个质量因子就是所需要的视觉无损压缩的质量因子,通过支持向量分类模型来完成预测图像块中像素的亮度特征值、最终方向值、纹理复杂度特征值的均值与JPEG视觉无损压缩的质量因子的关系模型；

S72、将每个图像块中像素的亮度特征值、最终方向值、纹理复杂度特征值的均值输入到训练好的预测模型中，得到对应的编码质量参数，最终得到整张图像的视觉无损编码结果。

2.如权利要求1所述的JPEG图像压缩方法，其特征在于：步骤S10中，每个像素对应的恰可察觉失真值的计算公式为：

其中，I(x,y)表示输入图像的像素值，表示5x5窗口内的I(x,y)平均亮度值，G(x,y)表示像素(x,y)在5x5窗口内梯度的最大加权平均值；a₀＝35.99，a₁＝-14.32，w₁＝0.01，b₁＝-30.06；a₂＝5.973，a₃＝-3.70，w₂＝0.007，b₂＝-1.03；M＝127；p₀＝0.0003，f₁＝0.5，z₁＝0.6,p₁＝1,p₂＝1；c₁＝0.1，c₂＝5，c₃＝0.2,c₄＝10。

3.如权利要求2所述的JPEG图像压缩方法，其特征在于：步骤S20具体为：

将3个滤波核分别与图像进行运算，获得图像不同尺度的亮度特征示意图，计算公式为：

其中，f_k表示尺度为k的滤波核，F_k表示输入图像I与f_k运算后得到的亮度特征示意图,l₁＝0，l₂＝0。

4.如权利要求3所述的JPEG图像压缩方法，其特征在于：步骤S30中，每个像素对应的亮度特征值的获取公式为：

其中，p₃＝2。

5.如权利要求4所述的JPEG图像压缩方法，其特征在于：步骤S40中，每个像素对应的最终方向值的计算公式为：

其中，N_max(x,y)表示以像素(x,y)为中心的nxn大小的窗口内，等于像素的方向值中的众数的个数；N_num(x,y)表示以像素(x,y)为中心的nxn大小的窗口内图像的方向值的种类数，n＝10，p₄＝1，p₅＝18。