专利名称：基于有损压缩链码的图像编码方法
技术领域：
本发明涉及ー种基于有损压缩链码的图像编码方法。
背景技术：
链码是一种描述由轮廓构成的ニ进制图像的有效手段，其被广泛应用到基于形状的模式识别、形状分析、轮廓及ニ进制图像的压缩与重建等领域。链码的基本思想是识别和存储轮廓上每ー个像素到其近邻像素的方向码，根据在描述的过程中对形状信息的丢失与 否，链码可分为有损压缩链码和无损压缩链码。常用的无损压缩链码有Freeman链码、顶点链码、角度差Freeman链码、基于顶点链码及Huffman编码思想的压缩顶点链码等。无损压缩链码不会损失图像的轮廓信息，但同时占用的存储空间相对较大。但在有些应用中，并不需要采用无损压缩链码，而是希望通过对图像信息的适量丢失换取存储空间及提高压缩率，从而提出了有损压缩链码。目前的ー种有损压缩链码是多网格链码(Multi-Grid Chain Code，MGCC)，该种链码采用ー个由3X3排列的像素构成的六边形网格为基本単元，如图IA和图IB所示，在网格内的编码移动方向沿像素的边界进行，每ー步的移动都以通过该网格单元为基本运动单位。如图所示，进入该网格单元的像素边界位置定义为0，则穿过该网格単元有7个可能的出口像素边界位置{1，…，7}。每ー个出口描述网格単元内的不同行进路线。考虑到压缩效率的因素，网格单元有两种类型，ー种是如图IA所示的顺时针编码，ー种是如图IB所示的逆时针编码。多网格链码编码时也考虑各码值出现的概率，米用Huffman编码,但多网格链码的编码方法的实现相对比较复杂。目前的另ー种有损压缩链码是九符号表示的改进的角度差Freeman链码(MDF9)。该种链码包含九个码值{0,1,2,3,4, A，B, C，D}，其中，码值0、1、2、3、4的含义与角度差Freeman链码的前5个码值的含义相同，即分别表示角度差值0°、45°、-45°、90°、-90° ;码值A、B、C、D通过如下方式获得A表示k个连续的码值0，B表示码值“12”的组合，C表示码值“21”的组合，D表示m个连续的码值“12”的组合，其中k，m e [2，50]。上述的两种有损压缩链码都将描述的图像轮廓定义为简单轮廓边界，即互连的区域边界，至少有两个像素是8近邻，并且有ー个近邻是内部区域像素，即构成轮廓的像素既近邻内部区域，又近邻外部区域，这样，描述的图像轮廓是不包括毛刺部分的。除此之外，在对此定义的简单轮廓的编码过程中，多网格链码有时会产生不超过ー个像素単位的误差，九符号表示的改进的角度差Freeman链码则不会产生误差，但九符号表示的改进的角度差Freeman链码的压缩率低于多网格链码。
发明内容
针对目前图像的有损压缩链码存在的上述问题，本发明提出了一种基于有损压缩链码的图像编码方法，同时提出了ー种十六方向链码，该编码方法是基于该十六方向链码的编码方法。本发明采用的技术手段如下
ー种基于有损压缩链码的图像编码方法，包括以下步骤步骤ー扫描待编码图像的轮廓边界像素，将轮廓左上角像素作为起始编码点，保存该起始编码点的坐标。步骤ニ以该起始编码点为当前像素，按预定方向查找与该当前像素间隔I个像素的第一个16近邻像素，基于十六方向编码方式对该16近邻像素进行编码，保存编码后的十六方向码值。步骤三判断当前像素是否为起始编码点的8近邻像素，是则执行步骤四，否则返
回步骤ニ。步骤四编码结束，起始编码点坐标连同步骤ニ得到的全部十六方向码值共同作为图像轮廓的十六方向链码。
次前进I个像素改变为十六方向链码的一次前进2个像素，因而,实现了信息的有损最小化存储空间占用，使图像的快速、实时传输性能得到提高，并且本发明的相对十五方向编码方式可以对180°和-180°的往返轮廓进行编码，避免图像轮廓毛刺的损失。同吋，该链码易于实现，在编码的过程中可产生不超过ー个像素単位的误差，从而极大地提高了链码的压缩率，避免了目前无损压缩链码所需存储位较多及有损压缩链码效率较低、从影响图像快速、实时的传输性能的弊端。
以下结合附图
及实施例，对本发明进行进一歩详细说明图IA为顺时针方向的多网格链码码值示意图。图IB为逆时针方向的多网格链码码值示意图。图2为本发明方法流程图。图3为绝对16方向编码方式下链码码值示意图。
具体实施例方式如图2所示，本发明的方法包括以下步骤步骤ー从左到右、从上到下依次扫描待编码图像的轮廓边界像素，将轮廓左上角像素作为起始编码点，保存该起始编码点的坐标。步骤ニ以该起始编码点为当前像素，按预定方向(如顺时针方向或逆时针方向)查找与该当前像素间隔I个像素的第一个16近邻像素，基于十六方向编码方式对该16近邻像素进行编码，保存编码后的16方向码值。如图3所示，该十六方向编码方式下的链码沿着图像轮廓边界像素以与其相隔ー个像素的16邻接的方式移动，每ー个移动方向经过2个像素或3个像素，当经过3个像素时，会产生I个像素的误差。由数字集U i = 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F}进行编码，其元素值i分别表示与X轴正向的22. 5° Xi夹角。得到的十六方向链码可被看做是由一系列具有固定方向和长度的小直线段组成。步骤三判断当前像素是否为起始编码点的8近邻像素，是则说明已对图像轮廓的全部像素编码完毕而回到了起始编码点，执行步骤四，否则返回步骤ニ，继续对下一像素进行十六方向编码。步骤四编码结束，起始编码点坐标连同步骤ニ得到的全部十六方向码值共同作为图像轮廓的十六方向链码。权利要求
1.ー种基于有损压缩链码的图像编码方法，其特征在于包括以下步骤 步骤ー扫描待编码图像的轮廓边界像素，将轮廓左上角像素作为起始编码点，保存该起始编码点的坐标； 步骤ニ以该起始编码点为当前像素，按预定方向查找与该当前像素间隔I个像素的第一个16近邻像素，基于十六方向编码方式对该16近邻像素进行编码，保存编码后的十六方向码值； 步骤三判断当前像素是否为起始编码点的8近邻像素，是则执行步骤四，否则返回步骤ニ ； 步骤四编码结束，起始编码点坐标连同步骤ニ得到的全部十六方向码值共同作为图像轮廓的十六方向链码。
2.根据权利要求I所述的编码方法，其特征在于该十六方向编码方式下，由数字集Ui = O，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B, C，D，E，F}进行编码，该数字集的元素值i分别表示与X轴正向的22. 5° Xi夹角。
3.根据权利要求I所述的，其特征在于预定方向是顺时针方向或逆时针方向。
全文摘要
本发明公开了一种基于有损压缩链码的图像编码方法。该方法对与当前像素相隔一个像素的16近邻像素进行十六方向编码，得到十六方向码值，将全部十六方向码值和起始编码点坐标作为图像轮廓的十六方向链码。该方法是将目前的Freeman八方向链码一次前进1个像素改变为十六方向链码的一次前进2个像素，因而，实现了信息的有损最小化存储空间占用，使图像的快速、实时传输性能得到提高，并且避免了图像轮廓毛刺的损失。
文档编号H04N1/41GK102665028SQ201210132208
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者刘勇奎, 李灵华 申请人:大连民族学院