一种基于存储空间的数据缓存管理方法与流程

本发明涉及图像数据压缩，具体涉及一种基于存储空间的数据缓存管理方法。

背景技术：

1、对于缓存数据，其存储空间有限，大量生成的缓存数据需要及时进行压缩处理，通过缩减数据量从而减少存储空间的占用，进而提高存储、传输以及处理效率；对于图像数据压缩，现有方法通常采用jpeg算法对图像进行压缩，该种方法为有损压缩，传统的有损压缩过后容易丢失图像细节，进而影响图像质量。

2、而人眼对于图像的识别范围，人眼的亮度适应范围很大，最大可以达到十的十次方，但是不能同时在这么大范围内工作，一般室内照明只能同时分清20级灰度，暗房最大能分辨的灰度级别为120级，同时人眼感知的亮度与实际亮度非线性关系；因此需要根据人眼的亮度识别范围对图像进行调整，根据调整后的图像进行不同区域的细节保留程度量化，通过细节保留程度确定jpeg的质量因子参数，从而保证有损压缩后的图像对于人眼识别的图像细节尽量保留，提高图像压缩质量。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于存储空间的数据缓存管理方法，以解决现有的有损压缩无法针对性保留图像细节的问题，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明一个实施例提供了一种基于存储空间的数据缓存管理方法，该方法包括以下步骤：

3、采集缓存图像，通过灰度化及伽马变换得到调整后图像；

4、通过四叉树将调整后图像划分为四个一级区域，根据每个像素点的像素值获取每个一级区域的离散程度，通过四叉树对每个一级区域进行划分得到第二区域，计算每个第二区域的离散程度；

5、根据每个第二区域的离散程度与对应一级区域的离散程度，获取每个第二区域的划分必要性，根据划分必要性获取若干二级区域，通过四叉树继续对二级区域进行划分，根据划分必要性控制四叉树生长得到最终树，根据最终树及划分必要性获取若干最终区域；

6、根据每个最终区域的离散程度获取每个最终区域的细节保留程度，根据细节保留程度确定每个最终区域的质量因子参数并压缩缓存图像，完成缓存数据管理。

7、可选的，所述根据每个像素点的像素值获取每个一级区域的离散程度，包括的具体方法为：

8、将每个一级区域内所有像素点像素值的标准差，作为每个一级区域的离散程度。

9、可选的，所述通过四叉树对每个一级区域进行划分得到第二区域，包括的具体方法为：

10、将每个一级区域作为四叉树中的父节点，每个父节点分别获取四个子节点，每个子节点对应的区域则是对每个一级区域四等分后得到的区域，将得到的区域记为第二区域。

11、可选的，所述获取每个第二区域的划分必要性，包括的具体方法为：

12、任意一个第二区域为目标第二区域，第二区域在四叉树中对应的节点为对应的一级区域对应的节点的子节点，比较目标第二区域与对应的一级区域的离散程度，若目标第二区域的离散程度大于一级区域的离散程度，目标第二区域的划分必要性记为1；若目标第二区域的离散程度小于等于一级区域的离散程度，目标第二区域的划分必要性记为0；

13、获取每个第二区域的划分必要性。

14、可选的，所述根据划分必要性获取若干二级区域，包括的具体方法为：

15、将划分必要性为1的第二区域记为二级区域。

16、可选的，所述根据划分必要性控制四叉树生长得到最终树，包括的具体方法为：

17、对每个二级区域通过四叉树进行划分得到若干区域，得到的区域记为每个二级区域的第三区域，根据第三区域的离散程度及二级区域的离散程度，计算每个第三区域的划分必要性，将划分必要性为1的第三区域记为三级区域；

18、继续对三级区域通过四叉树进行划分，并继续计算划分必要性，得到四级区域以及若干最终区域，以此类推不断生长四叉树并进行区域划分，对于最新划分得到的若干区域，若得到的区域的划分必要性均为0，则四叉树停止生长，将得到的所有四叉树构成最终树。

19、可选的，所述根据最终树及划分必要性获取若干最终区域，包括的具体方法为：

20、将最终树中所有划分必要性为0的节点记为尾节点，所有尾节点对应的区域作为最终区域，若作为父节点的一个区域划分得到的四个区域的划分必要性均为0，则作为父节点的区域不再划分，作为父节点的区域作为最终区域。

21、可选的，所述根据细节保留程度确定每个最终区域的质量因子参数并压缩缓存图像，包括的具体方法为：

22、将每个最终区域的细节保留程度与质量因子参数取值范围最大值的乘积，作为每个最终区域的质量因子参数；

23、根据调整后图像中的若干最终区域，获取每个最终区域在缓存图像中的对应区域，则每个对应区域都有相应的质量因子参数，根据每个对应区域的质量因子参数，对缓存图像进行压缩。

24、本发明的有益效果是：本发明通过对缓存图像进行灰度化并伽马变换得到调整后图像，使得调整后图像相对缓存图像更能表现人眼视觉识别到的细节信息，保证后续对缓存图像有损压缩可以更多保留对于人眼视觉识别到的细节信息；通过四叉树生长对调整后图像进行区域划分，通过划分得到的区域的离散程度与对应被划分区域的离散程度进行比较，得到划分必要性，根据划分必要性控制四叉树生长，并最终将调整后图像划分为若干最终区域，每个最终区域保证在划分过程中获取到了最大的离散程度，离散程度较大的最终区域，细节保留程度同样较大，进而根据细节保留程度确定质量因子参数，并相应的对缓存图像进行压缩，使得细节信息越丰富的区域，质量因子参数越大，相应的信息损失较少，进而实现对于缓存图像的自适应有损压缩，提高了图像压缩的质量，实现对于存储空间中缓存数据的压缩管理。

技术特征：

1.一种基于存储空间的数据缓存管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于存储空间的数据缓存管理方法，其特征在于，所述根据每个像素点的像素值获取每个一级区域的离散程度，包括的具体方法为：

3.根据权利要求1所述的一种基于存储空间的数据缓存管理方法，其特征在于，所述通过四叉树对每个一级区域进行划分得到第二区域，包括的具体方法为：

4.根据权利要求1所述的一种基于存储空间的数据缓存管理方法，其特征在于，所述获取每个第二区域的划分必要性，包括的具体方法为：

5.根据权利要求1所述的一种基于存储空间的数据缓存管理方法，其特征在于，所述根据划分必要性获取若干二级区域，包括的具体方法为：

6.根据权利要求4所述的一种基于存储空间的数据缓存管理方法，其特征在于，所述根据划分必要性控制四叉树生长得到最终树，包括的具体方法为：

7.根据权利要求1所述的一种基于存储空间的数据缓存管理方法，其特征在于，所述根据最终树及划分必要性获取若干最终区域，包括的具体方法为：

技术总结
本发明提出了一种基于存储空间的数据缓存管理方法，涉及图像数据压缩技术领域，其包括：采集缓存图像，通过灰度化及伽马变换得到调整后图像；通过四叉树将调整后图像划分为四个一级区域，根据每个像素点的像素值获取每个一级区域的离散程度，划分得到第二区域，计算每个第二区域的离散程度；获取每个第二区域的划分必要性，根据划分必要性获取若干二级区域，并继续通过四叉树对二级区域划分，直到四叉树不再生长，将调整后图像划分为若干最终区域；根据每个最终区域的离散程度获取每个最终区域的细节保留程度并得到质量因子参数，对缓存图像进行压缩，完成缓存数据管理。本发明旨在解决有损压缩无法针对性保留图像细节的问题。

技术研发人员：罗磊
受保护的技术使用者：江苏网进科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13