专利名称：智能交通系统实现jpeg图片尺寸上限可配的自适应压缩方法
技术领域：
本发明涉及智能交通以及安防领域，特别涉及智能交通以及安防中治安卡口综合监管系统技术领域，具体是指一种智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法。
背景技术：
在智能交通以及安防系统中，前端的卡口设备是系统的基础实施，实现对经过车辆的抓拍识别，对车辆图像的获取、编码、存储和传输。卡口设备的图像采集均采用工业级的彩色CCD摄像机，并随着安防要求的提高，对拍摄场景高清晰画面的要求，各安防设备生产商都推出了高清卡口设备，比如上海宝康电子控制工程有限公司推出的GBS350 200万高清卡口，GBS150 500万高清电警兼卡口设备。这些设备都能够提供高分辨率过车场景图片，以GBS150为例，其拍摄图像分辨率不少于3744X2814。但这些高清图像，在满足用户对高清晰画面要求的同时，也带来诸多的问题。最突出的就是数据量巨大，给传输和存储带来很大问题。以分辨率3744X2814为例，未经压缩的24位真彩色原始位图大小可达31M。这么大的图像数据量，给后期处理提出严峻的考验，高效的压缩方法势在必然。JPEG是Joint Photographic Experts Group (联合图像专家组)的缩写，文件后辍名为“.jpg”或“.jpeg”，是一种支持8位和24位色彩空间的位图压缩格式。JPEG压缩技术十分先进，它用有损压缩方式去除冗余的图像数据，在获得极高的压缩率的同时能展现十分丰富生动的图像，换句话说，就是可以用最少的数据量得到较好的图像品质。而且JPEG是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许用不同的压缩比例对文件进行压缩，支持多种压缩级别，压缩比通常在10: I到40: I之间，压缩比越大，品质就越低；这可通过设置量化的质量因子达到。比如按`JPEG标准规范第K.1小节推荐的量化表(具体请参阅:IS0/IEC10918-1-1994.nformation techno1gy-Digtal compression and coding ofcontinuous-tone still images-Part I !Requirements and guidelines.)可以把上述3744X2814分辨率30多Mb的BMP位图文件压缩至400多KB。另外也可以在图像质量和文件尺寸之间找到平衡点。JPEG格式压缩的主要是高频信息，对色彩的信息保留较好，可减少图像的传输时间和存储空间，可以支持24bit真彩色，也普遍应用于需要连续色调的图像。基于JPEG优秀的性能和卡口设备图像的特点，我国公安部推荐卡口电警设备产生的图像都以JPEG作为编码格式。各地交警、公安部门在建设智能交通和安防系统时，也都明确要求图像编码格式为JPEG。于是JPEG基本已成为卡口设备图像编码的标准格式。但智能交通和安防领域，各种业务比图像的品质以及大小的需求是不一样的。比如刑侦需要图像尽量清晰，能够查看事故和事件现场的每个细节；违法处罚录入系统，需要图像画面清楚，看得清楚车牌号码和违法场景，能提供充分的处罚取证；而安防类需要，是图像的长时间可追溯性，数据小可大量存储，画面要求不高。为了能够兼顾这些需求，前端卡口设备采集原始图像后，只能是按照低压缩比、高质量因子的方式存储、传输，然后各业务系统按照自身的特殊需要，进行二次压缩处理。首次压缩只要按照JPEG标准提供的方法，对原始位图数据进行压缩，能够容易达至|J。但二次压缩处理，即针对JPEG图片的压缩，却需要根据每个系统的业务需求而定，质量要求、大小要求五花八门。但大致的要求可归结为:在满足一定数据量大小上限的情况下，提供尽量好的图像质量。比如公安部交通管理科学研究所研制的违法录入处罚系统要求车辆违章图片不能大于300k(具体请参阅:公安部交通管理科学研究所，综合平台-外挂系统接口使用手册)。中山市智能交通管理系统项目招标书则要求上传图片大小不能超过800k(具体请参阅:广东省机电设备招标中心，中山市智能交通管理系统二期工程一阶段项目技术文档及评分标准，项目编号:GMTC103Z263ZHG263J0)。这些实际的业务系统都要求针对JPEG图片进行压缩处理，并且对质量和大小都有不同要求。但普通的JPEG图片压缩方法，只能在主观上指定压缩的质量因子，使得压缩后实际输出的图像经常大于业务系统规定的严格上限，或经常压缩得过于厉害远远小于业务系统可接纳的大小上限而导致图像品质太差。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种可灵活设置图片尺寸上限的自适应调节压缩参数、使用灵活方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法。为了实现上述的目的，本发明的智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法如下:该智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤:(I)系统读入源JPEG图像数据信息；(2)系统根据所述的源JPEG图像数据信息获取相应的源图像参数信息；(3)系统根据用户输入的目标图像的质量要求和尺寸上限要求信息，计算综合压缩质量因子；(4)系统根据内建的自学习参数库计算压缩参数的加权因子；(5)系统根据压缩比和用户输入的指定优先选项，计算是否需要改变源图像分辨率；(6)如果需要改变源图像分辨率，则进行源图像重采样；(7)系统通过综合压缩质量因子和加权因子计算综合量化步长因数，并将标准量化表修改为专用量化表；(8)系统通过综合压缩质量因子和加权因子以及用户输入的指定优先选项划分等级，并设置不同的JPEG编码选项；(9)系统对源图像信息进行离散余弦变换，并根据所述的专用量化表进行标量量化处理；(10)系统根据所述的JPEG编码选项进行源图像信息进行霍夫曼编码，得到实际输出的JPEG图像信息；
(11)将该实际输出的JPEG图像信息保存进入所述的自学习参数库中。该智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法中的源图像参数信息包括图像数据大小、图像高宽度、图像亮度色度量化表、图像位深、图像颜色类型。该智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法中的计算综合压缩质量因子，具体为:根据以下公式计算综合压缩质量因子Q:
权利要求
1.一种智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤: (1)系统读入源JPEG图像数据信息； (2)系统根据所述的源JPEG图像数据信息获取相应的源图像参数信息； (3)系统根据用户输入的目标图像的质量要求和尺寸上限要求信息，计算综合压缩质量因子； (4)系统根据内建的自学习参数库计算压缩参数的加权因子； (5)系统根据压缩比和用户输入的指定优先选项，计算是否需要改变源图像分辨率； (6)如果需要改变源图像分辨率，则进行源图像重采样； (7)系统通过综合压缩质量因子和加权因子计算综合量化步长因数，并将标准量化表修改为专用量化表； (8)系统通过综合压缩质量因子和加权因子以及用户输入的指定优先选项划分等级，并设置不同的JPEG编码选项； (9)系统对源图像信息进行离散余弦变换，并根据所述的专用量化表进行标量量化处理； (10)系统根据所述的JPEG编码选项进行源图像信息进行霍夫曼编码，得到实际输出的JPEG图像信息； (11)将该实际输出的JPEG图像信息保存进入所述的自学习参数库中。
2.根据权利要求1所述的智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法，其特征在于，所述的源图像参数信息包括图像数据大小、图像高宽度、图像亮度色度量化表、图像位深、图像颜色类型。
3.根据权利要求1所述的智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法，其特征在于，所述的计算综合压缩质量因子，具体为: 根据以下公式计算综合压缩质量因子Q:
4.根据权利要求1所述的智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法，其特征在于，所述的计算压缩参数的加权因子，具体为: 根据以下公式计算压缩参数的加权因子K:
5.根据权利要求1所述的智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理方法，其特征在于，所述的计算是否需要改变源图像分辨率，包括以下步骤: (51)根据以下公式计算分辨率改变参数S:
6.根据权利要求1所述的智能交通及安防业务系统中实现JPEG图片文件尺寸上限可配置的自适应压缩处理 方法，其特征在于，所述的计算综合量化步长因数并将标准量化表修改为专用量化表，包括以下步骤: (71)根据以下公式计算步长因数Ft:Ft = QXK ； 其中，Q为综合压缩质量因子，K为压缩参数的加权因子； (72)根据以下公式计算综合量化步长因数F:
全文摘要
本发明涉及一种智能交通系统实现JPEG图片尺寸上限可配的自适应压缩方法，其中包括获取源图像参数信息、计算综合压缩质量因子、计算压缩参数的加权因子、根据需要进行源图像重采样、计算综合量化步长因数并将标准量化表修改为专用量化表、划分等级并设置不同的JPEG编码选项、进行离散余弦变换、标量量化处理、霍夫曼编码得到实际输出的JPEG图像信息、保存进入自学习参数库中。采用该种智能交通系统实现JPEG图片尺寸上限可配的自适应压缩方法，实现了对高清JPEG车辆图片进行可配上限的自动压缩处理，以便进行数据存储和传输，并达到了按需求有效控制图像大小和质量的目标，使用灵活方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛。
文档编号H04N7/26GK103108179SQ201110362130
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者余永桂, 赵昕, 陈宏 申请人:上海宝康电子控制工程有限公司