專利名稱：智能交通系統實現jpeg圖片尺寸上限可配的自適應壓縮方法
技術領域：
本發明涉及智能交通以及安防領域，特別涉及智能交通以及安防中治安卡口綜合監管系統技術領域，具體是指一種智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法。
背景技術：
在智能交通以及安防系統中，前端的卡口設備是系統的基礎實施，實現對經過車輛的抓拍識別，對車輛圖像的獲取、編碼、存儲和傳輸。卡口設備的圖像采集均采用工業級的彩色CCD攝像機，并隨著安防要求的提高，對拍攝場景高清晰畫面的要求，各安防設備生產商都推出了高清卡口設備，比如上海寶康電子控制工程有限公司推出的GBS350 200萬高清卡口，GBS150 500萬高清電警兼卡口設備。這些設備都能夠提供高分辨率過車場景圖片，以GBS150為例，其拍攝圖像分辨率不少于3744X2814。但這些高清圖像，在滿足用戶對高清晰畫面要求的同時，也帶來諸多的問題。最突出的就是數據量巨大，給傳輸和存儲帶來很大問題。以分辨率3744X2814為例，未經壓縮的24位真彩色原始位圖大小可達31M。這么大的圖像數據量，給后期處理提出嚴峻的考驗，高效的壓縮方法勢在必然。JPEG是Joint Photographic Experts Group (聯合圖像專家組)的縮寫，文件后輟名為“.jpg”或“.jpeg”，是一種支持8位和24位色彩空間的位圖壓縮格式。JPEG壓縮技術十分先進，它用有損壓縮方式去除冗余的圖像數據，在獲得極高的壓縮率的同時能展現十分豐富生動的圖像，換句話說，就是可以用最少的數據量得到較好的圖像品質。而且JPEG是一種很靈活的格式，具有調節圖像質量的功能，允許用不同的壓縮比例對文件進行壓縮，支持多種壓縮級別，壓縮比通常在10: I到40: I之間，壓縮比越大，品質就越低；這可通過設置量化的質量因子達到。比如按`JPEG標準規范第K.1小節推薦的量化表(具體請參閱: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位圖文件壓縮至400多KB。另外也可以在圖像質量和文件尺寸之間找到平衡點。JPEG格式壓縮的主要是高頻信息，對色彩的信息保留較好，可減少圖像的傳輸時間和存儲空間，可以支持24bit真彩色，也普遍應用于需要連續色調的圖像。基于JPEG優秀的性能和卡口設備圖像的特點，我國公安部推薦卡口電警設備產生的圖像都以JPEG作為編碼格式。各地交警、公安部門在建設智能交通和安防系統時，也都明確要求圖像編碼格式為JPEG。于是JPEG基本已成為卡口設備圖像編碼的標準格式。但智能交通和安防領域，各種業務比圖像的品質以及大小的需求是不一樣的。比如刑偵需要圖像盡量清晰，能夠查看事故和事件現場的每個細節；違法處罰錄入系統，需要圖像畫面清楚，看得清楚車牌號碼和違法場景，能提供充分的處罰取證；而安防類需要，是圖像的長時間可追溯性，數據小可大量存儲，畫面要求不高。為了能夠兼顧這些需求，前端卡口設備采集原始圖像后，只能是按照低壓縮比、高質量因子的方式存儲、傳輸，然后各業務系統按照自身的特殊需要，進行二次壓縮處理。首次壓縮只要按照JPEG標準提供的方法，對原始位圖數據進行壓縮，能夠容易達至|J。但二次壓縮處理，即針對JPEG圖片的壓縮，卻需要根據每個系統的業務需求而定，質量要求、大小要求五花八門。但大致的要求可歸結為:在滿足一定數據量大小上限的情況下，提供盡量好的圖像質量。比如公安部交通管理科學研究所研制的違法錄入處罰系統要求車輛違章圖片不能大于300k(具體請參閱:公安部交通管理科學研究所，綜合平臺-外掛系統接口使用手冊)。中山市智能交通管理系統項目招標書則要求上傳圖片大小不能超過800k(具體請參閱:廣東省機電設備招標中心，中山市智能交通管理系統二期工程一階段項目技術文檔及評分標準，項目編號:GMTC103Z263ZHG263J0)。這些實際的業務系統都要求針對JPEG圖片進行壓縮處理，并且對質量和大小都有不同要求。但普通的JPEG圖片壓縮方法，只能在主觀上指定壓縮的質量因子，使得壓縮后實際輸出的圖像經常大于業務系統規定的嚴格上限，或經常壓縮得過于厲害遠遠小于業務系統可接納的大小上限而導致圖像品質太差。

發明內容
本發明的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種可靈活設置圖片尺寸上限的自適應調節壓縮參數、使用靈活方便、工作性能穩定可靠、適用范圍較為廣泛的智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法。為了實現上述的目的，本發明的智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法如下:該智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法，其主要特點是，所述的方法包括以下步驟:(I)系統讀入源JPEG圖像數據信息；(2)系統根據所述的源JPEG圖像數據信息獲取相應的源圖像參數信息；(3)系統根據用戶輸入的目標圖像的質量要求和尺寸上限要求信息，計算綜合壓縮質量因子；(4)系統根據內建的自學習參數庫計算壓縮參數的加權因子；(5)系統根據壓縮比和用戶輸入的指定優先選項，計算是否需要改變源圖像分辨率；(6)如果需要改變源圖像分辨率，則進行源圖像重采樣；(7)系統通過綜合壓縮質量因子和加權因子計算綜合量化步長因數，并將標準量化表修改為專用量化表；(8)系統通過綜合壓縮質量因子和加權因子以及用戶輸入的指定優先選項劃分等級，并設置不同的JPEG編碼選項；(9)系統對源圖像信息進行離散余弦變換，并根據所述的專用量化表進行標量量化處理；(10)系統根據所述的JPEG編碼選項進行源圖像信息進行霍夫曼編碼，得到實際輸出的JPEG圖像信息；
(11)將該實際輸出的JPEG圖像信息保存進入所述的自學習參數庫中。該智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法中的源圖像參數信息包括圖像數據大小、圖像高寬度、圖像亮度色度量化表、圖像位深、圖像顏色類型。該智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法中的計算綜合壓縮質量因子，具體為:根據以下公式計算綜合壓縮質量因子Q:
權利要求
1.一種智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: (1)系統讀入源JPEG圖像數據信息； (2)系統根據所述的源JPEG圖像數據信息獲取相應的源圖像參數信息； (3)系統根據用戶輸入的目標圖像的質量要求和尺寸上限要求信息，計算綜合壓縮質量因子； (4)系統根據內建的自學習參數庫計算壓縮參數的加權因子； (5)系統根據壓縮比和用戶輸入的指定優先選項，計算是否需要改變源圖像分辨率； (6)如果需要改變源圖像分辨率，則進行源圖像重采樣； (7)系統通過綜合壓縮質量因子和加權因子計算綜合量化步長因數，并將標準量化表修改為專用量化表； (8)系統通過綜合壓縮質量因子和加權因子以及用戶輸入的指定優先選項劃分等級，并設置不同的JPEG編碼選項； (9)系統對源圖像信息進行離散余弦變換，并根據所述的專用量化表進行標量量化處理； (10)系統根據所述的JPEG編碼選項進行源圖像信息進行霍夫曼編碼，得到實際輸出的JPEG圖像信息； (11)將該實際輸出的JPEG圖像信息保存進入所述的自學習參數庫中。
2.根據權利要求1所述的智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法，其特征在于，所述的源圖像參數信息包括圖像數據大小、圖像高寬度、圖像亮度色度量化表、圖像位深、圖像顏色類型。
3.根據權利要求1所述的智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法，其特征在于，所述的計算綜合壓縮質量因子，具體為: 根據以下公式計算綜合壓縮質量因子Q:
4.根據權利要求1所述的智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法，其特征在于，所述的計算壓縮參數的加權因子，具體為: 根據以下公式計算壓縮參數的加權因子K:
5.根據權利要求1所述的智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理方法，其特征在于，所述的計算是否需要改變源圖像分辨率，包括以下步驟: (51)根據以下公式計算分辨率改變參數S:
6.根據權利要求1所述的智能交通及安防業務系統中實現JPEG圖片文件尺寸上限可配置的自適應壓縮處理 方法，其特征在于，所述的計算綜合量化步長因數并將標準量化表修改為專用量化表，包括以下步驟: (71)根據以下公式計算步長因數Ft:Ft = QXK ； 其中，Q為綜合壓縮質量因子，K為壓縮參數的加權因子； (72)根據以下公式計算綜合量化步長因數F:
全文摘要
本發明涉及一種智能交通系統實現JPEG圖片尺寸上限可配的自適應壓縮方法，其中包括獲取源圖像參數信息、計算綜合壓縮質量因子、計算壓縮參數的加權因子、根據需要進行源圖像重采樣、計算綜合量化步長因數并將標準量化表修改為專用量化表、劃分等級并設置不同的JPEG編碼選項、進行離散余弦變換、標量量化處理、霍夫曼編碼得到實際輸出的JPEG圖像信息、保存進入自學習參數庫中。采用該種智能交通系統實現JPEG圖片尺寸上限可配的自適應壓縮方法，實現了對高清JPEG車輛圖片進行可配上限的自動壓縮處理，以便進行數據存儲和傳輸，并達到了按需求有效控制圖像大小和質量的目標，使用靈活方便、工作性能穩定可靠、適用范圍較為廣泛。
文檔編號H04N7/26GK103108179SQ201110362130
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者余永桂, 趙昕, 陳宏 申請人:上海寶康電子控制工程有限公司