本技術涉及圖像處理領域，尤其涉及一種漸進式圖像壓縮傳輸方法、裝置、介質及產(chǎn)品。

背景技術：

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，在偏遠地區(qū)或野外環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸需求日益增長。特別是在地質勘探、野外科考、應急救援等場景下，需要將現(xiàn)場采集的圖像數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)街笓]中心進行分析和決策。北斗三號衛(wèi)星導航系統(tǒng)作為我國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，其短報文通信功能為偏遠地區(qū)或野外環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸提供了重要的通信手段。

2、目前，在利用北斗短報文傳輸圖像數(shù)據(jù)時，通常采用直接壓縮傳輸?shù)姆绞剑矗紫葘υ紙D像進行壓縮，然后將壓縮后的原始圖像通過北斗短報文通道發(fā)送。這種方式能夠實現(xiàn)基本的圖像傳輸功能，在某些簡單應用場景下得到了應用。

3、然而，在實際應用中，由于北斗短報文通道的帶寬限制和傳輸時延較大，直接壓縮傳輸方式往往導致圖像傳輸效率低下。特別是在傳輸大尺寸圖像時，即使經(jīng)過壓縮，單次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量仍然較大，容易造成通信擁塞。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供了一種漸進式圖像壓縮傳輸方法、裝置、介質及產(chǎn)品，用于提高圖像傳輸效率。

2、第一方面，本技術提供了一種漸進式圖像壓縮傳輸方法，應用于漸進式圖像壓縮傳輸裝置，方法包括：將原始圖像的寬度值和高度值轉換為寬高數(shù)據(jù)，寬高數(shù)據(jù)的存儲數(shù)據(jù)量為預設第一字節(jié)；對原始圖像進行jpeg質量壓縮，得到第一壓縮圖像；判斷第一壓縮圖像的存儲數(shù)據(jù)量是否大于預設第二字節(jié)；若是，則對第一壓縮圖像進行圖像尺寸壓縮和jpeg質量調整，得到第二壓縮圖像，第二壓縮圖像的存儲數(shù)據(jù)量小于第一壓縮圖像的存儲數(shù)據(jù)量；對第二壓縮圖像進行jxl壓縮，得到第三壓縮圖像，第三壓縮圖像的存儲數(shù)據(jù)量為預設第三字節(jié)，預設第三字節(jié)小于預設第二字節(jié)；按照預設第四字節(jié)對第三壓縮圖像進行分包，得到多個圖像數(shù)據(jù)包，預設第四字節(jié)小于預設第三字節(jié)；將寬高數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)包和json其他信息進行封裝，得到待傳輸數(shù)據(jù)包；通過北斗三號短報文通道發(fā)送待傳輸數(shù)據(jù)包。

3、通過采用上述技術方案，漸進式圖像壓縮傳輸裝置對原始圖像進行多級壓縮，并對壓縮后的原始圖像進行分包，降低了圖像傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，既保證了圖像質量，又使得大尺寸圖像可以通過帶寬受限的北斗短報文通道進行高效傳輸。

4、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，對原始圖像進行jpeg質量壓縮，得到第一壓縮圖像，具體包括：將jpeg壓縮質量參數(shù)作為循環(huán)變量，對下述步驟進行循環(huán)操作，直到jpeg壓縮質量參數(shù)等于最低jpeg壓縮質量參數(shù)或壓縮圖像的存儲數(shù)據(jù)量小于預設第二字節(jié)，則將壓縮圖像確定為第一壓縮圖像；以jpeg壓縮質量參數(shù)對原始圖像進行jpeg質量壓縮，得到壓縮圖像；以預設規(guī)則逐漸減小jpeg壓縮質量參數(shù)，將調整后的jpeg壓縮質量參數(shù)確定為jpeg壓縮質量參數(shù)。

5、通過采用上述技術方案，漸進式圖像壓縮傳輸裝置以jpeg壓縮質量參數(shù)作為循環(huán)變量，在保證圖像質量的前提下逐步降低壓縮質量，直到jpeg壓縮質量參數(shù)等于最低jpeg壓縮質量參數(shù)或壓縮圖像的存儲數(shù)據(jù)量小于預設第二字節(jié)。這種自適應的壓縮參數(shù)調整方法，可以在滿足數(shù)據(jù)量要求的同時最大程度保留圖像細節(jié)信息，與固定壓縮參數(shù)相比，能夠更好地平衡壓縮率和圖像質量，避免過度壓縮導致的圖像失真，也避免壓縮不足導致數(shù)據(jù)量過大。

6、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，對第一壓縮圖像進行圖像尺寸壓縮和jpeg質量調整，得到第二壓縮圖像，具體包括：將圖像尺寸壓縮次數(shù)作為循環(huán)變量，對下述步驟進行循環(huán)操作，直到圖像尺寸壓縮次數(shù)等于預設次數(shù)或壓縮子圖像的存儲數(shù)據(jù)量小于預設第二字節(jié)，則將壓縮子圖像確定為第二壓縮圖像；對第一圖像進行圖像尺寸壓縮，得到壓縮父圖像，并記錄圖像尺寸壓縮次數(shù)；以固定jpeg壓縮質量參數(shù)對壓縮父圖像進行jpeg壓縮，得到壓縮子圖像。

7、通過采用上述技術方案，漸進式圖像壓縮傳輸裝置在圖像尺寸壓縮和jpeg質量調整方面采用了雙重壓縮機制，即，首先漸進式圖像壓縮傳輸裝置對第一壓縮圖像進行圖像尺寸壓縮，得到壓縮父圖像，然后漸進式圖像壓縮傳輸裝置通過固定jpeg壓縮質量參數(shù)對壓縮父圖像進行二次壓縮，得到壓縮子圖像。這個過程會循環(huán)進行，直到圖像尺寸壓縮次數(shù)等于預設次數(shù)或壓縮子圖像的存儲數(shù)據(jù)量小于預設第二字節(jié)。這種漸進式的壓縮方式可以在保持圖像主要內容的同時顯著降低數(shù)據(jù)量，相比單純的質量壓縮，結合尺寸壓縮能夠更有效地減小圖像數(shù)據(jù)量，且壓縮效果更加可控和穩(wěn)定。

8、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，對第二壓縮圖像進行jxl壓縮，得到第三壓縮圖像，具體包括：將第二壓縮圖像劃分為多個相同預設第一尺寸的超級塊；對每個超級塊進行離散余弦變換，得到每個超級塊各自對應的頻域系數(shù)，頻域系數(shù)用于表示清晰度貢獻值；對頻域系數(shù)進行排序，得到頻域系數(shù)列表；保留頻域系數(shù)列表中數(shù)值最大的預設數(shù)量的目標頻域系數(shù)，并基于目標頻域系數(shù)構建預設第二尺寸的低頻頻域系數(shù)矩陣，預設第二尺寸小于預設第一尺寸；對低頻頻域系數(shù)矩陣進行熵編碼壓縮處理，得到第三壓縮圖像。

9、通過采用上述技術方案，首先，漸進式圖像壓縮傳輸裝置將第二壓縮圖像劃分為相同尺寸的超級塊，通過離散余弦變換將空間域信息轉換為頻域系數(shù)，這些頻域系數(shù)反映了每個超級塊對圖像的清晰度貢獻值。然后，漸進式圖像壓縮傳輸裝置對頻域系數(shù)進行排序，保留頻域系數(shù)列表中數(shù)值最大的預設數(shù)量的目標頻域系數(shù)構建低頻頻域系數(shù)矩陣。最后，漸進式圖像壓縮傳輸裝置對低頻頻域系數(shù)矩陣進行熵編碼壓縮處理。這種方法充分利用了人眼對高頻信息不敏感的特點，通過頻域篩選有效去除了冗余信息，與傳統(tǒng)壓縮方法相比，既保持了圖像的主要視覺特征，又顯著降低了數(shù)據(jù)量，特別是在處理復雜紋理和細節(jié)時，能夠更好地平衡壓縮率和圖像質量。

10、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在對低頻頻域系數(shù)矩陣進行熵編碼壓縮處理，得到第三壓縮圖像的步驟之前，方法還包括：對歷史圖像樣本進行特征提取，得到歷史圖像特征向量；以歷史圖像特征向量作為輸入，以對應的歷史邊緣細節(jié)數(shù)據(jù)作為輸出，訓練預測器模型；將低頻頻域系數(shù)矩陣中相鄰目標頻域系數(shù)的差值確定為dc殘差；通過預測器模型對dc殘差進行擴展預測，得到邊緣細節(jié)數(shù)據(jù)；將邊緣細節(jié)數(shù)據(jù)與低頻頻域系數(shù)矩陣進行融合，得到增強的低頻頻域系數(shù)矩陣。

11、通過采用上述技術方案，漸進式圖像壓縮傳輸裝置引入了基于機器學習的邊緣細節(jié)增強技術，即，通過對歷史圖像樣本進行特征提取和訓練，建立預測器模型來預測邊緣細節(jié)信息。在壓縮過程中，漸進式圖像壓縮傳輸裝置通過分析低頻頻域系數(shù)矩陣中相鄰目標頻域系數(shù)的差值（dc殘差），使用預測器模型進行細節(jié)擴展，并將預測出的邊緣細節(jié)數(shù)據(jù)與原有的低頻頻域系數(shù)矩陣融合。這種方法不僅提高了壓縮圖像的視覺質量，還能在低比特率下更好地保持圖像的邊緣和紋理信息，與傳統(tǒng)壓縮方法相比，能夠在相同壓縮率下獲得更高的主觀質量，特別適合需要保持邊緣細節(jié)的應用場景。

12、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在對低頻頻域系數(shù)矩陣進行熵編碼壓縮處理，得到第三壓縮圖像的步驟之后，方法還包括：計算第三壓縮圖像相對于第二壓縮圖像的壓縮率；若壓縮率低于預設壓縮率閾值，則根據(jù)第二壓縮圖像的圖像特征，調整預設第一尺寸；重新執(zhí)行將第二壓縮圖像劃分為多個相同預設第一尺寸的超級塊的步驟至對低頻頻域系數(shù)矩陣進行熵編碼壓縮處理，得到第三壓縮圖像的步驟。

13、通過采用上述技術方案，漸進式圖像壓縮傳輸裝置通過計算壓縮前后的壓縮率，并與預設壓縮率閾值比較，動態(tài)調整超級塊的尺寸參數(shù)。當壓縮效果不理想時，漸進式圖像壓縮傳輸裝置會根據(jù)圖像特征自動調整超級塊的尺寸參數(shù)并重新進行壓縮處理。這種反饋優(yōu)化機制確保了壓縮效果的穩(wěn)定性和可靠性，相比固定參數(shù)的壓縮方法，能夠更好地適應不同類型圖像的特點，避免了壓縮參數(shù)不當導致的壓縮效果不佳問題。

14、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在通過北斗三號短報文通道發(fā)送待傳輸數(shù)據(jù)包的步驟之后，方法還包括：接收端從待傳輸數(shù)據(jù)包中提取寬高數(shù)據(jù)；接收端根據(jù)寬高數(shù)據(jù)，建立預設尺寸的圖像重建緩存區(qū)；接收端按照接收順序將待傳輸數(shù)據(jù)包中的圖像數(shù)據(jù)依次寫入圖像重建緩存區(qū)的對應位置；接收端判斷圖像重建緩存區(qū)中的圖像數(shù)據(jù)是否滿足預設完整度要求；若是，接收端對圖像重建緩存區(qū)中的圖像數(shù)據(jù)進行解壓操作，得到最終重建圖像。

15、通過采用上述技術方案，接收端根據(jù)寬高數(shù)據(jù)建立預設尺寸的圖像重建緩存區(qū)，然后按照接收順序將待傳輸數(shù)據(jù)包中的圖像數(shù)據(jù)依次寫入圖像重建緩存區(qū)的對應位置。接收端判斷數(shù)據(jù)完整度，確保所有必要信息都已接收，最后進行解壓重建。這種機制不僅支持漸進式顯示，還能有效處理數(shù)據(jù)包丟失或延遲的情況，相比傳統(tǒng)的一次性接收重建方式，具有更好的容錯性和用戶體驗。即使在網(wǎng)絡條件不穩(wěn)定的情況下，也能保證圖像的可靠傳輸和重建，特別適合帶寬受限的通信環(huán)境。

16、第二方面，本技術實施例提供了一種漸進式圖像壓縮傳輸裝置，該漸進式圖像壓縮傳輸裝置包括：一個或多個處理器和存儲器；該存儲器與該一個或多個處理器耦合，該存儲器用于存儲計算機程序代碼，該計算機程序代碼包括計算機指令，該一個或多個處理器調用該計算機指令以使得該漸進式圖像壓縮傳輸裝置執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實現(xiàn)方式描述的方法。

17、第三方面，本技術實施例提供一種包含指令的計算機程序產(chǎn)品，當上述計算機程序產(chǎn)品在漸進式圖像壓縮傳輸裝置上運行時，使得上述漸進式圖像壓縮傳輸裝置執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實現(xiàn)方式描述的方法。

18、第四方面，本技術實施例提供一種計算機可讀存儲介質，包括指令，當上述指令在漸進式圖像壓縮傳輸裝置上運行時，使得上述漸進式圖像壓縮傳輸裝置執(zhí)行如第一方面以及第一方面中任一可能的實現(xiàn)方式描述的方法。

19、可以理解地，上述第二方面提供的漸進式圖像壓縮傳輸裝置，第三方面提供的計算機程序產(chǎn)品和第四方面提供的計算機存儲介質均用于執(zhí)行本技術實施例所提供的方法。因此，其所能達到的有益效果可參考對應方法中的有益效果，此處不再贅述。

20、本技術實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點：

21、1、通過采用上述技術方案，漸進式圖像壓縮傳輸裝置對原始圖像進行多級壓縮，并對壓縮后的原始圖像進行分包，降低了圖像傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，既保證了圖像質量，又使得大尺寸圖像可以通過帶寬受限的北斗短報文通道進行高效傳輸。

22、2、通過采用上述技術方案，漸進式圖像壓縮傳輸裝置以jpeg壓縮質量參數(shù)作為循環(huán)變量，在保證圖像質量的前提下逐步降低壓縮質量，直到jpeg壓縮質量參數(shù)等于最低jpeg壓縮質量參數(shù)或壓縮圖像的存儲數(shù)據(jù)量小于預設第二字節(jié)。這種自適應的壓縮參數(shù)調整方法，可以在滿足數(shù)據(jù)量要求的同時最大程度保留圖像細節(jié)信息，與固定壓縮參數(shù)相比，能夠更好地平衡壓縮率和圖像質量，避免過度壓縮導致的圖像失真，也避免壓縮不足導致數(shù)據(jù)量過大。

23、3、通過采用上述技術方案，首先，漸進式圖像壓縮傳輸裝置將第二壓縮圖像劃分為相同尺寸的超級塊，通過離散余弦變換將空間域信息轉換為頻域系數(shù)，這些頻域系數(shù)反映了每個超級塊對圖像的清晰度貢獻值。然后，漸進式圖像壓縮傳輸裝置對頻域系數(shù)進行排序，保留頻域系數(shù)列表中數(shù)值最大的預設數(shù)量的目標頻域系數(shù)構建低頻頻域系數(shù)矩陣。最后，漸進式圖像壓縮傳輸裝置對低頻頻域系數(shù)矩陣進行熵編碼壓縮處理。這種方法充分利用了人眼對高頻信息不敏感的特點，通過頻域篩選有效去除了冗余信息，與傳統(tǒng)壓縮方法相比，既保持了圖像的主要視覺特征，又顯著降低了數(shù)據(jù)量，特別是在處理復雜紋理和細節(jié)時，能夠更好地平衡壓縮率和圖像質量。