技术领域
[0001] 本
发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及的是一种图像处理方法和装置。
背景技术
[0002] 随着网络技术的发展，电脑、智能终端等各种应用中图像所占比例不断增大，尤其移动互联网呈现井喷式发展，网络通信中图像的传输与运用已经变得越来越频繁，同时用户对图像的清晰度的要求也越来越高。这使得图像在网络传输中所占比重不断增长，且图像所占有的存储空间也不断增大。
[0003] 为了能有效地减少
硬件存储以及网络传输带宽等方面的负担，同时不影响用户的客户体验，需要研究新的图像压缩
算法。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种图像处理方法和装置，能够在保证图像具有较高的压缩率的同时还保证用户视觉上近似无损的视觉体验。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图像处理方法，该方法包括：
[0007] 对每一帧图像，确定压缩该帧图像需要的
颜色数量k，将该帧图像的各
像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间；
[0008] 根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理。
[0009] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0010] 根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0011] 基于量化误差最小原则根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间。
[0012] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0013] 所述基于量化误差最小原则根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0014] a)使用一个垂直于任一坐标轴的平面来切割所述颜色量化空间，获得两个子空间，计算映射到每一个子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0015] b)对切割后方差较大的子空间，使用与步骤a)中相同的方法对该子空间进行切割，生成两个小的子空间，计算映射到每一个小的子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个小的子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0016] c)如果切割次数小于k-1次，则重复执行步骤b)；
[0017] d)将映射到每一个切割后的子空间的像素点点阵的颜色值均值作为该子空间的标准化颜色值。
[0018] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0019] 根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理，包括：
[0020] 将每一帧图像的像素点的颜色值替换为该像素点映射到的颜色量化子空间的标准化颜色值。
[0021] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0022] 确定压缩该帧图像需要的颜色数量，包括：对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，将颜色距离值小于
阈值的像素点聚为一类，每一类对应于一种代表色；将该帧图像对应的代表色的数量k作为该帧图像需要的颜色数量。
[0023] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0024] 对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，包括：
[0025] a)找出图像中与周围像素点颜色距离最大且未被标记的像素点，将该像素点作为参考点，保留所述参考点的颜色；
[0026] b)对于步骤a)中找出的参考点，在图像中找出与之颜色距离小于阈值的像素点，用所述参考点的颜色对该像素点进行标记；
[0027] c)对图像中未被标记的像素点重复步骤a)和b)，直至图像中所有的像素点都被标记；
[0028] d)统计用于标记像素点的颜色种类k，所述k作为该帧图像需要的颜色数量。
[0029] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0030] 将该帧图像的各像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，包括：
[0031] 建立三维颜色量化空间，所述三维颜色量化空间的每一个坐标轴分别对应于一个颜色分量；
[0032] 将该帧图像的每一个像素点的颜色值映射到所述三维颜色量化空间中。
[0033] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0034] 在根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理后，还包括：
[0035] 为每一帧图像对应的颜色量化子空间的标准化颜色值分配索引；
[0036] 重写每一帧图像的局部颜色表，在其中记录该帧图像的颜色量化子空间的标准化颜色值的索引和颜色值的对应关系。
[0037] 进一步地，该方法还包括下述特点：
[0038] 所述图像为静态
图像互换格式GIF图像或动态GIF图像。
[0039] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种图像处理装置，包括：
[0040] 图像输入模
块，用于读取图像的每一帧；
[0041] 颜色量化处理模块，用于对每一帧图像，确定压缩该帧图像需要的颜色数量k，将该帧图像的各像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间；根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理。
[0042] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0043] 颜色量化处理模块，用于根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0044] 基于量化误差最小原则根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间。
[0045] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0046] 颜色量化处理模块，用于基于量化误差最小原则根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0047] a)使用一个垂直于任一坐标轴的平面来切割所述颜色量化空间，获得两个子空间，计算映射到每一个子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0048] b)对切割后方差较大的子空间，使用与步骤a)中相同的方法对该子空间进行切割，生成两个小的子空间，计算映射到每一个小的子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个小的子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0049] c)如果切割次数小于k-1次，则重复执行步骤b)；
[0050] d)将映射到每一个切割后的子空间的像素点点阵的颜色值均值作为该子空间的标准化颜色值。
[0051] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0052] 颜色量化处理模块，用于根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理，包括：
[0053] 将每一帧图像的像素点的颜色值替换为该像素点映射到的颜色量化子空间的标准化颜色值。
[0054] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0055] 颜色量化处理模块，用于确定压缩该帧图像需要的颜色数量，包括：对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，将颜色距离值小于阈值的像素点聚为一类，每一类对应于一种代表色；将该帧图像对应的代表色的数量k作为该帧图像需要的颜色数量。
[0056] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0057] 颜色量化处理模块，用于对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，包括：
[0058] a)找出图像中与周围像素点颜色距离最大且未被标记的像素点，将该像素点作为参考点，保留所述参考点的颜色；
[0059] b)对于步骤a)中找出的参考点，在图像中找出与之颜色距离小于阈值的像素点，用所述参考点的颜色对该像素点进行标记；
[0060] c)对图像中未被标记的像素点重复步骤a)和b)，直至图像中所有的像素点都被标记；
[0061] d)统计用于标记像素点的颜色种类k，所述k作为该帧图像需要的颜色数量。
[0062] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0063] 颜色量化处理模块，用于将该帧图像的各像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，包括：
[0064] 建立三维颜色量化空间，所述三维颜色量化空间的每一个坐标轴分别对应于一个颜色分量；
[0065] 将该帧图像的每一个像素点的颜色值映射到所述三维颜色量化空间中。
[0066] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0067] 所述装置还包括：
[0068] 图像输出模块，用于在根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理后，为每一帧图像对应的颜色量化子空间的标准化颜色值分配索引；重写每一帧图像的局部颜色表，在其中记录该帧图像的颜色量化子空间的标准化颜色值的索引和颜色值的对应关系。
[0069] 进一步地，该装置还包括下述特点：
[0070] 所述图像为静态图像互换格式GIF图像或动态GIF图像。
[0071] 与
现有技术相比，本发明提供的一种图像处理方法和装置，能够在保证图像具有较高的压缩率的同时还保证用户视觉上近似无损的视觉体验，对于原图中有大量颜色渐变区域的图片，根据自适应算法确定每一帧图像的颜色量化空间，可以对图片进行适当压缩，避免压缩率过高导致图片失真，对于原图中没有大量颜色渐变区域的图片，根据自适应算法确定每一帧图像的颜色量化空间，能够提高压缩率，在图片
质量方面，压缩后图片和原图基本上没有任何区别。
附图说明
[0072] 图1为本发明
实施例的一种图像处理方法的
流程图。
[0073] 图2为本发明实施例的一种图像处理装置的结构示意图。
具体实施方式
[0074] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本
申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0075] 如图1所示，本发明实施例提供了一种图像处理方法，该方法包括：
[0076] S10，读取图像的每一帧；
[0077] S20，对每一帧图像，确定压缩该帧图像需要的颜色数量k，将该帧图像的各像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间；
[0078] S30，根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理；
[0079] 所述方法还可以包括下述特点：
[0080] 较佳地，所述图像为GIF(Graphics Interchange Format，图像互换格式)图像；
[0081] 其中，GIF图像为：静态GIF或动态GIF。
[0082] 较佳地，读取图像的每一帧，包括：
[0083] 读取每一帧图像的局部颜色表和各像素点的颜色索引，确定每一帧图像的各像素点的颜色值；
[0084] 其中，对于GIF图像，还可以读取图像的全局颜色表；
[0085] 其中，像素点的颜色值可以用三个颜色分量的三元组来表示，比如：{红(R)、绿(G)和蓝(B)}；
[0086] 其中，任一颜色分量值的取值范围为：0～255；
[0087] 较佳地，确定压缩该帧图像需要的颜色数量，包括：
[0088] 对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，将颜色距离值小于阈值的像素点聚为一类，每一类对应于一种代表色；将该帧图像对应的代表色的数量k作为该帧图像需要的颜色数量。
[0089] 较佳地，对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，包括：
[0090] a)找出图像中与周围像素点颜色距离最大且未被标记的像素点，将该像素点作为参考点，保留所述参考点的颜色；
[0091] b)对于步骤a)中找出的参考点，在图像中找出与之颜色距离小于阈值的像素点，用所述参考点的颜色对该像素点进行标记；
[0092] c)对图像中未被标记的像素点重复步骤a)和b)，直至图像中所有的像素点都被标记；
[0093] d)统计用于标记像素点的颜色种类k，所述k作为该帧图像需要的颜色数量；
[0094] 其中，两个像素点之间的颜色距离计算方法如下：
[0095]
[0096] 其中，c和c'表示图像中的两个像素点，L(c,c')是这两个像素点之间的颜色距离，Rc、Gc、Bc和Rc'、Gc'、Bc'分别表示两个像素点的三个颜色分量的值；
[0097] 较佳地，将该帧图像的各像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，包括：
[0098] a)建立三维颜色量化空间，所述三维颜色量化空间的每一个坐标轴分别对应于一个颜色分量；
[0099] b)将该帧图像的每一个像素点的颜色值映射到所述三维颜色量化空间中；
[0100] 其中，任一坐标轴的最小刻度为t；其中，t＝2n，n为非负整数，n＝0，1,2,3,4，…[0101] 较佳地，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0102] 基于量化误差最小原则，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间；
[0103] 其中，基于量化误差最小原则，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0104] a)使用一个垂直于任一坐标轴的平面来切割所述颜色量化空间，获得两个子空间，计算映射到每一个子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0105] b)对切割后方差较大的子空间，使用与步骤a)中相同的方法对该子空间进行切割，生成两个小的子空间，计算映射到每一个小的子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个小的子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0106] c)如果切割次数小于k-1次，则重复执行步骤b)；
[0107] d)将映射到每一个切割后的子空间的像素点点阵的颜色值均值作为该子空间的标准化颜色值；
[0108] 其中，假设任意一次空间剖分新生成两个空间(第一空间和第二空间)，有n个像素点映射到第一空间中，有m个像素点映射到第二空间中，任意一个像素点i的颜色值用三个颜色分量的三元组(Ri,Gi,Bi)来表示；
[0109] 则第一空间中像素点点阵的颜色值的均值E1和方差 如下：
[0110]
[0111]
[0112] 则第二空间中像素点点阵的颜色值的均值E2和方差 如下：
[0113]
[0114]
[0115] 则使得第一空间和第二空间的像素点点阵的颜色值方差之和最小的空间剖分
位置即为此次空间剖分的最终结果。
[0116] 较佳地，根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理，包括：
[0117] 将每一帧图像的像素点的颜色值替换为该像素点映射到的颜色量化子空间的标准化颜色值；
[0118] 较佳地，在根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理后，还包括：
[0119] 为每一帧图像对应的颜色量化子空间的标准化颜色值分配索引；
[0120] 重写每一帧图像的局部颜色表，在其中记录该帧图像的颜色量化子空间的标准化颜色值的索引和颜色值的对应关系。
[0121] 如图2所示，本发明实施例提供了一种图像处理装置，包括：
[0122] 图像输入模块，用于读取图像的每一帧；
[0123] 颜色量化处理模块，用于对每一帧图像，确定压缩该帧图像需要的颜色数量k，将该帧图像的各像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间；根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理；
[0124] 所述装置还可以包括下述特点：
[0125] 较佳地，所述图像为静态图像互换格式GIF图像或动态GIF图像；
[0126] 较佳地，读取图像的每一帧，包括：
[0127] 读取每一帧图像的局部颜色表和各像素点的颜色索引，确定每一帧图像的各像素点的颜色值；
[0128] 其中，对于GIF图像，还可以读取图像的全局颜色表；
[0129] 其中，像素点的颜色值可以用三个颜色分量的三元组来表示，比如：{红(R)、绿(G)和蓝(B)}；
[0130] 其中，任一颜色分量值的取值范围为：0～255；
[0131] 较佳地，颜色量化处理模块，用于确定压缩该帧图像需要的颜色数量k，包括：对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，将颜色距离值小于阈值的像素点聚为一类，每一类对应于一种代表色；将该帧图像对应的代表色的数量k作为该帧图像需要的颜色数量。
[0132] 较佳地，颜色量化处理模块，用于对该帧图像的像素点的颜色值进行聚类处理，包括：
[0133] a)找出图像中与周围像素点颜色距离最大且未被标记的像素点，将该像素点作为参考点，保留所述参考点的颜色；
[0134] b)对于步骤a)中找出的参考点，在图像中找出与之颜色距离小于阈值的像素点，用所述参考点的颜色对该像素点进行标记；
[0135] c)对图像中未被标记的像素点重复步骤a)和b)，直至图像中所有的像素点都被标记；
[0136] d)统计用于标记像素点的颜色种类k，所述k作为该帧图像需要的颜色数量；
[0137] 较佳地，颜色量化处理模块，用于将该帧图像的各像素点的颜色值映射到颜色量化空间中，包括：
[0138] a)建立三维颜色量化空间，所述三维颜色量化空间的每一个坐标轴分别对应于一个颜色分量；
[0139] b)将该帧图像的每一个像素点的颜色值映射到所述三维颜色量化空间中；
[0140] 其中，任一坐标轴的最小刻度为t；其中，t＝2n，n为非负整数，n＝0，1,2,3,4，…[0141] 较佳地，颜色量化处理模块，用于根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0142] 基于量化误差最小原则，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间；
[0143] 其中，颜色量化处理模块，用于基于量化误差最小原则，根据压缩该帧图像需要的颜色数量k将该帧图像映射到的颜色量化空间剖分为k个子空间，包括：
[0144] a)使用一个垂直于任一坐标轴的平面来切割所述颜色量化空间，获得两个子空间，计算映射到每一个子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0145] b)对切割后方差较大的子空间，使用与步骤a)中相同的方法对该子空间进行切割，生成两个小的子空间，计算映射到每一个小的子空间中的像素点点阵的颜色值均值和方差，寻找一个平面，使得切割后形成的两个小的子空间的像素点点阵的颜色值方差的和最小；
[0146] c)如果切割次数小于k-1次，则重复执行步骤b)；
[0147] d)将映射到每一个切割后的子空间的像素点点阵的颜色值均值作为该子空间的标准化颜色值；
[0148] 较佳地，颜色量化处理模块，用于根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理，包括：
[0149] 将每一帧图像的像素点的颜色值替换为该像素点映射到的颜色量化子空间的标准化颜色值；
[0150] 较佳地，所述装置还包括：
[0151] 图像输出模块，用于在根据每一帧图像对应的剖分后的颜色量化空间对该帧图像进行颜色量化处理后，为每一帧图像对应的颜色量化子空间的标准化颜色值分配索引；重写每一帧图像的局部颜色表，在其中记录该帧图像的颜色量化子空间的标准化颜色值的索引和颜色值的对应关系。
[0152] 上述实施例提供的一种图片处理方法和装置，能够在保证图像具有较高的压缩率的同时还保证用户视觉上近似无损的视觉体验，对于原图中有大量颜色渐变区域的图片，根据自适应算法确定每一帧图像的颜色量化空间，可以对图片进行适当压缩，避免压缩率过高导致图片失真，对于原图中没有大量颜色渐变区域的图片，根据自适应算法确定每一帧图像的颜色量化空间，能够提高压缩率，在图片质量方面，压缩后图片和原图基本上没有任何区别。
[0153] 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读
存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成
电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用
软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0154] 需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和
变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的
权利要求的保护范围。
