DE19944213C1 - Method for compressing a digital image with several bit levels - Google Patents

Method for compressing a digital image with several bit levels

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes (DB), dessen Bildinformationen in mehreren Bitebenen (BE) codiert sind. Es wird ein adaptives Komprimierungsverfahren vorgeschlagen, das für beliebig ausgestaltete digitale Bilder eine möglichst effiziente Komprimierung ermöglicht. Es umfasst die nachfolgenden Schritte: DOLLAR A - Analysieren der Bitebenen (BE) des digitalen Bildes (DB); DOLLAR A - Unterteilen der Bitebenen (BE) des digitalen Bildes (DB) in mehrere Bitebenenbereiche, die jeweils mindestens eine Bitebene (BE) aufweisen; DOLLAR A - Aufteilen des digitalen Bildes (BE) in mehrere Bitebenenbereichsbilder (BEBB), die jeweils einen der Bitebenenbereiche umfassen (Block 7; Block 8); DOLLAR A - Auswählen eines bestimmten Komprimierungsverfahrens für jedes Bitebenenbereichsbild (BEBB); und DOLLAR A - Komprimieren der einzelnen Bitebenenbereichsbilder (BEBB) mit dem jeweils ausgewählten Komprimierungsverfahren (Block 15; Block 16).The invention relates to a method for compressing a digital image (DB), the image information of which is encoded in several bit planes (BE). An adaptive compression method is proposed which enables the most efficient compression possible for digital images of any design. It comprises the following steps: DOLLAR A - analyzing the bit planes (BE) of the digital image (DB); DOLLAR A - Subdivide the bit planes (BE) of the digital image (DB) into several bit plane areas, each of which has at least one bit plane (BE); DOLLAR A - splitting the digital image (BE) into a plurality of bit level area images (BEBB), each of which comprises one of the bit level areas (block 7; block 8); DOLLAR A - select a particular compression scheme for each bit plane area image (BEBB); and DOLLAR A - compressing the individual bit plane area images (BEBB) with the compression method selected in each case (block 15; block 16).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes, dessen Bildinformationen in mehreren Bitebenen codiert sind. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Übertragen eines digitalen Bildes, dessen Bildinformationen in mehreren Bitebenen codiert sind, von dem Endgerät eines Senders zu dem Endgerät eines Empfängers.The present invention relates to a method for Compress a digital image, its image information are coded in several bit levels. The invention relates to the A method for transmitting a digital image, whose image information is encoded in several bit levels, from the terminal of a transmitter to the terminal of a Recipient.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren bekannt, um digitale Bilder, insbesondere Fotos und Zeichnungen, in einer Bilddatei zu speichern, die von einem Computer gelesen werden kann. Alle diese bekannten Verfahren nutzen Komprimierungsverfahren aus, um die Bilddatei so klein wie möglich zu machen, damit sie möglichst wenig Speicherplatz in dem Hauptspeicher und auf Speichermedien des Computers benötigt. Außerdem lassen sich digitale Bilder umso schneller von dem Endgerät eines Senders zu dem Endgerät eines Empfängers übertragen, desto kleiner die Bilddatei ist. Als Endgeräte werden üblicherweise Computer eingesetzt, es ist aber auch denkbar, mit der notwendigen Hard- und Software ausgestattete Telefone o. ä. zu verwenden. Die Komprimierung digitaler Bilder ist insbesondere in der modernen Medizintechnik von Bedeutung, wo die Abbildungen moderner Computerdiagnostikgeräte (z. B. Kernspin-Tomograph, Röntgengerät, Computer-Tomograph, etc.) zunehmend in digitaler Form zum Abspeichern oder Übertragen an andere Computer vorliegen.A number of different ones are available from the prior art Process known to digital images, especially photos and Save drawings in an image file created by one Computer can be read. All of these known methods take advantage of compression techniques to make the image file so small as possible to make them as little space as possible in the main memory and on storage media of the computer  needed. In addition, digital images can be made all the faster from the terminal of a transmitter to the terminal of a Transferred to the recipient, the smaller the image file. As Terminals are usually used computers, it is but also conceivable, with the necessary hardware and software to use equipped telephones or similar. The compression digital images is particularly common in modern Medical technology of importance where the illustrations are more modern Computer diagnostic devices (e.g. nuclear spin tomograph, X-ray machine, computer tomograph, etc.) increasingly in digital Form for storing or transferring to other computers available.

Einige aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes sind bspw. das Windows- Bit-Map (BMP)-Format, das insbesondere von kleineren, unter Windows lauffähigen Graphikprogrammen verwendet wird. Das PCX- Format und das Windows-Metafile (WMF)-Format wird ebenfalls von Windows-Anwendungen, insbesondere für Cliparts und andere Abbildungen verwendet. Das Tagged-Image-File-Format (TIF)- Verfahren wird von einer Vielzahl von Graphikprogrammen zum Abspeichern digitaler Bilder verwendet. Das Graphics-Interchange-Format (GIF)-Verfahren und das Joint-Photographic-Experts-Group (JPEG)-Verfahren wird insbesondere im Internet zum Übertragen von digitalen Bildern verwendet. Diese bekannten Komprimierungsverfahren stehen in der Regel in modernen Browsern, die zum Übertragen von Dateien zwischen Computern eingesetzt werden, zur Verfügung und können bei Bedarf eingesetzt werden.Some methods known from the prior art for Compressing a digital image is, for example, the Windows Bit Map (BMP) format, which is particularly small, below Windows executable graphics programs are used. The PCX Format and the Windows Metafile (WMF) format is also used Windows applications, especially for clipart and others Illustrations used. The Tagged Image File Format (TIF) - Process is used by a variety of graphics programs Save digital images used. The Graphics Interchange Format (GIF) process and that Joint Photographic Experts Group (JPEG) process especially on the Internet for the transmission of digital images used. These known compression methods are in usually in modern browsers used to transfer files used and available between computers can be used if necessary.

Das BMP-, WMF-, PIF-, GTI-Format wird für die Bildbeschreibung angewendet. Für die Kompression wird das Huffman-, Shannon- Fano-, Arithmetik-, LZW-, LZ77-, LZ78-, JPEG-, Fractal-, Scalar- oder Vektor-Quantisierungsverfahren angewandt.The BMP, WMF, PIF, GTI format is used for the image description applied. For the compression the Huffman-, Shannon-  Fano, arithmetic, LZW, LZ77, LZ78, JPEG, fractal, Scalar or vector quantization methods applied.

Einige weniger verbreitete Formate zur Bilddarstellung eines digitalen Bildes umfassen das Computer-Graphics-Metafile (CGM)-Verfahren, das Encapsulated-Postscript (EPSI/EPSF)- Verfahren, das Group-4-Type-I (G4 CCITT)-Verfahren, das Portable-Bitmap (PBM)-Verfahren, das Portable-Greymap (PGM)- Verfahren, das Portable-Network-Graphics (PNG)-Verfahren, das Portable-Pixmap (PPM)-Verfahren, das Silicon-Graphics (RGB)- Verfahren, das Sun-Raster (SUN)-Verfahren und das Group-4- Type-II (TG4 CCITT)-Verfahren. Ausführliche Informationen zum Thema Komprimieren von digitalen Bildern können dem Internet auf der Seite http://www.cs.cmu.edu/∼guyb/real-world/compress/­ index.html (Stand 13.09.1999, zuletzt geändert am 21.07.1999) entnommen werden.Some less common formats for displaying a digital image include the Computer Graphics Metafile (CGM) process, the Encapsulated Postscript (EPSI / EPSF) process, the Group 4 Type I (G4 CCITT) process, the Portable Bitmap (PBM) process, the Portable Greymap (PGM) process, the Portable Network Graphics (PNG) process, the Portable Pixmap (PPM) process, the Silicon Graphics (RGB) process , the Sun-Raster (SUN) process and the Group 4 Type-II (TG4 CCITT) process. Detailed information on compressing digital images can be found on the Internet at http://www.cs.cmu.edu/∼guyb/real-world/compress/ index.html (as of September 13 , 1999 , last changed on July 21, 1999 ) can be removed.

Jedes dieser bekannten Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes erzielt bei bestimmten digitalen Bildern eine besonders hohen Kompressionsrate, während es für andere Bilder weniger gut geeignet ist. Das GIF-Verfahren wird vorzugsweise für Zeichnungen oder künstlerische Abbildungen verwendet. Bei dem GIF-Verfahren werden die digitalen Bilder über einen Wechsel der Farb- oder Graustufeninformationen und nicht über die tatsächlichen Farben oder Graustufen komprimiert. D. h. die komprimierte Bilddatei ist umso kleiner, je weniger Farb- und Graustufenwechsel das digitale Bild enthält, d. h. desto größere Flächen derselben Farbe oder Graustufe es enthält. Das GIF-Verfahren arbeitet mit einer 8- bit Auflösung (Farb- oder Graustufentiefe) pro Pixel. Aufgrund dieser relativ geringen Auflösung kann es, insbesondere bei fotografischen Abbildungen, bei der komprimierten Bilddatei dazu kommen, dass bestimmte Farben oder Graustufen verschwommen sind oder aus mehreren Farben oder Graustufen der zur Verfügung stehenden Palette aufgebaut sind, was für einen Betrachter des komprimierten Bildes in einer relativ groben Körnung des Bildes zu erkennen ist. Da das GIF-Verfahren die Informationen eines digitalen Bildes über die Wechsel der Farben oder Graustufen speichert, kann es beim Komprimieren einer fotografischen Abbildung mit hochauflösenden Wechseln der Farben oder Graustufen oder mit vielen Farben oder Graustufen zu einem starken Anstieg der Größe der komprimierten Bilddatei kommen. Nähere Informationen zu dem GIF-Verfahren können im Internet auf der Seite http://www.rit.edu/∼mpb9954/mmwww/GIFComp.htm (Stand 01.09.1999; zuletzt geändert 22.09.1997) und der Seite http://www.cs.cmu.edu/∼guyb/real-world/compress/index.html (Stand 13.09.1999, zuletzt geändert am 21.07.1999) entnommen werden.Each of these known methods for compressing a digital image achieves a particularly high compression rate for certain digital images, while it is less suitable for other images. The GIF method is preferably used for drawings or artistic illustrations. In the GIF method, the digital images are compressed by changing the color or grayscale information and not by the actual colors or grayscale. That is, The fewer color and grayscale changes the digital image contains, ie the larger areas of the same color or grayscale it contains, the smaller the compressed image file. The GIF process works with an 8-bit resolution (color or grayscale depth) per pixel. Due to this relatively low resolution, especially in the case of photographic images, the compressed image file can cause certain colors or grays to be blurred or to be made up of several colors or grays of the available palette, which is great for a viewer of the compressed image in one relatively coarse grain of the picture can be seen. Since the GIF process stores the information of a digital image about the change of colors or grayscale, when compressing a photographic image with high-resolution changes of color or grayscale or with many colors or grayscale, the size of the compressed image file can increase significantly. More information on the GIF process can be found on the Internet at http://www.rit.edu/∼mpb9954/mmwww/GIFComp.htm (as of September 1st, 1999; last changed September 22nd, 1997) and at http: // www.cs.cmu.edu/∼guyb/real-world/compress/index.html (as of September 13 , 1999 , last changed on July 21, 1999).

Das JPEG-Verfahren wird vorzugsweise für fotografische oder andere hochauflösende Abbildungen verwendet. Im Gegensatz zu dem GIF-Verfahren führt das JPEG-Verfahren bei einer hohen Feindetailierung zu einer relativ hohen Kompressionsrate. Allerdings arbeitet das JPEG-Verfahren bei digitalen Bildern, die große Flächen derselben Farbe oder Graustufe enthalten nicht so effizient, da es zusätzliche Informationen innerhalb und um diese Flächen herum hinzufügt, was die Abbildung unsauber aussehen lässt. Nähere Informationen über das JPEG- Verfahren können dem Internet auf der Seite http://www.rit.edu/∼mpb9954/mmwww/JPGComp.htm (Stand 01.09.1999, zuletzt geändert am 22.09.1997) und der Seite http://www.cs.cmu.edu/~guyb/real-world/compress/index.html (Stand 13.09.1999, zuletzt geändert am 21.07.1999) entnommen werden.The JPEG method is preferably used for photographic or other high-resolution images. In contrast to the GIF process, the JPEG process leads to a relatively high compression rate with a high level of fine detail. However, the JPEG process does not work as efficiently on digital images that contain large areas of the same color or grayscale, because it adds additional information within and around these areas, which makes the image look unclean. More information about the JPEG process can be found on the Internet at http://www.rit.edu/∼mpb9954/mmwww/JPGComp.htm (as of 01.09.1999, last changed on 22.09.1997) and at http: / /www.cs.cmu.edu/~guyb/real-world/compress/index.html (as of September 13 , 1999 , last changed on July 21, 1999).

Schon der Vergleich dieser beiden, aus den bekannten Komprimierungsverfahren beispielhaft herausgegriffenen Komprimierungsverfahren macht deutlich, dass bestimmte Komprimierungsverfahren bei bestimmten digitalen Bildern eine bessere Kompressionsrate erzielen können als bei anderen digitalen Bildern. Da digitale Bilder in der Regel beliebig ausgestaltete Bildbereiche (z. B. große Flächen derselben Farbe oder Graustufe einerseits und hochauflösende Wechsel und viele Farben oder Graustufen andererseits) aufweisen, stellt die Auswahl eines einzigen Komprimierungsverfahrens für ein digitales Bild in der Regel nur einen Kompromiss dar.Already the comparison of these two, from the known Compression method selected as an example Compression method makes it clear that certain Compression method for certain digital images can achieve better compression rates than others digital images. Because digital images are usually arbitrary designed image areas (e.g. large areas of the same Color or grayscale on the one hand and high resolution changes and many colors or shades of gray) the selection of a single compression method for a digital image is usually just a compromise.

Aus diesem Grund werden im Stand der Technik sogenannte adaptive Komprimierungsverfahren eingesetzt, die die Bildbereiche eines digitalen Bildes auf seine Ausgestaltung hin analysieren und in Abhängigkeit von den Analyseergebnissen für verschiedene Bereiche des Bildes unterschiedliche Komprimierungsverfahren anwenden.For this reason, so-called adaptive compression methods used that the Image areas of a digital image on its design analyze and depending on the analysis results different for different areas of the image Apply compression method.

Aus dem Stand der Technik sind drei verschiedene adaptive Komprimierungsverfahren bekannt:Three different adaptive are from the prior art Compression method known:

Die erste Gruppe adaptiver Komprimierungsverfahren beinhaltet lokale adaptive Algorithmen. Das digitale Bild wird zunächst in nicht überlappende Bildbereiche segmentiert. Danach wird jeder Bereich durch ein geeignetes Komprimierungsverfahren codiert, mit dem eine möglichst hohe Kompressionsrate bei minimalem Verlust an Informationen, oder gar ohne Verlust an Informationen, erzielt werden kann. The first group includes adaptive compression methods local adaptive algorithms. The digital image is first segmented into non-overlapping image areas. After that each area by a suitable compression method coded with the highest possible compression rate minimal loss of information, or no loss at all Information that can be achieved.  

Die zweite Gruppe beinhaltet Algorithmen, die in Abhängigkeit von lokalen Eigenschaften des Bildes ihre Parameter ändern, z. B. das Code-Buch bei der Vektor-Quantisierung oder die Parameter der Quantisierungsmatrix bei dem JPEG-Verfahren oder bei der Huffman-Codierung. Das digitale Bild wird dann durch ein Komprimierungsverfahren mit lokal variierenden Parametern codiert.The second group contains algorithms that are dependent change their parameters from local properties of the image, e.g. B. the code book in vector quantization or Parameters of the quantization matrix in the JPEG method or in Huffman coding. The digital image is then through a compression method with locally varying parameters coded.

Die dritte Gruppe beinhaltet Algorithmen, die globale Eigenschaften des Bildes ermitteln und auf der Basis dieser globalen Eigenschaften das effektivste Komprimierungsverfahren auswählen. Danach wird das gesamte digitale Bild durch das ausgewählte Komprimierungsverfahren codiert.The third group contains algorithms, the global one Determine properties of the image and based on this global properties the most effective compression method choose. After that, the entire digital image is through the selected compression methods encoded.

All diesen aus dem Stand der Technik bekannten adaptiven Komprimierungsverfahren ist gemein, dass das zu komprimierende digitale Bild in mehrere lokale Bildbereiche segmentiert wird und die verschiedenen Komprimierungsverfahren dann auf die einzelnen Bildbereiche angewandt werden.All of these adaptive known from the prior art Compression method is common that the one to be compressed digital image is segmented into several local image areas and then the different compression methods to the individual image areas can be applied.

Aus der JP 4-2705 63 A ist ein Komprimierungsverfahren bekannt, bei dem ein zu komprimierendes digitales Bild in die einzelnen Bitebenen unterteilt wird. Auf jede einzelne Bitebene wird dann ein geeignetes Komprimierungsverfahren angewandt. So wird bspw. ein sog. "run length encoding system" auf eine von vielen höherwertigen Bitebenen und ein sog. "prediction coding system" auf die einzige niederwertige Bitebene angewandt. Bei diesem bekannten Verfahren wird das zu komprimierende digitale Bild stets in die einzelnen Bitebenen unterteilt, und dann werden die einzelnen Bitebenen mit einem geeigneten Komprimierungsverfahren komprimiert, wodurch sich ein erheblicher Rechenaufwand ergibt. JP 4-2705 63 A describes a compression method known in which a digital image to be compressed into the is divided into individual bit levels. Every single one Bit level then becomes a suitable compression method applied. For example, a so-called "run length encoding system" on one of many higher-order bit levels and a so-called "prediction coding system" on the only low-order Bit level applied. In this known method, this becomes compressing digital image always in the individual bit levels divided, and then the individual bit planes with a appropriate compression method, which compresses itself results in a considerable computational effort.  

Aus der DE 198 04 928 A1 ist ein Komprimierungsverfahren bekannt, bei dem ein zu komprimierendes digitales Bild ebenfalls in die einzelnen Bitebenen unterteilt wird. Dabei bleibt die höherwertigste Bitebene unverändert und alle niederwertigeren Bitebenen werden durch eine exklusiv-ODER (XOR)-Operation in veränderte Bitebenen umgewandelt. Dann werden die höherwertigste Bitebene und die veränderten niederwertigeren Bitebenen mittels eines sog. Joint Bi-Level Image Experts Group (JBIG)-Verfahrens komprimiert. Bei dem bekannten Verfahren muss jede einzelne Bitebene (unverändert oder verändert durch die XOR-Operation) durch das JBIG- Verfahren komprimiert werden, wodurch sich ein erheblicher Rechenaufwand ergibt.DE 198 04 928 A1 describes a compression method known in which a digital image to be compressed is also divided into the individual bit levels. there the most significant bit level remains unchanged and all lower-order bit levels are indicated by an exclusive-OR (XOR) operation converted to changed bit levels. Then the most significant bit level and the changed lower-value bit levels by means of a so-called joint bi-level Image Experts Group (JBIG) process compressed. In which known methods, every single bit level (unchanged or changed by the XOR operation) by the JBIG Processes are compressed, which results in a significant Computational effort results.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes zu schaffen, das für beliebig ausgestaltete digitale Bilder eine möglichst effiziente Komprimierung ermöglicht, d. h. mit möglichst wenig Rechenaufwand eine möglichst hohe Kompressionsrate erzielen kann.It is the object of the present invention to create a novel one To provide methods for compressing a digital image, one for digital images of any design, if possible enables efficient compression, d. H. with as little as possible Computing effort to achieve the highest possible compression rate can.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art ein Verfahren vor, das gekennzeichnet ist durch die nachfolgenden Schritte:
To achieve this object, the invention proposes, starting from the method of the type mentioned at the outset, a method which is characterized by the following steps:

  • - Analysieren der Bitebenen des digitalen Bildes;- analyzing the bit planes of the digital image;
  • - in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Analyse der Bitebenen Unterteilen der Bitebenen des digitalen Bildes in mehrere Bitebenenbereiche, die jeweils mindestens eine Bitebene aufweisen, wobei die Anzahl der Bitebenenbereiche kleiner gewählt wird als die Anzahl der Bitebenen des digitalen Bildes; - depending on the result of the analysis of the Bit planes Subdivide the bit planes of the digital image into several bit level areas, each with at least one Have bit level, the number of Bit plane ranges is chosen smaller than the number of Bit planes of the digital image;  
  • - Aufteilen des digitalen Bildes in mehrere Bitebenenbereichsbilder, die jeweils einen der Bitebenenbereiche umfassen;- Split the digital image into several Bit plane area images, each one of the Include bit plane areas;
  • - Auswählen eines bestimmten Komprimierungsverfahrens für jedes Bitebenenbereichsbild; und- Select a specific compression method for each bit plane area image; and
  • - Komprimieren der einzelnen Bitebenenbereichsbilder mit dem jeweils ausgewählten Komprimierungsverfahren.- Compressing the individual bit level area images with the compression method selected in each case.

Das zu komprimierende digitale Bild wird nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannt, in mehrere Bildbereiche segmentiert, die jeweils dieselben Bitebenen wie das digitale Bild aufweisen. Es werden also nicht die Inhalte des digitalen Bildes, sondern dessen Bitebenen analysiert.The digital image to be compressed is not like from the State of the art, in several image areas segmented, each the same bit levels as the digital Have picture. So it's not the content of the digital Image, but rather its bit planes are analyzed.

Die Bitebenen des digitalen Bildes werden in Abhängigkeit von dem Analyseergebnis in mehrere Bitebenenbereiche unterteilt. Das digitale Bild wird in mehrere Bitebenenbereichsbilder aufgeteilt, die jeweils einen der Bitebenenbereiche umfassen. Für jedes Bitebenenbereichsbild wird ebenfalls in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Analyse der Bitebenen des digitalen Bildes ein bestimmtes Komprimierungsverfahren ausgewählt.The bit planes of the digital image are dependent on divided the analysis result into several bit level areas. The digital image is divided into several bit plane area images divided, each comprising one of the bit plane areas. For each bit level area image is also dependent from the result of the analysis of the bit planes of the digital Selected a specific compression method.

Die Bitebenen des digitalen Bildes können bspw. unter dem Gesichtspunkte einer möglichst hohen Komprimierungsrate, eines möglichst geringen Verlusts an Bildinhalten bei dem rekonstruierten Bild oder eines möglichst geringen Rechenaufwands analysiert werden. Die verwendeten Komprimierungsverfahren werden vorzugsweise aus den in einem Browser üblicherweise enthaltenen herkömmlichen Komprimierungsverfahren ausgewählt. Schließlich werden die einzelnen Bitebenenbereichsbilder mit dem jeweils ausgewählten Komprimierungsverfahren komprimiert. The bit planes of the digital image can, for example, under the Aspects of the highest possible compression rate, one as little loss of image content as possible with the reconstructed image or the smallest possible Computational effort can be analyzed. The used Compression methods are preferably from the one in a Browsers usually contain conventional ones Compression method selected. Eventually they will individual bit plane area images with the respectively selected one Compression method compressed.  

Anhand der Analyse der Bitebenen des zu komprimierenden digitalen Bildes werden somit die Bitebenen in bestimmte Bitebenenbereiche unterteilt, das digitale Bild in bestimmte Bitebenenbereichsbilder aufgeteilt und für jedes Bitebenenbereichsbild ein geeignetes Komprimierungsverfahren ausgewählt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes ermöglicht eine besonders effiziente Komprimierung des digitalen Bildes. Mit einem vergleichsweise geringen Rechenaufwand können besonders hohe Komprimierungsraten mit einem äußerst geringen oder sogar keinem Verlust an Bildinhalten erzielt werden.Based on the analysis of the bit planes of the to be compressed digital image, the bit planes are thus determined Bit plane areas divided, the digital image into certain Bit plane area images divided and for each Bit plane area image a suitable compression method selected. The compression method according to the invention of a digital image enables a particularly efficient one Compression of the digital image. With a comparative low computing effort can be particularly high Compression rates with an extremely low or even no loss of image content can be achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Bitebenen des digitalen Bildes in zwei Bitebenenbereiche unterteilt werden, das digitale Bild in zwei Bitebenenbereichsbilder aufgeteilt wird, für den ersten Bitebenenbereich, der die höherwertigen Bitebenen umfasst, das GIF-Komprimierungsverfahren und für den zweiten Bitebenenbereich, der die niederwertigen Bitebenen umfasst, das JPEG-Komprimierungsverfahren ausgewählt wird, und die Bitebenenbereichsbilder mit dem jeweils ausgewählten Komprimierungsverfahren komprimiert werden. Das GIF- und das JPEG-Verfahren sind zwei Komprimierungsverfahren, die sich wie eingangs bereits erläutert besonders gut ergänzen. Wo das eine Komprimierungsverfahren Nachteile hat, arbeitet das andere Komprimierungsverfahren besonders gut und umgekehrt. Durch den Einsatz dieser beiden Komprimierungsverfahren wird eine besonders effiziente Komprimierung eines digitalen Bildes ermöglicht. Zudem handelt es sich bei dem GIF- und dem JPEG- Komprimierungsverfahren um herkömmliche Komprimierungsverfahren, die in nahezu jedem modernen Browser enthalten sind und dort jederzeit aufgerufen werden können.According to an advantageous development of the present Invention it is proposed that the bit planes of the digital Image can be divided into two bit plane areas digital image is divided into two bit plane area images, for the first bit level area, which contains the most significant Includes bit levels, the GIF compression method and for the  second bit level area, which contains the low order bit levels includes, the JPEG compression method is selected, and the bit plane area images with the selected one Compression method can be compressed. The GIF and that JPEG methods are two compression methods that look like supplement particularly well explained at the beginning. Where the one Compression method has disadvantages, the other works Compression method particularly well and vice versa. By the Use of these two compression methods becomes one particularly efficient compression of a digital image enables. In addition, the GIF and JPEG are Compression method around conventional Compression method used in almost every modern browser are included and can be called up there at any time.

Durch die Analyse der Bitebenen des digitalen Bildes und die Aufteilung des digitalen Bildes in Bitebenenbereichsbilder wird eine besonders effiziente Aufteilung des digitalen Bildes in Bereiche, die mit dem GIF-Komprimierungsverfahren komprimiert werden, und in Bereiche, die mit dem JPEG- Komprimierungsverfahren komprimiert werden, möglich. Eine solche effiziente Aufteilung des digitalen Bildes könnte durch eine bloße Analyse der Bildinhalte des digitalen Bildes nicht erreicht werden. In den höherwertigen Bitebenen sind hauptsächlich die Bildinhalte des digitalen Bildes und in den niederwertigen Bitebenen ist hauptsächlich das Rauschen des digitalen Bildes enthalten. Die höherwertigen Bitebenen werden mit dem GIF-Verfahren und die niederwertigen Bitebenen einschließlich des Rauschens mit dem JPEG-Verfahren komprimiert.By analyzing the bit planes of the digital image and the Division of the digital image into bit plane area images becomes a particularly efficient division of the digital image in areas using the GIF compression method be compressed, and in areas marked with the JPEG Compression procedures can be compressed, possible. A such efficient division of the digital image could be achieved by a mere analysis of the image content of the digital image is not can be achieved. Are in the higher bit levels mainly the image content of the digital image and in the low order bit levels is mainly the noise of the digital image included. The more significant bit planes are  with the GIF method and the low-order bit levels including noise with the JPEG method compressed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Analysieren der Bitebenen des digitalen Bildes die nachfolgenden Schritte umfasst:
According to a preferred embodiment of the present invention, it is proposed that the analysis of the bit planes of the digital image comprises the following steps:

  • - Aufteilen des digitalen Bildes in mehrere Bitebenenbilder, die jeweils eine Bitebene umfassen;- Split the digital image into several Bit plane images each comprising a bit plane;
  • - Generieren von Analysebildern durch Überlagern mehrerer Bitebenenbilder, beginnend bei den Bitebenenbildern, die die zwei höchstwertigen Bitebenen umfassen, für das erste Analysebild und durch Hinzunahme des Bitebenenbildes, das die jeweils nächst niedrigere Bitebene umfasst, für jedes weitere Analysebild;- Generate analysis images by overlaying several Bit-plane images, starting with the bit-plane images that which comprise the two most significant bit planes, for the first Analysis image and by adding the bit plane image that includes the next lower bit level for each further analysis picture;
  • - Segmentieren der Analysebilder in Segmente, die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;- Segment the analysis images into segments, each have the same pixel values;
  • - Ermitteln der Flächen der Segmente;- determining the areas of the segments;
  • - Bilden des Mittelwertes der Segmentflächen eines Analysenbildes;- Forming the average of the segment areas of a Analysis image;
  • - Ermitteln des Kompressionsfaktors in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Segmentflächen beim Einsatz eines bestimmten Komprimierungsverfahrens;- Determine the compression factor depending on the Average of the segment areas when using a certain compression methods;
  • - Ermitteln des Analysebildes, bei dem der Kompressionsfaktor beim Einsatz eines bestimmten Komprimierungsverfahrens größer als ein vorgegebener Grenzwertfaktor ist; und- Determine the analysis image in which the Compression factor when using a certain  Compression method larger than a given one Limit factor is; and
  • - Bestimmen der Bitebenenbereiche in Abhängigkeit von denjenigen Bitebenen, die das ermittelte Analysebild umfasst.- Determining the bit plane areas depending on those bit planes that the determined analysis image includes.

Vorteilhafterweise wird ausgehend von dem Analysebild, das die Bitebenenbilder mit den höchstwertigen Bitebenen umfasst, dasjenige Analysebild ermittelt, bei dem der Kompressionsfaktor beim Einsatz eines bestimmten Komprimierungsverfahrens größer als 10 ist. Dies gilt insbesondere für das LZW-Verfahren, nach dem die digitalen Bilder in dem GIF-Format komprimiert werden.Advantageously, based on the analysis image that the Includes bit level images with the most significant bit levels, determines the analysis image in which the Compression factor when using a certain Compression method is greater than 10. this applies especially for the LZW process, according to which the digital Images are compressed in the GIF format.

Die einzelnen Analysebilder werden in Segmente segmentiert, die jeweils dieselben Pixelwerte, d. h. dieselben Farben oder Graustufen aufweisen. Falls die Flächen der Segmente eines Analysebildes relativ großflächig sind, eignet sich ein Komprimierungsverfahren, das auf großflächige digitale Bilder derselben Farbe oder Graustufe ausgelegt ist, wie bspw. das GIF-Verfahren, wesentlich besser zum Komprimieren dieses Analysebildes als ein Komprimierungsverfahren, das auf hochauflösende digitale Bilder mit hoher Feindetaillierung und einer Vielzahl unterschiedlicher Farben und Graustufen ausgelegt ist, wie bspw. das JPEG-Verfahren. The individual analysis images are segmented into segments, each have the same pixel values, i.e. H. the same colors or Show grayscale. If the areas of the segments are one Analysis image are relatively large, is suitable Compression method based on large area digital images is designed in the same color or grayscale as, for example GIF method, much better for compressing this Analysis image as a compression method based on high resolution digital images with high detail and a variety of different colors and grayscale is designed, such as the JPEG method.  

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht eine Aufteilung des digitalen Bildes in mehrere Bitebenenbereichsbilder, die genau diejenigen Bitebenen des digitalen Bildes umfassen, dass sie beim Einsatz eines geeigneten Komprimierungsverfahrens mit einem Kompressionsfaktor komprimiert werden, der größer als ein vorgegebener Grenzwertfaktor, vorzugsweise größer als 10, ist. Da der Kompressionsfaktor bestimmter Komprimierungsverfahren, bspw. des GIF-Komprimierungsverfahrens, abhängig ist von dem Mittelwert der Segmentflächen der Analysebilder, kann der Kompressionsfaktor bei der vorliegenden Ausführungsform auf einfache Weise schnell und zuverlässig bestimmt werden. Vorzugsweise werden die Bitebenen des digitalen Bildes derart in Bitebenenbereiche unterteilt, dass bei Einsatz eines bestimmten Komprimierungsverfahrens ein Kompressionsfaktor größer 10 erzielt wird. Erzielen mehrere Komprimierungsverfahren einen Kompressionsfaktor größer 10, so wird dasjenige Verfahren ausgewählt, das den geringsten Rechenaufwand oder den höchsten Kompressionsfaktor aufweist.The method according to the present embodiment enables the digital image to be divided into several Bit level area images, which exactly those bit levels of the digital image include that when using a suitable compression method with a Compression factor to be compressed that is greater than one predetermined limit value factor, preferably greater than 10. Because the compression factor of certain compression methods, For example, the GIF compression method, depends on that The average of the segment areas of the analysis images can be the Compression factor in the present embodiment can be determined quickly and reliably in a simple manner. The bit planes of the digital image are preferably such divided into bit plane areas that when using a a compression factor in certain compression methods greater than 10 is achieved. Get multiple Compression method a compression factor greater than 10, so the method is selected that is the least Computational effort or has the highest compression factor.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass vor dem Komprimieren des ersten Bitebenenbereichsbildes, das die höherwertigen Bitebenen umfasst, die Richtung des GIF- Komprimierungsverfahrens ermittelt wird, mit der die höchste Kompressionsrate erzielt werden kann. Die Richtung des GIF- Komprimierungsverfahrens wird vorzugsweise mit Hilfe der nachfolgenden Schritte ermittelt:
According to a further preferred embodiment of the present invention, it is proposed that the direction of the GIF compression method with which the highest compression rate can be achieved is determined before the compression of the first bit plane area image, which comprises the higher bit planes. The direction of the GIF compression method is preferably determined using the following steps:

  • - Aufteilen des digitalen Bildes in mehrere Bitebenenbilder, die jeweils eine Bitebene umfassen; und- Split the digital image into several Bit plane images each comprising a bit plane; and
  • - Generieren von Analysebildern durch Überlagern mehrerer Bitebenenbilder, beginnend bei den Bitebenenbildern, die die zwei höchstwertigen Bitebenen umfassen, für das erste Analysebild und durch Hinzunahme des Bitebenenbildes, das die jeweils nächst niedrigere Bitebene umfasst, für jedes weitere Analysebild;- Generate analysis images by overlaying several Bit-plane images, starting with the bit-plane images that which comprise the two most significant bit planes, for the first Analysis image and by adding the bit plane image that includes the next lower bit level for each further analysis picture;
  • - Segmentieren der Analysebilder in Segmente, die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;- Segment the analysis images into segments, each have the same pixel values;
  • - Ermitteln der vertikalen Seitenlängen und der horizontalen Seitenlängen der Segmente;- Determine the vertical side lengths and the horizontal side lengths of the segments;
  • - Bilden des Mittelwerts der vertikalen Seitenlängen und der horizontalen Seitenlängen eines Analysebildes;Averaging the vertical side lengths and the horizontal side lengths of an analysis image;
  • - Vergleich des Mittelwerts der vertikalen Seitenlängen mit dem Mittelwert der horizontalen Seitenlängen eines Analysebildes; und- Compare the mean of the vertical side lengths with the mean of the horizontal side lengths of a Analysis image; and
  • - Ermitteln der Richtung des GIF-Komprimierungsverfahrens aus dem Ergebnis des Vergleichs der Mittelwerte der Seitenlängen.- Determine the direction of the GIF compression process from the result of the comparison of the mean values of the Side lengths.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das zweite Bitebenenbereichsbild, das die niederwertigen Bitebenen umfasst, vor dem Komprimieren in einen Objektbereich und in einen Hintergrundbereich klassifiziert wird. Der Objektbereich umfasst ein oder mehrere in dem digitalen Bild darzustellende Objekte. Der Hintergrundbereich ist unabhängig von dem oder jedem darzustellenden Objekt und hat keinen Einfluss auf die Darstellung des Objekts. Ohne Verlust an Qualität des rekonstruierten Bildes kann der Kompressionsfaktor des Komprimierungsverfahrens erhöht werden, wenn der Hintergrund vereinfacht wird, d. h. eine geringere Auflösung und/oder weniger Farben oder Graustufen aufweist.According to an advantageous development of the present Invention is proposed that the second Bit level area image that shows the low order bit levels before compressing into an object area and into  a background area is classified. The object area includes one or more to be displayed in the digital image Objects. The background area is independent of the or each object to be displayed and has no influence on the Representation of the object. Without loss of quality of the reconstructed image, the compression factor of the Compression process will be increased if the background is simplified, d. H. a lower resolution and / or has fewer colors or grayscale.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Klassifizierung des zweiten Bitebenenbereichsbildes mit Hilfe der nachfolgenden Schritte durchgeführt wird:
According to a preferred embodiment of the present invention, it is proposed that the classification of the second bit plane area image be carried out with the aid of the following steps:

  • - Segmentieren des ersten Bitebenenbereichsbildes, das die höherwertigen Bitebenen umfasst, in eine Vielzahl von Pixelblöcken;- Segmenting the first bit plane area image that the includes higher order bit levels, in a variety of Blocks of pixels;
  • - Segmentieren der Pixelblöcke in Segmente, die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;- Segmenting the pixel blocks into segments, each have the same pixel values;
  • - Ermitteln der Anzahl der verschiedenen Segmente mit unterschiedlichen Pixelwerten innerhalb eines Pixelblocks;- Determine the number of different segments with different pixel values within one Pixel blocks;
  • - Klassifizieren eines Pixelblocks als Objektbereich, falls in dem Pixelblock verschiedene Segmente enthalten sind;- Classify a block of pixels as an object area, if different segments are contained in the pixel block;
  • - sonst Klassifizieren des Pixelblocks als Hintergrundbereich; und - otherwise classify the pixel block as Background area; and  
  • - Klassifizieren des zweiten Bitebenenbereichsbildes, das die niederwertigen Bitebenen umfasst, in entsprechenden Objektbereich und Hintergrundbereich.- classifying the second bit plane area image, the which includes the least significant bit levels, in corresponding Object area and background area.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Hintergrundbereich des zweiten Bitebenenbereichsbildes, das die niederwertigen Bitebenen umfasst, durch einen Hintergrund bestehend aus quadratischen Pixelblöcken ersetzt, wobei alle Pixel eines Pixelblocks denselben Pixelwert aufweisen. Die Werte aller Pixel eines Pixelblocks sind vorteilhafterweise gleich dem Mittelwert der Pixelwerte des Pixelblocks. Vorzugsweise wird der Hintergrundbereich durch einen Hintergrund bestehend aus Pixelblöcken mit einer Größe von 8 × 8 Pixel ersetzt. Durch diese Maßnahmen zur Vereinfachung des Hintergrundbereichs kann der Kompressionsfaktor des JPEG-Komprimierungsverfahrens weiter erhöht werden, ohne dass es zu einem Verlust an Qualität der Bildinformationen des rekonstruierten Bildes kommt.According to another preferred embodiment of the The present invention becomes the background area of the second Bit level area image, which shows the low order bit levels includes, by a background consisting of square Pixel blocks replaced, where all pixels of a pixel block have the same pixel value. The values of all pixels one Pixel blocks are advantageously equal to the average of the Pixel values of the pixel block. Preferably the Background area consisting of a background Pixel blocks with a size of 8 × 8 pixels replaced. By these measures can simplify the background area the compression factor of the JPEG compression process can be increased further without causing a loss Quality of the image information of the reconstructed image is coming.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass vor dem Komprimieren des zweiten Bitebenenbereichsbildes, das die niederwertigen Bitebenen umfasst, der Parameter Q für das JPEG-Komprimierungsverfahren ermittelt wird. According to another advantageous development of the The present invention proposes that before Compressing the second bit plane area image that the low-order bit levels, the parameter Q for that JPEG compression method is determined.  

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Parameter Q in Abhängigkeit von der Anzahl der Bitebenenbilder des zweiten Bitebenenbereichsbildes, die Bildinformationen enthalten ermittelt wird.According to a preferred embodiment of the present Invention it is proposed that the parameter Q in Dependence on the number of bit level images of the second Bit plane area image containing image information is determined.

Es wird des Weiteren vorgeschlagen, dass der Parameter Q vorteilhafterweise an Hand der nachfolgenden Schritte ermittelt wird:
It is further proposed that the parameter Q is advantageously determined using the following steps:

  • - Aufteilen des digitalen Bildes in mehrere Bitebenenbilder, die jeweils eine Bitebene des digitalen Bildes umfassen;- Split the digital image into several Bit level images, each one bit level of the digital Include image;
  • - Segmentieren der Bitebenenbilder des zweiten Bitebenenbereichsbildes, das die niederwertigen Bitebenen umfasst, in Segmente, die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;- Segmentation of the bit level images of the second Bit level area image, which shows the low order bit levels includes, in segments, each having the same pixel values exhibit;
  • - Ermitteln der Flächen der Segmente;- determining the areas of the segments;
  • - Bilden des Mittelwerts der Segmentflächen eines Bitebenenbildes; und- Forming the average of the segment areas of a Bitplane image; and
  • - ausgehend von dem höchstwertigsten Bitebenenbild des zweiten Bitebenenbereichsbildes, Ermitteln der Anzahl der Bitebenenbilder, bei denen die Differenz des Mittelwerts der Segmentflächen dieses Bitebenenbildes und des Mittelwerts der Segmentflächen des niederwertigsten Bitebenenbildes größer als 10% des Mittelwerts der Segmentflächen des niederwertigsten Bitebenenbildes ist.- starting from the most significant bit plane image of the second bit plane area image, determining the number of Bit-plane images where the difference in the mean the segment areas of this bit plane image and the Average of the segment areas of the least significant Bit plane image greater than 10% of the mean of the Segment areas of the least significant bit plane image is.

Die Abhängigkeit zwischen der ermittelten Anzahl der Bitebenenbilder und dem Parameter Q wird durch eine statische Modellierung für jede JPEG-Version berechnet.The dependency between the determined number of Bit-level images and the parameter Q is replaced by a static Modeling calculated for each JPEG version.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die mit verschiedenen Komprimierungsverfahren komprimierten Bitebenenbereichsbilder zu einer komprimierten Bilddatei zusammengefasst werden, in deren Kopfzeile Informationen über die Größe der einzelnen Bitebenenbereichsbilder geschrieben werden. Die Kopfzeile enthält also Informationen darüber, wo bei der Komprimierung die Grenzen zwischen den einzelnen Bitbereichen gezogen wurden.According to another advantageous development of the The present invention proposes that the different compression methods compressed Bit level area images to a compressed image file are summarized in the header information about the size of the individual bit plane area images become. The header therefore contains information about where when compressing the boundaries between each Bit ranges were drawn.

Vorteilhafterweise werden in die Kopfzeile der Bilddatei auch Informationen darüber geschrieben, welches Bitebenenbereichsbild mit welchem Komprimierungsverfahren komprimiert wurde. Anhand der in die Kopfzeile geschriebenen Informationen kann eine komprimierte Bilddatei zu einem späteren Zeitpunkt problemlos wieder in die komprimierten Bitebenenbereichsbilder zerlegt und die einzelnen Bitebenenbereichsbilder mit dem entsprechenden Dekomprimierungsverfahren dekomprimiert werden.Advantageously, the header of the image file also Written information about which Bit level area image with which compression method was compressed. Using the ones written in the header A compressed image file can provide information about a later easily back into the compressed Bit level area images decomposed and the individual Bit plane area images with the corresponding one Decompression procedures can be decompressed.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Übertragen eines digitalen Bildes der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei beliebig ausgestalteten digitalen Bildern, d. h. bei Fotos ebenso wie bei Zeichnungen, eine möglichst schnelle Übertragung des digitalen Bildes ermöglicht.Another object of the present invention is a method for transmitting a digital image of the to create the type mentioned at any time  designed digital images, d. H. with photos as well for drawings, the fastest possible transfer of the digital image.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Verfahren zum Übertragen eines digitalen Bildes der eingangs genannten Art ein Verfahren vor, das gekennzeichnet ist durch die nachfolgenden Schritte:
To achieve this object, the invention proposes, starting from the method for transmitting a digital image of the type mentioned at the outset, a method which is characterized by the following steps:

  • - Komprimieren des digitalen Bildes auf dem Computer des Senders mit Hilfe eines Verfahrens nach Anspruch 15 oder 16;- Compress the digital image on the computer of the Transmitter using a method according to claim 15 or 16;
  • - Übermitteln der komprimierten Bilddatei von dem Endgerät des Senders zu dem Endgerät des Empfängers;- Transmission of the compressed image file from the terminal of the transmitter to the terminal of the receiver;
  • - Empfangen der komprimierten Bilddatei auf dem Endgerät des Empfängers;- Receiving the compressed image file on the terminal Recipient;
  • - Analysieren der Kopfzeile der komprimierten Bilddatei auf dem Endgerät des Empfängers;- Analyze the header of the compressed image file the recipient's terminal;
  • - Zerlegen der komprimierten Bilddatei in die komprimierten Bitebenenbereichsbilder;- Decomposing the compressed image file into the compressed one Bit plane area images;
  • - Dekomprimieren der Bitebenenbereichsbilder mit den entsprechenden Dekomprimierungsverfahren auf dem Endgerät des Empfängers; und- Decompress the bit plane area images with the corresponding decompression procedures on the terminal Recipient; and
  • - Überlagern der dekomprimierten Bitebenenbereichsbilder zu dem digitalen Bild auf dem Endgerät des Empfängers.- Overlay the decompressed bit plane area images the digital image on the recipient's terminal.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass mit der komprimierten Bilddatei auch ein auf dem Endgerät des Empfängers lauffähiges Softwareprogramm übermittelt wird, das die Analyse der Kopfzeile der komprimierten Bilddatei ausführt, das Zerlegen der komprimierten Bilddatei und das Dekomprimieren der komprimierten Bitebenenbereichsbilder steuert und das Überlagern der dekomprimierten Bitebenenbereichsbilder zu dem digitalen Bild ausführt.According to an advantageous development of the present Invention is proposed that with the compressed  Image file also a executable on the recipient's device Software program is transmitted that the analysis of the The header of the compressed image file performs the disassembly the compressed image file and decompressing the controls compressed bit plane area images and that Overlaying the decompressed bit plane area images on top of that digital image.

Das Softwareprogramm ist vorteilhafter Weise als ein Java- Applet ausgebildet, das in einem Browser des Endgeräts des Empfängers lauffähig ist.The software program is advantageously as a Java Applet trained in a browser of the terminal of the Recipient is executable.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It demonstrate:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; Fig. 1 is a flow diagram of the method according to the invention for compressing a digital image in accordance with a preferred embodiment;

Fig. 2 das Aufteilen des digitalen Bildes in mehrere Analysebilder; Fig. 2 dividing the digital image into a plurality of analysis images;

Fig. 3 das Segmentieren der Analysebilder; und Fig. 3 segmenting the analysis of images; and

Fig. 4 das Aufteilen des digitalen Bildes in zwei Bitebenenbereichsbilder. Fig. 4 dividing the digital image into two Bitebenenbereichsbilder.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein adaptives Komprimierungsverfahren für digitale Bilder, deren Bildinformationen in mehreren Bitebenen codiert sind. Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Komprimierungsverfahren werden nicht die Inhalte des digitalen Bildes analysiert, wird also das zu komprimierende digitale Bild nicht in mehrere Bildbereiche segmentiert, die jeweils dieselben Bitebenen wie das digitale Bild aufweisen. Vielmehr wird das digitale Bild bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anhand seiner Bitebenen analysiert, und dann werden in Abhängigkeit von dem Analyseergebnis geeignete Komprimierungsverfahren für bestimmte Bitebenen ausgewählt.The method according to the invention is a adaptive compression method for digital images, their Image information is encoded in several bit levels. Different than in those known from the prior art Compression methods are not the content of the digital Analyzed image, the digital to be compressed becomes Image is not segmented into multiple image areas, each have the same bit planes as the digital image. Much more becomes the digital image in the method according to the invention analyzed based on its bit planes, and then in Suitable depending on the analysis result Compression method selected for certain bit levels.

Ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 1 dargestellt. Bei dem zu komprimierende digitalen Bild DB (Block 1) handelt es sich um die Aufnahme eines Computerdiagnostikgeräts aus der Medizintechnik. Das digitale Bild DB weist zwölf Bitebenen BE auf, in denen die Bildinformationen codiert sind, d. h. jedes Pixel des digitalen Bildes DB hat 12-bit. Die anschließend in einem Block 2 ausgeführten Vorgänge sind zur Erläuterung in Fig. 2 detailliert dargestellt. In Block 2 wird das digitale Bild DB in zwölf Bitebenenbilder BEB aufgeteilt, die jeweils eine Bitebene BE umfassen. Dann werden aus den Bitebenenbildern BEB Analysebilder AB generiert. Zum Generieren des ersten Analysebildes AB1 werden die beiden Bitebenenbilder BEB1 und BEB2 mit den höchstwertigen Bitebenen BE1 und BE2 überlagert. A flow chart of the method according to the invention is shown in FIG. 1. The digital image DB (block 1 ) to be compressed is the recording of a computer diagnostic device from medical technology. The digital image DB has twelve bit planes BE in which the image information is encoded, ie each pixel of the digital image DB has 12 bits. The processes subsequently carried out in a block 2 are shown in detail in FIG. 2 for explanation. In block 2 , the digital image DB is divided into twelve bit level images BEB, each of which comprises a bit level BE. Analysis images AB are then generated from the bit plane images BEB. To generate the first analysis image AB1, the two bit level images BEB1 and BEB2 are overlaid with the most significant bit levels BE1 and BE2.

Für das nächste Analysebild AB2 wird dem ersten Analysebild AB1 das Bitebenenbild BEB3 mit der nächst niedrigeren Bitebene BE3 überlagert. Zum Generieren der übrigen Analysebilder AB3 bis AB11 wird ebenso verfahren, so dass schließlich aus den zwölf Bitebenenbilder BEB elf Analysebilder AB generiert werden.For the next analysis picture AB2 becomes the first analysis picture AB1 the bit level picture BEB3 with the next lower bit level BE3 overlaid. To generate the remaining analysis images AB3 up to AB11 the same procedure is followed, so that finally from the twelve bit plane images BEB eleven analysis images AB generated become.

Anschließend werden in Block 3 die Analysebilder in Segmente segmentiert, die jeweils dieselben Pixelwerte, d. h. dieselbe Farbe oder Graustufe, aufweisen. Dieser Vorgang ist zur Erläuterung in Fig. 3 genauer dargestellt. In Fig. 3 ist links ein Analysebild AB beispeilhaft herausgegriffen und ein Bereich des Analysebildes AB rechts vergrößert dargestellt. Die einzelnen Segmente in diesem Bereich des Analysebildes AB sind mit S1 bis S9 gekennzeichnet. Dann werden, noch immer in Block 3, die Flächen der einzelnen Segmente ermittelt. Das Segment S1 hat bspw. eine Fläche von 7 und das Segment S8 eine Fläche von 34. Schließlich werden die Mittelwerte der Segmentflächen eines jeden Analysebildes AB gebildet.Then, in block 3, the analysis images are segmented into segments which each have the same pixel values, ie the same color or grayscale. This process is shown in more detail in Fig. 3 for explanation. In Fig. 3 is a left image analysis AB picked beispeilhaft and a portion of the image analysis AB right enlarged. The individual segments in this area of the analysis image AB are identified by S1 to S9. Then, still in block 3 , the areas of the individual segments are determined. The segment S1 has, for example, an area of 7 and the segment S8 an area of 34. Finally, the mean values of the segment areas of each analysis image AB are formed.

Zwischen dem Mittelwert der Segmentflächen und dem Kompressionsfaktor des GIF-Komprimierungsverfahrens besteht eine Abhängigkeit. Aufgrund dieser Abhängigkeit wird in den Blöcken 4 bis 6 beginnend bei der höchstwertigsten Bitebene die Anzahl n der Bitebenen BE berechnet, bei denen die Bedingung, dass der Kompressionsfaktor bei der Kompression eines Analysebildes AB mit einem bestimmten Kompressionsfaktor größer als 10 ist, noch richtig ist.There is a dependency between the mean value of the segment areas and the compression factor of the GIF compression method. On the basis of this dependency, the number n of the bit planes BE is calculated in blocks 4 to 6, beginning with the most significant bit plane, in which the condition that the compression factor when compressing an analysis image AB with a certain compression factor is greater than 10 is still correct.

Die Blöcke 4 bis 6 liefern einen Grenzwert, an dem die Bitebenen BE des digitalen Bildes DB in einen niederwertigen Bitebenenbereich und in einen höherwertigen Bitebenenbereich unterteilt werden. Das digitale Bild DB wird dann in ein erstes Bitebenenbereichsbild BEBB1, das den Bitebenenbereich mit den höherwertigen Bitebenen BE1 bis BE4 umfasst, (Block 7) und in ein zweites Bitebenenbereichsbild BEBB2, das den Bitebenenbereich mit den niederwertigen Bitebenen BE5 bis BE12 umfasst, aufgeteilt (Block 8). Das erste Bitebenenbereichsbild BEBB1 entspricht dem Analysebild A3, das die Bitebenenbilder BEB1 bis BEB4 mit den entsprechenden Bitebenen BE1 bis BE4 umfasst. Das zweite Bitebenenbereichsbild BEBB2 entspricht der Differenz des digitalen Bildes DB und dem ersten Bitebenenbereichsbild BEBB1. Die Aufteilung des digitalen Bildes DB in das erste und das zweite Bitebenenbereichsbild BEBB1 bzw. BEBB2 ist in Fig. 4 verdeutlicht. Für das erste Bitebenenbereichsbild BEBB1 wird das GIF- Komprimierungsverfahren ausgewählt und für das zweite Bitebenenbereichsbild BEBB2 das JPEG-Komprimierungsverfahren.The blocks 4 to 6 provide a limit value at which the bit planes BE of the digital image DB are divided into a low-order bit plane area and a higher-order bit plane area. The digital image DB is then divided into a first bit level area image BEBB1, which comprises the bit level area with the higher order bit levels BE1 to BE4, (block 7 ) and a second bit level area image BEBB2, which includes the bit level area with the lower order bit levels BE5 to BE12 (block 8 ). The first bit level area image BEBB1 corresponds to the analysis image A3, which comprises the bit level images BEB1 to BEB4 with the corresponding bit levels BE1 to BE4. The second bit level area image BEBB2 corresponds to the difference between the digital image DB and the first bit level area image BEBB1. The division of the digital image DB into the first and second bit plane area images BEBB1 and BEBB2 is illustrated in FIG. 4. The GIF compression method is selected for the first bit level area image BEBB1 and the JPEG compression method is selected for the second bit level area image BEBB2.

In Block 9 wird die Richtung des GIF-Komprimierungsverfahrens ermittelt, mit der die höchste Kompressionsrate erzielt werden kann. Dazu werden die vertikalen Seitenlängen und die horizontalen Seitenlängen der Segmente der Analysebilder AB ermittelt (vgl. Fig. 3). Das Segment S1 hat bspw. eine vertikale Seitenlänge (Höhe) von 2 und eine horizontale Seitenlänge (Breite) von 4 und das Segment S8 eine Höhe von 4 und eine Breite von 12. Dann wird der Mittelwert der vertikalen Seitenlängen und der horizontalen Seitenlängen eines jeden Analysebildes AB gebildet. Aus einem Vergleich des Mittelwerts der vertikalen Seitenlängen mit dem Mittelwert der horizontalen Seitenlängen eines jeden Analysebildes AB wird schließlich die Richtung des GIF-Komprimierungsverfahrens gebildet.The direction of the GIF compression method with which the highest compression rate can be achieved is determined in block 9 . For this purpose, the vertical side lengths and the horizontal side lengths of the segments of the analysis images AB are determined (cf. FIG. 3). For example, segment S1 has a vertical side length (height) of 2 and a horizontal side length (width) of 4, and segment S8 has a height of 4 and a width of 12. Then the average of the vertical side lengths and the horizontal side lengths of each Analysis image AB formed. The direction of the GIF compression method is finally formed from a comparison of the mean value of the vertical side lengths with the mean value of the horizontal side lengths of each analysis image AB.

In den Blöcken 10 bis 12 wird die Anzahl k der Bitebenen BE des zweiten Bitebenenbereichsbildes BEBB2 ermittelt, die Bildinformationen enthalten. Es wird davon ausgegangen, dass eine Bitebene BE dann Bildinformationen enthält, wenn das Verhältnis Peak-Signal-to-Noise-Ratio (PSNR) größer als 40 dB ist, d. h. wenn die Differenz zwischen dem Mittelwert der Segmentflächen dieses Bitebenenbildes BEB und dem Mittelwert der Segmentfläche des niederwertigsten Bitebenenbildes BEB12 kleiner als 10% des Mittelwerts der Segmentflächen des niederwertigsten Bitebenenbildes BEB12 ist. Ausgehend von der höchstwertigen Bitebene des zweiten Bitebenenbereichsbildes wird dies in dem Block 11 überprüft.The number k of the bit planes BE of the second bit plane area image BEBB2 which contain image information is determined in blocks 10 to 12 . It is assumed that a bit plane BE contains image information if the ratio peak signal to noise ratio (PSNR) is greater than 40 dB, ie if the difference between the average of the segment areas of this bit plane image BEB and the average of the Segment area of the least significant bit plane image BEB12 is less than 10% of the mean value of the segment areas of the least significant bit plane image BEB12. Based on the most significant bit level of the second bit level area image, this is checked in block 11 .

In Block 13 wird der Parameter Q für das JPEG-Verfahren ermittelt. Der Parameter Q wird in Abhängigkeit von der Anzahl k der Bitebenen BE5 bis BE12 des zweiten Bitebenenbereichsbildes BEBB2 ermittelt, die Bildinformationen enthalten.In block 13 , the parameter Q for the JPEG method is determined. The parameter Q is determined as a function of the number k of the bit planes BE5 to BE12 of the second bit plane area image BEBB2 which contain image information.

Anschließend wird das zweite Bitebenenbereichsbild BEBB2 in Block 14 in einen Objektbereich und in einen Hintergrundbereich klassifiziert. Dazu wird das erste Bitebenenbereichsbild BEBB1 in eine Vielzahl von Pixelblöcken segmentiert. Die Pixelblöcke werden ihrerseits in Segmente, die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen, segmentiert. Dann wird die Anzahl der verschiedenen Segmente mit unterschiedlichen Pixelwerten innerhalb jeweils eines Pixelblocks ermittelt. Ein Pixelblock wird als Objektbereich klassifiziert, falls in dem Pixelblock verschiedene Segmente mit zwei oder mehr unterschiedlichen Pixelwerten enthalten sind. Sonst wird der Pixelblock als Hintergrundbereich klassifiziert. Das zweite Bitebenenbereichsbild BEBB2 wird dann in einen entsprechenden Objektbereich und Hintergrundbereich klassifiziert.The second bit plane area image BEBB2 is then classified into an object area and a background area in block 14 . For this purpose, the first bit plane area image BEBB1 is segmented into a large number of pixel blocks. The pixel blocks are in turn segmented into segments that each have the same pixel values. The number of different segments with different pixel values within a pixel block is then determined. A pixel block is classified as an object area if the pixel block contains different segments with two or more different pixel values. Otherwise, the pixel block is classified as a background area. The second bit plane area image BEBB2 is then classified into a corresponding object area and background area.

Zur Erhöhung der Kompressionsrate wird der Hintergrundbereich durch einen Hintergrund bestehend aus quadratischen Pixelblöcken mit einer Größe von 8 × 8 Pixel ersetzt. Alle Pixel eines Pixelblocks weisen denselben Pixelwert auf, nämlich den Mittelwert der Pixelwerte des Pixelblocks.To increase the compression rate, the background area by a background consisting of square Pixel blocks with a size of 8 × 8 pixels replaced. All pixels of a pixel block have the same pixel value, namely the Average of the pixel values of the pixel block.

In Block 15 wird das erste Bitebenenbereichsbild BEBB1 in der in Block 9 ermittelten Richtung mit dem GIF- Komprimierungsverfahren komprimiert. Ebenso wird in Block 16 das zweite Bitebenenbereichsbild BEBB2 mit dem in Block 13 ermittelten Parameter Q und dem in Block 14 vereinfachten Hintergrundbereich mit dem JPEG-Komprimierungsverfahren komprimiert. Die komprimierten Bitebenenbereichsbilder werden in Black 17 zu einer komprimierten Bilddatei (Block 18) zusammengefaßt. In einer Kopfzeile der komprimierten Bilddatei werden Informationen über die Größe der einzelnen Bitebenenbereichsbilder und über die auf die einzelnen Bitebenenbereichsbilder BEBB angewandten Komprimierungsverfahren geschrieben.In block 15 , the first bit plane area image BEBB1 is compressed in the direction determined in block 9 using the GIF compression method. Likewise, in block 16, the second bit plane area image BEBB2 is compressed with the parameter Q determined in block 13 and the background area simplified in block 14 using the JPEG compression method. The compressed bit level area images are combined in black 17 to form a compressed image file (block 18 ). Information about the size of the individual bit level area images and about the compression methods applied to the individual bit level area images BEBB are written in a header of the compressed image file.

Claims (19)

1. Verfahren zum Komprimieren eines digitalen Bildes (DB), dessen Bildinformationen in mehreren Bitebenen (BE) codiert sind, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte:
  • - Analysieren der Bitebenen (BE) des digitalen Bildes (DB);
  • - in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Analyse der Bitebenen (BE) Unterteilen der Bitebenen (BE) des digitalen Bildes (DB) in mehrere Bitebenenbereiche, die jeweils mindestens eine Bitebene (BE) aufweisen, wobei die Anzahl der Bitebenenbereiche kleiner gewählt wird als die Anzahl der Bitebenen (BE) des digitalen Bildes (DB);
  • - Aufteilen des digitalen Bildes (DB) in mehrere Bitebenenbereichsbilder (BEBB), die jeweils einen der Bitebenenbereiche umfassen;
  • - Auswählen eines bestimmten Komprimierungsverfahrens für jedes Bitebenenbereichsbild (BEBB); und
  • - Komprimieren der einzelnen Bitebenenbereichsbilder (BEBB) mit dem jeweils ausgewählten Komprimierungsverfahren.
1. A method for compressing a digital image (DB), the image information of which is encoded in several bit planes (BE), characterized by the following steps:
  • - Analyzing the bit planes (BE) of the digital image (DB);
  • - Depending on the result of the analysis of the bit planes (BE), the bit planes (BE) of the digital image (DB) are subdivided into several bit plane areas, each of which has at least one bit plane (BE), the number of bit plane areas being chosen to be smaller than the number the bit planes (BE) of the digital image (DB);
  • - splitting the digital image (DB) into a plurality of bit level area images (BEBB), each of which comprises one of the bit level areas;
  • - selecting a particular compression method for each bit plane area image (BEBB); and
  • - Compression of the individual bit level area images (BEBB) with the compression method selected in each case.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitebenen (BE) des digitalen Bildes (DB) in zwei Bitebenenbereiche unterteilt werden, das digitale Bild in zwei Bitebenenbereichsbilder (BEBB1; BEBB2) aufgeteilt wird, für den ersten Bitebenenbereich, der die höherwertigen Bitebenen (BE) umfasst, das GIF- Komprimierungsverfahren und für den zweiten Bitebenenbereich, der die niederwertigen Bitebenen (BE) umfasst, das JPEG-Komprimierungsverfahren ausgewählt wird, und die Bitebenenbereichsbilder (BEBB1; BEBB2) mit dem jeweils ausgewählten Komprimierungsverfahren komprimiert werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the bit planes (BE) of the digital image (DB) in two  Bit plane areas are divided into digital images split two bit plane area images (BEBB1; BEBB2) for the first bit level area that the higher bit levels (BE), the GIF Compression method and for the second Bit level area that contains the least significant bit levels (BE) includes the JPEG compression method selected , and the bit plane area images (BEBB1; BEBB2) with the compression method selected in each case be compressed.   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysieren der Bitebenen (BE) des digitalen Bildes (DB) die nachfolgenden Schritte umfasst:
  • - Aufteilen des digitalen Bildes (DB) in mehrere Bitebenenbilder (BEB), die jeweils eine Bitebene (BE) umfassen;
  • - Generieren von Analysebildern (AB) durch Überlagern mehrerer Bitebenenbilder (BEB), beginnend bei den Bitebenenbildern (BEB1, BEB2), die die zwei höchstwertigen Bitebenen (BE) umfassen, für das erste Analysebild (AB1) und durch Hinzunahme des Bitebenenbildes (BEB3 . . . BEB12), das die jeweils nächst niedrigere Bitebene (BE3 . . . BE12) umfasst, für jedes weitere Analysebild (AB2 . . . AB11);
  • - Segmentieren der Analysebilder (AB) in Segmente (S), die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;
  • - Ermitteln der Flächen der Segmente (S)
  • - Bilden des Mittelwertes der Segmentflächen eines Analysenbildes (AB);
  • - Ermitteln des Kompressionsfaktors in Abhängigkeit von dem Mittelwert der Segmentflächen beim Einsatz eines bestimmten Komprimierungsverfahrens;
  • - Ermitteln des Analysebildes (AB), bei dem der Kompressionsfaktor beim Einsatz eines bestimmten Komprimierungsverfahrens größer als ein vorgegebener Grenzwertfaktor ist; und
  • - Bestimmen der Bitebenenbereiche in Abhängigkeit von denjenigen Bitebenen (BE), die das ermittelte Analysebild (AB) umfasst.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the analysis of the bit planes (BE) of the digital image (DB) comprises the following steps:
  • - Splitting the digital image (DB) into a plurality of bit level images (BEB), each of which comprises a bit level (BE);
  • - Generation of analysis images (AB) by superimposing a plurality of bit-level images (BEB), starting with the bit-level images (BEB1, BEB2) that comprise the two most significant bit levels (BE), for the first analysis image (AB1) and by adding the bit-level image (BEB3. . BEB12), which comprises the next lower bit level (BE3... BE12), for each further analysis image (AB2... AB11);
  • - Segmenting the analysis images (AB) into segments (S), which each have the same pixel values;
  • - Determine the areas of the segments (S)
  • - Forming the mean value of the segment areas of an analysis image (AB);
  • - Determining the compression factor as a function of the mean value of the segment areas when using a specific compression method;
  • - Determining the analysis image (AB), in which the compression factor is greater than a predetermined limit factor when using a specific compression method; and
  • - Determining the bit plane areas as a function of those bit planes (BE) that the determined analysis image (AB) comprises.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Analysebild (AB1), das die Bitebenenbilder (BEB) mit den höchstwertigen Bitebenen (BE) umfasst, das Analysebild (AB) ermittelt wird, bei dem der Kompressionsfaktor beim Einsatz eines bestimmten Komprimierungsverfahrens größer als 10 ist.4. The method according to claim 3, characterized in that based on the analysis image (AB1) that the Bit plane images (BEB) with the most significant bit planes (BE), the analysis image (AB) is determined at which is the compression factor when using a certain one Compression method is greater than 10. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Komprimieren des ersten Bitebenenbereichsbildes (BEBB1), das die höherwertigen Bitebenen (BE) umfasst, die Richtung des GIF-Komprimierungsverfahrens ermittelt wird, mit der die höchste Kompressionsrate erzielt werden kann. 5. The method according to claim 2, characterized in that before compressing the first bit plane area image (BEBB1), which comprises the higher-order bit levels (BE), determines the direction of the GIF compression process with which the highest compression rate can be achieved can.   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des GIF-Komprimierungsverfahrens mit Hilfe der nachfolgenden Schritte ermittelt wird:
  • - Aufteilen des digitalen Bildes (DB) in mehrere Bitebenenbilder (BEB), die jeweils eine Bitebene (BE) umfassen;
  • - Generieren von Analysebildern (AB) durch Überlagern mehrerer Bitebenenbilder (BEB), beginnend bei den Bitebenenbildern (BEB1, BEB2), die die zwei höchstwertigen Bitebenen (BE1, BE2) umfassen, für das erste Analysebild (AB1) und durch Hinzunahme des Bitebenenbildes (BEB3 . . . BEB12), das die jeweils nächst niedrigere Bitebene (BE3 . . . BE12) umfasst, für jedes weitere Analysebild (AB2 . . . AB11);
  • - Segmentieren der Analysebilder (AB) in Segmente (S) die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;
  • - Ermitteln der vertikalen Seitenlängen und der horizontalen Seitenlängen der Segmente (S)
  • - Bilden des Mittelwerts der vertikalen Seitenlängen und der horizontalen Seitenlängen eines Analysebildes (AB);
  • - Vergleich des Mittelwerts der vertikalen Seitenlängen mit dem Mittelwert der horizontalen Seitenlängen eines jeden Analysebildes (AB); und
  • - Ermitteln der Richtung des GIF- Komprimierungsverfahrens aus dem Ergebnis des Vergleichs der Mittelwerte der Seitenlängen.
6. The method according to claim 5, characterized in that the direction of the GIF compression method is determined using the following steps:
  • - Splitting the digital image (DB) into a plurality of bit level images (BEB), each of which comprises a bit level (BE);
  • - Generation of analysis images (AB) by superimposing several bit plane images (BEB), starting with the bit plane images (BEB1, BEB2), which comprise the two most significant bit planes (BE1, BE2), for the first analysis image (AB1) and by adding the bit plane image ( BEB3... BEB12), which comprises the next lower bit level (BE3... BE12), for each further analysis image (AB2... AB11);
  • - Segmenting the analysis images (AB) into segments (S) which each have the same pixel values;
  • - Determine the vertical side lengths and the horizontal side lengths of the segments (S)
  • - Averaging the vertical side lengths and the horizontal side lengths of an analysis image (AB);
  • - Comparison of the mean of the vertical sides with the mean of the horizontal sides of each analysis image (AB); and
  • - Determine the direction of the GIF compression method from the result of the comparison of the mean values of the side lengths.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bitebenenbereichsbild (BEBB2), das die niederwertigen Bitebenen (BE) umfasst, vor dem Komprimieren in einen Objektbereich und in einen Hintergrundbereich klassifiziert wird.7. The method according to claim 2, characterized in that the second bit plane area image (BEBB2) that the low-order bit levels (BE) includes before Compress into an object area and into one Background area is classified. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifizierung des zweiten Bitebenenbereichsbildes (BEBB2) mit Hilfe der nachfolgenden Schritte durchgeführt wird:
  • - Segmentieren des ersten Bitebenenbereichsbildes, das die höherwertigen Bitebenen umfasst, in eine Vielzahl von Pixelblöcken;
  • - Segmentieren der Pixelblöcke in Segmente, die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;
  • - Ermitteln der Anzahl der verschiedenen Segmente mit unterschiedlichen Pixelwerten innerhalb eines Pixelblocks;
  • - Klassifizieren eines Pixelblocks als Objektbereich, falls in dem Pixelblock verschiedene Segmente enthalten sind;
  • - sonst Klassifizieren des Pixelblocks als Hintergrundbereich; und
  • - Klassifizieren des zweiten Bitebenenbereichsbildes (BEBB2), das die niederwertigen Bitebenen (BE) umfasst, in entsprechenden Objektbereich und Hintergrundbereich.
8. The method according to claim 7, characterized in that the classification of the second bit plane area image (BEBB2) is carried out with the aid of the following steps:
  • - segmenting the first bit plane area image, which comprises the higher bit planes, into a plurality of pixel blocks;
  • Segmenting the pixel blocks into segments, each having the same pixel values;
  • Determining the number of different segments with different pixel values within a pixel block;
  • - Classifying a pixel block as an object area if different segments are contained in the pixel block;
  • - otherwise classifying the pixel block as a background area; and
  • - Classifying the second bit level area image (BEBB2), which comprises the low order bit levels (BE), into the corresponding object area and background area.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergrundbereich des zweiten Bitebenenbereichsbildes (BEBB2), das die niederwertigen Bitebenen (BE) umfasst, durch einen Hintergrund bestehend aus quadratischen Pixelblöcken ersetzt wird, wobei alle Pixel eines Pixelblocks denselben Pixelwert aufweisen.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the background area of the second Bit level area image (BEBB2) that the least significant Includes bit planes (BE), consisting of a background is replaced from square blocks of pixels, all Pixels of a block of pixels have the same pixel value. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pixelwerte aller Pixel eines Pixelblocks gleich dem Mittelwert der Pixelwerte des Pixelblocks sind.10. The method according to claim 9, characterized in that the pixel values of all pixels in a block of pixels equal to that Are the mean of the pixel values of the pixel block. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergrundbereich durch einen Hintergrund bestehend aus Pixelblöcken mit einer Größe von 8 × 8 Pixel ersetzt wird.11. The method according to claim 9 or 10, characterized marked that the background area by a Background consisting of one size blocks of pixels of 8 × 8 pixels is replaced. 12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Komprimieren des zweiten Bitebenenbereichsbildes (BEBB2), das die niederwertigen Bitebenen (BE) umfasst, der Parameter Q für das JPEG-Komprimierungsverfahren ermittelt wird.12. The method according to claim 2, characterized in that before compressing the second bit plane area image (BEBB2), which comprises the least significant bit planes (BE), the parameter Q for the JPEG compression method is determined. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter Q in Abhängigkeit von der Anzahl der Bitebenenbilder (BEB) des zweiten Bitebenenbereichsbildes (BEBB2), die Bildinformationen enthalten, ermittelt wird. 13. The method according to claim 12, characterized in that the parameter Q depending on the number of Bit plane images (BEB) of the second bit plane area image (BEBB2) containing image information is determined.   14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter Q an Hand der nachfolgenden Schritte ermittelt wird:
  • - Aufteilen des digitalen Bildes (DB) in mehrere Bitebenenbilder (BEB), die jeweils eine Bitebene (BE) des digitalen Bildes (DB) umfassen;
  • - Segmentieren der Bitebenenbilder (BEB) des zweiten Bitebenenbereichsbildes (BEBB), das die niederwertigen Bitebenen umfasst, in Segmente (S), die jeweils dieselben Pixelwerte aufweisen;
  • - Ermitteln der Flächen der Segmente (S);
  • - Bilden des Mittelwerts der Segmentflächen eines Bitebenenbildes (BEB) des Bitebenenbereichsbildes (BEBB2); und
  • - ausgehend von dem höchstwertigen Bitebenenbild (BEB) des zweiten Bitebenenbereichsbildes (BEBB2), Ermitteln der Anzahl der Bitebenenbilder (BEB), bei denen die Differenz aus dem Mittelwert der Segmentflächen dieses Bitebenenbildes (BEB) und dem Mittelwert der Segmentflächen des niederwertigsten Bitebenenbildes (BEB12) größer als 10% des Mittelwerts der Segmentflächen des niederwertigsten Bitebenenbildes (BEB12) ist.
14. The method according to claim 13, characterized in that the parameter Q is determined using the following steps:
  • - Splitting the digital image (DB) into a plurality of bit level images (BEB), each of which comprises a bit level (BE) of the digital image (DB);
  • - Segmenting the bit plane images (BEB) of the second bit plane area image (BEBB), which comprises the least significant bit planes, into segments (S), which each have the same pixel values;
  • - Determining the areas of the segments (S);
  • - Forming the mean value of the segment areas of a bit plane image (BEB) of the bit plane region image (BEBB2); and
  • - Starting from the most significant bit plane image (BEB) of the second bit plane area image (BEBB2), determining the number of bit plane images (BEB) in which the difference between the mean value of the segment areas of this bit plane picture (BEB) and the mean value of the segment areas of the least significant bit plane picture (BEB12) is greater than 10% of the mean value of the segment areas of the least significant bit plane image (BEB12).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mit verschiedenen Komprimierungsverfahren komprimierten Bitebenenbereichsbilder (BEBB) zu einer komprimierten Bilddatei zusammengefasst werden, in deren Kopfzeile Informationen über die Größe der einzelnen Bitebenenbereichsbilder (BEBB) geschrieben werden.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized characterized that with different Compression method compressed  Bit plane area images (BEBB) to a compressed one Image file can be summarized in its header Information about the size of each Bit plane area images (BEBB) are written. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kopfzeile der komprimierten Bilddatei Informationen darüber geschrieben werden, welches Bitebenenbereichsbild (BEBB) mit welchem Komprimierungsverfahren komprimiert wurde.16. The method according to claim 15, characterized in that in the header of the compressed image file Information is written about which one Bit plane area image (BEBB) with which Compression method was compressed. 17. Verfahren zum Übertragen eines digitalen Bildes (DB), dessen Bildinformationen in mehreren Bitebenen (BE) codiert sind, von dem Endgerät eines Senders zu dem Endgerät eines Empfängers, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte:
  • - Komprimieren des digitalen Bildes (DB) auf dem Endgerät des Senders mit Hilfe eines Verfahrens nach Anspruch 15 oder 16;
  • - Übermitteln der komprimierten Bilddatei von dem Endgerät des Senders zu dem Endgerät des Empfängers;
  • - Empfangen der komprimierten Bilddatei auf dem Endgerät des Empfängers;
  • - Analysieren der Kopfzeile der komprimierten Bilddatei auf dem Endgerät des Empfängers;
  • - Zerlegen der komprimierten Bilddatei in die komprimierten Bitebenenbereichsbilder;
  • - Dekomprimieren der Bitebenenbereichsbilder mit den entsprechenden Dekomprimierungsverfahren auf dem Endgerät des Empfängers; und
  • - Überlagern der dekomprimierten Bitebenenbereichsbilder (BEBB) zu dem digitalen Bild (DB) auf dem Endgerät des Empfängers.
17. Method for transmitting a digital image (DB), the image information of which is encoded in several bit planes (BE), from the terminal of a transmitter to the terminal of a receiver, characterized by the following steps:
  • - Compressing the digital image (DB) on the terminal of the transmitter using a method according to claim 15 or 16;
  • - Transmission of the compressed image file from the terminal of the transmitter to the terminal of the recipient;
  • - receiving the compressed image file on the recipient's terminal;
  • - Analyzing the header of the compressed image file on the recipient's terminal;
  • Decomposing the compressed image file into the compressed bit plane area images;
  • Decompressing the bit level area images with the corresponding decompression methods on the terminal of the receiver; and
  • Superimposing the decompressed bit plane area images (BEBB) on the digital image (DB) on the terminal of the receiver.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mit der komprimierten Bilddatei auch ein auf dem Endgerät des Empfängers lauffähiges Softwareprogramm übermittelt wird, das die Analyse der Kopfzeile der komprimierten Bilddatei ausführt, das Zerlegen der komprimierten Bilddatei und das Dekomprimieren der komprimierten Bitebenenbereichebilder steuert und das Überlagern der dekomprimierten Bitebenenbereichsbilder zu dem digitalen Bild ausführt.18. The method according to claim 17, characterized in that with the compressed image file also one on the end device executable software program transmitted by the recipient the analysis of the header of the compressed Image file executes disassembling the compressed Image file and decompressing the compressed Controls bit plane areas and overlays the decompressed bit plane area images to the digital one Image executes. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Softwareprogramm als ein Java-Applet ausgebildet ist, das in einem Browser des Endgeräts des Empfängers lauffähig ist.19. The method according to claim 18, characterized in that the software program is designed as a Java applet, in a browser on the recipient's device is executable.
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