一种基于HEVC的神经影像数据压缩方法

摘要

本发明公开了一种基于HEVC视频编码标准的神经影像数据压缩方法，通过维度重排和帧平面填充得到以不同维度作为编码帧方向的神经影像数据集合，利用高压缩性能的视频编码器对该集合中的神经影像数据进行视频编码，选择最小码流作为神经影像的压缩输出，在不改变标准视频码流结构的前提下，可充分消除神经影像在不同维度上的数据冗余，进一步提高神经影像数据的压缩效率；此外，可以根据实际应用场景的不同，灵活地选用无损压缩和有损压缩，通过面向用户的视频编码参数配置保持压缩性能与压缩开销之间的平衡，通过兼容NIfTI标准神经影像格式确保神经影像的通用性。

主权项

一种基于HEVC的神经影像数据压缩方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提取NIfTI格式原始神经影像文件I的文件头H和神经影像数据D；将视频编码器标识嵌入文件头H的说明字段；(2)对步骤(1)所述神经影像数据D进行维度重排，得到三个视频帧平面分别为所述神经影像数据D体积的横断面、冠状面和矢状面的神经影像序列A、C和S；(3)分别对步骤(2)所述神经影像序列A、C和S进行帧平面填充，使各序列的帧宽和帧高能被步骤(1)所述视频编码器标识对应的视频编码器最小编码单元尺寸L整除；(4)根据步骤(1)所述视频编码器标识，使用相应的标准视频编码器对步骤(3)所述神经影像序列A、C和S进行视频编码，得到对应的神经影像序列压缩码流A′、C′和S′；(5)在步骤(4)所述神经影像压缩码流A′、C′和S′中选择最小码流M作为步骤(1)所述神经影像数据D的最终压缩码流；将所述最小码流M对应的帧平面标识嵌入步骤(1)所述文件头H的说明字段；将所述文件头H与最小码流M合并，得到压缩后的神经影像文件I′；(6)解码端提取步骤(5)所述压缩后的神经影像文件I′的文件头H′和压缩后的神经影像数据D′；从文件头H′中解析视频编码器标识，调用相应的标准视频解码器对压缩后的神经影像数据D′进行视频解码，得到重建的神经影像序列R′；(7)根据步骤(6)所述视频编码器标识得到对应的视频编码器最小编码单元尺寸L；从步骤(6)所述文件头H′中解析原始神经影像数据维度信息和帧平面标识，对所述重建的神经影像序列R′进行帧平面裁剪；(8)根据步骤(7)所述原始神经影像数据维度信息和帧平面标识，对所述重建的神经影像序列R′进行维度复原，得到重建的原始神经影像数据R；将视频编码器标识和帧平面标识从步骤(6)所述文件头H′中清除；将所述文件头H′与重建的原始神经影像数据R合并，得到重建的NIfTI格式神经影像文件。