[發明專利]以動態量化系數作分散馀弦轉換基礎的數據壓縮方法

無效

• 申請號: 01110259.4
• 申請日: 2001-04-03
• 公開（公告）號: CN1378180A
• 公開（公告）日: 2002-11-06
• 發明（設計）人: 陳正賢;李鎮宜;梅林天;白宏達
• 申請（專利權）人: 矽統科技股份有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T5/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 徐嫻

本發明有關一種圖形處理的數據壓縮方法，特別是一種以動態量化系數作分散馀弦轉換基礎的數據壓縮方法，可將轉換成色彩量值的視覺圖形結構，壓縮成多個大小相同的檔案，以達到減少圖形結構儲存時的數據量及增進繪圖效率。

在三維(3-D)繪圖過程中，圖形映對是非常重要的技術，可利用此項技術繪制出各式場景，其是先將許多基本或常用的圖形儲存在存儲單元中，再依據所欲繪制的部分場景，由繪圖芯片向存儲單元取得適當的圖形，貼附在適當處，同時借由繪圖芯片的修飾或微調等多種功能，可使貼附的圖形符合場景所需，這樣，重復進行將每一部分的場景所需的圖形一一貼在適當處，即可完成一個場景的繪制；如圖1所示，其是以往圖形存取的流程示意圖，圖中顯示所有圖形11是儲存在存儲單元12中，并進入區域存儲體13的數據庫中，繪圖過程中，所需要的圖形會進入繪圖芯片中的圖形處理單元14元中，以作進一步處理。

然而，在3-D繪圖中，為使繪制的場景不落于呆板、單調，使色彩變換顯得自然，場景生動逼真，必須將每一小部分的變化均呈現出來，這就需要相當多的圖形數據儲存于存儲單元中，相對地，進行圖形的存取時，勢必使用非常多的存儲空間及總線的頻寬，繪圖效率低。

本發明的目的在于提供一種以動態量化系數作分散馀弦轉換基礎的數據壓縮方法，以將轉換成色彩量值的視覺圖形結構，壓縮成多個大小相同的檔案，以減少圖形結構儲存時的數據量并增進繪圖效率。

為達到上述目的，本發明采取如下技術措施：

本發明中，如圖2所示，所有圖形2先經壓縮步驟3后，再儲存于存儲單元5中，并進入區域存儲單元6的數據庫中，而繪圖的過程中，所需要的壓縮圖形會進入繪圖芯片中，經過解壓縮7后，進入圖形處理單元8中，以作進一步處理；由于本發明的方式是先將所有圖形2均壓縮3后，再存入存儲單元5中，繪圖時由存儲單元5傳輸壓縮圖形至繪圖芯片，可節省大量存儲單元5的空間及總線的頻寬。

壓縮步驟3為此種圖形存取方法相當重要的技術，不但關系到圖形的品質，更會影響讀取圖形2的速率，進而影響3-D繪圖的效果及效率，許多相關業者均投入圖形結構壓縮方法的研發，以利上述圖形存取的進行，因而提出各類不同圖形結構的壓縮演算法，例如：類-JPEG演算法以及類-VQ演算法；該類-JPEG演算法包括使用在Talisman中的TREC及使用在PS2中的MPEG2，這種演算法具有可接受的圖形品質的高壓縮率，但是，該演算法所產生的編碼比特流的長度是不固定的，會造成讀取壓縮圖形數據時，浪費總線的頻寬并增加硬件成本；另外，類-VQ演算法包括S3TC及FXTC，是壓縮復雜度高及解壓縮復雜度低的不平衡復雜度的方式，雖然相當適合用于圖形壓縮，但是，此演算法的壓縮率低，無法有效縮小占用的存儲空間及總線的頻寬。

本發明主要是將轉換成三種色彩(Y.U.V)量值的視覺圖形的結構中的每一種色彩量值均壓縮成多個大小相同的檔案，可減少圖形結構儲存時的數據量，并使得所有檔案的儲存位置呈規則性，以利迅速獲得所需圖形的壓縮檔案，經由還原即可得所需的圖形結構，在不影響圖形畫質下，可有效節省儲存空間及增進繪圖速率的功效。

本發明以動態量化系數作分散馀弦轉換基礎的數據壓縮方法，是將轉換成三種色彩量值的視覺圖形的結構，利用下列步驟，將每一色彩量值均壓縮成多個大小相同的檔案，依序為：將色彩量值分割成多數個區塊；并利用分散馀弦轉換(DCT)，將每個區塊的量值轉換成分散馀弦轉換系數，而產生對應的系數集合；再以量化表量化每一系數集合，進而產生對應的量化值集合；使用變動長度編碼演算法(VLD)，將每一量化值集合進行編碼，同時產生比特流；而當比特流的長度大于或小于預設值，則調整量化表，產生一個新的量化值集合，并將新量化值集合進行變動長度編碼演算法，直至比特流的長度等于或小于又最接近預設值；這樣，可使該圖形結構形成色彩量值壓縮后的數據儲存，并可使每一個壓縮數據的大小均相同，以達到在不影響圖形畫質下，有效節省儲存空間及增進繪圖速率的功效。

本發明方法采取如下具體步驟：

本發明的以動態量化系數作分散馀弦轉換基礎的數據壓縮方法，是將轉換成三基色Y.U.V色彩量值的視覺圖形的結構，壓縮成多個大小相同的檔案，包括如下步驟：

a.將Y色彩量值分割成多數個區塊；

b.利用分散馀弦轉換，將每個區塊的量值轉換成分散馀弦轉換系數，而產生對應的分散馀弦轉換系數集合；

c.以量化表量化每一分散馀弦轉換系數集合，并產生對應的量化值集合；

d.使用變動長度編碼演算法，將每一個量化值集合進行編碼，并產生比特流；