[發明專利]用于圖像壓縮的系統和方法

無效

• 申請號: 200910179079.8
• 申請日: 2009-10-12
• 公開（公告）號: CN101729901A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 陳永志;蔡偉柏
• 申請（專利權）人: 晶門科技有限公司
• 主分類號: H04N7/30
• 分類號: H04N7/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;楊紅梅

技術領域

總體而言，本發明涉及圖像壓縮方法和系統。

背景技術

用于高效的圖像數據存儲和通信的圖像壓縮在諸如多媒體系統、高清電視(HDTV)、遠程會議系統和圖像數據庫管理系統等的數字成像系統中具有重要作用。當前，可基于不同的標準實現圖像壓縮，所述標準諸如Lempel-Ziv-Welch(LZW)/Graphics-Interchange-Format(GIF)標準、lossless?Joint?Photographic?Experts?Group(JPEG-LS)標準、JPEG標準和JPEG2000標準。

在許多應用中，在存儲或傳送之前減小圖像數據的數據量是至關重要的。例如，移動顯示驅動器是用于顯示圖像數據的一種應用。顯示驅動器包括非存儲顯示驅動器和存儲顯示驅動器。對于非存儲顯示驅動器，圖像數據被直接傳送到顯示面板并顯示在面板上。無須在內部存儲圖像數據。而對于存儲顯示驅動器，圖像被存儲在驅動器內部的顯示存儲器中，驅動器將逐行掃描顯示存儲器以顯示所述圖像數據。相對較大容量的顯示存儲器會提高顯示驅動器的制造成本，而這是人們不希望的。

圖像壓縮方法可用于通過減小圖像數據的數據量來減小所需顯示存儲器的容量。如果由于用于實現圖像壓縮方法的附加硬件(例如邏輯門)所造成的成本增加與由于減小顯示存儲器的大小而節省的成本相比相對較小，那么通過使用所述圖像壓縮方法，制造顯示驅動器的總成本將會降低。

圖像壓縮方法包括無損壓縮方法(其解壓后圖像的內容與原始圖像的內容完全相同)和近無損壓縮方法(其解壓后的圖像與原始圖像的差別在視覺上是檢測不到的)。此外，還有一些有損壓縮方法，它們的目的在于高的壓縮比，但是具有可見的圖像質量降低。對于顯示驅動器應用而言，可見的圖像質量降低是不可接受的，所以在顯示領域不考慮有損壓縮方法。

對于無損壓縮方法，國際標準的最近成果以JPEG-LS標準為代表。所提出的用于JPEG-LS標準的方法包括基于例如運行長度編碼、非線性預測、基于上下文的統計模型化和熵編碼等的圖像壓縮技術。通過JPEG-LS標準獲得的壓縮比通常取決于圖像數據的具體內容。例如，當原始圖像數據是不相關數據時，壓縮后圖像數據的數據量可能會大于原始圖像數據的數據量。為克服這一弱點，在JPEG-LS標準中引入了近無損壓縮選項。然而，即使具有這一選項，JPEG-LS標準也不可能保證對所有圖像均具有固定的壓縮比。

所述近無損壓縮方法典型地適用于顯示驅動器。這是因為，一方面，近無損壓縮方法有可能實現固定的壓縮比，另一方面，基于近無損壓縮方法由原始圖像壓縮而成的圖像與原始圖像在視覺上通常是難以區分的。近無損壓縮方法一般涉及應用于圖像數據的量化。在量化中，高精度的圖像描述被轉換成低精度的圖像描述，這通常是通過“多對一”映射來實現。量化方法包括標量量化(SQ)方法和矢量量化(VQ)方法。在標量量化中，每個輸入圖像數據流被單獨處理以產生輸出。在矢量量化中，多于一個輸入圖像數據流被集合在一起(稱作矢量)并被處理以產生輸出。

通常，矢量量化是基于塊的方法，其基于代碼本將每個圖像像素塊映射到相應的索引(index)。與傳送圖像塊相比，傳送所述索引將傳送較少數量的比特。基于塊的方法可使用變換技術，諸如離散余弦變換(DCT)和離散小波變換(DWT)。

然而，基于塊的方法，諸如JPEG標準和JPEG2000標準，需要額外數量的用于圖像數據壓縮處理的行存儲器，以及大量具有高復雜性的用于硬件實現的邏輯門。由于硬件實現的模具(die)大小和功耗而造成的成本增加通常高于由于減小顯示存儲器而節省的成本。

發明內容

根據本發明，提供一種將圖像數據壓縮成代碼序列的方法，所述圖像數據由多個輸入色彩矢量代表，所述方法包括按下列步驟一次對一個色彩矢量進行的重復處理：接收一個輸入色彩矢量；將所接收的輸入色彩矢量與代碼本中的代碼本字進行比較，所述代碼本字被表示為色彩矢量；基于所述比較，壓縮所接收的輸入色彩矢量以產生代碼；使用通過對所述代碼進行解碼而產生的色彩矢量更新代碼本；以及在接收下一個輸入色彩矢量之前輸出所述代碼；其中，所述更新可包括根據所述比較來重新排列代碼本字的順序。