CN100367759C

CN100367759C - 图像压缩方法及其装置

Info

Publication number: CN100367759C
Application number: CNB2005100082873A
Authority: CN
Inventors: 江晋毅; 黄心威
Original assignee: Via Technologies Inc
Current assignee: Via Technologies Inc
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2025-02-21
Also published as: CN1645901A

Abstract

一种图像压缩方法及其装置。该图像压缩方法首先将一图像切割成多个图像区块；再选择些图像区块的一并输出；而后，暂存选择的图像区块后，压缩选择的图像区块以输出一压缩图像区块；然后，重复输出及压缩的步骤，直至这些图像区块皆已进行压缩以产生多个压缩图像区块；最后，根据这些压缩图像区块，以输出一压缩图像文件。

Description

图像压缩方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置及其方法，且特别是涉及一种图像压缩装置及其方法。

背景技术

当我们对一原始的图像，经过图像提取装置，如电荷耦合组件(chargecoupled device，CCD)或互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor，CMOS)取样及量化后，产生的图像文件的数据量相当庞大，而造成图像处理及数据传输时，处理及传输的速度缓慢。因此运用图像压缩的技术，以节省图像数据占用内存的空间，并且可以加速其传输时间。

当图像压缩时，数据的处理单位并非采用一维的图像列，而是采二维的8*8或16*16的图像矩阵为处理单位。然而，传输数据至缓冲区时是以列为单位传输，当传输完一列的图像数据后，才传输下一列的图像数据。造成进行图像压缩时，必需等待8或16列的图像数据传输至缓冲区后，才可开始进行图像压缩。且缓冲区的容量必须具有相当的大小才可暂存8或16列的图像数据，不但增加成本，且等待传输数据的同时，也造成无法实时处理及将压缩图像输出。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种图像压缩方法及其图像压缩装置。在传输时以图像压缩处理的数据单元以传输，使缓冲区的容量不用过大且可实时压缩图像。

根据本发明的目的，提出一种图像压缩方法。首先，将一图像切割成多个图像区块，图像具有A*B的像素，这些图像区块各具有N*M的像素，N小于A，M小于B；选择这些图像区块的一并输出；之后暂存选择的图像区块并压缩，以输出一压缩图像区块；而后，重复上述输出及压缩的步骤，直至图像区块皆已进行压缩以产生多个压缩图像区块；最后，根据这些压缩图像区块，以输出一压缩图像文件。

根据本发明的另一目的，提出一种图像压缩装置。图像压缩装置包括图像提取装置、缓冲区及编码器。图像提取装置用以提取图像，并将图像切割成多个图像区块后选择些图像区块的一输出。图像具有A*B的像素，各图像区块具有N*M的像素，N小于A，M小于B。缓冲区用以暂存选择的图像区块。编码器压缩选择的图像区块，以产生一压缩图像区块，直至这些图像区块皆已进行压缩以产生多个压缩图像区块，而后根据这些压缩图像区块，输出一压缩图像文件。

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并结合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1是为依本发明一较佳实施例的图像压缩方法的流程图。

图2是为将图像切割为图像区块的示意图。

图3是为将图像区块以Y、U及V色差讯号表示为Y、U及V的图像区块的示意图。

图4是为以4:2:0的格式传输图像区块时的色差图像区块的示意图。

图5是为以4:2:2的格式传输图像区块时的色差图像区块的示意图。

图6是为依本发明一较佳实施例的图像压缩装置的示意图。

附图符号说明：

200：图像

B1～B12：图像区块

BY1、BU1、BV1、BU1’、BV1’、BU1”、BV1”：色差图像区块

BY11、BY12、BY13、BY14、BU11、BU12、BU13、BU14、BV11、BV12、BV13、BV14、BU11’、BV11’、BU11”、BV11”：像素

600：图像压缩装置

610：图像提取装置

620：编码器

630：缓存器

具体实施方式

参照图1，其是依本发明一实施例的图像压缩方法的流程图。首先，将图像切割成多个图像区块，如步骤11所示。图像具有A*B的像素，各图像区块具有N*M的像素，N小于A，M小于B。而后，选择这些图像区块的一输出，例如将图像区块依序输出，如步骤12所示。接着，暂存选择的图像区块并压缩，以输出一压缩图像区块，如步骤13所示。之后，判断图像区块是否皆已进行压缩而产生多个压缩图像区块，如步骤14所示，若否则回到步骤12。最后，根据这些压缩图像区块，以产生一压缩图像文件，如步骤15所示。

在步骤11中，其图像切割为图像区块的方式参照图2，其是为将图像切割为图像区块的示意图。图像200切割为图像区块B1至B12，图像区块B1至B12例如具有8*8或16*16的像素，可依图像压缩的数据单位而定，在图2中的图像区块以具8*8的像素为例。

参照图3，其是为将图像区块以Y、U及V色差讯号表示为Y、U及V的色差图像区块的示意图。在本实施例中，图像200中的每一像素皆以色差讯号Y、U及V组成，如像素B11则以像素BY11、像素BU11及像素BV11组成。同理，图像区块B1则由色差图像区块BY1、色差图像区块BU1及色差图像区块BV1所组成。

在步骤12中，当传输图像区块时，以图像区块B1为例，是以4:2:2格式，4:2:0格式或4:4:4的格式传输。参照图4，其是为以4:2:0的格式传输图像区块时的色差图像区块的示意图。当以4:2:0格式传输图像区块B1时，则将色差图像区块BY1中每格像素的数据全部输出，色差图像区块BU1则将原8*8格像素，缩减为8*8/4格像素的数据量以输出，即色差图像区块BU1’，色差图像区块BV1中则将原8*8格像素，缩减为8*8/4格像素的数据量以输出，即色差图像区块BV1’。

参照图5，其是为以4:2:2的格式传输图像区块时的色差图像区块的示意图。当以4:2:2格式传输图像区块B1时，则将色差图像区块BY1中每格像素的数据全部输出；色差图像区块BU1则将原8*8格像素的资料，缩减为8*8/2格像素的数据以输出，即色差图像区块BU1”，色差图像区块BV1中则将原8*8格像素的资料，缩减为8*8/2格像素的数据以输出，即色差图像区块BV1”。

当以4:4:4格式传输图像区块B1时，则将色差图像区块BY1、BU1及BV1中每格像素的数据量全部输出。则色差图像区块BY1、BU1及BV1保留全部像素的资料量，即如图3中以色差图像区块BY1、BU1及BV1，传输图像区块B1。

上述使色差图像区块BU1及BV1的数据量成为原二分的一及四分的一的方式，是用相邻两或四像素的数据平均的方法达成，或以间隔取样(sub-sampling)的方式达到。同时参照图3及图4，当以4:2:0格式传输时，将色差图像区块BU1的相邻像素BU11、BU12、BU13及BU14的资料平均而成图4的像素BU11’，色差图像区块BV1的相邻像素BV11、BV12、BV13及BV14的资料平均而成图4的像素BV11’。也例如取像素BU11、BU12、BU13及BU14中的像素BU11为像素BU11’，取像素BV11、BV12、BV13及BV14中的像素BV11为像素BV11’。

同时参照图3及图5，当以4:2:2格式传输时，将色差图像区块BU1的相邻像素BU11及BU12的资料平均而成图4的像素BU11’，色差图像区块BV1的相邻像素BV11及BV12的资料平均而成图4的像素BV11’。也或取像素BU11及BU12中择一为BU11”，取像素BV11及BV1中择一为像素BV11”。

然依本发明的概念，不限定以色差讯号YUV将图像区块表示为色差图像区块BY、色差图像区块BU及色差图像区块BV。也可以RGB讯号，将图像区块表示为红色图像区块BR、绿色图像区块BG及蓝色图像区块BB。

参照图6，其是为依本发明一较佳实施例的图像压缩装置的示意图。图像压缩装置600包括图像提取装置610、缓冲区630及编码器630。图像提取装置610用以提取图像200，并将图像200切割成多个图像区块后，选择这些图像区块的一输出图像区块Bn，输出的方式例如为依序输出。图像Image具有A*B的像素，各图像区块具有N*M的像素，N小于A，M小于B。缓冲区630用以暂存选择的图像区块Bn。编码器620压缩选择的图像区块Bn，以产生一压缩图像区块，直至图像区块皆已进行压缩以产生多个压缩图像区块，而后根据这些压缩图像区块，以输出一压缩图像文件Image C。

图像提取装置610如前所述，可将图像区块Bn分别以色差讯号YUV表示，再以4:2:2格式，4:2:0格式或4:4:4的格式传输，也可以将被选择的图像区块Bn以RGB讯号表示后输出。而压缩图像区块例如可暂存于缓冲区530以组成压缩图像文件Image C，或直接以序列的方式输出。

本发明上述实施例所披露的图像压缩方法及其装置，在传输图像数据至缓冲区的过程中，不再以一列一列的图像数据传输，而是将图像切割为8*8或16*16的图像区块传输至编码器。此种图像压缩方法，在传输的程中配合图像压缩的数据单位，使传输的单位符合图像压缩时数据处理的单位，不但可实时进行图像压缩，且可有效减少缓冲区的容量。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例披露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当然可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当权利要求书范围所界定的为准。

Claims

1.一种图像压缩方法，包括：

(a)将一图像切割成多个图像区块，该图像具有A*B的像素，所述多个图像区块各具有N*M的像素，N小于A，M小于B；

(b)选择所述多个图像区块的一输出；

(c)暂存所述被选择的图像区块并压缩，以输出一压缩图像区块；

(d)重复步骤(b)与(c)，直至所述多个图像区块皆已进行压缩以产生多个压缩图像区块；以及

(e)根据所述多个压缩图像区块，以输出一压缩图像文件。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，这些图像区块是为依序输出。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，被选择的图像区块是分别以一亮度讯号Y、一色差讯号U、一色差讯号V所组成，该被选择的图像区块是分别由该亮度讯号Y、该色差讯号U、该色差讯号V组成一亮度图像区块BY、一色差图像区块BU及一色差图像区块BV，被选择的图像区块、该亮度图像区块BY、该色差图像区块BU及该色差图像区块BV皆具有N*M的像素。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，当以4：2：2格式传输被选择的图像区块时，是以该亮度图像区块BY的N*M个像素的数据量、该色差图像区块BU的N*M/2个像素的数据量及该色差图像区块BV的N*M/2个像素的数据量以传输该被选择的图像区块。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，当以4:2:0格式传输被选择的图像区块时，是以该亮度图像区块BY的N*M像素的数据量、该色差图像区块BU的N*M/4个像素的数据量及该色差图像区块BV的N*M/4个像素的数据量以传输该被选择的图像区块。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，当以4:4:4格式传输被选择的图像区块时，是以该亮度图像区块BY的N*M个像素的数据量、该色差图像区块BU的N*M个像素的数据量及该色差图像区块BV的N*M个像素的数据量以传输该被选择的图像区块。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，被选择的图像区块是分别以一红色讯号R、一绿色讯号G、一蓝色讯号B所组成，该被选择的图像区块是分别由该红色讯号R、该绿色讯号G、该蓝色讯号B组成一红色图像区块BR、一绿色图像区块BG及一蓝色图像区块BB，该被选择的图像区块、该红色图像区块BR、该绿色图像区块BG及该蓝色图像区块BB皆具有N*M的像素。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，是以该红色图像区块BR的N*M个像素的数据量、该绿色图像区块BG的N*M/2个像素的数据量及该蓝色图像区块BB的N*M/2个像素的数据量以传输该被选择的图像区块。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，是以该红色图像区块BR的N*M像素的数据量、该绿色图像区块BG的N*M/4个像素的数据量及该蓝色图像区块BB的N*M/4个像素的数据量以传输该被选择的图像区块。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：在步骤(b)中，是以该红色图像区块BR的N*M个像素的数据量、该绿色图像区块BG的N*M个像素的数据量及该蓝色图像区块BB的N*M个像素的数据量以传输被选择的图像区块。

11.一种图像压缩装置，包括：

一图像提取装置，该图像提取装置用以提取一图像，并将该图像切割成多个图像区块后选择这些图像区块的一输出，该图像具有A*B的像素，这些图像区块各具有N*M的像素，N小于A，M小于B；

一缓冲区，该缓冲区用以暂存该选择的图像区块；以及

一编码器，该编码器压缩该选择的图像区块，以产生一压缩图像区块，直至这些图像区块皆已进行压缩以产生多个压缩图像区块，而后根据这些压缩图像区块，以输出一压缩图像文件。

12.如权利要求11所述的图像压缩装置，其特征在于：该图像提取装置是依序输出这些图像区块。

13.如权利要求11所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块是分别以一亮度讯号Y、一色差讯号U、一色差讯号V所组成，该被选择的图像区块是分别由该亮度讯号Y、该色差讯号U、该色差讯号V组成一亮度图像区块BY、一色差图像区块BU及一色差图像区块BV，被选择的图像区块、该亮度图像区块BY、该色差图像区块BU及该色差图像区块BV皆具有N*M的像素。

14.如权利要求13所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块以4:2:2格式传输时，该被选择的图像区块是以该亮度图像区块BY的N*M个像素的数据量、该色差图像区块BU的N*M/2个像素的数据量及该色差图像区块BV的N*M/2个像素的数据量传输。

15.如权利要求13所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块以4:2:0格式传输时，该被选择的图像区块是以该亮度图像区块BY的N*M个像素的数据量、该色差图像区块BU的N*M/4个像素的数据量及该色差图像区块BV的N*M/4个像素的数据量传输。

16.如权利要求13所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块以4:4:4格式传输时，该被选择的图像区块是以该亮度图像区块BY的N*M个像素的数据量、该色差图像区块BU的N*M个像素的数据量及该色差图像区块BV的N*M个像素的数据量传输。

17.如权利要求11所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块是分别以一红色讯号R、一绿色讯号G、一蓝色讯号B所组成，该被选择的图像区块是分别由该红色讯号R、该绿色讯号G、该蓝色讯号B组成一红色图像区块BR、一绿色图像区块BG及一蓝色图像区块BB，该被选择的图像区块、该红色图像区块BR、该绿色图像区块BG及该蓝色图像区块BB皆具有N*M的像素。

18.如权利要求17所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块是以该红色图像区块BR的N*M个像素的数据量、该绿色图像区块BG的N*M/2个像素的数据量及该蓝色图像区块BB的N*M/2个像素的数据量以传输。

19.如权利要求17所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块是以该红色图像区块BR的N*M像素的数据量、该绿色图像区块BG的N*M/4个像素的数据量及该蓝色图像区块BB的N*M/4个像素的数据量以传输。

20.如权利要求17所述的图像压缩装置，其特征在于：被选择的图像区块是以该红色图像区块BR的N*M个像素的数据量、该绿色图像区块BG的N*M个像素的数据量及该蓝色图像区块BB的N*M个像素的数据量以传输该被选择的图像区块。