CN100367759C - 图像压缩方法及其装置 - Google Patents
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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
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 (20)
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。
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