CN100466750C - 减少存储器容量的曲线查表方法与资料储存方法 - Google Patents

减少存储器容量的曲线查表方法与资料储存方法 Download PDF

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CN100466750C CNB2005100935664A CN02101549A CN100466750C CN 100466750 C CN100466750 C CN 100466750C CN B2005100935664 A CNB2005100935664 A CN B2005100935664A CN 02101549 A CN02101549 A CN 02101549A CN 100466750 C CN100466750 C CN 100466750C
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Abstract

提出一种减少存储器容量的曲线查表方法与资料储存方法，应用于输入值的位元数高于输出值的位元数的场合，籍以降低存储器的需求；该减少存储器容量的曲线查表方法包含下列步骤：资料储存步骤，以输出值作为存储器地址的参考，将每个输出值所对应的输入值储存至存储器；以及资料查询步骤，读取一输入值后，以搜寻方式从前述存储器中寻找出最接近该输入值的存储器内容，并以该内容所在地址作为输出值；且本发明的曲线查表方法，在输出值的范围内所对应的输入值曲线为单调函数，例如γ曲线。

Description

减少存储器容量的曲线查表方法与资料储存方法
技术领域
本发明涉及曲线查表方法与资料储存方法，特别是关于输入位元数大于输出位元数时，以输出资料为储存存储器地址的曲线查表方法与资料储存方法。
背景技术
一般而言，在影像撷取系统中，例如，影像扫描器、多功能事务机、数字相机等，大都利用电荷耦合元件(Charge couple device，CCD)或接触式影像感测器(Contact Image Sensor，CIS)将光学信号转成电信号。而且，该电信号还必须经过γ曲线校正来调整影像色彩。为了省略γ曲线的计算，一般是先将各输入值的γ曲线的输出值计算出来后，以输入值作为储存地址将对应的输出值储存至存储器。然后，利用查表法查询输入值地址的存储器所储存的资料，即可获得校正输出值。图1所示为最常用的查表法储存方式的输出与输入对应示意图。假设输入值为16位元，输出值为8位元，则要完整储存整条γ曲线的输出值时，必须使用65536位元组(Byte)来储存，即64KB。这对于小系统而言是相当大的负担。
为了降低存储器的使用量，另一种方法是仅储存输入值的较高位元的对应资料，其余部分利用内插法计算。例如对于16位元的输入资料而言，可以仅储存最高8位元所对应的输出值。如此，只需要256位元组的存储器来储存输出值。但是，此方法因为利用内插法来近似γ曲线，因此效果受到影响。
发明内容
有鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种利用输出值作为储存地址储存相对应的输入值，并利用简单的搜寻法获得输出值的曲线查表方法与资料储存方法。
本发明的另一目的是提供一种可减少存储器的需求且可完全表示曲线的曲线查表方法与资料储存方法。
为达成上述目的，本发明的一种减少存储器容量的曲线查表方法，应用于输入值的位元数高于输出值的位元数的场合，且在输出值的范围内所对应的输入值曲线为单调函数，该曲线查表方法包含下列步骤：资料储存步骤，以输出值作为存储器地址的参考，将每个输出值所对应的输入值储存至存储器，籍以降低存储器需求；以及资料查询步骤，读取一输入位后，以搜寻方式从前述存储器中寻找出最接近该输入值的地址，并以该地址求得输出值。
本发明还包括一种减少存储器容量的资料储存方法，应用于输入值的位元数高于输出值的位元数的场合，该资料储存方法，以输出值作为存储器地址的参考，将每个输出值所对应的输入值储存至存储器；其中在输出值范围内所对应输入值函数为单调函数，例如γ曲线。
本发明的一种减少存储器容量的资料储存方法，其另一种技术方案为：该资料储存方法包含下列步骤：单调化步骤，将输出值的每个相对极值为分界，分成若干个单调曲线；资料储存步骤，以输出值作为存储器地址的参考，将若干个单调曲线的每个输出值所对应的输入值储存至存储器，藉以降低存储器需求。
附图说明
图1所示为最常用的查表法储存方式的输出与输入对应示意图；
图2所示为本发明曲线查表方法的输出值与输入值对应示意图；
图3说明本发明曲线查表方法如何以输入值查询出输出值的流程图；
图4说明本发明曲线查表方法如何以输入值查询出输出值的流程图的另一实施例；
图5为本发明减少存储器容量的架构图。
具体实施方式
图2所示为本发明曲线查表方法(资料储存方法)的输出值与输入值对应示意图。如该图所示，其座标的X轴为输出值，同时Y轴为输入值。本发明与习知查表法所使用的储存方式不同，习知是以输入值作为储存地址的索引，而本发明是以输出值作为储存地址的索引。因此，假设输入值为16位元，输出值为8位元为例，若要完全表示曲线的特征，例如γ曲线，习知查表法的储存方式需要65536位元组(Byte)来储存，而本发明只要512位元组来储存即可。所以本发明的查表法所使用的存储器需求可大为降低。
以下说明本发明曲线查表方法(资料储存方法)如何将资料储存至存储器。由于本发明是以输出值作为存储器的地址，因此在计算资料时，是计算出每个输出值所对应的输入值，不同于习知查表法是计算出每个输入值所对应的输出值。但必注意到，由于本发明是以输出值作为存储器的地址，因此所储存的曲线范围必须为单调(Monotonic)曲线。对于非单调曲线，本发明亦可使用。如所储存的曲线为抛物线(Parabolic)曲线，则以输出值的相对极值(相对极大值或相对极小值)为分界，分成两个单调曲线的组合，如此变形即可符合单调曲线的要求。例如γ曲线，亦即该曲线在输出值的范围内只有一个绝对极大值与绝对极小值。计算出每个输出值相对应的输入值后，依序将输入值储存至存储器。由于输入值为16位元，因此每个输出值所对应的资料为2 Bytes，所以256个输出值必须储存512 Bytes的资料。以抛物线为例，可分成两个单调曲线的组合，由于输入值为16位元，因此每个输出值所对应的资料为2 Bytes，故256个输出值必须储存两个512 Bytes的资料，共储存1024 Bytes的资料。
接着，说明本发明曲线查表方法如何以输入值查询出输出值。读取一输入值后，以搜寻方式从存储器中寻找出最接近该输入值的地址，并以该地址求得输出值。其搜寻方式可以有很多方式。其中一实施例为二进位搜索法，请参考图3。本发明曲线查表方法主要是以二进位搜索法来对输出与输入作映射。以下说明各步骤的动作：
步骤S302：开始。
步骤S304：设定初始值。亦即将假设输出值OD设定为0，以及将搜寻位元B设定为输出值的位元数。
步骤S306：读取输入值ID。亦即读取要查询的输入值ID。
步骤S308：设定假设输出值OD。亦即将假设输出值OD的第B位元设定为1。
步骤S310：读取储存资料。亦即以假设输出值OD为地址索引，读取存储器中该输出值所对应的储存输入值SD。
步骤S312：比较输入值ID与储存输入值SD。若SD＝ID，表示输入值ID所对应的输出值即为假设输出值OD，跳至步骤S322。
步骤S314：比较输入值ID与储存输入值SD。若SD>ID，表示输入值ID所对应的输出值小于假设输出值OD，跳至步骤S318，否则直接跳至步骤S316。
步骤S316：判断是否已搜寻至最低位元LSB。亦即当B＝1时，即表示已搜寻至最低位元LSB，跳至步骤S322，否则跳至步骤S320。
步骤S318：重新设定假设输出值OD。亦即将假设输出值OD的B位元资料设定为0，其余位元资料不变。并跳至步骤S316。
步骤S320：变更搜寻位元B。将搜寻位元B减1，表示进行次一位元的搜寻，并跳回步骤S308。
步骤S322：产生输出值并结束。将假设输出值OD指定为实际输出值。
将上述实施例的步骤S312省略，亦是另一种实施例。图4为另一种实施例的流程图。
图5为本发明减少存储器容量的架构图。该架构用来以输出值作为地址值储存单调函数的输入值。如该图所示，本发明减少存储器容量的架构50包含一存储器51、以及一处理器52。处理器52利用地址汇流排53、资料汇流排54以及读写控制信号55与存储器51连接。处理器52接收外部单元58的控制信号56的控制，经由资料汇流排57从外部单元58读取一输入值，并将查询的资料经由资料汇流排57输出给外部单元58。
该减少存储器容量的架构50利用处理器52将单调函数的输入值储存至存储器51时，该处理器52将读写控制信号55设定为写入致能，并以单调函数的输出值作为地址汇流排53的地址，将每个输出值所对应的单调函数的输入值作为资料汇流排54的资料，储存至存储器51。
而当该减少存储器容量的架构50利用处理器52读取单调函数的输出值时，该处理器52将读写控制信号55设定为读取致能，同时该处理器52根据一输入值，以搜寻方式从存储器51中寻找出储存资料最接近该输入值的地址值，并以该地址值作为该输入值对应的输出值。搜寻方式可以是二进位搜索法。
以上所述实施例仅系为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以其限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种减少存储器容量的曲线查表方法，其特征是:应用于输入值的位元数高于输出值的位元数的场合，且在输出值的范围内所对应的输入值曲线为单调函数，该曲线查表方法包含下列步骤:
资料储存步骤，以输出值作为存储器的地址，将每个输出值所对应的输入值储存至存储器，藉以降低存储器需求；以及
资料查询步骤，读取一输入值后，依据该输入值从前述存储器中寻找出最接近该输入值的地址，并以该地址求得输出值。
2.如权利要求1所述的减少存储器容量的曲线查表方法，其特征是:前述曲线为γ曲线。
3.如权利要求2所述的减少存储器容量的曲线查表方法，其特征是:前述资料查询步骤为二进位搜索法。
4.如权利要求3所述的减少存储器容量的曲线查表方法，其特征是:前述二进位搜索法的步骤包含下列步骤:
设定初始值，将一假设输出值OD的初始值设定为0，并将一搜寻位元B的初始值设定为输出值的位元数；
读取输入值ID；
设定假设输出值OD，将前述假设输出值OD的第B位元设定为1；
读取储存资料，从前述存储器中读取该假设输出值OD所对应的储存输入值SD；
比较前述储存输入值SD与前述输入值ID，当SD＝ID时，将前述假设输出值OD指定为输出值，并结束搜索；
当SD>ID时，将前述假设输出值OD的第B位元设定为0；
比较前述搜寻位元B是否为1，当搜寻位元B为1时，将前述假设输出值OD指定为输出值，并结束搜索；当搜寻位元B不为1时，将搜寻位元B减1后跳回前述设定假设输出值OD的步骤。
5.一种减少存储器容量的资料储存方法，其特征是:应用于输入值的位元数高于输出值的位元数的场合，该资料储存方法，以输出值作为存储器的地址，将每个输出值所对应的输入值储存至存储器；
其中在输出值范围内所对应输入值函数为单调函数。
6.如权利要求5所述的减少存储器容量的资料储存方法，其特征是:还包含资料查询方法，读取一输入值，依据该输入值从前述存储器中寻找出最接近该输入值的地址，并以该地址求得输出值。
7.如权利要求5所述的减少存储器容量的资料储存方法，其特征是:上述单调函数为γ曲线。
8.如权利要求6所述的减少存储器容量的资料储存方法，其特征是:资料查询方法的为二进位搜索法。
9.一种减少存储器容量的资料储存方法，其特征是:应用于输入值的位元数高于输出值的位元数的场合，该资料储存方法包含下列步骤:
单调化步骤，将输出值的每个相对极值为分界，分成若干个单调曲线；
资料储存步骤，以输出值作为存储器的地址，将若干个单调曲线的每个输出值所对应的输入值储存至存储器，藉以降低存储器需求。
10.如权利要求9所述的减少存储器容量的资料储存方法，其特征是:还包含资料查询方法，读取一输入值后，依据该输入值从前述存储器中寻找出最接近该输入值的地址，并以该地址求得输出值。
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