CN101056402A - 图像传输系统 - Google Patents

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CN101056402A CN200710007592.XA CN200710007592A CN101056402A CN 101056402 A CN101056402 A CN 101056402A CN 200710007592 A CN200710007592 A CN 200710007592A CN 101056402 A CN101056402 A CN 101056402A
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Abstract

本发明公开了一种图像压缩系统,其采用与众不同的压缩标准,可依据多个阈值动态调整取样模式和量化表。本发明图像压缩系统的分析器,会根据两连续画面之间的像素值变化比较两缓存器所储存的两图像数据,以决定一取样模式和一量化表。一旦两连续画面之间的像素值变化从一阈值变化成另一阈值时,分析器所决定的取样模式和量化表会随之改变。

Description

图像传输系统
技术领域
本发明涉及一种图像传输系统,且特别是涉及一种能够动态调整取样模式和量化表的压缩系统。
背景技术
最近几年,因为浏览器和计算机宽带网络的发展,各式各样的信息,例如文字数据、图像数据和声音数据均已被数字化。这些数字化数据可以通过因特网传送给多个使用者。
传统上,当数字化数据进行网络传送时,各种数字化数据以相同的取样模式和量化表加以处理。当数字化数据为一文字数据,且此文字数据在连续画面之间具有平缓的像素值变化时,上述的数字化数据的处理方法是可接受的。
然而,剧烈像素值变化及平缓像素值变化都会存在于连续图像数据上。因此,只采用一种取样模式及一种量化表来处理图像数据是不够的。举例而言,可以采用一损失较少的取样模式和一高量化表,来改善具有平缓像素值变化的两连续画面之间的对比。相反的,当两连续画面之间存有一剧烈像素值变化时,因为两连续画面之间存有一明显对比,因此可以选择一损失较多的取样模式和一低量化表来处理此图像数据。可见,无法兼顾两全地有效处理图像数据。
因此,若仅采用单一的取样率和量化表来处理单一图像数据,往往不能获得最好的图像质量,且若对前后画面本质已具有高对比的图像数据,仍采用损失少的取样模式和一高量化表来处理,在带宽有限的网络上是相当不经济的。
因此,亟需一种能够动态调整取样模式和量化表的压缩系统。
发明内容
因此,本发明的主要目的在于提供一种可动态调整取样模式和量化表的压缩和解压缩系统。
本发明的另一目的在于提供一种可根据两连续画面的像素变化量,来动态调整取样模式和量化表的压缩和解压缩系统,通过降低数据量而达到快速图像传输的目的。
本发明的再一目的在于提供一种可根据两连续画面的像素变化量,来动态调整取样模式和量化表的压缩和解压缩系统,通过降低在译码和编码一图像数据时所需的时间和所需的计算量。
上述所提及的问题可通过本发明的装置来加以解决。本发明的图像压缩系统包括用以储存两连续画面数据的两缓存器、一减法器和一分析器。其中减法器用以将储存于两缓存器中的两像素进行比较相减。分析器用以根据减法器相减后的余数值,决定出一取样模式和量化表来处理此图像数据。
为考虑图像质量和传输速率,取样模式和量化表的决定由相邻两像素发生变化的区块面积来加以决定。当像素变化区块面积较大时,可使用高取样模式和量化表的压缩比率来进行图像压缩。而当像素变化区块面积较小时,可使用低取样模式和量化表的压缩比率来进行图像压缩。
因此,本发明的压缩系统可于图像质量和图像数据量间获取一平衡点。
本发明的图像压缩系统还包括一耦接于三个取样器的选择器。分析器会根据相邻两像素值变化量来切换此选择器,通过选择一取样器来处理此图像数据。此三个取样器具有不同的取样模式,分别为第一、第二与第三取样模式。
在一实施例中,本发明的第一取样模式为一“411”取样模式,第二取样模式为一“422”取样模式,第三取样模式为一“444”取样模式。
本发明的图像压缩系统还包括一耦接于两个量化表的选择器。分析器会根据相邻两像素值变化量来切换此选择器,通过选择一量化表来处理此图像数据。
本发明的图像解压缩系统还包括一表头挑选器用以解析表头,通过判定压缩系统在压缩一图像数据时所使用的取样模式和量化表。
本发明的图像解压缩系统还包括一耦接于两个量化表的选择器。表头挑选器可将所判定的压缩系统使用的量化表通知此选择器,此选择器即可根据此项数据切换量化表来处理此图像数据。
本发明的图像解压缩系统更包括一耦接于三个取样器的选择器。表头挑选器可将所判定的压缩系统使用的取样模式通知此选择器,此选择器即可根据此项数据切换切换取样器处理此图像数据。此三个取样器具有不同的取样模式,分别为第一、第二与第三取样模式。
在一实施例中,本发明的第一取样模式为一“411”取样模式,第二取样模式为一“422”取样模式,第三取样模式为一“444”取样模式。
此外,根据本发明为了避免选择器切换频率过高,因此提供一变动像素判定方法来控制选择器的切换。此方法根据相邻两画面的像素变化情形来判定是否进行选择器的切换。其中本方法在一图像数据可选择两种压缩程序时,会强制两选择器选择一和前压缩程序最接近的取样器和量化表来进行此次的压缩程序。
根据本发明的第一方面,提出一种压缩系统,至少包括:一分析器,用以依据一图像数据的一第一画面及一第二画面比较的结果,传送一第一控制信号和一第二控制信号;一第一选择器,与多个取样器耦接,用以根据此第一控制信号选择这些取样器之一来对此图像数据进行取样,其中这些取样器提供多个不同的取样模式;以及一第二选择器,与多个量化表耦接,用以根据此第二控制信号选择这些量化表之一来对此图像数据进行量化。
根据本发明的第二方面,提出一种解压缩系统,至少包括:一表头挑选器,用以接收一具有一特定号码的表头,其中此挑选器根据此特定号码产生一第一控制信号以及一第二控制信号;一第一选择器,与多个量化表耦接,用以接收此第二控制信号而选择这些量化表之一来对一图像数据进行反量化;以及一第二选择器,与多个反取样器耦接,用以接收此第一控制信号而选择这些反取样器之一来对此图像数据进行反取样,其中这些反取样器提供多个不同的反取样模式。
根据本发明的第三方面,提出一种压缩方法,至少包括:储存一图像数据的一第一画面和一第二画面,其中此第一画面和此第二画面为连续的;分析此第一画面和此第二画面;以及根据此第一画面和此第二画面的分析结果,从多个压缩组合中选择一压缩组合进行取样并量化此图像数据,其中此压缩组合代表一取样模式和一量化表。
其中,此取样模式包括一第一取样模式、一第二取样模式以及一第三取样模式。
此外,压缩方法更包括:计算此第一画面和此第二画面间的像素变动数量。
另外,压缩方法更包括:将一特定号码加入一表头,其中此特定号码代表对此图像数据所使用的此压缩组合。
再者,压缩方法更包括:转换此图像数据为一色彩空间数据。
另外,压缩方法更包括:将一取样图像数据从一空间域转换成一频率域数据。
再者,压缩方法更包括:编码一量化图像数据。
根据本发明的第四方面,提出一种解压缩方法,至少包括:接收一具有一特定号码的表头,其中此特定号码用以表示一压缩组合,此压缩组合代表一取样模式和一量化表;以及根据此压缩组合,以多个反取样模式之一反取样并反量化一图像数据。
其中,这些反取样模式包括一第一反取样模式、一第二反取样模式以及一第三反取样模式。
此外,解压缩方法更包括:将一反量化图像数据从一空间域转换成一频率域。
另外,解压缩方法更包括:将一反取样图像数据从一色彩空间数据转换成一彩色图像数据。为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举一较佳实施例,并结合附图,作如下详细说明。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,对附图的详细说明如下:
图1示出了根据本发明一较佳实施例的动态调整且处理数据模式的图像传输系统的方框图;
图2示出了根据本发明一实施例的可动态调整且处理数据模式的压缩系统的方框图;
图3示出了根据本发明一实施例的可动态调整且处理数据模式的解压缩系统的方框图;
图4示出了根据本发明另一实施例的可动态调整且处理数据模式的压缩系统的方框图;
图5示出了本发明所提供的六种图像压缩组合的示意图;
图6示出了根据本发明另一实施例的可动态调整且处理数据模式的解压缩系统的方框图;
图7示出了判定一图像应使用何种量化表与取样模式的概略图。
其中,附图标记:
100系统
101来源装置
102目的装置
200a压缩系统
200b解压缩系统
2001撷取器
2002和3002色彩空间转换器
2003、2004和2005取样器
2006取样模式选择器
2007离散余弦转换器
2008量化器
2009编码器
2010表头填入器
2012量化表选择器
2013和3013第一量化表
2014和3014第二量化表
2015分析器
2016前画面缓存器
2017交换器
2018目前画面缓存器
2020减法器
3003、3004和3005反取样器
3006反取样模式选择器
3007反离散余弦转换器
3008反量化器
3009译码器
3010表头挑选器
3012反量化表选择器
7000~7006阈值
具体实施方式
请参照图1,其示出了根据本发明一较佳实施例的动态调整且处理数据模式的图像传输系统的方框图。图像传输系统100包括至少一来源装置101、至少一目的装置102、一压缩系统200a和一解压缩系统200b。其中,来源装置101,例如为一可提供图像数据的计算组件或一图像摄影机。目的装置102,例如为一显示器。本发明提供一压缩系统200a和一解压缩系统200b,从而在来源装置101和目的装置102之间动态调整且处理数据模式。以下将详述压缩系统200a和解压缩系统200b。
一般而言,压缩系统200a和解压缩系统200b将会控制在来源装置101和目的装置102间的数据传输模式的种类,后文将会进行更详细描述。压缩系统200a和解压缩系统200b可根据两连续图像之间的对应像素值变化,来控制在来源装置101和目的装置102间的数据传输模式,例如取样模式和量化表。
请参照图2,其示出了根据本发明一实施例的可动态调整且处理数据模式的压缩系统200a的方框图。压缩系统200a包括一撷取器2001用以从一来源装置101(如图1所示)撷取一图像数据。其中,图像数据会先由一色彩空间转换器2002进行转换,以转换成一适宜的色彩空间。例如,以彩色图像而言,一RGB图像数据会被转换成一亮度/色度色彩空间数据(YcbCr,YUV等彩色转换图像数据)。在此空间域中,亮度部分为一灰阶而其余的两轴为色彩信息。
接着,此转换彩色图像数据会被传送至取样器2003、2004和2005,通过平均所有像素的群组来对每一部分进行取样。传统上,由于人眼对于高频的色度数据或高频的亮度并不敏感,因此,亮度部分的数据会要求比色度部分的数据还多。因此,当进行此种图像数据取样时,亮度部分会以全分辨率被保留,而对于色度部分,在水平方向会被降低至二分之一,而垂直方向不是降低至二分之一,就是维持不变。
在JPEG 形式上,这些取样模式分别被称为“411”取样模式,由第一取样器2003所执行,和“422”取样模式,由第二取样器2004所执行。此外,若亮度部分和色度部分均以全分辨率被完全保留,此种取样模式分别被称为“444”取样模式,由第三取样器2005所执行。经由第一取样器2003及第二取样器2004的取样,数据量被降低至一半或三分之一。根据本发明,一取样模式选择器2006会与三个取样器2003、2004和2005耦接,从而选择上述取样器2003、2004和2005之一来对转换彩色图像数据进行取样。其中此取样模式选择器2006,例如为一多任务器或是具相同功能的组件。值得注意的是,如图4所示,此取样模式选择器2006亦可耦接于色彩空间转换器2002和三个取样器2003、2004和2005间。此三个取样器2003、2004和2005分别提供三种不同的取样模式,分别为第一取样模式、第二取样模式和第三取样模式。在一实施例中,第一取样模式为“411”取样模式,第二取样模式为“422”取样模式,而第三取样模式为“444”取样模式。
此外,在本发明中,一连续图像数据分别由一前画面缓存器2016和一目前画面缓存器2018所储存。此前画面缓存器2016和目前画面缓存器2018共同与一交换器2017耦接。此交换器2017会根据一来源装置101(于图1中所示)的垂直同步信号,将储存于目前画面缓存器2018内的图像数据的画面传送至前画面缓存器2016。目前画面缓存器2018耦接于撷取器2001,用以接收来源装置101所传送的图像数据的画面,称为第一画面。而当图像数据的下一画面,称为第二画面,由来源装置101传送出且由撷取器2001撷取后,原储存于目前画面缓存器2018内的第一画面会被交换器2017传送至前画面缓存器2016,而第二画面则储存于目前画面缓存器2018内。其中,交换器2017耦接于前画面缓存器2016和目前画面缓存器2018之间,前画面缓存器2016和目前画面缓存器2018可以是内存或其它储存组件。
分别储存在目前画面缓存器2018与前画面缓存器2016中的第一画面和第二画面会被一起传送至一比较器,例如是减法器2020。减法器2020会计算经验数据变化的变动像素数量,从而决定应选用何种取样模式和量化表。
此变动像素数量会被传送至一分析器2015,为动态调整取样模式,此分析器2015会分析变动像素数量,从而控制取样模式选择器2006选取三个取样器2003、2004和2005之一来进行图像数据的取样。根据本发明,分析器2015会产生一第一控制信号与一第二控制信号,用以分别控制取样模式选择器2006和量化表选择器2012的切换。
例如,请同时参照图2与图7,当减法器2020所计算出的变动像素数量在阈值7000和阈值7002之间的区域时,分析器2015会选择一J1型压缩形式。分析器2015会送出第一控制信号给取样模式选择器2006,从而选取第一取样器2003来进行图像数据的取样。此外,分析器2015会送出第二控制信号给量化表选择器2012,从而选取QL量化表2014来进行图像数据的量化。在其它的实施例中,当减法器2020所计算出的变动像素数量在阈值7002和阈值7004之间的区域时,分析器2015会选择一J3型压缩形式。分析器2015会送出第一控制信号给取样模式选择器2006,从而选取第二取样器2004来进行图像数据的取样。此外,分析器2015会送出第二控制信号给量化表选择器2012,从而选取QH量化表2013来进行图像数据的量化。换言之,减法器2020会计算两画面之间的变动像素数量并传送至分析器2015,分析器2015则可根据减法器2020所传送的变动像素数量来决定应选用何种取样模式和量化表。
由取样模式选择器2006所传送出的取样图像数据会被传送到一离散余弦转换器(Discrete Cosin Transform,DCT)2007中,离散余弦转换器2007用以执行一离散余弦转换计算,从而将空间域的图像数据由转换成频率域的图像数据。在一实施例中,一画面中的图像数据会被分成多个区块,例如,每一区块具有8×8像素。每一区块由离散余弦转换器2007进行转换。其中离散余弦转换器2007用以执行一傅立叶转换(Fourier Transform),并给予每一区块一对应的频率图谱。也就是说,每一区块具有64个频率部分。
这些频率部分数据会由离散余弦转换器2007传送至量化器2008。在量化器2008中,一区块中的64个频率部分的每一个频率,会被除以一量化系数(quantization coefficient),并仅取除后的整数部分,换言之,量化技术用以将一范围的图像数值进行压缩成单一量化值。因此,选择越大的量化系数,越多的图像数据会被移除。换言之,越大的量化系数被使用来处理图像数据时,此图像数据的数据量会变得越小。相反的,选择较小的量化系数,越多的图像数据会被保留。换言之,越小的量化系数被使用来处理图像数据时,此图像数据的数据量会变得越大。
因为人眼对高频数据较不敏感,因此,对这种高频的图像数据即可使用一较大的量化系数来进行处理。因此,根据人眼的敏感性,不同的量化表被使用来处理一图像数据中的不同片段。根据本发明,两种具有不同量化系数的量化表2013和2014被用以量化一从离散余弦转换器2007传送而来的图像数据。其中,第一量化表2013,QH,具有较小的量化系数,因此,经由此量化表,QH,处理后的图像数据,较不会失真而能获得较高质量的图像数据。第二量化表2014,QL,具有较大的量化系数,因此,经由此量化表,QL,处理后的图像数据,较会失真,因此获得一较低质量的图像数据。
一量化表选择器2012耦接此两量化表,第一量化表2013和第二量化表2014,通过切换此两量化表来耦接至量化器2008。量化表选择器2012由分析器2015所控制。换言之,如同上述所描述,分析器2015会送出两控制信号,第一控制信号与第二控制信号,用以分别控制取样模式选择器2006和量化表选择器2012,来切换此三个取样器2003、2004和2005的一进行图像数据的取样,以及切换此两量化表2013和2014之一来量化图像数据。
在图像数据被量化后,此量化图像数据会从量化器2008被传送至一编码器2009,以进行图像数据的编码。传统上使用霍夫曼(Huffman)编码或算术(arithemetic)编码。编码图像数据被传送至一表头填入器2010,从而将所使用的取样模式和量化表所代表的编号、号码或参数加入编码图像数据的表头中,并将编码图像数据经由图1的网络传送出。
根据本发明,此三个取样器2003、2004和2005和此两量化表2013和2014会共同决定出六种处理图像数据的组合。请参照图5,其示出了本发明所提供的六种图像压缩组合的示意图。例如,在一图像数据由撷取器2001撷取,并经由色彩空间转换器2002转换成合适的色彩空间数据后,分析器2015根据亮度与色度的频率数据决定出使用“411”取样模式以及较低图像质量的量化表QL来进行图像处理。此时,取样模式选择器2006会切换取样器2003,和量化表选择器2012会切换量化表2014来处理此图像数据。其中,使用“411”取样模式以及较低图像质量量化表QL处理后的图像数据被称为图像J1。
相似的,当分析器2015根据亮度与色度的频率数据决定出使用“411”取样模式以及高图像质量的量化表QH来进行图像处理时,取样模式选择器2006即会切换取样器2003,而量化表选择器2012会切换量化表2013来处理此图像数据。其中,使用“411”取样模式以及高图像质量量化表QH处理后的图像数据被称为图像J2。其余的可依此类推。其中若一图像数据使用“422”取样模式以及低图像质量量化表QL处理,则处理后的图像数据被称为图像J3。若一图像数据使用“422”取样模式以及高图像质量量化表QH处理,则处理后的图像数据被称为图像J4。若一图像数据使用“444”取样模式以及低图像质量量化表QL处理,则处理后的图像数据被称为图像J5。若一图像数据使用“444”取样模式以及高图像质量量化表QH处理,则处理后的图像数据被称为图像J6。依此,若选择损失越少的取样模式以及高质量的量化表,则会具有越大的图像数据量。相反的,若选择损失越多的取样模式以及低质量的量化表,则会具有较小的图像数据量。因此,图像数据量的大小比较为J6>J5>J4>J3>J2>J1,而图像的质量比较为J6>J5>J4>J3>J2>J1。
每一个压缩编号、号码或参数被包含在表头内,致使图1的解压缩系统200b的解压缩器基于所接收的表头而能够反向操作,以进行压缩图像数据的解压缩动作。上述的压缩编号、号码或参数包含所采用的量化表形式及取样模式的信息。此外,又如图2所示,量化表选择器2012会传送一结果信号,即量化表编号,给表头填入器2010,从而告知表头填入器2010哪一个量化表被选用。取样模式选择器2006亦会传送一结果信号,即取样模式编号,给表头填入器2010,从而告知表头填入器2010哪一个取样器被选用。此两编号,量化表编号以及取样模式编号,代表本发明压缩器进行一图像压缩时所使用的取样模式以及量化表,可由一压缩号码代替。而此压缩号码可由一表头填入器2010填入压缩图像数据的表头,从而通知解压缩系统中的解压缩器,根据此压缩号码所代表的特定取样模式以及特定量化表进行压缩图像数据的解压缩。
根据本发明,共有六种压缩组合来处理此图像数据,一号码代表一种特定压缩处理参数,可被填入图像数据的表头中,从而通知解压缩器,压缩系统使用何种取样模式和量化表来进行数据压缩。换言之,与标准JPEG图像数据相比,那些量化表并不需依附在JPEG资料中而被省略,且一量化表的数据量约有数百个字节,因此所传送的数据量可被大幅降低。最后,此压缩图像数据会由压缩系统200a传送至图1的网络。
请参照图3,其示出了根据本发明的一实施例的可动态调整且处理数据模式的解压缩系统200b的方框图。经由图1的网络传送而来的压缩图像数据,由解压缩器200b接收后,一表头挑选器3010用以分析嵌入于表头的号码,以获知哪一种取样模式与量化表被使用。然后,这些信息会被传送至量化表选择器3012从而告知压缩系统200a所选用的量化表,以及反取样模式选择器3006从而告知压缩系统200a所选用的取样模式,通过切换对应的量化表以及取样器,来对压缩图像数据进行解压缩。
在一表头由表头挑选器3010接收并分析后,此压缩图像数据会经由一译码器3009进行译码。然后,此译码图像数据会被传送至一反量化器3008,根据表头所记录的压缩参数,一特定量化表3013或3014会被量化表选择器3012所选择,从而进行此译码图像数据的反量化程序。
接着,此反量化图像数据会被送至一反离散余弦转换器(Inverse DiscreteCosine Transform,IDCT)3007中,反离散余弦转换器3007具有与离散余弦转换器2007相反的功能,其用以计算执行一反傅立叶转换(Inverse FourierTransform),从而将频率域的图像数据转换成空间域的图像数据。
接着,此空间域的图像数据经由一选择的反取样器进行反取样。换言之,根据表头所记录的参数,一反取样模式选择器3006会选择一特定反取样器3003、3004或3005来进行图像数据的反取样。值得注意的是,此反取样模式选择器3006亦可如图6所示,耦接在反离散余弦转换器3007以及三个反取样器3003、3004或3005间。
反取样图像数据为色彩空间数据,会被传送至色彩空间转换器3002进行转换,以转换色彩空间数据为彩色图像数据。例如,一亮度/色度色彩空间数据(YcbCr,YUV等)会被转换成RGB图像数据。最后,此RGB图像数据会被传送至图1的一目地装置102,从而重现此图像。
请参照图7,其示出了判定一图像应使用何种量化表与取样模式的概略图。其中,此六种压缩组合对应于六个具有不同面积的区块。任相邻两区块间的部分区域彼此重迭而形成一重迭区域。重迭区域和两压缩组合有关。
根据图5所示,当所有变动像素数量在阈值7000和阈值7002之间的区域时,选择图像J1型压缩形式。而当所有变动像素数量在阈值7001和阈值7003之间的区域时,选择图像J2型压缩形式。而当所有变动像素数量在阈值7002和阈值7004之间的区域时,选择图像J3型压缩形式。而当所有变动像素数量在阈值7003和阈值7005之间的区域时,选择图像J4型压缩形式。而当所有变动像素数量在阈值7004和阈值7006之间的区域时,选择图像J5型压缩形式。而当所有变动像素数量在阈值7006所围绕的区域内时,则选择图像J6型压缩形式。
另一方面,当所有变动像素数量在阈值7001和阈值7002之间的区域时,图像J1型和图像J2型的两种压缩形式均可被选择。当所有变动像素数量在阈值7002和阈值7003之间的区域时,图像J2型和图像J3型的两种压缩形式均可被选择。当所有变动像素数量在阈值7003和阈值7004之间的区域时,图像J3型和图像J4型的两种压缩形式均可被选择。当所有变动像素数量在阈值7004和阈值7005之间的区域时,图像J4型和图像J5型的两种压缩形式均可被选择。当所有变动像素数量在阈值7005和阈值7006之间的区域时,图像J5型和图像J6型的两种压缩形式均可被选择。
请同时参考图2与图7。如图7所示,共有六条阈值7001至7006。根据图7的定义,一分析器2015会先以统计方式计算分别储存在目前画面缓存器2018以及前画面缓存器2016中,第一画面和第二画面之间的所有变动像素数量。
实际上,此计算结果来自减法器2020所算出的残值。在一实施例中,当所有变动像素数量在阈值7000和阈值7002之间的区域时,图像J1型压缩程序会被选择。换言之,因为图像的改变是相当强烈的,因此最大的压缩模式被选择,亦即低的量化表QL,和“411”取样模式被选择。因此,取样模式选择器2006会切换且选取取样器2003,而量化表选择器2012会切换且选取量化表2014来压缩此图像数据。
当下一图像数据再被撷取后,分析器2015会再次以统计方式计算分别储存在目前画面缓存器2018以及前画面缓存器2016中,第一画面和第二画面间所有变动像素数量。本发明为了避免取样模式选择器2006和量化表选择器2012切换过于频繁,因此,当所有变动像素数量依然在阈值7000和阈值7002间任何地方以及最外围变动像素在阈值7000和阈值7002之间区域时,图像J1型压缩程序会再次被选择,亦即低的量化表QL,和“411”取样模式再次被选择。因此,取样模式选择器2006会切换且选取取样器2003,而量化表选择器2012会切换且选取量化表2014来压缩此图像数据。然而,假如所有变动像素数量在阈值7002和阈值7003之间区域时,图像J2型压缩程序会被选择,亦即高的量化表QH,和“411”取样模式被选择。因此,取样模式选择器2006会切换且选取取样器2003,而量化表选择器2012会切换且选取量化表2013来压缩此图像数据。
换言之,当所有变动像素数量分布在可选择两种图像类型的压缩模式的那些区域内时,为了避免取样模式选择器2006和量化表选择器2012切换过于频繁,本发明会强制取样模式选择器2006和量化表选择器2012选择类似于前次压缩程序所使用的取样模式和量化表。因此,若前次压缩程序中,所有变动像素数量分布在阈值7001和阈值7002之间的区域,而在下一图像数据进入后,造成本次变动像素数量分布在阈值7002和阈值7003之间的区域时,两种压缩程序都为图像J2型压缩程序。另一方面,若前次压缩程序中,所有变动像素数量分布在阈值7000和阈值7001之间的区域,而在下一图像数据进入后,造成本次变动像素数量分布在阈值7002和阈值7003之间的区域时,压缩程序的变动,从图像J1型压缩程序变动至图像J2型压缩程序,而非从图像J1型压缩程序变动至图像J3型压缩程序,这是因为图像J2型压缩程序较图像J3型压缩程序更类似于图像J1型压缩程序。其它压缩程序选择方法可依此类推。
另一方面,若前次压缩程序中,所有变动像素数量分布在阈值7002和阈值7003之间的区域,而在下一图像数据进入后,造成本次变动像素数量分布在阈值7004和阈值7005之间的区域时,压缩程序的变动,从图像J2型压缩程序变动至图像J4型压缩程序,而非从图像J2型压缩程序变动至图像J5型压缩程序,这是因为图像J2型压缩程序较图像J5型压缩程序更类似于图像J4型压缩程序。其余的压缩程序选择方法可依此类推。
在一较佳实施例中,若显示器的分辨率为640×480像素,则由阈值7000所围绕出的区域为640×480像素。
由阈值7001所围绕出的区域为549×411像素,其中549=640×6/7以及411=480×6/7。
由阈值7002所围绕出的区域为457×343像素,其中457=640×5/7以及343=480×5/7。
由阈值7003所围绕出的区域为366×274像素,其中366=640×4/7以及274=480×4/7。
由阈值7004所围绕出的区域为274×206像素,其中274=640×3/7以及206=480×3/7。
由阈值7005所围绕出的区域为183×137像素,其中183=640×2/7以及137=480×2/7。
由阈值7006所围绕出的区域为91×69像素,其中91=640×1/7以及69=480×1/7。而原点为0×0像素。换言之,根据显示器的分辨率,所有变动像素数量被区分成七个等分,根据其考虑压缩形式的选择。
综合上述所言,本发明提供一种图像传输和接收系统,其可根据图像数据中两连续画面的图像变动,来动态调整取样模式和量化表。因此,一最合适的压缩形式可被应用在一图像数据中,从而降低压缩数据量。此外,通过实时调整,可改善图像质量。
虽然本发明已以一较佳实施例进行如上描述,然而其并非用以限定本发明。本发明所属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,可对本发明进行各种变化与改进。因此本发明的保护范围为后附的权利要求书所限定。

Claims (38)

1.一种压缩系统,其特征在于,至少包括:
一分析器,用以依据一图像数据的一第一画面及一第二画面比较的结果,传送一第一控制信号和一第二控制信号;
一第一选择器,与多个取样器耦接,用以根据该第一控制信号选择该取样器之一来对该图像数据进行取样,其中该取样器提供多个不同的取样模式;以及
一第二选择器,与多个量化表耦接,用以根据该第二控制信号选择该量化表之一来对该图像数据进行量化。
2.根据权利要求1所述的压缩系统,其特征在于,还包括一表头填入器,耦接该第一选择器和该第二选择器,其中该表头填入器根据所选择的该取样器以及该量化表,将一特定号码填入一表头。
3.根据权利要求1所述的压缩系统,其特征在于,该取样模式包含一第一取样模式、一第二取样模式以及一第三取样模式。
4.根据权利要求1所述的压缩系统,其特征在于,更包括一第一内存及一第二内存,用以分别储存该第一画面及该第二画面,其中该第一画面和该第二画面为连续。
5.根据权利要求4所述的压缩系统,其特征在于,更包括一撷取器,用以从一来源装置中撷取该图像数据并输出。
6.根据权利要求5所述的压缩系统,其特征在于,更包括一色彩空间转换器,耦接于该撷取器及该第一选择器之间,用以将从该撷取器所传送出的该图像数据转换成一色彩空间数据。
7.根据权利要求6所述的压缩系统,其特征在于,该第一选择器耦接于该色彩空间转换器及该取样器之间,该色彩空间转换器会传送该色彩空间数据给该第一选择器,该第一选择器传送该色彩空间数据给所选择的该取样器,以对该色彩空间数据进行取样。
8.根据权利要求7所述的压缩系统,其特征在于,更包括一离散余弦转换器,耦接该取样器,其中该离散余弦转换器用以执行一傅立叶转换,用以将由该取样器传送出的一取样图像数据从一空间域转换成一频率域。
9.根据权利要求6所述的压缩系统,其特征在于,该取样器耦接于该色彩空间转换器及该第一选择器之间,该色彩空间转换器会传送该色彩空间数据给该第一选择器所选择的该取样器,以对该色彩空间数据进行取样,该取样器传送一取样图像数据给该第一选择器。
10.根据权利要求9所述的压缩系统,其特征在于,更包括一离散余弦转换器,耦接该第一选择器,其中该离散余弦转换器用以执行一傅立叶转换,用以将由该第一选择器传送出的该取样图像数据从一空间域转换成一频率域。
11.根据权利要求4所述的压缩系统,其特征在于,更包括一交换器,耦接于该第一内存与该第二内存之间,用以将该第二画面从该第一内存传送至该第二内存。
12.根据权利要求1所述的压缩系统,其特征在于,更包括:
一量化器,耦接该第一选择器及该第二选择器,用以量化该取样图像数据并输出一量化图像数据;以及
一编码器,耦接该量化器,用以接收并编码该量化图像数据。
13.根据权利要求1所述的压缩系统,其特征在于,该取样器和该量化表决定出多个压缩组合,其中各该压缩组合代表一特定取样器和一特定量化表。
14.根据权利要求13所述的压缩系统,其特征在于,该压缩组合对应于多个具有不同面积的区块。
15.根据权利要求14所述的压缩系统,其特征在于,该分析器依据该第一画面与该第二画面间的多个变动像素数量来决定选择该区块之一。
16.根据权利要求15所述的压缩系统,其特征在于,更包括一比较器,耦接该分析器,用以比较该第一画面与该第二画面,并输出该变动像素数量给该分析器。
17.根据权利要求15所述的压缩系统,其特征在于,任相邻两该区块间的部分区域彼此重迭而形成一重迭区域。
18.根据权利要求17所述的压缩系统,其特征在于,该重迭区域和两该压缩组合有关。
19.一种解压缩系统,其特征在于,至少包括:
一表头挑选器,用以接收一具有一特定号码的表头,其中该挑选器根据该特定号码产生一第一控制信号以及一第二控制信号;
一第一选择器,与多个量化表耦接,用以接收该第二控制信号而选择该量化表之一来对一图像数据进行反量化;以及
一第二选择器,与多个反取样器耦接,用以接收该第一控制信号而选择该反取样器之一来对该图像数据进行反取样,其中该反取样器提供多个不同的反取样模式。
20.根据权利要求19所述的解压缩系统,其特征在于,该特定号码用以指示一特定反取样模式和一特定量化表的一组合。
21.根据权利要求19所述的解压缩系统,其特征在于,更包括一译码器,耦接该表头挑选器,用以对该图像数据进行译码。
22.根据权利要求19所述的解压缩系统,其特征在于,该反取样模式包含一第一反取样模式、一第二反取样模式以及一第三反取样模式。
23.根据权利要求19所述的解压缩系统,其特征在于,更包括:
一反量化器,耦接该译码器及该第一选择器,用以反量化该译码器所输出的一译码图像数据并传送出一反量化图像数据;以及
一反离散余弦转换器,耦接该反量化器,用以执行一反傅立叶转换,将由该反量化器传送出的该反量化图像数据从一频率域转换成一空间域。
24.根据权利要求23所述的解压缩系统,其特征在于,该反离散余弦转换器经由该反取样器耦接该第二选择器。
25.根据权利要求24所述的解压缩系统,其特征在于,更包括一色彩空间转换器,耦接该第二选择器,用以将由该第二选择器传送出的一色彩空间数据转换成一彩色图像数据。
26.根据权利要求23所述的解压缩系统,其特征在于,该反离散余弦转换器经由该第二选择器耦接该反取样器。
27.根据权利要求26所述的解压缩系统,其特征在于,更包括一色彩空间转换器,耦接该反取样器,用以将由该第二选择器所选择的该反取样器传送出的一色彩空间数据转换成一彩色图像数据。
28.一种压缩方法,其特征在于,至少包括:
储存一图像数据的一第一画面和一第二画面,其中该第一画面和该第二画面为连续的;
分析该第一画面和该第二画面;以及
根据该第一画面和该第二画面的分析结果,从多个压缩组合中选择一压缩组合进行取样并量化该图像数据,其中该压缩组合代表一取样模式和一量化表。
29.根据权利要求28所述的压缩方法,其特征在于,该取样模式包括一第一取样模式、一第二取样模式以及一第三取样模式。
30.根据权利要求28所述的压缩方法,其特征在于,分析该第一画面和该第二画面的步骤更包括:
计算该第一画面和该第二画面间的像素变动数量。
31.根据权利要求28所述的压缩方法,其特征在于,更包括:
将一特定号码加入一表头,其中该特定号码代表对该图像数据所使用的该压缩组合。
32.根据权利要求28所述的压缩方法,其特征在于,更包括:
转换该图像数据为一色彩空间数据。
33.根据权利要求28所述的压缩方法,其特征在于,更包括:
将一取样图像数据从一空间域转换成一频率域数据。
34.根据权利要求28所述的压缩方法,其特征在于,更包括:
编码一量化图像数据。
35.一种解压缩方法,其特征在于,至少包括:
接收一具有一特定号码的表头,其中该特定号码用以表示一压缩组合,该压缩组合代表一取样模式和一量化表;以及
根据该压缩组合,以多个反取样模式之一反取样并反量化一图像数据。
36.根据权利要求35所述的解压缩方法,其特征在于,该反取样模式包括一第一反取样模式、一第二反取样模式以及一第三反取样模式。
37.根据权利要求35所述的解压缩方法,其特征在于,更包括:
将一反量化图像数据从一空间域转换成一频率域。
38.根据权利要求35所述的解压缩方法,其特征在于,更包括:
将一反取样图像数据从一色彩空间数据转换成一彩色图像数据。
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