CN102223531A - 固定缓冲的实时影像压缩技术 - Google Patents

固定缓冲的实时影像压缩技术 Download PDF

Info

Publication number
CN102223531A
CN102223531A CN201010571802XA CN201010571802A CN102223531A CN 102223531 A CN102223531 A CN 102223531A CN 201010571802X A CN201010571802X A CN 201010571802XA CN 201010571802 A CN201010571802 A CN 201010571802A CN 102223531 A CN102223531 A CN 102223531A
Authority
CN
China
Prior art keywords
degree
quantization parameter
image
buffer occupancy
buffer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010571802XA
Other languages
English (en)
Inventor
纳比尔·尤瑟夫·华希利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Newport Media Inc
Original Assignee
Newport Media Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Newport Media Inc filed Critical Newport Media Inc
Publication of CN102223531A publication Critical patent/CN102223531A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146—Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/152—Data rate or code amount at the encoder output by measuring the fullness of the transmission buffer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124—Quantisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)

Abstract

本发明提供一种固定缓冲的实时影像压缩技术，具体地，将该影像划分成N个宏区块，其中该N个宏区块包含16×16宏区块；对该N个宏区块中每一者执行一离散余弦变换；在执行该离散余弦变换时定义用于该影像的每一该N个宏区块的一量化参数纯量；将用于该第一宏区块的量化参数纯量初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值；及藉由比较该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度而监视该缓冲器占用程度。通过本发明的技术方案，能够对缓冲器占用程度进行有效监控，填补相关技术中的空白。

Description

固定缓冲的实时影像压缩技术
技术领域
本发明涉及影像压缩技术，尤其涉及一种固定缓冲的实时影像压缩技术。
背景技术
影像压缩为数据压缩在数字影像的应用。实际上，目标是减少影像数据的冗余而以有效形式储存及/或传输数据。影像压缩可为有损或无损。大体上，无损影像压缩意谓来自源文件的所有数据可保留。另一方面，有损压缩移除源文件的某些数据且以减小的档案大小储存影像。
JPEG(联合照相专家群)为用于照相影像的有损压缩的通用方法。人眼相当善于看出在相对较大区域上的亮度的小差异，但不善于区别高频亮度变化的精确强度。此事实允许吾人可成功实现高频分量上的信息量的大大减少。
此是藉由以下操作来执行：简单将频域中的每一分量除以用于彼分量的常数，且接着将其舍入至最近的整数。此为整个过程中的主要的有损操作。可调整压缩的程度，从而允许在储存大小与影像质量之间达成可选择的取舍。
图1示出了标准的已知JPEG压缩技术。将每一影像数据划分成8×8像素区块且独立处理每一色彩分量。因此，像素具有单一值(即使在彩色影像中亦如此)。对每一8×8区块应用离散余弦变换(DCT)。DCT 102将空间影像表示转换成频率图。在量化操作104中，舍弃适当量的信息，且压缩器将DCT 102的每一输出值除以“量化系数”并将结果舍入至整数。量化系数愈大则损失的资料愈多，此是因为实际DCT值愈来愈不准确。Zig-zag扫描操作106将8×8区块转换成64-点向量。熵编码操作108对量化的系数执行熵编码以获得进一步压缩。
然而，JPEG压缩输出大小可根据影像内容而变化；亦即，具有较少细节的影像导致较小输出大小且具有较多细节的影像导致较大大小。为克服此问题，藉由调整量化矩阵元素的值来控制影像大小。JPEG允许使用一矩阵且藉由使用按比例调整因子来调整量化矩阵值以控制输出大小。
然而，为调整用于特定影像的矩阵系数，需要对影像内容的先前认识以便能够选择将控制输出大小以便不超过特定缓冲器大小(目标缓冲器大小)的合适的按比例调整因子。在实时压缩中，对影像内容的早期认识不可用，此是因为(例如)在实时视讯压缩中，场景可突然地改变。
发明内容
鉴于相关技术中无法有效监控缓冲器占用程度的问题，本发明提供一种针对目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的方法，该方法包含：
将该影像划分成N个宏区块，其中该N个宏区块包含16×16宏区块；
对该N个宏区块中每一者执行一离散余弦变换；
在执行该离散余弦变换时定义用于该影像的每一该N个宏区块的一量化参数纯量；
将用于该第一宏区块的量化参数纯量初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值；及
藉由比较该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度而监视该缓冲器占用程度。
优选地，上述方法进一步包含：在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值增加至一第一新值，其中该第一新值等于该量化参数纯量值加上该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
优选地，上述方法进一步包含：在该缓冲器占用程度小于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值减小至一第二新值，其中该第二新值等于该量化参数纯量值减去该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
优选地，上述方法进一步包含：在该影像的一开始处的缓冲器占用程度较小时，将一量化矩阵偏置至小值，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中小值接近于1。
优选地，上述方法进一步包含：在该影像的一结尾处的缓冲器占用程度实质上充满时，将该量化矩阵偏置至大值，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中大值接近于64。
其中，该离散余弦变换将该影像转换成一频率图。
并且，在执行该离散余弦变换时舍弃一适当量的信息，且其中该压缩过程将每一离散余弦变换输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数。
其中，对该影像的压缩包含：
对经量化的输出执行一Zig-zag扫描；及
对经Zig-zag扫描的量化系数执行一熵写码。
本发明还提供一种针对一目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的装置，该影像包含16×16宏区块，该装置包含：
一缓冲器，储存该影像；
一离散余弦变换单元，对每一16×16宏区块执行一离散余弦变换，其中该离散余弦变换单元将该影像转换成一频率图；
一量化单元，使该离散余弦变换的一输出量化，其中舍弃一选定量的信息，其中该压缩将每一离散余弦变换输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数，其中该量化单元包含：
一控制单元，定义用于该影像的每一N个宏区块的一量化参数纯量，其中该控制单元将量化参数纯量初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值，其中该控制单元监视该缓冲器占用程度并比较该缓冲器占用程度与一目标缓冲器占用程度，且其中该控制单元设定将在该量化单元中使用的一适当量化参数纯量值；与
一Zig-zag扫描单元，对经量化的输出执行一Zig-zag扫描；及
一熵写码单元，对经Zig-zag扫描的量化系数执行熵写码。
优选地，该控制单元在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值增加至一第一新值，且其中该第一新值等于该量化参数纯量值加上该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
优选地，该控制单元在该缓冲器占用程度小于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值减小至一第二新值，且其中该第二新值等于该量化参数纯量值减去该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
优选地，该控制单元在该影像的一开始处的缓冲器占用程度较小时，将一量化矩阵偏置至小值，且其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中小值接近于1。
优选地，该控制单元在该影像的结尾处的缓冲器占用程度实质上充满时，将一量化矩阵偏置至大值，且其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中大值接近于64。
其中，在该缓冲器占用程度实质上充满时，该量化单元除该离散余弦变换的一较大系数以用一最少输出表示一数据。
本发明还提供一种针对目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的系统，该系统包含：
用于将该影像划分成N个宏区块的构件，其中该N个宏区块包含16×16宏区块；
用于对每一该N个宏区块执行一离散余弦变换的构件；
用于使该N个宏区块中每一者量化的构件；
用于定义针对每一该N个宏区块的一量化矩阵(量化参数纯量*[M])的构件；
用于将量化参数纯量初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值的构件；
用于藉由比较该缓冲器占用程度与一目标缓冲器占用程度而监视该缓冲器占用程度的构件；
用于在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时将该量化参数纯量值增加至一第一新值的构件；
用于在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时将该量化参数纯量值减小至一第二新值的构件；
用于对该N个宏区块中每一者执行一Zig-zag扫描的构件；及
用于对该N个宏区块中每一者执行熵编码的构件。
优选地，该系统进一步包含：用于在该影像的一开始处的缓冲器占用程度较小时将该量化矩阵偏置至小值的构件，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中小值接近于1。
优选地，该系统进一步包含：用于在该影像的一结尾处的缓冲器占用程度实质上充满时将该量化矩阵偏置至大值的构件，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中大值接近于64。
其中，该离散余弦变换将该影像转换成一频率图。
其中，在执行该离散余弦变换时舍弃一适当量的信息。
优选地，该系统进一步包含用于将每一离散余弦变换输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数的构件。
通过本发明的技术方案，能够对缓冲器占用程度进行有效监控，填补相关技术中的空白。
当结合以下描述及附图考虑时将更了解并理解本文中该等具体实例的此等及其它态样。然而应理解，虽然以下描述指示较佳具体实例及其众多特定细节，但以下描述仅作为说明来给出且非限制。可在不偏离本文中该等具体实例的精神的情况下在本文中该等具体实例的范畴内作出许多改变及修改，且本文中该等具体实例包括所有此等修改。
附图说明
参看诸图而自上述详细描述已更理解本文具体实例。
图1是现有技术的JPEG压缩技术的示意图；
图2是根据本发明具体实例针对目标缓冲器占用程度而对影像进行JPEG实时压缩技术的方块图；
图3是根据本发明具体实例而使用的计算机架构的示意图；
图4是根据本发明具体实例的使用图2的量化单元对影像执行量化的方法的流程图；及
图5是明根据发明第二具体实例针对目标缓冲器占用程度而对影像执行实时压缩的方法的流程图。
组件符号简单说明：
202：缓冲器
204：DCT单元
206：量化单元
208：控制单元
220：Zig-zag扫描单元
222：熵写码单元
具体实施方式
参考在附图中说明且在以下描述中详述的非限制性具体实例更全面地解释本文中的具体实例及其各种特征及有利细节。省略对熟知组件及处理技术的描述以便不会不必要地混淆本文中的具体实例。本文中所使用的实施例仅意欲促进对可实践本文中的具体实例的方式的理解，且进一步使得熟习此项技术者能够实践本文中的具体实例。因此，不应将实施例解释为限制本文中的具体实例的范畴。
本文中一具体实例提供一种针对一目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的方法。该方法包括：将该影像划分成N个宏区块，对该N个宏区块中每一者执行一离散余弦变换(DCT)，在执行该DCT时定义该影像的N个宏区块中每一者的一量化参数纯量(Q)，将用于第一宏区块的量化参数纯量(Q)初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值，及藉由比较该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度而监视该缓冲器占用程度。该N个宏区块包括16×16宏区块。
当该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时，将该Q值增加至一第一新值。该第一新值等于该Q值加上该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的该比较的一差值(Δ)。当该缓冲器占用程度小于该目标缓冲器占用程度时，将该Q值减小至一第二新值。该第二新值等于该Q值减去该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的该比较的一差值(Δ)。当该缓冲器占用程度在该影像的开始处较小时，将一量化矩阵偏置至小值。该等Q值在1至64的范围内，其中小值接近于1。当该缓冲器占用程度在该影像的结尾处实质上充满时，将该量化矩阵偏置至大值。该等Q值在1至64的范围内，其中大值接近于64。
DCT将该影像转换成一频率图。在执行该DCT时舍弃适当量的信息。压缩过程将每一DCT输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数。对该影像的压缩进一步包括对经量化的输出执行一Zig-zag扫描，及对经Zig-zag扫描的该量化系数执行一熵写码。
在另一态样中，提供一种针对一目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的装置。该影像包括16×16宏区块。该装置包括一储存该影像的缓冲器、一对该等16×16区块中的每一者执行一DCT的DCT单元。该DCT单元将该影像转换成一频率图。使该DCT的一输出量化的一量化单元。舍弃选定量的信息。压缩将每一DCT输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数。
该量化单元包括一控制单元，以定义用于影像的每一N个宏区块的一量化参数纯量(Q)，将Q初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值，监视该缓冲器占用程度并比较该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度，且设定一将在该量化单元中使用的适当Q值。对经量化的该输出执行一Zig-zag扫描的Zig-zag扫描单元。对经Zig-zag扫描的量化系数执行熵写码的熵写码单元。
当该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时，该控制单元将该Q值增加至一第一新值。该第一新值等于该Q值加上该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。当该缓冲器占用程度小于该目标缓冲器占用程度(Δ)时，该控制单元将该Q值减小至一第二新值。该第二新值等于该Q值减去该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的该比较的一差值(Δ)。
当该缓冲器占用程度在该影像的开始处较小时，该控制单元进一步将该量化矩阵偏置至小值。该等Q值在1至64的范围内，其中小值接近于1。当该缓冲器占用程度在该影像的结尾处实质上充满时，该控制单元将该量化矩阵偏置至大值。该等Q值在1至64的范围内，其中大值接近于64。在该缓冲器占用程度为实质上充满时，该量化单元除该DCT的一较大系数以用一最少输出表示一数据。
在又一态样中，提供一种针对一目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的系统。该系统包括：用于将该影像划分成N个宏区块的构件、用于对该N个宏区块中的每一者执行一DCT的构件、用于使该N个宏区块中的每一者量化的构件、用于定义用于该N个宏区块中的每一者的一量化矩阵(Q*[M])的构件、用于将Q初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值的构件、用于藉由比较该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度而监视该缓冲器占用程度的构件、用于在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时将该Q值增加至一第一新值的构件，及用于在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时将该Q值减小至一第二新值的构件。在该缓冲器占用程度为实质上充满时，该量化矩阵除该DCT的一较大系数以用一最少输出表示一数据。该等Q值在1至64的范围内，其中大值接近于64。该系统进一步包括用于对该N个宏区块中的每一者执行一Zig-zag扫描的构件，及用于对该N个宏区块中的每一者执行熵编码的构件。该N个宏区块为16×16宏区块。
该系统进一步包括用于该缓冲器占用程度在该影像的开始处较小时，将该量化矩阵偏置至小值的构件。该等量化矩阵Q值在1至64的范围内，其中小值接近于1。包括用于该缓冲器占用程度在该影像的结尾处为实质上充满时，将该量化矩阵偏置至大值的构件，其中该等量化矩阵Q值在1至64的范围内，其中大值接近于64。该DCT将该影像转换成一频率图。此外，在执行该DCT时舍弃适当量的信息。该系统进一步包含用于将每一DCT输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数的构件。
本文中的具体实例提供一种藉由调整控制大小以使得其不会超过目标缓冲器大小的量化矩阵系数而实时对影像执行压缩的方法。现在参看诸图式，且更特定言之，参看图2至图4，其中在诸图中类似参考字符一致地表示对应特征，展示了较佳具体实例。
图2说明根据本文具体实例针对目标缓冲器占用程度而对影像进行JPEG实时压缩技术的方块图。方块图包括复数个缓冲器202、一DCT单元204、一量化单元206、一控制单元208、一Zig-zag扫描单元220，及一熵写码单元222。
以N个宏区块(亦即，16×16区块)的形式将影像储存于在单元204的输入端处的缓冲器202中。JPEG操作接着在每一16×16宏区块上开始，且其从DCT单元204开始。DCT单元204的输出被馈入作为量化单元206的输入。控制单元208根据缓冲器大小及先前影像的量化参数纯量而定义第一宏区块的量化参数纯量(Q)。接着，量化单元206定义一量化矩阵(Q*[M])。Zig-zag扫描单元220将经量化的矩阵转换成一向量形式。熵写码单元222对自Zig-zag扫描单元220接收的经量化系数执行熵写码。
控制单元208监视缓冲器占用程度且比较缓冲器占用程度与目标缓冲器占用程度。控制单元208基于针对影像的N个宏区块中每一者的比较而调整Q的值。在一具体实例中，若缓冲器占用程度大于目标缓冲器占用程度，则控制单元208将Q值增加至一第一新值。该第一新值等于Q值加上缓冲器占用程度与目标缓冲器占用程度的比较的一差值(Δ)，其根据以下等式判定：QFirstNew＝Q+Δ。
在另一具体实例中，若缓冲器占用程度小于目标缓冲器占用程度，则控制单元208将Q值减小至一第二新值。该第二新值等于Q值减去缓冲器占用程度与目标缓冲器占用程度的比较的一差值(Δ)，其根据以下等式判定：QSecondNew＝Q-Δ。控制单元208基于缓冲器占用程度的大小而偏置量化矩阵(Q*[M])的值。在一具体实例中，若缓冲器占用程度在影像的开始处较小，则发生将量化矩阵偏置至小值。该等Q值在1至64的范围内，其中小值接近于1。
在另一具体实例中，若缓冲器占用程度在影像的结尾处实质上充满，则控制单元208将量化矩阵偏置至大值。该等Q值在1至64的范围内，其中大值接近于64。对于较大DCT系数，在缓冲器为实质上充满时，量化矩阵单元210除较大DCT系数以用最少输出表示数据。
由本文中的具体实例提供的技术可在集成电路芯片(图中未示)上实施。芯片设计是以图形计算机程序设计语言来建立，且储存于计算机储存媒体(诸如，磁盘、磁带、实体硬盘机，或虚拟硬盘机(诸如，在储存存取网络中))中。若设计者并不制造芯片或用以制造芯片的光微影屏蔽，则设计者直接地或间接地藉由实体构件(例如，藉由提供储存有该设计的储存媒体的复本)或以电子方式(例如，经由因特网)将所得设计传输至此等实体。接着将所储存的设计转换成用于制造光微影屏蔽的适当格式(例如，GDSII)，该等屏蔽通常包括将形成于晶圆上的所讨论的芯片设计的多个复本。光微影屏蔽用以界定晶圆(及/或其上的诸层)的待蚀刻或以其它方式处理的区域。
所得集成电路芯片可由制造者以原始晶圆形式(亦即，作为具有多个未封装的芯片的单一晶圆)、作为裸晶粒或以封装形式分发。在后者状况下，芯片安装于单一芯片封装(诸如，塑料载体，具有附着至主机板或其它较高层级载体的引线)中或多芯片封装(诸如，具有表面互连或内埋式互连中的任一者或两者的陶瓷载体)中。在任何状况下，接着将芯片与其它芯片、离散电路组件及/或其它信号处理器件整合作为(a)中间产品(诸如，主机板)或(b)最终产品的部分。最终产品可为在自玩具及其它低端应用至具有显示器、键盘或其它输入器件及中央处理器的高级计算机产品的范围内的包括集成电路芯片的任何产品。
本文中的具体实例可包含硬件及软件组件。以软件来实施的具体实例包括但不限于韧体、常驻软件、微码等。此外，本文中的具体实例可采用可自计算机可用或计算机可读媒体存取的计算机程序产品的形式，计算机可用或计算机可读媒体提供由或结合一计算机或任何指令执行系统使用的程序代码。出于此描述的目的，计算机可用或计算机可读媒体可为可包含、储存、传达、传播或输送由或结合指令执行系统、装置或器件使用的程序的任何装置。
媒体可为电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统(或装置或器件)或者传播媒体。计算机可读媒体的实施例包括半导体或固态内存、磁带、抽取式计算机磁盘、随机存取内存(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘及光盘。光盘的当前实施例包括密闭光盘-只读存储器(CD-ROM)、密闭光盘-读取/写入(CD-R/W)及DVD。
适合于储存及/或执行程序代码的数据处理系统将包括直接或经由系统总线而间接耦接至内存组件的至少一处理器。内存组件可包括在程序代码的实际执行期间使用的本地内存、大容量储存器，及提供至少一些程序代码的暂时储存以便减少在执行期间必须自大容量储存器撷取程序代码的次数的高速缓存。
输入/输出(I/O)器件(包括(但不限于)键盘、显示器、指针器件等)可直接或经由介入的I/O控制器而耦接至系统。网络配接器亦可耦接至系统以使该数据处理系统能够经由介入的专用或公用网络而变为耦接至其它数据处理系统或远程打印机或储存器件。调制解调器、电缆调制解调器及以太网卡仅为当前可用类型的网络配接器中的少数几种。
在图3中描绘用于实践本文具体实例的代表性硬件环境。此示意性图式说明根据本文具体实例的信息处置/计算机系统的硬件组态。该系统包含至少一处理器或中央处理单元(CPU)10。CPU 10经由系统总线12而互连至诸如随机存取内存(RAM)14、只读存储器(ROM)16及输入/输出(I/O)配接器18的各种器件。I/O配接器18可连接至周边器件(诸如磁盘单元11及磁带机13)，或可由系统读取的其它程序储存器件。系统可读取程序储存器件的发明性指令且遵循此等指令以执行本文中具体实例的方法。
系统进一步包括使用者接口配接器19，其将键盘15、鼠标17、扬声器24、麦克风22及/或诸如触控式屏幕器件(图中未示)的其它使用者接口器件连接至总线12以收集使用者输入。另外，通信配接器20将总线12连接至数据处理网络25，且显示配接器21将总线12连接至(例如)可体现为输出器件(诸如：监视器、打印机，或传输器)的显示器件23。用于对输入视讯流进行讯框缓冲视讯压缩的方法在视讯译码器中有效地配置及利用用于储存参考讯框的内存。基于在一给定情况下在讯框缓冲器处的所需讯框的数目而调适已配置内存以用于压缩一给定参考讯框。若仅需要一个参考讯框，则相应地调整压缩技术的量化以得到较好图片质量且避免压缩假影。
参看图2及图3，图4为说明根据本文中具体实例的使用图2的量化单元206对影像进行量化的方法的流程图。在步骤402中，将影像划分成N个宏区块。该N个宏区块包括16×16宏区块。在步骤404中，定义用于当前影像的量化矩阵Q*[M]。在步骤406中，将用于第一宏区块的量化参数纯量(Q)初始化为与先前已压缩影像的缓冲器占用程度相关的一值。在步骤408中，定义用于前N个宏区块的Q*[M](量化矩阵)。在步骤410中，检查是否为影像的开始。在步骤412中，若为影像的开始，则将Q偏置至小值，且若为影像的结尾，则将Q偏置至大值，且执行步骤420，否则，在步骤412中检查当前N个宏区块的缓冲器占用程度是否大于目标缓冲器占用程度。若当前N个宏区块的缓冲器占用程度大于目标缓冲器占用程度，则将Q值增加至一第一新值。在步骤416中增加该第一Q新值，且该第一Q新值等于Q值加上缓冲器占用程度与目标缓冲器占用程度的比较的一差值(Δ)，且该第一Q新值是根据以下等式来给出：Q新＝Q当前+Δ。
否则，(若并非如上述)则在步骤418中，将Q值减小至一第二新值。该第二新值等于Q值减去缓冲器占用程度与目标缓冲器占用程度的比较的一差值(Δ)，且该第二新值是根据以下等式来给出：Q新＝Q当前-Δ。在步骤420中，检查是否为影像的最后一群组的宏区块。若为影像的最后一群组的宏区块，则在步骤422中将Q设定至其最大值且重复步骤406。否则(若并非影像的最后一群组的宏区块)，则重复步骤406。
参看图2至图4，图5为说明根据本文中第二具体实例针对目标缓冲器占用程度而对影像执行实时压缩的方法的流程图。在步骤502中，将影像划分成N个宏区块。该N个宏区块包括16×16宏区块。在步骤504中，对该N个宏区块中的每一者执行离散余弦变换(DCT)。该DCT将该影像转换成一频率图。在执行该DCT时舍弃适当量的信息。该压缩过程将每一DCT输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数。在步骤506中，在执行DCT时定义用于影像的该N个宏区块中每一者的量化参数纯量(Q)。在步骤508中，将用于第一宏区块的量化参数纯量(Q)初始化为与先前已压缩影像的缓冲器占用程度相关的一值。在步骤510中，监视缓冲器占用程度并将其与目标缓冲器占用程度相比较。
针对目标缓冲器占用程度而对影像执行实时压缩的方法进一步包括在缓冲器占用程度大于目标缓冲器占用程度时，将Q值增加至一第一新值。该第一新值等于Q值加上缓冲器占用程度与目标缓冲器占用程度的比较的一差值(Δ)。当缓冲器占用程度小于目标缓冲器占用程度时，将Q值减小至一第二新值。该第二新值等于Q值减去该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的该比较的一差值(Δ)。
该方法更包括缓冲器占用程度在影像的开始处较小时将一量化矩阵偏置至小值。该等Q值在1至64的范围内，其中小值接近于1。当缓冲器占用程度在影像的结尾处实质上充满时将量化矩阵偏置至大值，其中该等Q值在1至64的范围内，其中大值接近于64。针对目标缓冲器占用程度而对影像执行实时压缩的方法更包括对经量化的输出执行Zig-zag扫描(使用图2的Zig-zag扫描单元220)，及对经Zig-zag扫描的量化系数执行熵写码(使用熵编码单元222)。
藉由定义用于影像的每一宏区块的(Q*[M])矩阵来执行实时影像压缩的方法，其中将Q初始化为与先前已压缩影像的缓冲器占用程度相关的一值。比较缓冲器占用程度与目标缓冲器占用程度且相应调整Q值，以使得目标缓冲器大小不超过预定临限值。本文中的具体实例可实施于模拟电视应用中。
特定具体实例的上述描述将全面揭示本文中具体实例的一般性质，使得其它者可在不偏离一般概念的情况下藉由应用当前知识来容易进行修改及/或调适以用于各种应用(诸如，特定具体实例)，且因此，应该且意欲在所揭露的具体实例的均等物的意义及范围内理解此等调适及修改。应理解，本文中所使用的措词或术语是用于描述且非限制的目的。因此，虽然已根据较佳具体实例描述本文中具体实例，但熟习此项技术者将认识可在随附申请专利范围的精神及范畴内在修改的情况下实践本文中具体实例。

Claims (20)

1.一种针对目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的方法，其特征在于，该方法包含：
将该影像划分成N个宏区块，其中该N个宏区块包含16×16宏区块；
对该N个宏区块中每一者执行一离散余弦变换；
在执行该离散余弦变换时定义用于该影像的每一该N个宏区块的一量化参数纯量；
将用于该第一宏区块的量化参数纯量初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值；及
藉由比较该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度而监视该缓冲器占用程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值增加至一第一新值，其中该第一新值等于该量化参数纯量值加上该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：在该缓冲器占用程度小于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值减小至一第二新值，其中该第二新值等于该量化参数纯量值减去该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包含：在该影像的一开始处的缓冲器占用程度较小时，将一量化矩阵偏置至小值，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中小值接近于1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：在该影像的一结尾处的缓冲器占用程度实质上充满时，将该量化矩阵偏置至大值，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中大值接近于64。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该离散余弦变换将该影像转换成一频率图。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行该离散余弦变换时舍弃一适当量的信息，且其中该压缩过程将每一离散余弦变换输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对该影像的压缩包含：
对经量化的输出执行一Zig-zag扫描；及
对经Zig-zag扫描的量化系数执行一熵写码。
9.一种针对一目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的装置，该影像包含16×16宏区块，其特征在于，该装置包含：
一缓冲器，储存该影像；
一离散余弦变换单元，对每一16×16宏区块执行一离散余弦变换，其中该离散余弦变换单元将该影像转换成一频率图；
一量化单元，使该离散余弦变换的一输出量化，其中舍弃一选定量的信息，其中该压缩将每一离散余弦变换输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数，其中该量化单元包含：
一控制单元，定义用于该影像的每一N个宏区块的一量化参数纯量，其中该控制单元将量化参数纯量初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值，其中该控制单元监视该缓冲器占用程度并比较该缓冲器占用程度与一目标缓冲器占用程度，且其中该控制单元设定将在该量化单元中使用的一适当量化参数纯量值；与
一Zig-zag扫描单元，对经量化的输出执行一Zig-zag扫描；及
一熵写码单元，对经Zig-zag扫描的量化系数执行熵写码。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该控制单元在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值增加至一第一新值，且其中该第一新值等于该量化参数纯量值加上该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该控制单元在该缓冲器占用程度小于该目标缓冲器占用程度时，将该量化参数纯量值减小至一第二新值，且其中该第二新值等于该量化参数纯量值减去该缓冲器占用程度与该目标缓冲器占用程度的比较的一差值。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该控制单元在该影像的一开始处的缓冲器占用程度较小时，将一量化矩阵偏置至小值，且其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中小值接近于1。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该控制单元在该影像的结尾处的缓冲器占用程度实质上充满时，将一量化矩阵偏置至大值，且其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中大值接近于64。
14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在该缓冲器占用程度实质上充满时，该量化单元除该离散余弦变换的一较大系数以用一最少输出表示一数据。
15.一种针对目标缓冲器占用程度而对一影像执行实时压缩的系统，其特征在于，该系统包含：
用于将该影像划分成N个宏区块的构件，其中该N个宏区块包含16×16宏区块；
用于对每一该N个宏区块执行一离散余弦变换的构件；
用于使该N个宏区块中每一者量化的构件；
用于定义针对每一该N个宏区块的一量化矩阵(量化参数纯量*[M])的构件；
用于将量化参数纯量初始化为与一先前已压缩影像的一缓冲器占用程度相关的一值的构件；
用于藉由比较该缓冲器占用程度与一目标缓冲器占用程度而监视该缓冲器占用程度的构件；
用于在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时将该量化参数纯量值增加至一第一新值的构件；
用于在该缓冲器占用程度大于该目标缓冲器占用程度时将该量化参数纯量值减小至一第二新值的构件；
用于对该N个宏区块中每一者执行一Zig-zag扫描的构件；及
用于对该N个宏区块中每一者执行熵编码的构件。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，进一步包含：用于在该影像的一开始处的缓冲器占用程度较小时将该量化矩阵偏置至小值的构件，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中小值接近于1。
17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，进一步包含：用于在该影像的一结尾处的缓冲器占用程度实质上充满时将该量化矩阵偏置至大值的构件，其中量化参数纯量值在1至64的范围内，其中大值接近于64。
18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，该离散余弦变换将该影像转换成一频率图。
19.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，在执行该离散余弦变换时舍弃一适当量的信息。
20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，进一步包含用于将每一离散余弦变换输出除以一量化系数并将结果舍入为一整数的构件。
CN201010571802XA 2010-04-14 2010-11-30 固定缓冲的实时影像压缩技术 Pending CN102223531A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/760,429 US8331709B2 (en) 2010-04-14 2010-04-14 Fixed buffer real-time image compression technique
US12/760,429 2010-04-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102223531A true CN102223531A (zh) 2011-10-19

Family

ID=44779939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010571802XA Pending CN102223531A (zh) 2010-04-14 2010-11-30 固定缓冲的实时影像压缩技术

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8331709B2 (zh)
CN (1) CN102223531A (zh)
TW (1) TWI441522B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103051897A (zh) * 2012-12-26 2013-04-17 南京信息工程大学 一种h264视频编码码率控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1138805A (zh) * 1994-12-14 1996-12-25 大宇电子株式会社 判定量化参数的方法及装置
EP0971542A2 (en) * 1998-07-10 2000-01-12 Tektronix, Inc. Readjustment of bit rates when switching between compressed video streams
US6278735B1 (en) * 1998-03-19 2001-08-21 International Business Machines Corporation Real-time single pass variable bit rate control strategy and encoder
US20040037357A1 (en) * 2002-06-11 2004-02-26 Stmicroelectronics S.R.I. Method and apparatus for variable bit-rate control in video encoding systems and computer program product therefor
US20080084925A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-10 Mobixell Networks Ltd. Control of video compression based on file size constraint

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1138805A (zh) * 1994-12-14 1996-12-25 大宇电子株式会社 判定量化参数的方法及装置
US6278735B1 (en) * 1998-03-19 2001-08-21 International Business Machines Corporation Real-time single pass variable bit rate control strategy and encoder
EP0971542A2 (en) * 1998-07-10 2000-01-12 Tektronix, Inc. Readjustment of bit rates when switching between compressed video streams
US20040037357A1 (en) * 2002-06-11 2004-02-26 Stmicroelectronics S.R.I. Method and apparatus for variable bit-rate control in video encoding systems and computer program product therefor
US20080084925A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-10 Mobixell Networks Ltd. Control of video compression based on file size constraint

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103051897A (zh) * 2012-12-26 2013-04-17 南京信息工程大学 一种h264视频编码码率控制方法
CN103051897B (zh) * 2012-12-26 2016-02-24 南京信息工程大学 一种h264视频编码码率控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI441522B (zh) 2014-06-11
TW201136322A (en) 2011-10-16
US8331709B2 (en) 2012-12-11
US20110255800A1 (en) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10839564B2 (en) Leveraging JPEG discrete cosine transform coefficients in neural networks
Alakuijala et al. JPEG XL next-generation image compression architecture and coding tools
JP2020174374A (ja) デジタルイメージ再圧縮
US7792194B2 (en) MPEG artifacts post-processed filtering architecture
US6768819B2 (en) Image processing apparatus and method, and storage medium used therewith
KR102385365B1 (ko) 전자 장치 및 전자 장치에서 이미지 데이터를 압축하는 방법
CN102215399B (zh) 视讯译码器的讯框缓冲压缩的方法、视讯译码器和系统
JP2002281444A (ja) 画像処理方法及び装置及び記憶媒体
EP2404279A2 (en) Multi-modal tone-mapping of images
CN112887728A (zh) 电子装置、电子装置的控制方法以及系统
KR102621118B1 (ko) 영상 적응적 양자화 테이블을 이용한 영상의 부호화 장치 및 방법
US7624139B2 (en) Information processing apparatus, method of controlling the same, information processing system, and computer-readable memory
US7929794B2 (en) Method and apparatus for image data compression
EP1113395A2 (en) Method and apparatus for hierarchical image coding
US7123773B2 (en) Image coding-decoding method, image coding-decoding system, image coder, image decoder, and storage medium
JPH0772839A (ja) カラービデオディスプレイ装置
US7477258B2 (en) Method and apparatus for a fast graphic rendering realization methodology using programmable sprite control
CN112399069B (zh) 图像编码方法及装置、存储介质、电子设备
CN102223531A (zh) 固定缓冲的实时影像压缩技术
CN117859326A (zh) 用于使用量化矩阵对视频进行编码和解码的方法和装置
Manthey et al. Reconfigurable architecture for real-time image compression on-board satellites
KR20180035746A (ko) 문서 이미지를 최적화하는 방법, 장치 및 컴퓨터-판독가능 매체
CN102215400B (zh) 无线模拟电视接收机的缓冲减量
US20080181518A1 (en) Method and Apparatus for Fast and Flexible Digital Image Compression Using Programmable Sprite Buffer
CN102215398A (zh) 优化预测式影像压缩

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111019