CN104219521A - 降低内存需求的影像压缩架构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低内存的影像压缩架构及方法，其主要包括一移动检测单元、一量化单元、一DCT转换单元、一编码器、一压缩数据缓冲存储器、一解码器、IDCT转换单元及一移动补偿单元，当影像输入时，通过移动检测单元检测影像数据中每张画面，并将其影像数据量化，而后通过DCT转换单元进行转换，再经过编码产生压缩文件，而影像压缩文件储存于压缩数据缓冲存储器内，当需要影像数据时，由压缩数据缓冲存储器取出影像压缩文件，通过解码器对影像压缩文件进行解压缩动作，并通过IDCT转换单元进行反向转换后，由逆量化单元还原影像数据，由移动补偿单元对影像画面做补偿。

Description

降低内存需求的影像压缩架构及方法

技术领域

本发明涉及一种影像压缩架构，特别是涉及一种降低内存需求的影像压缩架构，以及一种降低内存需求的影像压缩方法。 

背景技术

由于因特网的快速发展，使得多媒体的储存及传输变得更加重要，而多媒体数据一般都有数据累赘，因此，为了降低传输的带宽及储存的空间，影像压缩就更显其重要。 

影像压缩是一个用来减少表示一个数字影像所需要的讯号空间量的程序，例如，一个数字影像原来的影像数据量是两百万个位元，压缩后可以将原有的数字影像压缩成只需要0.2个百万位元，因此，通过影像压缩，使每个数字影像所占内存空间仅为原本的十分之一，且原先一个数字影像如果需要两秒钟才能送完，经过影像压缩后只需要0.2秒便可送完，在所需的带宽上，也仅只需要原本的十分之一。 

请参阅图1，习知影像压缩架构是将影像输入后对每张画面先执行移动检测以检测出移动对象，并将其量化后，通过DCT转换（离散余弦转换），来减少空间域的多余数据，再经过编码产生压缩文件，此种习知影像压缩法，属失真影像压缩，因此压缩后的压缩文件，在经由IDCT转换及逆量化后，所产生的图像文件需经由移动补偿，对移动估计的画面做补偿，而当物体移开后则增加物体背后的景物数据，使画面可维持一定质量，不会随着误差值的累积而恶化。 

然而，此种压缩方式所压缩出的影像压缩文件，由于移动补偿处理完一张画面，这一张画面会成为新一张画面的参考，因此会储存一个参考记忆路径于搜索领域参考内存内，因此其所压缩出的文件数据储存空间会比较大，用于笔记本电脑时，笔记本电脑必须外挂一个外接式组件，及连接外接式组件的高速接口，因而导致处理影像压缩的成本上升。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少影像压缩文件储存空间的降低内存需求的影像压缩架构。 

本发明的另一目的在于提供一种无须外挂外接式组件及对应的高速接口，以降低笔记本电脑处理影像压缩成本的降低内存需求的影像压缩架构。 

一种降低内存的影像压缩架构，包括： 

一移动检测单元，该移动检测单元用于对输入的影像数据进行检测； 

一量化单元，该量化单元用于对移动检测单元检测后的影像数据进行量化； 

一DCT转换单元，该DCT转换单元用于对量化后的影像数据，进行DCT转换，以去除多余数据； 

一编码器，该编码器用于将DCT转换单元转换完成的数据进行编码，得到影像压缩文件； 

一压缩数据缓冲存储器，该压缩数据缓冲存储器用于提供影像压缩数据储存； 

一解码器，该解码器用于将压缩数据进行解压缩动作； 

一IDCT转换单元，IDCT转换单元用于将解压缩后的影像数据进行反向转换； 

一逆量化单元，该逆量化单元用于将IDCT转换单元转换后的影像数据做反向量化； 

一移动补偿单元，该移动补偿单元用于对移动估计的画面做补偿； 

利用移动检测单元检测输入影像数据中每张画面的移动对象，经由量化单元将影像数据量化，并通过DCT转换单元进行转换以减少多余数据，再经过编码产生压缩文件，并将该压缩文件储存于压缩数据缓冲存储器内，当需要影像数据时，由压缩数据缓冲存储器取出压缩文件通过解码器将压缩文件进行解压，并通过IDCT转换单元进行反向转换后，由逆量化单元还原影像数据，并通过移动补偿单元对影像画面做补偿。 

一种降低内存的影像压缩方法，包括如下步骤： 

步骤一、将影像数据输入移动检测单元，由移动检测单元对输入的影像数据进行检测； 

步骤二、由量化单元将经由移动检测单元检测后的影像数据进行量化； 

步骤三、由DCT转换单元将量化后的影像数据，通过DCT转换，以去除多余数据； 

步骤四、利用编码器将DCT转换后的影像数据编码压缩为影像压缩文件，并储存于压缩数据缓冲存储器； 

步骤五、将所需影像数据压缩文件从压缩数据缓冲存储器取出，并经由解码器将影像数据压缩文件进行解压缩动作； 

步骤六、利用IDCT转换单元系将解压缩后的影像数据进行反向转换，并由逆量化单元将IDCT转换单元转换后的影像数据做反向量化； 

步骤七、移动补偿单元对移动估计的画面做补偿。 

本发明提供的降低内存的影像压缩架构及方法，先将影像压缩文件储存于压缩数据缓冲存储器，在需要该影像压缩文件时，再由压缩数据缓冲存储器取出通过解码器解压缩以还原影像数据，并未如习知的影像压缩架构所压缩出的影像压缩文件，会在移动补偿处理完一张画面后，将此张画面做为下一张画面的参考，而产生一个参考记忆路径，故本发明所产生的影像数据压缩文件储存空间较小，通过测试相同影像以习知影像压缩出的影像压缩文件储存空间为24,960,000byte，而本发明所提供的降低内存的影像压缩架构及方法压缩后的影像压缩文件仅为325,632byte，且亦无需如习知的影像压架构使用于笔记本电脑时，需外挂一外接式组件和连接外接式组件的高速接口。 

附图说明

图1为习知的压缩影像架构图； 

图2为本发明降低内存的影像压缩架构图。 

图3为本发明降低内存的影像压缩架构及方法流程图。 

附图标记说明： 

1  移动检测单元  2  量化单元 

3   DCT转换单元                      4   编码器 

5   压缩数据缓冲存储器               6   解码器 

7   IDCT转换单元                     8   逆量化单元 

9   移动补偿单元                     21  步骤一 

22  步骤二                           23  步骤三 

24  步骤四                           25  步骤五 

26  步骤六                           27  步骤七 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。 

请参阅图2，本发明一种降低内存的影像压缩架构及方法，其主要包括一移动检测单元1、一量化单元2、一DCT转换单元3、一编码器4、一压缩数据缓冲存储器5、一解码器6、IDCT转换单元7、一逆量化单元8及一移动补偿单元9，该移动检测单元1对输入的影像数据进行检测，该量化单元2对移动检测单元1检测后的影像数据进行量化，该DCT转换单元3对量化后的影像数据，经过数学运算将空间域的数据转为频率域，进而对频率域的数据进行舍去，去除数据在空间轴上的相关性，来减少空间域的相关性，以去除多余数据，该编码器4将DCT转换单元3转换完成的数据进行编码，以得到影像压缩文件，该压缩数据缓冲存储器5提供影像压缩数据储存，该解码器6用于将压缩数据进行解压缩动作，IDCT转换单元7将解压缩后的影像数据进行反向转换，该逆量化单元8则将IDCT转换单元7转换后的影像数据做反向量化，该移动补偿单元9用于对移动估计的画面做补偿，而当物体移开后则增加物体背后的景物数据，使画面可维持一定质量，不会随着误差值的累积而恶化。 

请参阅图2-图3，本发明提供的降低内存的影像压缩架构及方法，其影像压缩流程为： 

步骤一、将影像数据输入移动检测单元，由移动检测单元对输入的影像数据进行检测21； 

步骤二、由量化单元将经由移动检测单元检测后的影像数据进行量化22； 

步骤三、由DCT转换单元为对量化后的影像数据，通过DCT转换（离散余弦转换），以去除多余数据23； 

步骤四、利用编码器将DCT转换后的影像数据编码压缩为影像压缩文件，并储存于压缩数据缓冲存储器24； 

步骤五、将所需影像数据压缩文件从压缩数据缓冲存储器取出，并经由解码器将影像数据压缩文件进行解压缩动作25； 

步骤六、利用IDCT转换单元系将解压缩后的影像数据进行反向转换，并以逆量化单元则将IDCT转换单元转换后的影像数据做反向量化26； 

步骤七、该移动补偿单元则为对移动估计的画面做补偿27。 

由上所述，本发明提供的降低内存的影像压缩架构及方法，先将影像压缩文件储存于压缩数据缓冲存储器5，在需要该影像压缩文件时，再由压缩数据缓冲存储器5取出通过解码器6解压缩以还原影像数据，并未如习知的影像压缩架构所压缩出的影像压缩文件，会在移动补偿处理完一张画面后，将此张画面做为下一张画面的参考，而产生一个参考记忆路径，故本发明所产生的影像数据压缩文件储存空间较小，通过测试相同影像以习知影像压缩出的影像压缩文件储存空间为24,960,000byte，而本发明所提供的降低内存的影像压缩架构及方法压缩后的影像压缩文件仅为325,632byte，且亦无需如习知的影像压架构使用于笔记本电脑时，需外挂一外接式组件和连接外接式组件的高速接口。 

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 

Claims (2)

1.一种降低内存的影像压缩架构，其特征在于，包括：

一移动检测单元，该移动检测单元用于对输入的影像数据进行检测；

一量化单元，该量化单元用于对移动检测单元检测后的影像数据进行量化；

一DCT转换单元，该DCT转换单元用于对量化后的影像数据，进行DCT转换；

一编码器，该编码器用于将DCT转换单元转换完成的数据进行编码，得到影像压缩文件；

一压缩数据缓冲存储器，该压缩数据缓冲存储器用于提供影像压缩数据储存；

一解码器，该解码器用于将压缩数据进行解压缩动作；

一IDCT转换单元，IDCT转换单元用于将解压缩后的影像数据进行反向转换；

一逆量化单元，该逆量化单元用于将IDCT转换单元转换后的影像数据做反向量化；

一移动补偿单元，该移动补偿单元用于对移动估计的画面做补偿；

利用移动检测单元检测输入影像数据中每张画面的移动对象，经由量化单元将影像数据量化，并通过DCT转换单元进行转换以减少多余数据，再经过编码产生压缩文件，并将该压缩文件储存于压缩数据缓冲存储器内，当需要影像数据时，由压缩数据缓冲存储器取出压缩文件通过解码器将压缩文件进行解压，并通过IDCT转换单元进行反向转换后，由逆量化单元还原影像数据，并通过移动补偿单元对影像画面做补偿。

2.一种降低内存的影像压缩方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将影像数据输入移动检测单元，由移动检测单元对输入的影像数据进行检测；

步骤二、由量化单元将经由移动检测单元检测后的影像数据进行量化；

步骤三、由DCT转换单元将量化后的影像数据，通过DCT转换；

步骤四、利用编码器将DCT转换后的影像数据编码压缩为影像压缩文件，并储存于压缩数据缓冲存储器；

步骤五、将所需影像数据压缩文件从压缩数据缓冲存储器取出，并经由解码器将影像数据压缩文件进行解压缩动作；

步骤六、利用IDCT转换单元系将解压缩后的影像数据进行反向转换，并由逆量化单元将IDCT转换单元转换后的影像数据做反向量化；

步骤七、移动补偿单元对移动估计的画面做补偿。