TW200929078A - Method of compressing for a static image and computer readable data structure and storage media - Google Patents

Description

200929078 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種影像處理技術，特像 方法及電料讀騎構和齡聰。#_像屋縮 【先前技術】 Ο _早期’由於大_影像_險她大，因而 吊=、的處理速度緩慢或攜帶/傳輸不便等問題。於是，發屏出「办 =桃°崎崎所嫩瞻爾比卿‘ 案小很夕。亚且魏適當的反壓縮法就能還原成原始影像。 為了更進—步提升壓縮效率與節省空間，更提出有「失真式 (Lossyj」的魏演算法。失真式的影像壓縮主要是依據人眼特 ，的考量，保留下數位影像中_度細節，而將大量的色彩資料 轉換成較精簡的模式，以達到節省空間的目的。 JPGE ( Joint Photographic Experts Group ;聯合圖像專家小紐） 〇技術是已經廣泛的利用在電腦的影像處理中的一種失真壓縮標準 方法，其將影像以破壞性壓縮，壓縮後無法還原，因此在影像上 多少會有所失真。雖然有一種以jpEG技術為基礎的標準漸進式 JPEG (progressivejpEG)技術，其是採用無失真的壓縮方式，但 此漸進式JPEG ( progressive JPEG )技術目前為止並沒有受到廣泛 的支援。 JPGE技術採用可失真編碼法的概念’先將影像先切割成8x8 子影像（即8像素χ8像素的尺寸大小）的集合，再將數位餘弦轉 換（discrete cosine transform ; DCT)作用於每個子影像上，而後 200929078 再將每-個子影像中較不重要的色彩部份予以去除，僅保留重 明度的資訊，以達到高麼縮率。 略過-些比較細鎖的步驟，JPGE技術主要係經由下列步驟進 行每鮮影像的㈣。縣，將奶_於每個子影像上，然後 進行量化絲錄。而後，將量倾的二維 DCT係數再經由斜向掃描（Zig_Zag咖）轉換成一維⑽陣列， 再經預先定義好的Huffman(霍夫曼）編喝表對這個—維陣列作編 Ο 碼。斜向掃描的結果使許多高頻部份的零值緊臨在—起，加上

Huffman編碼後便可以得到更好的壓縮率。最後的壓縮步驟則以 舰G語法產生观G格式的檀案。縮方法可依照壓_笞法 的:e方向進行，但由於量化過程之 ^ 原來的不祖失真。之不h，因㈣後的影像與 然而’影像於1賴僅會呈現f腦可讀㈣位抑料。 進行解壓输’是無法從壓縮影像的_上得知錄會呈現的查、 〇 =此’對於目前的咖格式的檔案，都必須將整個檀案進： 解塵縮後才能得知影像所呈現㈣晝面為何。 〃 以數位相機來說，隨著科技的進步 影像的解析度越來越高。由以前的—百萬或二百萬主:逐 素，高級—點的數位相機甚至可支援:千萬書二 倾旦’ __職__-定程度的 來說，縮後的檔案大小仍然將近有 1〇施（megabyte，百萬位元），而影像處理 於影像的大小。在必須要6入㈣… 要的日τ間’正比 在縣几王域縮後才能得知影像内容的情況 200929078 下，則必須要耗費許多時間等 影像。並且，當影像的總數;[縮，賴示出實際 審閱影像，才得以找出所想要的1;。，則必須花費較多的時間去 【發明内容】 雲於以上的問題，本發明的主要目的在於提供 旦 壓縮方法及電腦可讀取的資料結#静悲衫像 ❹ 術所:在—關麵決先前技 數個 框’以產生具綠照子影像_序耐目 、= 縮資料π及記_始符的位址以產生—㈣^糾框的一墨 影像上定義出涵蓋至少一列子影的特徵區塊。 後於母―讀塵縮後，針對特徵區塊，取得特徵區塊中每 Ο 影像中料-個和最後—個子影像壓縮後的子資難的起始 的位址，並記錄取得的位址以形成索引資料。 其中，可由制者選擇或由程式軟體分析出影像的特徵區域 5吏用者有興趣的區域，以定義為特徵區塊。 本發明所揭露之電腦可讀取的資料結構，包括··壓縮資 塊和索引資料區塊。 、Dn 墨縮資料區塊，包括··複數個子f料框。子資料框可解_ 為構成影像的子影像子資料框具有—起始符，並且子資料 框係透過其起始符來起始解壓縮。 索引資料區塊’包括：複數個位址。每—位址對應於起始符 200929078 中之一，並表示對應的起始符於壓縮資料區塊中的位置。 其中，影像中可具有涵蓋至少一列子影像的一特徵區塊，且 索引貢料區塊中的位址係分別表示特徵區塊中每一列子影像中、 第-個和最後-個子影縮後的子資料框於壓蹄料區塊^ 位置。 勺 .其中，壓縮資料區塊和索引資料區塊係形成不同的二槽安。 .換t之，麵資料與料㈣分卿成不_二财。再者= ❹縮資料區塊和爱引資料區塊亦可形成單—槽案。 ^ 於此，卿成的檔案皆可錯存於一電腦可讀取的儲存 如此-來，於解壓縮時，可以透過㈣資料中所的丑。 • 細紐，朗欲親_子資__始符 “ j起始 、起始符致使子資料框進行解壓縮，以复^而错由找到的 Γ先透過得到的子影像了解整張影像的影像。 需的影像。此外，在一些特殊應 乂_疋否為所 的速度。以投影片顯示為例，應用本發明可像解碼並播放 〇的位址任意取得起始符，並藉由起^索㈣料中紀錄 對應的影像，然後同樣的、7之始付解碼並顯示出其所 =到完整影像的解碼，如I即可==進行解碼並顯示，最 間早來說，可透過索引資料取 ^片動晝切換的效果。 並顯示此狀區塊的子影像。 區_私符，以先行解碼 【實施方式】 奸、「第1圖」’係顯示 方法。此靜能畢本發明—實施例之磚能旦/你r· _像昼縮方法係用以壓縮—影像。影縮 200929078 首先’將影像切割成複數個子影像（步驟110) 母—子影像壓縮成子資料框（fmm) :…後依序將 130)。於每個子資料框中具有—起始符，此起始^ =料（步驟 子資料框獅縮。子龍峨照子影像的順序而相=其 資料。最後記錄起始符的位址料生—索仰料（步 〇 〇 因此，於解壓縮時，可直接將壓縮資料進行解壓缩 整張影像。亦可以透過索”射所記_起始位= 起始符，進而藉由找到的心 料旦1 叫卿彡像巾某_子影像。即可先透過得到 像了轉張影像_容，關岐否柄需的影像。此外， 些特殊應用上，亦可加逮影像解碼並播放 顯示為例，雁田士代扣 以仅衫片 Μ，、，/。用本1 可由素引資料中紀錄的位址任意取得起 :付’亚藉由取得的起始符解碼並顯示出其所對應的影像，然 =的取域他起始符輯行解碼並顯示，最後達到完整影像的 如此即可得到投影片動晝切換的效果。®單來說，可透過 '引貝料取得特定區塊的起始符，以先行解碼並顯示此特定區 的子影像。 Λ 子影像的壓縮可藉由JPEG ( j〇int ph〇t hi 像專家小組）_來達成。 的尺=，'Γ4Χ1()24 (位元）的影像為例，8X8 (像素X像素） 、進仃影像分割，以得到64x64個子影像。換言之，善 〜象的大小係為16x16 (位元）。然後，再依序進行每一個 200929078 16x16子影像的壓縮。 參照「第2及3圖」，影像於壓縮後，壓縮資料會位於壓縮資 料區塊210 ’而索引資料則位於索引資料區塊230。 壓縮資料具有檔頭SOI、影像壓縮後的資料框220和結束符 E0I1。索引資料則具有多個位址ADDi〜ADDm〜ADDn。 • 參照「第3及4圖」，資料框220中具有多個子資料框222, - 每一子資料框222可解壓縮回一子影像。換言之，此影像分割成 幾個子影像’而影像壓縮（編碼）後就會有幾個子資料框222。子 Ο Λ ' 貧料框222主要具有滴編碼序列（entr〇py-c〇ded seqment) ECS和 起始符RST。熵編碼序列ECS係為子影像壓縮後的資料。換言之， • 熵編碼序列ECS可解壓縮（解碼）為子影像。起始符rst對應於 • 位於同一子資料框222内的熵編碼序列ECS，其可起始熵編碼序 列ECS的解壓縮以得到子影像。換言之，子資料框222係透過其 起始符RST來起始子資料框222的解壓縮。 索引資料中的位址ADD 1〜ADDm〜ADDn分別對應於起始符 © RST中之一，並且用以表示對應的起始符尺8丁於壓縮資料區塊21〇 中的位置。即透過索引資料中的位址ADD1〜ADDm〜ADDn可取 于壓縮資料區塊210中位址ADD 1〜ADDm〜ADDn所對應的起始 符RST，進而即可藉由取得的起始符RST進行子資料框222的解 壓縮。 其中，壓縮資料區塊210和索引資料區塊230係形成不同的 二檔案。換言之，壓縮資料與索引資料分別形成不同的二棺案。 再者’壓縮資料區塊210和索引資料區塊230亦可形成單一 10 200929078 檔案。換言之，壓縮資料區塊210和索弓丨資料區塊230相連接， 、使·資料與索引資料結合成—棺案。於檔案中，索引資料區 塊230可連接於麵資料區塊21〇後，即索引資料係連接於壓縮 資料後；然，亦可為壓縮資料區塊210連接於索引資料區塊 後’即壓縮資料連接於索引資料後。 茶照「第5圖」’於索引龍係連接於壓縮f料後的時候，於 索引貧料區塊230後，可插入-槽案終止符E〇I2。此標案終止符 EOI2連接於索引資料後，用以作為此檔案终結的標識。 於此，所形成的檔线可儲存於-電腦可讀取的儲存媒體， 例如：但不侷限於此，記憶卡、硬碟、隨身碟、光碟或磁碟等， 於此，參照「第6圖」，可於影像310進行壓縮前，先由使用 者選擇或由程式軟體分析出影像則的特徵區域或使用者有興趣 的區域，以定義為特徵區塊312 (步驟102)，如「第7圖」所示。 〇 :二⑽切割成複數個子影像314 (步驟11〇) ’此時特徵二 3^盖至少一列子影像314，如「第8圖」所示。然後依序將每 心像314_成子資料框（&說）以產生一壓縮資料 13〇)°子轉框會依照子縣似_細目互顧1形成I 壓縮貢料。並且，取得特徵區塊312中每—列子影像314 一個子影像仙和錢—财影像3Ub _制子 152)，____成索引資 在未完全解壓縮影像㈣況τ，只要先藉由索”料所記錄 200929078 2健取得喊符，並躲起崎鱗兩 為Γ得到整個特徵區塊的影像。透過此特徵區塊即可得 而快速得到二如气來，即可加速影像預覽及搜尋的時間，進 影像解碼並播::::像。此外’在-些特殊應用上’亦可加速 I贼的錢。讀則顯4例，朗树明 .顯示，即可得

將特欲區塊解碼並顯[綠再將其他部分解碼I Ο 到才又影片動晝切換的效果。 【圖式簡單說明】 圖 弟1圖係為根據本發明—實施例之靜態影像壓縮方法的流程 第2 51係為於根據本發明之電腦可讀取的資料結構中，_杏 施例之壓縮資料區塊的示意圖； 貝 第3圖係為於根據本發明之電腦可讀取的倾結構中，—每 施例之索引資料區塊的示意圖； k卜 第4圖‘為於根據本發明之電腦可讀取的資料結構中，—容 施例之子資料框的示意圖； Λ # Θ系為於根據本發明另― 之電 構的示意圖； 施例之 第6係為於根據本發明之靜態影像壓縮方法中，-實 特徵區塊的示意圖； 第7圖係為根據本發明另一 程圖；以及 實施例之靜態影像壓縮方法的流 12 200929078 第8圖係為於根據本發明之靜態影像壓縮方法中，一實施例 之子影像的示意圖。 【主要元件符號說明】

210 壓縮貢料區塊 220 資料框 222 子資料框 230 索引資料區塊 310 影像 312 特徵區塊 314 子影像 314a 子影像 314b 子影像 SOI 檔頭 E0I1 結束符 ADD1 〜ADDm - -ADDn 位址 ECS 摘編碼序列 RST 起始符 EOI2 檔案終止符

Claims (1)

1. 200929078 十、申請專利範圍： 1. 一種靜態影像壓縮方法，用以壓縮— 1目衫像，包Μ : 將該影像切割成複數個子影像·， 依序_—該子影像壓縮献有—心符的— 產生具有依照戎子影像的順序而相互連接 、厂“ Ο 縮資料；以及 的該子資料框的 記錄該起始符的位址以產生一索引資料。 2_如申請專利範圍第1項所述之靜態影像龍方法，更包括 於該影像上定義—特徵區塊，該特徵區塊涵蓋至少 子影像；以及 壓 列該 括 :其中該記_起始符驗㈣產生該索料料的步驟包 址；以及 取传_徵區塊巾每—_子影像中的第—個和 後Γ個該子影像壓縮後的該子資料框的該起始符的位 Ο 記錄取得的該位址以形成該索引資料。 3·如申4利祀圍第丨項所述之靜態影像㈣方法，更包括 士由連接4壓細靖和該索引資料以形成一圖像檔。 4·如申請專利範圍第 該壓__ Μ 所述之讀壓縮方法，其中該i 监⑽㈣㈣資料以形成該圖像檔的步驟包括. !該索引！料連接於該壓縮資料後;以及 · 5.如申請專置—靡场Χ賴該圖像槽。 項所述之靜態影像壓縮方法，更包括 14 200929078 分析該影像簡辦彡像上定義

   的位址以產生該索引資料的步驟包 /取件該特徵區塊中每—列該子影像中的第—個和最 後^個該子f彡健縮後_子資料框的該起始符的位 一個和最 記錄取得的該位址以形成該索引資料。 6. —種電腦可讀取的資料結構，包括： 一壓縮資料區塊，包括： /複數個子資料框，肋解壓_構成—影像的複數個 子影像’每一該子資料框包括： 一起始符，用以起始該子資料框的解壓縮；以及 一索引資料區塊，包括：. 複數個位址，對應於該起始符中之一 用以表示對應 的該起始符於該壓縮資料區塊中的位置。 7·如申請專利範圍第6項所述之電腦可讀取的資料結構，其中該 影像中具有涵蓋至少一列該子影像的一特徵區塊，且該位址係 分別表示該特徵區塊中每一列該子影像中的第—個和最後一 個該子影像壓縮後的該子資料框於該壓縮資料區塊中的位置。 8.如申睛專利範圍第6項所述之電腦可讀取的資料結構，其中該 壓縮資料區塊與該索引資料區塊相連接。 如申請專利範圍第8項所述之電腦可讀取的資料結構，其中該 9. 15 200929078 索引資料區塊連接於該壓縮資料區塊後。 10. 如申請專利範圍第9項所述之電腦可讀取的資料結構，更包 括·一檔案終止符，連接於該索引資料區塊後。 11. 如申請專利範圍第8項所述之電腦可棘的資料結構，其中該 壓縮資料區塊連接於該索引資料區塊後。 .12_ —種電腦可讀取的儲存媒體，其躲在於儲存有—索引資料和 • 帛萌壓縮為—影像的—麵資料，其中該壓縮資料包括：複 ❹ 數個子賴框’用以解壓縮為構成該影像的複數個子影像，每 :該子資料框包括：-起始符，㈣起始該子資料框的解壓 細，以及其中該索引資料包括：複數個位址，對應於該起始符 ' 中之―，用以表示對應的該起始符於該壓縮資料中的位置。 • 13.如申料利補第12項所述之電腦可讀取的儲存媒體，其中 該影像中具有涵蓋至少一列該子影像的-特徵區塊，且該位址 係分別表示該特徵區塊中每一列該子影像中的第—個和最後 〜偏好影健驗麟子倾框於縮資射的位置。 Ο 14·.如申.清專利I色圍第12項所述之電腦可讀取的儲存媒體，其中 該壓縮資料與該索引資料係形成一檔案。 ’ 1).如申4專概圍第14項所述之電腦可讀取的儲存媒體，其中 於該檔案中該索引資料連接於該壓縮資料後。 16. 如申料概圍第15項所述之電腦可讀取的儲存媒體，其電 月®可„貝取的資料結構更儲存有一標案終止符，該檔案終止符連 接於該索引資料後。 17. 如申凊專利乾圍第14項所述之電腦可讀取的儲存媒體，其中 16 200929078 於該檔案中該壓縮資料連接於該索引資料後。 18.如申請專利範圍第12項所述之電腦可讀取的儲存媒體，其中 該壓縮資料與該索引資料分別形成不同的二檔案。 〇 〇 17