TW201249208A - Pixel data compression and de-compression method - Google Patents

Description

201249208 1 vv / 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案是有關於一種像素資料壓 【先前技術】 縮/解壓縮方法 〇 在影像編解碼與播放系統中，通常哈= 進行晝面處理與影像播放，故而會要儲存許多晝面 間、頻寬與功率來儲存並處理這些t 、的°己隐體空 題，目前已有許多種晝面壓縮/解壓縮為克服這些問 以目前的大多數晝面壓縮/解壓'^ n ° & 以方塊式（block-based)壓縮，但复 彳而σ，其麗縮 (「aster scan)。方塊式壓縮是指，在，放則疋循序掃描 整個晝面分為多個方塊，對各個方面壓縮時，將 描則是指，在播放時，是由左至右 仃堅縮。而循序掃 條式播放這個晝面。 上至下的方式來逐 傳統上，需要用到額外記憶體來 資料’以完成不同順序之間的轉換(亦： 、’’麵影偉 循序式）。比如，欲進行壓縮日夺，將 、，式轉換至 塊(m_b丨岭㈣w塊的大小^多個巨: 素）。-魅方塊當成編解觸基本單元。但如果要= ===過的畫面的話’則需要額外記憶體 來暫存解㈣後的像素。這樣會耗費額外的記憶體 與功率，進而減少畫面像素壓縮/解壓縮所能增加的效益。 :甚者，於傳統技術上，會需要一塊額外記憶體來儲二 f ’以循序掃㈣來壓縮，再❹另1記憶體來儲存戶t 解壓縮的像素並以循序掃描式來讀取。或是，會需要— 201249208 里 w 額外記憶體來儲存像素，以巨方塊方式來壓縮，之後，再 使用另一塊記憶體來儲存所解壓縮的像素並以循序掃描 式來讀取。 故而，需要額外記憶體空間與記憶體頻寬，並且會額 外消耗功率在像素資料的存入與讀取。 【發明内容】 本案係有關於一種像素資料壓縮/解壓縮方法，即使 是以方塊式壓縮並以循序掃描式來解壓縮（解壓縮的晝面 可能做一些後處理如旋轉之類），仍不需要額外記憶體來儲 存解壓縮後的像素資料。 本案之一例子提出一種像素資料壓縮方法，用以壓縮 一晝面，包括：記錄該晝面的一方塊的一記憶體儲存位 置；逐條式壓縮該方塊；以及重複上述步驟，直到該晝面 被完整壓縮。 本案之另一例子提出一種像素資料解壓縮方法，用以 解壓縮一畫面，包括：（a)設定一參數N ; (b)載入一條起 始陣列，包括複數個方塊所對應的複數記憶體位置欄位； (c)從該條起始陣列讀取一目前方塊的一記憶體位置欄 位；（d)根據該目前方塊的該記憶體位置攔位，讀取與解壓 縮該目前方塊的一第i條像素條，該目前方塊的該第i條 像素條包括該晝面的一第N條像素條的一部份，i為0或 正整數；（e)更新該條起始陣列中的該目前方塊的該記憶體 位置欄位為該目前方塊的一第（i+p)條像素條的一記憶體 儲存位置，P為任意正整數；⑴如果該晝面的該第N條像 素條尚未被完整解壓縮，則從該條起始陣列中讀取下一方 4 ⑧ 201249208 Λ » » I S < l 塊的一記憶體位置欄位；（g)重複上述步驟（d)〜(f)，直到完 整解壓縮出該晝面的該第N條像素條；（h)遞增該參數了 以及（0重複上述步驟（b)〜(h) ’直到完整解壓縮出該晝面。 本案之又一例子提出一種像素資料壓縮與解壓縮方 法，用以壓縮並解壓縮一晝面。於壓縮該晝面時，包括下 列步驟：（1a)記錄該晝面的—方塊的一記憶體儲存位置； (1b)逐條式壓縮該方塊；以及（1c)重複上述步驟，直到該 晝面被完整壓縮。於解壓縮該晝面時，包括下列步驟：（2a) 設定-參數N ; (2b)載入-條起始陣歹p包括複數個方塊 所對f的複數記憶體位置攔位；（2c)從該條起始陣列讀取 目劎方塊的一 s己憶體位置攔位；（2d)根據該目前方塊的 該記憶體位置欄位，讀取與解壓縮該目前方塊的一第丨條 像素條，該目前方塊的該第丨條像素條包括該晝面的一第 N條像素條的-部份，i為〇或正整數；㈣更新該條起始 陣列中的該目前方塊的該記憶體位置棚位為該目前方塊 的-第（I+P)條像素條的一記憶體儲存位置，p為任意正整 數；（2f)如果該畫面的該第N條像素條尚未被完整解壓 縮j則從該條起始陣列中讀取下一方塊的一記憶體位置攔 位，（2g)重複上述步驟（2d)〜(2f)，直到完整解壓縮出該畫 面的該第N條像素條；⑽)遞增該參數；以及(2j)重複上 述步驟(2b)〜(2h)，直到完整解壓縮出該畫面。 、本案之更另一例子提出一種像素資料解壓縮方法，用 以解壓縮-晝面’包括：載入複數個待解壓縮方塊的所對 應的複數s己憶體儲存位置；根據一目前方塊的一記憶體儲 #位置’讀取與解壓縮該目前方塊的_條像素條；根據一 201249208 1 w u\jyrt\ 解壓縮結果，更新該目前方塊的該記憶體儲存位置；如果 該晝面的一條像素條尚未被完整解壓縮，則讀取下一方塊 的一記憶體儲存位置；以及重複上述步驟，直到完整解壓 縮出該晝面。 為了對本案之上述及其他方面有更佳的暸解，下文特 舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： 【實施方式】 於本案實施例中，於進行方塊式壓縮過程中，記錄各 個方塊的記憶體儲存位置；於進行解壓縮過程中，更新各 個方塊中的待解壓縮的下一條像素條（pixel line)的記憶體 儲存位置。 現請參考第1圖，其顯示方塊式壓縮的示意圖。畫面 100包括多個方塊101、102…等。如第1圖所示，進行 方塊式壓縮時，對方塊101進行壓縮後，再對方塊102進 行壓縮。如此依序進行，直到將此晝面100的所有方塊皆 壓縮完畢，則對此晝面100的壓縮已完成。在此，一個方 塊包括比如但不受限於M1*M2個像素資料，其中M1與 M2可為任意正整數。此外，當M2 = 1時，本案亦可應用， 也就是說，在進行晝面壓縮時，乃是以「條」為單位進行 壓縮，此分在本案之精神範圍内。 現請參考第2圖，其顯示根據本案實施例之壓縮方法 的流程圖。如第2圖所示，於步驟210中，記錄第N個方 塊的記憶體儲存位置，N為正整數。比如，記錄第N個方 塊的起始像素資料（比如是左上角像素資料）的記憶體儲存 位置，以當成此第N個方塊的記憶體儲存位置。或者是， ⑧ 201249208 1 vv / yv 將第N個方塊中的待解壓縮資料的起始像素資料的記憶 體儲存位置，以當成此第N個方塊的記憶體儲存位置。於 此實施例中，將此晝面的所有方塊的記憶體儲存位置儲存 於一個查表内（可稱為方塊隨機存取表，block random access table) ° 於步驟220中，逐條式壓縮第N個方塊。其細節如 下。請再次參考第1圖，於壓縮方塊101時，先壓縮第0 條像素條L0的資料，接著，壓縮第1條像素條L1的資料， 直到壓縮最後1條像素條Ln的資料，如此即可完成方塊 101的壓縮。同樣地，壓縮方塊102時，也是逐條式壓縮 其所有像素條。在壓縮像素條時，比如由左至右，依序壓 縮該像素條内的所有像素資料。 於步驟230中，判斷此畫面是否壓縮完畢。亦即，判 斷此晝面的所有方塊是否都已壓縮完畢。如果是的話，則 壓縮已完成；如果否的話，則將N值加1(N = N + 1)，以壓 縮下一個方塊，如步驟240中所述。步驟240執行後，接 到步驟210，重複上述步驟，直到此晝面的所有方塊都被 壓縮完畢為止。 接著，說明本實施例如進行解壓縮。現請參考第3 圖，其顯示根據本實施例之解壓縮示意圖。在顯示畫面300 時，為循序掃描，會先顯示此晝面300的第0條像素條， 接著顯示此晝面的第1條像素條，其餘依此類推。此晝面 300的第0條像素條是由方塊310的第0條像素條、方塊 311的第0條像素條、…方塊31M的第0條像素條所組 成。故而，在解壓縮時，解壓縮之順序如下：方塊310的 201249208

I W/DUVKA 第〇條像素條、方塊311的第0條像素條、…方塊31M 的第〇條像素條，如此即可解壓縮出此晝面300的第0條 像素條。晝面300的其餘條像素條的解壓縮可依此類推。 現請參考第4圖，其顯示根據本實施例之解壓縮方法 的流程圖。如步驟405所示，設定參數N的初始值為0， 參數N代表欲解壓縮晝面的第N條像素條。 於步驟410中，載入「條起始陣列」（line start array)。 如第5圖所示，條起始陣列500包括M + 1個方塊的記憶 體位置欄位510〜51M，Μ為正整數。（M + 1)=(晝面寬度 /M1)。從方塊隨機存取表中載入（M + 1)個方塊的記憶體儲 存位置至條起始陣列500。更詳細地說，如第3圖所示， 當要解壓縮畫面300的第0條像素條時，乃是從方塊隨機 存取表中載入方塊310〜方塊31 0M的記憶體儲存位置，以 寫入至條起始陣列500的M + 1個記憶體位置攔位 510〜51M。因為方塊310〜方塊310M包括解壓縮晝面300 的第〇條像素條所需的像素資料。也就是說，此時的M + 1 個記憶體位置欄位510〜51M分別為N0〜NM。 如步驟415所示，從條起始陣列500讀取目前方塊 的記憶體位置欄位。比如，從條起始陣列500讀取方塊 310的記憶體位置攔位510，以得知其記憶體儲存位址為 N0。 如步驟420所示，讀取、解壓縮並儲存目前方塊的第 i條像素條，其含有畫面的第N條像素條的一部份。i為正 整數。詳細地說，目前方塊的第i條像素條乃是晝面的第 N條像素條的1/(M + 1)。以上例而言，根據記憶體儲存位 201249208 址NO,讀取M1個像素資料，並對之解壓 即可完成對目前方塊的第丨條像素 ;、如此 存。 J貝取、解壓縮與儲 如步驟425所示’更新條起始陣列_ 塊的記憶體位置攔位為目前方塊的 ：目則方 .，存位置。P為任意正整數，為方便解釋、，二= 為例做說明。以上例而言，由於方塊31〇的第二二: 已解壓縮完畢’故而，將條起始陣列咖塊'㈣ 記憶體位置欄位更新為方塊31〇的第 二= 儲存位置隱咖，如第3 、条1己隐體 前，並不知道_之值為何所不。於解壓縮之 •^值局何’但於解壓縮方 條像素條後’可得知方塊31〇的第〇條像 後 像素資料的記憶體儲存位^ …^ 1筆

時，乃是逐條式_ $ Μ ’在壓縮方塊MO 的二π後::像:壓:順序而言， 1條像素條的第1筆像素資料。 塊310的第 方塊31G的第0條像素條的 素=憶=從 存位f之德就县鞏像素貝枓的記憶體儲 條的最後1筆像素資料塊31Q的第Q條像素 的第1條像素條的第儲存位置而推知方塊310 於步驟_存位置。 像素條。如果是，則流程^解出旦面的第N條 驟435。 駐步驟柳，否職程接至步 如果尚未完整解出晝面的第N條像素條的話，則要 201249208 * T? / y l I~\. 解壓縮下一個方塊的第i條像素條。所以，如步驟435所 示，從條起始陣列500中讀取下一個方塊的記憶體位置欄 位。 以上例而言，於解壓縮完方塊310的第0條像素條 之後，接著要解壓縮方塊311的第◦條像素條。故而，從 條起始陣列500中讀取下一個方塊311的記憶體位置欄位 N1。於解壓縮完方塊311的第0條像素條之後，重述步驟 420與425，將條起始陣列500中的方塊311的記憶體位 置攔位更新為方塊311的第0條像素條的記憶體儲存位置 N1+n 10,如第3圖與第5圖所示。 重複步驟420與425，直到完整解出晝面的第N條 像素條為止。亦即，直到解壓縮方塊31M的第0條像素 條為止，則畫面的第0條像素條已被完整解壓縮。所以， 解壓縮畫面的第0條像素條後，條起始陣列500中的（M + 1) 記憶體位置欄位為Ν0+η00〜NM+nmO。 於畫面的第N條像素條已被解壓縮後，於步驟440 中，N = N + 1。代表接著要解壓縮晝面的下一條像素條。如 第3圖與第5圖所示，如果方塊310的第1條像素條已解 壓縮，則條起始陣列500中的方塊310的記憶體位置欄位 會被更新為N0+n00+n01，其代表方塊310的第2條像素 條的記憶體儲存位置。 於步驟445中，判斷目前方塊是否已全部解壓縮。也 就是說，判斷方塊31Μ是否已全部解壓縮。如方塊31Μ 已全部解壓縮，代表先前方塊310〜31 (Μ-1)也已全部解壓 縮。如果方塊31Μ尚未全部解壓縮，則流程接續至步驟 201249208 * »τ f y ι 435。以上例而言，重複上述步驟，直到解壓縮完畫面300 的第（M2-1)條像素條，這代表方塊310〜31M已全部解壓 縮。所以，於步驟450中，判斷整個畫面是否已解壓縮。 如果尚未的話，則流程回至步驟410，再次載入條起始陣 列。以上例而言，如果方塊310〜31M已全部解壓縮，則 於步驟410中，從方塊隨機存取表中載入方塊320〜32M 的記憶體儲存位置至條起始陣列。重複上述步驟，直到整 個畫面都已被解壓縮為止。 由上述可知，於本實施例之像素資料壓縮/解壓縮方 法中，即使是以方塊式壓縮並以循序掃描式來播放，仍不 需要額外記憶體來暫存解壓縮後的像素資料。故而，能減 少所需記憶體空間、記憶體頻寬與功率消耗。 綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非 用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在 不脫離本案之精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾。 因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 為準。 【圖式簡單說明】 第1圖顯不方塊式壓縮的不意圖。 第2圖顯示根據本案實施例之壓縮方法的流程圖。 第3圖顯示根據本實施例之解壓縮示意圖。 第4圖顯示根據本實施例之解壓縮方法的流程圖。 第5圖顯示根據本實施例之條起始陣列與其更新示 意圖。 【主要元件符號說明】 201249208 量 w / 100 :晝面 210〜240 :步驟 310〜32M :方塊 500 :條起始陣列 101 、 102

300 :晝面 405〜450 : 510 〜51M :方塊 步驟 :記憶體位置欄位 12 ⑧

Claims (1)

1. 201249208 I w I ^Sjyrt\ 七、申清專利範圍： 1· 一種像素資料壓縮方法’用以壓縮—晝面，包括： 6己錄該晝面的一方塊的一記憶體儲存位置； 逐條式壓縮該方塊；以及 重複上述步驟，直到該晝面被完整壓縮。 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，其令，該記 錄步驟包括： 記錄該方塊的一起始像素壓縮/解壓縮資料的一記憶 體儲存位置’以當成該方塊的該記憶體儲存位置。 3_如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該逐 條式壓縮步驟包括： 麼縮一目前像素條；以及 壓縮下一條像素條，直到壓縮最後一條像素條。 4. 一種像素資料解壓縮方法，用以解壓縮一晝面， 包括： (a) 設定一參數ν ; (b) 載入一條起始陣列，包括複數個方塊所對應的複 數記憶體位置攔位； (c) 從該條起始陣列讀取一目前方塊的一記憶體位置 攔位； (d) 根據该目前方塊的該記憶體位置攔位，讀取與解 麗縮該目前方塊的-第i條像素條，該目前方塊的該第丨 條像素條包括該畫面的-第N條像素條的一部份，i為〇 或正整數； ⑹更新該條起始陣财的該目前方塊的該記憶體位 13 201249208 i w z^uyr/Λ 縮， 位； ⑺如果該畫面的該第 則從該條起始陣列中讀 N條像素條尚未被完整解壓 取下一方塊的一記憶體位置攔 該第 =重複上述步卵Ηί)，朗完整㈣ Ν條像素條； (h)遞增該參數；以及 (丨）重複上述步驟（b)〜(h) 5·如申請專利範圍第4 驟(a)包括： ，直到完整解壓縮出該畫面。 項所述之方法，其中，該步 設定該參數N之一初始值。 6.如申請專利範圍第4項所述之方法，其中，該步 驟(b)包括： “從—方塊隨機存取表中載人該些方塊所對應的複數 δ己憶體儲存位置至該條起始陣列。 7·如中請專利範圍第6項所述之方法，其中，該方 塊所對應的該記憶體儲存位置為該方塊中之—待解壓縮 資料的一起始像素資料的一記憶體儲存位置。 8·如中請專利範圍第4項所述之方法，其中，於解 壓縮該目前方塊的該第i條像素條後，得知該目前方塊的 該第（i+P)條像素條的該記憶體儲存位置。 9. -種像素資料壓縮與解壓縮方法，用以壓縮並解 壓縮一晝面，包括： 於壓縮該晝面時’包括下列步驟： 201249208 (la) 記錄該畫面的一方塊的一記憶體儲存位置； (lb) 逐條式壓縮該方塊；以及 及 (lc) 重複上述步驟，直到該畫面被完整壓縮；以 畫面時，包括下列步驟： (2a)設定一參數N ; (2b)載入一條起始陣列，包括複數個方塊所對應 的複數記憶體位置攔位； (2c)從該條起始陣列讀取一目前方塊的一記憶 體位置攔位； (2d)根據該目前方塊的該記憶體位置欄位，讀取 與解壓縮該目前方塊的—第丨·條像素條，該目前方塊的該 第I條像素條包括該晝㈣―第N條像素條的—部份，I· 為〇或正整數； (2e)更新該條起始陣列中的該目前方塊的該記 憶體位置欄位為該目前方塊的—第（i+p)條像素條的一記 憶體儲存位置，P為任意正整數； θ ( f)士果11亥晝面的該第Ν條像素條尚未被完整 解壓縮，舰該條起轉财讀取下—方 置攔位； ‘隐骽诅 兮查^2)重複上述步驟㈣〜(2f)，直到完整解壓縮出 該晝面的該第N條像素條； (2h)遞增該參數，·以及 該晝面。⑼重複上述步驟(2b)〜(2h)，直到完整解壓縮出 15 201249208 1 w ι〇·如申請專利範圍第 驟（1 a)包括： 9項所述之方法，其中，該步 §已綠該方塊的一起始像音 置，以♦忐兮士蝻ΛΑ 篆素貝枓的—記憶體儲存位 置^田成該方塊的該記憶體儲存位置。 如申請專利範圍第9項 驟（1b)包括： 万法，其中，該步 屋縮一目前像素條；以及 塵2縮下：條像素條，直到星縮最後一條像素條。 12.如申請專利範圍第9項所 驟（2a)包括： 八甲，5亥步 設定該參數N之一初始值。 ’其中，該步 13.如申請專利範圍第9項所述之方法 驟(2b)包括： 』從-方塊隨機存取表中载入該些方塊所對應的複數 s己憶體儲存位置至該條起始陣列。 14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，該 方塊所對應的該記憶體儲存位置為該方塊中之—待解壓 縮資料的一起始像素資料的一記憶體儲存位置。 15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，於解 壓縮該目前方塊的該第丨條像素條後，得知該目前方塊的 該第（i+p)條像素條的該記憶體儲存位置。 16. —種像素資料解壓縮方法，用以解壓縮一畫面， 包括： 載入複數個待解壓縮方塊的所對應的複數記憶體儲 存位置； 201249208 1 vv 根據一目前方塊的一記憶體儲存位置，讀取與解壓縮 該目前方塊的一條像素條； 根據一解壓縮結果，更新該目前方塊的該記憶體儲存 位置； 如果該晝面的一條像素條尚未被完整解壓縮，則讀取 下一方塊的一記憶體儲存位置；以及 重複上述步驟，直到完整解壓縮出該畫面。 17