TWI469090B - 影像處理裝置和方法 - Google Patents

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Description

影像處理裝置和方法
本發明係有關於一種影像壓縮方法，特別是有關於一種動態調整資料量之影像壓縮方法。
第1圖係顯示傳統JPEG影像壓縮流程圖，影像資料D10經由YUV取樣(YUV Sampling)(步驟B11)、數位餘弦轉換法(Discrete Cosine Transform,DCT)(步驟B12)、量化(Quantization)(步驟B13)、Z字形掃瞄(Zig－Zag Scanning)(步驟B14)以及霍夫曼編碼(Huffiman Coding)(步驟B15)以產生影像資料P1。
有鑑於此，本發明提供一種用以處理至少一影像資料之影像處理方法，其方法包括：對一子影像資料取樣以產生第一影像處理信號；數位餘弦轉換第一影像處理信號以產生第二影像處理信號；根據一量化表量化第二影像處理信號以產生第三影像處理信號；Z字形掃瞄第三影像處理信號以產生第四影像處理信號；編碼第四影像處理信號以產生一輸出影像信號；以及根據輸出影像信號的資料量，調整下一個第四影像處理信號之一切點值以決定下一個輸出影像信號的資料量。
本發明更提供一種影像處理裝置，影像處理裝置包括 攝影機、數位訊號處理器和輸出裝置。攝影機會產生至少一影像資料，數位訊號處理器處理接收到的影像資料，其中數位訊號處理器對一子影像資料取樣以產生第一影像處理信號、數位餘弦轉換第一影像處理信號以產生第二影像處理信號、根據一量化表量化第二影像處理信號以產生第三影像處理信號、Z字形掃瞄第三影像處理信號以產生第四影像處理信號、編碼第四影像處理信號以產生一輸出影像信號，以及根據輸出影像信號的資料量，調整下一個第四影像處理信號之一切點值以決定下一個輸出影像信號的資料量，輸出裝置輸出輸出影像信號。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：第2圖係顯示根據本發明一實施例之JPEG影像處理流程圖，一JPEG影像資料包括至少兩個子影像資料D20，子影像資料D20經由YUV取樣(步驟B21)以產生一第一影像處理信號S21，第一影像處理信號S21再經由數位餘弦轉換(DCT)產生一第二影像處理信號S22(步驟B22)，再根據一量化表(Quantization Table)Q1量化第二影像處理信號S22以產生一第三影像處理信號S23(步驟B23)，接下來，Z字形掃瞄第三影像處理信號S23以產生一第四影像處理信號S24(步驟B24)，其中量化信號和Z字形掃瞄兩步驟是可以前後互換，其結果並不會改變，再將第四影像處理信 號霍夫曼編碼以產生一輸出影像信號P2(步驟B25)，根據輸出影像信號P2的資料量，調整下一個第四影像處理信號S24之切點值(Cut point Value)Cp以決定下一個第四影像處理信號S24的資料量。根據本發明另一實施例，也可以根據前兩個輸出影像信號P2的資料量，調整下一個第四影像處理信號S24之切點值Cp以決定下一個第四影像處理信號S24的資料量，本發明並不限定於只根據前一個或兩個輸出影像信號P2的資料量。
根據本發明一實施例，第四影像處理信號S24具有64個數值A0~A63，其中數值A0為一DC值，其他數值A1~A63為AC值，其中數值An(A1~A63)代表不同頻率的信號，n越大代表信號頻率越高，而頻率越高的信號對於影像品質影響越小。當切點值Cp設定為30時，數值A30~A63會被設定為零，如第2圖所示，以控制第四影像處理信號S24的資料大小。一JPEG影像資料具有至少兩個子影像資料D20，每一個子影像資料D20會根據輸出影像信號P2的資料量動態調整切點值Cp，所以不同子影像資料D20具有不同切點值Cp。
第3圖係顯示根據本發明另一實施例之資料結構示意圖，第二影像處理信號S22具有N個子影像資料MCU0~MCU(N－1)，子影像資料MCU為一8 x 8矩陣資料。請參考第2圖，量化表Q1也是一8 x 8矩陣資料。本發明並不限定子影像資料MCU和量化表Q1為8 x 8矩陣資料，子影像資料MCU和量化表Q1也可以分別為不同N x N矩陣 資料。當子影像資料MCU0作為輸出影像信號P2時，其資料量將用以調整切點值Cp，而在此時子影像資料MCU1正作為第四影像處理信號S24由Z字形掃瞄B24所輸出，切點值Cp將用以控制MCU1或說第四影像處理信號S24的資料大小。同理，當子影像資料MCU1作為輸出影像信號P2時，其資料量將用以調整切點值Cp並用來控制MCU2在經過Z字形掃瞄B24處理後的資料大小。在另一實施例中，控制MCU2的切點值Cp亦可以由MCU0及MCU1在P2輸出資料大小的平均值來決定。
根據本發明另一實施例，每一張JPEG影像資料包括複數個子影像資料D20，當一數位訊號處理器(Digital Signal Processor,DSP)處理完一張或數張JPEG影像資料後，數位訊號處理器會平均前一張或前數張影像資料之所有切點值以動態調整下一張對應之量化表Q1，調整方式是藉由調整一係數乘以原預定量化表Q2來產生新的量化表Q1，因此數位訊號處理器可以藉由調整量化表Q1、切點值Cp或兩者以輸出一特定大小的影像輸出資料，因此輸出影像的大小和品質可以達到一個平衡。
第4圖係顯示根據本發明另一實施例之影像處理裝置30，影像處理裝置30包括攝影機40、數位訊號處理器20和輸出裝置50，攝影機可以是單拍一張照片也可以是拍連續拍攝複數張影像，並傳送影像資料D20給數位訊號處理器20。數位訊號處理器20接收到影像資料D20後根據上述實施例之影像處理方法產生固定大小之輸出影像資料 P2給輸出裝置50，當輸出影像資料P2之大小超過一設定值時，數位訊號處理器20會將切點值Cp降低以減少輸出影像資料P2之資料量以避免資料太大造成輸出裝置無法處理；當輸出影像資料P2之資料量小於另一設定值時，數位訊號處理器20會將切點值Cp增加以增加輸出影像資料P2之資料量以維持影像品質。輸出裝置50可以是USB裝置或其他輸出裝置。影像處理裝置30可以是網路攝影機(Web Camera)或其他JPEG影像處理裝置，影像處理裝置30也可應用於筆記型電腦或個人數位產品。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
A0~A63‧‧‧數值
B11、B21‧‧‧YUV取樣
B12、B22‧‧‧數位餘弦轉換法(DCT)
B13、B23‧‧‧量化(Quantization)
B14、B24‧‧‧Z字形掃瞄(Zig－Zag Scanning)
B15、B25‧‧‧霍夫曼編碼(Huffiman Coding)
Cp‧‧‧切點值
D10、D20‧‧‧影像資料
MCU0~MCU(N－1)‧‧‧子影像資料
P1、P2‧‧‧輸出影像信號
Q1、Q2‧‧‧量化表
S21、S22、S23、S24、S25‧‧‧處理信號
20‧‧‧數位訊號處理器
30‧‧‧影像處理裝置
40‧‧‧攝影機
50‧‧‧輸出裝置
第1圖係顯示傳統JPEG影像壓縮流程圖。
第2圖係顯示根據本發明一實施例之JPEG影像處理流程圖。
第3圖係顯示根據本發明另一實施例之資料結構示意圖。
第4圖係顯示根據本發明另一實施例之影像處理裝置。
20‧‧‧數位訊號處理器
30‧‧‧影像處理裝置
40‧‧‧攝影機
50‧‧‧輸出裝置
D20‧‧‧影像資料
P2‧‧‧輸出影像信號

Claims (15)

  1. 一種影像處理方法，用以處理至少一影像資料，包括：對一子影像資料取樣以產生一第一影像處理信號；數位餘弦轉換上述第一影像處理信號以產生一第二影像處理信號；根據一量化表(Quantization Table)量化上述第二影像處理信號以產生一第三影像處理信號；Z字形掃瞄上述第三影像處理信號以產生一第四影像處理信號；編碼上述第四影像處理信號以產生一輸出影像信號；以及根據上述輸出影像信號的資料量，調整下一個上述第四影像處理信號之一切點值(Cut Point Value)以決定下一個上述輸出影像信號的資料量，其中上述第四影像處理信號之上述切點值以後的資料設為零以控制上述第四影像處理信號的資料量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中上述影像資料包括至少兩個上述子影像資料，各上述子影像資料具有不同上述切點值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之影像處理方法，更包括根據上述影像資料之所有上述切點值來調整下一張上述影像之上述量化表。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之影像處理方法，其中 上述量化表具有至少兩個值，上述調整下一張上述影像之上述量化表是將一係數乘以上述量化表。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，更包括同時調整上述量化表和上述切點值以控制上述第四影像處理信號的資料量。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之影像處理方法，其中上述子影像資料和上述量化表分別為不同N x N矩陣資料。
  7. 一種影像處理裝置，包括：一攝影機，用以產生至少一影像資料；一數位訊號處理器，用以處理上述影像資料，其中上述數位訊號處理器對一子影像資料取樣以產生一第一影像處理信號、數位餘弦轉換上述第一影像處理信號以產生一第二影像處理信號、根據一量化表(Quantization Table)量化上述第二影像處理信號以產生一第三影像處理信號、Z字形掃瞄上述第三影像處理信號以產生一第四影像處理信號、編碼上述第四影像處理信號以產生一輸出影像信號，以及根據上述輸出影像信號的資料量，調整下一個上述第四影像處理信號之一切點值(Cut Point Value)以決定下一個上述輸出影像信號的資料量，其中上述第四影像處理信號之上述切點值以後的資料設為零以控制上述第四影像處理信號的資料量；以及一輸出裝置，用以輸出上述輸出影像信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之影像處理裝置，其中 上述影像資料包括至少兩個上述子影像資料，各上述子影像資料具有不同上述切點值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之影像處理裝置，更包括根據上述影像資料之所有上述切點值來調整下一張上述影像之上述量化表。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之影像處理裝置，其中上述量化表具有至少兩個值，上述調整下一張上述影像之上述量化表是將一係數乘以上述量化表。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之影像處理裝置，更包括同時調整上述量化表和上述切點值以控制上述第四影像處理信號的資料量。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之影像處理裝置，其中上述子影像資料和上述量化表分別為不同N x N矩陣資料。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之影像處理裝置，其中上述輸出裝置為一USB裝置。
  14. 如申請專利範圍第7項所述之影像處理裝置，其中上述影像處理裝置是一網路攝影機或其他JPEG影像處理裝置。
  15. 一種影像處理方法，用以處理至少一影像資料，包括：根據一量化表(Quantization Table)量化上述影像資料之一第一影像信號以產生一第二影像信號；Z字形掃瞄上述第二影像信號以產生一第三影像信 號；編碼上述第三影像信號以產生一輸出影像信號；根據上述輸出影像信號的資料量，調整下一個上述第三影像信號之一切點值(Cut Point Value)以決定下一個上述輸出影像信號的資料量，其中上述第三影像處理信號之上述切點值以後的資料設為零以控制上述第三影像處理信號的資料量；根據上述影像資料之所有上述切點值來調整下一張上述影像之上述量化表，其中上述調整下一張上述影像之上述量化表是將一係數乘以上述量化表。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5283646A (en) * 1992-04-09 1994-02-01 Picturetel Corporation Quantizer control method and apparatus
US5969750A (en) * 1996-09-04 1999-10-19 Winbcnd Electronics Corporation Moving picture camera with universal serial bus interface
US20040218672A1 (en) * 2001-07-11 2004-11-04 Bourne David Ronald Video transmission system video transmission unit and methods of encoding decoding video data

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7356190B2 (en) * 2002-07-02 2008-04-08 Canon Kabushiki Kaisha Image area extraction method, image reconstruction method using the extraction result and apparatus thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5283646A (en) * 1992-04-09 1994-02-01 Picturetel Corporation Quantizer control method and apparatus
US5969750A (en) * 1996-09-04 1999-10-19 Winbcnd Electronics Corporation Moving picture camera with universal serial bus interface
US20040218672A1 (en) * 2001-07-11 2004-11-04 Bourne David Ronald Video transmission system video transmission unit and methods of encoding decoding video data

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Wallace, G.K., "The JPEG Still Picture Compression Standard," IEEE Trans. Consumer Electronics, Vol. 38, No. 1, pp. xvii-xxxiv, Feb. 1992. *

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