[发明专利]以动态量化系数作分散馀弦转换基础的数据压缩方法

说明书

本发明有关一种图形处理的数据压缩方法，特别是一种以动态量化系数作分散馀弦转换基础的数据压缩方法，可将转换成色彩量值的视觉图形结构，压缩成多个大小相同的档案，以达到减少图形结构储存时的数据量及增进绘图效率。

在三维(3-D)绘图过程中，图形映对是非常重要的技术，可利用此项技术绘制出各式场景，其是先将许多基本或常用的图形储存在存储单元中，再依据所欲绘制的部分场景，由绘图芯片向存储单元取得适当的图形，贴附在适当处，同时借由绘图芯片的修饰或微调等多种功能，可使贴附的图形符合场景所需，这样，重复进行将每一部分的场景所需的图形一一贴在适当处，即可完成一个场景的绘制；如图1所示，其是以往图形存取的流程示意图，图中显示所有图形11是储存在存储单元12中，并进入区域存储体13的数据库中，绘图过程中，所需要的图形会进入绘图芯片中的图形处理单元14元中，以作进一步处理。

然而，在3-D绘图中，为使绘制的场景不落于呆板、单调，使色彩变换显得自然，场景生动逼真，必须将每一小部分的变化均呈现出来，这就需要相当多的图形数据储存于存储单元中，相对地，进行图形的存取时，势必使用非常多的存储空间及总线的频宽，绘图效率低。

本发明的目的在于提供一种以动态量化系数作分散馀弦转换基础的数据压缩方法，以将转换成色彩量值的视觉图形结构，压缩成多个大小相同的档案，以减少图形结构储存时的数据量并增进绘图效率。

为达到上述目的，本发明采取如下技术措施：

本发明中，如图2所示，所有图形2先经压缩步骤3后，再储存于存储单元5中，并进入区域存储单元6的数据库中，而绘图的过程中，所需要的压缩图形会进入绘图芯片中，经过解压缩7后，进入图形处理单元8中，以作进一步处理；由于本发明的方式是先将所有图形2均压缩3后，再存入存储单元5中，绘图时由存储单元5传输压缩图形至绘图芯片，可节省大量存储单元5的空间及总线的频宽。

压缩步骤3为此种图形存取方法相当重要的技术，不但关系到图形的品质，更会影响读取图形2的速率，进而影响3-D绘图的效果及效率，许多相关业者均投入图形结构压缩方法的研发，以利上述图形存取的进行，因而提出各类不同图形结构的压缩演算法，例如：类-JPEG演算法以及类-VQ演算法；该类-JPEG演算法包括使用在Talisman中的TREC及使用在PS2中的MPEG2，这种演算法具有可接受的图形品质的高压缩率，但是，该演算法所产生的编码比特流的长度是不固定的，会造成读取压缩图形数据时，浪费总线的频宽并增加硬件成本；另外，类-VQ演算法包括S3TC及FXTC，是压缩复杂度高及解压缩复杂度低的不平衡复杂度的方式，虽然相当适合用于图形压缩，但是，此演算法的压缩率低，无法有效缩小占用的存储空间及总线的频宽。

本发明主要是将转换成三种色彩(Y.U.V)量值的视觉图形的结构中的每一种色彩量值均压缩成多个大小相同的档案，可减少图形结构储存时的数据量，并使得所有档案的储存位置呈规则性，以利迅速获得所需图形的压缩档案，经由还原即可得所需的图形结构，在不影响图形画质下，可有效节省储存空间及增进绘图速率的功效。

本发明以动态量化系数作分散馀弦转换基础的数据压缩方法，是将转换成三种色彩量值的视觉图形的结构，利用下列步骤，将每一色彩量值均压缩成多个大小相同的档案，依序为：将色彩量值分割成多数个区块；并利用分散馀弦转换(DCT)，将每个区块的量值转换成分散馀弦转换系数，而产生对应的系数集合；再以量化表量化每一系数集合，进而产生对应的量化值集合；使用变动长度编码演算法(VLD)，将每一量化值集合进行编码，同时产生比特流；而当比特流的长度大于或小于预设值，则调整量化表，产生一个新的量化值集合，并将新量化值集合进行变动长度编码演算法，直至比特流的长度等于或小于又最接近预设值；这样，可使该图形结构形成色彩量值压缩后的数据储存，并可使每一个压缩数据的大小均相同，以达到在不影响图形画质下，有效节省储存空间及增进绘图速率的功效。

本发明方法采取如下具体步骤：

本发明的以动态量化系数作分散馀弦转换基础的数据压缩方法，是将转换成三基色Y.U.V色彩量值的视觉图形的结构，压缩成多个大小相同的档案，包括如下步骤：

a.将Y色彩量值分割成多数个区块；

b.利用分散馀弦转换，将每个区块的量值转换成分散馀弦转换系数，而产生对应的分散馀弦转换系数集合；

c.以量化表量化每一分散馀弦转换系数集合，并产生对应的量化值集合；

d.使用变动长度编码演算法，将每一个量化值集合进行编码，并产生比特流；