[发明专利]新压缩格式和用其在帧存储器中暂存图像数据的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩方案，具体涉及一种显示驱动器，该显示驱动器具有用于暂存代表彩色图像的图像数据的帧存储器。

背景技术

存在进行图像压缩的多种应用。在图像压缩中，有多种压缩方法。压缩算法使用自然场景的属性，使得所引入的质量损失对于人类观察者而言可接受。对于自然图像提供令人满意的结果的方法(相邻像素之间具有有限颜色波动的图像)对于非自然类型图像性能较差，反之亦然。

通常首先使用亮度和两个色度(颜色)分量，将自然图像转换到YUV域。这种格式的一个示例是所谓的YUV 4:4:4。由于人眼典型地对于短距离上的颜色改变不敏感，所以可在两个相邻像素之间共享色度分量。这种格式被称为YUV 4:2:2，并减少了33％的所需存储区域或总线带宽，而仅少量降低了对于自然场景所感知的图像质量。在四个相邻像素共享色度分量(例如YUV 4:2:0)时，可以减少50％。YUV 4:2:2和YUV 4:2:0压缩的问题在于，对于非自然类型的图像(例如数据图形、文本)，引入了很容易看见的附加人工产物(artifact)。这是因为非自然图像的带宽不受限(奈奎斯特采样定律并不适用)，并且在相邻像素之间会出现颜色的急剧改变，这在压缩之后引起可看见的错误颜色。

为了存储图像，有多种压缩方法，这些方法典型地分为三种，示出如下：

(1)无损压缩(例如GIF、TIFF、RLE)：这种格式的问题在于，它并不提供固定的压缩因子。这种格式不能够用于压缩要存储在显示驱动器的帧存储器中的图像，因为这需要帧存储器大小增加以便能够存储所有可能的图像。

(2)有损压缩(例如JPG、MPEG)：这些压缩典型地使用颜色空间转换(YUV域)，然后对图像进行频率(DCT)转换，之后消除一些信息，然后无损地压缩结果，该技术在转换期间需要大量处理以及缓冲存储器。该方法并不适用于在帧存储器中进行压缩，因为对显示驱动器添加的硬件数量必须极少。

(3)有限压缩比(例如YUV)：图像通常以YUV格式存储，允许对亮度和色度信息进行分别压缩。模拟电视传输标准也使用YUV域，其中亮度传输所用的带宽远大于色度信道所用的带宽。相同的方法适用于减少帧存储器的存储，尽管对于非自然图像引入了大量的人工产物。

存在各种智能压缩方法的示例，其中压缩算法设计用于避免人工产物等。具体地，当在自然图像背景之上显示文本时，难以提供仍然可以以清晰形式显示文本的可靠压缩。多数压缩方法关注于自然图像的压缩，而对某些文本元素有损或无视这些文本元素。另一方面，可以显示非自然图像(例如数据图形、文本)的压缩方案典型地并未实现所需的压缩比。如果希望同时获得高质量的彩色图像，利用已知智能压缩方法则不能够实现确保的压缩。

现有技术还涉及整个图像的压缩。以下的现有技术文献包括基于整个图像来实现压缩的计算集中操作。

美国专利US 5361147A和US 5818970涉及两个示例，其中在图像等级上进行相同颜色像素的搜索，以便从图像中去除这些像素，因此可以进行更精确的DCT压缩。找到相同颜色像素很费力，并且在显示驱动器等中不能够采用。这些美国专利所用的压缩技术(DCT和LZW)比不上YUV/RGB编码。

美国专利5872556和以US 20010005218(作为美国专利6597406公布)公开的美国专利申请均考虑在进行了YUV 4:2:2子采样之后怎样处理数据。然而，这与这里提出的本发明无关，本发明是基于在子采样过程中丢失的信息。还要提到，这些现有技术文献考虑在子采样之后怎样处理数据。

在许多应用中，存储器都是珍贵的资源。具体地，在移动应用中，通常对可用存储器的大小有一些限制。当今多数移动设备配备有显示器。这种显示器的显示驱动器中所需的帧存储器的量极大地增加了整个设备的成本。

因此，通常希望提供一种压缩方案，用在能够处理所有类型图像的显示驱动器的帧存储器中。此外，该压缩方案应该可以减小帧存储器的大小。然而，可以仅实现在与图像类型无关的情况下确保某一最小压缩比(确保的压缩比)。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有确保压缩比的压缩方案。

本发明的另一目的是提供一种压缩方案，允许在显示驱动器的帧存储器中以低成本和低功耗实现。

本发明的另一目的是改善传统的显示驱动器。

利用这里所述并要求保护的发明，减少或去除了上述已知系统的缺陷。

在权利要求1中要求保护根据本发明的设备，而在权利要求2到16中要求保护各个有利的实施例。