[发明专利]在视觉上压缩图像数据的方法、介质和系统

说明书

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及一种压缩和/或重构图像数据的系统，更具体地讲，涉及一种适合于液晶显示器动态电容补偿(LCD DCC)装置的图像编码器/解码器系统。

背景技术

图1示出传统的液晶显示器动态电容补偿(LCD DCC)装置的一部分。

参照图1，传统的LCD DCC装置包括存储器11和查找表(LUT)模块12。LCD DCC装置被用于将比需要的电压高的电压施加到薄膜晶体管(TFT)-LCD面板的像素，以增加TFT-LCD面板的响应时间。例如，如果TFT-LCD面板中的像素的当前电压是A，该像素的接下来的电压是B，则LCD DCC装置不是按A-＞B的顺序来给像素施加电压而是按A-＞C-＞B的顺序时间来给像素施加电压(C是比A和B中的一个高的电压)。其后，将描述LCD DCC装置计算用于增加TFT-LCD面板的响应时间的电压值的处理，然后将描述这种传统技术的问题。

参照图1，存储器11接收并存储当前画面的信息。当接收到当前画面的信息时，先前画面的信息已经被存储在存储器11中。

LUT模块12参照查找表来计算达到TFT-LCD面板的目标响应时间需要的电压值。更详细地讲，LUT模块12从查找表中搜索与当前接收到的画面的特定像素的亮度值和存储在存储器11中的先前画面的相应像素的亮度值之间的差相应的电压值信息，并使用该电压值信息和关于TFT-LCD面板的目标响应时间的信息来计算达到TFT-LCD面板的目标响应时间所需的电压值。

如上所述，为了计算达到TFT-LCD面板的目标响应时间所需的电压值，必须在存储器11中存储先前画面的信息。画面的质量越高，画面的数据量越大。因此，已经提出了多种用于存储器中的画面的压缩存储技术。传统的图像压缩技术包括JPEG(联合图像专家组)标准、H.264(帧内编码)标准、JPEG-LS标准等。然而，当这些标准被应用到LCD DCC装置时，这些标准出现了下面的问题。

首先，发生画面质量问题。当根据上述的任何图像压缩方法将图像数据压缩到原始图像数据的1/2-1/3大小时，在客观的(例如通过峰值信噪比(PSNR)测量的)图像质量方面，没有发生显著问题。然而，在基于变换编码的JPEG或H.264标准的情况下，主观画面质量性能降低。具体地讲，基于图像的边缘部分出现破碎的现象，视频质量的主观解释可能是画面质量已沿着边缘部分降低。由于LCD DCC装置驱动直接向人们显示的TFT-LCD面板，所以在用于LCD DCC的压缩编解码器中，这种主观画面质量比客观画面质量更重要。也就是说，用于LCD DCC装置的压缩编解码器通常应该提供高的画面质量性能，从而人们应该不会识别到已经过图像压缩的图像之间的差别。

当图像以像素为单位移动，例如随着图像中的对象运动，从而在相邻像素之中移动像素值时，出现与变换编码压缩相关的另一问题。尽管当原始图像以每个像素为单位移动时，在原始图像和其重构的图像之间可能没有明显差别，但是在原始图像经变换编码压缩并被重构时，在同一特定块内的像素值之间的细微差别显著影响了重构的图像。因此，当图像被输入到LCD DCC装置并以像素为单位移动时，即使是像素值之间细微的差别，也会被用户容易地识别出来。

其次，由于上述的所有图像压缩技术基于熵编码，所以当图像被解码时，创建了关键路径，从而解码器的复杂性显著增加。这里“关键路径”是指在必须同时执行以完成所有必要处理的处理路径中的最长的处理路径。也就是说，“关键路径”是指在当前正被执行的所有处理之中需要的处理时间最长的路径。具体地讲，在以块为单位执行变换编码的JPEG和H.264标准的情况下，解码器的复杂性进一步增加。此外，由于H.264标准使用帧内预测，所有存储器使用量增加而解码器的复杂性进一步增加。

再次，上述的所有图像压缩技术允许一定程度的比特率控制，然而，它们不能产生精确的比特率。例如，当上述图像压缩技术控制比特率以达到1/3的压缩时，由于在相应的LCD DCC装置中使用的存储器的容量限制，比特率被限制在1/3压缩之内。例如，如果根据上述图像压缩技术之一成功执行了比特率控制，则数据被压缩到小于原始量的1/3。然而，如果比特率控制失败，则数据不能被压缩到小于原始量的1/3。因此，上述技术不适合于使用固定的存储器容量的LCD DCC装置的图像压缩。

发明内容