[发明专利]使用限定符水印的压缩方案及使用该压缩方案在帧存储器中临时存储图像数据的装置

说明书

技术领域

本发明涉及新颖的压缩方案，具体涉及在具有用于临时存储代表颜色图像的图像数据的帧存储器的显示驱动器中实现该新颖的压缩方案。

背景技术

有许多执行图像压缩的应用。在图像压缩中，多种压缩方法是可用的。压缩算法使用自然场景的特性，以使引入的质量下降对人类观看者来说是可接受的。针对自然图像(相邻像素之间颜色波动有限的图像)提供满意结果的方法在非自然图像(例如，数据图形，文本)上的执行效果很差，反之亦然。

通常，首先将自然图像转换至YUV域，使用亮度和两个色度(颜色)分量，来压缩自然图像。这样格式的示例被称作YUV4:4:4。典型地，由于眼睛对短距离上的颜色变化几乎不敏感，两个相邻像素之间可以共享色度分量。该格式被称作YUV4:2:2，并以33％减少了所需存储区或总线带宽，而所察觉的自然图像的图像质量仅有较小的下降。当4个相邻像素共享色度分量(例如，YUV4:2:0)时，可以减少50％。YUV4:2:2和YUV4:2:0压缩的问题是对于非自然图像类型(例如，数据图形，文本)，引入了很容易可见的附加伪像。这是由于非自然图像的带宽不是有限的(不能应用奈奎斯特采样理论)，并且在相邻像素之间会发生颜色上的剧烈变化，导致压缩之后的可见的错误颜色。

针对图像存储，有许多压缩的方法，典型地分成如下三类：

(1)无损压缩(例如，GIF、TIFF、RLE)：这种格式的问题是不提供固定的压缩因子。这样的格式不能用于要存储在显示驱动器的帧存储器中的图像的压缩，因为需要增大帧存储器的大小以使其能够存储所有可能的图像。

(2)有损压缩(例如，JPG、MPEG)：这些方法典型地使用颜色空间转换(YUV域)，然后在去除一些信息并对结果进行有损压缩之前进行图像的频率(DCT)转换。该技术在转换期间需要大量处理并也需要缓冲存储器。由于添加至显示驱动器的硬件的数量例如必须最少，所以对于在帧存储器中的压缩，这个方法是不可用的。

(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分别进行单独处理。模拟电视传输标准也使用YUV域，其中用于亮度传输的带宽显著地高于用于色度通道的带宽。尽管对于非自然图像引入了大量的伪像，但是对于减少帧存储器存储，该相同的方法是可用的。

存在智能压缩方法的多种示例，其中为了避免伪像等而设计压缩算法。

如果期望在使用已知的智能压缩方法同时获得高质量的颜色图像，则不能实现保证压缩。

在许多应用中存储器是宝贵的资源。特别是在移动应用中，通常对可用的存储器的大小有特定约束。当今许多移动设备配备有显示器。这样的显示器的显示驱动器中所需的帧存储器的数量显著地增加了整个设备的成本。

因此，一般期望提供一种在显示驱动器的帧存储器中使用的压缩方案，能够处理各种类型的图像。此外，该压缩方案应该允许减小帧存储器的大小。然而，如果能够独立于图像类型而确保特定最小压缩比(保证压缩比)，才能够实现这个方案。

目前转让给本申请的受让人的欧洲专利申请No.05101512.1提出了一种非常适合的压缩方案。如该待审专利申请中示出的，利用基于YUV4:2:2的颜色压缩技术，图像所需的存储容量可以在理论上最大被减少67％。利用YUV4:2:2滤波，两个相邻像素(像素对)共享同一颜色。对于自然图像，不会出现可见的伪像，但是典型地，移动显示驱动器必须处理产生伪像的数据图形图像。由于在这样的情况中不允许对数据图形中急剧变化的颜色边缘进行滤波，所以应用后退场景(fallback scenario)，将这些边缘编码成所谓的量化像素。然而，由于解压缩逻辑必须能够区分基于YUV4:2:2的压缩和量化压缩，因此这个方法需要引入限定符(qualifier)信号。

如果图像数据被直接地以YUV格式存储，则会出现比特位分辨率的问题。在将图像数据存储在帧存储器中之前对其进行编码时所应用的YUV矩阵操作引起对RGB像素矢量的旋转和缩放，从而将RGB像素矢量在正交YUV系统中表示。因此，为了表示YUV分量需要附加的存储器比特位，从而压缩因子将再次降低。因此，上述待审专利申请提出一种被称作RGBG的备选存储格式。这个存储格式不需要这些附加的存储器比特位。使用RGBG格式，如果将限定符隐藏在图像数据之中，则可以实现67％的理论压缩格式。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种允许进一步减小帧存储器的大小的压缩方案。

本发明的另一目的是提供一种允许显示驱动器的帧存储器中低成本实现的压缩方案。

本发明的另一目的是改进传统的显示驱动器。