[发明专利]用以压缩图像数据的装置及方法

说明书

技术领域

本发明是有关于图像处理，特别是有关图像压缩的装置和方法。 

背景技术

数字图像应用的快速发展，包括小规模出版业，多媒体、视讯会议、及高清晰度电视(HDTV)等，增加了对于有效率且标准化的图像压缩技术的需要。若没有图像压缩，则图像的传输所耗用的频宽可能是许多应用无法支援的。因此，压缩图像的方法已成为许多研究发表的主题。图像压缩方法将由2次元像素阵列的图像转换为一序列的位元，并透过传输连线传送之。每一个像素表示该图像在一特定位置的强度。该传输连线可以为一般的电话线。 

考虑一图像，其包含一照片的灰阶显示，解析度为1000×1000线。每一个像素通常包含8位元，其是用以编码该照片上一个对应点的可能的256个强度阶层。因此，若没有压缩，则该照片的传输必须要在通讯连线上传送8百万位元。一般的电话线每秒可以传送约9600位元；因此上述照片的传送会耗费10分钟以上。这样的传输时间是无法接受的。 

因此，需要有图像压缩系统来减少传送时间。就本领域技术人员而言，应该也可知图像压缩系统也可以应用图像储存系统中，以减少储存图像时需要的存储器空间。 

图像压缩通常需要执行2个步骤。在第1步骤中，该图像被转换成一新的表示方式，其中相邻像素之间的关联被降低。此转换通常为完全可逆，亦即，在此阶段并未损失任何信息。要表现转换后图像所需要的数据位元数，至少和表现该原始图像所需的数据位元数相同。该转换的目的在于提供一图像表示其更适合已知的压缩方法。 

在第2步骤(称之为量化)中，转换后图像中的每一个像素都被一值所取代，平均言之，相较于原始像素值，其以较少位元表示。通常，原始灰阶被一新的灰阶取代，其阶级(step)较粗而可以用较少位元表示。该新的灰阶通常具有层级(level)，其中不同阶级的大小不同。该新的灰阶是从该转 换后图像的像素值的统计分布中计算得出。 

离散余弦变换(DCT，Discrete Cosine Transform)已知为转换方法中的一种基本技术。为了分析如图像的二维(2D)信号，吾人需要2D版本的DCT。DCT分别针对16×16区块的图像中的8×8区块执行，而不是将整个图像一起转换。但是，因为其尺寸的限制，硬件实施时需要有数个行缓冲器，以同时参照8行或16行的图像。例如，要转换一个8×8区块则需要7个行缓冲器，用以暂时储存该图像的另外7行像素值。因为对行缓冲器的需要，以DCT为基础的图像压缩的实施成本难以降低。 

发明内容

本发明提供一种用以压缩图像数据的装置，该图像数据具有包含数据长度的像素阵列。该装置包括：一重新排列单元、一转换器、一量化器、一编码器。该重新排列单元转换该阵列以形成具有一标记值的一重排区块。该转换器依据一预定转换，取得该重排区块的转换系数。该量化器将该转换系数量化。该编码器依据一预定编码方法，藉由将该已量化的转换系数及该标记值编码，以产生一结果数据。 

本发明另提供一种用以压缩图像数据的方法，该图像数据具有包含数据长度的像素阵列。首先，藉由一重新排列单元，转换该阵列以形成具有一标记值的一重排区块。继之，藉由一转换器，依据一预定转换，取得该重排区块的转换系数。然后，藉由一量化器，将该转换系数量化。最后，藉由一编码器，依据一预定编码方法，将该已量化的转换系数及该标记值编码，以产生一结果数据。 

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下： 

附图说明

图1A显示依据本发明实施例中重新排列一1×16阵列R以形成一4×4阵列B的示意图。 

图1B显示依据本发明实施例中重新排列一2×8阵列R以形成一4×4阵列B的示意图。 

 图2显示依据本发明实施例的用以压缩具有一像素阵列的图像数据的装置200的示意图。 

图3显示依据本发明实施例的用以压缩具有一像素阵列的图像数据的方法的流程图。 

【主要元件符号说明】 

装置～200； 

重新排列单元～210； 

转换器～230； 

量化器～250； 

编码器～270； 

候选者产生器～215； 

选择器～217。 

具体实施方式