[发明专利]用于图像压缩的系统和方法

说明书

技术领域

总体而言，本发明涉及图像压缩方法和系统。

背景技术

用于高效的图像数据存储和通信的图像压缩在诸如多媒体系统、高清电视(HDTV)、远程会议系统和图像数据库管理系统等的数字成像系统中具有重要作用。当前，可基于不同的标准实现图像压缩，所述标准诸如Lempel-Ziv-Welch(LZW)/Graphics-Interchange-Format(GIF)标准、lossless Joint Photographic Experts Group(JPEG-LS)标准、JPEG标准和JPEG2000标准。

在许多应用中，在存储或传送之前减小图像数据的数据量是至关重要的。例如，移动显示驱动器是用于显示图像数据的一种应用。显示驱动器包括非存储显示驱动器和存储显示驱动器。对于非存储显示驱动器，图像数据被直接传送到显示面板并显示在面板上。无须在内部存储图像数据。而对于存储显示驱动器，图像被存储在驱动器内部的显示存储器中，驱动器将逐行扫描显示存储器以显示所述图像数据。相对较大容量的显示存储器会提高显示驱动器的制造成本，而这是人们不希望的。

图像压缩方法可用于通过减小图像数据的数据量来减小所需显示存储器的容量。如果由于用于实现图像压缩方法的附加硬件(例如逻辑门)所造成的成本增加与由于减小显示存储器的大小而节省的成本相比相对较小，那么通过使用所述图像压缩方法，制造显示驱动器的总成本将会降低。

图像压缩方法包括无损压缩方法(其解压后图像的内容与原始图像的内容完全相同)和近无损压缩方法(其解压后的图像与原始图像的差别在视觉上是检测不到的)。此外，还有一些有损压缩方法，它们的目的在于高的压缩比，但是具有可见的图像质量降低。对于显示驱动器应用而言，可见的图像质量降低是不可接受的，所以在显示领域不考虑有损压缩方法。

对于无损压缩方法，国际标准的最近成果以JPEG-LS标准为代表。所提出的用于JPEG-LS标准的方法包括基于例如运行长度编码、非线性预测、基于上下文的统计模型化和熵编码等的图像压缩技术。通过JPEG-LS标准获得的压缩比通常取决于图像数据的具体内容。例如，当原始图像数据是不相关数据时，压缩后图像数据的数据量可能会大于原始图像数据的数据量。为克服这一弱点，在JPEG-LS标准中引入了近无损压缩选项。然而，即使具有这一选项，JPEG-LS标准也不可能保证对所有图像均具有固定的压缩比。

所述近无损压缩方法典型地适用于显示驱动器。这是因为，一方面，近无损压缩方法有可能实现固定的压缩比，另一方面，基于近无损压缩方法由原始图像压缩而成的图像与原始图像在视觉上通常是难以区分的。近无损压缩方法一般涉及应用于图像数据的量化。在量化中，高精度的图像描述被转换成低精度的图像描述，这通常是通过“多对一”映射来实现。量化方法包括标量量化(SQ)方法和矢量量化(VQ)方法。在标量量化中，每个输入图像数据流被单独处理以产生输出。在矢量量化中，多于一个输入图像数据流被集合在一起(称作矢量)并被处理以产生输出。

通常，矢量量化是基于块的方法，其基于代码本将每个图像像素块映射到相应的索引(index)。与传送图像块相比，传送所述索引将传送较少数量的比特。基于块的方法可使用变换技术，诸如离散余弦变换(DCT)和离散小波变换(DWT)。

然而，基于块的方法，诸如JPEG标准和JPEG2000标准，需要额外数量的用于图像数据压缩处理的行存储器，以及大量具有高复杂性的用于硬件实现的逻辑门。由于硬件实现的模具(die)大小和功耗而造成的成本增加通常高于由于减小显示存储器而节省的成本。

发明内容

根据本发明，提供一种将图像数据压缩成代码序列的方法，所述图像数据由多个输入色彩矢量代表，所述方法包括按下列步骤一次对一个色彩矢量进行的重复处理：接收一个输入色彩矢量；将所接收的输入色彩矢量与代码本中的代码本字进行比较，所述代码本字被表示为色彩矢量；基于所述比较，压缩所接收的输入色彩矢量以产生代码；使用通过对所述代码进行解码而产生的色彩矢量更新代码本；以及在接收下一个输入色彩矢量之前输出所述代码；其中，所述更新可包括根据所述比较来重新排列代码本字的顺序。