專利名稱：圖像壓縮系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像壓縮技術(shù)，特別涉及進(jìn)階視頻編碼(advanced video coding, AVC)技術(shù)。
背景技術(shù)：
進(jìn)階視頻編碼(AVC)包括H. 264等標(biāo)準(zhǔn)，通常以宏塊(16x16像素，Macro-block， MB)為處理單位，在內(nèi)部預(yù)測(cè)(Intra Prediction)中對(duì)各宏塊采用I4MB、I8MB、或I16MB編碼。
除了 I16MB編碼是對(duì)整個(gè)宏塊16x16像素進(jìn)行編碼，其他I4MB與I8MB編碼必須 更把一宏塊分為更小區(qū)塊(以下說(shuō)明書稱之為子畫面，sub-image)，并提供多種編碼型式 (encoding types)供各個(gè)子畫面選擇使用。圖1A、圖IB分別圖解I4MB、I8MB編碼對(duì)一宏 塊的子畫面分割。如圖IA所示，I4MB編碼將一宏塊分為16個(gè)子畫面，各子畫面包括虹4 像素。實(shí)際壓縮前，各個(gè)4x4像素子畫面需對(duì)I4MB技術(shù)所提供的所有編碼型式進(jìn)行評(píng)估， 以分別自其中選出自身所適合的編碼型式。另外參考圖1B，其中I8MB編碼將一宏塊分為4 個(gè)子畫面，各子畫面包括8x8像素。同樣地，實(shí)際壓縮前，各個(gè)8x8像素子畫面需對(duì)I8MB技 術(shù)所提供的所有編碼型式進(jìn)行評(píng)估，以分別自其中選出自身所適合的編碼型式。
編碼型式的選擇通常與子畫面中像素?cái)?shù)據(jù)的方向性有關(guān)。圖2圖解I4MB編碼的9 種編碼型式，標(biāo)號(hào)為0... 8，分別為垂直方向(90度方向)編碼型式、水平方向(0度方向) 編碼型式、均值(mean)編碼型式、45度方向編碼型式、135度方向編碼型式、112. 5度方向編 碼型式、157. 5度方向編碼型式、67. 5度方向編碼型式、與22. 5度方向編碼型式。I8MB也具 有同樣9種方向的編碼型式。多樣化的編碼型式雖然可以提升畫面壓縮品質(zhì)及壓縮效率， 避免畫面失真，卻相當(dāng)浪費(fèi)運(yùn)算資源。因?yàn)?，在傳統(tǒng)技術(shù)中，通常需將所有編碼型式都模擬 一次，再選擇效果最好的編碼型式實(shí)際編碼。如何減輕上述編碼型式模擬所耗費(fèi)的時(shí)間與 資源，為本技術(shù)領(lǐng)域一項(xiàng)重要課題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種圖像壓縮系統(tǒng)與圖像壓縮方法。
本發(fā)明的圖像壓縮系統(tǒng)包括一運(yùn)算單元與一比較單元。運(yùn)算單元的運(yùn)作包括對(duì) 一子畫面進(jìn)行一方向誤差估算以求出多個(gè)方向誤差；將這些方向誤差送入該比較單元以找 出最小與最大的方向誤差；根據(jù)該比較單元所提供的上述最小與最大的方向誤差進(jìn)行一方 向性評(píng)估以找出多個(gè)高可能性編碼型式；以及對(duì)這些高可能性編碼型式與至少一個(gè)常設(shè)編 碼型式(default mode)進(jìn)行一編碼型式評(píng)估以自其中選出最佳編碼型式于實(shí)際編碼壓縮 該子畫面時(shí)參照使用。
此外，本發(fā)明的圖像壓縮方法包括對(duì)一子畫面進(jìn)行一方向誤差估算以求出多個(gè) 方向誤差；比較這些方向誤差以找出最小與最大的方向誤差；根據(jù)上述最小與最大的方向 誤差進(jìn)行一方向性評(píng)估以找出多個(gè)高可能性編碼型式；對(duì)這些高可能性編碼型式與至少一個(gè)常設(shè)編碼型式進(jìn)行一編碼型式評(píng)估以自其中選出最佳編碼型式；以及參照該最佳編碼型 式以實(shí)際編碼壓縮該子畫面。
本發(fā)明尚有許多實(shí)施方式。以下舉例說(shuō)明。


圖1A、圖IB分別圖解I4MB、18MB編碼對(duì)一宏塊的子畫面分割；
圖2圖解I4MB編碼的9種編碼型式；
圖3圖解本申請(qǐng)的圖像壓縮技術(shù)；
圖4以方塊解該芯片；
圖5、圖6分別用來(lái)輔助說(shuō)明I4MB與I8MB編碼技術(shù)；
圖7圖解本申請(qǐng)比較單元的一種實(shí)施方式；
圖8A、圖8B圖解比較器700于第一、第二輪比較動(dòng)作下信號(hào)的狀況；
圖9A、圖9B與圖10A、圖IOB舉例說(shuō)明方向性評(píng)估306 —種實(shí)施方式的評(píng)估結(jié)果； 以及
圖11以一表格列舉上述方向性評(píng)估306 —種實(shí)施方式的結(jié)果。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
302 方向誤差估算；
304 方向誤差比較；
306 方向性評(píng)估；
308 編碼型式評(píng)估；
400 AVC 芯片；
402 運(yùn)算單元；
404 比較單元；
700 比較單元；
702、704 比較器；
706. . . 720 多工器；
722. · · 728 暫存器；
730、732 反相器；
D&、DE1,腿3與Effi4 第一...第四方向誤差；
Max(方向誤差) 方向誤差估算302所得到的方向誤差中最大值；
Max(DE0, DE1) 第一、第二方向誤差中較大值；
Max(DE3,DE4) 第三、第四方向誤差中較大值；
^Max(DE0, DE1, DE3, DE4) 第一 · · ·第四方向誤差中最大值；
min(方向誤差) 方向誤差估算302所得到的方向誤差中最小值；
min(DE0, DE1) 第一、第二方向誤差中較小值；
min(DE3, DE4) 第三、第四方向誤差中較小值；
min (DE0, DE1, DE3, DE4) 第一 · · ·第四方向誤差中最小值；
MDD 最大方向強(qiáng)度編碼型式；
LDD 最小方向強(qiáng)度編碼型式；
LDD ± 最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式；
P(x，y) 像素I紋據(jù)，其中X與y為變數(shù)；
P P Γ0· · · Γ4 第一 · ·第五參考數(shù)據(jù)；
P (0,0) r0 ..P (0.0)Γ4-宏塊內(nèi)第一 4x4像素的第一...第五參考類女據(jù)
P (1,0) r0 ..P (1.0)Γ4-宏塊內(nèi)第二 4x4像素的第一...第五參考類女據(jù)
P (0,1) r0 ..P (0.1)Γ4-宏塊內(nèi)第三4x4像素的第一...第五參考類女據(jù)
P (1,1) rO · ·P (I'D Γ4-宏塊內(nèi)第四4x4像素的第一...第五參考類女據(jù)
Qq· · · Q4 第一 ·..第五中繼數(shù)據(jù)；
x、y 子畫面的水平、垂直方向。
具體實(shí)施方式
圖3圖解本申請(qǐng)的圖像壓縮技術(shù)，可在實(shí)際壓縮編碼前以較高的效率選擇出適合 的編碼型式。以進(jìn)階視頻編碼(AVC)技術(shù)為例，圖3所示之內(nèi)容適用其I4MB編碼、或I8MB 編碼。在I4MB編碼下，子畫面包括4x4像素。在I8MB編碼下，子畫面包括8x8像素。
如圖所示，本圖像壓縮技術(shù)接收子畫面(ηχη像素)的像素?cái)?shù)據(jù)后，會(huì)對(duì)其進(jìn)行一 方向誤差估算302，以求出多個(gè)方向誤差，其中，這些方向誤差反應(yīng)該子畫面像素?cái)?shù)據(jù)的方 向性。方向誤差比較304負(fù)責(zé)找出這些方向誤差的最小值min (方向誤差)與最大值Max (方 向誤差)。方向性評(píng)估306根據(jù)最小與最大的上述方向誤差min(方向誤差)與Max(方向 誤差)找出多個(gè)高可能性編碼型式。這些高可能性編碼型式加上常設(shè)編碼型式后，可統(tǒng)稱 為候選編碼型式，其中，常設(shè)編碼型式可為均值編碼型式(如圖2標(biāo)號(hào)2的編碼型式)或其 它編碼型式，可由使用者自由設(shè)定的以得到最佳的圖像壓縮品質(zhì)。編碼型式評(píng)估308負(fù)責(zé) 評(píng)估這些候選編碼型式以自其中選出最佳編碼型式，其中，評(píng)估方式包括模擬每一候選編 碼型式的壓縮程序，以其中效果最好者作為最佳編碼型式，可被推薦用于實(shí)際壓縮中。
上述技術(shù)可以一芯片、或以一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
圖4以方塊解芯片實(shí)施方式的架構(gòu)。進(jìn)階視頻編碼AVC芯片400包括一運(yùn)算 單元402與一比較單元404。運(yùn)算單元402具有多種功能，包括圖3的方向誤差估算302、 方向性評(píng)估306、編碼型式評(píng)估308功能。這些功能可以硬件電路實(shí)現(xiàn)于AVC芯片400內(nèi)； 或者，在SOC技術(shù)中，可以用軟件及硬件共同處理方式，以軟件方式實(shí)現(xiàn)上述部分功能，其 余交由AVC芯片400內(nèi)的處理器執(zhí)行。比較單元404則負(fù)責(zé)執(zhí)行圖3的方向誤差比較304 功能，同樣地，可由硬件電路或軟件方式實(shí)現(xiàn)。
另外，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施方式中，圖3的功能方塊-方向誤差估算302、方向誤差 比較304、方向性評(píng)估306、編碼型式評(píng)估308-可由軟件方式實(shí)現(xiàn)，存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存 儲(chǔ)設(shè)備中，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器執(zhí)行?；蛘?，圖3的部分功能方塊可直接由硬件電路實(shí)現(xiàn) 安裝于該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，與該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器耦接以彼此溝通。
以下詳述圖3各功能。
首先介紹方向誤差估算302。本發(fā)明一種實(shí)施方式所估算出來(lái)的方向誤差包括 一第一方向誤差、一第二方向誤差、一第三方向誤差、以及一第四方向誤差。第一方向誤差 有關(guān)于一垂直方向編碼型式(如圖2的標(biāo)號(hào)0)。第二方向誤差有關(guān)于一水平方向編碼型式 (如圖2的標(biāo)號(hào)1)。第三方向誤差有關(guān)于一 45度方向編碼型式(如圖2的標(biāo)號(hào)3)。第四方向誤差有關(guān)于一 135度方向編碼型式(如圖2的標(biāo)號(hào)4)。以下將第一、第二、第三與第四 方向誤差標(biāo)號(hào)為D^1JE1Jh與DE4，下標(biāo)與相關(guān)的編碼型式的標(biāo)號(hào)吻合。
以I4MB的4x4像素的子畫面為例，本發(fā)明計(jì)算上述第一 第四方向誤差DEpDEp DE3與的技術(shù)如下。參閱圖5所示的4x4像素，其中水平方向?yàn)閄，垂直方向?yàn)閥，各像 素?cái)?shù)據(jù)標(biāo)示為P U，y)。首先計(jì)算第一 .· ·第五參考數(shù)據(jù)Ptl. · · P4的計(jì)算將像素?cái)?shù)據(jù)P (0，0)、ρ(1，0)與ρ (0，1)權(quán)重相加以得第一參考數(shù)據(jù)P0 ；將像素?cái)?shù)據(jù)ρ (2，0)、ρ (3，0)與ρ (3，1)權(quán)重相加以得第二參考數(shù)據(jù)P1;將像素?cái)?shù)據(jù)P(0，2)、P(Od)與P(Id)權(quán)重相加以得第 三參考數(shù)據(jù)P2 ；將像素?cái)?shù)據(jù)ρ (3，2)、ρ (2，3)與ρ (3，3)權(quán)重相加以得第四參考數(shù)據(jù)P3 ；將 像素?cái)?shù)據(jù)p(l，l)、p(2，l)、p(l，2)與p(2，2)權(quán)重相加以得第五參考數(shù)據(jù)P4。接著，根據(jù)第 一...第四參考數(shù)據(jù)Ptl... P3產(chǎn)生上述第一與第二方向誤差與DE1，根據(jù)第二、第三與第 五參考數(shù)據(jù)P” P2與P4產(chǎn)生上述第三方向誤差DE3,且根據(jù)上述第一、第四與第五參考數(shù)據(jù) P。、P3與P4產(chǎn)生上述第四方向誤差DE4。
舉例說(shuō)明上述操作，一 I4MB編碼的例子中，上述第一...第五參考數(shù)據(jù)Ptl. . . &可 由下列式子求得
P0 = 2. ρ (0,0)+ρ (1,0)+ρ (0,1)
P1 = ρ (2,0)+2. ρ (3,0)+ρ (3,1)
P2 = ρ (0,2)+2. ρ (0,3)+ρ (1,3)
P3 = ρ (3，2) +ρ (2，3) +2. ρ (3，3)；以及
P4 = ρ (1,1)+P (2,1)+P (1,2)+ρ (2, 2) ο
基于第一...第五參考數(shù)據(jù)PQ... P4，第一...第四方向誤差DE(1、DE1、D 與D 可由下列式子求得

DE0= IP2-PoKlP3-P1DE1 = P1-Ptl I+ IP3-P2 DE3= P4-P1KlP2-P4以及DE4= IP4-P0HP3-P4
此外，更可對(duì)第三與第四方向誤差進(jìn)行權(quán)重調(diào)整，例如
DE3 = DE3+ (DE3. 0. 25)；以及
DE4 = DE4+ (DE4. 0. 25)。
另外，針對(duì)Ι8ΜΒ的8x8像素的子畫面，本發(fā)明計(jì)算上述第一...第四方向誤差DE。、 DE1, DE3與的技術(shù)如下。參閱圖6所示的8x8像素，其中更劃分為四區(qū)塊的4x4像素。 首先，針對(duì)每一 4x4像素區(qū)塊，計(jì)算上述第一...第五參考數(shù)據(jù)(可同上述Ptl... P4的計(jì)算 式)。第一 4x4像素的第一...第五參考數(shù)據(jù)標(biāo)號(hào)為？。(°’°)... 4(°’°)。第二 4x4像素的第 一...第五參考數(shù)據(jù)標(biāo)號(hào)為Ρ:’、.. Ρ4(1’°)。第三4x4像素的第一...第五參考數(shù)據(jù)標(biāo)號(hào) 為P。(ciaI-P4 (°a)。第四4x4像素的第一...第五參考數(shù)據(jù)標(biāo)號(hào)為…1’1)...^’1)。接著，根 據(jù)第一 4x4像素的第一、第二、第三與第五參考數(shù)據(jù)Ρ。"^ Ρ/0'0', P2ft^與Ρ4_組成一第 一中繼數(shù)據(jù)；根據(jù)第二 4x4像素的第一、第二、第四與第五參考數(shù)據(jù)p。(1’°) J/1』) I3If0與 P4^ci)組成一第二中繼數(shù)據(jù)A ；根據(jù)第三4x4像素的第一、第三、第四與第五參考數(shù)據(jù)P。(°a)、 p^a)^，”與Μ"組成一第三中繼數(shù)據(jù)( ；根據(jù)第四4x4像素的第二、第三、第四與第五 參考數(shù)據(jù)Ρ/1’1)、？’1)、？,’1)與P4(ia)組成一第四中繼數(shù)據(jù)％ ；且根據(jù)第一 4x4像素的第四參考數(shù)據(jù)P3(°’°)、第二 4x4像素的第三參考數(shù)據(jù)P2(1’°)、第三4x4像素的第二參考數(shù)據(jù)P1ft^ 與第四4x4像素的第一參考數(shù)據(jù)P/1’1)組成一第五中繼數(shù)據(jù)仏。然后，根據(jù)第一、第二、第 三與第四中繼數(shù)據(jù)(^Q1A2與A組成上述第一與第二方向誤差腿。與DE1 ；根據(jù)第二、第三 與第五中繼數(shù)據(jù)Qp Q2與A組成上述第三方向誤差；且根據(jù)第一、第四與第五中繼數(shù)據(jù) Q0> Q3與A組成上述第四方向誤差DE4。
舉例說(shuō)明，一 I8MB編碼的例子中，上述第一...第五中繼數(shù)據(jù)Qtl. . . Gl4可由下列式 子求得
Q0 = I)(0,( 0 +ρ.'0)+P2(0,0)+P4 (0,0)
Q1 = I)(1,( 0 +ρ.'0)+p3(1,0)+P4 (u)
Q2 = I)(0, 0Wa)+p3(0
Q3 = I)(1')+P2(1 3(1,1)+ρ,1)
Q4 = I)(0,( 3'0)+p.(0,l)+p (1,1) "rrO
基于第一...第五中繼數(shù)據(jù)Qtl... Q4，第一...第四方向誤差DE(1、DE1、D 與D 可 由下列式子求得
DE0 = I Q2-Q01 +1 Q3-Q11 ；
DE1 = I Q1-Q01 +1 Q3-Q21 ；
DE3 = I Q4-Q11 +1 Q2-Q41 ；以及
DE4 = I Q4-Q01 +1 Q3-Q41。
此外，更可對(duì)第三與第四方向誤差進(jìn)行權(quán)重調(diào)整，例如
DE3 = DE3+ (DE3. 0. 25)；以及
DE4 = DE4+ (DE4. 0. 25)。
除了上述技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)亦有多種方向誤差估算技術(shù)，皆可應(yīng)用于本發(fā)明中。上述 式子并非用來(lái)限定本申請(qǐng)方向誤差估算306的范圍。例如，上述式子的權(quán)重分配也可替換 為其他比例，并不限定于上述比例。
與第一與第二方向誤差與DE1相比，上述第三與第四方向誤差與的權(quán) 重調(diào)整可遵循三角比重，使第三與第四方向誤差與被調(diào)整為2 2倍。為了方便硬 件電路實(shí)現(xiàn)，上述實(shí)施方式令上述第三與第四方向誤差與腿4被調(diào)整為1. 25倍。
接下來(lái)討論本發(fā)明的方向誤差比較(圖3的功能304、或圖4比較單元404)。比 較動(dòng)作可以軟件、或硬件電路方式實(shí)現(xiàn)。
圖7圖解一比較單元700，其中以硬件電路實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的方向誤差比較(圖3304、 或圖4比較單元404)。比較單元700包括一第一比較器702與一第二比較器704。為了 控制比較器所需數(shù)量，比較單元700以兩輪比較動(dòng)作找出方向誤差D&、DE1, DE3與中 最小與最大值。為了實(shí)現(xiàn)上述兩輪比較動(dòng)作，比較單元700包括多工器706. . . 720、暫存器 722. · · 728、與反相器730、732。圖8A、圖8B圖解第一、第二輪比較動(dòng)作中，比較單元700 內(nèi)的信號(hào)狀況。參考圖8A，第一輪比較動(dòng)作中，第一比較器702比較第一與第二方向誤差 腿。與DE1，以求得其中較小值min(DEQ，DE1)與其中較大值Max (DE。，DE1)；此外，第二比較 器704比較第三與第四方向誤差腿3與DE4，以求得其中較小值min(DE3，DE4)與其中較大 it Max (DE3, DE4)。參考圖8B，在第二輪比較動(dòng)作中，第一比較器702比較min(DEQ，DE1)與 min(DE3，DE4)以得到上述第一 · · ·第四方向誤差DE0,DE1,DE3與DE4中最小值min (DE。，DE1,DE3, DE4)；且第二比較器704比較Max (DE0, DE1)與Max (DE2, DE4)以獲得上述第一...第四 方向誤差 DEtl、DE1、DE3 與 中最大值 Max (DE0，DE1，DE3，DE4)。
上述圖7與圖8A、圖8B所示的比較單元技術(shù)并非用來(lái)限定本申請(qǐng)范圍。其他具 有同樣功能的技術(shù)也可應(yīng)用在本申請(qǐng)中實(shí)現(xiàn)方向誤差比較304功能。舉例說(shuō)明，上述比 較單元也可改以更多比較器電路實(shí)現(xiàn)，以更快的速度找出數(shù)值min(DEQ，DE1, DE3, DE4)與 Max (DE0, DE1, DE3, DE4)。
接下來(lái)討論本發(fā)明的方向性評(píng)估(圖3、4的功能306)。在找出上述方向誤差的 最大與最小值后，方向性評(píng)估有多種實(shí)施方式，用以找出高可能性編碼型式。首先，本說(shuō)明 書定義一最大方向強(qiáng)度編碼型式(可命名為MDD)、一最小方向強(qiáng)度編碼型式(可命名為 LDD)、以及一最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式(可命名為L(zhǎng)DD±)。最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD 為與上述方向誤差中最小值min (方向誤差)相關(guān)的編碼型式。最小方向強(qiáng)度編碼型式LDD 為與上述方向誤差中最大值Max (方向誤差)相關(guān)的編碼型式，而與最小方向強(qiáng)度編碼型式 LDD的編碼方向垂直的編碼型式則稱之為最小強(qiáng)度垂直方向碼型式LDD±。在第一種實(shí)施 方式中，方向性評(píng)估306令最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD為高可能性編碼型式之一。在第二 種實(shí)施方式中，方向性評(píng)估306令最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式LDD±為高可能性編碼型式之 一。在第三種實(shí)施方式中，方向性評(píng)估306令編碼方向位于最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD與 最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式LDD±之間的至少一個(gè)編碼型式為高可能性編碼型式之一。另 外有第四種實(shí)施方式，用以針對(duì)一特殊狀況，其最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD等于最小強(qiáng)度 垂直方向編碼型式LDD±。此時(shí)，方向性評(píng)估306可令編碼方向鄰近該最大方向強(qiáng)度編碼型 式MDD者為高可能性編碼型式之一。
圖9A、圖9B與圖10A、圖IOB舉例說(shuō)明上述方向性評(píng)估306，其中設(shè)定高可能性編 碼型式的數(shù)量為3。
此段說(shuō)明圖9A、圖9B。此例中，最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD為垂直方向編碼型式 (標(biāo)號(hào)為0)，且最小方向強(qiáng)度編碼型式LDD為45度方向編碼型式(標(biāo)號(hào)為3)，圖9A將兩個(gè) 編碼型式的方向標(biāo)示出來(lái)。圖9B顯示方向性評(píng)估(功能306)后的結(jié)果，高可能性編碼型式 包括垂直方向編碼型式(標(biāo)號(hào)0，即最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD)、135度方向編碼型式(標(biāo) 號(hào)4，垂直最小方向強(qiáng)度編碼型式LDD的編碼方向，即最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式LDD丄)、 以及編碼方向于兩者之間的112. 5度編碼型式(標(biāo)號(hào)5)。
此段說(shuō)明圖10A、圖10B。此例中，最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD為垂直方向編碼型 式(標(biāo)號(hào)為0)，最小方向強(qiáng)度編碼型式LDD為水平方向編碼型式(標(biāo)號(hào)為1)，圖IOA將兩 個(gè)編碼型式的方向標(biāo)示出來(lái)；可發(fā)現(xiàn)，此例的最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD恰巧等于最小強(qiáng) 度垂直方向編碼型式LDD±，皆為標(biāo)號(hào)0的編碼型式。圖IOB顯示方向性評(píng)估(功能306) 后的結(jié)果，高可能性編碼型式包括垂直方向編碼型式(標(biāo)號(hào)0，即最大方向強(qiáng)度編碼型式 MDD、亦為最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式LDD±)、112. 5度方向編碼型式與67. 5度方向編碼型 式(標(biāo)號(hào)5與7，編碼方向鄰近最大方向強(qiáng)度編碼型式MDD)。
圖11以一表格列舉上述方向性評(píng)估306 —種實(shí)施方式的結(jié)果。此實(shí)施方式取高 可能性編碼型式的數(shù)量為3，并以均值編碼型式(標(biāo)號(hào)2、作為常設(shè)編碼型式。
除了圖11所示的表格，在其他實(shí)施方式中，也可取不同數(shù)量的高可能性編碼型 式。另外，也可以不同于圖11的規(guī)則、或順序選取高可能性編碼型式。
以上說(shuō)明書敘述僅列舉本發(fā)明的某些實(shí)施方式，并非用來(lái)限定本發(fā)明范圍。本領(lǐng) 域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)所衍生出來(lái)的任何變形與改良皆落入本發(fā)明要求保護(hù) 的范圍。本發(fā)明的權(quán)利要求書并非僅限定于說(shuō)明書的實(shí)施例內(nèi)容，還包括本領(lǐng)域技術(shù)人員 依照其敘述所能想象到的任何變形。
權(quán)利要求
1.一種圖像壓縮系統(tǒng)，包括一運(yùn)算單元，對(duì)一子畫面進(jìn)行一方向誤差估算以求出多個(gè)方向誤差，將這些方向誤差 送入一比較單元以找出最小與最大的方向誤差，根據(jù)該比較單元所提供的上述最小與最大 的方向誤差進(jìn)行一方向性評(píng)估以找出多個(gè)高可能性編碼型式，以及對(duì)這些高可能性編碼型 式與至少一個(gè)常設(shè)編碼型式進(jìn)行一編碼型式評(píng)估以從其中選出最佳編碼型式于實(shí)際編碼 壓縮該子畫面時(shí)參照使用；以及上述比較單元。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中上述方向誤差包括一第一方向誤差、一第 二方向誤差、一第三方向誤差、以及一第四方向誤差。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像壓縮器，其中，該比較單元包括一第一比較器與一第二比 較器，且以兩輪比較動(dòng)作找出上述方向誤差中最小與最大值，其中在第一輪比較動(dòng)作中，該第一比較器比較上述第一與第二方向誤差，且該第二比較器 比較上述第三與第四方向誤差，上述第一與第二方向誤差中較小值為一第一數(shù)值、且較大 值為一第二數(shù)值，上述第三與第四方向誤差中較小值為一第三數(shù)值、且較大值為一第四數(shù) 值；且在第二輪比較動(dòng)作中，該第一比較器比較上述第一數(shù)值與第三數(shù)值以得到上述第一、 第二、第三與第四方向誤差中最小值，且該第二比較器比較上述第二數(shù)值與第四數(shù)值以得 到上述第一、第二、第三與第四方向誤差中最大值。
4.如權(quán)利要求2所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中，上述第一方向誤差與一垂直方向編碼型 式有關(guān)，上述第二方向誤差與一水平方向編碼型式有關(guān)。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中上述第三方向誤差與一45度方向編碼型式 有關(guān)，且上述第四方向誤差與一 135度方向編碼型式有關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中該運(yùn)算單元還將上述第三與第四方向誤差 進(jìn)行權(quán)重調(diào)整后，將其輸入該比較單元，以便與上述第一與第二方向誤差進(jìn)行比較。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中該運(yùn)算單元經(jīng)上述方向性評(píng)估所得到的上 述高可能形編碼型式包括一最大方向強(qiáng)度編碼型式，該最大方向強(qiáng)度編碼型式為與上述 方向誤差中最小值相關(guān)的編碼型式。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中該運(yùn)算單元經(jīng)上述方向性評(píng)估所得到的上 述高可能性編碼型式包括一最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式，該最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式 的編碼方向垂直一最小方向強(qiáng)度編碼型式的編碼方向，且該最小方向強(qiáng)度編碼型式為與上 述方向誤差中最大值相關(guān)的編碼型式。
9.如權(quán)利要求1所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中該運(yùn)算單元經(jīng)上述方向性評(píng)估所得到的上 述高可能性編碼包括編碼方向位于一最大方向強(qiáng)度編碼型式與一最小強(qiáng)度垂直方向編碼 型式之間的至少一個(gè)編碼型式，其中該最大方向強(qiáng)度編碼型式為與上述方向誤差中最小值相關(guān)的編碼型式；且該最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式的編碼方向垂直一最小方向強(qiáng)度編碼型式的編碼方向， 且該最小方向強(qiáng)度編碼型式為與上述方向誤差中最大值相關(guān)的編碼型式。
10.如權(quán)利要求1所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中該常設(shè)編碼型式包括一均值編碼型式。
11.如權(quán)利要求5所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中該子畫面包括一4x4像素。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中，該運(yùn)算單元于上述方向誤差估算中以 該子畫面中第一列第一行、第一列第二行以及第二列第一行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第一參考數(shù) 據(jù)，以第一列第三行、第一列第四行以及第二列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第二參考數(shù)據(jù)，以 第三列第一行、第四列第一行以及第四列第二行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第三參考數(shù)據(jù)，以第三 列第四行、第四列第三行以及第四列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第四參考數(shù)據(jù)，以第二列第 二行、第二列第三行、第三列第二行以及第三列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第五參考數(shù)據(jù)，并 且根據(jù)上述第一、第二、第三與第四參考數(shù)據(jù)組成上述第一與第二方向誤差，根據(jù)上述第 二、第三與第五參考數(shù)據(jù)組成上述第三方向誤差，且根據(jù)上述第一、第四與第五參考數(shù)據(jù)組 成上述第四方向誤差。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中，上述參考數(shù)據(jù)是由該子畫面中的像素 值利用權(quán)重方式組合而成。
14.如權(quán)利要求5所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中該子畫面包括四個(gè)4x4像素所組成的一 8x8像素。
15.如權(quán)利要求14所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中，該運(yùn)算單元于上述方向誤差估算中針 對(duì)上述各4x4像素，以其中第一列第一行、第一列第二行以及第二列第一行的像素?cái)?shù)據(jù)組 成一第一參考數(shù)據(jù)，以第一列第三行、第一列第四行以及第二列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一 第二參考數(shù)據(jù)，以第三列第一行、第四列第一行以及第四列第二行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第三 參考數(shù)據(jù)，以第三列第四行、第四列第三行以及第四列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第四參考 數(shù)據(jù)，以第二列第二行、第二列第三行、第三列第二行以及第三列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一 第五參考數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該子畫面中第一 4x4像素的上述第一、第二、第三與第五參考數(shù)據(jù) 組成一第一中繼數(shù)據(jù)，根據(jù)該子畫面中第二 4x4像素的上述第一、第二、第四與第五參考數(shù) 據(jù)組成一第二中繼數(shù)據(jù)，根據(jù)該子畫面中第三4x4像素的上述第一、第三、第四與第五參考 數(shù)據(jù)組成一第三中繼數(shù)據(jù)，根據(jù)該子畫面中第四4x4像素的上述第二、第三、第四與第五參 考數(shù)據(jù)組成一第四中繼數(shù)據(jù)，并且根據(jù)上述第一 4x4像素的第四參考數(shù)據(jù)、上述第二 4x4 像素的第三參考數(shù)據(jù)、上述第三4x4像素的第二參考數(shù)據(jù)與上述第四4x4像素的第一參考 數(shù)據(jù)組成一第五中繼數(shù)據(jù)，并且根據(jù)上述第一、第二、第三與第四中繼數(shù)據(jù)組成上述第一與 第二方向誤差，根據(jù)上述第二、第三與第五中繼數(shù)據(jù)組成上述第三方向誤差，且根據(jù)上述第 一、第四與第五中繼數(shù)據(jù)組成上述第四方向誤差。
16.如權(quán)利要求15所述的圖像壓縮系統(tǒng)，其中，上述參考數(shù)據(jù)是由該子畫面中的像素 值利用權(quán)重方式組合而成。
17.一種圖像壓縮方法，包括對(duì)一子畫面進(jìn)行一方向誤差估算以求出多個(gè)方向誤差；比較這些方向誤差以找出最小與最大的方向誤差；根據(jù)上述最小與最大的方向誤差進(jìn)行一方向性評(píng)估以找出多個(gè)高可能性編碼型式；對(duì)這些高可能性編碼型式與至少一個(gè)常設(shè)編碼型式進(jìn)行一編碼型式評(píng)估以自其中選 出最佳編碼型式；以及參照該最佳編碼型式以實(shí)際編碼壓縮該子畫面。
18.如權(quán)利要求17所述的圖像壓縮方法，其中上述方向誤差包括一第一方向誤差、一 第二方向誤差、一第三方向誤差、以及一第四方向誤差。
19.如權(quán)利要求18所述的圖像壓縮方法，其中，上述比較步驟包括兩輪比較動(dòng)作，包括在第一輪比較動(dòng)作中，比較上述第一與第二方向誤差且以其中較小值為一第一數(shù)值、 較大值為一第二數(shù)值，并且比較上述第三與第四方向誤差以其中較小值為一第三數(shù)值、較 大值為一第四數(shù)值；以及在第二輪比較動(dòng)作中，比較上述第一數(shù)值與第三數(shù)值以得到上述第一、第二、第三與第 四方向誤差中最小值，且比較上述第二數(shù)值與第四數(shù)值以得到上述第一、第二、第三與第四 方向誤差中最大值。
20.如權(quán)利要求18所述的圖像壓縮方法，其中，上述第一方向誤差與一垂直方向編碼 型式有關(guān)，上述第二方向誤差與一水平方向編碼型式有關(guān)。
21.如權(quán)利要求20所述的圖像壓縮方法，其中，上述第三方向誤差與一45度方向編碼 型式有關(guān)，且上述第四方向誤差與一 135度方向編碼型式有關(guān)。
22.如權(quán)利要求21所述的圖像壓縮方法，還包括將上述第三與第四方向誤差進(jìn)行權(quán)重 調(diào)整后方與上述第一與第二方向誤差進(jìn)行比較。
23.如權(quán)利要求17所述的圖像壓縮方法，其中上述方向性評(píng)估所得到的上述高可能性 編碼型式包括一最大方向強(qiáng)度編碼型式，該最大方向強(qiáng)度編碼型式為與上述方向誤差中 最小值相關(guān)的編碼型式。
24.如權(quán)利要求17所述的圖像壓縮方法，其中上述方向性評(píng)估所得到的上述高可能性 編碼型式包括一最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式，該最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式的編碼方向 垂直一最小方向強(qiáng)度編碼型式的編碼方向，且該最小方向強(qiáng)度編碼型式為與上述方向誤差 中最大值相關(guān)的編碼型式。
25.如權(quán)利要求17所述的圖像壓縮方法，其中上述方向性評(píng)估所得到的上述高可能性 編碼包括編碼方向位于一最大方向強(qiáng)度編碼型式與一最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式之間的 至少一個(gè)編碼型式，其中該最大方向強(qiáng)度編碼型式為與上述方向誤差中最小值相關(guān)的編碼型式；且該最小強(qiáng)度垂直方向編碼型式的編碼方向垂直一最小方向強(qiáng)度編碼型式的編碼方向， 且該最小方向強(qiáng)度編碼型式為與上述方向誤差中最大值相關(guān)的編碼型式。
26.如權(quán)利要求17所述的圖像壓縮方法，其中該常設(shè)編碼型式包括一均值編碼型式。
27.如權(quán)利要求21所述的圖像壓縮方法，其中該子畫面包括一4x4像素。
28.如權(quán)利要求27所述的圖像壓縮方法，其中，上述方向誤差估算包括以該子畫面中第一列第一行、第一列第二行以及第二列第一行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第一 參考數(shù)據(jù)；以該子畫面中第一列第三行、第一列第四行以及第二列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第二 參考數(shù)據(jù)；以該子畫面中第三列第一行、第四列第一行以及第四列第二行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第三 參考數(shù)據(jù)；以該子畫面中第三列第四行、第四列第三行以及第四列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第四 參考數(shù)據(jù)；以該子畫面中第二列第二行、第二列第三行、第三列第二行以及第三列第四行的像素 數(shù)據(jù)組成一第五參考數(shù)據(jù)；根據(jù)上述第一、第二、第三與第四參考數(shù)據(jù)組成上述第一與第二方向誤差； 根據(jù)上述第二、第三與第五參考數(shù)據(jù)組成上述第三方向誤差；以及 根據(jù)上述第一、第四與第五參考數(shù)據(jù)組成上述第四方向誤差。
29.如權(quán)利要求觀所述的圖像壓縮方法，其中，上述參考數(shù)據(jù)是由該子畫面中的像素 值利用權(quán)重方式組合而成。
30.如權(quán)利要求21所述的圖像壓縮方法，其中該子畫面包括四個(gè)4x4像素所組成的一 8x8像素。
31.如權(quán)利要求30所述的圖像壓縮方法，其中，上述方向誤差估算包括 針對(duì)該子畫面中各個(gè)上述4x4像素進(jìn)行下列運(yùn)算，包括以其中第一列第一行、第一列第二行以及第二列第一行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第一參考數(shù)據(jù)；以其中第一列第三行、第一列第四行以及第二列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第二參考數(shù)據(jù)；以其中第三列第一行、第四列第一行以及第四列第二行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第三參考數(shù)據(jù)；以其中第三列第四行、第四列第三行以及第四列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組成一第四參考數(shù) 據(jù)；以及以其中第二列第二行、第二列第三行、第三列第二行以及第三列第四行的像素?cái)?shù)據(jù)組 成一第五參考數(shù)據(jù)；并且根據(jù)該子畫面中第一 4x4像素的上述第一、第二、第三與第五參考數(shù)據(jù)組成一第一中 繼數(shù)據(jù)；根據(jù)該子畫面中第二 4x4像素的上述第一、第二、第四與第五參考數(shù)據(jù)組成一第二中 繼數(shù)據(jù)；根據(jù)該子畫面中第三4x4像素的上述第一、第三、第四與第五參考數(shù)據(jù)組成一第三中 繼數(shù)據(jù)；根據(jù)該子畫面中第四4x4像素的上述第二、第三、第四與第五參考數(shù)據(jù)組成一第四中 繼數(shù)據(jù)；根據(jù)上述第一 4x4像素的第四參考數(shù)據(jù)、上述第二 4x4像素的第三參考數(shù)據(jù)、上述第三 4x4像素的第二參考數(shù)據(jù)與上述第四4x4像素的第一參考數(shù)據(jù)組成一第五中繼數(shù)據(jù)； 根據(jù)上述第一、第二、第三與第四中繼數(shù)據(jù)組成上述第一與第二方向誤差； 根據(jù)上述第二、第三與第五中繼數(shù)據(jù)組成上述第三方向誤差；以及 根據(jù)上述第一、第四與第五中繼數(shù)據(jù)組成上述第四方向誤差。
32.如權(quán)利要求31所述的圖像壓縮方法，其中，上述參考數(shù)據(jù)是由該子畫面中的像素 值利用權(quán)重方式組合而成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像壓縮系統(tǒng)與方法。圖像壓縮系統(tǒng)包括一運(yùn)算單元與一比較單元。運(yùn)算單元的運(yùn)作包括對(duì)一子畫面進(jìn)行一方向誤差估算以求出多個(gè)方向誤差；將這些方向誤差送入該比較單元以找出最小與最大的方向誤差；根據(jù)上述最小與最大的方向誤差進(jìn)行一方向性評(píng)估以找出多個(gè)高可能性編碼型式；以及對(duì)這些高可能性編碼型式與至少一個(gè)常設(shè)編碼型式進(jìn)行一編碼型式評(píng)估以便從其中選出最佳編碼型式于實(shí)際編碼壓縮該子畫面時(shí)參照使用。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102036060SQ200910178640
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者傅秉忠, 周凡迪, 張志豪 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院