將幀的像素數(shù)據(jù)編碼為交錯比特流的圖像壓縮方法和裝置以及相關(guān)的圖像解壓縮方法和裝置的制造方法
【專利說明】將幀的像素數(shù)據(jù)編碼為交錯比特流的圖像壓縮方法和裝置以及相關(guān)的圖像解壓縮方法和裝置
[0001]相關(guān)串請的交叉引用
[0002]本申請要求如下申請的優(yōu)先權(quán):2012年10月12日遞交的申請?zhí)枮?1/712，975的美國臨時案；2013年10月8日遞交的申請?zhí)枮?4/048，060的美國案。在此合并參考這些相關(guān)申請案的申請標(biāo)的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明所公開的實(shí)施例涉及圖像壓縮(image compress1n)和解壓縮(decompress1n)，更具體地，涉及用于將一個或多個塊(block)的像素數(shù)據(jù)編碼為交錯比特流(interleaved bit-stream)的圖像壓縮方法和裝置以及相關(guān)的圖像解壓縮方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)的圖像壓縮方案可將一幀劃分為多個塊，并使用每個塊作為壓縮單元(compress1n unit)以將每個塊編碼成比特流。圖1為根據(jù)傳統(tǒng)的圖像壓縮方案通過編碼一個塊的像素數(shù)據(jù)(Pixel data)而產(chǎn)生的比特流的示意圖。假設(shè)每個塊BK包括N個像素，并且每個像素的像素數(shù)據(jù)包括不同顏色通道(color channel)(例如，紅色通道R、綠色通道G和藍(lán)色通道B)的顏色通道數(shù)據(jù)(color channel data)。如圖1所示，第一像素具有顏色通道數(shù)據(jù)RpBpG1;第二像素具有顏色通道數(shù)據(jù)R2、B2、G2;第三像素具有顏色通道數(shù)據(jù)R3、B3、G3;以及第N像素具有顏色通道數(shù)據(jù)Rn、Bn、Gn。傳統(tǒng)的圖像壓縮方案對塊BK的像素數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以產(chǎn)生由多個已連接的(concatenated)比特流部分組成的比特流BS，其中該多個比特流部分對應(yīng)于不同的顏色通道，并且每個比特流部分包括所述塊BK中相同顏色通道的所有編碼后的顏色通道數(shù)據(jù)。如圖1所示，一個比特流部分僅由編碼后顏色通道數(shù)據(jù)R/ -R/組成，另一個比特流部分僅由編碼后顏色通道數(shù)據(jù)G/ -G/組成，以及又一個比特流部分僅由編碼后顏色通道數(shù)據(jù)B/ -B/組成。當(dāng)傳送端的圖像壓縮器輸出圖1所示的比特流到接收端時，接收端的圖像解壓縮器解碼所接收到的比特流以重構(gòu)(reconstruct)塊BK的像素數(shù)據(jù)。由于比特流部分是已連接的，因而該比特流部分由圖像解壓縮器逐一地解碼。其結(jié)果是，不得不在已經(jīng)解碼了由編碼后顏色通道數(shù)據(jù)R/ -R/組成的比特流部分和由編碼后顏色通道數(shù)據(jù)G/ -G/組成的比特流部分之后，才來解碼由編碼后顏色通道數(shù)據(jù)G/ -G/組成的比特流部分。因此，當(dāng)編碼后顏色通道數(shù)據(jù)B/被解碼時，第一像素的解碼后像素數(shù)據(jù)被完全重構(gòu)，當(dāng)編碼后顏色通道數(shù)據(jù)B2’被解碼時，第二像素的解碼后像素數(shù)據(jù)被完全重構(gòu)，以此類推。用于獲得一個像素的解碼后像素數(shù)據(jù)的處理延遲很高，這導(dǎo)致圖像解壓縮器的性能劣化。此外，接收端需要大的數(shù)據(jù)緩沖器來存儲對編碼后顏色通道數(shù)據(jù)R/-R/和G/ -Gn’解碼所獲得的所有解碼后顏色通道數(shù)據(jù)，這不可避免地增加了硬件成本。為了創(chuàng)建圖1所示的比特流BS，傳送端也需要大的數(shù)據(jù)緩沖器來存儲原始的(raw)顏色通道數(shù)據(jù)。同樣地，圖像壓縮的緩沖器需求和處理延遲很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例，提供一種用于將一個或多個塊的像素數(shù)據(jù)編碼為交錯比特流的圖像壓縮方法和裝置以及相關(guān)的圖像解壓縮方法和裝置。
[0006]依據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種示范性圖像壓縮方法。該示范性圖像壓縮方法包含至少以下步驟:接收幀的多個像素，其中每個像素的像素數(shù)據(jù)具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)；編碼每個像素的所述像素數(shù)據(jù)并產(chǎn)生對應(yīng)于所述像素的所述多個顏色通道數(shù)據(jù)的多個比特流，其中對應(yīng)于所述像素的所述多個顏色通道數(shù)據(jù)的所述比特流是分開的；將不同像素的相同顏色通道數(shù)據(jù)的比特流打包為顏色通道比特流段，其中每個所述比特流段具有相同的預(yù)定尺寸；以及將所述不同顏色通道的顏色通道比特流段連接成最終比特流。
[0007]依據(jù)本發(fā)明第二方面，提供一種示范性圖像解壓縮方法。該示范性圖像解壓縮方法包含至少以下步驟:接收對應(yīng)于一幀的比特流，其中所述比特流由被連接的多個顏色通道比特流段組成，并且每個所述顏色通道比特流段具有相同的預(yù)定尺寸；以及將所述比特流解碼為所述幀中的多個像素的像素數(shù)據(jù)，其中每個所述像素具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)。
[0008]依據(jù)本發(fā)明第三方面，提供一種示范性圖像壓縮方法。該示范性圖像壓縮方法包含至少以下步驟:接收幀的多個像素，其中每個像素的像素數(shù)據(jù)具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)；編碼每個像素的所述像素數(shù)據(jù)并產(chǎn)生對應(yīng)于所述像素的所述多個顏色通道數(shù)據(jù)的比特流，其中對應(yīng)于所述像素的單個顏色通道數(shù)據(jù)的每個比特流為顏色通道比特流段；以及將相同像素的顏色通道比特流段連接成已連接的比特流部分，以及將不同像素的已連接的比特流部分連接成最終比特流。
[0009]依據(jù)本發(fā)明第四方面，提供一種示范性圖像解壓縮方法。該示范性圖像解壓縮方法包含至少以下步驟:接收對應(yīng)于一幀的比特流，其中所述比特流由被連接的多個顏色通道比特流段組成，并且每個所述顏色通道比特流段僅包含對應(yīng)于一個像素的信息；以及將所述比特流解碼為所述幀中的多個像素的像素數(shù)據(jù)，其中每個所述像素具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)。
[0010]依據(jù)本發(fā)明第五方面，提供一種示范性圖像壓縮器。該示范性圖像壓縮器包含輸入端口和編碼器。輸入端口被設(shè)置為接收幀的多個像素，其中每個像素的像素數(shù)據(jù)具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)。編碼器被設(shè)置為編碼每個像素的所述像素數(shù)據(jù)并產(chǎn)生對應(yīng)于所述像素的所述多個顏色通道數(shù)據(jù)的比特流，其中對應(yīng)于所述像素的所述多個顏色通道數(shù)據(jù)的所述比特流為分開的；將不同像素的相同顏色通道數(shù)據(jù)的比特流打包為顏色通道比特流段，其中每個所述比特流段具有相同的預(yù)定尺寸；以及將所述不同顏色通道的顏色通道比特流段連接成最終比特流。
[0011]依據(jù)本發(fā)明第六方面，提供一種示范性圖像解壓縮器。該示范性圖像解壓縮器包含輸入端口和解碼器。輸入端口被設(shè)置為接收對應(yīng)于一幀的比特流，其中所述比特流由被連接的多個顏色通道比特流段組成，并且每個所述顏色通道比特流段具有相同的預(yù)定尺寸。解碼器被設(shè)置為將所述比特流解碼為所述幀中的多個像素的像素數(shù)據(jù)，其中每個所述像素具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)。
[0012]依據(jù)本發(fā)明第七方面，提供一種示范性圖像壓縮器。該示范性圖像壓縮器包含輸入端口和編碼器。輸入端口被設(shè)置為接收幀的多個像素，其中每個像素的像素數(shù)據(jù)具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)。編碼器被設(shè)置為編碼每個像素的所述像素數(shù)據(jù)并產(chǎn)生對應(yīng)于所述像素的所述多個顏色通道數(shù)據(jù)的比特流，其中對應(yīng)于所述像素的單個顏色通道數(shù)據(jù)的每個比特流為顏色通道比特流段；以及將相同像素的顏色通道比特流段連接成已連接的比特流部分，以及將不同像素的已連接的比特流部分連接成最終比特流。
[0013]依據(jù)本發(fā)明第八方面，提供一種示范性圖像解壓縮器。該示范性圖像解壓縮器包含輸入端口和解碼器。輸入端口被設(shè)置為接收對應(yīng)于一幀的比特流，其中所述比特流由被連接的多個顏色通道比特流段組成，并且每個所述顏色通道比特流段僅包含對應(yīng)于一個像素的信息。解碼器被設(shè)置為將所述比特流解碼為所述幀中的多個像素的像素數(shù)據(jù)，其中每個所述像素具有分別對應(yīng)于多個不同顏色通道的多個顏色通道數(shù)據(jù)。
[0014]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀以下以各種附圖示出的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述后，可以輕易了解本發(fā)明的這些和其它目的。
【附圖說明】
[0015]圖1為根據(jù)傳統(tǒng)的圖像壓縮方案通過編碼一個塊的像素數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的比特流的示意圖。
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意圖。
[0017]圖3為使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第一應(yīng)用的示意圖。
[0018]圖4為使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第二應(yīng)用的示意圖。
[0019]圖5為使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第三應(yīng)用的示意圖。
[0020]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像壓縮操作的示意圖。
[0021]圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一圖像壓縮操作的示意圖。
[0022]圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有固定長度的顏色通道比特流段的交錯比特流的示意圖。
[0023]圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一圖像壓縮操作的示意圖。
[0024]圖10為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像解壓縮操作的示意圖。
[0025]圖11為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一圖像解壓縮操作的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。本領(lǐng)域中技術(shù)人員應(yīng)可理解，電子裝置制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)貝1J。在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”和“包括”為開放式的用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接到第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0027]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意圖。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)200包括圖像壓縮器(image compressor) 202和圖像解壓器(image decompressor) 204，其中圖像壓縮器202位于傳送端TX，以及圖像解壓縮器204位于接收端RX。使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)200的若干示例性應(yīng)用在圖3-5示出以用于說明目的。
[0028]圖3為使用所提出的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的第一應(yīng)用的示意圖。應(yīng)用處理器302包括圖像壓縮器202和其它電路303。驅(qū)動集成電路(driver IC) 304具有圖像解壓縮器204和其它電路305。應(yīng)用處理器302中的其它電路303產(chǎn)生原始圖像MGeaw至圖像壓縮器202。應(yīng)用處理器302可在輸出原始圖像頂6_之前對原始圖像MG KAW應(yīng)用像素處理。圖像壓縮器202耦接于其它電路303，并對原始圖像MGeaw執(zhí)行有損/無損圖像壓縮，以產(chǎn)生壓縮后/編碼后的圖像MG_P，其中壓縮后/編碼后的圖像MG_P通過其它電路303被傳送到顯示接口(display interface) 306。在本發(fā)明中，壓縮后/編碼后的圖像IMG_P由已連接的交錯比特流組成，其中每一交錯比特流是通過對原始圖像MGeaw的一個或多個塊編碼而產(chǎn)生的。應(yīng)用處理器302經(jīng)由顯示接口 306傳送壓縮后/編碼后的圖像MG_P到驅(qū)動集成電路304。例如，顯示接口 306可以是由移動行業(yè)處理器接口(Mobile Industry ProcessorInterface，MIPI)標(biāo)準(zhǔn)化的顯示器串行接口 (display serial interface，DSI)或由視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(Video Electronics Standards Associat1n，VESA)標(biāo)準(zhǔn)化的嵌入式顯不端口 (embedded display port, EDP) ο
[0029]圖像解壓縮器204接收來自顯示接口 306的壓縮后/編碼后圖像頂G_P，然后通過其他電路305傳送壓縮后/編碼后的圖像MG_P到圖像解壓縮器204。圖像解壓縮器204對壓縮后/編碼后圖像IMG_P執(zhí)行有損/無損解壓縮來恢復(fù)原始圖像IMGkaw’，并傳送原始圖像頂Gka/到其它電路305做進(jìn)一步處理。如果圖像壓縮器202采用無損壓縮算法，則從對應(yīng)的無損解壓縮算法產(chǎn)生的原始圖像IMGkaw’將與原始圖像IMGeaw相同。然而，如果圖像壓縮器202采用有損壓縮算法，則從相應(yīng)的有損解壓縮產(chǎn)生的原始圖像MGeaw’可能不同于原始圖像