專利名稱：影像壓縮/解壓縮裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮裝置及其方法，尤其涉及一種影像壓縮/解壓縮方法，所利用的壓縮器以及該壓縮器中所包含的內(nèi)容模具，以及該內(nèi)容模具所包含的內(nèi)容模型樣板與內(nèi)容模型。
背景技術(shù)：
二元化影像壓縮(Joint Bi-level Image Group，以下可簡稱JBIG)如靜態(tài)影像壓縮一般，基本上為一數(shù)據(jù)處理的方法，一般也包括還原(解壓縮)的方法。但其和靜態(tài)影像壓縮不同之處是二元影像壓縮所采用的是無失真的壓縮，可將壓縮后的二元影像，完整的還原回來。在過去最為人所了解的二元影像壓縮規(guī)范，大都是G3和G4傳真機(jī)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。在辦公室自動(dòng)化的強(qiáng)烈需求下，傳真機(jī)已成為辦公室內(nèi)事務(wù)機(jī)器的新寵。然而由于目前使用傳真機(jī)的限制，也暴露出其本身的問題(1)終端機(jī)分辨率的不齊一性。目前一般計(jì)算機(jī)終端機(jī)由于分辨率的限制致使傳真文件無法整個(gè)納入熒幕中顯示。(2)不具備立即瀏覽影像數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式功能。也即必須等到整張文件影像由傳真機(jī)器輸出后方可讀得影像內(nèi)容。(3)輸入為具灰度值的影像時(shí)，其輸出影像質(zhì)量極差。原因是由于傳真機(jī)先將輸入為灰度影像的文件利用二分取值獲得二元化影像后再加以處理，故原來影像中的灰暗程度對比數(shù)據(jù)將被破壞，造成輸出影像質(zhì)量不佳。因此，二元影像壓縮方法，須能解決上述的缺點(diǎn)，始能算是完整。
二元影像壓縮的主要功能即為將二元化的影像(包括文件、窗體的影像)，壓縮為一種特定的數(shù)據(jù)格式。使用的場合可為影像輸入設(shè)備，例如影像掃瞄器，數(shù)字電子照像機(jī)，或是影像傳輸器材，例如傳真機(jī)。整個(gè)JBIG的運(yùn)作模式，是先傳送該影像較低分辨率的版本(version)，然后再根據(jù)主客觀需要傳送額外的影像壓縮數(shù)據(jù)，以加強(qiáng)原先較模糊影像的質(zhì)量，而逐漸達(dá)到原始影像的回復(fù)，此即JBIG漸近式傳送的功能，而JBIG壓縮方法具有以下幾個(gè)特性(1)適應(yīng)性(Adaptive)編碼(2)無失真壓縮(3)漸進(jìn)式能力(4)能處理多階影像(Multi-level Image)，其編碼方法是采用適應(yīng)性算術(shù)編碼(AdaptiveArithmetic Coding)，因此能達(dá)到適應(yīng)性編碼的效果。同時(shí)，JBIG可將多階影像視為多層次二元影像，然后再將每一層次的二元影像壓縮儲存或傳送，因此JBIG又能處理多階影像。另外，JBIG也考慮了半色調(diào)(Halftone)影像的壓縮編碼方法。其中二元化影像壓縮需具有以下優(yōu)點(diǎn)，(1)需具有漸進(jìn)性(Progressive)傳送的功能(2)可同時(shí)處理多階影像的壓縮(3)壓縮的時(shí)間愈短愈好(4)解壓縮的時(shí)間愈短愈好(5)壓縮比率愈高愈好。
在目前JBIG標(biāo)準(zhǔn)的壓縮/解壓縮過程，可包含兩種方法，在本說明書中是以壓縮/解壓縮方法A及壓縮/解壓縮方法B作代表，而現(xiàn)有壓縮/解壓縮方法A與壓縮/解壓縮B將在以下做敘述。
在圖1中，顯示壓縮/解壓縮方法A中壓縮過程所需的三大部份，包含一影像轉(zhuǎn)換器102，一內(nèi)容模具104以及一編碼器106，當(dāng)一影像數(shù)據(jù)100輸入欲以JBIG標(biāo)準(zhǔn)做壓縮時(shí)，其會(huì)先經(jīng)影像轉(zhuǎn)換器102轉(zhuǎn)換為位元陣列，再送至內(nèi)容模具104以根據(jù)JBIG標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型配合編碼器106做數(shù)據(jù)壓縮，其中內(nèi)容模具所包含的內(nèi)容模型樣板202以及內(nèi)容模型204可分別如圖2A、圖2B所示，圖中是假設(shè)該影像的每一像素皆由四個(gè)位元(B0、B1、B2、B3)所組成，則影像數(shù)據(jù)在被轉(zhuǎn)換為位元數(shù)據(jù)后，在內(nèi)容模具104的內(nèi)容模型樣板202上，欲壓縮位元的位置會(huì)表示為“a”，而依照現(xiàn)有的內(nèi)容模型204，可決定該欲壓縮位元“a”的參考內(nèi)容位元位置，該十點(diǎn)參考內(nèi)容位元的內(nèi)容可用以決定欲壓縮位元“a”的壓縮方式，其中該內(nèi)容模型的參考內(nèi)容位元包含位于a左邊一行的位于同一行的三個(gè)位元(R0、R1、R2)，再左邊一行由同一列往上的位于同一行的兩個(gè)位元(R3、R4)，a處同一行上方的兩個(gè)位元(R5、R6)，a處右邊一行上位于上一列同一行的兩個(gè)位元(R7、R8)以及右邊兩行位于上一列的一個(gè)位元(R9)，決定好欲壓縮位元a的十點(diǎn)參考內(nèi)容位元之后，便可根據(jù)十點(diǎn)參考內(nèi)容位元，一同與欲壓縮位元a送至算術(shù)編碼器106以一般JBIG標(biāo)準(zhǔn)常用的壓縮方式將a壓縮，以形成影像壓縮文件108。以上所述的A方法常應(yīng)用于黑白數(shù)據(jù)的壓縮，其優(yōu)點(diǎn)在于不需將數(shù)據(jù)切割及重組，其耗費(fèi)時(shí)間短，但其缺點(diǎn)在于欲壓縮位元的參考內(nèi)容位元可能位于不同的位元平面，其參考內(nèi)容位元之間的關(guān)聯(lián)性較低，造成其壓縮比較低。
另外，在圖3中所顯示的現(xiàn)有JBIG壓縮數(shù)據(jù)的方法B中，同樣的一影像數(shù)據(jù)也會(huì)經(jīng)圖1的影像轉(zhuǎn)換器102轉(zhuǎn)換為位元陣列，并經(jīng)位元平面轉(zhuǎn)換器(圖未顯示)根據(jù)其不同的位元位置分成不同的四個(gè)位元平面，例如在圖3中，是假設(shè)影像的一像素由四位元(B0、B1、B2、B3)所組成，其便會(huì)分成位元平面B0、位元平面B1、位元平面B2以及位元平面B3，接著再分別送至如圖1所示的內(nèi)容模具104以根據(jù)JBIG標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型配合算術(shù)編碼器(顯示于圖1中)106做數(shù)據(jù)壓縮，以形成影像壓縮文件(顯示于圖1中)。以上所述的B方法常應(yīng)用于黑白數(shù)據(jù)的壓縮，其優(yōu)點(diǎn)在于相同位元平面之間位元的關(guān)聯(lián)性大，可有高壓縮比，而此方法的缺點(diǎn)在于因需將數(shù)據(jù)再做分割以及重組的處理，耗費(fèi)時(shí)間較長且其軟件以及設(shè)備成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種影像壓縮/解壓縮裝置及其方法，應(yīng)用于JBIG標(biāo)準(zhǔn)之中，具有壓縮速度快、高壓縮比、耗費(fèi)時(shí)間短、所需軟件及硬設(shè)備成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種影像壓縮裝置，包含一影像轉(zhuǎn)換器，用以將輸入的影像數(shù)據(jù)中的每一畫素轉(zhuǎn)換為具有二進(jìn)制數(shù)值的一位元陣列，該位元陣列中同一位元平面的位元排列于同一行；一內(nèi)容模具，耦合于該影像轉(zhuǎn)換器，該內(nèi)容模具包含一內(nèi)容模型樣板以及與該內(nèi)容模型樣板搭配的一內(nèi)容模型；以及一算術(shù)編碼器，耦合于該內(nèi)容模具，用以配合該內(nèi)容模具，根據(jù)符合該內(nèi)容模型形狀所取得的多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息，對該欲壓縮位元編碼，該裝置的特征在于在該位元陣列輸入時(shí)，利用該內(nèi)容模型樣板圍出一欲壓縮位元的一參考內(nèi)容位元范圍，并利用該內(nèi)容模具，根據(jù)該位元陣列所包含的不同位元平面數(shù)，決定與該內(nèi)容模型樣板搭配的該內(nèi)容模型形狀，并依照該內(nèi)容模型形狀，在該內(nèi)容模型樣板中對該欲壓縮位元取得具有符合該內(nèi)容模型形狀的多個(gè)參考內(nèi)容位元，其中該欲壓縮位元與符合該內(nèi)容模型形狀的該多個(gè)參考內(nèi)容位元具有相同的位元平面。
上述的影像壓縮裝置，其中該內(nèi)容模型中行與行之間有間隔。
上述的影像壓縮裝置，其中該內(nèi)容模型中行與行之間的間隔數(shù)等于用以表示一像素的位元數(shù)目減一。
上述的影像壓縮裝置，其中該內(nèi)容模型所取得的多個(gè)該參考內(nèi)容位元數(shù)目等于十。
上述的影像壓縮裝置，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的位置。
上述的影像壓縮裝置，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的色彩。
上述的影像壓縮裝置，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的位置。
上述的影像壓縮裝置，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的色彩。
本發(fā)明還提供了一種影像壓縮方法，利用一壓縮裝置中的一影像轉(zhuǎn)換器，一內(nèi)容模具所包含的一內(nèi)容模型樣板與一內(nèi)容模型，以及一編碼器將該影像中的多個(gè)畫素壓縮，其中各個(gè)畫素由代表一個(gè)色彩值和其在影像中一個(gè)位置的至少一個(gè)位元來作特性化的描述，且每一該位元屬于不同的位元平面，該方法包含將輸入的一影像數(shù)據(jù)中每一像素轉(zhuǎn)換為一位元陣列，該位元陣列中，包含屬于不同位元平面的位元，而屬于同一位元平面的位元位于同一行；根據(jù)表示每一像素的位元數(shù)，決定該內(nèi)容模型中行與行之間的間隔數(shù)，進(jìn)而決定與該內(nèi)容模型樣板搭配的該內(nèi)容模型形狀；利用該內(nèi)容模型樣板，在該位元陣列中對一欲壓縮位元圍出一參考內(nèi)容位元范圍；在該參考內(nèi)容位元范圍中，利用所決定的該內(nèi)容模型，取得多個(gè)與該欲壓縮位元位于相同位元平面的參考內(nèi)容位元；利用所取得的該多個(gè)參考內(nèi)容位元的信息，對該欲壓縮位元編碼。
上述的影像壓縮方法，其中該內(nèi)容模型中行與行之間的間隔數(shù)等于用以表示每一像素的位元數(shù)減一。
上述的影像壓縮方法，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的位置。
上述的影像壓縮方法，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的色彩。
上述的影像壓縮方法，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的位置。
上述的影像壓縮方法，其中該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的色彩。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為現(xiàn)有的影像壓縮器；圖2A、圖2B分別為現(xiàn)有影像壓縮方法A中所利用到的內(nèi)容模具中的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型；圖3為現(xiàn)有影像壓縮方法B的一實(shí)施例；圖4A、圖4B為3×3像素的黑白影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位元陣列的示意圖；圖5為應(yīng)用本發(fā)明方法的影像壓縮器及影像解壓縮器的示意圖；圖6A與圖6B分別為本發(fā)明所利用到的內(nèi)容模具中的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型的一實(shí)施例；圖7A與圖7B分別為本發(fā)明所利用到的內(nèi)容模具中的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型的另一實(shí)施例；以及圖8為本發(fā)明的壓縮方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
一個(gè)數(shù)字影像由二維的像素陣列所表示，其中各個(gè)像素具有一個(gè)在影像格子中的位置，若為彩色數(shù)字影像，則會(huì)各有一個(gè)色彩值。為清楚說明起見，在圖4僅以3×3像素的黑白影像400作表示，但事實(shí)上，一張影像應(yīng)包含更多具有更多可能色彩的像素，例如在一實(shí)施例中，一張影像由1024×1024的像素所形成，而每一個(gè)像素可選自16.8萬個(gè)色彩的色盤(24位元色彩)。
圖4A為具有一標(biāo)號的各個(gè)像素所構(gòu)成的3×3像素影像400，此標(biāo)號表示出該像素在影像中的位置，其第一個(gè)數(shù)字表示出像素的列位置，而第二個(gè)數(shù)字表示出像素的行位置。
為方便描述，在圖4A中的各個(gè)像素假設(shè)由4個(gè)位元來表示，但實(shí)際上，該像素可由2個(gè)位元、6個(gè)位元、8個(gè)位元等以上來表示，其端視應(yīng)用需求而定。
因此，在圖4B中所顯示的位元陣列402便用作代表圖4A中的各個(gè)像素，每一個(gè)位元值可為1或0，而每四個(gè)位元值可用以表示此像素的位置以及其像素色彩等，而上述的二進(jìn)制位元陣列402中，同一行的位元值分別表示不同像素的同一特性信息，所以可當(dāng)作為同一位元平面，在現(xiàn)有的技術(shù)中，可根據(jù)其不同的位元平面分別的作壓縮，但在本發(fā)明概念中，不是將代表各個(gè)像素的四個(gè)位元依位元平面作分類而壓縮，而是依照各個(gè)像素位元自身排列形成的位元位置直接經(jīng)由算術(shù)編碼器來作壓縮，以達(dá)到高壓縮比的目的，其中利用了編碼器中內(nèi)容模具所提供的與內(nèi)容模型樣板搭配的內(nèi)容模型，將該內(nèi)容模型改變以使得欲壓縮位元與其參考內(nèi)容位元皆位于同一位元平面上，而又因同一位元平面的位元彼此關(guān)聯(lián)性大，因此根據(jù)藉此改質(zhì)過的內(nèi)容模型所取得的參考內(nèi)容位元所提供的信息，對欲壓縮位元會(huì)有較佳的壓縮效果。以下將配合圖標(biāo)詳細(xì)說明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明概念的裝置，以及利用本發(fā)明裝置的方法。
在圖5中，顯示了可用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的壓縮器510與解壓縮器511，該壓縮器510自一檔案中讀取未壓縮的影像數(shù)據(jù)500，且將此數(shù)據(jù)500轉(zhuǎn)換為壓縮后的影像數(shù)據(jù)508，解壓縮器511對此檔案508進(jìn)行處理，以便將原始影像重新解壓縮為解壓縮影像數(shù)據(jù)501，由于使用的是無耗損壓縮，所以檔案501實(shí)際上是檔案500的一個(gè)拷貝。
上述的壓縮器510可包含有一影像轉(zhuǎn)換器502，一個(gè)內(nèi)容模具504和一個(gè)算術(shù)編碼器506，而解壓縮器511包含一個(gè)內(nèi)容模具505、一個(gè)算術(shù)譯碼器507及一影像轉(zhuǎn)換器503，而影像數(shù)據(jù)文件(500、501、508)可存放于計(jì)算機(jī)內(nèi)存區(qū)塊、傳真機(jī)內(nèi)存區(qū)塊或打印機(jī)內(nèi)存區(qū)塊等可應(yīng)用裝置的內(nèi)存區(qū)塊中。
在壓縮器510中，影像轉(zhuǎn)換器502具有接收影像數(shù)據(jù)的一輸入端，及輸出影像位元數(shù)據(jù)一輸出端，內(nèi)容模具504具有一個(gè)影像的位元數(shù)據(jù)輸入端，及兩個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸出端輸出結(jié)果，另一個(gè)輸出端則將輸出該結(jié)果的內(nèi)容，算術(shù)編碼器506具有輸入結(jié)果及其內(nèi)容的輸入端，以及用以輸出一壓縮位元串行的輸出端，該位元串行存放在壓縮后的影像數(shù)據(jù)508中。
在譯碼器511中，算術(shù)譯碼器507具有一個(gè)輸入壓縮位元串行的輸入端，以及一個(gè)用以輸入內(nèi)容的輸入端和一個(gè)輸出一結(jié)果的輸出端，內(nèi)容模具505具有一個(gè)用以自算術(shù)譯碼器507接收結(jié)果的輸入端，一個(gè)將內(nèi)容傳送至算術(shù)譯碼器507的輸出端，以及一個(gè)用以輸出影像位元數(shù)據(jù)的輸出端，而影像轉(zhuǎn)換器503具有接收影像位元數(shù)據(jù)的一輸入端，及輸出影像檔案的一輸出端。
通過上述的壓縮器510與解壓縮器511，在全球的通信環(huán)境中(包含電信或網(wǎng)絡(luò))，便可將影像數(shù)據(jù)500先壓縮為影像數(shù)據(jù)文件508，經(jīng)由電話線路或網(wǎng)絡(luò)傳送至終端裝置解壓縮后供使用者查閱，這些終端裝置應(yīng)具有解壓縮器511，對該壓縮的檔案提供相對應(yīng)的解壓縮服務(wù)，并根據(jù)使用者的需求，決定是否儲存該影像檔案。
圖6A與圖6B分別顯示上述壓縮器510中所包含的內(nèi)容模具504中的一種內(nèi)容模型樣板602與其內(nèi)容模型601，借此以構(gòu)成一個(gè)內(nèi)容。內(nèi)容模型樣板602用以標(biāo)記欲壓縮位元與潛在參考內(nèi)容位元之間的關(guān)系，這些潛在參考內(nèi)容位元用于欲壓縮位元的編碼/譯碼處理中，當(dāng)對欲壓縮位元進(jìn)行編碼處理時(shí)，該欲壓縮位元的鄰近參考內(nèi)容位元可提供有用的內(nèi)容。在內(nèi)容模型樣板602中，是假設(shè)一像素以四位元(B0、B1、B2、B3)來表示，欲壓縮位元的位置以“a”表示，而周遭的潛在參考內(nèi)容位元屬于同一位元平面者以同樣的標(biāo)號表示，如B0、B1、B2、B3，因此同一行數(shù)據(jù)屬于同一位元平面，而實(shí)際上，一個(gè)內(nèi)容模型601所使用的參考內(nèi)容位元將少于一內(nèi)容模型樣板602中可用的參考內(nèi)容位元，例如圖6B所顯示的用于內(nèi)容模型樣板602的內(nèi)容模型601，此內(nèi)容模型601根據(jù)內(nèi)容模型樣板602所產(chǎn)生，對于此內(nèi)容模型601而言，可使用十個(gè)參考內(nèi)容位元。在圖6A與圖6B中，一內(nèi)容所需的欲壓縮位元是以一個(gè)“a”表示，而其參考內(nèi)容位元為R0至R9。
在圖6A中，依據(jù)此內(nèi)容模型601，是將位于欲壓縮位元a上方、左邊以及右邊與欲壓縮位元a位于同一位元平面的10個(gè)位元當(dāng)作參考內(nèi)容位元，例如在此內(nèi)容模型樣板602中，a位于B1位元平面，其參考內(nèi)容位元便包含位于與a隔三行的c行的屬于同一個(gè)B1位元平面的三個(gè)位元(R0、R1、R2)，向左與a隔七行的d行的屬于同一個(gè)B1位元平面同一行的兩個(gè)位元(R3、R4)、與a同一b行的上兩列的兩個(gè)位元(R5、R6)、向右隔三行的e行的屬于同一個(gè)B1位元平面的二個(gè)位元(R7、R8)以及向右與b隔七行的f行的同一行的屬于同一個(gè)B1位元平面的一個(gè)位元(R9)，總之其是以欲壓縮位元a為中心，向兩旁隔定義其參考內(nèi)容位元，其中參考內(nèi)容位元與欲壓縮位元之間，或參考內(nèi)容位元行與行之間所間隔的行數(shù)可以下式定義，間隔行數(shù)＝(位元數(shù)/像素-1)例如在此例中位元數(shù)/像素為4，其間隔行數(shù)便為3，所以在欲壓縮位元往兩旁間隔3行的地方(c行與e行)有其參考內(nèi)容位元(R0、R1、R2、R7、R8)，而再與c行與e行間隔3行的地方(d行與f行)會(huì)有其參考內(nèi)容位元(R3、R4、R9)，因此以此內(nèi)容模型樣板602及其內(nèi)容模型601來看，欲壓縮位元a的話，便會(huì)取(R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9)作為參考內(nèi)容位元，與欲壓縮位元一起送至算術(shù)編碼器做編碼以將欲壓縮位元作壓縮。
另外，如圖7A與圖7B所示，顯示上述編碼器510中所包含的內(nèi)容模具504中的同一種內(nèi)容模型樣板702，以及另一種內(nèi)容模型701，借此以構(gòu)成一個(gè)內(nèi)容。在圖7A的內(nèi)容模型樣板702中，是假設(shè)一像素以二位元(B0、B1)來表示，欲壓縮位元的位置以“a”表示，而周遭的潛在參考內(nèi)容位元屬于同一位元平面者以同樣的標(biāo)號表示，如B0、B1，因此同一行數(shù)據(jù)屬于同一位元平面，而圖7B所顯示的內(nèi)容模型701便是根據(jù)此內(nèi)容模型樣板702而產(chǎn)生，對于此內(nèi)容模型701而言，可使用十個(gè)參考內(nèi)容位元。在圖7A與圖7B中，一內(nèi)容所需的欲壓縮位元以一個(gè)“a”表示，而其參考內(nèi)容位元為R0至R9。
在圖7A中，依據(jù)此內(nèi)容模型701，將位于欲壓縮位元a上方、左邊以及右邊與欲壓縮位元a位于同一位元平面的10個(gè)位元當(dāng)作參考內(nèi)容位元，例如在此，a位于B1位元平面，其參考內(nèi)容位元便包含位于與a隔一行的c行的屬于同一個(gè)B1位元平面的三個(gè)位元(R0、R1、R2)，向左與a隔三行的d行的屬于同一個(gè)B1位元平面同一行的兩個(gè)位元(R3、R4)、與a同一b行的上兩列屬于同一個(gè)B1位元平面的兩個(gè)位元(R5、R6)、向右隔一行的e行屬于同一個(gè)B1位元平面的二個(gè)位元(R7、R8)以及向右與a隔三行的f行的同一行屬于同一個(gè)B1位元平面的一個(gè)位元(R9)，總之是以欲壓縮位元為中心，向兩旁間隔定義其參考內(nèi)容位元，其中參考內(nèi)容位元與欲壓縮位元之間，或參考內(nèi)容位元行與行之間所間隔的行數(shù)可以下式定義，間隔行數(shù)＝(位元數(shù)/像素-1)例如在此例中位元數(shù)/像素為2，其參考內(nèi)容位元所在的行數(shù)便在欲壓縮位元往兩旁間隔1行。所以在欲壓縮位元往兩旁間隔1行的地方(c行與e行)有其參考內(nèi)容位元(R0、R1、R2、R7、R8)，而再與b行與d行間隔1行的地方(d行與f行)會(huì)有其參考內(nèi)容位元(R3、R4、R9)，因此以此內(nèi)容模型樣板來看，欲壓縮位元a的話，便會(huì)取(R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9)作為參考內(nèi)容位元，與壓縮位元一起送至算術(shù)編碼器做編碼以將欲壓縮位元作壓縮。
再參考圖5，其譯碼處理正好與編碼處理相反，但利用的仍是相對應(yīng)的內(nèi)容模具505所包含的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型以得出該影像的位元數(shù)據(jù)，經(jīng)由影像轉(zhuǎn)換器503轉(zhuǎn)換后，得到解壓縮的影像數(shù)據(jù)501。
以上所述的壓縮/解壓縮過程中所利用到的內(nèi)容模具中的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型，僅利用一像素由4位元表示的關(guān)系來作敘述，并不表示本發(fā)明僅適用于由4位元所表示的像素所構(gòu)成的影像壓縮/解壓縮，即在不脫離本發(fā)明精神范圍的情形下，本發(fā)明壓縮/解壓縮過程中所利用到的內(nèi)容模具中的內(nèi)容模型樣板以及內(nèi)容模型也可應(yīng)用于任何合理數(shù)目表示一像素的影像壓縮處理中，即凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
在圖8中，顯示本發(fā)明方法的編碼流程圖。在圖8中，步驟800，首先影像像素的位元數(shù)據(jù)會(huì)被導(dǎo)入JBIG標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容模型樣板中。步驟801，判斷其是為單一位元平面或多重位元平面。若為單一位元平面，則步驟802，其所應(yīng)用的內(nèi)容模型在欲壓縮位元的參考內(nèi)容位元之間沒有間隔的存在。而若為多重位元平面，則步驟803，其所應(yīng)用的內(nèi)容模型會(huì)根據(jù)其位元平面數(shù)以及欲壓縮位元的位置，使得參考內(nèi)容位元行與行之間會(huì)有(位元平面數(shù)-1)的間隔存在。如此可讓欲壓縮位元與參考內(nèi)容位元位于同一位元平面上以利于編碼，不過不論其是為單一位元平面也或?yàn)槎嘀匚辉矫?，其?jīng)過編碼器的內(nèi)容模具處理之后，便會(huì)進(jìn)入步驟804，將欲壓縮的位元與其參考內(nèi)容位元一同送至算術(shù)編碼器，以將欲壓縮位元壓縮編碼并輸出為壓縮文件，其中該內(nèi)容模型可利用圖4A以及圖6A中所示的內(nèi)容模型，也可利用任何其參考內(nèi)容位元行與行之間間隔為(位元數(shù)/像素-1)的內(nèi)容模型。
再參閱圖5，其譯碼方法流程與編碼流程相反，其壓縮影像文件送至具有對應(yīng)上述內(nèi)容模具的譯碼器后，以譯碼器中的算術(shù)譯碼器以及內(nèi)容模具配合，得到解壓縮的位元數(shù)據(jù)，再經(jīng)影像轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為解壓縮的影像數(shù)據(jù)文件輸出。
通過以上所述的本發(fā)明的編碼以及譯碼方法，應(yīng)用于JBIG影像壓縮標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，便可使得影像以此標(biāo)準(zhǔn)壓縮時(shí)，有高壓縮比以及較快速的壓縮時(shí)間，且其耗費(fèi)成本較低，而不會(huì)如同先前所述的現(xiàn)有JBIG壓縮方法一樣有耗費(fèi)時(shí)間以及低壓縮比等缺點(diǎn)。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種影像壓縮裝置，包含一影像轉(zhuǎn)換器，用以將輸入的影像數(shù)據(jù)中的每一畫素轉(zhuǎn)換為具有二進(jìn)制數(shù)值的一位元陣列，該位元陣列中同一位元平面的位元排列于同一行；一內(nèi)容模具，耦合于該影像轉(zhuǎn)換器，該內(nèi)容模具包含一內(nèi)容模型樣板以及與該內(nèi)容模型樣板搭配的一內(nèi)容模型；以及一算術(shù)編碼器，耦合于該內(nèi)容模具，用以配合該內(nèi)容模具，根據(jù)符合該內(nèi)容模型形狀所取得的多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息，對該欲壓縮位元編碼，該裝置的特征在于在該位元陣列輸入時(shí)，利用該內(nèi)容模型樣板圍出一欲壓縮位元的一參考內(nèi)容位元范圍，并利用該內(nèi)容模具，根據(jù)該位元陣列所包含的不同位元平面數(shù)，決定與該內(nèi)容模型樣板搭配的該內(nèi)容模型形狀，并依照該內(nèi)容模型形狀，在該內(nèi)容模型樣板中對該欲壓縮位元取得具有符合該內(nèi)容模型形狀的多個(gè)參考內(nèi)容位元，其中該欲壓縮位元與符合該內(nèi)容模型形狀的該多個(gè)參考內(nèi)容位元具有相同的位元平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像壓縮裝置，其特征在于，該內(nèi)容模型中行與行之間有間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的影像壓縮裝置，其特征在于，該內(nèi)容模型中行與行之間的間隔數(shù)等于用以表示一像素的位元數(shù)目減一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像壓縮裝置，其特征在于，該內(nèi)容模型所取得的多個(gè)該參考內(nèi)容位元數(shù)目等于十。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像壓縮裝置，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像壓縮裝置，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的色彩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像壓縮裝置，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像壓縮裝置，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的色彩。
9.一種影像壓縮方法，利用一壓縮裝置中的一影像轉(zhuǎn)換器，一內(nèi)容模具所包含的一內(nèi)容模型樣板與一內(nèi)容模型，以及一編碼器將該影像中的多個(gè)畫素壓縮，其中各個(gè)畫素由代表一個(gè)色彩值和其在影像中一個(gè)位置的至少一個(gè)位元來作特性化的描述，且每一該位元屬于不同的位元平面，該方法的特征在于，包含將輸入的一影像數(shù)據(jù)中每一像素轉(zhuǎn)換為一位元陣列，該位元陣列中，包含屬于不同位元平面的位元，而屬于同一位元平面的位元位于同一行；根據(jù)表示每一像素的位元數(shù)，決定該內(nèi)容模型中行與行之間的間隔數(shù)，進(jìn)而決定與該內(nèi)容模型樣板搭配的該內(nèi)容模型形狀；利用該內(nèi)容模型樣板，在該位元陣列中對一欲壓縮位元圍出一參考內(nèi)容位元范圍；在該參考內(nèi)容位元范圍中，利用所決定的該內(nèi)容模型，取得多個(gè)與該欲壓縮位元位于相同位元平面的參考內(nèi)容位元；利用所取得的該多個(gè)參考內(nèi)容位元的信息，對該欲壓縮位元編碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像壓縮方法，其特征在于，該內(nèi)容模型中行與行之間的間隔數(shù)等于用以表示每一像素的位元數(shù)減一。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像壓縮方法，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像壓縮方法，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的色彩。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像壓縮方法，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的影像壓縮方法，其特征在于，該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息包含至少一個(gè)欲壓縮位元的鄰近位元的色彩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種影像壓縮/解壓縮裝置及其方法，該裝置包含一影像轉(zhuǎn)換器，用以將輸入的影像數(shù)據(jù)中的每一畫素轉(zhuǎn)換為具有二進(jìn)制數(shù)值的一位元陣列，該位元陣列中同一行位于同一位元平面；一內(nèi)容模具，耦合于該影像轉(zhuǎn)換器，該內(nèi)容模具包含一內(nèi)容模型樣板與一內(nèi)容模型，該內(nèi)容模具根據(jù)該內(nèi)容模型樣板以及與其搭配的該內(nèi)容模型形狀，對輸入的該位元陣列中的一欲壓縮位元取得具有相同位元平面的多個(gè)參考內(nèi)容位元；以及一算術(shù)編碼器，耦合于該內(nèi)容模具，用以配合該內(nèi)容模具，以根據(jù)該多個(gè)參考內(nèi)容位元所提供的信息，對該欲壓縮位元編碼。
文檔編號H04N1/64GK1665271SQ200410006420
公開日2005年9月7日 申請日期2004年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月2日
發(fā)明者姚舜晏, 毛清龍, 范美華 申請人:德鑫科技股份有限公司