[发明专利]具有可变量化参数的图像压缩方法

说明书

技术领域

本发明关于一种具有可变量化参数的图像压缩方法，尤其是一种需要较少内存空间的具有可变量化参数的图像压缩方法。

背景技术

随着电子以及信息技术的进步，在计算机或各式各样的电子装置上处理以及显示图像的技术发展也越来越普遍。早期的电子信息技术只能储存或处理较低像素的数字图像，现今人们对高质量图像的需求越来越多。为了得到高质量图像，在进行图像压缩时常采用无失真的压缩方式。但是高质量的图像一般而言都具有很大的文件大小，而使其在保存上以及在传播上都不方便。对此图像处理的专家发展出了有损压缩(lossy compression，亦称为破坏性压缩)的技术，其舍去图像的部分信息以减少文件大小。例如联合图像专家群(Jointphotographic experts group，JPEG)即为最著名的有损压缩格式。

有损压缩常利用量化(quantization)的方法舍去部分数据，其中又分为使用单一量化参数(quantization parameter)或使用不均匀(non-uniform)量化参数的两种做法。其中单一量化参数的方法对于所有图像或是一个图像的所有区块都以相同的量化参数进行量化。因此传统使用单一量化参数的图像压缩方法有量化参数无法适用于所有图像，或是无法适用于一个图像中所有区块的问题。而传统使用不均匀量化参数的图像压缩方法则偏重图像中低频的部分，以在编码时能用几乎全部的位来表示低频的部分。然而这种方法失去大多数人眼所能感觉到的中频以及高频图像，例如画面构成较为复杂的部分，而使得失真的图像看起来不自然。

此外，部分传统的编码器(encoder)采用前文模式等预测方法，而需要至少暂存图像的一整排的像素才能够进行各种模式下的预测。因此传统的编码器需要大量的储存空间，而使得编码器所需的成本上升。

再加上使用者对于图像的分辨率的要求越来越高，亦增加了图像压缩时的负担。若使用现有的压缩方式，一旦图像的分辨率提高，编码器更得要耗费更大量的储存空间才能存放图像中一整排的像素以压缩图像。换句话说，现有的图像压缩方法具有单一量化参数不适合整个图像、不均匀量化参数过度遗弃图像的中频及高频信息，以及所需暂存空间庞大等问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种具有可变量化参数的图像压缩方法，其用以处理一图像的多个像素。具有可变量化参数的图像压缩方法包括：接收连续的N个像素；以一差异脉冲码调制手段，依据此N个像素的值，得到与此N个像素对应的N个像素差值以及N个映像差值；依据此N个像素差值，计算得到与此N个像素对应的一量化参考值；依据量化参考值得到与此N个像素对应的一量化参数；以及依据量化参数，编码此N个映像差值。

为了压缩整张图像，具有可变量化参数的图像压缩方法另可包括以下步骤：以N为单位，持续接收并编码图像的其余的像素，直到压缩完图像的所有像素。

其中依据此N个像素差值，计算得到与此N个像素对应的一量化参考值的步骤可包括：计算此N个像素差值的绝对值；以及总计此N个像素差值的绝对值的和作为量化参考值。

根据本发明的一实施范例，量化参数可为log2(err_sum/16)，其中err_sum为量化参考值。而量化参考值表示此N个映射差值的总和。

而差异脉冲码调制手段可包括：依据此N个像素的值，得到分别对应于此N个像素的N个像素差值；以及分别对此N个像素差值执行一变换手段，以得到分别对应于N个像素差值的N个映射差值。

其中依据此N个像素的值，得到分别对应于此N个像素的N个像素差值的步骤可包括：将N个像素中的第一个像素的值P₀作为第一个像素差值d₀；以及分别计算此N个像素中的第i个像素的值P_i与其前一个像素的值P_i-1的差，作为其它N-1个像素差值，其中i为正整数，且0＜i＜N。

而其中变换手段则可包括：当此N个像素差值中的第i个像素差值d_i大于或等于零时，对应的第i个映射差值n_i为像素差值d_i乘以2，其中0＝＜i＜N；以及当此N个像素差值中的第i个像素差值d_i小于零时，对应的第i个映射差值n_i为像素差值d_i乘以2再减1。

较佳的是，N为大于或等于2的正整数，且N小于图像的一图像宽度。且具有可变量化参数的图像压缩方法可以藉由一微处理器执行。