影像压缩方法、影像解压缩方法与影像处理系统的制作方法

影像压缩方法、影像解压缩方法与影像处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种影像的方法及系统，且特别是有关于一种影像压缩方法、解压缩方法及对应的处理系统。
【背景技术】
[0002]高画质的画面为现今市场上的主流，从过去的720P、1080P，到现今的4K2K，随着画质的提升，影像或图像处理的系统芯片(System on Chip, SoC)面临了一个巨大的挑战。由于画质提升，造成大量的影像图像数据需要在总线(bus)上长时传递，因而造成系统因总线的频宽完全被占据而效能降低。

【发明内容】

[0003]本发明系有关于一种影像压缩方法、影像解压缩方法与影像处理系统，其利用拆解程序与压缩程序降低影像的数据量，进而降低影像传输所占用的频宽。已压缩的影像也可透过解压缩程序还原影像的内容，而无损影像画质。
[0004]根据本发明的第一方面，提出一种影像压缩方法。影像压缩方法用以压缩一影像。影像包括数个像素。各个像素的一参数以数个灰阶值码的其中之一呈现。影像压缩方法包括以下步骤。拆解影像为数个区块。这些区块位于不同位置、或者部份的这些区块位于同一位置但对应于不同参数。分析各个区块中灰阶值码的一使用分布。依据各个使用分布，以数个流水压缩码重新编码各个区块的灰阶值码。于各个区块中，流水压缩码的位元数小于灰阶值码的位元数，流水压缩码涵盖灰阶值码的使用分布。储存流水压缩码、及流水压缩码与灰阶值码的对应关系。
[0005]根据本发明的一第二方面，提出一种影像解压缩方法。影像解压缩方法用以解压缩一压缩影像。压缩影像由数个区块所组成。这些区块位于不同位置、或者部份的这些区块位于同一位置但对应于不同参数。影像解压缩方法包括以下步骤。若m个区块的数个流水压缩码的最高η位元未以数个混合压缩码重新编码，则取得各个区块的数个流水压缩码与数个灰阶值码的对应关系。依据各个区块的流水压缩码与灰阶值码的对应关系，解码各个区块的流水压缩码为灰阶值码。
[0006]根据本发明的一第三方面，提出一种影像处理系统。影像处理系统用以压缩一影像。影像包括数个像素。各个像素的一参数以数个灰阶值码的其中之一呈现。影像处理系统包括一拆解单元、一分析单元、一处理单元及一储存单元。拆解单元用以拆解影像为数个区块。这些区块位于不同位置、或者部份的这些区块位于同一位置但对应于不同参数。分析单元用以分析各个区块中灰阶值码的一使用分布。处理单元用以依据各个使用分布，以数个流水压缩码重新编码各个区块的灰阶值码。于各个区块中，流水压缩码的位元数小于灰阶值码的位元数。流水压缩码涵盖灰阶值码的使用分布。储存单元用以储存流水压缩码、及流水压缩码与灰阶值码的对应关系。
[0007]为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下:
【附图说明】
[0008]图1是依照本发明一实施例绘示一影像处理系统的示意图。
[0009]图2是依照本发明一实施例绘示影像压缩方法的流程图。
[0010]图3A是依照本发明一实施例绘示灰阶值码的使用分布的示意图。
[0011]图3B绘示了依据图3A的使用分布所重新编码的流水压缩码的示意图。
[0012]图3C是依照本发明一实施例绘示三个区块的流水压缩码的示意图。
[0013]图3D绘示了图3C的三个区块的流水压缩码的最高2位元的编码分布的示意图。
[0014]图3E绘示了依据图3D的编码分布所重新编码的混合压缩码的示意图。
[0015]图4是依照本发明一实施例绘示影像压缩的实例图。
[0016]图5是依照本发明一实施例绘示影像解压缩方法的流程图。
[0017]图6是依照本发明一实施例绘示影像解压缩的实例图。
[0018]符号说明
[0019]100:影像处理系统
[0020]110:拆解单元
[0021]120:分析单元
[0022]130:处理单元
[0023]140:储存单元
[0024]S210、S211、S212、S213、S214、S220、S221、S222、S223、S224、S500、S510、S511、S512、S520、S521、S522:流程步骤
【具体实施方式】
[0025]请参照图1，其绘示了本发明的一影像处理系统100实施例的示意图。影像处理系统100用以压缩一影像或解压缩一已压缩影像。影像处理系统100包括一拆解单元110、一分析单元120、一处理单元130及一储存单元140。拆解单元110用以拆解影像。分析单元120用以分析影像的各种资讯。处理单元130用以进行重新编码的动作，以进行压缩程序或解压缩程序。拆解单元110、分析单元120及处理单元130分别(或整合为)例如是一芯片(例如为绘图芯片或GPU)、具有固件电路的一电路板或储存数组程序码的记录媒体。储存单元140用以储存各种数据。储存单元140例如是一硬盘、一存储器、一随身碟、一光碟或一云端储存空间。影像处理系统100透过上述元件执行影像压缩方法或影像解压缩方法。以下更搭配流程图详细说明影像压缩方法及影像解压缩方法。
[0026]请参照图2，其绘示了本发明的一种影像压缩方法实施例的流程图。影像压缩方法可以包括流水压缩程序的步骤S210及混合压缩程序的步骤S220。在一实施例中，影像压缩方法可以仅包括流水压缩程序的步骤S210。
[0027]流水压缩程序的步骤S210包括步骤S211?S214。在步骤S211中，拆解单元110拆解影像为数个区块。在一实施例中，影像可以为单色，这些区块位于影像的不同位置。例如将一张影像拆解为3行X5列的15个区块，15个区块位于影像的不同位置且不重迭。
[0028]在另一实施例中，影像可以为多色，部份的这些区块位于同一位置但对应于不同颜色。例如，将一张影像拆解为4行X4列且对应于同一位置各像素分别具有红(R)、绿(G)、蓝(B)的三个分色，因此同一位置可分别拆解出红色、绿色及蓝色3个区块，所述影像共拆解为48个区块。此外，在多色影像的另一实施例中，影像也可拆解为不同行、列数的组合，而每一行列更可视所选择的参数而拆解出不同数量的区块。例如，影像可拆解为5行X3列，且对应同一位置的各像素除可以红(R)、绿(G)、蓝(B)为参数外，更加入透明度(A)为另一参数而分为4个区块，故影像全部可拆解出60个区块。上述每一影像的区块数量、或每一区块的包含的像素数量(即区块大小)，可按一预设值或依影像解析度高低等方式来画分，本发明不做限制。
[0029]影像包括数个像素。各个像素的各参数(如红(R)、绿(G)、蓝(B)、透明度(A))以数个灰阶值码(例如是「00000000」?「11111111」的256个灰阶值码)的其中之一呈现。
[0030]接着，在步骤S212中，分析单元120分析各个区块中灰阶值码的使用分布。请参照图3A，其绘示了一个灰阶值码的使用分布实施例的示意图。影像拆解成多个区块后，各个区块可能不会使用到全部的灰阶值码，而有部份灰阶值码没有被使用。分析单元120所分析的各区块中灰阶值码的使用分布，即在于分析同一区块中有被使用的灰阶值码及未被使用的灰阶值码。如图3A所示，从分析单元120所分析出的一个区块中的各像素参数的灰阶值使用分布中，可以了解到 “ 00000000 ”、“ 00000001 ”、“ 00000011 ”、“ 00000110”、“00000111”、…、“11111110”、“11111111” 等灰阶值码有被使用到，而“00000010”、“ 00000100 ”、“ 00000101 ”、…、“ 11111101”等灰阶值码没有被使用到O
[0031]在步骤S212的分析结果中，不同的区块可能会有不同的灰阶值码的使用分布。
[0032]原本在“00000000 ”?“ 11111111”等256个灰阶值码都需要被使用到情况下，每个像素的每一参数都需采8位元来编码。但当灰阶值码的使用数量降低时，则可采较少的位元来重新编码，以减少数据量。
[0033]在步骤S213中，处理单元130依据各个区块的各个使用分布，以数个流水压缩码重新编码各个区块的灰阶值码。如图3B所示，其绘示依据图3A的使用分布实施例所重新编码的流水压缩码的示意图。当一区块未使用到256个灰阶值码，而仅使用到例如为47个灰阶值码时，处理单元130可仅采6位元的流水压缩码来依序重新编码本例中的47个灰阶值码。其理由在于，6位元的流水压缩码最多可表达64(26 = 64)种灰阶值码，故可完整涵盖本例的区块中所有使用到的47个灰阶值码。举例来说，“00000000”的灰阶值码重新编码为“000000”的流水压缩码，“00000001”的灰阶值码重新编码为“000001”的的流水压缩码，“ 00000011 ”的灰阶值码重新编码为“ 00