专利名称：图像采集系统及其方法
技术领域：
本发明是关于 一种图像采集(capture)系统及其方法，尤其是关于一种具有代 码转换功能的图像采集系统及其方法。
背景技术：
在不造成明显视觉质量退化的前提下，压缩是一种减小文件大小的图像处 理技术。目前存在多种不同类型的图l象压缩标准，如联合图像专家组(Joint Photographic Experts Group,以下简称为JPEG)、联合二值图像专家组(Joint Bi-level Image Group,以下简称为JBIG)以及图形交换格式(Graphics Interchange Format,以下简称为GIF)等等。在这些标准中，JPEG是目前应用最为普遍的静 态图像压缩标准。
然而，仍然需要更好的图像压缩性能(更小的文件大小以及更小的视觉质 量退化)，以在存储装置如安全数码存储卡(Secure Digital card,以下简称为SD 卡)中存储压缩程度更高的文件凄t据。
发明内容
为了获得更好的图像压缩性能，本发明的目的之一在于提供一种图像采集 (capture)系统及其方法，可将由第 一编码4各式压缩的图^f象数据转换为由第二编码 格式压缩的输出图像数据。
依据本发明的实施例，提供一种图像采集系统，包含有存储装置，用于 存储由第一编码格式压缩的图像数据，图像数据来自所采集的静态图像；以及 代码转换器模块，耦合于存储装置，用于将由第一编码格式压缩的图像数据转 换为符合第二编码格式的输出图像数据，并在外部装置请求播放所采集的静态 图像时，输出此输出图像数据至外部装置。
依据本发明另一实施例，还提供一种图像采集方法，包含有存储所采集 的静态图像的图像数据至存储装置，此图像数据由第一编码格式压缩；以及将 由第 一编码格式压缩的图像数据转换为由第二编码格式压缩的输出图像数据，并在所采集的静态图像被请求播放时，输出此输出图像数据。
本发明的图像采集系统及其方法，与现有技术相比较，其有益效果包括 利用第一编码格式来对图像数据进行压缩，可提高压缩性能，减小编码后图像 的大小，使得存储装置可存储更多的图^^,提高了其利用率。
图1是依据本发明第一实施例的图像采集系统的方框图。
图2是依据本发明实施例的图像采集方法的流程图。
具体实施例方式
在本说明书以及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件，本领域 的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件，本 说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能 上的差异作为区分的准则，在通篇说明书及权利要求书当中所提及的"包含有" 是开放式的用语，故应解释成"包含有但不限定于，，，此外，"耦合" 一词在此 包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述第一装置耦合于第二 装置，则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接 手段间接地电气连接至第二装置。，
阅读了下文对于附图所示优选实施例的详细描述之后，本发明对所属技术 领域的技术人员而言将显而易见。
请参照图1，图1是依据本发明第一实施例的图像采集(capture)系统100的 方框图。如图1所示，图像采集系统100包含第一编码器110、第二编码器120、 存储装置130、第一解码器115以及第二解码器125。本实施例中，图像采集系 统100整合于数码相机(Digital Still Camera, DSC);然而，这种情况仅为本发明 的一种实施例。实际操作中，图像采集系统IOO可整合于DSC移动电话(cellular phone)或任何DSC装置中。图像采集系统100更包含图像传感器140、原始图 像数据存储器150以及后置处理器(post-processor) 160。当图像采集系统100 采集静态图像时，图像传感器140记录落在其内每一图像位置(photo-site)上 的光线的强度与亮度，以产生原始图像数据。原始图像数据存储器150存储图 像传感器140所产生的原始图像数据。第一编码器110与第二编码器120均耦 合于原始图像数据存储器150和存储装置130。第一编码器110将存储在原始图像数据存储器150中的原始图像数据编码成为相应于第一编码格式的图像数据，
并将编码后的图像数据存储至存储装置130。类似地，第二编码器120将存储在 原始图像数据存储器150中的原始图像数据编码成为相应于第二编码;^各式的图 像数据，并将编码后的图像数据存储至存储装置130。存储装置130，如安全数 码存储卡(Secure Digital card,以下简称为SD卡)，用于存储由第一编码器110 和第二编码器120编码的图像数据。第一解码器115与第二解码器125均耦合 于存储装置130。第一解码器115将相应于第一编码;格式的图像数据解码成为解 码后的图像数据。类似地，第二解码器125将相应于第二编码格式的图像数据 解码成为解码后的图像数据。后置处理器160对来自第一解码器115或第二解 码器125的解码后的图像数据执行缩放或噪声消除处理。
此外，第一解码器115更耦合于第二编码器120，且第二编码器120将来自 第一解码器115的解码后的图像数据编码成为相应于第二编码格式的输出图像 数据。因此，本实施例中，第一解码器115与第二编码器120组成代码转换器 模块102，用于将由第一编码格式压缩的图像数据转换为由第二编码格式压缩的 输出图像数据。
以下进一步描述图像采集系统100的操作细节。在下文的描述中，第一编 码格式符合H.264标准，以及第二编码格式符合JPEG标准；然而，请注意，上 述仅为阐释发明目的，而并非用于限定本发明。实际操作中，第一编码格式可 符合任何-见频压缩标准，如MPEG-1标准、MPEG-2标准、MPEG-4标准、H.261 标准或H.263标准，第二编码格式可符合任何静态图1象压缩标准，如JPEG-2000 标准。
请再次参照图1 ，由于JPEG标准普遍应用于静态图像编码，因此原始静态 图像数据编码成为JPEG图像数据来存储与传送。第二编码器120 (如JPEG编 码器)将图像传感器140产生的存储于原始图像数据存储器150的原始图像数 据编码成为符合第二编码格式(如JPEG)的图像数据，并将其存储于存储装置 130(如SD卡)。当需要将所采集的图像直接在DSC的显示器IO上播放时，第 二解码器125 (如JPEG解码器)会对JPEG编码格式的图像数据进行解码。接 着，后置处理器160对解码后的图像数据进行处理，以允许相应于所采集的图 像的解码后图像数据在DSC的显示器10上播放。当外部装置200 (如个人计算 机，PC机)请求播放来自DSC的采集的图像时，从存储装置130 (如SD卡) 取回JPEG编码格式的图像数据，并将其存储至外部装置200的存储装置250中。上文描述了图像采集系统100在处理采集的静态图像的原始图像数据时的 一般操作。第一编码器110 (如H.264编码器)与第一解码器115 (如H.264解 码器)通常用于编码及解码视频数据，但由于它们具有比图像编码标准(如JPEG) 更好的压缩性能，本实施例中用于处理静态图像。因此，由图像传感器140产 生的存储于原始图像数据存储器150的原始图像数据可由第一编码器110 (如 H,264编码器)编码为第一编码格式(如R264格式)的图像数据，并存储至存 储装置130 (如SD卡)。将采集的图像编码为第一编码格式(如R264格式) 而不是第二编码格式(如JPEG格式)的好处在于，可减小编码后图像的大小， 从而使存储装置(如SD卡)可存储更多的图像。然而，在某些其它实施例中， 第一编码格式的压缩性能并不优于第二编码格式，但仍将采集的图像编码为第 一编码格式的原因可能在于，解码时计算简单、压缩速度较快或功率消耗较低。 请注意，第一编码格式并不必然作为视频编码格式，第二编码格式也不一定必 然作为图Y象编码格式，举例来说，第一编码才各式与第二编码格式均可用于一见频 编码，也均可作为图像编码格式，或者，第一编码;格式用于视频编码，第二编 码格式用于图像编码。
当需要将采集的图像直接在DSC的显示器10上播放时，第一解码器115(如 R264解码器)解码图像数据(如H.264格式的图像数据)。接着，后置处理器 160处理解码后的图像数据，以改善所呈现图像的质量或调整所呈现的图像。在 某些实施例中，解码后执行的后处理(post-processing)操作包括噪声削减、 亮度、对比度与锐利度调整、夜景补偿、黑白图像处理以及色彩改变或覆盖等。
然而，当存储在存储装置130(如SD卡)的图像数据(如H.264格式的图像数 据)传送至外部装置200的存储装置250时，代码转换器模块102将图像数据(如 H.264格式的图像数据)转换为对应于第二编码格式(如JPEG标准)的输出图像 数据。本实施例中，第一解码器115(如11264解码器)对图像数据进行解码。接 着，第二编码器120 (如JPEG编码器)将解码后的图像数据编码为对应于第二 编码格式(如JPEG标准)的输出图像数据，并将输出图像数据输出至外部装置 200的存储装置250。在另一实施例中，在没有代码转换器模块的情况下，外部 装置也可存取第一编码格式(如H.264)的图像数据。举例来说，使用者希望可 以将采集的图像暂存于便携式存储装置中，而暂存H.264格式的图像所需的便 携式存储装置的空间小于存储JPEG格式的图像所需的空间。另一实施例中，若 外部装置可播放第一编码格式(如H.264),图像数据可不必转换成第二编码格式(如JPEG )，而直接传送至外部装置。
本实施例中，图像数据通过USB 2.0传输线从图像采集系统100 ( DSC )的 存储装置(如SD卡)传送至外部装置200 (如PC机)的存储装置250。然而，以 上所述仅为阐释发明目的，而非用于限定本发明。举例来说，图像数据可以通 过蓝牙接口传送。另一实施例中，图像采集系统100可为移动电话，以及外部 装置200可为另一移动电话。图像数据可通过无线通信网络(如WLAN、 WIMAX、 WIFI、 3G)从一个移动电话的存储装置130 (如SD卡)传送到另一 移动电话的SD卡。
简而言之，由于某些一见频编码格式(如H.264标准)具有比图像编码格式 (如JPEG标准)更好的压缩性能，依据H.264标准编码原始图像数据，可使 SD卡存储比JPEG标准更多的图像。
图像采集系统IOO更包含微处理器170。某些实施例中，当使用者希望通过 外部装置200 (如PC机)预先查看存储在图像采集系统100中的图像文件列表 时，微处理器170执行程序代码PROG以取回图像数据的文件名称，将具有相 应于第一编码格式的文件扩展名(file extension)的文件名称转换为具有相应于 第二编码格式的文件扩展名的输出文件名称。因此，以第一编码格式(如H.264) 存储图像数据至图像采集系统100的过程对于外部装置的用户来说是透明的 (transparent )。同样，当外部装置.200需要获知采集的图像的文件大小或存储 于图像采集系统100的图像的总体文件大小时，微处理器170执行程序代码以 取回第一编码格式的图像数据的相应文件大小，并将相应于第一编码格式的文 件大小转换为相应于第二编码格式的输出文件大小。输出文件大小仅作为一个 估计值，给使用者提供了第二编码格式(如JPEG)图像大小的大致概念，再次 使得将图像数据编码为第一编码格式对于用户来说是透明的(transparent to the user )。
举例来说，PC机请求播放文件名称为"abc.avi"、文件大小为3Mb的H.264 格式的图像数据，微处理器170执行程序代码PROG,将文件名称"abc.avi"转换 成"abc.jpg"。同时，微处理器170执行程序代码PROG,将文件大小乘一个数值。 所述数值可依据第一编码格式与第二编码格式之间预设的转换关系来确定。举 例来说，假设H.264编码的图像的文件大小约为JPEG编码图像的文件大小的一 半，则此凄史值选定为2。因此文件大小由3Mb转换为6Mb。然而，上述^叉为举 例说明，所述数值可依据第 一编码格式与第二编码格式之间的压缩比率选择2.5或3。从而，显示于PC机上的文件名称为"abc.jpg"，文件大小为6Mb。这样， 用户便不会意识到图像数据实际上是以H.264标准存储在存储装置130中。
另外，本实施例中，通过将文件大小乘一个数值实现其转换；然而，任何 其它计算方式都是可行的，只要能够达到相同的目的即可，即能够将取得的相 应于第一编码格式的文件大小转换为相应于第二编码才备式的输出文件大小。通 过搜寻具有至少一种图像信息(如图像分辨率、大小设定)的表格，可很容易 地完成文件大小的转换，因此在相同分辨率与大小设定下所获得的图像可转换 为相同的文件大小。
图2是依据本发明实施例的图像采集方法的流程图。此方法的步骤不须严 格依照图2所示的顺序，也可得到相同的结果。本实施例的图像采集方法可应 用于图1所示的图像采集系统100,方法包含下列步骤
步骤200:利用数码相机(DSC)的图像传感器来获得相应于DSC采集的 静态图像的原始图像数据。
步骤202:依据第一编码格式对原始图像数据进行编码，第一编码格式符合 -见频压缩标准，如MPEG-1标准、MPEG-2标准、MPEG-4标准、H.261标准或 H.263标准。
步骤204:将编码后的图像数据存储至DSC的存储装置。 步骤206:编码后图像数据是否显示于DSC 若是，继续步骤208;若否， 转至步骤210。
步骤208:对编码后的图像数据进行解码以产生解码后图像数据。
步骤209:将解码后的图〗象数据显示于DSC。返回步骤206。
步骤210:外部装置是否请求播放编码后的图像数据？若是，继续步骤212;
若否，转至步骤206。
步骤212:将第一编码格式的编码后图像数据转换为第二编码格式的图像数
据，第二编码格式符合静态图像压缩标准，如JPEG-2000标准。 步骤214:将转换为第二编码格式的图像数据输出至外部装置。 阅读了前述揭露之后，所属领域的技术人员当可很容易地理解图2中每一
步骤的操作，因而，为筒洁起见，此处略去其进一步描述。
所属技术领域的技术人员可轻易完成的均等改变或润饰均属于本发明所主
张的范围，本发明的权利范围应以权利要求书所限定的范围为准。
权利要求
1. 一种图像采集系统，包含有存储装置，用于存储由第一编码格式压缩的图像数据，该图像数据来自所采集的静态图像；以及代码转换器模块，耦合于该存储装置，用于将由该第一编码格式压缩的该图像数据转换为符合第二编码格式的输出图像数据，并在外部装置请求播放所采集的该静态图像时，输出该输出图像数据至该外部装置。
2. 如权利要求1所述的图像釆集系统，其特征在于，更包含 第一编码器，耦合于该存储装置，用于将所采集的该静态图像的原始图像数据编码成为由该第一编码格式压缩的该图像数据，其中，该第一编码格式具有比该第二编码格式更好的压缩性能。
3. 如权利要求2所述的图像采集系统，其特征在于，该代码转换器模块包含 第一解码器，耦合于该存储装置，用于将由该第一编码格式压缩的该图像数据解码成为解码后的图像数据；以及第二编码器，进一步耦合于该第一解码器，用于将该解码后的图像数据编 码成为由该第二编码格式压缩的该输出图像数据。
4. 如权利要求1所述的图像采集系统，其特征在于，该第一编码格式符合视 频压缩标准以及该第二编码格式符合图像压缩标准。
5. 如权利要求4所述的图像采集系统，其特征在于，该第一编码格式符合 MPEG-1标准、MPEG-2标准、MPEG-4标准、H.261标准、H.263标准或H.264 标准，以及该第二编码格式符合JPEG标准或JPEG-2000标准。
6. 如权利要求1所述的图像采集系统，其特征在于，更包含 微处理器，用于执行多个程序代码，以取回所采集的该静态图像的文件名称，并将具有相应于该第一编码格式的文件扩展名的该文件名称转换为具有相 应于该第二编码格式的文件扩展名的输出文件名称。
7. 如权利要求1所述的图像采集系统，其特征在于，更包含 微处理器，用于执行多个程序代码，以取回所采集的该静态图像的文件大小，并将相应于该第一编码格式的该文件大小转换为相应于该第二编码格式的 输出文件大小。
8. —种图像采集方法，包含有存储所采集的静态图像的图像数据至存储装置，该图像数据由第一编码格 式压缩；以及将由该第 一编码格式压缩的该图像数据转换为由第二编码格式压缩的输出 图像数据，并在所采集的该静态图像被请求播放时输出该输出图像数据。
9. 如权利要求8所述的图像采集方法，其特征在于，更包含 将原始图像数据编码成为由该第一编码格式压缩的该图像数据，并将该图像数据存储至该存储装置。
10. 如权利要求8所述的图像采集方法，其特征在于，更包含 取回所采集的该静态图像的文件名称，并将具有相应于该第一编码格式的文件扩展名的该文件名称转换为具有相应于该第二编码;格式的文件扩展名的输 出文4牛名一尔。
11. 如权利要求8所述的图像采集方法，其特征在于，更包含 取回所采集的该静态图像的文件大小，并将相应于该第一编码格式的该文件大小转换为相应于该第二编码格式的输出文件大小。
12. 如权利要求8所述的图像采集方法，其特征在于，该第一编码格式符合 -魄频压缩标准以及该第二编码格式符合图像压缩标准。
13. 如权利要求12所述的图像采集方法，其特征在于，该第一编码格式符合 MPEG-1标准、MPEG-2标准、MPEG-4标准、H.261标准、H.263标准或H.264 标准，以及该第二编码才各式符合JPEG标准或JPEG-2000标准。
14. 如权利要求8所述的图像采集方法，其特征在于，该第一编码格式具有 比该第二编码格式更好的压缩性能。
全文摘要
本发明提供一种图像采集系统，包含有存储装置，用于存储由第一编码格式压缩的图像数据，图像数据来自所采集的静态图像；以及代码转换器模块，耦合于存储装置，用于将由第一编码格式压缩的图像数据转换为符合第二编码格式的输出图像数据，并在外部装置请求播放所采集的静态图像时，输出此输出图像数据至外部装置。本发明所提供的图像采集系统，利用第一编码格式来对图像数据进行压缩，可提高压缩性能，减小编码后图像的大小，使得存储装置可存储更多的图像，提高了其利用率。
文档编号H04N1/41GK101534372SQ200810132250
公开日2009年9月16日 申请日期2008年7月22日 优先权日2008年3月10日
发明者郭志辉, 黄毓文 申请人:联发科技股份有限公司