專利名稱：靜態(tài)影像壓縮方法及電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種影像處理技術(shù)，特別是一種靜態(tài)影像壓縮方法及電腦可讀 取的儲(chǔ)存裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字影像的早期，由于大部分的影像數(shù)據(jù)都較為龐大，因而常造成處理速 度緩慢或攜帶/傳輸不便等問題。于是，發(fā)展出"影像壓縮技術(shù)"。壓縮后的 影像所占的存儲(chǔ)器大小通常比原始影像文件小很多。并且通過適當(dāng)?shù)姆磯嚎s法 就能還原成原始影像。
為了更進(jìn)一步提升壓縮效率與節(jié)省空間，更提出有"失真式(Lossy)" 的壓縮演算法。失真式的影像壓縮主要是依據(jù)人眼特性，保留下數(shù)字影像中的 明度細(xì)節(jié)，而將大量的色彩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成較精簡(jiǎn)的模式，以實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的目的。
JPGE (Joint Photographic Experts Group;聯(lián)合圖像專家小組)技術(shù)是已經(jīng)
廣泛的利用在電腦影像處理中的一種失真壓縮標(biāo)準(zhǔn)方法，其將影像以破壞性壓 縮，壓縮后無法還原，因此在影像上多少會(huì)有所失真。雖然有一種以JPEG技 術(shù)為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)漸進(jìn)式JPEG (progressive JPEG)技術(shù)，其是采用無失真的壓 縮方式，但此漸進(jìn)式JPEG (progressive JPEG)技術(shù)目前為止并沒有受到廣泛 的支持。
JPGE技術(shù)采用可失真編碼法的概念，先將影像先切割成8x8子影像(即 8像素x8像素的尺寸大小)的集合，再將數(shù)字余弦轉(zhuǎn)換(discrete cosine transform; DCT)作用在每個(gè)子影像上，而后再將每一個(gè)子影像中較不重要的 色彩部份予以去除，僅保留重要明度的信息，以實(shí)現(xiàn)高壓縮率。
略過一些比較細(xì)鎖的步驟，JPGE技術(shù)主要經(jīng)下列步驟進(jìn)行每個(gè)子影像的 壓縮。首先，將DCT作用在每個(gè)子影像上，然后進(jìn)行量化并取整數(shù)。而后， 將量化后的二維(two-dimension; 2D) DCT系數(shù)再經(jīng)斜向掃描(Zig-Zag scan) 轉(zhuǎn)換成一維(ID)陣列，再經(jīng)預(yù)先定義好的Huffman (霍夫曼)編碼表對(duì)這個(gè)
4一維陣列作編碼。斜向掃描的結(jié)果使許多高頻部份的零值緊臨在一起，加上
Huffman編碼后便可以得到更好的壓縮率。最后的壓縮步驟則以JPEG語法產(chǎn) 生JPEG格式的文件。解壓縮方法可依照壓縮演算法的逆方向進(jìn)行，但由于量 化過程的不可逆，因此還原后的影像與原來的不同產(chǎn)生失真。
然而，影像在壓縮后僅會(huì)呈現(xiàn)電腦可讀取的位數(shù)據(jù)。在未進(jìn)行解壓縮前， 是無法從壓縮影像的文件上得知影像會(huì)呈現(xiàn)的畫面。因此，對(duì)于目前的JPEG 格式的文件，都必須將整個(gè)文件進(jìn)行解壓縮后才能得知影像所呈現(xiàn)出的畫面。
以數(shù)字相機(jī)來說，隨著科技的進(jìn)步，數(shù)字相機(jī)所能擷取到的影像的解析度 越來越高。由以前的一百萬或二百萬像素逐漸發(fā)展成將近千萬像素，高級(jí) -點(diǎn) 的數(shù)字相機(jī)甚至可支持到千萬像素。然而，像素值越來越高，在壓縮后的影像 仍會(huì)維持有一定程度的數(shù)據(jù)量。以千萬像素的影像來說，壓縮后的文件大小仍 然將近有10MB (megabyte;百萬位)，而影像處理所需要的時(shí)間，正比于影 像的大小。在必須要完全解壓縮后才能得知影像內(nèi)容的情況下，則必須要耗費(fèi) 許多時(shí)間等待影像進(jìn)行解壓縮，以顯示出實(shí)際影像。并且，當(dāng)影像的總數(shù)量較 多時(shí)，則必須花費(fèi)較多的時(shí)間去審閱影像，才得以找出所想要的影像。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種靜態(tài)影像壓縮方法及電 腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，借以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的需進(jìn)行整張影像解碼才能得 知影像內(nèi)容的問題。
本發(fā)明所公開的靜態(tài)影像壓縮方法，包括將影像切割成多個(gè)子影像；依
序?qū)⒚恳蛔佑跋駢嚎s成具有一起始符的一子數(shù)據(jù)框，以產(chǎn)生具有依照子影像的
順序而相互連接的子數(shù)據(jù)框的一壓縮數(shù)據(jù)；以及記錄起始符的地址以產(chǎn)生一索 引數(shù)據(jù)。
其中，可先在影像上定義出涵蓋至少一列子影像的特征區(qū)塊。然后在每一 影像壓縮后，針對(duì)特征區(qū)塊，取得特征區(qū)塊中每一列子影像中的第一個(gè)和最后 一個(gè)子影像壓縮后的子數(shù)據(jù)框的起始符的地址，并記錄取得的地址以形成索引 數(shù)據(jù)。
其中，可由使用者選擇或由程序軟件分析出影像的特征區(qū)域或使用者有興 趣的區(qū)域，以定義為特征區(qū)塊。
5本發(fā)明所公開的電腦可讀取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊和索引數(shù)據(jù) 區(qū)塊。
壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊，包括多個(gè)子數(shù)據(jù)框。子數(shù)據(jù)框可解壓縮為構(gòu)成影像的子 影像。每一子數(shù)據(jù)框具有一起始符，并且子數(shù)據(jù)框通過其起始符來起始解壓縮。
索引數(shù)據(jù)區(qū)塊，包括多個(gè)地址。每一地址對(duì)應(yīng)于起始符中的一個(gè)，并表 示對(duì)應(yīng)的起始符在壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊中的位置。
其中，影像中可具有涵蓋至少一列子影像的一特征區(qū)塊，且索引數(shù)據(jù)區(qū)塊 中的地址分別表示特征區(qū)塊中每一列子影像中的第一個(gè)和最后一個(gè)子影像壓 縮后的子數(shù)據(jù)框在壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊中的位置。
其中，壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊和索引數(shù)據(jù)區(qū)塊形成不同的二文件。換言之，壓縮數(shù) 據(jù)與索引數(shù)據(jù)分別形成不同的二文件。再者，壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊和索引數(shù)據(jù)區(qū)塊亦 可形成單一文件。
本發(fā)明所公開的電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，其儲(chǔ)存有一索引數(shù)據(jù)和用以解壓 縮為一影像的一壓縮數(shù)據(jù)，其中壓縮數(shù)據(jù)包括多個(gè)子數(shù)據(jù)框，用以解壓縮為構(gòu) 成該影像的多個(gè)子影像，每一該子數(shù)據(jù)框包括一起始符，用以起始該子數(shù)據(jù)框 的解壓縮；以及其中該索引數(shù)據(jù)包括多個(gè)地址，對(duì)應(yīng)于該起始符中的一個(gè)，用 以表示對(duì)應(yīng)的該起始符在該壓縮數(shù)據(jù)中的位置。
如此一來，在解壓縮時(shí)，可以通過索引數(shù)據(jù)中所記錄的起始符的地址，找 到欲解壓縮的子數(shù)據(jù)框的起始符，進(jìn)而通過找到的起始符致使子數(shù)據(jù)框進(jìn)行解 壓縮，以得到影像中某幾個(gè)子影像。即可先通過得到的子影像了解整張影像的 內(nèi)容，以判斷是否為所需的影像。此外，在一些特殊應(yīng)用上，亦可加速影像解 碼及播放的速度。以投影片顯示為例，應(yīng)用本發(fā)明，可由索引數(shù)據(jù)中記錄的地 址任意取得起始符，并通過取得的起始符解碼并顯示出其所對(duì)應(yīng)的影像，然后 同樣的取得其他起始符以進(jìn)行解碼并顯示，最后實(shí)現(xiàn)完整影像的解碼，如此即 可得到投影片動(dòng)畫切換的效果。簡(jiǎn)單來說，可通過索引數(shù)據(jù)取得特定區(qū)塊的起 始符，以先行解碼并顯示此特定區(qū)塊的子影像。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的靜態(tài)影像壓縮方法的流程圖； 圖2為在根據(jù)本發(fā)明的電腦可讀取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中， 一實(shí)施例的壓縮數(shù)據(jù)區(qū) 塊的示意圖3為在根據(jù)本發(fā)明的電腦可讀取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中， 一實(shí)施例的索引數(shù)據(jù)區(qū) 塊的示意圖4為在根據(jù)本發(fā)明的電腦可讀取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中， 一實(shí)施例的子數(shù)據(jù)框的 示意圖5為在根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電腦可讀取的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖6為在根據(jù)本發(fā)明的靜態(tài)影像壓縮方法中， 一實(shí)施例的特征區(qū)塊的示意
圖7為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的靜態(tài)影像壓縮方法的流程圖；以及
圖8為在根據(jù)本發(fā)明的靜態(tài)影像壓縮方法中， 一實(shí)施例的子影像的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記
210
220
222
230
310
312
314
314a
314b
SOI
EOI1
壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊 數(shù)據(jù)框 子數(shù)據(jù)框 索引數(shù)據(jù)區(qū)塊
影1
特征區(qū)塊
子影像
子影像
子影像
檔頭
結(jié)束符
ADDl ADDm ADDn地址
ECS 熵編碼序列
RST 起始符
EOI2 文件終止符
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl，顯示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的靜態(tài)影像壓縮方法。此靜態(tài)影像 壓縮方法用以壓縮一影像。
首先，將影像切割成多個(gè)子影像(步驟110)。然后依序?qū)⒚恳蛔佑跋駢?縮成子數(shù)據(jù)框(frame)以產(chǎn)生一壓縮數(shù)據(jù)(步驟130)。在每個(gè)子數(shù)據(jù)框中具 有一起始符，此起始符可用以起始其子數(shù)據(jù)框的解壓縮。子數(shù)據(jù)框會(huì)依照子影 像的順序而相互連接，以形成一壓縮數(shù)據(jù)。最后記錄起始符的地址以產(chǎn)生一索 引數(shù)據(jù)(步驟150)。
因此，在解壓縮時(shí)，可直接將壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮，以得到整張影像。亦 可以通過索引數(shù)據(jù)中所記錄的起始符的地址，找到欲解壓縮的子數(shù)據(jù)框的起始 符，進(jìn)而通過找到的起始符致使子數(shù)據(jù)框進(jìn)行解壓縮，以得到影像中某幾個(gè)子 影像。即可先通過得到的子影像了解整張影像的內(nèi)容，以判斷是否為所需的影 像。此外，在一些特殊應(yīng)用上，亦可加速影像解碼及播放的速度。以投影片顯 示為例，應(yīng)用本發(fā)明，可由索引數(shù)據(jù)中記錄的地址任意取得起始符，并通過取 得的起始符解碼并顯示出其所對(duì)應(yīng)的影像，然后同樣的取得其他起始符以進(jìn)行 解碼并顯示，最后實(shí)現(xiàn)完整影像的解碼，如此即可得到投影片動(dòng)畫切換的效果。 簡(jiǎn)單來說，可通過索引數(shù)據(jù)取得特定區(qū)塊的起始符，以先行解碼并顯示此特定 區(qū)塊的子影像。
其中，子影像的壓縮可通過JPEG (Joint Photographic Experts Group;聯(lián)
合圖像專家小組)技術(shù)來達(dá)成。
以一張1024x1024 (位)的影像為例，8x8 (像素x像素)的尺寸大小進(jìn)行 影像分割，以得到64x64個(gè)子影像。換言之，每一個(gè)子影像的大小為16x16 (位)。然后，再依序進(jìn)行每一個(gè)16x16子影像的壓縮。
參照?qǐng)D2及圖3，影像在壓縮后，壓縮數(shù)據(jù)會(huì)位于壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210，而 索引數(shù)據(jù)則位于索引數(shù)據(jù)區(qū)塊230。
壓縮數(shù)據(jù)具有檔頭SOI、影像壓縮后的數(shù)據(jù)框220和結(jié)束符EOIl。索引 數(shù)據(jù)則具有多個(gè)地址ADDl ADDm ADDn。
參照?qǐng)D3及圖4，數(shù)據(jù)框220中具有多個(gè)子數(shù)據(jù)框222，每一子數(shù)據(jù)框222 可解壓縮為一子影像。換言之，此影像分割成幾個(gè)子影像，而影像壓縮(編碼) 后就會(huì)有幾個(gè)子數(shù)據(jù)框222。子數(shù)據(jù)框222主要具有熵編碼序列(entropy-codedseqment) ECS和起始符RST。熵編碼序列ECS為子影像壓縮后的數(shù)據(jù)。換言 之，熵編碼序列ECS可解壓縮(解碼)為子影像。起始符RST對(duì)應(yīng)于位于同 一子數(shù)據(jù)框222內(nèi)的熵編碼序列ECS，其可起始熵編碼序列ECS的解壓縮以 得到子影像。換言之，子數(shù)據(jù)框222通過其起始符RST來起始子數(shù)據(jù)框222 的解壓縮。
索引數(shù)據(jù)中的地址ADDl ADDm ADDn分別對(duì)應(yīng)于起始符RST中的一 個(gè)，并且用以表示對(duì)應(yīng)的起始符RST在壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210中的位置。即通過 索引數(shù)據(jù)中的地址ADDl ADDm ADDn可取得壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210中地址 ADDl ADDm ADDn所對(duì)應(yīng)的起始符RST，進(jìn)而即可通過取得的起始符RST 進(jìn)行子數(shù)據(jù)框222的解壓縮。
其中，壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210和索引數(shù)據(jù)區(qū)塊230形成不同的二文件。換言之， 壓縮數(shù)據(jù)與索弓I數(shù)據(jù)分別形成不同的二文件。
再者，壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210和索引數(shù)據(jù)區(qū)塊230亦可形成單一文件。換言之， 壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210和索引數(shù)據(jù)區(qū)塊230相連接，以使壓縮數(shù)據(jù)與索引數(shù)據(jù)結(jié)合 成一文件。在文件中，索引數(shù)據(jù)區(qū)塊230可連接在壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210后，即索 引數(shù)據(jù)連接在壓縮數(shù)據(jù)后；但，亦可為壓縮數(shù)據(jù)區(qū)塊210連接于索引數(shù)據(jù)區(qū)塊 230后，即壓縮數(shù)據(jù)連接于索引數(shù)據(jù)后。
參照?qǐng)D5，在索引數(shù)據(jù)連接于壓縮數(shù)據(jù)后的時(shí)候，在索引數(shù)據(jù)區(qū)塊230后， 可插入一文件終止符E012。此文件終止符EOI2連接于索引數(shù)據(jù)后，用以作為 此文件終結(jié)的標(biāo)識(shí)。
其中，所形成的文件皆可儲(chǔ)存在一電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，例如但不局 限于此，存儲(chǔ)卡、硬盤、隨身碟、光盤或磁盤等，里。
參照?qǐng)D6，可在影像310進(jìn)行壓縮前，先由使用者選擇或由程序軟件分析 出影像310的特征區(qū)域或使用者有興趣的區(qū)域，以定義為特征區(qū)塊312 (步驟 102)，如圖7所示。將影像310切割成多個(gè)子影像314 (步驟110)，此時(shí)特 征區(qū)塊312涵蓋至少一列子影像314，如圖8所示。然后依序?qū)⒚恳蛔佑跋?14 壓縮成子數(shù)據(jù)框(frame)以產(chǎn)生一壓縮數(shù)據(jù)(步驟130)。子數(shù)據(jù)框會(huì)依照子 影像314的順序而相互連接，以形成一壓縮數(shù)據(jù)。并且，取得特征區(qū)塊312 中每一列子影像314中的第一個(gè)子影像314a和最后一個(gè)子影像314b壓縮后的 子數(shù)據(jù)框222的起始符的地址(步驟152)，然后記錄取得的地址以形成索引數(shù)據(jù)(步驟154)。
在未完全解壓縮影像的情況下，只要先通過索引數(shù)據(jù)所記錄的地址取得起 始符，并將起始符依序兩兩成對(duì)，由每對(duì)起始符中的一個(gè)開始，解壓縮至另一 起始符，以依序解碼出特征區(qū)塊的每列子影像，以得到整個(gè)特征區(qū)塊的影像。 通過此特征區(qū)塊即可得知此影像為何。如此一來，即可加速影像預(yù)覽及搜尋的 時(shí)間，進(jìn)而快速得到所需要的影像。此外，在一些特殊應(yīng)用上，亦可加速影像 解碼及播放的速度。以投影片顯示為例，應(yīng)用本發(fā)明，可先將特征區(qū)塊解碼并 顯示，然后再將其他部分解碼并顯示，即可得到投影片動(dòng)畫切換的效果。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(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. 一種靜態(tài)影像壓縮方法，用以壓縮一影像，其特征在于，包括將該影像切割成多個(gè)子影像；依序?qū)⒚恳辉撟佑跋駢嚎s成具有一起始符的一子數(shù)據(jù)框以產(chǎn)生具有依照該子影像的順序而相互連接的該子數(shù)據(jù)框的一壓縮數(shù)據(jù)；以及記錄該起始符的地址以產(chǎn)生一索引數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)影像壓縮方法，其特征在于，更包括 在該影像上定義一特征區(qū)塊，該特征區(qū)塊涵蓋至少一列該子影像；以及 其中該記錄該起始符的地址以產(chǎn)生該索引數(shù)據(jù)的步驟包括取得該特征區(qū)塊中每一列該子影像中的第一個(gè)和最后一個(gè)該子影像 壓縮后的該子數(shù)據(jù)框的該起始符的地址；以及 記錄取得的該地址以形成該索引數(shù)據(jù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)影像壓縮方法，其特征在于，更包括 將該索引數(shù)據(jù)連接于該壓縮數(shù)據(jù)后；以及 在該索引數(shù)據(jù)后設(shè)置一文件終止符以形成該圖像文件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)影像壓縮方法，其特征在于，更包括分析該影像以在該影像上定義一特征區(qū)塊，該特征區(qū)塊具有至少一列該子影像；以及其中該記錄該起始符的地址以產(chǎn)生該索引數(shù)據(jù)的步驟包括取得該特征區(qū)塊中每一列該子影像中的第一個(gè)和最后一個(gè)該子影像壓縮后的該子數(shù)據(jù)框的該起始符的地址；以及 記錄取得的該地址以形成該索引數(shù)據(jù)。
5. —種電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，其特征在于，儲(chǔ)存有一索引數(shù)據(jù)和用以解 壓縮為一影像的一壓縮數(shù)據(jù)，其中該壓縮數(shù)據(jù)包括多個(gè)子數(shù)據(jù)框，用以解壓 縮為構(gòu)成該影像的多個(gè)子影像，每一該子數(shù)據(jù)框包括 一起始符，用以起始該 子數(shù)據(jù)框的解壓縮；以及其中該索引數(shù)據(jù)包括多個(gè)地址，對(duì)應(yīng)于該起始符中 的一個(gè)，用以表示對(duì)應(yīng)的該起始符在該壓縮數(shù)據(jù)中的位置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，其特征在于，該影像中具有涵蓋至少一列該子影像的一特征區(qū)塊，且該地址分別表示該特征區(qū)塊中每一列該子影像中的第一個(gè)和最后一個(gè)該子影像壓縮后的該子數(shù)據(jù)框在該壓 縮數(shù)據(jù)中的位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，其特征在于，更儲(chǔ)存 有一文件終止符，其中在該文件中該索引數(shù)據(jù)連接于該壓縮數(shù)據(jù)后，且該文件 終止符連接于該索引數(shù)據(jù)后。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，其特征在于，在該文 件中該壓縮數(shù)據(jù)連接于該索弓I數(shù)據(jù)后。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置，其特征在于，該壓縮 數(shù)據(jù)與該索引數(shù)據(jù)分別形成不同的二文件。
全文摘要
一種靜態(tài)影像壓縮方法及電腦可讀取的儲(chǔ)存裝置。其中先將影像切割成多個(gè)子影像，然后依序?qū)⒚恳蛔佑跋駢嚎s成具有一起始符的一子數(shù)據(jù)框，以產(chǎn)生具有依照子影像的順序而相互連接的子數(shù)據(jù)框的一壓縮數(shù)據(jù)，并且記錄起始符的地址以產(chǎn)生一索引數(shù)據(jù)。如此一來，即可通過索引數(shù)據(jù)取得特定區(qū)塊的起始符，以先行解碼并顯示此特定區(qū)塊的子影像。
文檔編號(hào)H04N1/41GK101489018SQ20081000106
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者林銘宏 申請(qǐng)人:華晶科技股份有限公司