專利名稱：固定緩沖的實時影像壓縮技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及影像壓縮技術(shù)，尤其涉及一種固定緩沖的實時影像壓縮技術(shù)。
背景技術(shù)：
影像壓縮為數(shù)據(jù)壓縮在數(shù)字影像的應(yīng)用。實際上，目標(biāo)是減少影像數(shù)據(jù)的冗余而以有效形式儲存及/或傳輸數(shù)據(jù)。影像壓縮可為有損或無損。大體上，無損影像壓縮意謂來自源文件的所有數(shù)據(jù)可保留。另一方面，有損壓縮移除源文件的某些數(shù)據(jù)且以減小的檔案大小儲存影像。JPEG(聯(lián)合照相專家群)為用于照相影像的有損壓縮的通用方法。人眼相當(dāng)善于看出在相對較大區(qū)域上的亮度的小差異，但不善于區(qū)別高頻亮度變化的精確強度。此事實允許吾人可成功實現(xiàn)高頻分量上的信息量的大大減少。此是藉由以下操作來執(zhí)行簡單將頻域中的每一分量除以用于彼分量的常數(shù)，且接著將其舍入至最近的整數(shù)。此為整個過程中的主要的有損操作?？烧{(diào)整壓縮的程度，從而允許在儲存大小與影像質(zhì)量之間達成可選擇的取舍。圖1示出了標(biāo)準(zhǔn)的已知JPEG壓縮技術(shù)。將每一影像數(shù)據(jù)劃分成8X8像素區(qū)塊且獨立處理每一色彩分量。因此，像素具有單一值(即使在彩色影像中亦如此)。對每一 8X8區(qū)塊應(yīng)用離散余弦變換(DCT)。DCT 102將空間影像表示轉(zhuǎn)換成頻率圖。在量化操作 104中，舍棄適當(dāng)量的信息，且壓縮器將DCT 102的每一輸出值除以“量化系數(shù)”并將結(jié)果舍入至整數(shù)。量化系數(shù)愈大則損失的資料愈多，此是因為實際DCT值愈來愈不準(zhǔn)確。Zig-zag 掃描操作106將8X8區(qū)塊轉(zhuǎn)換成64-點向量。熵編碼操作108對量化的系數(shù)執(zhí)行熵編碼以獲得進一步壓縮。然而，JPEG壓縮輸出大小可根據(jù)影像內(nèi)容而變化；亦即，具有較少細節(jié)的影像導(dǎo)致較小輸出大小且具有較多細節(jié)的影像導(dǎo)致較大大小。為克服此問題，藉由調(diào)整量化矩陣元素的值來控制影像大小。JPEG允許使用一矩陣且藉由使用按比例調(diào)整因子來調(diào)整量化矩陣值以控制輸出大小。然而，為調(diào)整用于特定影像的矩陣系數(shù)，需要對影像內(nèi)容的先前認識以便能夠選擇將控制輸出大小以便不超過特定緩沖器大小(目標(biāo)緩沖器大小)的合適的按比例調(diào)整因子。在實時壓縮中，對影像內(nèi)容的早期認識不可用，此是因為(例如)在實時視訊壓縮中， 場景可突然地改變。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于相關(guān)技術(shù)中無法有效監(jiān)控緩沖器占用程度的問題，本發(fā)明提供一種針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的方法，該方法包含將該影像劃分成N個宏區(qū)塊，其中該N個宏區(qū)塊包含16X16宏區(qū)塊；對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行一離散余弦變換；在執(zhí)行該離散余弦變換時定義用于該影像的每一該N個宏區(qū)塊的一量化參數(shù)純量；將用于該第一宏區(qū)塊的量化參數(shù)純量初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值；及藉由比較該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度而監(jiān)視該緩沖器占用程度。優(yōu)選地，上述方法進一步包含在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值增加至一第一新值，其中該第一新值等于該量化參數(shù)純量值加上該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。優(yōu)選地，上述方法進一步包含在該緩沖器占用程度小于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值減小至一第二新值，其中該第二新值等于該量化參數(shù)純量值減去該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。優(yōu)選地，上述方法進一步包含在該影像的一開始處的緩沖器占用程度較小時，將一量化矩陣偏置至小值，其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。優(yōu)選地，上述方法進一步包含在該影像的一結(jié)尾處的緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時，將該量化矩陣偏置至大值，其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于 64。其中，該離散余弦變換將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。并且，在執(zhí)行該離散余弦變換時舍棄一適當(dāng)量的信息，且其中該壓縮過程將每一離散余弦變換輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)。其中，對該影像的壓縮包含對經(jīng)量化的輸出執(zhí)行一 Zig-zag掃描；及對經(jīng)Zig-zag掃描的量化系數(shù)執(zhí)行一熵寫碼。本發(fā)明還提供一種針對一目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的裝置， 該影像包含16X 16宏區(qū)塊，該裝置包含一緩沖器，儲存該影像；一離散余弦變換單元，對每一 16X16宏區(qū)塊執(zhí)行一離散余弦變換，其中該離散余弦變換單元將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖；一量化單元，使該離散余弦變換的一輸出量化，其中舍棄一選定量的信息，其中該壓縮將每一離散余弦變換輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)，其中該量化單元包含—控制單元，定義用于該影像的每一 N個宏區(qū)塊的一量化參數(shù)純量，其中該控制單元將量化參數(shù)純量初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值，其中該控制單元監(jiān)視該緩沖器占用程度并比較該緩沖器占用程度與一目標(biāo)緩沖器占用程度，且其中該控制單元設(shè)定將在該量化單元中使用的一適當(dāng)量化參數(shù)純量值；與一 Zig-zag掃描單元，對經(jīng)量化的輸出執(zhí)行一 Zig-zag掃描；及一熵寫碼單元，對經(jīng)Zig-zag掃描的量化系數(shù)執(zhí)行熵寫碼。優(yōu)選地，該控制單元在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值增加至一第一新值，且其中該第一新值等于該量化參數(shù)純量值加上該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。優(yōu)選地，該控制單元在該緩沖器占用程度小于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值減小至一第二新值，且其中該第二新值等于該量化參數(shù)純量值減去該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。優(yōu)選地，該控制單元在該影像的一開始處的緩沖器占用程度較小時，將一量化矩陣偏置至小值，且其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。優(yōu)選地，該控制單元在該影像的結(jié)尾處的緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時，將一量化矩陣偏置至大值，且其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。其中，在該緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時，該量化單元除該離散余弦變換的一較大系數(shù)以用一最少輸出表示一數(shù)據(jù)。本發(fā)明還提供一種針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含用于將該影像劃分成N個宏區(qū)塊的構(gòu)件，其中該N個宏區(qū)塊包含16X16宏區(qū)塊；用于對每一該N個宏區(qū)塊執(zhí)行一離散余弦變換的構(gòu)件；用于使該N個宏區(qū)塊中每一者量化的構(gòu)件；用于定義針對每一該N個宏區(qū)塊的一量化矩陣(量化參數(shù)純量*[M])的構(gòu)件；用于將量化參數(shù)純量初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值的構(gòu)件；用于藉由比較該緩沖器占用程度與一目標(biāo)緩沖器占用程度而監(jiān)視該緩沖器占用程度的構(gòu)件；用于在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時將該量化參數(shù)純量值增加至一第一新值的構(gòu)件；用于在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時將該量化參數(shù)純量值減小至一第二新值的構(gòu)件；用于對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行一 Zig-zag掃描的構(gòu)件；及用于對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行熵編碼的構(gòu)件。優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包含用于在該影像的一開始處的緩沖器占用程度較小時將該量化矩陣偏置至小值的構(gòu)件，其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包含用于在該影像的一結(jié)尾處的緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時將該量化矩陣偏置至大值的構(gòu)件，其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。其中，該離散余弦變換將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。其中，在執(zhí)行該離散余弦變換時舍棄一適當(dāng)量的信息。優(yōu)選地，該系統(tǒng)進一步包含用于將每一離散余弦變換輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)的構(gòu)件。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠?qū)彌_器占用程度進行有效監(jiān)控，填補相關(guān)技術(shù)中的空白。當(dāng)結(jié)合以下描述及附圖考慮時將更了解并理解本文中該等具體實例的此等及其它態(tài)樣。然而應(yīng)理解，雖然以下描述指示較佳具體實例及其眾多特定細節(jié)，但以下描述僅作為說明來給出且非限制?？稍诓黄x本文中該等具體實例的精神的情況下在本文中該等具體實例的范疇內(nèi)作出許多改變及修改，且本文中該等具體實例包括所有此等修改。


參看諸圖而自上述詳細描述已更理解本文具體實例。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的JPEG壓縮技術(shù)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明具體實例針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對影像進行JPEG實時壓縮技術(shù)的方塊圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明具體實例而使用的計算機架構(gòu)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明具體實例的使用圖2的量化單元對影像執(zhí)行量化的方法的流程圖；及圖5是明根據(jù)發(fā)明第二具體實例針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對影像執(zhí)行實時壓縮的方法的流程圖。組件符號簡單說明
202緩沖器
204:DCT單元
206量化單元
208控制單元
220:Zig-zag掃描單元
222熵寫碼單元
具體實施例方式參考在附圖中說明且在以下描述中詳述的非限制性具體實例更全面地解釋本文中的具體實例及其各種特征及有利細節(jié)。省略對熟知組件及處理技術(shù)的描述以便不會不必要地混淆本文中的具體實例。本文中所使用的實施例僅意欲促進對可實踐本文中的具體實例的方式的理解，且進一步使得熟習(xí)此項技術(shù)者能夠?qū)嵺`本文中的具體實例。因此，不應(yīng)將實施例解釋為限制本文中的具體實例的范疇。本文中一具體實例提供一種針對一目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的方法。該方法包括將該影像劃分成N個宏區(qū)塊，對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行一離散余弦變換(DCT)，在執(zhí)行該DCT時定義該影像的N個宏區(qū)塊中每一者的一量化參數(shù)純量 ⑴)，將用于第一宏區(qū)塊的量化參數(shù)純量(Q)初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值，及藉由比較該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度而監(jiān)視該緩沖器占用程度。該N個宏區(qū)塊包括16X16宏區(qū)塊。當(dāng)該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該Q值增加至一第一新值。該第一新值等于該Q值加上該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的該比較的一差值(Δ)。當(dāng)該緩沖器占用程度小于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該Q值減小至一第二新值。該第二新值等于該Q值減去該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的該比較的一差值(Δ)。當(dāng)該緩沖器占用程度在該影像的開始處較小時，將一量化矩陣偏置至小值。該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。當(dāng)該緩沖器占用程度在該影像的結(jié)尾處實質(zhì)上充滿時，將該量化矩陣偏置至大值。該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。
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DCT將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。在執(zhí)行該DCT時舍棄適當(dāng)量的信息。壓縮過程將每一 DCT輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)。對該影像的壓縮進一步包括對經(jīng)量化的輸出執(zhí)行一 Zig-zag掃描，及對經(jīng)Zig-zag掃描的該量化系數(shù)執(zhí)行一熵寫碼。在另一態(tài)樣中，提供一種針對一目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的裝置。該影像包括16X16宏區(qū)塊。該裝置包括一儲存該影像的緩沖器、一對該等16X16 區(qū)塊中的每一者執(zhí)行一 DCT的DCT單元。該DCT單元將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。使該DCT 的一輸出量化的一量化單元。舍棄選定量的信息。壓縮將每一 DCT輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)。該量化單元包括一控制單元，以定義用于影像的每一 N個宏區(qū)塊的一量化參數(shù)純量⑴)，將Q初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值，監(jiān)視該緩沖器占用程度并比較該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度，且設(shè)定一將在該量化單元中使用的適當(dāng)Q值。對經(jīng)量化的該輸出執(zhí)行一 Zig-zag掃描的Zig-zag掃描單元。對經(jīng) Zig-zag掃描的量化系數(shù)執(zhí)行熵寫碼的熵寫碼單元。當(dāng)該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，該控制單元將該Q值增加至一第一新值。該第一新值等于該Q值加上該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。當(dāng)該緩沖器占用程度小于該目標(biāo)緩沖器占用程度(△)時，該控制單元將該Q 值減小至一第二新值。該第二新值等于該Q值減去該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的該比較的一差值(Δ)。當(dāng)該緩沖器占用程度在該影像的開始處較小時，該控制單元進一步將該量化矩陣偏置至小值。該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。當(dāng)該緩沖器占用程度在該影像的結(jié)尾處實質(zhì)上充滿時，該控制單元將該量化矩陣偏置至大值。該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。在該緩沖器占用程度為實質(zhì)上充滿時，該量化單元除該DCT的一較大系數(shù)以用一最少輸出表示一數(shù)據(jù)。在又一態(tài)樣中，提供一種針對一目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于將該影像劃分成N個宏區(qū)塊的構(gòu)件、用于對該N個宏區(qū)塊中的每一者執(zhí)行一 DCT的構(gòu)件、用于使該N個宏區(qū)塊中的每一者量化的構(gòu)件、用于定義用于該N個宏區(qū)塊中的每一者的一量化矩陣0 *[Μ])的構(gòu)件、用于將Q初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值的構(gòu)件、用于藉由比較該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度而監(jiān)視該緩沖器占用程度的構(gòu)件、用于在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時將該Q值增加至一第一新值的構(gòu)件，及用于在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時將該Q值減小至一第二新值的構(gòu)件。在該緩沖器占用程度為實質(zhì)上充滿時，該量化矩陣除該DCT的一較大系數(shù)以用一最少輸出表示一數(shù)據(jù)。該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。該系統(tǒng)進一步包括用于對該N個宏區(qū)塊中的每一者執(zhí)行一 Zig-zag 掃描的構(gòu)件，及用于對該N個宏區(qū)塊中的每一者執(zhí)行熵編碼的構(gòu)件。該N個宏區(qū)塊為16X16 宏區(qū)塊。該系統(tǒng)進一步包括用于該緩沖器占用程度在該影像的開始處較小時，將該量化矩陣偏置至小值的構(gòu)件。該等量化矩陣Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。包括用于該緩沖器占用程度在該影像的結(jié)尾處為實質(zhì)上充滿時，將該量化矩陣偏置至大值的構(gòu)件，其中該等量化矩陣Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。該DCT將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。此外，在執(zhí)行該DCT時舍棄適當(dāng)量的信息。該系統(tǒng)進一步包含用于將每一 DCT 輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)的構(gòu)件。本文中的具體實例提供一種藉由調(diào)整控制大小以使得其不會超過目標(biāo)緩沖器大小的量化矩陣系數(shù)而實時對影像執(zhí)行壓縮的方法。現(xiàn)在參看諸圖式，且更特定言之，參看圖 2至圖4，其中在諸圖中類似參考字符一致地表示對應(yīng)特征，展示了較佳具體實例。圖2說明根據(jù)本文具體實例針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對影像進行JPEG實時壓縮技術(shù)的方塊圖。方塊圖包括復(fù)數(shù)個緩沖器202、一 DCT單元204、一量化單元206、一控制單元208、一 Zig-zag掃描單元220，及一熵寫碼單元222。以N個宏區(qū)塊(亦即，16X16區(qū)塊)的形式將影像儲存于在單元204的輸入端處的緩沖器202中。JPEG操作接著在每一 16X16宏區(qū)塊上開始，且其從DCT單元204開始。 DCT單元204的輸出被饋入作為量化單元206的輸入。控制單元208根據(jù)緩沖器大小及先前影像的量化參數(shù)純量而定義第一宏區(qū)塊的量化參數(shù)純量(Q)。接著，量化單元206定義一量化矩陣0i*[M])。Zig-zag掃描單元220將經(jīng)量化的矩陣轉(zhuǎn)換成一向量形式。熵寫碼單元222對自Zig-zag掃描單元220接收的經(jīng)量化系數(shù)執(zhí)行熵寫碼?？刂茊卧?08監(jiān)視緩沖器占用程度且比較緩沖器占用程度與目標(biāo)緩沖器占用程度?？刂茊卧?08基于針對影像的N個宏區(qū)塊中每一者的比較而調(diào)整Q的值。在一具體實例中，若緩沖器占用程度大于目標(biāo)緩沖器占用程度，則控制單元208將Q值增加至一第一新值。該第一新值等于Q值加上緩沖器占用程度與目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值 (Δ )，其根據(jù)以下等式判定=QFirstNew = Q+ Δ。在另一具體實例中，若緩沖器占用程度小于目標(biāo)緩沖器占用程度，則控制單元208 將Q值減小至一第二新值。該第二新值等于Q值減去緩沖器占用程度與目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值(Δ)，其根據(jù)以下等式判定QkC0ndNeW = Q-A。控制單元208基于緩沖器占用程度的大小而偏置量化矩陣0 *[Μ])的值。在一具體實例中，若緩沖器占用程度在影像的開始處較小，則發(fā)生將量化矩陣偏置至小值。該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。在另一具體實例中，若緩沖器占用程度在影像的結(jié)尾處實質(zhì)上充滿，則控制單元 208將量化矩陣偏置至大值。該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。對于較大 DCT系數(shù)，在緩沖器為實質(zhì)上充滿時，量化矩陣單元210除較大DCT系數(shù)以用最少輸出表示數(shù)據(jù)。由本文中的具體實例提供的技術(shù)可在集成電路芯片(圖中未示)上實施。芯片設(shè)計是以圖形計算機程序設(shè)計語言來建立，且儲存于計算機儲存媒體(諸如，磁盤、磁帶、實體硬盤機，或虛擬硬盤機(諸如，在儲存存取網(wǎng)絡(luò)中))中。若設(shè)計者并不制造芯片或用以制造芯片的光微影屏蔽，則設(shè)計者直接地或間接地藉由實體構(gòu)件(例如，藉由提供儲存有該設(shè)計的儲存媒體的復(fù)本)或以電子方式(例如，經(jīng)由因特網(wǎng))將所得設(shè)計傳輸至此等實體。接著將所儲存的設(shè)計轉(zhuǎn)換成用于制造光微影屏蔽的適當(dāng)格式(例如，GDSII)，該等屏蔽通常包括將形成于晶圓上的所討論的芯片設(shè)計的多個復(fù)本。光微影屏蔽用以界定晶圓(及 /或其上的諸層)的待蝕刻或以其它方式處理的區(qū)域。所得集成電路芯片可由制造者以原始晶圓形式(亦即，作為具有多個未封裝的芯片的單一晶圓)、作為裸晶?；蛞苑庋b形式分發(fā)。在后者狀況下，芯片安裝于單一芯片封裝(諸如，塑料載體，具有附著至主機板或其它較高層級載體的引線)中或多芯片封裝(諸如， 具有表面互連或內(nèi)埋式互連中的任一者或兩者的陶瓷載體)中。在任何狀況下，接著將芯片與其它芯片、離散電路組件及/或其它信號處理器件整合作為(a)中間產(chǎn)品(諸如，主機板)或(b)最終產(chǎn)品的部分。最終產(chǎn)品可為在自玩具及其它低端應(yīng)用至具有顯示器、鍵盤或其它輸入器件及中央處理器的高級計算機產(chǎn)品的范圍內(nèi)的包括集成電路芯片的任何產(chǎn)品。本文中的具體實例可包含硬件及軟件組件。以軟件來實施的具體實例包括但不限于韌體、常駐軟件、微碼等。此外，本文中的具體實例可采用可自計算機可用或計算機可讀媒體存取的計算機程序產(chǎn)品的形式，計算機可用或計算機可讀媒體提供由或結(jié)合一計算機或任何指令執(zhí)行系統(tǒng)使用的程序代碼。出于此描述的目的，計算機可用或計算機可讀媒體可為可包含、儲存、傳達、傳播或輸送由或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或器件使用的程序的任何裝置。媒體可為電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外線或半導(dǎo)體系統(tǒng)(或裝置或器件)或者傳播媒體。計算機可讀媒體的實施例包括半導(dǎo)體或固態(tài)內(nèi)存、磁帶、抽取式計算機磁盤、隨機存取內(nèi)存(RAM)、只讀存儲器(ROM)、硬磁盤及光盤。光盤的當(dāng)前實施例包括密閉光盤-只讀存儲器(CD-ROM)、密閉光盤-讀取/寫入(CD-R/W)及DVD。適合于儲存及/或執(zhí)行程序代碼的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將包括直接或經(jīng)由系統(tǒng)總線而間接耦接至內(nèi)存組件的至少一處理器。內(nèi)存組件可包括在程序代碼的實際執(zhí)行期間使用的本地內(nèi)存、大容量儲存器，及提供至少一些程序代碼的暫時儲存以便減少在執(zhí)行期間必須自大容量儲存器擷取程序代碼的次數(shù)的高速緩存。輸入/輸出(I/O)器件(包括(但不限于)鍵盤、顯示器、指針器件等)可直接或經(jīng)由介入的I/O控制器而耦接至系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)配接器亦可耦接至系統(tǒng)以使該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠經(jīng)由介入的專用或公用網(wǎng)絡(luò)而變?yōu)轳罱又疗渌鼣?shù)據(jù)處理系統(tǒng)或遠程打印機或儲存器件。 調(diào)制解調(diào)器、電纜調(diào)制解調(diào)器及以太網(wǎng)卡僅為當(dāng)前可用類型的網(wǎng)絡(luò)配接器中的少數(shù)幾種。在圖3中描繪用于實踐本文具體實例的代表性硬件環(huán)境。此示意性圖式說明根據(jù)本文具體實例的信息處置/計算機系統(tǒng)的硬件組態(tài)。該系統(tǒng)包含至少一處理器或中央處理單元(CPU) 10。CPU 10經(jīng)由系統(tǒng)總線12而互連至諸如隨機存取內(nèi)存(RAM) 14、只讀存儲器 (ROM) 16及輸入/輸出(I/O)配接器18的各種器件。I/O配接器18可連接至周邊器件(諸如磁盤單元11及磁帶機13)，或可由系統(tǒng)讀取的其它程序儲存器件。系統(tǒng)可讀取程序儲存器件的發(fā)明性指令且遵循此等指令以執(zhí)行本文中具體實例的方法。系統(tǒng)進一步包括使用者接口配接器19，其將鍵盤15、鼠標(biāo)17、揚聲器對、麥克風(fēng)22 及/或諸如觸控式屏幕器件(圖中未示)的其它使用者接口器件連接至總線12以收集使用者輸入。另外，通信配接器20將總線12連接至數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)25，且顯示配接器21將總線12連接至(例如)可體現(xiàn)為輸出器件(諸如監(jiān)視器、打印機，或傳輸器)的顯示器件 23。用于對輸入視訊流進行訊框緩沖視訊壓縮的方法在視訊譯碼器中有效地配置及利用用于儲存參考訊框的內(nèi)存?；谠谝唤o定情況下在訊框緩沖器處的所需訊框的數(shù)目而調(diào)適已配置內(nèi)存以用于壓縮一給定參考訊框。若僅需要一個參考訊框，則相應(yīng)地調(diào)整壓縮技術(shù)的量化以得到較好圖片質(zhì)量且避免壓縮假影。參看圖2及圖3，圖4為說明根據(jù)本文中具體實例的使用圖2的量化單元206對影像進行量化的方法的流程圖。在步驟402中，將影像劃分成N個宏區(qū)塊。該N個宏區(qū)塊包括16X16宏區(qū)塊。在步驟404中，定義用于當(dāng)前影像的量化矩陣Q*[M]。在步驟406中，將用于第一宏區(qū)塊的量化參數(shù)純量(Q)初始化為與先前已壓縮影像的緩沖器占用程度相關(guān)的一值。在步驟408中，定義用于前N個宏區(qū)塊的Q*[M](量化矩陣)。在步驟410中，檢查是否為影像的開始。在步驟412中，若為影像的開始，則將Q偏置至小值，且若為影像的結(jié)尾，則將Q偏置至大值，且執(zhí)行步驟420，否則，在步驟412中檢查當(dāng)前N個宏區(qū)塊的緩沖器占用程度是否大于目標(biāo)緩沖器占用程度。若當(dāng)前N個宏區(qū)塊的緩沖器占用程度大于目標(biāo)緩沖器占用程度，則將Q值增加至一第一新值。在步驟416中增加該第一 Q新值，且該第一 Q 新值等于Q值加上緩沖器占用程度與目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值(Δ)，且該第一 Q新值是根據(jù)以下等式來給出Q新=Q當(dāng)前+ Δ。否則，(若并非如上述)則在步驟418中，將Q值減小至一第二新值。該第二新值等于Q值減去緩沖器占用程度與目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值(△)，且該第二新值是根據(jù)以下等式來給出Q新=Q當(dāng)前-Δ。在步驟420中，檢查是否為影像的最后一群組的宏區(qū)塊。若為影像的最后一群組的宏區(qū)塊，則在步驟422中將Q設(shè)定至其最大值且重復(fù)步驟406。否則(若并非影像的最后一群組的宏區(qū)塊)，則重復(fù)步驟406。參看圖2至圖4，圖5為說明根據(jù)本文中第二具體實例針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對影像執(zhí)行實時壓縮的方法的流程圖。在步驟502中，將影像劃分成N個宏區(qū)塊。該N個宏區(qū)塊包括16 X 16宏區(qū)塊。在步驟504中，對該N個宏區(qū)塊中的每一者執(zhí)行離散余弦變換 (DCT)。該DCT將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。在執(zhí)行該DCT時舍棄適當(dāng)量的信息。該壓縮過程將每一 DCT輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)。在步驟506中，在執(zhí)行DCT時定義用于影像的該N個宏區(qū)塊中每一者的量化參數(shù)純量⑴)。在步驟508中，將用于第一宏區(qū)塊的量化參數(shù)純量(Q)初始化為與先前已壓縮影像的緩沖器占用程度相關(guān)的一值。在步驟510中，監(jiān)視緩沖器占用程度并將其與目標(biāo)緩沖器占用程度相比較。針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對影像執(zhí)行實時壓縮的方法進一步包括在緩沖器占用程度大于目標(biāo)緩沖器占用程度時，將Q值增加至一第一新值。該第一新值等于Q值加上緩沖器占用程度與目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值(Δ)。當(dāng)緩沖器占用程度小于目標(biāo)緩沖器占用程度時，將Q值減小至一第二新值。該第二新值等于Q值減去該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的該比較的一差值(Δ)。該方法更包括緩沖器占用程度在影像的開始處較小時將一量化矩陣偏置至小值。 該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。當(dāng)緩沖器占用程度在影像的結(jié)尾處實質(zhì)上充滿時將量化矩陣偏置至大值，其中該等Q值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對影像執(zhí)行實時壓縮的方法更包括對經(jīng)量化的輸出執(zhí)行Zig-zag 掃描(使用圖2的Zig-zag掃描單元220)，及對經(jīng)Zig-zag掃描的量化系數(shù)執(zhí)行熵寫碼(使用熵編碼單元222)。藉由定義用于影像的每一宏區(qū)塊的0 *[Μ])矩陣來執(zhí)行實時影像壓縮的方法，其中將Q初始化為與先前已壓縮影像的緩沖器占用程度相關(guān)的一值。比較緩沖器占用程度與目標(biāo)緩沖器占用程度且相應(yīng)調(diào)整Q值，以使得目標(biāo)緩沖器大小不超過預(yù)定臨限值。本文中的具體實例可實施于模擬電視應(yīng)用中。特定具體實例的上述描述將全面揭示本文中具體實例的一般性質(zhì)，使得其它者可在不偏離一般概念的情況下藉由應(yīng)用當(dāng)前知識來容易進行修改及/或調(diào)適以用于各種應(yīng)用(諸如，特定具體實例)，且因此，應(yīng)該且意欲在所揭露的具體實例的均等物的意義及范圍內(nèi)理解此等調(diào)適及修改。應(yīng)理解，本文中所使用的措詞或術(shù)語是用于描述且非限制的目的。因此，雖然已根據(jù)較佳具體實例描述本文中具體實例，但熟習(xí)此項技術(shù)者將認識可在隨附申請專利范圍的精神及范疇內(nèi)在修改的情況下實踐本文中具體實例。
權(quán)利要求
1.一種針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的方法，其特征在于，該方法包含將該影像劃分成N個宏區(qū)塊，其中該N個宏區(qū)塊包含16 X 16宏區(qū)塊；對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行一離散余弦變換；在執(zhí)行該離散余弦變換時定義用于該影像的每一該N個宏區(qū)塊的一量化參數(shù)純量；將用于該第一宏區(qū)塊的量化參數(shù)純量初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值；及藉由比較該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度而監(jiān)視該緩沖器占用程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值增加至一第一新值，其中該第一新值等于該量化參數(shù)純量值加上該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含在該緩沖器占用程度小于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值減小至一第二新值，其中該第二新值等于該量化參數(shù)純量值減去該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含在該影像的一開始處的緩沖器占用程度較小時，將一量化矩陣偏置至小值，其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含在該影像的一結(jié)尾處的緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時，將該量化矩陣偏置至大值，其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該離散余弦變換將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在執(zhí)行該離散余弦變換時舍棄一適當(dāng)量的信息，且其中該壓縮過程將每一離散余弦變換輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對該影像的壓縮包含對經(jīng)量化的輸出執(zhí)行一 Zig-zag掃描；及對經(jīng)Zig-zag掃描的量化系數(shù)執(zhí)行一熵寫碼。
9.一種針對一目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的裝置，該影像包含 16X 16宏區(qū)塊，其特征在于，該裝置包含一緩沖器，儲存該影像；一離散余弦變換單元，對每一 16X16宏區(qū)塊執(zhí)行一離散余弦變換，其中該離散余弦變換單元將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖；一量化單元，使該離散余弦變換的一輸出量化，其中舍棄一選定量的信息，其中該壓縮將每一離散余弦變換輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)，其中該量化單元包含一控制單元，定義用于該影像的每一 N個宏區(qū)塊的一量化參數(shù)純量，其中該控制單元將量化參數(shù)純量初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值，其中該控制單元監(jiān)視該緩沖器占用程度并比較該緩沖器占用程度與一目標(biāo)緩沖器占用程度，且其中該控制單元設(shè)定將在該量化單元中使用的一適當(dāng)量化參數(shù)純量值；與一 Zig-zag掃描單元，對經(jīng)量化的輸出執(zhí)行一 Zig-zag掃描；及一熵寫碼單元，對經(jīng)Zig-zag掃描的量化系數(shù)執(zhí)行熵寫碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，該控制單元在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值增加至一第一新值，且其中該第一新值等于該量化參數(shù)純量值加上該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該控制單元在該緩沖器占用程度小于該目標(biāo)緩沖器占用程度時，將該量化參數(shù)純量值減小至一第二新值，且其中該第二新值等于該量化參數(shù)純量值減去該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度的比較的一差值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該控制單元在該影像的一開始處的緩沖器占用程度較小時，將一量化矩陣偏置至小值，且其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，該控制單元在該影像的結(jié)尾處的緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時，將一量化矩陣偏置至大值，且其中量化參數(shù)純量值在1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，在該緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時，該量化單元除該離散余弦變換的一較大系數(shù)以用一最少輸出表示一數(shù)據(jù)。
15.一種針對目標(biāo)緩沖器占用程度而對一影像執(zhí)行實時壓縮的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含用于將該影像劃分成N個宏區(qū)塊的構(gòu)件，其中該N個宏區(qū)塊包含16X 16宏區(qū)塊；用于對每一該N個宏區(qū)塊執(zhí)行一離散余弦變換的構(gòu)件；用于使該N個宏區(qū)塊中每一者量化的構(gòu)件；用于定義針對每一該N個宏區(qū)塊的一量化矩陣(量化參數(shù)純量*[M])的構(gòu)件；用于將量化參數(shù)純量初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值的構(gòu)件；用于藉由比較該緩沖器占用程度與一目標(biāo)緩沖器占用程度而監(jiān)視該緩沖器占用程度的構(gòu)件；用于在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時將該量化參數(shù)純量值增加至一第一新值的構(gòu)件；用于在該緩沖器占用程度大于該目標(biāo)緩沖器占用程度時將該量化參數(shù)純量值減小至一第二新值的構(gòu)件；用于對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行一 Zig-zag掃描的構(gòu)件；及用于對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行熵編碼的構(gòu)件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含用于在該影像的一開始處的緩沖器占用程度較小時將該量化矩陣偏置至小值的構(gòu)件，其中量化參數(shù)純量值在1至64 的范圍內(nèi)，其中小值接近于1。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含用于在該影像的一結(jié)尾處的緩沖器占用程度實質(zhì)上充滿時將該量化矩陣偏置至大值的構(gòu)件，其中量化參數(shù)純量值在 1至64的范圍內(nèi)，其中大值接近于64。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，該離散余弦變換將該影像轉(zhuǎn)換成一頻率圖。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，在執(zhí)行該離散余弦變換時舍棄一適當(dāng)量的信息。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含用于將每一離散余弦變換輸出除以一量化系數(shù)并將結(jié)果舍入為一整數(shù)的構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種固定緩沖的實時影像壓縮技術(shù)，具體地，將該影像劃分成N個宏區(qū)塊，其中該N個宏區(qū)塊包含16×16宏區(qū)塊；對該N個宏區(qū)塊中每一者執(zhí)行一離散余弦變換；在執(zhí)行該離散余弦變換時定義用于該影像的每一該N個宏區(qū)塊的一量化參數(shù)純量；將用于該第一宏區(qū)塊的量化參數(shù)純量初始化為與一先前已壓縮影像的一緩沖器占用程度相關(guān)的一值；及藉由比較該緩沖器占用程度與該目標(biāo)緩沖器占用程度而監(jiān)視該緩沖器占用程度。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠?qū)彌_器占用程度進行有效監(jiān)控，填補相關(guān)技術(shù)中的空白。
文檔編號H04N7/26GK102223531SQ20101057180
公開日2011年10月19日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者納比爾·尤瑟夫·華希利 申請人:新港傳播媒介公司