基于存储器的用于图象压缩VLSI结构制造技术

讨论了一个图象压缩装置，它包括提供量化代码的第一查阅表（１２０），提供该代码长度的第二查阅表（１３０），和产生为索引这些查阅表（１２０，１３０）的地址的预测编码电路（１０）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及图象处理和计算机图形学领域。特别说，本专利技术涉及执行图象处理和压缩的结构和方法。在小型或者便携设备诸如数字照相机中，图象压缩的目标是减少数据的存储器和处理需求而仍能保持可接受的画面质量。当存储器和处理需求减少时，照相机的总功率消耗也减少，因为执行处理的VLSI(超大规模集成)芯片更紧密。用于传输或存储静止图象或运动视频的位速率的减少也加快摄取图象的过程，然后下载它们到PC(个人计算机)或其它更复杂的数据处理系统。不论是由诸如VLSI等硬件还是由软件执行的图象压缩技术都可以归类到“有损失”或“无损失”中的一类。对于无损失压缩，压缩前的原来图象可以在压缩图象被解压缩时精确恢复。因此，压缩比依赖于图象的平均信息量的无损失技术达不到高压缩比，而且因为它们保存原来图象信息的高百分比，所以计算开销昂贵。与此相反，有损失压缩只提供原来图象的近似。这样，对于有损失压缩，可以达到较大压缩比，但是与无损失技术相比，图象质量有损失。一种这样的有损失技术称为“预测编码”(也称为数字脉冲编码调制(DPCM)，其在该技术中公知)，该技术通过线性结合已经处理的相邻象素的属性而预测后继象素的值。把原来图象象素和相应预测的象素之间的差定义为误差象素。该误差象素被量化，然后二进制编码。常规做法是，与编码截然不同执行量化，这使得处理电路或软件算法复杂。实现这种计算上强化的技术与适用于希望图象压缩的数字照相机和便携、小型设备的电路数目相比要求更多的VISI电路。这样，需要较简单的结构来执行这些技术，同时节省工耗及保持该种压缩技术的准确性。公开了一种图象压缩装置，它包括提供量化代码的第一查阅表、提供代码长度的第二查阅表、和为索引这些查阅表而产生地址的预测编码电路。本专利技术的方法和装置的目的、特征和优点从下述说明中可明显看出，其中图1是本专利技术的一个实施例的方框图；图2是根据本专利技术的第二实施例的方框图；图3是根据本专利技术的第三实施例的图；图4是本专利技术的一个实施例的系统图。现在参考附图说明本专利技术的示范性实施例。提供示范性实施例来说明本专利技术的方面，而不应该理解为限制本专利技术的范围。示范性实施例的说明主要参考方框图或流程图进行。至于流程图，在流程图中的每一框既表示一个方法步骤，也表示执行该方法步骤的装置元件。根据实施情况，相应装置元件可以以硬件、软件、固件或其组合配置。图1是本专利技术的一个实施例的方框图。图1表示基于表查阅的图象压缩系统。图1可以几种方式与现有技术图象压缩系统区别。首先，使用一个特殊的预测编码或自适应去相关电路，第二，使用查阅表以集成方式执行量化和二进制编码。现有技术系统不使用集成的量化和编码查阅表，也不使用基于查阅表的预测编码，其在后面说明。图1的装置在下述一点极具优点，即可以使用RAM(随机存取存储器)实现查阅表，这样比使用电路的现有技术系统较便宜和较少功耗。虽然图1表示查阅表压缩的一种实现，但它仅是一个例子。熟悉本
的人可以容易地使查阅表的结构适应任何图象或数据压缩系统。图1表示作为输入的象素数据Pi，它起源于图象摄取设备的缩放设备或其它部件或为传递图象信息而配置的端口。象素数据Pi表示与定义在执行压缩的图象中的一个象素相关的一个或多个数值。它可能是表示颜色诸如R(红)、G(绿)和B(兰)色级(color plane)分量的单一值或一组这样的值。通常，每一Pi是一个象素“分量”(R，G或B)，并与相邻分量插在一起而形成单一屏幕可表示的RGB混合象素。当图象最后输出到显示器或打印机时通常实现象素分量的混合。表示为8位无符号数值的每一Pi输入到差分电路100。差分电路100计算在前一预测象素分量P’i-1和原来象素分量Pi之间的差。差分电路100产生和提供一个9位的带符号数值Δ＝Pi-P’i-1作为输出，它在预测编码和图象压缩技术中称为“误差”或Δ(delta)值。下面将要讨论到，每一象素分量Pi具有由预测编码电路提供的前一预测象素分量P’i-1。前一预测象素分量P’i-1供给差分电路为将来下一象素分量Pi使用。通过以线性组合关联先前访问的相邻象素分量来产生预测象素分量Pi’。在预测编码中，可以使用任何数目的相邻象素分量来预测象素分量值。例如，一维预测编码或者取北邻(同一列，前一行)，或者取西邻(同一行，前一列)。二维预测编码包括例如既有北邻也有西邻的象素。图1的实施例表示基于西邻象素的一维预测编码。预测编码电路10如下操作。差分电路100产生Δ，它为表示Pi和P’i-1之间差的一个9位带符号数值。这一“误差”值Δ用作对查阅表(LUT)110的一个地址。LUT110是一个计算逆量化值的查阅表。LUT110既可存储量化值，也可存储对给定Δ或误差的逆量化值。LUT110输出一个“恢复的”误差值Δ’，用于图1所示误差恢复电路。由LUT110输出的恢复误差值Δ’是量化和逆量化两者的结果。例如，误差值Δ＝96可以具有12的量化值。该量化值12在逆量化时将产生例如为98的恢复误差Δ’。正是该量化损失便利了压缩。用以编辑查阅表的量化公式可以产生许多值，诸如96以及98，它们都映射到一个量化值12。当逆量化时，值12在上面的例子里总产生逆量化值98，而不管“12”是从量化误差值96还是98得出。这一误差由于量化误差值到一个较小的数值集合，有可能传播到象素的整行，除非应用恢复机构。误差恢复电路15寻求减少误差的传播，这通过为未来预测的象素分量反馈和相加前一预测象素分量值与将来恢复误差值Δ’而实现。求和电路160把恢复的误差Δ’与前一预测象素P’i-1相加在一起。该和输入到寄存器组170，它存储和保持值Δ’+P’i-1，直到下一Δ’准备好被相加。前一预测象素分量P’i-1也输入到差分电路100以便从实际象素分量Pi中减去。由求和电路160和寄存器组组成的误差恢复电路15基本上是解压缩或正向图象压缩处理的逆。因此，代替取原来输入象素分量值用于预测计算，而使用解压缩的(逆量化的)象素分量计算下一后继预测值。这模拟发生在接收机侧的(亦即在解压缩期间)预测。作为其结果，使每一分量的量化误差保持局部化在该特定象素上。如前所述，预测编码电路10为每一象素分量Pi产生一个误差值Δ。使用第二LUT120以集成方式执行量化和编码。例如，再次假定Δ＝96可以具有量化值12。LUT120将存储全范围的可能的Δ值作为地址，以索引量化的值及其键字(编码的)。第三LUT130存储长度信息，并在假定8位象素分量下使用4位提供每一码字的大小。由LUT120提供的码字是为一个特定误差值Δ的量化值的一个二进制编码的等值。通过使用来自LUT130的大小信息和由LUT120提供的二进制码字，打包电路150可以为把数据传输给其它部件或设备而安排和排序码字。由打包器电路发出的码字包含表示一个压缩图象的足够信息，并可以在后来被解压缩以恢复作为为整个图象的Pi值集合被送往预测编码电路的原来摄取的图象的稍微修改后的版本。在图1的例子中，利用使用西邻象素分量的一维预测编码。这样，一个特定行j的正好是第一的象素分量P1没有前一预测象素分量P0′，因为对于P1没有西邻。因此，应该把每行的第一象素P1直接提供给打包电路不加改变地编码。为便利这一操作，多路转换器140为一行中P1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图象压缩装置，包括： 第一查阅表，配置为由单一地址索引时提供量化代码； 第二查阅表，配置为由所述单一地址索引时提供所述代码的长度；以及 连接到所述第一查阅表和所述第二查阅表的预测编码电路，所述预测编码电路产生所述单一地址。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T阿查亚，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]