压缩及解压缩查找表的方法及其相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种压缩及解压缩查找表的方法及其相关装置。该压缩一查找表的方法中该查找表具有多个输入值分别对应于多个原始输出值。该方法包含有：依序计算该查找表中每一输入值所对应的一原始输出值与下一输入值所对应的一原始输出值间一输出差值，以作为该下一输入值所对应的一输出差值；依据表示每一输出差值所需的最小位数来决定储存每一输出差值的所需位数；于具有不同所需位数的两连续输出差值间插入数据状态指令；以及依据该查找表中该多个输入值所对应的多个输出差值以及数据状态指令来进行编码，以产生该压缩后查找表。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据压縮与解压縮的方法及其硬件，特别是涉及一种通过计算查找表(look-up table)中每一输出值之间的差值并且记录所述差值与相关的指令来做为压縮后查找表以有效降低查找表的数据量的方法与其相关装置。
技术介绍
现有的显示设备中，输入讯号和输出讯号间呈现一非线性的指数关系，如下式所示 V: = W 其对应的函数为图1的曲线A(于现有的阴极射线管屏幕中，Y =2.2)，为了因应显示器这种非线性关系的输出特性，因此会先对画面进行处理，让画面最终与输入显示设备的输入讯号间呈现几乎完美的线性关系。因此考虑上述的输出讯号与输入讯号间的非线性关系，通常会将输入至显示设备的影像先作一个反函数的处理，亦即伽玛校正(gammacorrection)，而这个处理可在画面产生的时候立刻进行，也就是在照相机或摄影机等影像撷取设备中进行所谓的伽玛编码(gamma encoding)。因此，在影像撷取装置中，首先通过感测装置，将感测到的光线信息及色彩信息(流明值或RGB值)进行伽玛编码(于对应于现有的阴极射线管屏幕的伽玛编码Y =1/2. 2)，其输出讯号与输入讯号的关系如图1的曲线B所示。经过这样的输出，再经过显示器的非线性自发性解码，以线性关系来显示原本所撷取的画面或影像。 然而，在进行伽玛编码时，输出讯号的运算在电路实现上有常见的三种选择(l)硬件运算电路、(2)分段线性内插以及(3)利用查找表(look-uptable)。第1种方式需要较复杂的电路设计，但使用上较不弹性，因为若于装置中要以不同伽玛值来进行伽玛编码，将会增加电路的复杂度。第2种方式所采用的分段线性内插运算则是将函数中一部分的取样值储存于存储器内，其他未记录的部份则用线性内插来计算，如此一来，不需要太复杂的硬件运算电路即可实现，但精确度有限，若要达到较高的精确度时，又必须作多次的运算或者是记录更多的取样值，较为耗时或耗费硬件。对于第3种方式而言，查找表不需通过硬件运算电路来做真实的运算，仅需将对应于每一输入值的输出值存入一存储单元中，等到欲进行伽玛编码时，再依据每一输入值于存储单元中读取所对应的输出值，由于存储单元的存取速度与成本相比有较佳的经济效应，故利用查找表来做进行伽玛编码是一常见的方式，但其仍需耗费存储器成本，且每一组伽玛查找表仅对应一特定伽玛值，若要具备能以多个伽玛值来进行伽玛编码的能力时，须于存储单元中储存多组伽玛查找表，造成必须的存储器容量的大幅增加。
技术实现思路
因此，为解决使用伽玛查找表来进行伽玛编码时会遇到的问题，本专利技术便提供一种压縮与解压縮伽玛查找表的方法及其装置，兹说明如下。 由于使用查找表的方式来进行伽玛编码的装置(如摄影机)中可能须储存好几 组对应不同伽玛值(gamma value)的伽玛查找表，而当该装置在使用伽玛查找表时同一时 间仅需要一组(对应同一伽玛值)伽玛查找表，故可将所有的伽玛查找表于存入该装置前 事先经压縮过后再存入该装置中的存储单元，并另外设计一解码模块与一储存模块。当进 行伽玛编码前，将伽玛编码操作中欲使用的伽玛值所对应的查找表由事先存入的存储单元 中取出，此时为压縮状态的伽玛查找表，经过该解码模块解压縮该压縮后伽玛查找表并将 其存入该储存模块，使得该储存模块中存有的伽玛查找表为未经压縮的状态，因而便可供 该装置进行伽玛编码用。当该装置欲使用另一个伽玛值来进行伽玛编码时，则将该储存模 块中的数据忽略，且自存储单元中取出该伽玛值所对应的压縮后伽玛查找表，再通过解码 模块处理后存入该储存模块中，此时该装置即可依这个新的伽玛值来进行伽玛编码。 依据上述的理念，本专利技术首先通过一压縮方法及相关装置将多个查找表压縮，然 后存入用以进行伽玛编码的装置中的一存储单元中(通常为非易失性存储器)，此外，于该 装置中另设置一解压縮装置，该解压縮装置中包含有一储存模块(用以储存当下欲使用的 伽玛值所对应的查找表)，依据使用的需求，并通过该解压縮装置与相关方法将对应不同伽 玛值的查找表写入该储存模块。 再者，由于伽玛查找表所对应的指数函数关系通常为单调递增函数，因此本专利技术 的主要想法即是通过取出查找表中每一原始输出值间的差值并利用差值来取代原始输出 值做为压縮查找表的内容以有效降低数据量，再于解压縮过程中依序把差值累加，以还原 出原始的查找表。 因此，依据本专利技术的实施例，提供一种压縮查找表的压縮方法，其中该查找表具有 多个输入值分别对应于多个原始输出值，且该压縮方法包含有依序计算该查找表中每一 输入值所对应的一原始输出值与下一输入值所对应的一原始输出值之间一输出差值，以作 为该下一输入值所对应的一输出差值；依据表示每一输出差值所需的最小位数来决定储存 每一输出差值的一所需位数；于具有不同所需位数的两连续输出差值之间插入一数据状态 指令；以及依据该查找表中该多个输入值所分别对应的多个输出差值以及至少一数据状态 指令来进行一预定编码操作，以产生该压縮后查找表。 于较佳实施例中，该数据状态指令包含有具有相同的所需位数的连续输出差值个数与该所需位数的值；该数据状态指令包含有该所需位数的值以及用以指示该数据状态指令为最接近最后一个输出差值的一数据状态指令的一特殊数据型样；于一特定数据状态指令与该特定数据状态指令的下一数据状态指令之间，若输出差值的个数小于一预定临界值以及输出差值的所需位数小于紧接该下一数据状态指令之后一输出差值的所需位数时，则删除该特定数据状态指令；于一特定数据状态指令与该特定数据状态指令的下一数据状态指令之间，若输出差值的个数大于一预定临界值，则将至少一新增数据状态指令插入于该特定数据状态指令与该下一特定数据状态指令间的两特定输出差值之间。 依据上述的压縮方法，本专利技术另一实施例还提供一种压縮一查找表以产生一压縮后查找表的压縮装置，该压縮装置包含有一差值计算器、一位计算器、一处理模块以及一编码模块。该差值计算器用以依序计算该查找表中每一输入值所对应的一原始输出值与下一输入值所对应的一原始输出值之间一输出差值，产生下一输入值所对应的一输出差值。该位计算器耦接于该差值计算器，且依据表示每一输出差值所需的最小位数来产生储存每一输出差值的一所需位数。该处理模块耦接于该位计算器，于具有不同所需位数的两连续输出差值之间产生一数据状态指令。该编码模块耦接于该处理模块，且依据该差值计算器所产生的分别对应该多个输入值的多个输出差值以及该处理模块所产生的至少一数据状态指令来进行一预定编码操作，产生该压縮后查找表。 于较佳实施例中，上述的位计算器还包含有一位排除单元。该位排除单元用以判断该最小位数是否落于一特定数值范围并且排除落于该特定数值范围内的该最小位数。其中，当该最小位数落于该特定数值范围时，该位排除器利用大于该最小位数的数值来产生该所需位数以及当该最小位数未落于该特定数值范围时，该位排除器使用该最小位数来产生该所需位数。 此外，本专利技术还提供解压縮一压縮后查找表的解压縮装置及其相关方法，以还原通过前述的压縮方法与相关装置所压縮的查找表。 依据本专利技术的另一实施例，提供一种解压縮一压縮后的查找表的解压縮装置，该压縮后查找表具有多个编码后输出差值以及至少一编码后数据状态指令。该解压縮装置包含有一解码模块，用来依据该多个编码后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩一查找表以产生一压缩后查找表的压缩方法，该查找表具有多个输入值分别对应于多个原始输出值，该压缩方法包含有：依序计算该查找表中每一输入值所对应的一原始输出值与下一输入值所对应的一原始输出值之间一输出差值，以作为该下一输入值所对应的一输出差值；依据表示每一该输出差值所需的最小位数来决定储存每一该输出差值的一所需位数；于具有不同所需位数的两连续该输出差值之间插入一数据状态指令；以及依据该查找表中该多个输入值所分别对应的多个该输出差值以及至少一该数据状态指令来进行一预定编码操作，以产生该压缩后查找表。

【技术特征摘要】
一种压缩一查找表以产生一压缩后查找表的压缩方法，该查找表具有多个输入值分别对应于多个原始输出值，该压缩方法包含有依序计算该查找表中每一输入值所对应的一原始输出值与下一输入值所对应的一原始输出值之间一输出差值，以作为该下一输入值所对应的一输出差值；依据表示每一该输出差值所需的最小位数来决定储存每一该输出差值的一所需位数；于具有不同所需位数的两连续该输出差值之间插入一数据状态指令；以及依据该查找表中该多个输入值所分别对应的多个该输出差值以及至少一该数据状态指令来进行一预定编码操作，以产生该压缩后查找表。2. 如权利要求1所述的压縮方法，其中该数据状态指令包含有该所需位数的值以及具 有相同的所需位数的连续该输出差值的个数。3. 如权利要求1所述的压縮方法，其中该数据状态指令包含有该所需位数的值以及用 以指示该数据状态指令是最接近最后一个该输出差值的一特殊数据型样。4. 如权利要求l所述的压縮方法，还包含有于一特定数据状态指令与该特定数据状态指令的下一数据状态指令之间，若输出差值 的个数小于一预定临界值以及输出差值的所需位数小于紧接该下一数据状态指令之后一 输出差值的所需位数时，则删除该特定数据状态指令。5. 如权利要求1所述的压縮方法，其中依据表示每一输出差值所需的最小位数来决定 储存每一输出差值的一所需位数的步骤包含有判断该最小位数是否落于一特定数值范围；当该最小位数落于该特定数值范围时，使用大于该最小位数的数值来作为该所需位 数；以及当该最小位数未落于该特定数值范围时，使用该最小位数来作为该所需位数。6. 如权利要求1所述的压縮方法，其中该预定编码操作为一可变长度编码。7. 如权利要求1所述的压縮方法，其中该查找表为一伽玛查找表。8. —种压縮一查找表以产生一压縮后查找表的压縮装置，该查找表具有多个输入值分 别对应于多个原始输出值，该压縮装置包含有一差值计算器，用以依序计算该查找表中每一输入值所对应的一原始输出值与下一输 入值所对应的一原始输出值之间一输出差值，以产生下一输入值所对应的一输出差值；一位计算器，耦接于该差值计算器，依据表示每一该输出差值所需的最小位数来产生 储存每一该输出差值的一所需位数；一处理模块，耦接于该位计算器，于具有不同所需位数的两连续输出差值之间产生一 数据状态指令；以及一编码模块，耦接于该处理模块，依据该差值计算器所产生的分别对应该多个输入值 的多个该输出差值以及该处理模块所产生的至少一该数据状态指令来进行一预定编码操 作，以产生该压縮后查找表。9. 如权利要求8所述的压縮装置，其中该处理模块依据该所需位数的值以及具有相同 的所需位数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世华，
申请(专利权)人：扬智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]