TWI254260B - Match MSB digital image compression - Google Patents

Description

1254260 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明說明以無失真或失真方式壓縮及/或解壓縮數 位影像的方法、裝置、及電腦可讀媒體。 【先前技術】

電腦裝置典型上包含顯示控制器以描繪數位影像及顯 示所描繪的數位影像在諸如電腦監視器或平面顯示器等顯 示裝置上。顯示控制器可描繪數位影像及儲存所描繪的數 位影像在頁框緩衝器。頁框緩衝器可位在共享系統記憶體 或位在專屬視訊記憶體。當將顯示所描繪的數位影像時， 顯示控制器可自頁框緩衝器檢索數位影像及可產生顯示檢 索數位影像在顯示裝置上之信號。自頁框緩衝器儲存及檢 索數位影像的處理可消耗大量記憶體頻寬。若頁框緩衝器 位在共享系統記憶體，由於顯示控制器明顯減少其他工作 可利用的記憶體頻寬，所以電腦裝置的性能會大爲減低。 另外’若頁框緩衝器位在專屬視訊記憶體，爲了供應足夠 的記憶體頻寬，需利用昂貴的記憶體技術實施視訊記憶體 子系統。 【發明內容】 本發明係以無失真或失真方式壓縮及/或解壓縮數位 影像的方法、裝置、及電腦可讀媒體。在一些實施例中， 顯示控制器藉由爲數位影像的每一圖片元素產生符號加以 -4- (2) 1254260 壓縮數位影像。尤其是’符號可透過比對向量及頻道錯誤 向量表示圖片元素。比對向量指出圖片元素的量化頻道與 先前圖片元素的量化頻道相配。另外，頻道錯誤向量包含 與先前圖片元素的對應量化頻道不相配之圖片元素的每一 量化頻道專用之無失真或失真頻道。頻道錯誤又包含與先 前圖片元素的對應量化頻道相配之圖片元素的每一量化頻 道專用之無失真或失真頻道錯誤。

【實施方式】 下面說明說明用以壓縮及解壓縮數位影像單元之技 術。在下面說明中，爲了全面性瞭解本發明將陳述諸如邏 輯實施、操作碼、具體指定運算域的機構、資源劃分/共 享/複製實施、系統組件的類型及相互關係、及邏輯劃分/ 整合選擇等許多特定細部。然而，精於本技藝之人士應明 白無需此些特定細部也可實施本發明。在其他例子中，爲 了不混淆本發明，並不詳細圖示控制結構，閘極位準電 路、及完全軟體指令順序。精於本發明之人士利用內含的 說明無需過度實驗即可實施適當的功能。 說明書中所提及的”其中一實施例”、，，一實施例”、” 一示範性實施例，，等、表示所說明的實施例可包括特別特 徵、結構、或特性，但是每一實施例並不一定需要包括該 特別特徵、結構、或特性。而且，此種措辭並不一定與同 一實施例有關。另外，當說明與一實施例有關的特別特 徵 '結構、或特性時，在精於本技藝之人士的認知中應認 -5 - (3) 1254260 爲不論是否明確說明皆可實現與其他實施例有關的此種特 徵、結構、或特性。 圖1爲電腦裝置1 00的示範性實施例。電腦裝置]00 可包含透過處理器匯流排1 06耦合於晶片組]04之一或多 個處理器]02。晶片組1 〇4可包含耦合處理器1 02到系統 記憶體1 0 8、韌體1 1 0、及/或其他裝置1 1 2 (例如，滑 鼠、鍵盤、磁碟機、掃描器、相機等）之一或多個積體電 路套件或晶片。韌體1 1 〇可包含在系統起動期間處理器 1 〇 2可執行初始化電腦裝置】〇 〇的組件及開始操作系統的 執行之基本輸入輸出系統常式（BIOS)。 在一實施例中，晶片組1 04可包含記憶體控制器 1 1 4。然而，在其他實施例中，處理器1 〇 2可包含所有或 一部分記憶體控制器1 1 4。記憶體控制器〗〗4可爲整合式 顯示控制器1 1 6及電腦裝置〗〇 〇的其他組件提供介面以存 取系統記憶體1 0 8。晶片組1 〇 4也可支援諸如周邊組件互 連（P CI )匯流排、p C ^快速匯流排、加速圖形埠匯流 排、通用串列匯流排（USB )、低腳位數（LPC )匯流 排、或任何其他種類的I/O (輸入/輸出）匯流排（未圖 示）等I/O匯流排上的1/〇操作。 晶片組1 〇4可另外包含整合式顯示控制器丨】6以顯示 數位影像在顯示裝置1 1 8上，諸如電腦監視器、平面顯示 器、或電視等。整合式顯示控制器丨16可包含電腦介面 120以自電腦裝置100接收或取得命令及/或資料。電腦介 面1 20可與記憶體控制器n 4互動以自系統記憶體】〇8檢 -6 - 1254260 * (4) 索圖形命令。而且，透過電腦介面I 2 0可自處理器1 〇2接 收資料及/或命令，電腦介面]20可提供諸如AGP埠、 P C I埠、或p c I -快速埠等一或多個視訊埠。整合式顯示控 制器1〗6可另外包含記憶體介面1 22以自視訊記憶體]24 取得圖片元素、區、框、鋪磚式視窗等。如所述一般，系 統記憶體1 08及視訊記億體1 24可共享或使用同一實體記 憶體裝置加以實施。在此種實施例中，部分記憶體裝置被 靜態或動態分配到系統記憶體1 0 8或視訊記憶體1 2 4。因 此，爲了讀或寫圖片元素、區、框、鋪磚式視窗等到視訊 記憶體1 2 4，整合式顯示控制器1 1 6的記憶體介面1 2 2可 與晶片組1 0 4的記憶體控制器1 1 4互動。 整合式顯示控制器1 1 6的描繪引擎1 2 6可執行圖形命 令以產生顯不用數位影像。如圖2所描繪一般，數位影像 可包含一或多個矩形無重疊區。另外，每一區皆可包含圖 片元素或圖片元素的一或多條線，及每一圖片元素皆能夠 以數位影像的特定點定義數位影像的看得見的外觀（例 如，色彩、陰影、濃淡、透明等）。例如，圖片元素可包 含根據諸如R G B (紅綠藍）格式、γ U V格式、R G B A格 式、或一些其他格式等特定視訊格式定義外觀之一過多個 頻道。在RGB格式中，每一圖片元素皆包含紅頻 道、綠（G)頻道、及藍（b)頻道。同樣地，在RGBA 格式中’每一圖片元素皆包含紅（R)、綠（G)頻道、 藍（B )頻道、及α ( a )頻道以表示透明程度。例如， 藉由分配每一圖片元素皆8位元紅頻道、8位元綠頻道、 -I · (5) 1254260 及8位元藍頻道，整合式顯示控制器Π 6可執行2 4位元 色彩。在YUV格式中，每一圖片元素皆可包含路碼（Υ ) 頻道、第一色度（U)頻道、及第二色度（V)頻道。同 樣地，藉由分配每一圖片元素皆每一 Y U V頻道爲8位元 値，整合式顯示控制器1 1 6可執行2 4位元色彩。然而， 整合式顯示控制器1 I 6可決定更淸晰表示路碼（Υ )頻 道。因此，藉由分配每一圖片元素皆1 2位元路碼（Υ ) 頻道、6位兀第一色度（U)頻道、及 6位兀弟_•色度 (V )頻道，整合式顯示控制器1 1 6可執行24位元YUV 色彩。以 YUV格式編碼的數位影像也可使用空間式減少 色度格式，諸如4:1:1格式等。在4:1:1格式中，巨集圖 片元素可包含定義部分巨集圖片元素的外觀之四路碼 (Υ)頻道、一第一色度（U)頻道、及一第二色度（V) 頻道。 描繪引擎1 2 6藉由指令/資料單元1 2 8可執行自系統 記憶體1 〇 8檢索的圖形命令，及可更新整合式顯示控制器 1 1 6之區快取記憶體1 3 0所儲存的一或多個區。在描繪一 或多個數位影像區之後，描繪引擎I 2 6可使描繪區自快取 記憶體1 3 〇收回並且寫到頁框緩衝器1 3 2。頁框緩衝壓縮 器/解壓縮器（壓縮/解壓縮器）134可壓縮收回區並且可 提供記憶體介面122具有儲存在頁框緩衝器132的壓縮 區。爲了在適當時間顯示數位影像，顯示引擎1 3 6可之後 自頁框緩衝器1 3 2檢索壓縮區。尤其是，顯示引擎1 3 6可 自頁框緩衝器]3 2檢索壓縮區並且壓縮/解壓縮器I 3 4可 -8- (6) 1254260 解壓縮檢索區。顯示引擎]3 6可將數位影像的解壓縮區與 諸如標籤、硬體游標等其他視訊源混合，及可提供顯示介 面1 3 8具有合成的視訊信號。顯示介面1 3 8可將自顯示引 擎1 3 6檢索的數位視訊信號轉換成適用於顯示裝置1 1 8之 類比或數位信號。 現在參照圖3，圖示有電腦裝置1 0 0的另一實施例。 如圖3所示，電腦裝置1 〇〇可包含與晶片組]04分開的未 整合式顯示控制器1 4 0。如同整合式顯示控制器]1 6 — 般，未整合式顯示控制器1 4 0可包含電腦介面1 2 0、記憶 體介面122、描繪引擎126、指令/資料單元128、區快取 記憶體130、壓縮/解壓縮器1 34、顯示引擎1 36、及顯示 介面1 3 8。而且，未整合式顯示控制器！ 4 〇可包含機載視 訊記億體1 2 4。未整合式顯示控制器1 4 〇能夠以類似於圖 1的整合式顯示控制器1 1 6之方法加以操作。然而，未整 合式顯示控制器1 4 0的電腦介面1 2 0可包含A G P埠、P C I ί阜、PCI -快速瑋、或一些其他裝置介面以轉移具有也可包 含AGP埠、PCI埠、PCM夬速埠、或一些其他裝置介面的 晶片組1 04之對應圖形介面1 4 2的命令及/或資料。而 且，未整合式顯示控制器1 4〇的記憶體介面]22直接存取 視訊記憶體1 24，如此，使未整合式顯示控制器〗4〇可轉 移圖片元素、區、鋪磚式視窗、框等到視訊記憶體〗24及 自視訊記憶體1 2 4轉移圖片元素、區、鋪磚式視窗、框 等’卻無需消耗記憶體控制器1 1 4及系統記憶體〗〇 8的大 量頻寬。 (7) 1254260 現在參照圖4A，4B:及4C，描畫有在轉移到頁框緩衝 器]3 2之前，藉由壓縮/解壓縮器 1 3 4可用於壓縮一區 線、一區、一框線、一框欄、一框、或一些其他數位影像 單元的圖片元素之方法。尤其是，該方法可藉由以多變的 位元長度符號取代數位影像單元的每一圖片元素加以壓縮 數位影像單元。如所述，方塊 2 0 0中的壓縮/解壓縮器 1 3 4可使目前圖片元素等於數位影像單元的第一圖片元 素，及可量化目前圖片元素的一或多個頻道以取得量化的 目前圖片元素。每一量化頻道皆可包含每一頻道的一或多 個首要位元（MSBs )，及可自每一頻道丟棄一或多個最 低有效位元（L S B s )。例如，壓縮/解壓縮器.1 3 4能夠以 1 8位元量化位準量化24位元RGB圖片元素（例如， 1001010 1-11111001·01110001)以取得包含三 6位元量化 頻道之量化的目前圖片元素（例如，100101-111110-0 1 1 1 〇 〇 )。尤其是，壓縮/解壓縮器1 3 4可藉由保持8位 元頻道的六MSBs及丟棄頻道的兩LSBs取得6位元量化 頻道。壓縮/解壓縮器 1 3 4可利用種種不同技術以取得量 化的目前圖片元素。在一實施例中，藉由執行具有遮罩的 頻道之位元式AND及/或藉由在目前圖片元素的頻道上執 行適當位元移位操作，壓縮/解壓縮器1 3 4可取得量化的 圖片元素。而且，壓縮/解壓縮器I 3 4能夠以不同位準量 化圖片元素的每一頻道。例如，24位元YUV圖片元素專 用的壓縮/解壓縮器 134可保持Y頻道的7 MSBs、U頻 道的6 M S B s、及V頻道的5 M S B s。 -10- (8) 1254260 在方塊2 0 2中，壓縮/解壓縮器1 3 4將先前圖片元素 設定成先前圖片元素的每一量化頻道不同於目前圖片元素 的對應量化頻道。爲此目的，壓縮/解壓縮器1 3 4可使先 前圖片元素等於目前圖片元素及可切換每一頻道的MSB 以保證先前圖片元素與目前圖片元素的量化頻道不同。在 一實施例中，先前圖片元素的此種設定使壓縮/解壓縮器 134可產生目前圖片元素的內部圖片元素符號。在一實施 例中，壓縮/解壓縮器1 3 4可解碼內部圖片元素符號以取 得內部圖片元素符號的圖片元素，卻無需涉及另一符號。 然而，爲了取得內部圖片元素符號的圖片元素，壓縮/解 壓縮器 1 3 4需要解碼一或多個先前符號。 然後，壓縮/解壓縮器134可爲目前圖片元素的每一 量化頻道產生包含比對旗標的比對向量。每一比對旗標指 出目前圖片元素的量化頻道是否等於或與先前圖片元素的 對應量化頻道相配。爲此目的，方塊2 04中的壓縮/解壓 縮器 134選擇目前圖片兀素的量化頻道及先前圖片元素 的對應量化頻道。在方塊206中，壓縮/解壓縮器 134決 定目前圖片元素之所選的量化頻道是否與先前圖片元素之 所選的量化頻道相配。反應於決定所選的量化頻道比對， 爲了指出目前圖片元素之所選的量化頻道與先前圖片元素 的對應量化頻道相配，方塊208中的壓縮/解壓縮器 134 爲所選的量化頻道起動（例如，設成1 )比對旗標。否 則，爲了指出目前圖片元素之所選的量化頻道與先前圖片 元素的對應量化頻道不相配，方塊2 1 0中的壓縮/解壓縮 - 11 - (9) 1254260 器 ]3 4不爲所選的量化頻道起動（例如，淸除成0 )比 對旗標。在方塊212中，壓縮/解壓縮器134決定是否已 爲目前圖片元素的所有量化頻道產生比對旗標。反應於決 定將產生更多比對旗標，爲了選擇另一頻道及爲了爲所選 的頻道產生比對旗標，壓縮/解壓縮器 134回到204。否 則，爲了決定是否爲目前圖片元素產生失真或無失真符 號，壓縮/解壓縮器 1 3 4繼續進行到方塊2 1 4。 方塊2 1 4中的壓縮/解壓縮器 1 3 4決定是否爲目前圖 片元素產生失真符號或無失真符號。在一實施例中，壓縮 /解壓縮器 134依據晶片組104或顯示控制器1 16，140的 一或多個配置暫存器（未圖示）狀態決定是否產生失真或 無失真符號。在另一實施例中，壓縮/解壓縮器 1 3 4依據 電腦裝置1 〇〇的負載決定是否產生失真或無失真符號。例 如，反應於記憶體系統上的負載、處理器、及/或上升到 臨界位準上之電腦裝置1 00的一些其他子系統，壓縮/解 壓縮器 1 3 4決定產生失真符號。尤其是，反應於決定到 系統記憶體1 〇 8的有效記憶體頻寬已經下降到特定位準之 下。反應於決定有效記憶體頻寬已上升到特定位準之上， 壓縮/解壓縮器 1 3 4決定增加符號的失真。壓縮/解壓縮器 1 34稍後減少所產生符號的失真或稍後產生無失真符號。 反應於決定產生無失真符號，壓縮/解壓縮器 134產 生包含基本上指出目前圖片元素與先前圖片元素之間的頻 道差異之無失真頻道及/或無失真頻道錯誤的無失真錯誤 向量。爲此目的，方塊2 1 6中的壓縮/解壓縮器 1 3 4 (圖 ► 12- (11) 1254260 方塊224的壓縮/解壓縮器]34決定是否已爲目前圖 片*元素的每一頻道將無失真錯誤向量更新成具有無失真頻 道或無失真頻道錯誤。反應於決定將執行額外的更新，壓 縮/解壓縮器 134回到2]6選擇目前圖片元素的另一頻道 及爲所選頻道提供具有適當値的無失真錯誤向量。否則， 壓縮/解壓縮器 1 3 4繼續進行到方塊2 2 6。在方塊2 2 6 中’壓縮/解壓縮器134輸出表示目前圖片元素的無失真 符號。在一實施例中，藉由將隨著目前圖片元素專用的無 失真錯誤向量之目前圖片元素專用的比對向量寫到輸出緩 衝器，壓縮/解壓縮器 1 3 4輸出無失真符號。在另一實施 例中，藉由另外將指出符號是無失真的壓縮模式寫到輸出 緩衝器，壓縮/解壓縮器 1 3 4輸出無失真符號。符號典型 上包括比原有圖片元素代表少的位元。然而，在一實施例 中，無失真符號實際上包括比原有圖片元素代表還多的位 元。例如，在一實施例中，若沒有目前圖片元素的量化頻 道與先前圖片元素的量化頻道相配，則表示或編碼單一 24位元RGB圖片元素之無失真符號包括3位元比對向量 及24位元無失真錯誤向量。 在方塊228中，壓縮/解壓縮器134決定數位影像單 元的所有圖片元素是否已編碼。若數位影像單元的所有圖 片元素已被編碼，則數位影像單元的編碼完成及壓縮/解 壓縮器 134轉出。否則，方塊2 3 0中的壓縮/解壓縮器 134使先前圖片元素等於目前圖片元素’及使目前圖片元 素等於數位影像單元的另一圖片元素。然後，壓縮/解壓 -14 - (12) 1254260 縮器]3 4回到2 0 4量化新的目前圖片元素及爲新的目前 圖片元素產生符號。 反應於決定將產生失真符號’壓縮/解壓縮器1 3 4產 生包含基本上指出目前圖片元素與先前圖片元素之間的頻 道差異之失真頻道及/或失真頻道錯誤的失真錯誤向量。 爲此目的，方塊2 3 2中的壓縮/解壓縮器 1 3 4 (圖4 C )選 擇目前圖片元素的頻道及對應量化頻道’及選擇先則圖片 元素的頻道及對應量化頻道。在方塊2 3 4中，壓縮/解壓 縮器 134決定目前圖片元素的所選量化頻道是否與先前 圖片元素的所選量化頻道相配。在一實施例中，壓縮/解 壓縮器 1 3 4依據比對向量的對應比對旗標決定所選量化 頻道是否相配。在另一實施例中’壓縮/解壓縮器 134依 據所選量化頻道之比較做決定。 反應於決定所選量化頻道不相配，方塊2 3 6中的壓縮 /解壓縮器 1 3 4提供具有等於目前圖片元素的對應頻道之 M S B子集的失真頻道之失真錯誤向量。例如，若每一 2 4 位元RGB圖片元素被量化成每一頻道6位元，及目前圖 片元素的R頻道是100 10101，及先前圖片元素的R頻道 是10000000，則目前圖片元素的100101之量化R頻道與 先前圖片元素的1 00000之量化R頻道不相配。因此，壓 縮/解壓縮器 134爲目前圖片元素提供具有等於R頻道的 7 MSBs之1001010的失真頻道之失真錯誤向量。反應於 所選量化頻道相配，方塊2 3 8中的壓縮/解壓縮器134提 供具有等於在目前圖片元素量化期間自所選頻道丟棄的位 -15- (13) 1254260

元之M S B子集的失真頻道錯誤之失真錯誤向量。例如， 若每一 24位元RGB圖片元素被量化成每—頻道6位元， 及目前圖片元素的R頻道是10010101，及先前圖片元素 的R頻道是1 0 0 1 0 1 0 0，則目前圖片元素的；[〇 0丨〇 !之量化 R頻道與先前圖片元素的1 0 0 1 0 1之量化R頻道相配。因 此’壓縮/解壓縮器 1 3 4提供具有等於0的失真頻道錯誤 之失真錯誤向量，該0是在量化期間自目前圖片元素的R 頻道丟棄之2LSBs的MSB。

在一實施例中，壓縮/解壓縮器 1 3 4支援—或多個失 真位準。尤其是，壓縮/解壓縮器134支援l5 2，及3位元 的每一頻道失真。例如，若在量化期間自頻道丟棄4位 元，則壓縮/解壓縮器 134支援自每一失真頻道及自每一 失真頻道錯誤丟棄LSB之第一失真位準，自每一失真頻 道及每一失真頻道錯誤丟棄2 LSBs之第二失真，自每一 失真頻道及每一失真頻道錯誤丟棄3 LSBs之第二失；真；， 及自每一失真頻道及每一失真頻道錯誤丢棄4 LSBs之第 四失真。因此，若在量化期間自每一頻道丢棄4 LSBs及 以上述第四失真位準操作壓縮/解壓縮器〗34，則每一頻 道的失真頻道錯誤可包含零位兀。除了支援不同失真位準 之外，壓縮/解壓縮器 134支援以每一頻道爲基礎定義失 真位準。例如，24位元YUV圖片元素專用的壓縮/解壓縮 器134丢棄Y頻道的LSB、U頻道的2 LSBs、及V頻道 的 3 L S B s。 方塊24〇中的壓縮/解壓|(目益 134決定是否已爲目前 •16- (14) 1254260 圖片元素的每一頻道將失真錯誤向量更新成具有失真頻道 或失真頻道錯誤。反應於決定將執行額外更新，壓縮/解 壓縮器 1 3 4回到2 ] 6選擇目前圖片元素的另一頻道及爲 所選頻道提供失真錯誤向量具有適當値。否則，壓縮/解 壓縮器 1 3 4繼續進行到方塊2 4 2。在方塊2 4 2中，壓縮/ 解壓縮器 ]3 4輸出表示目前圖片元素的失真符號。在一 實施例中，藉由將隨著目前圖片元素專用的失真錯誤向量 之目前圖片元素專用的比對向量寫到輸出緩衝器，壓縮/ 解壓縮器 134輸出失真符號。在另一實施例中，藉由另 外將指出符號是失真的壓縮模式寫到輸出緩衝器，壓縮/ 解壓縮器 1 3 4輸出失真符號。 在方塊244中，壓縮/解壓縮器134決定數位影像單 元的所有圖片元素是否已編碼。若數位影像單元的所有圖 片元素已被編碼，則數位影像單元的編碼完成及壓縮/解 壓縮器1 3 4轉出。否則，方塊2 4 6中的壓縮/解壓縮器 U4使先前圖片元素等於目前圖片元素，及使目前圖片元 素等於數位影像單元的另一圖片元素。然後，壓縮/解壓 縮器134回到2〇4量化新的目前圖片元素及爲新的目前 圖片元素產生符號。 現在參照圖5 A，5 B，及5 C，描畫有利用壓縮/解壓縮 器〗3 4可用於自複數符號重建一區線、一區、一框線、 〜框欄、一框、或某些其他數位影像單元之方法。在方塊 3 〇〇的壓縮/解壓縮器134將目前符號設定成數位影像單 元的第一幅號。在方塊3〇2中，壓縮/解壓縮器〗34自目 -17- (15) 1254260 前符號取得比對向量。在一實施例中，方塊3 0 4中的壓縮 /解壓縮器1 3 4選擇目前圖片元素的頻道及爲所選頻道自 比對向量取得比對旗標。 在方塊3 0 6中，壓縮/解壓縮器134決定是否執行失 真或無失真解壓縮。在一實施例中，壓縮/解壓縮器13 4 依據晶片組1 〇 4及/或顯示控制器1 1 6 5 1 4 〇的一或多個暫 存益1決疋疋否# fT無失真或失真解壓縮。在另一實施例 中，壓縮/解壓縮器1 3 4依據自符號取得的壓縮模式決定 是否執行無失真解壓縮或某程度的失真解壓縮。 反應於決定執行無失真解壓縮，方塊3 〇 8中的壓縮/ 解壓縮器1 3 4 (圖5 B )依據取得的比對旗標決定目前圖 片元素的量化頻道是否與先前圖片元素的對應量化頻道相 配。反應於決定量化頻道不相配，方塊3 1 0中的壓縮/解 壓縮器1 3 4自目前符號的無失真錯誤向量取得下一無失 真頻道。在一實施例中，壓縮/解壓縮器1 3 4產生數位影 像單元之第一圖片元素專用的內部圖片元素符號。因此， 數位影像單元的第一符號之比對向量指出沒有第一圖片元 素的量化頻道等於先前圖片元素的量化頻道。因此，自數 位影像單元的第一符號取得第一圖片元素卻不會涉及可能 的不存在先前圖片元素。在方塊312中，藉由使頻道等於 自無失真錯誤向量取得的無失真頻道，壓縮/解壓縮器 134重建目則圖片兀素的頻道。反應於決定目前圖片元素 的量化頻道與先前圖片元素的量化頻道相配，方塊3 1 4中 的壓縮/解壓縮器1 3 4自目前符號的無失真錯誤向量取得 -18- (16) 1254260 下一無失真頻道錯誤。藉由使頻道等於將取得無失真頻道 錯誤添加到先前圖片元素的量化頻道之結果，方塊3 ] 6中 的壓縮/解壓縮器1 3 4重建目前圖片元素的頻道。 方塊3 1 8中的壓縮/解壓縮器]3 4決定圖片元素的所 有頻道是否已解碼。反應於決定將解碼額外的頻道，壓縮 /解壓縮器 134回到方塊3〇4選擇目前圖片元素的下一頻 道及自比對向量選擇對應的比對旗標。否則，方塊3 2 0中 的壓縮/解壓縮器1 3 4輸出目前圖片元素的重建頻道到輸 出緩衝器。在方塊3 22中，壓縮/解壓縮器 1 34決定壓縮/ 解壓縮器 1 3 4是否已解碼數位影像的最新符號。若已解 碼數位影像的最新符號，則壓縮/解壓縮器 1 3 4已完成解 碼數位影像單元的符號並且轉出。否則，方塊3 2 4中的壓 縮/解壓縮器134使先前圖片元素等於重建的目前圖片元 素，及使目前符號等於數位影像單元的下一符號。另外， 方塊3 24中的壓縮/解壓縮器134自新的目前符號取得比 對向量。然後，壓縮/解壓縮器1 34回到方塊3〇4解碼最 新取得的目前符號。 反應於決定執行失真解壓縮，方塊3 2 6中的壓縮/解 壓縮器1 3 4 (圖5 C )依據取得的比對旗標決定目前圖片 元素的量化頻道是否與先前圖片元素的對應量化頻道相 配。反應於決定量化頻道不相配，方塊3 2 8中的壓縮/解 壓縮器I 3 4自目前符號的失真錯誤向量取得下一失真頻 道。在方塊3 3 0中，藉由使頻道等於將一或多個取代位元 添加到自失真錯誤向量取得的失真頻道，壓縮/解壓縮器 -19- (17) 1254260 ]3 4重建目前圖片元素的頻道。在一實施例中，壓縮/解壓 縮器]3 4使用固定的預設値（例如，〇 , ] 〇 ;或1 〇 〇 )作爲 取代位元，用於取代在壓縮期間損失的位元。在另一實施 例中，壓縮/解壓縮器]3 4動態地改變取代位元以高頻振 動損失位元。例如，壓縮/解壓縮器1 3 4爲每一新符號在 〇及1之間切換單一取代位元。就丢棄多於單一位元的實 施例而言，壓縮/解壓縮器 1 3 4在雨中間直之間切換。尤 其是，壓縮/解壓縮器1 3 4藉由在〇 1及1 〇之間的切換產 生兩取代位元’藉由在〇 1 1及1 〇 〇之間的切換產生三取代 位元，藉由在0 1 1 1及1 〇 〇 〇之間的切換產生四取代位元。 上述技術僅做爲圖解說明，壓縮/解壓縮器1 3 4可使用其 他技術取代失真頻道的失蹤位元。 反應於決定目前圖片元素的量化頻道與先前圖片元素 的量化頻道相配，方塊3 3 2中的壓縮/解壓縮器1 3 4自目 前符號的失真錯誤向量取得下一失真頻道錯誤。在方塊 3 3 4中，爲了取得重建的頻道錯誤，壓縮/解壓縮器 134 將一或多個取代位元添加到失真頻道錯誤。壓縮/解壓縮 器 1 3 4可利用上述與方塊3 3 0有關的方法產生取代位 元。在方塊336中，藉由使頻道等於具有添加的重建頻道 錯誤之先前圖片元素的量化頻道，壓縮/解壓縮器1 3 4重 建目前圖片元素的頻道。 方塊3 3 8中的壓縮/解壓縮器1 3 4決定圖片元素的所 有頻道已被解碼。反應於決定解碼額外頻道，壓縮/解壓 縮器134回到方塊3 04選擇目前圖片元素的下一頻道及 -20- (18) 1254260 自比對向量選擇對應的比對旗標。否則，方塊3 4 0中的壓 縮/解壓縮器 ]3 4輸出目前圖片元素的重建頻道到輸出緩 衝器。在方塊3 4 2中，壓縮/解壓縮器]3 4決定壓縮/解壓 縮器 ]3 4是否已解碼數位影像的最新符號。若已解碼數 位影像的最新符號，則壓縮/解壓縮器1 3 4已完成解碼數 位影像單元的符號並且轉出。否則，方塊3 44中的壓縮/ 解壓縮器 134使先前圖片元素等於重建的目前圖片元 素，及使目前符號等於數位影像單元的下一符號。另外’ 方塊3 4 4中的壓縮/解壓縮器 1 3 4自新的目前符號取得比 對向量。然後，壓縮/解壓縮器 1 3 4回到方塊3 〇4解碼最 新取得的目前符號。 反應於執行諸如唯讀記憶體（ROM )、隨機存取記憶 體（RAM )、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體 裝置、及/或電的、光學的、聲音的、或諸如載波、紅外 線信號、數位信號、類比信號等其他型式的傳播信號等機 器可讀媒體的指令，電腦裝置1〇〇執行圖4A; 4B，及4C與 圖5 A，5 B ;及5 C的所有或一部分示範性方法。而且，儘管 圖4A，4B，4C5 5A，5B，及5C的示範性方法被圖解成一連 串操作，但是在某些實施例中的電腦裝置1 00可平行或不 同順序執行該方法的各種操作。 下面的表1- 7爲無失真壓縮/解壓縮的例子及失真壓 縮/解壓縮的例子。尤其是，表1爲具有四2 4位元R G B 圖片元素的區線，表1的每一圖片元素包含無失真8位元 R頻道、無失真8位元G頻道、及無失真8位元B頻 -21 · (19) 1254260 道。表2爲在使用每頻道6位元量化成]8位元量化位準 之後的四24位元RGB圖片元素。如所見，壓縮/解壓縮 器可藉由只丟棄每一無失真頻道的2 L S B s產生1 8位元量 化圖片元素。另外表3爲表]之圖片元素專用的7位元失 真頻道。 位置 R頻道 G頻道 B頻道 0 10010101 11111001 01110000 1 10010100 11111011 01110001 2 10010111 11111011 01110010 3 10000000 11111011 01110001 表1 :四24位元RGB圖片元素的區線 位置 R頻道 G頻道 B頻道 0 100101 111110 011100 1 100101 111110 011100 2 100101 111110 011100 3 100000 111110 011100 表2 :區線的1 8位元量化圖片元素 -22- (21) 1254260 位置 R頻道錯誤 G頻道錯誤 B頻道錯誤 0 0 0 0 1 0 ————--' 1 0 2 1 1 1 3 0 1 0 表5 : 6位元量化頻道專用的失真頻道錯誤 現在參照表6，圖解有表1的四24位元RGB圖片元 素之無失真編碼。如所述，無失真編碼包括表1之每一圖 片元素專用的符號。尤其是，符號0包含3位元比對向 量，其指出沒有圖片元素0的量化頻道與先前圖片元素的 量化頻道相配。因此，符號0包括圖片元素〇的每一 8位 元無失真頻道在其無失真錯誤向量中。符號1包含3位元 比對向量，其指出圖片元素1的所有量化頻道與圖片元素 〇的對應量化頻道相配。因此，符號1包括圖片元素1專 用的描述在表4之每一 2位元無失真頻道錯誤在其無失真 錯誤向量中。同樣地，符號2包含3位元比對向量，其指 出圖片元素2的所有量化頻道與圖片元素1的對應量化頻 道相配。符號2因此包括圖片元素2專用的描述在表4之 每一 2位元無失真頻道錯誤在其無失真錯誤向量中。符號 3包含3位元比對向量’其指出圖片元素3的量化G及B 頻道與圖片元素2的量化G及B頻道相配，但是另外指 出圖片元素3的量化R頻道未與圖片元素2的量化R頻 道相配。因此，符號3包括圖片元素3專用的8無失真位 -24- (22) 1254260 元R頻道、圖片元素3專用的2位元無失真G頻道錯 誤、及圖片元素3專用的2位元無失真B頻道在其無失真 錯誤向量中。如表6所示，符號0-3表示利用僅60位元 提供圖片兀素〇2 ;及3的壓縮代表之9 6位元的圖片元 素資料。壓縮/解壓縮器解碼60位元的符號0-3以取得無 資料損失的9 6位元圖片元素0 - 3。 符號 比對向量 無失真錯誤向量 未編碼位元 編碼位元 0 〇0〇 10010101- 11111001-01110000 24 27 1 111 00-11-01 24 9 2 111 11-11-10 24 9 η οι 1 10000000-11-01 24 15 表6 :區線專用的無失真符號 現在參照圖7，圖解有表1的四2 4位元R G B圖片元 素之失真編碼。如所描述，失真編碼包括表1之每一圖片 元素專用的符號。尤其是，符號〇包含指出沒有圖片元素 〇的量化頻道與先前圖片元素的量化頻道相配之3位元比 對向量。因此，符號0包括表3中圖片元素0專用的每一 失真7位元頻道在其失真錯誤向量中。符號1包含指出圖 片元素1的所有量化頻道與圖片元素〇的對應量化頻道相 配之3位元比對向量。因此，符號1包括表5中圖片元素 1專用的每一 1位元失真頻道錯誤在其失真錯誤向量中。 - 25- (23) 1254260 同樣地，符號2包含指出圖片元素2的所有量化頻道與圖 片元素1的對應量化頻道相配之3位元比對向量。因此， 符號2因此包括表5中圖片元素2專用的每一 1位元失真 頻道錯誤在其失真錯誤向量中。符號3包含指出圖片元素 3的量化G及B頻道與圖片元素2的量化G及B頻道相 配，但是圖片元素3的量化R頻道未與圖片元素2的量化 R頻道相配之3位元比對向量。因此，符號3包括圖片元 素3專用的7位元失真R頻道、圖片元素3專用的2位元 失真G頻道錯誤、圖片元素3專用的2位元失真B頻道 錯誤。如表7所示，符號〇 - 3表示利用僅4 8位元提供圖 片元素0，1，2,及3的壓縮代表之96位元的圖片元素資 料。 符號 比對向量 無失真錯誤向量 未編碼位元 編碼位元 0 000 1001010-1111100- 0111000 24 24 1 111 0-1-0 24 6 2 111 卜1 -1 24 6 η 0 11 1000000-1-0 24 1 2 表7 :區線專用的失真符號 若比對旗標指出目前圖片元素的量化頻道未與先前圖 片元素的對應量化頻道相配，則壓縮/解壓縮器稍後藉由 添加]取代位元到符號的7位元失真頻道以重建頻道。然 -26* (26) 1254260 (26)

114 記 1音 1心、 體 控 制 器 116 整 合 式 顯 示 控 制 器 1 1 8 顯 示 裝 置 1 2 0 電 腦 介 面 122 記 憶 體 介 面 1 24 視 訊 記 憶 體 126 描 繪 引 擎 1 28 指 令 /資料單元 13 0 1¾ 快 取 記 憶 體 1 32 頁 框 緩 衝 器 1 34 頁 框 緩 衝 壓 縮 器 /解壓縮器 13 6 顯 示 引 擎 13 8 顯 示 介 面 140 未 整 合 式 顯 示 控 制器 1 42 圖 形 介 面

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Claims (1)

1254260 ⑴ 拾、申請專利範圍 1 · 一種數位影像編碼方法，包含： 里化第一圖片兀素的複數第一頻道以取得複數第_量化頻 道， 重化桌一圖片兀素的複數桌一頻道以取得複數第二量化頻 道， 產生比對向量，指出複數第一量化頻道與複數第二量化頻-道相配，及 產生錯誤向量’指出第一圖片元素及第二圖片元素之間的 差異。 2.根據申請專利範圍第1項之方法，另外包含產生 用以表不包含比對向量與錯誤向量的第一圖片元素之符 - 號。 3 ·根據申請專利範圍第1項之方法，其中 量化複數第一頻道包含丟棄複數第〜頻道的一或多個最小 有效位元，及 · 量化複數第二頻道包含丟棄複數第二頻道的一或多個最小 有效位元。 4 ·根據申請專利範圍第3項之方法，另外包含 爲與複數第二量化頻道的對應第二量化頻道相配之複數第 一量化頻道的每一第一量化頻道提供具有包含自各自第一 量化頻道丟棄的一或多個最小有效位元之無失真頻道錯誤 的錯誤向量。 5 ·根據申請專利範圍第3項之方法，另外包含 -30 - (2) 1254260 爲與複數第二量化頻道的對應第二量化頻道相配之複數第 一量化頻道的每一第一量化頻道提供具有包含自各自第〜 釐化頻道丟棄的一子集一或多個最小有效位元之失真頻道 錯誤的錯誤向量。 6 ·根據申請專利範圍第5項之方法，另外包含 依據電腦裝置的負載調整失真頻道錯誤的失真。 7.根據申請專利範圍第1項之方法，另外包含 爲未與複數第二量化頻道的對應第二量化頻道相配之複數 第一量化頻道的每一第一量化頻道提供具有包含對應第一 頻道的所有位元之無失真頻道的錯誤向量。 8 ·根據申請專利範圍第1項之方法，另外包含 爲未與複數第二量化頻道的對應第二量化頻道相配之複數 第一量化頻道的每一第一量化頻道提供具有包含對應第一 頻道的一子集首要位元之失真頻道的錯誤向量。 9 ·根據申請專利範圍第8項之方法，另外包含依據 電腦裝置的負載調整失真頻道錯誤的失真。 10· 一種數位影像解碼方法，包含 取得表示包含複數頻道的目前圖片元素之符號， 自指出目前圖片元素的量化頻道與先前圖片元素的對應量 化頻道相配之符號取得遮罩向量， 自指出目前圖片元素與先前圖片元素之間差異的符號取得 錯誤向量，及 依據遮罩向量、錯誤向量、及先前圖片元素重建目前圖片 元素。 -31 一 (3) 1254260 1 ].根據申請專利範圍第l 〇項之方法，另外包含 爲指出與先前圖片元素的對應量化頻道相配之比對向量的 目前圖片元素之每一量化頻道，依據錯誤向量的無失真頻 道錯誤及先前圖片元素的對應量化頻道重建目前圖片元素 的頻道。 12·根據申請專利範圍第1 〇項之方法，另外包含 爲指出與先前圖片元素的對應量化頻道相配之比對向量的 目前圖片元素之每一量化頻道，依據錯誤向量的失真頻道 錯誤、先前圖片元素的對應量化頻道、及一或多個取代位 元重建目前圖片元素的頻道。 1 3 ·根據申請專利範圍第1 1項之方法，另外包含高 頻振動一或多個取代位元。 1 4 ·根據申請專利範圍第1 〇項之方法，另外包含 爲指出未與先前圖片元素的對應量化頻道相配之比對向量 的目前圖片元素之每一量化頻道，依據錯誤向量的無失真 頻道重建目前圖片元素的頻道。 1 5 .根據申請專利範圍第1 0項之方法，另外包含 爲指出未與先前圖片元素的對應量化頻道相配之比對向量 的目前圖片元素之每一量化頻道，依據錯誤向量的失真頻 道及一或多個取代位元重建目前圖片元素的頻道。 16·根據申請專利範圍第1 5項之方法，另外包含高 頻振動一或多個取代位元。 1 7 . —種顯示控制器，包含 壓縮器，用以量化第一圖片元素的複數第一頻道以取得複 -32 - (4) 1254260 數第一量化頻道，用以量化第二圖片元素的複 以取得複數第二量化頻道，用以產生指出複數 道與複數第二量化頻道相配之比對向量，用以 一圖片元素之每一未相配量化頻道專用的頻道 元素之每一相配量化頻道專用的頻道錯誤之錯 用以輸出包含比對向量及錯誤向量之符號，及 記憶體介面，用以將符號轉移到頁框緩衝器。 1 8 .根據申請專利範圍第1 7項之顯示控 包含用以儲存頁框緩衝器之視訊記憶體。 1 9 .根據申請專利範圍第1 7項之顯示控 壓縮器自第一圖片兀素的複數第一頻道丟棄一 有效位元，及自第二圖片元素的複數第二頻道 個最小有效位元。 2 0 .根據申請專利範圍第1 9項之顯示控 壓縮器產生錯誤向量的每一頻道錯誤，使得頻 自對應第一量化頻道丟棄的一或多個最小有效 2 1 .根據申請專利範圍第1 9項之顯示控 壓縮器產生錯誤向量的每一頻道錯誤，使得頻 自對應第一量化頻道丟棄的一子集一或多個 元。 2 2 .根據申請專利範圍第1 7項之顯示控 壓縮器產生錯誤向量的每一頻道錯誤’使得頻 第一頻道的所有位元。 2 3 .根據申請專利範圍第1 7項之顯示控 數第二頻道 第一量化頻 產生包含第 及第一圖片 誤向量，及 制器，另外 制器，其中 或多個最小 丟棄一或多 制器，其中 道錯誤包含 位元。 制器，其中 道錯誤包含 最小有效位 制器，其中 道包含對應 制器，其中 -33- (5) 1254260 壓縮器產生錯誤向量的每一頻道錯誤，使得頻道包 第一頻道的一子集所有位元。 24 · —種機器可讀媒體，包含反應於被執行而 電腦裝置中之複數指令 取得表示包含複數頻道的目前圖片元素之符號， 自指出目前圖片元素的量化頻道與先前圖片元素的 化頻道相配之符號取得遮罩向量， 自指出目前圖片元素與先前圖片元素之間差異的符 錯誤向量，及 依據遮罩向量、錯誤向量、及先前圖片元素重建目 元素。 2 5.根據申請專利範圍第24項之機器可讀媒 中反應於被執行的複數指令另外發生在電腦裝置中 依據比對向量的比對旗標，決定目前圖片元素的量 是否與先前圖片元素的對應量化頻道相配，及 依據錯誤向量的無失真頻道錯誤及反應於決定目前 素與先前圖片元素的量化頻道相配之先前圖片元素 量化頻道，重建目前圖片元素的頻道。 26·根據申請專利範圍第24項之機器可讀媒 中反應於被執行的複數指令另外發生在電腦裝置中 依據比對向量的比對旗標，決定目前圖片元素的量 是否與先前圖片元素的對應量化頻道相配’及 依據錯誤向量的失真頻道錯誤、先前圖片元素的對 頻道、及反應於決定目前圖片元素與先前®片元素 含對應 產生在 對應量 號取得 前圖片 體，其 化頻道 圖片元 的對應 體，其 化頻道 應量化 的量化 -34- (6) 1254260 頻道相配之一或多個取代位元，重建目前圖片元素的頻 道。 2 7.根據申請專利範圍第2 6項之機器可讀媒體，其 中反應於被執行的複數指令另外發生在高頻振動一或多個 取代位元之電腦裝置中。 28*根據申請專利範圍第24項之機器可讀媒體，其 中反應於被執行的複數指令另外發生在電腦裝置中 依據比對向量的比對旗標，決定目前圖片元素的纛化頻、、首 是否與先前圖片元素的對應量化頻道相配，及 依據反應於決定目前圖片元素與先前圖片元素的量化頻 不相配之錯誤向量的無失真頻道，重建目前圖片元素的頻 道。 ^ 2 9·根據申請專利範圍第2 4項之機器可讀媒體， 中反應於被執行的複數指令另外發生在電腦裝置中 依據比對向量的比對旗標，決定目前圖片元素的纛化頻道 是否與先前圖片元素的對應量化頻道相配，及 依據錯誤向量的失真頻道及反應於決定目前圖片元素與％ 前圖片元素的量化頻道不相配之一或多個取代位元，_ 目前圖片元素的頻道。 3 0 ·根據申請專利範圍第2 9項之機器可讀媒體，# 中反應於被執行的複數指令另外發生在高頻振動〜或$ @ 取代位元之電腦裝置中。 3 1 · —種電腦裝置，包含 系統記憶體，用以儲存頁框緩衝器，及 -35- (7) 1254260 整合式顯示控制器，用以自頁框緩衝器取得符號，用以自 符號取得遮罩向量及錯誤向量，及用以依據遮罩向量、錯 誤向量、及先前圖片元素重建目前圖片元素。 3 2.根據申請專利範圍第3 1項之電腦裝置，其中整 合式顯示控制器自錯誤向量取得無失真頻道，及依據無失 真頻道建立目前圖片元素的頻道。 3 3.根據申請專利範圍第3 1項之電腦裝置，其中整 合式顯示控制器自錯誤向量取得失真頻道，及依據失真頻 道與一或多個取代位元建立目前圖片元素的頻道。 3 4.根據申請專利範圍第 3 3項之電腦裝置，其中整 合式顯示控制器另外依據一或多個取代位元的高頻振動建 立頻道。 3 5 .根據申請專利範圍第3 1項之電腦裝置，其中整 合式顯示控制器自錯誤向量取得無失真頻道，及依據無失 真頻道錯誤與先前圖片元素的量化頻道建立目前圖片元素 的頻道。 3 6 .根據申請專利範圍第3 1項之電腦裝置，其中整 合式顯示控制器自錯誤向量取得失真頻道錯誤，及依據失 真頻道錯誤、先前圖片元素的量化頻道、與一或多個取代 位元建立目前圖片元素的頻道。 37.根據申請專利範圍第3 6項之電腦裝置，其中整合 式顯示控制器另外依據一或多個取代位元的高頻振動建立 頻道。 ‘36-