低复杂度的压缩和/或重构图像信息的方法、介质和系统的制作方法
专利名称：低复杂度的压缩和/或重构图像信息的方法、介质和系统的制作方法
技术领域：
本发明的一个或多个实施例涉及一种压缩和/或重构图像的系统，更具体地讲，涉及一种适合于液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC)装置的图像编 码器/解码器系统。
背景技术：
图1示出了传统的液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC)装置的一部分。参照图1，该传统的LCD DCC装置包括存储器11和查询表(LUT)模 块12。 LCDDCC装置用于将高于所需电压的电压施加到薄膜晶体管(TFT) -LCD面板的像素，以提高TFT-LCD面板的响应时间。例如，如果TFT-LCD 面板中的像素当前的电压为A并且该像素随后的电压为B，则LCD DCC装 置按A—C—B(其中，C是高于A或B的电压)的顺序将电压施加到该像素， 而不是按A—B的顺序将电压施加到该像素。在下文中，将描述LCD DCC 装置计算用于提高TFT-LCD面板的响应时间的电压值的处理，然后将描述这 种传统技术的问题。参照图1，存储器11接收并存储当前画面的信息。当接收到当前画面的 信息时，前一画面的信息已经存储在存储器11中。LUT模块12参照查询表计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需的 电压值。更具体地讲，LUT模块12从查询表中搜索与当前接收到的画面的特 定像素的亮度值和存储在存储器11中的前一画面的相应像素的亮度值的差 相应的电压值信息，并4吏用该电压值信息和关于TFT-LCD面板的目标响应时 间的信息来计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需的电压值。如上所述，为了计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需的电压值， 必须将前一画面的信息存储在存储器11中。画面质量越高，画面的数据量就 越大。因此，已经提出了多种用于压缩存储存储器中的画面的技术。传统的 图像压缩技术包括JPEG (联合图像专家组)标准、H.264 (帧内编码)标准、 JPEG-LS标准等。然而，当将这些标准应用于LCD DCC装置时，存在以下问题。第一，出现画面质量问题。当根据上述图像压缩方法中的任意一种方法 将图像数据压缩为原始图像数据的1/2到1/3大小时，对于例如通过峰值信噪比(PSNR)测量的客观画面质量，没有出现明显的问题。然而，在基于变换 编码的JPEG或H.264标准的情况下，主观画面质量性能劣化。具体地讲， 基于图像的边缘部分出现变形的现象，视频质量的主观解释可能是画面质量 已经沿着边缘部分劣化。因为LCD DCC装置驱动将被直接显示给人们的 TFT-LCD通道，所以在用于LCD DCC的压缩编解码器中，这种主观画面质 量比客观画面质量更重要。也就是说，用于LCD DCC装置的压缩编解码器 通常应该提供高的画面质量性能，以使得人们应该识别不出图像压缩引起的 像素值之间的差。当图像以像素为单位移动(例如图像内的对象运动)，从而在相邻像素中 移动像素值时，出现与变换编码压缩相关的另一问题。虽然当原始图像以每 一像素为单位移动时，在原始图像和其重构的图像之间不存在明显的差异， 但是当原始图像被变换编码压缩和重构时，相同特定块内的像素值之间的微 小的差对于重构的图像具有严重影响。因此，当图像以像素为单位移动并被 输入到LCD DCC装置中时，像素值之间非常微小的差也将被用户容易地识 别。第二，因为所有上述的图像压缩技术都是基于熵编码，所以当对图像解 码时发生关键路径，并且解码器的复杂度相应地显著增加。这里，"关键路径" 表示必须被同时执行以完成所有需要的处理的处理路径中最长的处理路径。 也就是说，"关键路径，，表示在所有处理路径中需要最长处理时间的路径。具 体地讲，在以块为单位执行变换编码的JPEG和H.264标准的情况下，解码 器的复杂度进一步增加。此外，因为H.264标准使用帧内预测，所以存储器 的使用量增加并且解码器的复杂度进一步增加。第三，所有上述的图像压缩技术允许某种程度的比特率控制，但是它们 不能产生准确的比特率。例如，当上述图像压缩技术控制比特率以实现1/2 压缩时，由于在相应的LCD DCC装置中使用的存储器的容量限制，比特率 将被限制在1/2压缩之内。如果根据上述图像压缩技术之一成功地执行比特 率控制，则以1/2压缩率产生凄t据量。然而，如果比特率控制失败，则可能 以低于1/2压缩率的压缩率产生数据量。因此，上述技术不适合于使用固定
容量的存储器的LCD DCC装置的图像压缩。发明内容本发明的一个或多个实施例提供了这样一种系统、介质和方法，其提高 主观画面质量，从而显著降低图像编码器/解码器系统的复杂度，并且当重构 图像时提供适合于液晶显示器动态电容补偿(LCD DCC)装置的基于画面的 控制比特率(CBR)。在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，部分地通过 描述，这些方面和优点会变得清楚，或者通过实施本发明可以了解。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩 方法，包括根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式； 和根据选择的模式，选择性地执行计算当前数据和参考数据之间的差以及截 断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截 断部分选择性地压缩当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩 系统，包括选择单元，根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选 择一种模式；第一编码单元，根据选择的模式选择性地计算当前数据和参考 数据之间的差；第二编码单元，选择性地截断当前数据的一部分；和输出单 元，基于计算的差和/或基于当前数据的截断部分而压缩的当前数据，选择性 地组合来自第一编码单元和第二编码单元的编码的当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种重构根据 多种模式中的一种模式压缩的压缩的当前数据的数据重构方法，所述方法包 括识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；和根据识别出的模 式，选择性地执行以下操作中的至少一种操作，即，在当前数据的压缩数据 表示当前数据和参考数据之间的差时将参考数据加到当前数据的压缩数据， 以及在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时将预定的二进制值加到 当前数据的压缩数据，从而基于将参考数据加到当前数据的压缩数据和/或将 预定的二进制值加到当前数据的压缩数据来重构当前凄史据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种用于重构 根据多种模式中的一种模式压缩的压缩的当前数据的数据重构系统，所述系 统包括识别单元，识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；第 一解码单元，在当前数据的压缩数据表示当前数据和参考数据之间的差时，选择性地将参考数据加到当前数据的压缩数据；第二解码单元，在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时，选择性地将预定的二进制值加到当前数据的压缩数据；和输出单元，基于将参考数据加到当前数据的压缩数据和/或将预定的二进制值加到当前数据的压缩数据来重构当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩/重构方法，包括根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计算当前数据 和参考数据之间的差以及截断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据 计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据；存储压缩的当前 数据；和基于选择的模式，选择性地将参考数据和预定的二进制值中的至少 一个加到压缩的当前数据，并重构当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩 /重构系统，包括压缩单元，根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计 算当前数据和参考数据之间的差以及截断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据；存储 器，存储压缩的当前数据；和重构单元，基于选择的模式，选择性地将参考 数据或预定的二进制值中的至少一个加到压缩的当前数据，并重构当前数据。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中图1示出了传统的液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC)装置的一部分；图2示出了根据本发明实施例的LCD DCC装置/系统的一部分；图3是解释根据本发明实施例的应用诸如图2所示的系统的数据压缩系统执行的差分脉冲编码调制(DPCM)方法的示例的示图；图4是解释应用诸如图2所示的系统的数据压缩系统执行的脉沖编码调制(PCM)方法的示例的示图；图5示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统的数据压缩系统压缩的数据格式；图6示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统的数据压缩系统； 图7是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 没有对任何颜色分量进行移位的情况下压缩数据的零模式的示图；图8是解释才艮据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将B颜色分量的比特移动1比特之后而没有对R和G颜色分量进行移位的情 况下压缩数据的第 一模式的示图；图9是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将所有颜色分量分别移动1比特之后压缩数据的第二^f莫式的示图；图10是解释#^居本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动1比特并将B颜色分量移动2比特之后压缩数据 的第三模式的示图；图ll是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将所有颜色分量分别移动2比特之后压缩数据的第四模式的示图；图12是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动2比特并将B颜色分量移动3比特之后压缩数据 的第五模式的示图；图13是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将所有颜色分量分别移动3比特之后压缩数据的第六模式的示图；图14是解释#4居本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动3比特并将B颜色分量移动4比特之后压缩数据 的第七模式的示图；图15、图16和图17是解释诸如图6所示的系统的数据压缩系统在将所 有颜色分量分别移动4比特之后压缩数据的第八、第九和第十模式的示图；图18是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动4比特并将B颜色分量移动5比特之后压缩数据 的第十一模式的示图；图19示出了根据本发明实施例的数据压缩方法；图20示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统的数据重构系统；和图21示出了根据本发明实施例的数据重构方法。
具体实施方式
现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相 同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本 发明。图2示出了根据本发明实施例的液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC) 装置/系统的一部分。参照图2，例如，所述LCDDCC装置包括数据压缩系统21、存储器22、 数据重构系统23和LUT模块24。例如，数据压缩系统21可使用例如两种数据压缩方法(即，差分脉冲编 码调制(DPCM)方法和脉冲编码调制(PCM)方法)之一来压缩数据。存储器22可从数据压缩系统21接收压缩的数据并存储该压缩的数据。 通过执行这项操作，当接收到当前画面时，前一画面可能已经存储在存储器 22中。例如，数据重构系统23可使用两种数据压缩方法(即，DPCM方法和 PCM方法)之一来重构数据。LUT模块24可参照查询表计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需 的电压值。更详细地讲，例如，LUT模块24可在查询表中搜索与当前接收的 画面中的特定像素的亮度值和例如由数据重构系统23重构的前一画面中的 相应像素的亮度值之间的差相应的电压值信息，并使用所述电压值信息和 TFT-LCD面^反的目标响应时间来计算实现TFT-LCD面才反的目标响应时间所 需的电压值。图3是解释例如由数据压缩系统21执行的DPCM方法的示例的示图。 参照图3，数据压缩系统21可使用DPCM方法计算当前图像数据和参 考数据之间的差，并基于计算的差来压缩当前图像数据。具体地讲，在图3 所示的示例中，与4个《象素相应的32比特净皮压缩为17比特。图4是解释例如由数据压缩系统21执行的PCM方法的示例的示图。 参照图4,数据压缩系统21可使用PCM方法仅截断一部分当前图像数 据，以压缩当前图像数据。具体地讲，在图4所示的示例中，截断原始数据 31(00011111 )的低4比特。当重构原始数据时，将添加低4比特(即，"1000")， 从而重构表示值24 (00011000)的数据。这里，术语"PCM方法"用于解释 不同于"DPCM"方法的技术构思，并且例如也可以不同于将模拟信号转换 为数字信号的典型PCM方法的技术构思。因此，可替换的术语能够用于这里 描述的PCM方法，例如，截断压缩方法，应该注意所述替换是等同可用的。 从以上描述应该理解，与传统图像压缩方法，如JPEG、 H.264和JPEG-LS 标准相比，例如，数据压缩系统21和数据重构系统23可使用的DPCM和 PCM方法可具有非常低的复杂度。具体地讲，例如，在实施例中，通过使用 DPCM和PCM方法，数据可以被容易地压缩恒定量。根据一个实施例，可准 确地实现LCD DCC装置/系统所需的恒定比特率。图5示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统21的数据压缩系统 压缩的数据格式。以下，在此进一步说明，对数据压缩系统21的描述仅用作 示例，可替换的数据压缩系统也是等同可用的。参照图5,例如，数据压缩系统21可对与4个像素P0、 Pl、 P2和P3 组成的2x2大小的块(以下简称为2x2块)相应的96比特的图像数据进行 1/2压缩，从而产生48比特的压缩数据。这里，例如，2x2块的每个像素包 括与红色(R)分量相应的8比特的当前图像数据、与绿色(G)分量相应的 8比特的当前图像数据和与蓝色(B)分量相应的8比特的当前图像数据。因 此，在这个示例中，每个像素数据由24比特表示，全部2x2块由96比特表 示。数据压缩系统21可将2x2块压缩为4比特的模式数据和44比特的压缩 数据。更详细地讲，可将4比特分配给与每个像素的R分量相应的8比特， 可将4比特分配给与每个像素的G分量相应的8比特，并可将3比特分配给 与每个像素的B分量相应的8比特，并请再次注意，可替换的实施例是等同 可用的。为了实现96比特的准确的1/2压缩率，如图5所示，可将4比特分 配给模式数据，并可将3比特分配给与每个像素的B分量。如上所述，在本实施例中，与图像以16x16宏块或8x8块为单位被压缩 的传统的图像压缩方法相比，因为利用了使用2x2块的DPCM或PCM压缩 方法，所以当图像移动时可使画面质量劣化最小化。也就是说，与传统方法 相比，因为本实施例以非常小的块(例如，2x2块)为单位压缩和/或重构图 像，所以块内的像素值之间微小的差不会严重影响通过压缩和重构相应的图 像所获得的结果。因此，本实施例可显著提高主观画面质量性能。除了上述图2中示出的LCDDCC装置/系统以外，本发明的实施例可广 泛地应用于需要低复杂度和无损的主观画面质量的图像压缩领域。例如，实 施例可应用于显示器驱动器IC (DDI)、图像编码器/解码器系统的参考画面 压缩等。 图6示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的数据压缩系统21的数据压缩系统。参照图6,例如，数据压缩系统21可包括分割器61、移位器62、模式 选择单元63、 DPCM编码器64、 PCM编码器65和MUX66。例如，分割器61可接收当前画面，将当前画面分割为如图5所示的2x2 块的单元，并将至少一个分割的2x2块输出到移位器62。移位器62还可从DPCM编码器64接收2x2块，以1比特为单位，沿向 右方向移动与2x2块的每个像素的每个颜色分量相应的8比特的当前图像数 据，并移动与所述8比特的当前图像数据相应的8比特的参考图像数据，并 且将移位的结果输出到模式选择单元63。此外，每当移位器62以1比特为 单位向右移动当前图像数据时，移位器62就可将当前图像数据的移位操作的 指示数量增1。这里，移位器62还可从分割器61接收与2x2块相应的当前 图像数据，并将当前图像数据无移位地输出到DPCM编码器64，在这种情况 下，移位器62可将当前图像数据的移位操作的指示数量设置为0。因此，从DPCM编码器64接收的当前图像数据可不被移位器62移动， 或者可被移位器62移动至少一次。此外，参考图像数据可以是与当前图像数 据相应的像素相邻的像素中的 一个像素的图像数据。参考图像数据可以是在 与相邻的像素相应的图像数据中与当前图像数据最接近匹配的图像数据。在 一个实施例中，假设像素P0的参考像素为像素P-l,像素Pl的参考像素为 像素P0,像素P2的参考像素为像素P0，像素P3的参考像素为像素Pl和P2 的平均值。例如，像素P-l可以是像素P0、 Pl、 P2和P3的相邻的像素中的 一个像素。此外，以1比特为单位向右移动8比特的当前图像数据和8比特的参考 图像数据表示以1比特为单位将当前图像数据移向最低有效位(LSB)侧。 因此，这样移动1比特的单位等效于将8比特的当前图像数据除以2和将8 比特的参考图像数据除以2。模式选择单元63可以以与从移位器62接收的2x2块的每个像素的每个 颜色分量相应的8比特的当前图像数据的移位操作数量为基础，从可压缩当 前图像数据的多种模式中选择一种模式。更详细地讲，如果当颜色分量为R 或G分量时8比特的当前图像数据的移位操作数量不超过4，或者如果颜色 分量为B分量时8比特的当前图像数据的移位操作数量不超过3，则模式选
择单元63可从多个DPCM编码模式中选择与移位操作数量相应的DPCM编 码模式，并将移位了所述移位操作数量的8比特的当前图像数据输出到DPCM 编码器64。如果当颜色分量为R或G分量时8比特的当前图像数据的移位操 作数量超过4，或者如果颜色分量为B分量时8比特的当前图像数据的移位 操作数量超过3,则模式选择单元63可选择PCM编码模式，并将8比特的 当前图像数据无移位地输出到PCM编码器65(例如，仅截断所述图像数据)。 在这个示例中，由模式选择单元63输出到PCM编码器65的当前图像数据是 没有移位的值。当颜色分量是R或G分量时，当前图像数据可以是移位4次 的值，当颜色分量是B分量时，当前图像数据可以是移位3次的值。如这里 所述，在一个实施例中，提供12种DPCM编码模式，应该注意替换方式是 等同可用的。以下将参照图7到图18更详细地描述所述12种DPCM编码模 式。DPCM编码器64可根据模式选择单元63选择的模式，计算与从模式选 择单元63接收的2x2块的每个像素的每个颜色分量相应的8比特的当前图像 数据和与该8比特的当前图像数据相应的8比特的参考数据之间的差，以压 缩当前图像数据。更详细地讲，例如在本实施例中，如果模式选择单元63选 择的模式是DPCM编码模式，则由此DPCM编码器64可计算8比特的当前 图像数据和8比特的参考数据之间的差，并确定所述差是否可由恒定长度的 比特来表示。接着，如果所述差可由恒定长度的比特来表示，则DPCM编码 器64可将所述差作为当前图像数据的压縮数据输出到MUX 66。在本实施例 中，如果所述差不能由恒定长度的比特来表示，则DPCM编码器64可将8 比特的当前图像数据直接输出到移位器62。例如，根据如图5所示的数据压缩格式，在与R或G分量相应的8比特 的当前图像数据中恒定长度的比特变为4比特，在与B分量相应的8比特的 当前图像数据中恒定长度的比特变为3比特。也就是说，DPCM编码器64可 计算从;漠式选择单元63接收的与R或G分量相应的8比特的当前图像数据 和与当前图像数据相应的8比特的参考图像数据之间的差，并确定所述差是 否在-8到7的范围内，即所述差是否可由4比特来表示。然后，如果所述差 在-8到7的范围内，则DPCM编码器64可将所述差作为当前图像数据的压 缩数据输出到MUX66。如果所述差不在-8到7的范围内，则DPCM编码器 64可将8比特的当前图像数据输出到移位器62，该8比特的当前图像数据可
以经过移位。在本实施例中，可重复地执行移位，直到与R或G分量相应的8比特的当前图像数据和与当前图像数据相应的8比特的参考图像数据之间 的差可由4比特来表示。可选择地，如果所述差不能由4比特来表示，则PCM编码器65可根据 模式选择单元63选择的模式，仅截断与从模式选择单元63接收的2x2块的 像素的颜色分量相应的8比特的当前图像数据中的4比特，以压缩当前图像 数据。更详细地讲，如果模式选择单元63选择的模式是PCM编码模式，则 PCM编码器65可截断与从模式选择单元63接收的2x2块的每个像素的颜色 分量相应的8比特的当前图像数据中的低4比特，并将当前图像数据剩余的 4比特作为当前图像数据的压缩数据输出到MUX 66。其后，MUX 66将表示模式选择单元63选择的模式的4比特的模式数据 与从DPCM编码器64接收的和/或从PCM编码器65接收的总共44比特的 压缩数据复用，并且还可将48比特的数据存储在存储器22中。图7是解释例如图6所示的数据压缩系统21在没有对任何颜色分量进行 移位的情况下压缩数据的模式0的示图。参照图7，在该模式下，不管8比特的当前图像数据的颜色分量的类型， 输入到DPCM编码器64的8比特的当前图像数据都没有经过移位器62移位。在这种情况下，DPCM编码器64计算与,人模式选"^单元63接收的像素 P0的R分量相应的8比特的当前图〗象数据和与^f象素P-l的R分量相应的8比 特的参考图像数据之间的差。如果所述差可由4比特来表示，即，如果所述 差在-8到7的范围内，则DPCM编码器64将所述差作为4比特的压缩数据 输出到MUX66。然而，如果所述差不在-8到7的范围内，即，如果所述差 不能由4比特来表示，则DPCM编码器64可将与从模式选择单元63接收的 像素P0的R分量相应的8比特的当前图像数据输出到移位器62。此外，DPCM 编码器64可以以与处理R分量相同的方式来处理与从才莫式选4奪单元63接收 的像素P0的G分量相应的8比特的当前图像数据。此外，DPCM编码器64可计算与从模式选4奪单元63接收的像素P0的B 分量相应的8比特的当前图像数据和与像素P-l的B分量相应的8比特的参 考图像数据之间的差。如果所述差可由3比特来表示，即，如果所述差在-4 到3的范围内，则DPCM编码器64可将所述差作为3比特的压缩数据输出。 如果所述差不在-4到3的范围内，即，如果所述差不能由3比特来表示，则DPCM编码器64可将与从模式选择单元63接收的像素P0的B分量相应的8 比特的当前图像数据输出返回到移位器62。例如，DPCM编码器64可以以与处理像素PO相似的方式来处理乂人才莫式 选择单元63接收的像素PI 、 P2和P3。图8是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将B颜色分量的比特移 动1比特之后而没有对R和G颜色分量进行移位的情况下压缩数据的模式1 的示图。因此，参照图8，输入到DPCM编码器64的R和G分量的8比特的当 前图像数据可不经过移位器62移位，而B分量8比特的当前图像数据可经过 移位器62移位1比特。在这种情况下，例如，如果8比特的当前图像数据是R或G分量，则 DPCM编码器64可以以与上述参照图7的处理相似的方式来处理R或G分 量。如果从模式选择单元63接收到与像素P0的B分量相应的移动1比特的 8比特的当前图像数据，则DPCM编码器64可计算移动1比特的8比特的当 前图像数据和与像素P-l的B分量相应的移动1比特的参考图像数据之间的 差。如果所述差可由3比特来表示，即，如果所述差在-4到3的范围内，则 DPCM编码器64可将所述差作为3比特的压缩数据输出。如果所述差不在-4 到3的范围内，则DPCM编码器64将与从模式选择单元63接收的像素P0 的B分量相应的8比特的当前图像数据输出返回到移位器62。这里，移动l 比特的当前图像数据和移动1比特的参考图像数据之间的差在-4到3的范围 内表示没有移位的原始当前图像数据和没有移位的原始参考图像数据之间的 差在-8到7的范围内。这样，当与B分量相应的8比特的当前图像数据向右 移动1比特时，当压缩当前图像数据时不考虑8比特的当前图像数据的位LSB 1。如果当重构当前图像数据时，将8比特的当前图像数据的位LSB 1无条件 地设置为二进制值'T，，则原始数据值和其重构数据值之间的最大误差变为 T。此外，DPCM编码器64可以以与处理像素P0相似的方式来处理从模式 选择单元63接收的像素Pl 、 P2和P3。图9是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有颜色分量移动1 比特之后压缩数据的模式2的示图。参照图9，不管8比特的当前图像数据的颜色分量的类型，将输入到DPCM编码器64的8比特的当前图像数据都经过移位器62移位1比特。在这种情况下，如果8比特的参考图像数据是B分量，则DPCM编码器 64可以以与上述参照图8的处理相似的方式来处理B分量。如果8比特的当 前图像数据是从模式选择单元63接收的像素P0的R分量，则DPCM编码器 64可计算当前图像数据和与像素P-l的R分量相应的移动1比特的参考图像 数据之间的差。如果所述差可由4比特来表示，即，如果所述差在-8到7的 范围内，则DPCM编码器64可将所述差作为3比特的压缩数据输出。如果 所述差不在-8到7的范围内，则DPCM编码器64可将与像素P0的R分量相 应的8比特的当前图像数据输出返回到移位器62。这里，移动1比特的当前 图像数据和移动1比特的参考图像数据之间的差在-8到7的范围内表示没有 移位的原始当前图像数据和没有移位的原始参考图像数据之间的差在-16到 15的范围内。这样，当与R分量相应的8比特的当前图像数据沿向右方向移 动l比特时，当压缩当前图像数据时不考虑8比特的当前图像数据的位LSB 1。 如果当重构当前图像数据时，将8比特的当前图像数据的位LSB 1无条件地 设置为二进制值"l"，则原始数据值和其重构数据值之间的最大误差变为"1"。此外，如果从模式选择单元63接收的像素P0的8比特的当前图像数据 是G分量，则DPCM编码器64可以以与处理R分量相似的方式来处理G分 量。此外，DPCM编码器64可以以与处理像素P0相似的方式来处理从模式 选择单元63接收的像素Pl 、 P2和P3。图IO是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动1比特并将B颜色分量移动2比特之后压缩数据的模式3的示图。图10 所示的模式3具有与图7、图8和图9所示的模式0、模式1和模式2不同的 移位操作数量。然而，从与上述图7、图8和图9所示的模式0、模式1和模 式2相同的技术构思得出模式3，因此，将省略其详细描述。如果与B分量 相应的8比特的当前图像数据向右移动2比特，则当压缩当前图像数据时不 考虑8比特的当前图像数据的低2比特。如果当重构当前图像数据时，将8 比特的当前图像数据的低2比特无条件地设置为二进制值"10",则原始数据 值和其重构数据值之间的最大误差变为"2"。图11是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有颜色分量分别移 动2比特之后压缩数据的模式4的示图。图12是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动2比特并将B颜色分量移动3比特之后压缩数据的模式5的示图。图13是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有颜色分量移动3 比特之后压缩数据的模式6的示图。图14是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动3比特并将B颜色分量移动4比特之后压缩数据的模式7的示图。图11到图14所示的模式4到模式7具有与图7到图10所示的模式0 到模式3不同的移位操作数量。然而，从与上述图7到图10所示的模式0到 模式3相同的技术构思得出模式4到模式7，因此，将省略其详细描述。图15、图16和图17是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有 颜色分量分别移动4比特之后压缩数据的模式8、模式9和模式10的示图。具体地讲，在图15所示的模式8中，数据压缩系统21可关于R和G分 量使用PCM方法来压缩数据，关于B分量使用DPCM方法来压缩数据。通 过在将8比特的当前图像数据向右移动4比特之后应用DPCM方法，当压缩 当前图像数据时不考虑当前图像数据的低4比特。同样地，在PCM方法的情 况下，因为不考虑当前图像数据的低4比特，所以，虽然如果移位操作数量 是4或更多则使用DPCM方法，但是原始数据值和其重构数据值之间的误差 没有减小。因此，在本实施例中，如果移位操作数量是4或更多，则使用其 计算量小于DPCM方法的计算量的PCM方法。此外，在图16所示的模式9中，数据压缩系统21可关于R、 G和B分 量使用DPCM方法来压缩数据。具体地讲，在图16中，数据压缩系统21可 将与B分量相应的压缩数据的大小扩展为4比特，并且无条件地将压缩数据 的最高有效位(MSB)设置为二进制值"0"。因此，与B分量相应的当前图 像数据的值变为等于或小于128。在图17所示的^f莫式10中，例如，数据压缩系统21可关于R、 G和B 分量使用DPCM方法来压缩数据。具体地讲，在图17中，数据压缩系统21 可将与B分量相应的压缩数据的大小扩展为4比特，并且无条件地将压缩数 据的最高有效位(MSB)设置为二进制值'T，。因此，与B分量相应的当前 图像数据的值必定大于128。图18是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动4比特并将B颜色分量移动5比特之后压缩数据的模式11的示图。在图 18所示的实施例中，数据压缩系统21关于R、 G和B分量使用DPCM方法 来压缩数据。具体地讲，在图18中，数据压缩系统21将与B分量相应的压 缩数据的大小设置为3比特。因此，当压缩数据时，不考虑数据的低5比特。 当重构数据时，如果将数据的低5比特设置为二进制值"10000",则原始数 据值和其重构数据值之间的最大误差变为"16"。图19示出了根据本发明实施例的数据压缩方法。参照图19,该数据压缩方法可包括例如图6所示的数据压缩系统21顺 序处理的操作。因此，关于图6所示的数据压缩系统21的以上描述可相似地 应用于该数据压缩方法。在操作191,可接收画面并将其分割为2x2块的单元，例如图5所示。在操作192,可将应用于与操作191中的2x2块相应的当前图像数据的 移位操作的指示数量设置为0。在操作193,如果当2x2块的特定像素的特定颜色分量为R或G分量时， 应用于与所述颜色分量相应的8比特的当前图像数据的移位操作数量等于或 小于4,并且当颜色分量为B分量时，应用于与所述颜色分量相应的8比特 的当前图像数据的移位操作数量等于或小于3，则处理可进行到操作194。如 果当颜色分量为R或G分量时移位操作数量超过4,或者当颜色分量为B分 量时移位操作数量超过3，则处理可进行到操作198。在操作194，可计算与2x2块的颜色分量相应的8比特的当前图像数据 和与当前图像数据相应的参考图像数据之间的差。在操作195，可确定计算的差是否可由恒定长度的比特来表示。如果所 述差可由恒定长度的比特来表示，则处理可进行到操作196，如果所述差不 能由恒定长度的比特来表示，则处理可进行到操作197。在操作196,可将所述差输出为当前图像数据的压缩数据。在操作197,与2x2块的像素的颜色分量相应的8比特的当前图像数据 和与当前图像数据相应的8比特的参考图像数据可以以1比特为单位沿向右 方向移动。然后，可将当前图像数据的移位操作的指示数量增1,并且处理 可返回#:作193。在操作198，可截断与2x2块的像素的颜色分量相应的8比特的当前图 像数据中的4比特，并且可将当前图像数据的剩余4比特输出为当前图像数 据的压缩数据。在操作199，指示与当前图像数据的移位操作数量相应的DPCM编码模
式和PCM编码之一的4比特的模式数据可以与在操作196和操作198的各操 作中输出的总共44比特的压缩数据复用，从而可将所得的48比特的数据存 储在例如存储器22中。图20示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的数据重构系统23的数 据重构系统。以下，对数据重构系统23的描述仅用作示例，并且可替换的数 据重构系统是等同可用的。参照图20,例如，数据重构系统23可包括DEMUX201、才莫式识别单元 202、移位器203、 DPCM解码器204、 PCM解码器205以及合并器206。DEMUX 201可从存储器22读取48比特的数据，从该48比特的数据提 取4比特的模式数据和44比特的压缩数据，并将4比特的模式数据和44比 特的压缩数据输出到模式识别单元202。例如，模式识别单元202使用从DEMUX 201接收的示例性的4比特的 模式数据，从可压缩与2x2块相应的当前图像数据的多种模式中识别数据压 缩系统21所选择的模式。此外，模式识别单元202可根据识别出的模式将从 DEMUX 201接收的44比特的压缩数据输出到移位器203或PCM解码器205。 也就是说，如果从DEMUX 201接收的4比特的模式数据指示模式0到模式7 之一，则模式识别单元202可将从DEMUX 201接收的44比特的压缩数据输 出到移位器203。此外，如果从DEMUX201接收的4比特的模式数据指示模 式9到模式11之一，则模式识别单元202可将从DEMUX 201接收的44比 特的压缩数据输出到PCM解码器205。如果从DEMUX 201接收的4比特的 模式数据指示模式8,则模式识别单元202可将从DEMUX 201接收的44比 特的压缩数据中与R和G分量相应的32比特的压缩教:据输出到PCM解码器 205，并将从DEMUX201接收的44比特的压缩数据中与B分量相应的12比 特的压缩数据输出到移位器203。移位器203可以以比特为单位，将对应于8比特的当前图像数据和与当 前图像数据相应的参考图像数据之间的差的恒定长度的比特(例如，4比特) 的压缩数据移动模式识别单元202识别出的模式指示的8比特的当前图像数 据的移位操作数量。具体地讲，移位器203可沿压缩当前图像数据时执行的 移位操作的反方向的向左方向移动压缩数据。将以1比特为单位向左移动4 比特的压缩数据表示将图像数据移向最高有效位(MSB)侧。因此，这样以 1比特为单位移动8比特的压缩数据等效于使8比特的压缩数据值加倍。
此外，移位器203随后可将与8比特的当前图像数据的移位操作数量相 应的二进制值加到移位的4比特的压缩数据，从而恢复当前图像数据和参考 图像数据之间的差，并将恢复的差输出到DPCM解码器204。例如，如果模 式识别单元202识别出的模式是例如图11所示的模式4，则压缩当前图像数 据时不考虑当前图像数据的低2比特。因为，移位器203可将二进制值"10" 作为低2比特的值加到移位的4比特的压缩数据。DPCM解码器204可根据模式识别单元202识别出的模式将当前图像数 据和参考图像数据之间的差加到8比特的参考图像数据，从而重构8比特的 当前图像数据。更详细地讲，如果模式识别单元202识别出的模式指示使用 DPCM方法的模式，则DPCM解码器204可将当前图傳_数据和参考图像数据 之间的差加到8比特的参考图像数据，从而重构8比特的当前图像数据。具 体地讲，例如，DPCM解码器204可以以与数据压缩系统21使用的参考图像 数据选择方法相似的方式来选择与当前图像数据相应的参考图像数据。PCM解码器205可根据模式识别单元202识别出的模式将4比特的二进 制值加到从模式识别单元202接收的4比特的压缩数据，从而重构当前图像 数据。更详细地讲，如果^f莫式识别单元202识别出的^^式是^:用PCM方法的 模式，则PCM解码器205将4比特的二进制值(例如，"1000")加到从模式 识别单元202接收的4比特的压缩数据，从而重构当前图像数据。合并器206可将DPCM解码器204重构的当前图像数据与PCM解码器 205重构的当前图像数据合并，即产生总共96比特的2x2块，从而重构画面。图21示出了根据本发明实施例的数据重构方法。参照图21，在实施例中，该数据重构方法可包括例如图20所示的数据 重构系统23顺序处理的操作。因此，在这样的实施例中，关于图20所示的 数据重构系统23的以上描述可相似地应用于该数据重构方法。在操作211，可从存储器22读取48比特的数据，并从该48比特的数据 提取4比特的模式数据和44比特的压缩数据。在操作212,可从操作211中提取的4比特的模式数据识别出例如数据 压缩系统21从可压缩与2x2块相应的当前图像数据的多种模式中为压缩选择 的模式。如果识别出的模式是使用DPCM方法的模式，则处理可进行到操作 213，如果识别出的模式是使用PCM方法的模式，则处理可进行到操作215。在操作213,可以以1比特为单位沿向左方向，将4比特或3比特的压 缩数据移动在操作212中识别出的模式指示的8比特的当前图像数据的移位 操作数量，并且可将与8比特的当前图像数据的移位操作数量相应的二进制 值加到所述4比特或3比特的压缩数据，从而恢复当前图像数据和参考图像 数据之间的差。在操作214,可将当前图像数据和参考图像数据之间的差加到8比特的 参考图像数据，从而重构8比特的当前图像数据。在操作215,可将4比特的二进制值加到4比特的压缩数据，从而重构 当前图像数据。在操作216,在操作214中重构的重构的当前图像数据可以与在操作215 中重构的重构的当前图像数据合并，以产生总共96比特的2x2块，从而重构 牙目^《勺iS;。除了上述实施例，本发明的实施例也可通过例如计算机可读介质的介质 中/上的计算机可读代码/指令来实现，以控制至少一个处理部件实现上述任意 实施例。所述介质可对应于允许存储和/或传输计算机可读代码的任何介质。计算机可读代码可以以多种方式在介质上记录/传输，例如，介质的示例 包括诸如磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光学记录介质(例如， CD-ROM或DVD )的记录介质、诸如载波以及通过互联网的传输介质。因此， 根据本发明的实施例，介质还可以是诸如合成信号或比特流的信号。介质还 可以是分布式网络，从而计算机可读代码可以以分布方式被存储/传输和执 行。另外，仅作为示例，处理部件可以包括处理器或计算机处理器，并且处 理部件可以分布和/或包括在单个装置中。如上所述，根据本发明的一个或多个实施例，通过选择性地使用DPCM 方法和PCM方法之一压缩和/或重构图像数据，可显著降低图像编码器/解码 器系统的复杂度，并完全满足LCDDCC装置/系统所需的基于画面的CBR。 此外，根据本发明的一个或多个实施例，因为数据以4个像素组成的2x2块 为单位通过^f吏用DPCM方法和PCM方法;故压缩和/或重构，所以可在没有原 始图像的主观画面质量劣化的情况下压缩数据。虽然已经显示和描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员应该 理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改， 本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1、一种数据压缩方法，包括根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式；和根据选择的模式，选择性地执行计算当前数据和参考数据之间的差以及截断当前数据的一部分中的至少一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据。
2、 如权利要求1所述的数据压缩方法，其中，在计算当前数据和参考数 据之间的差的步骤中，如果所述差可由恒定长度的比特表示，则将所述差输 出为当前数据的压缩数据。
3、 如权利要求1所述的数据压缩方法，还包括以预定数量的比特为单位 移动当前数据，其中，选择模式的步骤包括基于执行的当前数据的移位操作数量从所述 多种模式中选择一种模式。
4、 如权利要求3所述的数据压缩方法，其中，在计算当前数据和参考数 据之间的差的步骤中，计算移动的当前数据和移动的参考数据之间的移动差，并基于计算的移动差压缩当前数据。
5、 如权利要求4所述的数据压缩方法，其中，在移动当前数据的步骤中， 如果计算的差不能由恒定长度的比特表示，则移动的当前数据以预定数量的 比特为单位被移动。
6、 如权利要求1所述的数据压缩方法，其中，在计算当前数据和参考数 据之间的差的步骤中，以4个像素组成的2x2块为单位来压缩当前数据。
7、 如权利要求1所述的数据压缩方法，其中，参考数据对应于与当前数 据相应的像素相邻的像素中的像素，或者对应于所述相邻的像素中的预定像 素的平均值。
8、 一种包括用于控制至少一个处理部件执行如权利要求1所述的方法的 计算机可读代码的介质。
9、 一种数据压缩系统，包括选择单元，根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式；第一编码单元，根据选择的模式选择性地计算当前数据和参考数据之间 的差；第二编码单元，选^r性地截断当前数据的一部分；和输出单元，基于计算的差和/或基于当前数据的截断部分而压缩的当前数 据，选择性地组合来自第一编码单元和第二编码单元的编码的当前数据。
10、 一种重构根据多种模式中的 一种模式压缩的压缩的当前数据的数据重构方法，所述方法包括识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；和根据识别出的模式，选择性地执行以下操作中的至少一种操作，即，在 当前数据的压缩数据表示当前数据和参考数据之间的差时将参考数据加到当 前数据的压缩数据，以及在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时将 预定的二进制值加到当前数据的压缩数据，从而基于将参考数据加到当前数 据的压缩数据和/或将所述预定的二进制值加到当前数据的压缩数据来重构当前数据。
11、 如权利要求IO所述的数据重构方法，其中，压缩数据包括与当前数据和参考数据之间的差相应的恒定长度的比特。
12、 如权利要求11所述的数据重构方法，还包括 以预定数量的比特为单位，将当前数据的压缩数据移动由识别出的模式指示并在压缩期间对当前数据执行的移位操作的数量，并重构所述差，其中，在将参考数据加到当前数据的压缩数据的步骤中，通过将重构的 差加到参考数据来选"t奪性地重构当前数据。
13、 如权利要求12所述的数据重构方法，其中，在移动当前数据的压缩 数据的步骤中，将压缩数据沿与压缩当前数据时执行的移位操作的方向相反 的方向移动。
14、 如权利要求IO所述的数据重构方法，其中，在重构当前数据的步骤 中，以4个^f象素组成的2x2块为单位重构当前数据。
15、 如权利要求IO所述的数据重构方法，其中，参考数据对应于与当前 数据相应的像素相邻的像素中的像素，或者对应于所述相邻的像素中的预定 像素的平均值。
16、 一种包括用于控制至少一个处理部件执行如权利要求10所述的方法 的计算机可读代码的介质。
17、 一种用于重构根据多种模式中的 一种模式压缩的压缩的当前数据的 数据重构系统，所述系统包括识别单元，识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；第一解码单元，在当前数据的压缩数据表示当前数据和参考数据之间的差时，选择性地将参考数据加到当前数据的压缩数据；第二解码单元，在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时，选择性地将预定的二进制值加到当前数据的压缩数据；和输出单元，基于将参考数据加到当前数据的压缩数据和/或将预定的二进 制值加到当前数据的压缩数据来重构当前数据。
18、 一种数据压缩/重构方法，包括根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计算当前数据和参考数据之 间的差以及截断当前数据的一部分中的至少一种操作，并根据计算的差和/或 当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据；存储压缩的当前数据；和基于选择的模式，选择性地将参考数据和预定的二进制值中的至少一个 加到压缩的当前数据，并重构当前数据。
19、 如权利要求18所述的数据数据压缩/重构方法，其中，在计算当前 数据和参考数据之间的差的步骤中，如果所述差可由恒定长度的比特表示，则将所述差输出为压缩的当前数据。
20、 一种凄t据压缩/重构系统，包括压缩单元，根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计算当前数据和 参考数据之间的差以及截断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据； 存储器，存储压缩的当前数据；和重构单元，基于选择的模式，选择性地将参考数据或预定的二进制值中 的至少一个加到压缩的当前数据，并重构当前数据。
21、 如权利要求20所述的数据压缩/重构系统，其中，如果所述差可由 恒定长度的比特表示，则压缩单元将所述差输出为压缩的当前数据。
全文摘要
一种压缩和/或恢复图像的系统、介质和方法。这样的数据压缩方法可包括根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式；和根据选择的模式，计算当前数据和参考数据之间的差并压缩当前数据，或者截断当前数据的一部分并压缩当前数据。因此，可显著降低图像编码器/解码器系统的复杂度，并完全满足LCD DCC装置/系统所需的基于画面的CBR。
文档编号G09G3/36GK101127907SQ200710142000
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月17日 优先权日2006年8月17日
发明者李时和, 李相祚, 金度亨 申请人:三星电子株式会社
技术领域：
本发明的一个或多个实施例涉及一种压缩和/或重构图像的系统，更具体地讲，涉及一种适合于液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC)装置的图像编 码器/解码器系统。
背景技术：
图1示出了传统的液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC)装置的一部分。参照图1，该传统的LCD DCC装置包括存储器11和查询表(LUT)模 块12。 LCDDCC装置用于将高于所需电压的电压施加到薄膜晶体管(TFT) -LCD面板的像素，以提高TFT-LCD面板的响应时间。例如，如果TFT-LCD 面板中的像素当前的电压为A并且该像素随后的电压为B，则LCD DCC装 置按A—C—B(其中，C是高于A或B的电压)的顺序将电压施加到该像素， 而不是按A—B的顺序将电压施加到该像素。在下文中，将描述LCD DCC 装置计算用于提高TFT-LCD面板的响应时间的电压值的处理，然后将描述这 种传统技术的问题。参照图1，存储器11接收并存储当前画面的信息。当接收到当前画面的 信息时，前一画面的信息已经存储在存储器11中。LUT模块12参照查询表计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需的 电压值。更具体地讲，LUT模块12从查询表中搜索与当前接收到的画面的特 定像素的亮度值和存储在存储器11中的前一画面的相应像素的亮度值的差 相应的电压值信息，并4吏用该电压值信息和关于TFT-LCD面板的目标响应时 间的信息来计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需的电压值。如上所述，为了计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需的电压值， 必须将前一画面的信息存储在存储器11中。画面质量越高，画面的数据量就 越大。因此，已经提出了多种用于压缩存储存储器中的画面的技术。传统的 图像压缩技术包括JPEG (联合图像专家组)标准、H.264 (帧内编码)标准、 JPEG-LS标准等。然而，当将这些标准应用于LCD DCC装置时，存在以下问题。第一，出现画面质量问题。当根据上述图像压缩方法中的任意一种方法 将图像数据压缩为原始图像数据的1/2到1/3大小时，对于例如通过峰值信噪比(PSNR)测量的客观画面质量，没有出现明显的问题。然而，在基于变换 编码的JPEG或H.264标准的情况下，主观画面质量性能劣化。具体地讲， 基于图像的边缘部分出现变形的现象，视频质量的主观解释可能是画面质量 已经沿着边缘部分劣化。因为LCD DCC装置驱动将被直接显示给人们的 TFT-LCD通道，所以在用于LCD DCC的压缩编解码器中，这种主观画面质 量比客观画面质量更重要。也就是说，用于LCD DCC装置的压缩编解码器 通常应该提供高的画面质量性能，以使得人们应该识别不出图像压缩引起的 像素值之间的差。当图像以像素为单位移动(例如图像内的对象运动)，从而在相邻像素中 移动像素值时，出现与变换编码压缩相关的另一问题。虽然当原始图像以每 一像素为单位移动时，在原始图像和其重构的图像之间不存在明显的差异， 但是当原始图像被变换编码压缩和重构时，相同特定块内的像素值之间的微 小的差对于重构的图像具有严重影响。因此，当图像以像素为单位移动并被 输入到LCD DCC装置中时，像素值之间非常微小的差也将被用户容易地识 别。第二，因为所有上述的图像压缩技术都是基于熵编码，所以当对图像解 码时发生关键路径，并且解码器的复杂度相应地显著增加。这里，"关键路径" 表示必须被同时执行以完成所有需要的处理的处理路径中最长的处理路径。 也就是说，"关键路径，，表示在所有处理路径中需要最长处理时间的路径。具 体地讲，在以块为单位执行变换编码的JPEG和H.264标准的情况下，解码 器的复杂度进一步增加。此外，因为H.264标准使用帧内预测，所以存储器 的使用量增加并且解码器的复杂度进一步增加。第三，所有上述的图像压缩技术允许某种程度的比特率控制，但是它们 不能产生准确的比特率。例如，当上述图像压缩技术控制比特率以实现1/2 压缩时，由于在相应的LCD DCC装置中使用的存储器的容量限制，比特率 将被限制在1/2压缩之内。如果根据上述图像压缩技术之一成功地执行比特 率控制，则以1/2压缩率产生凄t据量。然而，如果比特率控制失败，则可能 以低于1/2压缩率的压缩率产生数据量。因此，上述技术不适合于使用固定
容量的存储器的LCD DCC装置的图像压缩。发明内容本发明的一个或多个实施例提供了这样一种系统、介质和方法，其提高 主观画面质量，从而显著降低图像编码器/解码器系统的复杂度，并且当重构 图像时提供适合于液晶显示器动态电容补偿(LCD DCC)装置的基于画面的 控制比特率(CBR)。在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，部分地通过 描述，这些方面和优点会变得清楚，或者通过实施本发明可以了解。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩 方法，包括根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式； 和根据选择的模式，选择性地执行计算当前数据和参考数据之间的差以及截 断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截 断部分选择性地压缩当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩 系统，包括选择单元，根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选 择一种模式；第一编码单元，根据选择的模式选择性地计算当前数据和参考 数据之间的差；第二编码单元，选择性地截断当前数据的一部分；和输出单 元，基于计算的差和/或基于当前数据的截断部分而压缩的当前数据，选择性 地组合来自第一编码单元和第二编码单元的编码的当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种重构根据 多种模式中的一种模式压缩的压缩的当前数据的数据重构方法，所述方法包 括识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；和根据识别出的模 式，选择性地执行以下操作中的至少一种操作，即，在当前数据的压缩数据 表示当前数据和参考数据之间的差时将参考数据加到当前数据的压缩数据， 以及在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时将预定的二进制值加到 当前数据的压缩数据，从而基于将参考数据加到当前数据的压缩数据和/或将 预定的二进制值加到当前数据的压缩数据来重构当前凄史据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种用于重构 根据多种模式中的一种模式压缩的压缩的当前数据的数据重构系统，所述系 统包括识别单元，识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；第 一解码单元，在当前数据的压缩数据表示当前数据和参考数据之间的差时，选择性地将参考数据加到当前数据的压缩数据；第二解码单元，在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时，选择性地将预定的二进制值加到当前数据的压缩数据；和输出单元，基于将参考数据加到当前数据的压缩数据和/或将预定的二进制值加到当前数据的压缩数据来重构当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩/重构方法，包括根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计算当前数据 和参考数据之间的差以及截断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据 计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据；存储压缩的当前 数据；和基于选择的模式，选择性地将参考数据和预定的二进制值中的至少 一个加到压缩的当前数据，并重构当前数据。为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明的实施例包括一种数据压缩 /重构系统，包括压缩单元，根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计 算当前数据和参考数据之间的差以及截断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据；存储 器，存储压缩的当前数据；和重构单元，基于选择的模式，选择性地将参考 数据或预定的二进制值中的至少一个加到压缩的当前数据，并重构当前数据。
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中图1示出了传统的液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC)装置的一部分；图2示出了根据本发明实施例的LCD DCC装置/系统的一部分；图3是解释根据本发明实施例的应用诸如图2所示的系统的数据压缩系统执行的差分脉冲编码调制(DPCM)方法的示例的示图；图4是解释应用诸如图2所示的系统的数据压缩系统执行的脉沖编码调制(PCM)方法的示例的示图；图5示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统的数据压缩系统压缩的数据格式；图6示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统的数据压缩系统； 图7是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 没有对任何颜色分量进行移位的情况下压缩数据的零模式的示图；图8是解释才艮据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将B颜色分量的比特移动1比特之后而没有对R和G颜色分量进行移位的情 况下压缩数据的第 一模式的示图；图9是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将所有颜色分量分别移动1比特之后压缩数据的第二^f莫式的示图；图10是解释#^居本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动1比特并将B颜色分量移动2比特之后压缩数据 的第三模式的示图；图ll是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将所有颜色分量分别移动2比特之后压缩数据的第四模式的示图；图12是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动2比特并将B颜色分量移动3比特之后压缩数据 的第五模式的示图；图13是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将所有颜色分量分别移动3比特之后压缩数据的第六模式的示图；图14是解释#4居本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动3比特并将B颜色分量移动4比特之后压缩数据 的第七模式的示图；图15、图16和图17是解释诸如图6所示的系统的数据压缩系统在将所 有颜色分量分别移动4比特之后压缩数据的第八、第九和第十模式的示图；图18是解释根据本发明实施例的诸如图6所示的系统的数据压缩系统在 将R和G颜色分量分别移动4比特并将B颜色分量移动5比特之后压缩数据 的第十一模式的示图；图19示出了根据本发明实施例的数据压缩方法；图20示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统的数据重构系统；和图21示出了根据本发明实施例的数据重构方法。
具体实施方式
现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相 同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本 发明。图2示出了根据本发明实施例的液晶显示器动态电容补偿(LCDDCC) 装置/系统的一部分。参照图2，例如，所述LCDDCC装置包括数据压缩系统21、存储器22、 数据重构系统23和LUT模块24。例如，数据压缩系统21可使用例如两种数据压缩方法(即，差分脉冲编 码调制(DPCM)方法和脉冲编码调制(PCM)方法)之一来压缩数据。存储器22可从数据压缩系统21接收压缩的数据并存储该压缩的数据。 通过执行这项操作，当接收到当前画面时，前一画面可能已经存储在存储器 22中。例如，数据重构系统23可使用两种数据压缩方法(即，DPCM方法和 PCM方法)之一来重构数据。LUT模块24可参照查询表计算实现TFT-LCD面板的目标响应时间所需 的电压值。更详细地讲，例如，LUT模块24可在查询表中搜索与当前接收的 画面中的特定像素的亮度值和例如由数据重构系统23重构的前一画面中的 相应像素的亮度值之间的差相应的电压值信息，并使用所述电压值信息和 TFT-LCD面^反的目标响应时间来计算实现TFT-LCD面才反的目标响应时间所 需的电压值。图3是解释例如由数据压缩系统21执行的DPCM方法的示例的示图。 参照图3，数据压缩系统21可使用DPCM方法计算当前图像数据和参 考数据之间的差，并基于计算的差来压缩当前图像数据。具体地讲，在图3 所示的示例中，与4个《象素相应的32比特净皮压缩为17比特。图4是解释例如由数据压缩系统21执行的PCM方法的示例的示图。 参照图4,数据压缩系统21可使用PCM方法仅截断一部分当前图像数 据，以压缩当前图像数据。具体地讲，在图4所示的示例中，截断原始数据 31(00011111 )的低4比特。当重构原始数据时，将添加低4比特(即，"1000")， 从而重构表示值24 (00011000)的数据。这里，术语"PCM方法"用于解释 不同于"DPCM"方法的技术构思，并且例如也可以不同于将模拟信号转换 为数字信号的典型PCM方法的技术构思。因此，可替换的术语能够用于这里 描述的PCM方法，例如，截断压缩方法，应该注意所述替换是等同可用的。 从以上描述应该理解，与传统图像压缩方法，如JPEG、 H.264和JPEG-LS 标准相比，例如，数据压缩系统21和数据重构系统23可使用的DPCM和 PCM方法可具有非常低的复杂度。具体地讲，例如，在实施例中，通过使用 DPCM和PCM方法，数据可以被容易地压缩恒定量。根据一个实施例，可准 确地实现LCD DCC装置/系统所需的恒定比特率。图5示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的系统21的数据压缩系统 压缩的数据格式。以下，在此进一步说明，对数据压缩系统21的描述仅用作 示例，可替换的数据压缩系统也是等同可用的。参照图5,例如，数据压缩系统21可对与4个像素P0、 Pl、 P2和P3 组成的2x2大小的块(以下简称为2x2块)相应的96比特的图像数据进行 1/2压缩，从而产生48比特的压缩数据。这里，例如，2x2块的每个像素包 括与红色(R)分量相应的8比特的当前图像数据、与绿色(G)分量相应的 8比特的当前图像数据和与蓝色(B)分量相应的8比特的当前图像数据。因 此，在这个示例中，每个像素数据由24比特表示，全部2x2块由96比特表 示。数据压缩系统21可将2x2块压缩为4比特的模式数据和44比特的压缩 数据。更详细地讲，可将4比特分配给与每个像素的R分量相应的8比特， 可将4比特分配给与每个像素的G分量相应的8比特，并可将3比特分配给 与每个像素的B分量相应的8比特，并请再次注意，可替换的实施例是等同 可用的。为了实现96比特的准确的1/2压缩率，如图5所示，可将4比特分 配给模式数据，并可将3比特分配给与每个像素的B分量。如上所述，在本实施例中，与图像以16x16宏块或8x8块为单位被压缩 的传统的图像压缩方法相比，因为利用了使用2x2块的DPCM或PCM压缩 方法，所以当图像移动时可使画面质量劣化最小化。也就是说，与传统方法 相比，因为本实施例以非常小的块(例如，2x2块)为单位压缩和/或重构图 像，所以块内的像素值之间微小的差不会严重影响通过压缩和重构相应的图 像所获得的结果。因此，本实施例可显著提高主观画面质量性能。除了上述图2中示出的LCDDCC装置/系统以外，本发明的实施例可广 泛地应用于需要低复杂度和无损的主观画面质量的图像压缩领域。例如，实 施例可应用于显示器驱动器IC (DDI)、图像编码器/解码器系统的参考画面 压缩等。 图6示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的数据压缩系统21的数据压缩系统。参照图6,例如，数据压缩系统21可包括分割器61、移位器62、模式 选择单元63、 DPCM编码器64、 PCM编码器65和MUX66。例如，分割器61可接收当前画面，将当前画面分割为如图5所示的2x2 块的单元，并将至少一个分割的2x2块输出到移位器62。移位器62还可从DPCM编码器64接收2x2块，以1比特为单位，沿向 右方向移动与2x2块的每个像素的每个颜色分量相应的8比特的当前图像数 据，并移动与所述8比特的当前图像数据相应的8比特的参考图像数据，并 且将移位的结果输出到模式选择单元63。此外，每当移位器62以1比特为 单位向右移动当前图像数据时，移位器62就可将当前图像数据的移位操作的 指示数量增1。这里，移位器62还可从分割器61接收与2x2块相应的当前 图像数据，并将当前图像数据无移位地输出到DPCM编码器64，在这种情况 下，移位器62可将当前图像数据的移位操作的指示数量设置为0。因此，从DPCM编码器64接收的当前图像数据可不被移位器62移动， 或者可被移位器62移动至少一次。此外，参考图像数据可以是与当前图像数 据相应的像素相邻的像素中的 一个像素的图像数据。参考图像数据可以是在 与相邻的像素相应的图像数据中与当前图像数据最接近匹配的图像数据。在 一个实施例中，假设像素P0的参考像素为像素P-l,像素Pl的参考像素为 像素P0,像素P2的参考像素为像素P0，像素P3的参考像素为像素Pl和P2 的平均值。例如，像素P-l可以是像素P0、 Pl、 P2和P3的相邻的像素中的 一个像素。此外，以1比特为单位向右移动8比特的当前图像数据和8比特的参考 图像数据表示以1比特为单位将当前图像数据移向最低有效位(LSB)侧。 因此，这样移动1比特的单位等效于将8比特的当前图像数据除以2和将8 比特的参考图像数据除以2。模式选择单元63可以以与从移位器62接收的2x2块的每个像素的每个 颜色分量相应的8比特的当前图像数据的移位操作数量为基础，从可压缩当 前图像数据的多种模式中选择一种模式。更详细地讲，如果当颜色分量为R 或G分量时8比特的当前图像数据的移位操作数量不超过4，或者如果颜色 分量为B分量时8比特的当前图像数据的移位操作数量不超过3，则模式选
择单元63可从多个DPCM编码模式中选择与移位操作数量相应的DPCM编 码模式，并将移位了所述移位操作数量的8比特的当前图像数据输出到DPCM 编码器64。如果当颜色分量为R或G分量时8比特的当前图像数据的移位操 作数量超过4，或者如果颜色分量为B分量时8比特的当前图像数据的移位 操作数量超过3,则模式选择单元63可选择PCM编码模式，并将8比特的 当前图像数据无移位地输出到PCM编码器65(例如，仅截断所述图像数据)。 在这个示例中，由模式选择单元63输出到PCM编码器65的当前图像数据是 没有移位的值。当颜色分量是R或G分量时，当前图像数据可以是移位4次 的值，当颜色分量是B分量时，当前图像数据可以是移位3次的值。如这里 所述，在一个实施例中，提供12种DPCM编码模式，应该注意替换方式是 等同可用的。以下将参照图7到图18更详细地描述所述12种DPCM编码模 式。DPCM编码器64可根据模式选择单元63选择的模式，计算与从模式选 择单元63接收的2x2块的每个像素的每个颜色分量相应的8比特的当前图像 数据和与该8比特的当前图像数据相应的8比特的参考数据之间的差，以压 缩当前图像数据。更详细地讲，例如在本实施例中，如果模式选择单元63选 择的模式是DPCM编码模式，则由此DPCM编码器64可计算8比特的当前 图像数据和8比特的参考数据之间的差，并确定所述差是否可由恒定长度的 比特来表示。接着，如果所述差可由恒定长度的比特来表示，则DPCM编码 器64可将所述差作为当前图像数据的压縮数据输出到MUX 66。在本实施例 中，如果所述差不能由恒定长度的比特来表示，则DPCM编码器64可将8 比特的当前图像数据直接输出到移位器62。例如，根据如图5所示的数据压缩格式，在与R或G分量相应的8比特 的当前图像数据中恒定长度的比特变为4比特，在与B分量相应的8比特的 当前图像数据中恒定长度的比特变为3比特。也就是说，DPCM编码器64可 计算从;漠式选择单元63接收的与R或G分量相应的8比特的当前图像数据 和与当前图像数据相应的8比特的参考图像数据之间的差，并确定所述差是 否在-8到7的范围内，即所述差是否可由4比特来表示。然后，如果所述差 在-8到7的范围内，则DPCM编码器64可将所述差作为当前图像数据的压 缩数据输出到MUX66。如果所述差不在-8到7的范围内，则DPCM编码器 64可将8比特的当前图像数据输出到移位器62，该8比特的当前图像数据可
以经过移位。在本实施例中，可重复地执行移位，直到与R或G分量相应的8比特的当前图像数据和与当前图像数据相应的8比特的参考图像数据之间 的差可由4比特来表示。可选择地，如果所述差不能由4比特来表示，则PCM编码器65可根据 模式选择单元63选择的模式，仅截断与从模式选择单元63接收的2x2块的 像素的颜色分量相应的8比特的当前图像数据中的4比特，以压缩当前图像 数据。更详细地讲，如果模式选择单元63选择的模式是PCM编码模式，则 PCM编码器65可截断与从模式选择单元63接收的2x2块的每个像素的颜色 分量相应的8比特的当前图像数据中的低4比特，并将当前图像数据剩余的 4比特作为当前图像数据的压缩数据输出到MUX 66。其后，MUX 66将表示模式选择单元63选择的模式的4比特的模式数据 与从DPCM编码器64接收的和/或从PCM编码器65接收的总共44比特的 压缩数据复用，并且还可将48比特的数据存储在存储器22中。图7是解释例如图6所示的数据压缩系统21在没有对任何颜色分量进行 移位的情况下压缩数据的模式0的示图。参照图7，在该模式下，不管8比特的当前图像数据的颜色分量的类型， 输入到DPCM编码器64的8比特的当前图像数据都没有经过移位器62移位。在这种情况下，DPCM编码器64计算与,人模式选"^单元63接收的像素 P0的R分量相应的8比特的当前图〗象数据和与^f象素P-l的R分量相应的8比 特的参考图像数据之间的差。如果所述差可由4比特来表示，即，如果所述 差在-8到7的范围内，则DPCM编码器64将所述差作为4比特的压缩数据 输出到MUX66。然而，如果所述差不在-8到7的范围内，即，如果所述差 不能由4比特来表示，则DPCM编码器64可将与从模式选择单元63接收的 像素P0的R分量相应的8比特的当前图像数据输出到移位器62。此外，DPCM 编码器64可以以与处理R分量相同的方式来处理与从才莫式选4奪单元63接收 的像素P0的G分量相应的8比特的当前图像数据。此外，DPCM编码器64可计算与从模式选4奪单元63接收的像素P0的B 分量相应的8比特的当前图像数据和与像素P-l的B分量相应的8比特的参 考图像数据之间的差。如果所述差可由3比特来表示，即，如果所述差在-4 到3的范围内，则DPCM编码器64可将所述差作为3比特的压缩数据输出。 如果所述差不在-4到3的范围内，即，如果所述差不能由3比特来表示，则DPCM编码器64可将与从模式选择单元63接收的像素P0的B分量相应的8 比特的当前图像数据输出返回到移位器62。例如，DPCM编码器64可以以与处理像素PO相似的方式来处理乂人才莫式 选择单元63接收的像素PI 、 P2和P3。图8是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将B颜色分量的比特移 动1比特之后而没有对R和G颜色分量进行移位的情况下压缩数据的模式1 的示图。因此，参照图8，输入到DPCM编码器64的R和G分量的8比特的当 前图像数据可不经过移位器62移位，而B分量8比特的当前图像数据可经过 移位器62移位1比特。在这种情况下，例如，如果8比特的当前图像数据是R或G分量，则 DPCM编码器64可以以与上述参照图7的处理相似的方式来处理R或G分 量。如果从模式选择单元63接收到与像素P0的B分量相应的移动1比特的 8比特的当前图像数据，则DPCM编码器64可计算移动1比特的8比特的当 前图像数据和与像素P-l的B分量相应的移动1比特的参考图像数据之间的 差。如果所述差可由3比特来表示，即，如果所述差在-4到3的范围内，则 DPCM编码器64可将所述差作为3比特的压缩数据输出。如果所述差不在-4 到3的范围内，则DPCM编码器64将与从模式选择单元63接收的像素P0 的B分量相应的8比特的当前图像数据输出返回到移位器62。这里，移动l 比特的当前图像数据和移动1比特的参考图像数据之间的差在-4到3的范围 内表示没有移位的原始当前图像数据和没有移位的原始参考图像数据之间的 差在-8到7的范围内。这样，当与B分量相应的8比特的当前图像数据向右 移动1比特时，当压缩当前图像数据时不考虑8比特的当前图像数据的位LSB 1。如果当重构当前图像数据时，将8比特的当前图像数据的位LSB 1无条件 地设置为二进制值'T，，则原始数据值和其重构数据值之间的最大误差变为 T。此外，DPCM编码器64可以以与处理像素P0相似的方式来处理从模式 选择单元63接收的像素Pl 、 P2和P3。图9是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有颜色分量移动1 比特之后压缩数据的模式2的示图。参照图9，不管8比特的当前图像数据的颜色分量的类型，将输入到DPCM编码器64的8比特的当前图像数据都经过移位器62移位1比特。在这种情况下，如果8比特的参考图像数据是B分量，则DPCM编码器 64可以以与上述参照图8的处理相似的方式来处理B分量。如果8比特的当 前图像数据是从模式选择单元63接收的像素P0的R分量，则DPCM编码器 64可计算当前图像数据和与像素P-l的R分量相应的移动1比特的参考图像 数据之间的差。如果所述差可由4比特来表示，即，如果所述差在-8到7的 范围内，则DPCM编码器64可将所述差作为3比特的压缩数据输出。如果 所述差不在-8到7的范围内，则DPCM编码器64可将与像素P0的R分量相 应的8比特的当前图像数据输出返回到移位器62。这里，移动1比特的当前 图像数据和移动1比特的参考图像数据之间的差在-8到7的范围内表示没有 移位的原始当前图像数据和没有移位的原始参考图像数据之间的差在-16到 15的范围内。这样，当与R分量相应的8比特的当前图像数据沿向右方向移 动l比特时，当压缩当前图像数据时不考虑8比特的当前图像数据的位LSB 1。 如果当重构当前图像数据时，将8比特的当前图像数据的位LSB 1无条件地 设置为二进制值"l"，则原始数据值和其重构数据值之间的最大误差变为"1"。此外，如果从模式选择单元63接收的像素P0的8比特的当前图像数据 是G分量，则DPCM编码器64可以以与处理R分量相似的方式来处理G分 量。此外，DPCM编码器64可以以与处理像素P0相似的方式来处理从模式 选择单元63接收的像素Pl 、 P2和P3。图IO是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动1比特并将B颜色分量移动2比特之后压缩数据的模式3的示图。图10 所示的模式3具有与图7、图8和图9所示的模式0、模式1和模式2不同的 移位操作数量。然而，从与上述图7、图8和图9所示的模式0、模式1和模 式2相同的技术构思得出模式3，因此，将省略其详细描述。如果与B分量 相应的8比特的当前图像数据向右移动2比特，则当压缩当前图像数据时不 考虑8比特的当前图像数据的低2比特。如果当重构当前图像数据时，将8 比特的当前图像数据的低2比特无条件地设置为二进制值"10",则原始数据 值和其重构数据值之间的最大误差变为"2"。图11是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有颜色分量分别移 动2比特之后压缩数据的模式4的示图。图12是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动2比特并将B颜色分量移动3比特之后压缩数据的模式5的示图。图13是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有颜色分量移动3 比特之后压缩数据的模式6的示图。图14是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动3比特并将B颜色分量移动4比特之后压缩数据的模式7的示图。图11到图14所示的模式4到模式7具有与图7到图10所示的模式0 到模式3不同的移位操作数量。然而，从与上述图7到图10所示的模式0到 模式3相同的技术构思得出模式4到模式7，因此，将省略其详细描述。图15、图16和图17是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将所有 颜色分量分别移动4比特之后压缩数据的模式8、模式9和模式10的示图。具体地讲，在图15所示的模式8中，数据压缩系统21可关于R和G分 量使用PCM方法来压缩数据，关于B分量使用DPCM方法来压缩数据。通 过在将8比特的当前图像数据向右移动4比特之后应用DPCM方法，当压缩 当前图像数据时不考虑当前图像数据的低4比特。同样地，在PCM方法的情 况下，因为不考虑当前图像数据的低4比特，所以，虽然如果移位操作数量 是4或更多则使用DPCM方法，但是原始数据值和其重构数据值之间的误差 没有减小。因此，在本实施例中，如果移位操作数量是4或更多，则使用其 计算量小于DPCM方法的计算量的PCM方法。此外，在图16所示的模式9中，数据压缩系统21可关于R、 G和B分 量使用DPCM方法来压缩数据。具体地讲，在图16中，数据压缩系统21可 将与B分量相应的压缩数据的大小扩展为4比特，并且无条件地将压缩数据 的最高有效位(MSB)设置为二进制值"0"。因此，与B分量相应的当前图 像数据的值变为等于或小于128。在图17所示的^f莫式10中，例如，数据压缩系统21可关于R、 G和B 分量使用DPCM方法来压缩数据。具体地讲，在图17中，数据压缩系统21 可将与B分量相应的压缩数据的大小扩展为4比特，并且无条件地将压缩数 据的最高有效位(MSB)设置为二进制值'T，。因此，与B分量相应的当前 图像数据的值必定大于128。图18是解释例如图6所示的数据压缩系统21在将R和G颜色分量分别 移动4比特并将B颜色分量移动5比特之后压缩数据的模式11的示图。在图 18所示的实施例中，数据压缩系统21关于R、 G和B分量使用DPCM方法 来压缩数据。具体地讲，在图18中，数据压缩系统21将与B分量相应的压 缩数据的大小设置为3比特。因此，当压缩数据时，不考虑数据的低5比特。 当重构数据时，如果将数据的低5比特设置为二进制值"10000",则原始数 据值和其重构数据值之间的最大误差变为"16"。图19示出了根据本发明实施例的数据压缩方法。参照图19,该数据压缩方法可包括例如图6所示的数据压缩系统21顺 序处理的操作。因此，关于图6所示的数据压缩系统21的以上描述可相似地 应用于该数据压缩方法。在操作191,可接收画面并将其分割为2x2块的单元，例如图5所示。在操作192,可将应用于与操作191中的2x2块相应的当前图像数据的 移位操作的指示数量设置为0。在操作193,如果当2x2块的特定像素的特定颜色分量为R或G分量时， 应用于与所述颜色分量相应的8比特的当前图像数据的移位操作数量等于或 小于4,并且当颜色分量为B分量时，应用于与所述颜色分量相应的8比特 的当前图像数据的移位操作数量等于或小于3，则处理可进行到操作194。如 果当颜色分量为R或G分量时移位操作数量超过4,或者当颜色分量为B分 量时移位操作数量超过3，则处理可进行到操作198。在操作194，可计算与2x2块的颜色分量相应的8比特的当前图像数据 和与当前图像数据相应的参考图像数据之间的差。在操作195，可确定计算的差是否可由恒定长度的比特来表示。如果所 述差可由恒定长度的比特来表示，则处理可进行到操作196，如果所述差不 能由恒定长度的比特来表示，则处理可进行到操作197。在操作196,可将所述差输出为当前图像数据的压缩数据。在操作197,与2x2块的像素的颜色分量相应的8比特的当前图像数据 和与当前图像数据相应的8比特的参考图像数据可以以1比特为单位沿向右 方向移动。然后，可将当前图像数据的移位操作的指示数量增1,并且处理 可返回#:作193。在操作198，可截断与2x2块的像素的颜色分量相应的8比特的当前图 像数据中的4比特，并且可将当前图像数据的剩余4比特输出为当前图像数 据的压缩数据。在操作199，指示与当前图像数据的移位操作数量相应的DPCM编码模
式和PCM编码之一的4比特的模式数据可以与在操作196和操作198的各操 作中输出的总共44比特的压缩数据复用，从而可将所得的48比特的数据存 储在例如存储器22中。图20示出了根据本发明实施例的诸如图2所示的数据重构系统23的数 据重构系统。以下，对数据重构系统23的描述仅用作示例，并且可替换的数 据重构系统是等同可用的。参照图20,例如，数据重构系统23可包括DEMUX201、才莫式识别单元 202、移位器203、 DPCM解码器204、 PCM解码器205以及合并器206。DEMUX 201可从存储器22读取48比特的数据，从该48比特的数据提 取4比特的模式数据和44比特的压缩数据，并将4比特的模式数据和44比 特的压缩数据输出到模式识别单元202。例如，模式识别单元202使用从DEMUX 201接收的示例性的4比特的 模式数据，从可压缩与2x2块相应的当前图像数据的多种模式中识别数据压 缩系统21所选择的模式。此外，模式识别单元202可根据识别出的模式将从 DEMUX 201接收的44比特的压缩数据输出到移位器203或PCM解码器205。 也就是说，如果从DEMUX 201接收的4比特的模式数据指示模式0到模式7 之一，则模式识别单元202可将从DEMUX 201接收的44比特的压缩数据输 出到移位器203。此外，如果从DEMUX201接收的4比特的模式数据指示模 式9到模式11之一，则模式识别单元202可将从DEMUX 201接收的44比 特的压缩数据输出到PCM解码器205。如果从DEMUX 201接收的4比特的 模式数据指示模式8,则模式识别单元202可将从DEMUX 201接收的44比 特的压缩数据中与R和G分量相应的32比特的压缩教:据输出到PCM解码器 205，并将从DEMUX201接收的44比特的压缩数据中与B分量相应的12比 特的压缩数据输出到移位器203。移位器203可以以比特为单位，将对应于8比特的当前图像数据和与当 前图像数据相应的参考图像数据之间的差的恒定长度的比特(例如，4比特) 的压缩数据移动模式识别单元202识别出的模式指示的8比特的当前图像数 据的移位操作数量。具体地讲，移位器203可沿压缩当前图像数据时执行的 移位操作的反方向的向左方向移动压缩数据。将以1比特为单位向左移动4 比特的压缩数据表示将图像数据移向最高有效位(MSB)侧。因此，这样以 1比特为单位移动8比特的压缩数据等效于使8比特的压缩数据值加倍。
此外，移位器203随后可将与8比特的当前图像数据的移位操作数量相 应的二进制值加到移位的4比特的压缩数据，从而恢复当前图像数据和参考 图像数据之间的差，并将恢复的差输出到DPCM解码器204。例如，如果模 式识别单元202识别出的模式是例如图11所示的模式4，则压缩当前图像数 据时不考虑当前图像数据的低2比特。因为，移位器203可将二进制值"10" 作为低2比特的值加到移位的4比特的压缩数据。DPCM解码器204可根据模式识别单元202识别出的模式将当前图像数 据和参考图像数据之间的差加到8比特的参考图像数据，从而重构8比特的 当前图像数据。更详细地讲，如果模式识别单元202识别出的模式指示使用 DPCM方法的模式，则DPCM解码器204可将当前图傳_数据和参考图像数据 之间的差加到8比特的参考图像数据，从而重构8比特的当前图像数据。具 体地讲，例如，DPCM解码器204可以以与数据压缩系统21使用的参考图像 数据选择方法相似的方式来选择与当前图像数据相应的参考图像数据。PCM解码器205可根据模式识别单元202识别出的模式将4比特的二进 制值加到从模式识别单元202接收的4比特的压缩数据，从而重构当前图像 数据。更详细地讲，如果^f莫式识别单元202识别出的^^式是^:用PCM方法的 模式，则PCM解码器205将4比特的二进制值(例如，"1000")加到从模式 识别单元202接收的4比特的压缩数据，从而重构当前图像数据。合并器206可将DPCM解码器204重构的当前图像数据与PCM解码器 205重构的当前图像数据合并，即产生总共96比特的2x2块，从而重构画面。图21示出了根据本发明实施例的数据重构方法。参照图21，在实施例中，该数据重构方法可包括例如图20所示的数据 重构系统23顺序处理的操作。因此，在这样的实施例中，关于图20所示的 数据重构系统23的以上描述可相似地应用于该数据重构方法。在操作211，可从存储器22读取48比特的数据，并从该48比特的数据 提取4比特的模式数据和44比特的压缩数据。在操作212,可从操作211中提取的4比特的模式数据识别出例如数据 压缩系统21从可压缩与2x2块相应的当前图像数据的多种模式中为压缩选择 的模式。如果识别出的模式是使用DPCM方法的模式，则处理可进行到操作 213，如果识别出的模式是使用PCM方法的模式，则处理可进行到操作215。在操作213,可以以1比特为单位沿向左方向，将4比特或3比特的压 缩数据移动在操作212中识别出的模式指示的8比特的当前图像数据的移位 操作数量，并且可将与8比特的当前图像数据的移位操作数量相应的二进制 值加到所述4比特或3比特的压缩数据，从而恢复当前图像数据和参考图像 数据之间的差。在操作214,可将当前图像数据和参考图像数据之间的差加到8比特的 参考图像数据，从而重构8比特的当前图像数据。在操作215,可将4比特的二进制值加到4比特的压缩数据，从而重构 当前图像数据。在操作216,在操作214中重构的重构的当前图像数据可以与在操作215 中重构的重构的当前图像数据合并，以产生总共96比特的2x2块，从而重构 牙目^《勺iS;。除了上述实施例，本发明的实施例也可通过例如计算机可读介质的介质 中/上的计算机可读代码/指令来实现，以控制至少一个处理部件实现上述任意 实施例。所述介质可对应于允许存储和/或传输计算机可读代码的任何介质。计算机可读代码可以以多种方式在介质上记录/传输，例如，介质的示例 包括诸如磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光学记录介质(例如， CD-ROM或DVD )的记录介质、诸如载波以及通过互联网的传输介质。因此， 根据本发明的实施例，介质还可以是诸如合成信号或比特流的信号。介质还 可以是分布式网络，从而计算机可读代码可以以分布方式被存储/传输和执 行。另外，仅作为示例，处理部件可以包括处理器或计算机处理器，并且处 理部件可以分布和/或包括在单个装置中。如上所述，根据本发明的一个或多个实施例，通过选择性地使用DPCM 方法和PCM方法之一压缩和/或重构图像数据，可显著降低图像编码器/解码 器系统的复杂度，并完全满足LCDDCC装置/系统所需的基于画面的CBR。 此外，根据本发明的一个或多个实施例，因为数据以4个像素组成的2x2块 为单位通过^f吏用DPCM方法和PCM方法;故压缩和/或重构，所以可在没有原 始图像的主观画面质量劣化的情况下压缩数据。虽然已经显示和描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员应该 理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改， 本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1、一种数据压缩方法，包括根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式；和根据选择的模式，选择性地执行计算当前数据和参考数据之间的差以及截断当前数据的一部分中的至少一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据。
2、 如权利要求1所述的数据压缩方法，其中，在计算当前数据和参考数 据之间的差的步骤中，如果所述差可由恒定长度的比特表示，则将所述差输 出为当前数据的压缩数据。
3、 如权利要求1所述的数据压缩方法，还包括以预定数量的比特为单位 移动当前数据，其中，选择模式的步骤包括基于执行的当前数据的移位操作数量从所述 多种模式中选择一种模式。
4、 如权利要求3所述的数据压缩方法，其中，在计算当前数据和参考数 据之间的差的步骤中，计算移动的当前数据和移动的参考数据之间的移动差，并基于计算的移动差压缩当前数据。
5、 如权利要求4所述的数据压缩方法，其中，在移动当前数据的步骤中， 如果计算的差不能由恒定长度的比特表示，则移动的当前数据以预定数量的 比特为单位被移动。
6、 如权利要求1所述的数据压缩方法，其中，在计算当前数据和参考数 据之间的差的步骤中，以4个像素组成的2x2块为单位来压缩当前数据。
7、 如权利要求1所述的数据压缩方法，其中，参考数据对应于与当前数 据相应的像素相邻的像素中的像素，或者对应于所述相邻的像素中的预定像 素的平均值。
8、 一种包括用于控制至少一个处理部件执行如权利要求1所述的方法的 计算机可读代码的介质。
9、 一种数据压缩系统，包括选择单元，根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式；第一编码单元，根据选择的模式选择性地计算当前数据和参考数据之间 的差；第二编码单元，选^r性地截断当前数据的一部分；和输出单元，基于计算的差和/或基于当前数据的截断部分而压缩的当前数 据，选择性地组合来自第一编码单元和第二编码单元的编码的当前数据。
10、 一种重构根据多种模式中的 一种模式压缩的压缩的当前数据的数据重构方法，所述方法包括识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；和根据识别出的模式，选择性地执行以下操作中的至少一种操作，即，在 当前数据的压缩数据表示当前数据和参考数据之间的差时将参考数据加到当 前数据的压缩数据，以及在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时将 预定的二进制值加到当前数据的压缩数据，从而基于将参考数据加到当前数 据的压缩数据和/或将所述预定的二进制值加到当前数据的压缩数据来重构当前数据。
11、 如权利要求IO所述的数据重构方法，其中，压缩数据包括与当前数据和参考数据之间的差相应的恒定长度的比特。
12、 如权利要求11所述的数据重构方法，还包括 以预定数量的比特为单位，将当前数据的压缩数据移动由识别出的模式指示并在压缩期间对当前数据执行的移位操作的数量，并重构所述差，其中，在将参考数据加到当前数据的压缩数据的步骤中，通过将重构的 差加到参考数据来选"t奪性地重构当前数据。
13、 如权利要求12所述的数据重构方法，其中，在移动当前数据的压缩 数据的步骤中，将压缩数据沿与压缩当前数据时执行的移位操作的方向相反 的方向移动。
14、 如权利要求IO所述的数据重构方法，其中，在重构当前数据的步骤 中，以4个^f象素组成的2x2块为单位重构当前数据。
15、 如权利要求IO所述的数据重构方法，其中，参考数据对应于与当前 数据相应的像素相邻的像素中的像素，或者对应于所述相邻的像素中的预定 像素的平均值。
16、 一种包括用于控制至少一个处理部件执行如权利要求10所述的方法 的计算机可读代码的介质。
17、 一种用于重构根据多种模式中的 一种模式压缩的压缩的当前数据的 数据重构系统，所述系统包括识别单元，识别所述多种模式中的模式，以用于重构当前数据；第一解码单元，在当前数据的压缩数据表示当前数据和参考数据之间的差时，选择性地将参考数据加到当前数据的压缩数据；第二解码单元，在当前数据的压缩数据对应于截断的当前数据时，选择性地将预定的二进制值加到当前数据的压缩数据；和输出单元，基于将参考数据加到当前数据的压缩数据和/或将预定的二进 制值加到当前数据的压缩数据来重构当前数据。
18、 一种数据压缩/重构方法，包括根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计算当前数据和参考数据之 间的差以及截断当前数据的一部分中的至少一种操作，并根据计算的差和/或 当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据；存储压缩的当前数据；和基于选择的模式，选择性地将参考数据和预定的二进制值中的至少一个 加到压缩的当前数据，并重构当前数据。
19、 如权利要求18所述的数据数据压缩/重构方法，其中，在计算当前 数据和参考数据之间的差的步骤中，如果所述差可由恒定长度的比特表示，则将所述差输出为压缩的当前数据。
20、 一种凄t据压缩/重构系统，包括压缩单元，根据多种模式中选择的模式，选择性地执行计算当前数据和 参考数据之间的差以及截断当前数据的 一部分中的至少 一种操作，并根据计算的差和/或当前数据的截断部分选择性地压缩当前数据； 存储器，存储压缩的当前数据；和重构单元，基于选择的模式，选择性地将参考数据或预定的二进制值中 的至少一个加到压缩的当前数据，并重构当前数据。
21、 如权利要求20所述的数据压缩/重构系统，其中，如果所述差可由 恒定长度的比特表示，则压缩单元将所述差输出为压缩的当前数据。
全文摘要
一种压缩和/或恢复图像的系统、介质和方法。这样的数据压缩方法可包括根据预定标准从用于压缩当前数据的多种模式中选择一种模式；和根据选择的模式，计算当前数据和参考数据之间的差并压缩当前数据，或者截断当前数据的一部分并压缩当前数据。因此，可显著降低图像编码器/解码器系统的复杂度，并完全满足LCD DCC装置/系统所需的基于画面的CBR。
文档编号G09G3/36GK101127907SQ200710142000
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月17日 优先权日2006年8月17日
发明者李时和, 李相祚, 金度亨 申请人:三星电子株式会社
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