專利名稱：圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種在圖像數(shù)據(jù)壓縮前進行預(yù)存儲的處理裝置和方法。
背景技術(shù)：
在進行數(shù)字圖像壓縮時，通常是以宏塊為單位進行處理。例如，靜態(tài)圖像壓縮標準JPEG處理的單位通常是8×8的亮度(luminance)或色度(chrome)數(shù)據(jù)塊，視頻壓縮標準MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4處理的數(shù)據(jù)單位是16×16的宏塊(macroblock)。
但是，對于目前的圖像傳感器來說，通常輸出的像素數(shù)據(jù)都是按行的方式。例如，對VGA(640×480)的數(shù)字圖像傳感器來說，它首先輸出一行640個像素的顏色值，然后再輸出下一行640個像素的顏色值，以此類推，直到一幀的像素顏色值完全輸出為止。
在通常的數(shù)字圖像壓縮處理時，通常采用幀緩沖器(frame buffer)來將一幀圖像所有像素的亮度值和色度值完全保存下來，然后再做壓縮處理。如圖1所示，圖像傳感器生成的圖像數(shù)據(jù)會經(jīng)過諸如白平衡、色彩糾正、gamma糾正、插值糾正、改變圖像分辨率大小等一些算法操作，之后會存放在幀緩沖器中，幀緩存器用來存儲一幀臨時的圖像數(shù)據(jù)，然后再由JPEG(聯(lián)合圖像編碼專家組)編碼器根據(jù)國際標準將數(shù)字圖像信號壓縮為JPEG文件。對于VGA來說，要保存一幀YUV422的圖像需要640×480×2＝600KB的存儲器空間。對于更大的分辨率來說，需要的幀緩沖器更大，而且往往需要存儲兩幀的數(shù)據(jù)。
顯然，這將增加芯片的面積和成本，對于一般的低成本消費類芯片來說，在片上實現(xiàn)這么大的存儲器簡直是不可能的，因此通常采用片外的DRAM來實現(xiàn)，但是這又增加了整個系統(tǒng)的成本；另外，由于幀緩沖器需要等到一幀圖像數(shù)據(jù)全部存儲下來之后才能進行壓縮，這會使整個壓縮的處理時間向后推遲一幀的時間，無法做到完全的實時處理。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理裝置，使得可以用很小的成本來有效地解決上述的問題；本發(fā)明的又一目的在于提供一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理方法，來實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)壓縮的實時處理。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理裝置，接收傳感器產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給壓縮模塊進行壓縮處理，包括一個緩存單元，由兩個具有乒乓機制的緩沖器組成，來實現(xiàn)交替的讀寫操作；一個寫地址計算模塊，圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)到來時，寫地址計算模塊計算所述圖像數(shù)據(jù)在上述緩存單元中對應(yīng)的地址；一個讀地址計算模塊，讀地址計算模塊計算需要進行壓縮處理的圖像數(shù)據(jù)在上述緩存單元中對應(yīng)的地址。
進一步地，所述寫地址計算模塊和讀地址計算模塊可以合并為一個模塊；進一步地，所述具有乒乓機制的緩沖器可以是一個FIFO或多個FIFO組；一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理方法，包括如下步驟1)像傳感器一行一行的輸出一幀圖像數(shù)據(jù)；
2)將所述圖像數(shù)據(jù)逐行寫入第一緩沖器中；3)第一緩沖器寫滿，繼續(xù)寫入新的圖像數(shù)據(jù)到第二緩沖器中；4)在步驟3)的同時，讀出第一緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理，在第二緩沖器寫滿前，第一緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)讀出完畢；5)第二緩沖器寫滿，繼續(xù)寫入新的圖像數(shù)據(jù)到第一緩沖器中；6)在步驟5)的同時，讀出第二緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理，在第一緩沖器寫滿前，第二緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)讀出完畢；7)周而復(fù)始，直到實現(xiàn)整幀圖像的壓縮。
進一步地，在圖像數(shù)據(jù)由圖像傳感器產(chǎn)生到寫入緩沖器之前會經(jīng)過白平衡、或色彩糾正、或gamma糾正、或插值糾正、或改變圖像分辨率大小處理；進一步地，所述緩沖器可以是一個FIFO或多個FIFO組。
由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢在于本發(fā)明實現(xiàn)起來比較簡單，不需要太多的邏輯結(jié)構(gòu)；其次，本發(fā)明可以實現(xiàn)實時處理，解決了現(xiàn)有技術(shù)中壓縮前需要延時的缺陷；最后，由于本發(fā)明采用了比較簡單的緩沖器，可有效的減少存儲器的大小，節(jié)省資源，從而減小芯片和系統(tǒng)的成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中圖像壓縮處理的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為本發(fā)明所述裝置實施例的結(jié)構(gòu)簡圖；圖3為本發(fā)明所述方法的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
如圖2所示，為本發(fā)明所述裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)簡圖，圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理裝置100，包括緩存單元30、寫地址計算模塊20和讀地址計算模塊50。其中，緩存單元30，由兩個具有乒乓機制的緩沖器FIFO1和FIFO2組成，來實現(xiàn)交替的讀寫操作；圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理裝置100接收傳感器10產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給壓縮模塊40進行壓縮處理，圖像傳感器10輸出的圖像數(shù)據(jù)到來時，寫地址計算模塊20計算所述圖像數(shù)據(jù)在上述緩存單元30中對應(yīng)的地址，以寫入數(shù)據(jù)；在需要進行壓縮處理時，讀地址計算模塊50計算需要進行壓縮處理的圖像數(shù)據(jù)在上述緩存單元30中對應(yīng)的地址，來讀出圖像數(shù)據(jù)給壓縮模塊40進行壓縮處理。
當然，在實際設(shè)計中寫地址計算模塊20和讀地址計算模塊50可合并為一個模塊，同時具有乒乓機制的緩沖器FIFO1和FIFO2也可以由多個FIFO來代替，這都不超出本發(fā)明的范圍。
如圖3所示，為本發(fā)明所述方法的流程圖，包括如下步驟首先，圖像傳感器一行一行的輸出一幀圖像數(shù)據(jù)；然后，所述圖像數(shù)據(jù)被逐行寫入第一緩沖器中；當?shù)谝痪彌_器寫滿，則繼續(xù)寫入新的圖像數(shù)據(jù)到第二緩沖器中，同時，讀出第一緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理，在第二緩沖器寫滿前，第一緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)讀出完畢；當?shù)诙彌_器寫滿，繼續(xù)寫入新的圖像數(shù)據(jù)到第一緩沖器中，同時，讀出第二緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理，在第一緩沖器寫滿前，第二緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)讀出完畢；周而復(fù)始依次循環(huán)，直到實現(xiàn)整幀圖像的壓縮。
在圖像數(shù)據(jù)由圖像傳感器產(chǎn)生到寫入緩沖器之前可能會經(jīng)過諸如白平衡、或色彩糾正、或gamma糾正、或插值糾正、或改變圖像分辨率大小等處理；下面以VGA為例對上述實施例和方法作詳細的說明。
以VGA為例，要保存一幀YUV422的圖像需要640×480×2＝600KB的存儲器空間，對于JPEG壓縮來說，需要等到8行YUV422數(shù)據(jù)到來之后才能對之進行壓縮，這兩個緩沖器的工作方式如下1)圖像傳感器開始一行一行的輸出數(shù)據(jù)；2)圖像傳感器的輸出數(shù)據(jù)到來，寫地址計算模塊計算對應(yīng)的地址并且存儲在FIFO1里面；3)八行數(shù)據(jù)結(jié)束，F(xiàn)IFO1滿；4)圖像數(shù)據(jù)的第九行開始來，并且存儲在FIFO2里；5)在步驟4)的同時，第一個八行的圖像數(shù)據(jù)被從FIFO1里按照8×8的塊讀出，并且送給JPEG壓縮模塊進行壓縮；6)FIFO1里第一個八行數(shù)據(jù)壓縮結(jié)束；7)第9到第16行的數(shù)據(jù)存儲在FIFO2里；8)第17行數(shù)據(jù)開始到來，此時FIFO1里的數(shù)據(jù)已經(jīng)壓縮完，因此可以覆蓋FIFO1里的數(shù)據(jù)，同時開始壓縮FIFO2里的第二個八行的圖像數(shù)據(jù)；9)如此周而復(fù)始，用兩個FIFO即可以實現(xiàn)整幀圖像的壓縮。
在上述的裝置和方法中，要保證8行數(shù)據(jù)壓縮的時間不大于圖像傳感器輸出8行的時間，如此才能確保未壓縮的圖像不會被覆蓋掉從而導(dǎo)致圖像被破壞掉。
從上可知對于VGA的JPEG壓縮，僅需要640×2×16＝20KB的存儲器，可有效的減少存儲器的大小從而減小芯片和系統(tǒng)的成本。而且，本發(fā)明所述裝置和方法可作到完全的實時處理，不需要等到一幀圖像數(shù)據(jù)全部存儲下來才能進行壓縮。
應(yīng)當指出，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和變化，這些改進和變化也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理裝置，接收傳感器產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給壓縮模塊進行壓縮處理，包括一個緩存單元，由兩個具有乒乓機制的緩沖器組成，來實現(xiàn)交替的讀寫操作；一個寫地址計算模塊，圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)到來時，寫地址計算模塊計算所述圖像數(shù)據(jù)在上述緩存單元中對應(yīng)的地址；一個讀地址計算模塊，讀地址計算模塊計算需要進行壓縮處理的圖像數(shù)據(jù)在上述緩存單元中對應(yīng)的地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述寫地址計算模塊和讀地址計算模塊可以合并為一個模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述具有乒乓機制的緩沖器可以是一個FIFO或多個FIFO組。
4.一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理方法，包括如下步驟1)圖像傳感器一行一行的輸出一幀圖像數(shù)據(jù)；2)將所述圖像數(shù)據(jù)逐行寫入第一緩沖器中；3)第一緩沖器寫滿，繼續(xù)寫入新的圖像數(shù)據(jù)到第二緩沖器中；4)在步驟3)的同時，讀出第一緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理，在第二緩沖器寫滿前，第一緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)讀出完畢；5)第二緩沖器寫滿，繼續(xù)寫入新的圖像數(shù)據(jù)到第一緩沖器中；6)在步驟5)的同時，讀出第二緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理，在第一緩沖器寫滿前，第二緩沖器中的圖像數(shù)據(jù)讀出完畢；7)周而復(fù)始，直到實現(xiàn)整幀圖像的壓縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在圖像數(shù)據(jù)由圖像傳感器產(chǎn)生到寫入緩沖器之前會經(jīng)過白平衡、或色彩糾正、或gamma糾正、或插值糾正、或改變圖像分辨率大小處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述緩沖器可以是一個FIFO或多個FIFO組采集終端可以識別和管理的名片信息為簡單的文本信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理裝置，接收傳感器產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)，并將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給壓縮模塊進行壓縮處理，包括由兩個具有乒乓機制的緩沖器組成的緩存單元，來實現(xiàn)交替的讀寫操作；還一個寫地址計算模塊和一個讀地址計算模塊，用于協(xié)調(diào)所述緩存單元對圖像數(shù)據(jù)的讀寫。本發(fā)明還公開了一種圖像數(shù)據(jù)壓縮前預(yù)存儲處理方法。本發(fā)明所述裝置和方法，實現(xiàn)起來比較簡單，可有效的減少存儲器的大小，節(jié)省資源，從而減小芯片和系統(tǒng)的成本，同時，也解決了現(xiàn)有技術(shù)中壓縮前需要延時的缺陷。
文檔編號H04N1/41GK1731448SQ20051009333
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者李國新 申請人:北京中星微電子有限公司