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    • 专利摘要:
    一種預估影像壓縮尺寸的方法，適用於電子裝置。在本方法中，接收原始影像，並對原始影像進行抽樣，以獲得抽樣影像。分別以多個測試壓縮參數對抽樣影像進行壓縮，而獲得多個測試壓縮尺寸。依據這些測試壓縮參數與測試壓縮尺寸，建立預估數學模型。之後，透過預估數學模型計算目標壓縮尺寸所對應之目標壓縮參數。
    公开号:TW201304547A
    申请号:TW100123894
    申请日:2011-07-06
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Chun-Hua Tseng；Yoa-Ren Hsu
    申请人:Altek Corp；
    IPC主号:H04N19-00
    专利说明:
    預估影像壓縮尺寸的方法
    本發明是有關於一種影像壓縮機制，且特別是有關於一種預估影像壓縮尺寸的方法。
    一般而言，彩色濾光陣列(Color Filter Arrays，CFA)由三個或三個以上的色彩濾光通道所交錯排列構成，每個色彩濾光通道僅允許特定頻率的可見光通過通道射至對應的影像感測器。因此，被攝影像之色彩內容藉由CFA解析至各個對應的感測元件進行操作。
    而傳統對原始影像(Raw Image)進行壓縮是對CFA上的綠色(Green)顏色資訊抽樣，之後再利用一階微分的累計結果做為參考依據。然而，傳統作法會產生影像壓縮預測不準。這是因為，倘若是主要細節出現在紅色(Red)、藍色(Blue)兩種顏色上，則綠色的抽樣的累計結果便會造成嚴重的低估，使得預測影像的壓縮參數的選擇上，造成所獲得的壓縮尺寸有極大的落差。另外，倘若是翻拍液晶顯示螢幕(Liquid Crystal Display，LCD)等具有某種固定分布頻率的畫面時，由於抽樣具有固定分布頻率，亦會造成嚴重的低估現象。再者，不同的影像調整參數，相同的CFA影像會產生不同的結果。例如，CFA取得來源不同，或是對應的影像調整參數產生變動；或者，不同的感光度設定，亦會造成影像壓縮的預測不準。
    而利用CFA上綠色的顏色資訊進行抽樣，之後再利用一階微分的累計結果做為參考依據時，需要大量的取樣來作為調整預測影像壓縮後大小的依據，而不同影像大小都需要大量的影像結果做為依據，導致浪費大量計算時間。
    另外，倘若影像壓縮估測不準確，將會導致在寫入檔案，且可儲存容量不大時，發生寫檔錯誤的重大缺失。並且，亦會浪費額外的儲存時間。
    本發明提供一種預估影像壓縮尺寸的方法，可提高原始影像在壓縮後所欲獲得之壓縮尺寸的準確率。
    本發明提出一種預估影像壓縮尺寸的方法，適用於電子裝置。本方法包括：接收原始影像；對原始影像進行抽樣，以獲得抽樣影像；分別以多個測試壓縮參數對抽樣影像進行壓縮，而獲得多個測試壓縮尺寸；依據這些測試壓縮參數與測試壓縮尺寸，建立預估數學模型；透過預估數學模型計算目標壓縮尺寸所對應之目標壓縮參數。
    在本發明之一實施例中，上述對原始影像進行抽樣，以獲得抽樣影像的步驟中，可先將原始影像切割為多個區塊，再分別在這些區塊中進行抽樣。
    在本發明之一實施例中，上述對原始影像進行抽樣，以獲得抽樣影像的步驟中，還可定義抽樣視窗(Sampling Window)，以對原始影像進行抽樣。
    在本發明之一實施例中，上述測試壓縮參數包括第一壓縮參數與第二壓縮參數，上述測試壓縮尺寸包括第一測試壓縮尺寸與第二測試壓縮尺寸，而第一壓縮參數對應至第一測試壓縮尺寸，第二壓縮參數對應至第二測試壓縮尺寸。
    在本發明之一實施例中，在上述分別以這些測試壓縮參數對抽樣影像進行壓縮，而獲得測試壓縮尺寸的步驟之後，更可依據抽樣影像的抽樣比例，而由第一測試壓縮尺寸與第二測試壓縮尺寸分別獲得第一預估壓縮尺寸與第二預估壓縮尺寸。
    在本發明之一實施例中，上述依據這些測試壓縮參數與測試壓縮尺寸，建立預估數學模型的步驟中，先定義出預估數學模型，其中預估數學模型包括第一變數、第二變數以及至少一第一待定係數與一第二待定係數。接著，將第一壓縮參數與第一預估壓縮尺寸分別代入所定義的預估數學模型的第一變數與第二變數，而獲得第一求解方程式。並且，將第二壓縮參數與第二預估壓縮尺寸分別代入所定義的預估數學模型的第一變數與第二變數，而獲得第二求解方程式。然後，由第一求解方程式及第二求解方程式計算出第一待定係數與第二待定係數，再將第一待定係數與第二待定係數填入至預估數學模型。
    在本發明之一實施例中，上述第一壓縮參數小於第二壓縮參數，在獲得第一測試壓縮尺寸的步驟之後，還可判斷由第一壓縮參數所獲得的第一測試壓縮尺寸是否在目標範圍內。倘若第一測試壓縮尺寸不在目標範圍內，利用二元搜尋法調整第一壓縮參數，直到所獲得的第一測試壓縮尺寸落在目標範圍內。
    在本發明之一實施例中，上述透過預估數學模型計算目標壓縮尺寸所對應之目標壓縮參數的步驟中，可先計算預估數學模型的反函數模型，再將目標壓縮尺寸代入反函數模型而獲得目標壓縮參數。上述預估數學模型例如為多項式函數模型。
    基於上述，本發明在接收原始影像時，對整張原始影像進行抽樣後，重新估測整張抽壓影像的壓縮參數。並且藉由穩定快速且準確的預估數學模型，可以有效地防止影像的目標壓縮尺寸預估不準確的問題，使得影像壓縮後的尺寸符合期望。
    為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
    在原始影像作完壓縮之後，目前並無明顯的數學模型來做為預測壓縮後大小的基準，因此影像壓縮完之後常會產生很大的落差。為此，本案提出一種預估影像壓縮尺寸的方法，可提高原始影像在壓縮後所欲獲得之壓縮尺寸的準確率。為了使本案之內容更為明瞭，以下特舉實施例作為本案確實能夠據以實施的範例。
    圖1是依照本發明一實施例所繪示的預估影像壓縮尺寸的方法流程圖。在本實施例中，預估影像壓縮尺寸的方法可應用至具有處理單元的電子裝置中，以由處理單元來執行預估影像壓縮尺寸的方法各步驟。
    請參照圖1，在步驟S105中，接收原始影像。接著，在步驟S110中，對原始影像進行抽樣，以獲得抽樣影像。在此，可定義一個抽樣視窗(Sampling Window)，以對此原始影像進行抽樣。而在其他實施例中，亦可直接以像素作為抽樣的單位。另外，為了避免抽樣的範圍產生叢集的現象，導致抽樣數不平均，還可將原始影像切割為多個區塊，再分別在各個區塊中進行抽樣。
    舉例來說，圖2是依照本發明一實施例所繪示的抽樣示意圖。請參照圖2，在本實施例中，黑色短線條為抽樣視窗。將原始影像切割為4×4個區塊，以將欲抽樣之數量平均分配至16個區塊。
    接著，在步驟S115中，分別以多個測試壓縮參數對抽樣影像進行壓縮，而獲得多個測試壓縮尺寸。在本實施例中，測試壓縮參數例如為品質參數(Quality Factor，QF)。在此，假設這些測試壓縮參數包括第一壓縮參數與第二壓縮參數，並且假設以第一壓縮參數及第二壓縮參數來壓縮此原始影像所獲得的測試壓縮尺寸分別為第一測試壓縮尺寸與第二測試壓縮尺寸。
    之後，在步驟S120中，依據這些測試壓縮參數與測試壓縮尺寸，建立預估數學模型。例如，預估數學模型為y=f(x)，y代表壓縮後的尺寸，x代表品質參數(QF)。在此，可事先設定第一壓縮參數與第二壓縮參數，並且假設第一壓縮參數小於第二壓縮參數。例如，可預先將第一壓縮參數設定為QF等於8，將第二壓縮參數設定為QF等於128。
    而在獲得QF等於8所對應的第一測試壓縮尺寸之後，還可先判斷第一測試壓縮尺寸是否在目標範圍內。倘若第一測試壓縮尺寸不在目標範圍內，可利用二元搜尋法(Binary Search)來調整第一壓縮參數，直到所獲得的第一測試壓縮尺寸落在目標範圍內。舉例來說，假設希望原始影像在壓縮後所獲得的壓縮尺寸為3 MB(megabyte)，而抽樣影像的抽樣比例為1/100。也就是說，抽樣影像在壓縮後所獲得的第一測試壓縮尺寸的理想值則應為300 KB(kilobyte)。因此，可假設目標範圍為280 KB至320 KB。
    圖3是依照本發明一實施例所繪示的二元搜尋法的示意圖。請參照圖3，倘若抽樣影像在QF等於8時所獲得的第一預估壓縮尺寸為200 KB，表示壓縮了太多。因此，為了降低計算時間，便利用二元搜尋法來調降第一壓縮參數。先取QF等於4來進行壓縮，若所獲得的第一預估壓縮尺寸小於目標範圍的最小值，則取QF等於2來進行壓縮；反之，若所獲得的第一預估壓縮尺寸大於目標範圍的最大值，則取QF等於6來進行壓縮。而在QF等於2時倘若所獲得的第一預估壓縮尺寸小於目標範圍的最小值，則再取QF等於1來進行壓縮；反之，倘若所獲得的第一預估壓縮尺寸大於目標範圍的最小值，則再取QF等於3來進行壓縮。而在QF等於6時倘若所獲得的第一預估壓縮尺寸小於目標範圍的最小值，則再取QF等於5來進行壓縮；反之，倘若所獲得的第一預估壓縮尺寸大於目標範圍的最小值，則再取QF等於7來進行壓縮。據此，透過二元搜尋法來決定的第一壓縮參數，直到所獲得的第一測試壓縮尺寸落在目標範圍內。另外，第二壓縮參數亦可透過上述方法來決定。
    而在決定了第一測試壓縮參數與第二測試壓縮參數之後，還可依據抽樣影像的抽樣比例，而由第一測試壓縮尺寸與第二測試壓縮尺寸分別獲得第一預估壓縮尺寸與第二預估壓縮尺寸。也就是說，第一測試壓縮尺寸與第二測試壓縮尺寸為抽樣影像進行壓縮後所獲得的壓縮結果，可將第一測試壓縮尺寸與第二測試壓縮尺寸分別乘上抽樣比例，便可估測出原始影像在利用第一測試壓縮參數以及第二測試壓縮參數進行壓縮後，分別所獲得的壓縮結果。
    之後，定義預估數學模型，其中預估數學模型包括第一變數、第二變數以及至少一第一待定係數與一第二待定係數。在本實施例中，預估數學模型為多項式函數模型，例如，y=axb。其中，a、b分別為第一待定係數與第二待定係數，x、y分別為第一變數與第二變數。假設第一壓縮參數為x1，第一預估壓縮尺寸為y1；而第二壓縮參數為x2，第二預估壓縮尺寸為y2。
    接著，將第一壓縮參數x1與第一預估壓縮尺寸y1分別代入所定義的預估數學模型的第一變數x與第二變數y，而獲得第一求解方程式。並且，將第二壓縮參數x2與第二預估壓縮尺寸y2分別代入所定義的預估數學模型的第一變數x與第二變數y，而獲得第二求解方程式。
    之後，便可由第一求解方程式及第二求解方程式計算出第一待定係數a與第二待定係數b。再將第一待定係數a與第二待定係數b填入至預估數學模型。也就是說，由於預估數學模型具有兩個待定係數(第一待定係數a與第二待定係數b)，因此只要決定兩組變數(x1,y1)以及(x2,y2)代入，便能夠求出待定係數。
    在建立好預估數學模型之後，在步驟S125中，透過預估數學模型計算目標壓縮尺寸所對應之目標壓縮參數。據此，便能夠以此目標壓縮參數來壓縮原始影像。詳細地說，可先計算出預估數學模型的反函數模型。之後，再將目標壓縮尺寸代入反函數模型而獲得目標壓縮參數。
    另外，此領域具有通常知識者可以電腦程式的形式實現上述預估影像壓縮尺寸的方法，並利用電子裝置可讀取儲存媒體儲存此一電腦程式，以利電子裝置執行之。
    綜上所述，本發明先對原始影像進行抽樣後，藉由對抽樣影像進行壓縮所獲得之測試壓縮參數與測試壓縮尺寸來建立一預估數學模型，以藉由此預估數學模型有效地降低影像的目標壓縮尺寸預估不準確問題，使得影像壓縮後的尺寸符合期望。如此一來，在拍攝影像時，便可即時建立出最適合的預估數學模型，透過此預估數學模型而獲得目標壓縮尺寸所對應的目標壓縮參數，再以此目標壓縮參數來壓縮所擷取的原始影像。
    雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    S105~S125．．．本發明一實施例之預估影像壓縮尺寸的方法各步驟
    圖1是依照本發明一實施例所繪示的預估影像壓縮尺寸的方法流程圖。
    圖2是依照本發明一實施例所繪示的抽樣示意圖。
    圖3是依照本發明一實施例所繪示的二元搜尋法的示意圖。
    S105~S125．．．本發明一實施例之預估影像壓縮尺寸的方法各步驟
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] 一種預估影像壓縮尺寸的方法，適用於一電子裝置，該方法包括：接收一原始影像；對該原始影像進行抽樣，以獲得一抽樣影像；分別以多個測試壓縮參數對該抽樣影像進行壓縮，而獲得多個測試壓縮尺寸；依據該些測試壓縮參數與該些測試壓縮尺寸，建立一預估數學模型；以及透過該預估數學模型計算一目標壓縮尺寸所對應之一目標壓縮參數。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中對該原始影像進行抽樣，以獲得該抽樣影像的步驟包括：將該原始影像切割為多個區塊；以及分別在該些區塊中進行抽樣。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中對該原始影像進行抽樣，以獲得該抽樣影像的步驟包括：定義一抽樣視窗，以對該原始影像進行抽樣。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中該些測試壓縮參數包括一第一壓縮參數與一第二壓縮參數，該些測試壓縮尺寸包括一第一測試壓縮尺寸與一第二測試壓縮尺寸，而該第一壓縮參數對應至該第一測試壓縮尺寸，該第二壓縮參數對應至該第二測試壓縮尺寸。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中在分別以該些測試壓縮參數對該抽樣影像進行壓縮，而獲得該些測試壓縮尺寸的步驟之後，更包括：依據該抽樣影像的一抽樣比例，而由該第一測試壓縮尺寸與該第二測試壓縮尺寸分別獲得一第一預估壓縮尺寸與一第二預估壓縮尺寸。
    [6] 如申請專利範圍第5項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中依據該些測試壓縮參數與該些測試壓縮尺寸，建立該預估數學模型的步驟包括：定義該預估數學模型，其中該預估數學模型包括一第一變數、一第二變數以及至少一第一待定係數與一第二待定係數；以及將該第一壓縮參數與該第一預估壓縮尺寸分別代入所定義的該預估數學模型的該第一變數與該第二變數，而獲得一第一求解方程式；將該第二壓縮參數與該第二預估壓縮尺寸分別代入所定義的該預估數學模型的該第一變數與該第二變數，而獲得一第二求解方程式；由該第一求解方程式及該第二求解方程式計算出該第一待定係數與該第二待定係數；以及將該第一待定係數與該第二待定係數填入至該預估數學模型。
    [7] 如申請專利範圍第4項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中該第一壓縮參數小於該第二壓縮參數，在獲得該第一測試壓縮尺寸的步驟之後，更包括：判斷由該第一壓縮參數所獲得的該第一測試壓縮尺寸是否在一目標範圍內；以及倘若該第一測試壓縮尺寸不在該目標範圍內，利用二元搜尋法調整該第一壓縮參數，直到所獲得的該第一測試壓縮尺寸落在該目標範圍內。
    [8] 如申請專利範圍第1項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中透過該預估數學模型計算該目標壓縮尺寸所對應之該目標壓縮參數的步驟包括：計算該預估數學模型的一反函數模型；以及將該目標壓縮尺寸代入該反函數模型而獲得該目標壓縮參數。
    [9] 如申請專利範圍第1項所述之預估影像壓縮尺寸的方法，其中該預估數學模型為多項式函數模型。
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