二阶影像联合压缩编码及解码系统

摘要

本发明系有关于一种二阶影像联合压缩(JBIG)编码及解码系统，系提供算术编码与解码一系列完整的循序及平行计算的组合，以降低JBIG算术编码器与算术解码器电路复杂性，并使JBIG编码器及解码器处理的速度加快。本发明之快速JBIG编码系统接收一影像资料流之像素及与像素对应之上下文，并依据一预存的表格及一机率估测表格，进而对像素进行适应性算术编码，而对该影像资料流进行非失真压缩。本发明之快速JBIG解码系统接收一压缩资料流之资料及上下文，并依据预存的表格及一机率估测表格，对压缩资料进行适应性算术解码，而获得一影像资料流。

主权项

1.一种二阶影像联合压缩编码系统，其包括：一第一接收装置，系用以接收一资料流，该资料流包含至少一像素及该像素对应之上下文；一第一查表装置，耦合至该第一接收装置，并依据该上下文，经由查表而获得一状态及一较有可能符号；一第二查表装置，耦合至该第一查表装置，依据该状态，经由查表而获得一较少可能符号大小、一下一较少可能符号、一下一较有可能符号、及一切换；一编码装置，耦合至该第一接收装置及该第二查表装置，系用以依据该至少一像素、该较少可能符号大小、该下一较少可能符号大小、该下一较有可能符号及该切换，进而对该至少一像素进行数学编码运算，俾产生与该至少一像素对应之压缩资料，并设定一参数A及参数C，其中该参数A代表一位于0与1的区间，该参数C代表该区间之底部；以及一输出装置，耦合至该编码装置，系用以正规化该参数A及该参数C，并输出与该至少一像素对应之压缩资料。 ;2.如申请专利范围第1项所述之编码系统，其更包含：一第一静态记忆体，耦合至该第一接收装置及该第一查表装置，系用以储存该资料流及一表格，其中该表格具有多数个状态栏位及较有可能符号栏位，该第一查表装置依据该上下文及该表格，经由查表而获得该状态及该较有可能符号。 ;3.如申请专利范围第2项所述之编码系统，其中，该编码装置包含一第一比较逻辑及一第一设定逻辑，该第一设定逻辑依据该第一比较逻辑之结果，系用以设定该参数A、该参数C及一位元计数器，并更新该表格的状态栏位及较有可能符号栏位。 ;4.如申请专利范围第3项所述之编码系统，其中，该第一比较逻辑系比较该像素与该较有可能符号。 ;5.如申请专利范围第4项所述之编码系统，其中，该第一比较逻辑系比较一参数A1与一第一特定值0x8000，当中，参数A1为(A-LSZ[ST[CX]])、A为该参数A、LSZ为该较少可能符号大小、ST为该状态与CX为该上下文。 ;6.如申请专利范围第5项所述之编码系统，其中，该第一比较逻辑系比较该参数A1与该较少可能符号大小。 ;7.如申请专利范围第6项所述之编码系统，其中，该第一比较逻辑系比较该切换是否为1。 ;8.如申请专利范围第7项所述之编码系统，其中，当该像素等于该较有可能符号、该参数A1小于该第一特定值0x8000及该参数A1小于该较少可能符号大小时，该第一设定逻辑设定该参数C为{C+A1}<<1、设定该参数A为LSZ<<1及设定该位元计数器(CT)为CT-1，并更新该表格的状态栏位为NMPS[ST[CX]]，当中，A为该参数A，C为该参数C，<<为向左移运算，CX为该上下文，ST为该状态，NMPS为该下一较有可能符号，CT为该位元计数器之值。 ;9.如申请专利范围第7项所述之编码系统，其中，当该像素等于该较有可能符号、该参数A1小于该第一特定值0x8000及该参数A1非小于该较少可能符号大小时，该第一设定逻辑设定该参数C为C<<1、设定该参数A为{A-LSZ}<<1及设定该位元计数器为CT-1，并更新该表格的状态栏位为NMPS[ST[CX]]，当中，A为该参数A，C为该参数C，LSZ为该较少可能符号大小，<<为向左移运算，CX为该上下文，ST为该状态，NMPS为该下一较有可能符号，CT为该位元计数器之值。 ;10.如申请专利范围第7项所述之编码系统，其中，当该像素等于该较有可能符号及该参数A1非小于该第一特定值0x8000时，该第一设定逻辑设定该参数A为A1<<1，当中，A1为参数A1以及<<为向左移运算。 ;11.如申请专利范围第7项所述之编码系统，其中，当该像素不等于该较有可能符号、该参数A1小于该较少可能符号大小及该切换为1时，该第一设定逻辑设定该参数C为C<<1、设定该参数A为(A-LSZ)<<1以及设定该位元计数器为CT-1，更新该表格的状态栏位为NLPS[ST[CX]]，更新该表格的较有可能符号栏位为(1-MPS[CX])，当中，A为该参数A，C为该参数C，LSZ为该较少可能符号大小，<<为向左移运算，CX为该上下文，ST为该状态，MPS为较有可能符号及CT为该位元计数器之值。 ;12.如申请专利范围第7项所述之编码系统，其中，当该像素不等于该较有可能符号、该参数A小于该较少可能符号大小及该切换不为1时，该第一设定逻辑设定该参数C为C<<1、设定该参数A为(A-LSZ)<<1，设定该位元计数器(CT)为CT-1，并更新该表格的状态栏位NLPS[ST[CX]]，当中，A为该参数A，C为该参数C，LSZ为该较少可能符号大小，<<为向左移运算，CX为该上下文，ST为该状态，NLPS为该下一较少可能符号，CT为该位元计数器之值。 ;13.如申请专利范围第7项所述之编码系统，其中，当该像素不等于该较有可能符号、该参数A1非小于该较少可能符号大小及该切换为1时，该第一设定逻辑设定该参数C为(C+A1)<<1、设定该参数A为LSZ<<1，设定该位元计数器为CT-1，更新该表格的状态栏位为NLPS[ST[CX]]，更新该表格的较有可能符号栏位为(1-MPS[CX])，当中，A1为该参数A1，C为该参数C，LSZ为该较少可能符号大小，<<为向左移运算，CX为该上下文，ST为该状态，MPS为较有可能符号及CT为该位元计数器之值。 ;14.如申请专利范围第7项所述之编码系统，其中，当该像素不等于该较有可能符号、参数A1非小于该较少可能符号大小及该切换不为1时，该第一设定逻辑设定该参数C为(C+A1)<<1、设定该参数A为LSZ<<1，设定该位元计数器(CT)为CT-1，更新该表格的状态栏位为NLPS[ST[CX]]，当中，A1为该参数A1，C为该参数C，LSZ为该较少可能符号大小，<<为向左移运算，CX为该上下文，ST为该状态，MPS为较有可能符号，CT为该位元计数器之值。 ;15.如申请专利范围第3项所述之编码系统，其中，该输出装置包含一第二比较逻辑及一第二设定逻辑，该第二设定逻辑依据该第二比较逻辑之结果，系用以设定一缓冲值(BUFFER)、一堆叠计数器、该参数A、该参数C及该位元计数器。 ;16.如申请专利范围第15项所述之编码系统，其中，该第二比较逻辑系比较该位元计数器是否为0。 ;17.如申请专利范围第16项所述之编码系统，其中，该第二比较逻辑系用以比较一暂存值是否大于0xFF，当中，该暂存值为C>>19，以及C为该参数C。 ;18.如申请专利范围第17项所述之编码系统，其中，该第二比较逻辑系用以比较该暂存值是否等于0xFF。 ;19.如申请专利范围第18项所述之编码系统，其中，该第二比较逻辑系用以比较该参数A是否小于0x8000。 ;20.如申请专利范围第19项所述之编码系统，其中，当该第二比较逻辑比较该位元计数器(CT)为0及该暂存值大于0xFF时，该第二设定逻辑输出一第一缓冲值、输出SC次0x00、设定该堆叠计数器为0、设定该缓冲值为一第二缓冲值，当中，该第一缓冲值为BUFFER+1、BUFFER为该缓冲值、该第二缓冲值为TEMP & 0xFF、SC为该堆叠计数器之值、TEMP为该暂存值及&为位元及运算。 ;21.如申请专利范围第19项所述之编码系统，其中，当该第二比较逻辑比较该位元计数器为0、该暂存值不大于0xFF及该暂存值为0xFF时，该第二设定逻辑设定该堆叠计数器之值为SC+1，当中，该SC为该堆叠计数器之值。 ;22.如申请专利范围第19项所述之编码系统，其中，当该第二比较逻辑比较该位元计数器为0、该暂存值不大于0xFF、及该暂存值不为0xFF时，该第二设定逻辑输出该缓冲值、输出SC次0xFF、设定该缓冲值为一第三缓冲值，当中，SC为该堆叠计数器之值，该第三缓冲值为TEMP，且TEMP为该暂存值。 ;23.如申请专利范围第19项所述之编码系统，其中，当该第二比较逻辑比较该位元计数器不为0、及该第一参数小于0x8000时，该第二设定逻辑输出该参数A为A<<1，该参数C为C<<1，该位元计数器为CT-1，当中，A为该参数A，C为该参数C，CT为该位元计数器之值，<<为向左移运算。 ;24.如申请专利范围第19项所述之编码系统，其更包含：一清除装置，耦合至该输出装置，系用以设定该参数C，该清除装置包含一第三比较逻辑及一第三设定逻辑，该第二设定逻辑依据该第二比较逻辑之结果，以设定该参数C。 ;25.如申请专利范围第24项所述之编码系统，其中，该第三比较逻辑系比较一第一暂存值TEMP1是否小于该第二参数，该第一暂存值为(A-1+C)&0xFFFF0000，当中，A为该参数A，C为该参数C，以及&为位元及运算。 ;26.如申请专利范围第25项所述之编码系统，其中，该第三比较逻辑系比较一参数C6是否大于0x7FFFFFF，该参数C6为(TEMP1+0x80000)<<CT，当中，TEMP1为该第一暂存值，CT为该位元计数器之值，&为位元及运算，以及<<为向左移运算。 ;27.如申请专利范围第26项所述之编码系统，其中，该第三比较逻辑系比较一参数C7是否大于0x7FFFFFF，该参数C7为TEMP1<<CT，当中，TEMP1为该第一暂存值，CT为该位元计数器之值，&为位元及运算，以及<<为向左移运算。 ;28.如申请专利范围第27项所述之编码系统，其中，当该第三比较逻辑比较该第一暂存值TEMP1小于该参数C及该参数C6大于0x7FFFFFF时，该第三设定逻辑输出该第一缓冲值BUFFER1、设定该参数C为(TEMP1+0x80000)<<CT、输出SC次0x00，当中，TEMP1为该第一暂存值，BUFFER1为该第一缓冲值，SC为该堆叠计数器之值，CT为该位元计数器之值、&为位元及运算，<<为向左移运算。 ;29.如申请专利范围第27项所述之编码系统，其中，当该第三比较逻辑比较该第一暂存值TEMP1小于该参数C、及该参数C6非大于0x7FFFFFF时，该第三设定逻辑输出该缓冲值BUFFER、设定该参数C为(TEMP1+0x80000)<<CT、输出SC次0xFF，当中，TEMP1为该第一暂存值，BUFFER为该缓冲值，SC为该堆叠计数器之值，CT为该位元计数器之值、&为位元及运算，以及<<为向左移运算。 ;30.如申请专利范围第27项所述之编码系统，其中，当该第三比较逻辑比较该第一暂存值TEMP1非小于该参数C、及该参数C7大于0x7FFFFFF时，该第三设定逻辑输出该第一缓冲值BUFFER1、设定该参数C为TEMP1<<CT、输出SC次0x00，当中，TEMP1为该第一暂存值，BUFFER1为该第一缓冲值，SC为该堆叠计数器之值，CT为该位元计数器之值、&为位元及运算，<<为向左移运算。 ;31.如申请专利范围第27项所述之编码系统，其中，当该第三比较逻辑比较该第一暂存值TEMP1非小于该参数C、及该参数C7非大于0x7FFFFFF时，该第三设定逻辑输出该缓冲值BUFFER、设定该参数C为TEMP1<<CT、输出SC次0xFF，当中，TEMP1为该第一暂存值，BUFFER为该缓冲值，SC为该堆叠计数器之值，CT为该位元计数器之值、&为位元及运算，<<为向左移运算。 ;32.一种二阶影像联合压缩解码系统，其包括：一第二接收装置，用以接收一压缩资料流，该压缩资料流包含至少一影像压缩资料及与该至少一影像压缩资料对应之上下文；一第三查表装置，耦合至该第二接收装置，并依据该上下文，经由查表而获得一状态及一较有可能符号；一第四查表装置，耦合至该第三查表装置，依据该状态，经由查表而获得一较少可能符号大小、一下一较少可能符号、一下一较有可能符号及一切换；一解码装置，耦合至该第二接收装置及该第四查表装置，系用以依据该至少一影像压缩资料、该较少可能符号大小、该下一较少可能符号大小、该下一较有可能符号及该切换，对该至少一影像压缩资料进行数学解码运算，进而产生与该至少一影像压缩资料对应之像素，并设定一参数A及一参数C，其中该参数A代表一位于0与1的区间，该参数C代表该区间之底部；以及一正规化装置，耦合至该解码装置，系用以正规化该参数A及该参数C，并输出与该至少一影像压缩资料之像素。 ;33.如申请专利范围第32项所述之解码系统，其更包含：一第二静态记忆体，耦合至该第二接收装置及该第三查表装置，系用以储存该压缩资料流及一表格，其中该表格具有多数个状态栏位及较有可能符号栏位，该第三查表装置依据该上下文及该表格，经由查表而获得该状态及该较有可能符号。 ;34.如申请专利范围第33项所述之解码系统，其中，该第二接收装置撷取压缩资料流之一位元组，并储存至一缓冲值，并设定该参数C为C+(BUFFER<<8)，并设定一位元计数器之值为8，当中，C为该参数C，BUFFER为该缓冲值，以及<<为向左移运算。 ;35.如申请专利范围第34项所述之解码系统，其中，该解码装置包含一第四比较逻辑及一第四设定逻辑，该第四设定逻辑依据该第四比较逻辑之结果，去设定该参数A、该参数C、及一位元计数器，并更新该表格的状态栏位及较有可能符号栏位。 ;36.如申请专利范围第35项所述之解码系统，其中，该第四比较逻辑系比较该参数C之高字组与一参数A1，当中，该参数C之高字组为该参数之第31位元至第16位元，该参数A1为A-LSZ[ST[CX]]，A为该参数A，LSZ为该较少可能符号大小，ST为该状态，以及CX为该上下文。 ;37.如申请专利范围第36项所述之解码系统，其中，一第一比较逻辑系比较该参数A1与0x8000，当中，参数A1为A-LSZ[ST[CX]]。 ;38.如申请专利范围第37项所述之解码系统，其中，该第一比较逻辑系用以比较该参数A1与LSZ[ST[CX]]，其中，LSZ为该较少可能符号大小，ST为该状态，以及CX为该上下文。 ;39.如申请专利范围第38项所述之解码系统，其中，该第一比较逻辑系用以比较该切换是否为1。 ;40.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，当该参数C之高字组小于该参数A1、该参数A1小于0x8000、该参数A1小于LSZ[ST[CX]]及该切换为1时，该第四设定逻辑设定一输出解压缩像素为(1-MPS[CX])，设定该参数A为(A-LSZ)，并更新该表格的状态栏位为NMPS[ST[CX]]，更新该表格的较有可能符号栏位为(1-MPS[CX])，当中，A为该参数A，C为该参数C，CX为该上下文，ST为该状态，及NMPS为该下一较有可能符号。 ;41.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，当该参数C之高字组小于该参数A1、该参数A1小于0x8000、该参数A1小于LSZ[ST[CX]]及该切换不为1时，该第四设定逻辑设定一输出解压缩像素为(1-MPS[CX])，设定该参数A为(A-LSZ)，并更新该表格的状态(ST)栏位为NLPS[ST[CX]]，当中，A为该参数A，C为该参数C，CX为该上下文，ST为该状态，以及NMPS为该下一较有可能符号。 ;42.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，当该参数C之高字组小于该参数A1、该参数A1小于0x8000及该参数A1非小于LSZ[ST[CX]]时，该第四设定逻辑设定一输出解压缩像素为MPS[CX]，设定该参数A为(A-LSZ)，并更新该表格的状态栏位为NMPS[ST[CX]]，当中，A为该参数A，CX为该上下文，ST为该状态，以及NMPS为该下一较有可能符号。 ;43.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，当该参数C之高字组小于该参数A1、及该参数A1非小于0x8000时，该第四设定逻辑设定一输出解压缩像素为MPS[CX]，设定该参数A为(A-LSZ)，当中，A为该参数A， CX为该上下文，ST为该状态，与NMPS为该下一较有可能符号。 ;44.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，当该参数C之高字组非小于该参数A1、及该参数A1小于LSZ[ST[CX]]时，该第四设定逻辑设定一输出解压缩像素为MPS[CX]，设定该参数A为LSZ，并更新该表格的状态栏位为NMPS[ST[CX]]，以及设定该参数C为C-{A1[15：00],16’b0}，当中，A为该参数A，C为该参数C，CX为该上下文，ST为该状态，NMPS为该下一较有可能符号，以及{ }为串接运算。 ;45.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，当该参数C之高字组非小于该参数A1、该参数A1非小于LSZ[ST[CX]]及该切换为1时，该第四设定逻辑设定一输出解压缩像素为(1-MPS[CX])，设定该参数A为LSZ，并更新该表格的状态(ST)栏位为NLPS[ST[CX]]，设定该参数C为C-{A1[15：00],16’b0}，更新该表格的较有可能符号栏位为(1-MPS[CX])，当中，A为该参数A，C为该参数C，CX为该上下文，ST为该状态，NMPS为该下一较有可能符号与{ }为串接运算。 ;46.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，当该参数C之高字组非小于该参数A1、该参数A1非小于LSZ[ST[CX]]及该切换不为1时，该第四设定逻辑设定一输出解压缩像素为(1-MPS[CX])，设定该参数A为LSZ，并更新该表格的状态栏位为NLPS[ST[CX]]，设定该参数C为 C-{A1[15：00],16’b0}，当中，A为该参数A，C为该参数C，CX为该上下文，ST为该状态，NMPS为该下一较有可能符号与{ }为串接运算。 ;47.如申请专利范围第39项所述之解码系统，其中，该正规化装置包含一第五比较逻辑及一第五设定逻辑，该第五设定逻辑依据该第五比较逻辑之结果，系用以设定该参数A、该参数C及该位元计数器之值。 ;48.如申请专利范围第47项所述之解码系统，其中，该第五比较逻辑系用以比较该位元计数器之值是否为0。 ;49.如申请专利范围第48项所述之编码系统，其中，一第二比较逻辑系比较一参数A2是否小于0x8000，当中，该参数A2为A<<1，A为该参数A。 ;50.如申请专利范围第49项所述之解码系统，其中，当该位元计数器之值为0及该参数A2小于0x8000时，该第五设定逻辑设定该参数A为A2，设定该参数C为C2<<1，设定该位元计数器之值为7，当中，C2为C+(BUFFER<<8)，且BUFFER为该缓冲值。 ;51.如申请专利范围第49项所述之解码系统，其中，当该位元计数器之值为0及该参数A2非小于0x8000时，该第五设定逻辑设定该参数A为A2，设定该参数C为C2<<1，设定该位元计数器(CT)为7，当中，C2为C+(BUFFER<<8)，且BUFFER为该缓冲值。 ;52.如申请专利范围第49项所述之解码系统，其中，当该位元计数器之值不为0及该参数A2小于0x8000时，该第五设定逻辑设定该参数A为A2，设定该参数C为C<<1，设定该位元计数器之值为CT-1，当中，CT为该位元计数器之值。 ;53.如申请专利范围第49项所述之解码系统，其中，当该位元计数器之值不为0及该参数A2非小于0x8000时，该第五设定逻辑设定该参数A为A2，设定该参数C为C2<<1，设定该位元计数器之值为CT-1。;图1系一习知二阶影像联合压缩编码系统之示意图。;图2系二阶影像联合压缩(JBIG)之上下文之示意图。;图3系二阶影像联合压缩(JBIG)之另一上下文之示意图。;图4系JBIG编码之流程图。;图5系INITENC之流程图。;图6系ENCODE之流程图。;图7系一习知二阶影像联合压缩解码系统之示意图。;图8系JBIG解码之流程图。;图9系INITDEC之流程图。;图10系DECODE之流程图。;图11系本发明之JBIG编码系统之方块图。;图12系本发明之表格之示意图。;图13系本发明之机率估测表格之示意图。;图14系本发明之编码系统之运作示意图。;图15系本发明之编码装置之方块图。;图16系本发明之输出装置之方块图。;图17系本发明之清除装置之方块图。;图18系本发明之JBIG解码系统之方块图。;图19系本发明之JBIG解码系统之运作示意图。;图20系本发明之该解码装置之方块图。;图21系本发明之正规化装置之方块图。