[发明专利]基于预测的图像处理

说明书

技术领域

本发明总体上涉及图像处理，并且尤其涉及基于预测的像素块压缩和解压缩。

背景技术

为了提高图形处理单元(GPU)的性能，使用存储器带宽减小技术。一种这样的降低带宽需求的方法是执行所谓的缓冲器压缩。图形系统通常使用至少两个缓冲器：其中提取像素颜色的颜色缓冲器和其中存储每个像素的深度的深度缓冲器。在渲染(rendering)期间，这些缓冲器被读和写，并且通常针对这两种缓冲器多次访问相同的像素。就能量来说这些读和写访问是昂贵的，并且因此应该保持为最小，对于具有有限电源的用户终端(例如移动设备)而言尤其如此。

缓冲器压缩意味着以压缩的形式将缓冲数据块存储在存储器中。文献[1]和[2]分别给出了现有技术颜色缓冲器压缩和深度缓冲器压缩的良好整体概述。

缓冲数据产生重要问题，因为它可以包括所绘制的三角形和背景之间的清晰边缘。当通过预测这种不连续边缘来进行基于预测的缓冲器压缩时，传统的缓冲数据技术可能会遇到问题。

发明内容

本发明克服现有技术方案的这些和其它缺点。

本发明的一般目的是提供高效的像素块压缩和解压缩。

通过由所附专利权利要求限定的本发明来实现这个和其它目的。

简言之，本发明包括具有相关联属性值的像素的块的压缩和解压缩。压缩包括通过定义分层(hierarchical)树状结构来二次采样块中的至少一部分像素。通过用(层级较高的)子块来分层代替多个层级较低的子块或多个像素的集合来进行这种二次采样。基于二次采样的子块/像素的集合的至少一部分属性值来确定子块的属性值。

通过计算针对子块的差异量度(variance measure)来确定子块属性值的预测。该差异量度描述第一预测方向上的相邻像素/子块以及第二预测方向上的相邻像素/子块的属性值的差异。将差异量度与差异阈值相比较，并且根据该比较来确定在预测计算中用作基础的像素/子块。

因此，如果差异量度小于阈值，则基于第一方向上的至少一个相邻属性值和第二方向上的至少一个相邻值的加权组合来计算预测。然而，如果差异量度不小于阈值，则代之以基于第一和第二方向中的仅一个方向上的至少一个相邻属性值来计算预测。此外，提供所谓的与所选择预测方向相关联的引导位，并且将其包括在压缩块中。

基于子块的属性值和所计算的预测来计算该子块的预测误差。所生成的压缩块包括这样计算的预测误差的编码表示加上在针对当前子块所确定情况下的引导位，以及优选地表示分层树状结构的树码。

压缩块的解压缩包括确定子块的预测误差以进行解码。基于与子块相关联的编码误差表示来确定该预测误差并且将其包括在压缩块中。然后提供子块属性值的预测。与压缩类似，基于已经解码的两个预测方向上的相邻像素/子块来计算差异量度。如果差异量度小于阈值，则基于两个方向上的相邻像素/子块的属性值的加权组合来计算预测。然而，在差异量度超过阈值的情况下，在预测准备(provision)中使用被分配给子块并包括在压缩块中的引导位。引导位规定根据两个预测方向中的哪个来标识用作计算属性值预测的基础的至少一个相邻像素/子块。

根据所确定的误差预测和所提供的预测获得子块的属性值。

本发明还与压缩器和解压缩器有关。

本技术避免在不自然的清晰不连续边缘上进行预测。因此，可以有效地处理在不同像素位置之间具有属性值的此类不连续的像素块。

在阅读本发明实施例下面的描述之后，将会认识到所提供的其它优点。

附图说明

通过参考与附图一起进行的下面的描述可以更好地理解本发明及其其它目的和优点，其中：

图1是根据实施例的块压缩方法的流程图；

图2是可以应用本实施例的教导的像素块的示意性概观；

图3是图示图1的子块定义步骤的实施例的流程图；

图4是图示图1和12的差异表示确定步骤的实施例的流程图；

图5是图示图1的预测计算步骤的实施例的流程图；

图6是图示块压缩方法的附加步骤的流程图；

图7是图示块压缩方法的附加步骤的流程图；

图8是图示开始和重新开始像素和子块的使用的像素块的示意性概观；

图9是图示图1的编码表示确定步骤的实施例的流程图；

图10是图示图1的编码表示确定步骤的另一个实施例的流程图；

图11是压缩块表示的实施例的示意性概观；

图12是图示根据实施例的块解压缩方法的流程图；

图13是图示图12的预测计算步骤的实施例的流程图；