[发明专利]用于图像压缩的像素级分量参考预测方法

说明书

本发明涉及一种用于图像压缩的像素级分量参考预测方法，包括：从当前像素的多个分量中选择一个像素分量作为当前像素分量；确定所述当前像素分量的参考方向；通过所述参考方向确定所述当前像素分量的预测残差。本发明通过单分量的多方向梯度加权，可以更加合理的确定当前分量的预测方向，尤其是当纹理复杂时，可以起到更好的预测方向纠偏效果，并最终进一步降低预测的理论极限熵。

技术领域

本发明属于半导体显示与图像处理领域，特别涉及一种用于图像压缩的像素级分量参考预测方法。

背景技术

随着集成电路设计与制造技术和半导体显示技术的发展，显示器的分辨率越来越高，如今支持4K*2K分辨率的显示屏已经在市场上普遍出现，支持8K*4K分辨率的显示屏也已问世，未来支持更高分辨率的显示屏也会出现。在保证显示器刷新率不变的情况下，显示器驱动芯片、时序控制芯片以及图像处理单元所需要支持的带宽越来越高。随之带来的问题是：现有技术中，芯片工作速率已无法满足芯片带宽的要求；芯片整体功耗增加，设计更为复杂，芯片及系统设计成本增加。因此，技术人员希望采用带宽压缩技术来克服以上困难。

带宽压缩技术的目标是用较小的逻辑面积成本，尽可能的提高压缩倍数，减少双倍速率同步动态随机存储器(Double Data Rate,简称DDR)的占用。带宽压缩主要由四个部分组成，包含预测模块、量化模块、码控模块和熵编码模块。其中预测模块作为一个重要的模块，是利用图像相邻像素间存在的空间冗余度，根据邻近像素信息对当前像素值进行预测，预测差值的标准差要远小于原始图像数据的标准差，因此对预测差值进行编码，更有利于使图像数据的理论熵达到最小，达到提高压缩效率的目的。

目前预测模块的算法主要分为2类，包括图像的像素纹理相关预测和像素值相关预测。现有的纹理相关预测方法由于参考方向的数量少，存在如下问题：1)预测像素的分量容易误判，影响预测结果；2)预测方法没有充分利用像素纹理之间的相关性，无法进一步降低理论极限熵以及运算的复杂度。

发明内容

因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明提出一种用于图像压缩的像素级分量参考预测方法，包括：

从当前像素的多个分量中选择一个像素分量作为当前像素分量；

确定所述当前像素分量的参考方向；

通过所述参考方向确定所述当前像素分量的预测残差。

在本发明提供的一种实施方式中，确定所述当前像素分量的参考方向，包括：

计算所述当前像素分量沿多个纹理方向的像素差异度以确定所述当前像素分量的参考方向。

在本发明提供的一种实施方式中，计算所述当前像素分量沿多个纹理方向的像素差异度以确定所述当前像素分量的参考方向，包括：

计算所述当前像素分量沿多个纹理方向的像素梯度值，将所述像素梯度值最小的纹理方向确定为所述当前像素分量的参考方向。

在本发明提供的一种实施方式中，计算所述当前像素分量沿多个纹理方向的像素梯度值，包括：

计算所述当前像素分量和沿多个纹理方向的多个临近像素分量差值的绝对值，将所述差值绝对值作为所述当前像素在各个纹理方向的像素梯度值。

在本发明提供的一种实施方式中，在将所述差值绝对值作为所述当前像素在各个纹理方向的像素梯度值之后，还包括：

将各个纹理方向的像素梯度值进行修正。

在本发明提供的一种实施方式中，将各个纹理方向的像素梯度值进行修正，包括：

为所述多个纹理方向分别设定加权系数；

分别将所述加权系数与对应的各个纹理方向的像素梯度值进行相乘，以得到各个纹理方向的加权梯度值；