用于图像压缩的像素级分量参考预测方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

Pixel-level Component Reference Prediction Method for Image Compression

The present invention relates to a pixel-level component reference prediction method for image compression, which includes: selecting a pixel component from multiple components of the current pixel as the current pixel component; determining the reference direction of the current pixel component; and determining the prediction residual of the current pixel component by the reference direction. By weighting the multi-direction gradient of a single component, the prediction direction of the current component can be determined more reasonably, especially when the texture is complex, the prediction direction correction effect can be better, and the theoretical limit entropy of the prediction can be further reduced.

【技术实现步骤摘要】
用于图像压缩的像素级分量参考预测方法
本专利技术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。
技术介绍
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(DoubleDataRate,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。
技术实现思路
因此，为解决现有技术存在的技术缺陷和不足，本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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。在本专利技术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；将所述加权梯度值作为对应的纹理方向修订后的像素梯度值。在本专利技术提供的一种实施方式中，还包括：选取所述各个纹理方向的加权梯度值中的最小值；将所述最小值对应的纹理方向作为所述当前像素分量的参考方向。在本专利技术提供的一种实施方式中，通过所述参考方向确定所述当前像素分量的预测残差，包括：在所述参考方向上，求取所述当前像素分量与邻近像素分量的差值，将所述差值作为所述当前像素分量的预测残差。在本专利技术提供的一种实施方式中，所述临近像素与所述当前像素紧邻，或者，所述临近像素与所述当前像素间隔设定的像素单元。基于此，本专利技术具备如下优点：本专利技术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。通过以下参考附图的详细说明，本专利技术的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本专利技术的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为本专利技术提供的一种用于图像压缩的像素级分量参考预测方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种像素梯度值计算示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种参考值选取示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种参考像素和临近像素位置关系示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例一图1为本专利技术提供的一种用于图像压缩的像素级分量参考预测方法流程图，该方法包括：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。进一步地，在上述实施方式的基础上，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。进一步地，在上述实施方式的基础上，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。进一步地，在上述实施方式的基础上，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。图2为本专利技术实施例提供的一种像素梯度值计算示意图，图3为本专利技术实施例提供的一种参考值选取示意图。本实施例在上述实施例的基础上对本专利技术提出的用于图像压缩的像素级分量参考预测方法举例描述。对于单分量像素，具体步骤如下：若ABS(E-A)最小，即135度纹理，那么参考值为B；若ABS(E-B)最小，即垂直纹理，那么参考值为C；若ABS(E-C)最小，即45度纹理，那么参考值为D；若ABS(C-B)最小，即水平纹理，那么参考值为E；选用得到的参考值和当前像素分量，进行求差得到该模式的预测残差。其中，ABS为绝对值运算。进一步地，在上述实施方式的基础上，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。进一步地，在上述实施方式的基础上，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；将所述加权梯度值作为对应的纹理方向修订后的像素梯度值。进一步地，在上述实施方式的基础上，还包括：选取所述各个纹理方向的加权梯度值中的最小值；将所述最小值对应的纹理方向作为所述当前像素分量的参考方向。进一步地，在上述实施方式的基础上，通过所述参考方向确定所述当前像素分量的预测残差，包括：在所述参考方向上，求取所述当前像素分量与邻近像素分量的差值，将所述差值作为所述当前像素分量的预测残差。进一步地，在上述实施方式的基础上，所述临近像素与所述当前像素紧邻，或者，所述临近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于图像压缩的像素级分量参考预测方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种用于图像压缩的像素级分量参考预测方法，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，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。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，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。5.如权利要求4所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏益民，韩勇，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61