基于位预算的图像数据的选择性无损-有损压缩制造技术

本发明专利技术描述针对数据压缩的技术。在一些实例中，所述技术可实施指示当前图像数据块的可用位预算的基于位预算的方案以实现目标压缩。所述技术可在所述当前图像数据块的压缩之后连续地更新所述位预算以确定下一图像数据块的所述位预算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于位预算的图像数据的选择性无损-有损压缩本申请案主张2011年7月5日申请的第61 / 504，510号美国临时申请案的权益，所述美国临时申请案的内容以全文应用的方式并入本文。
本专利技术是针对图像数据，且特定来说是针对图像数据的压缩。
技术介绍
例如视频解码器和图形处理单元(GPU)等各种单元合成图像帧。举例来说，视频解码器可合成一系列视频图片，其循序地显示以得到平稳的视频重放。GPU可为例如视频游戏等执行的应用程序合成图形内容。相机处理器可合成由相机俘获的图像。图像帧可大体上涉及任何可视内容，例如来自GPU的经合成图形内容、来自视频解码器的视频图片，以及由相机俘获的图像，作为几个实例。各种单元可将经合成图像帧输出到帧缓冲器进行存储。举例来说，帧缓冲器可存储图像帧的像素的像素值。显示器可从帧缓冲器接收像素值，且基于像素值将图像帧显示为可视内容。在替代实例中，各种单元可将图像帧输出到显示器，而无需首先将图像帧存储在帧缓冲器中。
技术实现思路
大体上，本专利技术是针对用于数据压缩的技术，使得将存储在帧缓冲器中或传输所需的数据量减少。数据压缩技术可为基于预算的压缩方案，其允许不同压缩模式之间的选择或使用不同压缩模式而压缩的经压缩数据之间的选择以实现目标压缩。举例来说，基于预算的压缩方案可连续地更新指示多少位可用于实现目标压缩的位预算。基于当前位预算，基于预算的压缩方案可选择使得数据被压缩到所要水平的特定压缩模式或根据特定压缩模式压缩的经压缩数据。在一个实例中，本专利技术描述一种方法，其包含用压缩单元至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值，来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算。所述方法还包含用所述压缩单元对所述当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块。所述方法进一步包含当所述无损经压缩块的位数目小于或等于所述当前位预算时，用所述压缩单元输出所述无损经压缩块的位。在另一实例中，本专利技术描述一种系统，其包含经配置以合成图像帧的图像处理器。所述系统还包含压缩单元，所述压缩单元经配置以至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值，来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算。所述压缩单元还经配置以对当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块，且当所述无损经压缩块的位数目小于或等于当前位预算时，输出无损经压缩块的位。在另一实例中，本专利技术描述一种压缩单元，所述压缩单元经配置以接收图像帧，且至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值，来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算。所述压缩单元还经配置以对当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块，且当所述无损经压缩块的位数目小于或等于当前位预算时，输出无损经压缩块的位。在另一实例中，本专利技术描述一种系统，其包含用于至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算的装置。所述系统还包含用于对当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块的装置，以及用于当所述无损经压缩块的位数目小于或等于当前位预算时输出无损经压缩块的位的装置。在另一实例中，本专利技术描述一种包含存储于其上的指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使一个或一个以上处理器至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算。所述指令还致使所述一个或一个以上处理器对当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块，且当所述无损经压缩块的位数目小于或等于当前位预算时，输出无损经压缩块的位。在附图和以下描述中陈述本专利技术的一个或一个以上方面的细节。从描述和图式以及从权利要求书将明了本专利技术的其它特征、目的和优点。【附图说明】图1A到ID是图解说明可实施本专利技术中描述的一个或一个以上实例性技术的系统的框图。图2是更详细图解说明图1A到ID的压缩单元的实例的框图。图3A和3B是图解说明一维预测的实例的概念图。图3C是图解说明二维预测的一个实例的概念图。图4是图解说明将执行块固定长度译码(BFLC)的方式的一个实例的概念图。图5是图解说明将执行可变长度译码(VLC)的方式的一个实例的概念图。图6是图解说明PCM译码器起作用的方式的一个实例的概念图。图7是图解说明其中译码模式决策单元可确定图像帧是否为测试模式的实例性方式的流程图。图8是图解说明其中译码模式决策单元更新模式数据库的方式的概念图。图9是图解说明用于型样模式译码的实例性技术的流程图。图10是图解说明型样模式译码器的输出位流的一个实例的概念图。图11是更详细图解说明图2的量化器的实例的框图。图12是图解说明实例性表条目的表图。图13到15是图解说明无损位流的实例的概念图。图16和17是图解说明有损位流的实例的概念图。图18是图解说明无损压缩单元的实例的框图。图19是图解说明有损压缩单元的实例的框图。图20是图解说明压缩单元的另一实例的框图。图21和22是图解说明图像处理器将颜色值传输到压缩单元的实例性方式的框图。图23和24是图解说明根据本专利技术中描述的方面压缩图像帧的结果的概念图。图25是图解说明根据本专利技术中描述的技术的实例性操作的流程图。图26是图解说明根据本专利技术中描述的技术的另一实例性操作的流程图。【具体实施方式】本专利技术描述一种压缩单元，其接收经合成图像帧的数据(例如，像素值)且压缩数据。通过压缩数据，本专利技术中描述的技术可减少需要存储在帧缓冲器中的数据量和/或减少需要传输的数据量。换句话说，在无压缩的情况下需要存储在帧缓冲器中和/或传输的数据量可能大于在具有压缩的情况下需要存储在帧缓冲器中和/或传输的数据量。作为几个实例，图像帧可为由视频解码器合成的视频内容的图片、由图形处理单元(GPU)合成的图形内容，或由相机俘获且由相机处理器合成的图像。大体上，图像帧可为将在显示器上显示的图像内容的任一实例，包含产生可视内容的执行的应用程序的结果，所述应用程序例如为网络浏览器、游戏、媒体播放器和类似应用程序。图像帧可由各自对应于显示器上的一像素的多个像素值界定。而且，合成图像帧的单元(例如，视频解码器、GPU和相机处理器)可共同称为图像处理器。换句话说，图像处理器的实例包含视频解码器、GPU、相机处理器以及合成图像帧供显示的任一其它单元中的一者或一者以上。压缩单元可从视频解码器、GPU和相机处理器中的任一者接收经合成图像帧的像素的像素值。像素值中的每一者可由多个数据位表示。举例来说，像素值的一个实例可为颜色值，其包含用于红、绿和蓝(RGB)分量的数据位。作为实例，八个数据位可表示像素的红分量，八个数据位可表示像素的绿分量，且八个数据位可表示蓝分量，得到用于颜色值的总共24个位。压缩单元可接收图像帧中的像素中的每一者的像素值的数据位，且应用压缩以使得需要较少的位来表示颜色值。压缩单元可类似地压缩其它类型的像素值，例如不透明度值和坐标，作为两个实例。如本专利技术中使用，术语“图像数据”可大体上指代像素值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：用压缩单元至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算；用所述压缩单元对所述当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块；以及当所述无损经压缩块的位数目小于或等于所述当前位预算时，用所述压缩单元输出所述无损经压缩块的位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.05 US 61/504,510;2012.06.27 US 13/535,0201.一种方法，其包括:用压缩单元至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算；用所述压缩单元对所述当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块；以及当所述无损经压缩块的位数目小于或等于所述当前位预算时，用所述压缩单元输出所述无损经压缩块的位。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括:用所述压缩单元对所述当前块执行有损压缩以产生有损经压缩块；以及当所述无损压缩块的位数目大于所述当前位预算时，用所述压缩单元输出所述有损压缩块的位。3.根据权利要求2所述的方法，其中执行所述有损压缩包括:对所述当前块的位进行量化以使得所述经量化位的数目小于或等于所述当前位预算；以及对所述经量化位执行压缩。4.根据权利要求3所 述的方法，其进一步包括:基于所述当前位预算确定将应用的量化量，其中对位进行量化包括基于所述所确定量化量的所述当前块的经量化位，使得所述经量化位的所述数目小于或等于所述当前位预算。5.根据权利要求2所述的方法，其中执行所述有损压缩包括与执行所述无损压缩同时执行所述有损压缩。6.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述无损压缩包括执行第一无损压缩，且所述无损经压缩块包括第一无损经压缩块，所述方法进一步包括:与所述第一无损压缩同时执行第二不同无损压缩以产生第二无损经压缩块；与所述第一无损压缩和所述第二无损压缩同时执行第一有损压缩以产生第一有损经压缩块；与所述第一无损压缩、所述第二无损压缩和所述第一有损压缩同时执行第二不同有损压缩以产生第二有损经压缩块；基于所述第一无损经压缩块和所述第二无损经压缩块中的哪一者包含较少位来选择所述第一无损经压缩块或所述第二无损经压缩块；基于所述第一有损经压缩块和所述第二有损经压缩块中的哪一者包含较少位来选择所述第一有损经压缩块或所述第二有损经压缩块；当所述无损经压缩块的所述选定一者的位数目小于或等于所述当前位预算时，输出所述无损经压缩块的所述选定一者的位；以及当所述无损经压缩块的所述选定一者的所述位数目大于所述当前位预算时，输出所述有损经压缩块的所述选定一者的位。7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括:对所述当前块的位进行量化以使得所述经量化位的数目小于或等于所述当前位预算，其中执行所述第一有损压缩包括对所述经量化位执行第一压缩，且其中执行所述第二有损压缩包括对所述经量化位执行第二不同压缩。8.根据权利要求1所述的方法，其中输出所述无损经压缩块的所述位包括将所述无损经压缩块的所述位存储在帧缓冲器中。9.根据权利要求1所述的方法，其中输出所述无损经压缩块的所述位包括将所述无损经压缩块的所述位传输到解压缩单元。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 将所述先前位预算设定为等于所述当前位预算。11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 确定每块的平均位数目； 从所述每块的平均位数目中减去所述经压缩位阈值以确定每块的平均额外位；以及 将所述每块的平均额外位乘以所述图像帧内的块数目以确定所述图像帧的初始位预笪O12.根据权利要求11所述的方法，其中所述当前块包括在初始块之后的块，所述方法进一步包括:` 将所述经压缩位阈值添加到所述图像帧的所述初始位预算以确定所述初始块的压缩预算。13.根据权利要求11所述的方法，其中确定所述每块的平均位数目包括将每像素的位数目与每块的像素数目相乘以确定每块的位数目，且将所述每块的位数目与目标压缩值相乘。14.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述当前块的所述当前位预算包括从所述先前位预算中减去所述先前经压缩块的所述位数目且与所述经压缩位阈值求和。15.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述当前块的所述当前位预算包括基于所述整个图像帧的初始位预算来确定像素值的所述当前块的所述当前位预算。16.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述当前块的所述当前位预算包括基于所述图像帧的一行的初始位预算来确定像素值的所述当前块的所述当前位预算。17.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述当前块的所述当前位预算包括基于所述图像帧的一切片的初始位预算来确定像素值的所述当前块的所述当前位预算。18.—种系统,其包括: 图像处理器，其经配置以合成图像帧；以及 压缩单元，其经配置以: 至少基于先前位预算、先前经压缩块的位数目以及指示保证可用于图像帧的块中的每一者以用于压缩的位数目的经压缩位阈值来确定所述图像帧的像素值的当前块的当前位预算； 对所述当前块执行无损压缩以产生无损经压缩块；以及 当所述无损经压缩块的位数目小于或等于所述当前位预算时，输出所述无损经压缩块的位。19.根据权利要求18所述的系统，其中所述压缩单元经配置以: 对所述当前块执行有损压缩以产生有损经压缩块；以及 当所述无损压缩块的位数目大于所述当前位预算时，输出所述有损压缩块的位。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述压缩单元经配置以对所述当前块的位进行量化以使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：佳缘·滕，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：
国别省市：