[发明专利]基于预测的图像处理

说明书

技术领域

本发明总体涉及图像处理，具体涉及图像块的基于预测的压缩和解压缩。

背景技术

为了提高图形处理单元(GPU)的性能，采用存储器带宽减小技术。一种减小带宽要求的方式是执行所谓的缓冲器压缩。典型地，图形系统使用两个缓冲器：颜色缓冲器，其中绘出像素的颜色；以及深度缓冲器，其中存储每个像素的深度。在进行呈现时，对这些缓冲器进行读取和写入，并且通常针对两个缓冲器多次访问相同像素。这些读写访问在能量方面代价较大，因此应当保持为最少，尤其是对于具有有限电源的用户终端，如移动设备。

缓冲器压缩意味着缓冲器数据块以压缩形式存储在存储器中。由于对于特定像素和块，解压缩和压缩可能多次进行，因此压缩无损(即无破坏性)是很重要的。

文献[1]和[2]分别给出了对现有技术颜色缓冲器压缩和深度缓冲器压缩的良好概述。

与深度缓冲器数据相比，颜色缓冲器数据导致重要的问题，因为它涉及绘出的三角形与背景之间的尖锐边缘。在通过超出这种不连续性的边缘进行预测来进行基于预测的颜色缓冲器压缩时，传统的颜色缓冲器数据技术可能导致问题。

发明内容

本发明克服了现有技术配置中的这些和其他缺陷。

本发明的总体目的是提供高效的颜色缓冲器压缩和解压缩。

这一目的和其他目的是通过由所附专利权利要求所限定的本发明来实现的。

简而言之，本发明涉及具有相关联颜色的像素块的压缩和解压缩。压缩涉及提供对块中至少一个像素的颜色分量的预测。通过首先计算块中两个相邻像素的颜色分量之间的差值来提供该预测，优选地，所述两个相邻像素位于块中与当前像素相同的行或列。如果该差值的幅度超过预定阈值，则基于两个相邻像素的颜色分量的第一加权组合，优选地基于两个颜色分量的平均，来计算颜色分量预测。然而，如果幅度差值不小于阈值，则在两个相邻像素的颜色分量的第二加权组合和第三加权组合之间进行选择。此外，向像素分配与所选加权组合或预测方向相关联的引导比特。第一加权组合使用非零权重，而第二组合和第三组合中的至少一个组合的两个相应权重之一可以等于0。此外，三个加权组合均针对两个颜色分量使用不同的权重。

针对像素，基于其颜色分量和所提供的颜色分量预测来计算预测误差。所产生的压缩块包括所计算的预测误差加上引导比特(如果针对当前像素确定了引导比特)的编码的表示。

压缩块的解压缩涉及针对要解码的像素确定预测误差。该预测误差是基于与像素相关联并且包括在压缩块中的编码的误差表示来确定的。然后提供像素的颜色分量的预测。与压缩类似，确定两个先前解码的相邻像素的颜色分量之间的差值。如果幅度差值小于阈值，则基于两个相邻像素的颜色分量的第一加权组合来计算颜色分量预测。然而，在幅度差值超过阈值的情况下，分配给像素、并包括在压缩块中的引导比特用于提供预测。引导比特指示选择两个相邻像素的颜色分量的第二加权组合和第三加权组合中的哪一个来作为当前像素的预测。

像素的颜色分量是根据所确定的误差预测和所提供的颜色分量预测来获得的。

本发明还涉及压缩器和解压缩器。

本发明可以处理在不同像素位置之间具有不自然的尖锐颜色不连续性的像素块。因此，本发明避免了跨越这种不连续性边缘来进行预测。

通过阅读本发明的实施例的以下描述，将认识到本发明提供的其他优点。

附图说明

通过结合附图，参考以下描述，可以最好地理解本发明及其另外的目的和优点，在附图中：

图1是根据本发明的块压缩方法的实施例的流程图；

图2是可用于本发明的像素块的示例的示意；

图3示意性示出了使用整数作为浮点数的表示；

图4是示意了图1、10、12和15中的预测计算步骤的实施例的流程图；

图5是示意了图1的压缩方法的附加步骤的流程图；

图6是示意了图5的压缩方法的附加步骤的流程图；

图7是更详细示意了图6中的重新起始值选择步骤的实施例的流程图；

图8A是对具有重新起始像素的像素块的示意；

图8B是对像素位置进行镜像之后图8A的像素块的示意；

图8C是对像素位置进行旋转之后图8A的像素块的示意；

图9是更详细示意了图1的确定步骤的实施例的流程图；

图10是示意了图9的压缩方法的附加步骤的流程图；

图11是像素块的压缩表示的示例的示意；

图12是根据本发明的块解压缩方法的实施例的流程图；

图13是示意了图12的解压缩方法的附加步骤的流程图；