[發(fā)明專利]優(yōu)化預(yù)測(cè)式影像壓縮

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010571806.8
• 申請(qǐng)日: 2010-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102215398A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 納比爾·尤瑟夫·華希利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新港傳播媒介公司
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及影像壓縮，特別是指一種用于影像壓縮的優(yōu)化預(yù)測(cè)式引擎。

背景技術(shù)

影像壓縮為數(shù)據(jù)壓縮在數(shù)字影像上的應(yīng)用，以減少影像數(shù)據(jù)的冗余以便能夠以有效形式儲(chǔ)存或傳輸數(shù)據(jù)。影像壓縮可為有損的或無(wú)損的。在無(wú)損影像壓縮中，來(lái)自源文件的所有數(shù)據(jù)得以保留。有損壓縮涉及移除源文件中的某些數(shù)據(jù)及以減小的檔案大小儲(chǔ)存影像。JPEG(聯(lián)合照相專家群)為用于照相影像的有損壓縮的通用標(biāo)準(zhǔn)。

可適應(yīng)壓縮的程度，從而允許在儲(chǔ)存大小與影像質(zhì)量之間達(dá)成可選擇的取舍。影像由兩個(gè)分量組成。第一分量Y表示亮度或黑白分量。I及Q表示第二分量，其為色度或色彩分量。將影像劃分成大小為8×8像素的區(qū)塊。像素為最小的影像分量或影像單位。在JPEG壓縮技術(shù)中，每一影像經(jīng)歷以下步驟：離散余弦變換(DCT)、量化、Zigzag掃描、微分脈碼調(diào)變(DPCM)、延行長(zhǎng)度寫(xiě)碼(RLC)及熵寫(xiě)碼。

圖1說(shuō)明對(duì)8×8區(qū)塊進(jìn)行的Zigzag掃描，該掃描將區(qū)塊映像至由一DC分量102及63個(gè)AC分量104組成的1×64向量。DC分量102具有零頻率而AC分量104具有非零頻率。經(jīng)變換矩陣的位置F[0，0]處的值稱為DC系數(shù)，且其為矩陣中的所有64個(gè)值的平均值。其他63個(gè)值稱為AC系數(shù)且具有與其相關(guān)聯(lián)的頻率系數(shù)。空間頻率系數(shù)隨著自左至右(水平)或自頂至底(垂直)移動(dòng)而增加。低空間頻率叢集于左上角中。

圖2說(shuō)明對(duì)影像202所應(yīng)用JPEG壓縮技術(shù)的操作的方塊圖，影像202劃分成大小為8×8像素的區(qū)塊，該等區(qū)塊具有黑白分量204及色度分量206；JPEG壓縮技術(shù)包括離散余弦變換(DCT)單元208、量化單元210、Zigzag掃描單元212、微分脈碼調(diào)變(DPCM)單元214、延行長(zhǎng)度寫(xiě)碼(RLE)單元216及霍夫曼寫(xiě)碼單元218。DCT單元208通過(guò)將影像202變換成頻域中的DCT系數(shù)來(lái)將影像202自空間域變換至頻域。

量化單元210移除感知上較不顯著的數(shù)據(jù)以減少每一DCT系數(shù)的位的數(shù)目。量化單元210是基于以下觀測(cè)：心理物理學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，與較低頻率分量的損失相比較，人類更少可能注意到極高空間頻率分量的損失。將DCT系數(shù)除以常數(shù)N并予以舍入至最近的整數(shù)。在JPEG中，將每一DCT?F[u，v]除以常數(shù)q(u，v)。q(u，v)的表稱為量化表。Q(u，v)傾向于離右下角越近就具有越大的值。此目的在于在人類不太可能偵測(cè)到的較高空間頻率處引入更多損失。

Zigzag掃描單元212將區(qū)塊映射至由DC分量102及AC分量104組成的1×64向量。Zigzag型樣將低頻系數(shù)聚集于向量的頂部。在DPCM單元214中，使用與先前8×8區(qū)塊的差異通過(guò)DPCM來(lái)編碼DC分量102。因?yàn)镈C分量102大且變化但常常接近于先前值，所以不發(fā)送DC分量102。實(shí)情為僅發(fā)送與先前值的差。此稱為DC框內(nèi)技術(shù)或區(qū)塊間預(yù)測(cè)技術(shù)。在RLE單元216中，通過(guò)簡(jiǎn)單壓縮RLC來(lái)編碼AC分量104。存在AC系數(shù)的63個(gè)值，歸因于Zigzag掃描而使得該等值中存在長(zhǎng)串零。

編碼為一對(duì)值的每一AC系數(shù)包括一跳躍及一值。該跳躍指示延行(run)中的零的數(shù)目，且該值為下一個(gè)非零系數(shù)。在霍夫曼寫(xiě)碼單元218中，通過(guò)較小數(shù)目個(gè)位(例如，碼字)來(lái)表示DC分量102及AC分量104。霍夫曼碼字的前綴性質(zhì)使得能夠明確地譯碼經(jīng)編碼比特流。JPEG標(biāo)準(zhǔn)使用基于框內(nèi)或區(qū)塊間的預(yù)測(cè)技術(shù)。使用先前已譯碼的8×8區(qū)塊DC分量，以便解碼新的8×8區(qū)塊的DC分量。將預(yù)測(cè)僅限于DC分量導(dǎo)致低壓縮效率。因此，需要具有改良的壓縮效率的用于預(yù)測(cè)式影像壓縮的改良技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種使一影像的區(qū)塊中的樣本的一預(yù)測(cè)方法優(yōu)化的方法，該影像包含一第一區(qū)塊、一第二區(qū)塊、一第三區(qū)塊及一第四區(qū)塊，其中該第一區(qū)塊、該第二區(qū)塊、該第三區(qū)塊及該第四區(qū)塊包含8×8區(qū)塊，該等8×8區(qū)塊中每一者形成一宏區(qū)塊，該方法包含：通過(guò)執(zhí)行一DC預(yù)測(cè)方法及一水平預(yù)測(cè)方法中任一者而執(zhí)行根據(jù)該第一區(qū)塊對(duì)該第二區(qū)塊的一預(yù)測(cè)；通過(guò)執(zhí)行該DC預(yù)測(cè)方法及一垂直預(yù)測(cè)方法與一垂直左預(yù)測(cè)方法中至少一者而執(zhí)行根據(jù)該第一區(qū)塊及該第二區(qū)塊對(duì)該第三區(qū)塊的一預(yù)測(cè)；通過(guò)執(zhí)行該水平預(yù)測(cè)方法或該垂直預(yù)測(cè)方法與一垂直右預(yù)測(cè)方法中任一者及該DC預(yù)測(cè)方法中任一者而執(zhí)行根據(jù)該第一區(qū)塊、該第二區(qū)塊及該第三區(qū)塊對(duì)該第四區(qū)塊的一預(yù)測(cè)；