[發明專利]一種Bayer圖像壓縮方法及裝置

有效

• 申請號: 201711455788.5
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108200429B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王洪劍;林江;陳本強;陳濤
• 申請（專利權）人: 上海通途半導體科技有限公司
• 主分類號: H04N19/124
• 分類號: H04N19/124;H04N19/176;H04N19/593;H04N19/80;G06T9/00
• 代理公司: 上海國智知識產權代理事務所(普通合伙) 31274
• 代理人: 潘建玲

1.一種Bayer圖像壓縮方法，包括如下步驟：

步驟S1，對輸入的單行圖像進行宏塊分割；

步驟S2，對當前宏塊進行分析，計算出當前宏塊的代價；包括：

計算獲得當前宏塊中的每兩個相鄰像素之間的梯度grad；

根據獲得的梯度求和，得到當前宏塊的代價；

步驟S3，根據當前宏塊的代價進行碼率控制，將每行圖像產生的碼流控制在額定的長度；綜合當前宏塊的SAD信息，根據圖像內容，并采用碼率控制虛擬緩沖模型計算出最優的量化等級near_q；包括：

對當前宏塊編碼所需比特數產生一個目標比特數target_bits；包含：

獲取圖像目標分配比特數budget_bits；

根據得到的當前宏塊的代價合理分配比特數sad_bits；

采用虛擬緩沖驗證模型對本行的碼率進行控制，通過緩沖充盈度得出當前宏塊的可緩沖比特buf_bits；

根據目標分配比特數budget_bits、代價合理分配比特數sad_bits以及當前宏塊的可緩沖比特buf_bits獲得最終的目標比特數target_bits；

根據步驟S2的宏塊分析中得到的代價SAD，以及預估量化等級l_near_q，對殘差進行比特數估計，得到總的估計編碼比特數est_bits；

est_bits＝fun(SAD/l_near_q)

其中，fun(.)為通過SAD預估比特數的映射函數；

進行量化等級計算，即利用上述步驟中計算出的目標比特數target_bits和估計編碼比特數est_bits，求出它們之間的差dif，進而得出量化差dq，并求出本宏塊的量化等級near_q:

dq＝map_table(dif)

near_q＝l_near_q+dq

其中，map_table為一映射表,dif＝target_bits-est_bits；步驟S4，根據上下文預測的方法計算出當前像素點的預測殘差diff，利用步驟S3得出的量化等級對其進行量化，并對其進行編碼輸出碼流。

2.如權利要求1所述的一種Bayer圖像壓縮方法，其特征在于，步驟S4進一步包括：

獲取當前像素點的預測像素pix_pred，進而求出預測殘差diff，利用量化等級near_q對diff量化，得到量化后的殘差diff’；

預測出當前像素點所對應的上下文context，進而求出編碼所需的最優k；

對殘差diff’的映射絕對值diff_map進行Golomb編碼，并輸出碼流。

3.如權利要求2所述的一種Bayer圖像壓縮方法，其特征在于：于所述獲取當前像素點的預測像素pix_pred，進而求出預測殘差diff，利用量化等級near_q對diff量化，得到量化后的殘差diff’的步驟中，還計算出重建后的像素點pix_rec，以供下一個同顏色屬性的像素點預測使用。

4.如權利要求2所述的一種Bayer圖像壓縮方法，其特征在于：所述Golomb編碼使用有限長度的編碼。

5.如權利要求1所述的一種Bayer圖像壓縮方法，其特征在于，所述獲取圖像目標分配比特數budget_bits的步驟通過如下公式獲取：

budget_bits＝w*bit_dep/comp_ratio

其中bit_dep為像素的比特深度，comp_ratio為壓縮率，w為當前宏塊的寬度。

6.一種Bayer圖像壓縮裝置，包括：

宏塊分割單元，用于對輸入的單行圖像進行宏塊分割；

宏塊分析單元，用于對當前宏塊進行分析，計算出當前宏塊的代價；包括：

計算獲得當前宏塊中的每兩個相鄰像素之間的梯度grad；

根據獲得的梯度求和，得到當前宏塊的代價；

碼率控制單元，用于根據當前宏塊的代價進行碼率控制，將每行圖像產生的碼流控制在額定的長度；綜合當前宏塊的SAD信息，根據圖像內容，并采用碼率控制虛擬緩沖模型計算出最優的量化等級near_q；包括：

對當前宏塊編碼所需比特數產生一個目標比特數target_bits；包含：

獲取圖像目標分配比特數budget_bits；

根據得到的當前宏塊的代價合理分配比特數sad_bits；

采用虛擬緩沖驗證模型對本行的碼率進行控制，通過緩沖充盈度得出當前宏塊的可緩沖比特buf_bits；

根據目標分配比特數budget_bits、代價合理分配比特數sad_bits以及當前宏塊的可緩沖比特buf_bits獲得最終的目標比特數target_bits；

根據步驟S2的宏塊分析中得到的代價SAD，以及預估量化等級l_near_q，對殘差進行比特數估計，得到總的估計編碼比特數est_bits；

est_bits＝fun(SAD/l_near_q)

其中，fun(.)為通過SAD預估比特數的映射函數；

進行量化等級計算，即利用上述步驟中計算出的目標比特數target_bits和估計編碼比特數est_bits，求出它們之間的差dif，進而得出量化差dq，并求出本宏塊的量化等級near_q:

dq＝map_table(dif)

near_q＝l_near_q+dq

其中，map_table為一映射表,dif＝target_bits-est_bits；

基于上下文預測編碼單元，用于根據上下文預測的方法計算出當前像素點的預測殘差diff，利用所述碼率控制單元得出的量化等級對其進行量化，并對其進行編碼輸出碼流。