[發明專利]基于DSC壓縮算法實現視頻實時顯示的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810724458.X
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108965877A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 陽芬;許恩;鄧志;習艷妮
• 申請（專利權）人: 武漢精測電子集團股份有限公司
• 主分類號: H04N19/124
• 分類號: H04N19/124;H04N19/13;H04N19/172;H04N19/182;H04N19/42;H04N19/59;H04N19/70;H04N19/91
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;李滿

本發明所設計的基于DSC壓縮算法實現視頻實時顯示的裝置，圖像分割模塊用于對原始圖像按片分割成多片子圖像；像素值預測模塊對每片子圖像的各像素組中的每個像素點進行并行像素值預測；殘差及像素重構模塊將各像素點的殘差進行量化和重構；熵編碼模塊對像素點重構后的每片子圖像進行熵編碼；碼率控制模塊在熵編碼時計算每片子圖像熵編碼時的量化系數來動態調整每片子圖像的像素在熵編碼需要用到的字節數；多路碼流重組模塊將每片子圖像對應的DSC壓縮圖像數據進行多路碼流重組處理，并將得到的重組碼流傳輸給液晶模組進行顯示。本發明使原本串行工作的模塊能進行并行執行，提高了運算速度。

技術領域

本發明涉及液晶模組顯示和測試技術領域，具體地指一種基于DSC(Displaystream compression，顯示流壓縮)壓縮算法實現視頻實時顯示的裝置及方法。

技術背景

隨著超高清顯示技術的日益成熟，人們已不滿足30幀720P的視頻顯示效果，60幀及以上幀率視頻顯示要求愈加強烈。但是，超高幀率視頻顯示需要處理的數據量巨大，這就要求顯示系統中需要采用顯示效果更佳的壓縮手段、更高速的傳輸途徑及更高性能的顯示接口。為了解決這些問題，VESA協會提出了DSC壓縮算法，該算法復雜度小，既不影響視覺感受，又能降低帶寬壓力，因此在超高清視頻顯示系統中加入具有DSC功能的硬件結構是非常有必要的。由于DSC算法應用領域非常明確，他要求壓縮過程在一幀內進行，原始DSC算法最大只能支持60幀4k圖像處理，而對更高速率的幀率要求沒有涉及，因此，本專利提出對DSC算法進行優化方法，使其能達到90幀及以上，幀率4k的視頻顯示。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種基于DSC壓縮算法實現視頻實時顯示的裝置及方法，該裝置和方法對現有DSC算法結構進行優化調整，提出并行流水處理，修改不同功能模塊間的銜接關系，使原本串行工作的模塊能進行并行執行，提高了運算速度，修改后的層次關系更利于在FPGA平臺實現。優化后的算法可支持每秒處理90幀4k分辨率及以上圖像。

為實現此目的，本發明所設計的一種基于DSC壓縮算法實現視頻實時顯示的裝置，它包括圖像分割模塊、像素值預測模塊、殘差及像素重構模塊、熵編碼模塊、碼率控制模塊、多路碼流重組模塊；圖像分割模塊用于對原始圖像按片分割成多片子圖像，每片子圖像中的每行像素點平均劃分成多個像素組；

所述像素值預測模塊對每片子圖像的各組像素點采用中值預測方式進行像素值預測，實現對每片子圖像的各組像素點獨立的中值預測；

所述像素值預測模塊對每片子圖像的第一行各像素組中的像素點按照改進的中值自適應預測賦初值方式進行像素值預測；

所述像素值預測模塊對每片子圖像的其余各行的第一組像素點采用改進的中值自適應預測方式進行像素值預測；

所述像素值預測模塊對每片子圖像的其余各行中第一組像素點后的各組像素點的像素值預測形式均由當前組像素點的前一組像素點重構后的熵編碼計算結果確定，實現對每片子圖像的各組像素點的分區組合預測，其中，每片子圖像其余各行中第二組像素點的像素值預測形式由該行中第一組像素點重構后的熵編碼計算結果確定；

殘差及像素重構模塊用于將每片子圖像各像素組中的每個像素點的像素預測值去減對應像素點的原始像素值得到每片子圖像各像素點的殘差，將各像素點的殘差進行并行的量化，將各像素點殘差量化的結果替代對應像素點的原始像素值實現每片子圖像各像素點的重構；

熵編碼模塊用于對像素點重構后的每片子圖像進行熵編碼；

碼率控制模塊用于在熵編碼時計算每片子圖像熵編碼時的量化系數來動態調整每片子圖像的像素在熵編碼需要用到的字節數，形成DSC壓縮圖像數據；

多路碼流重組模塊用于將每片子圖像對應的DSC壓縮圖像數據進行多路碼流重組處理得到最終的重組碼流傳輸給液晶模組進行顯示。