[發明專利]一種視頻顯示流壓縮編碼的硬件實現系統及方法

在審

• 申請號: 201811636795.X
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109618157A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 李冰;蔡舒亦;劉勇;張林;王亞洲;王剛;董乾;趙霞
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04N19/124
• 分類號: H04N19/124;H04N19/182;H04N19/42;H04N19/44;H04N19/50;H04N19/70;H04N19/91
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐瑩

本發明公開了一種視頻顯示流壓縮編碼的硬件實現系統及方法，包括：將輸入的待壓縮編碼RGB格式轉化后并作為原始像素數據緩存；提取預測所需相鄰像素的重建值，計算獲得當前組的像素預測值；將其與原始像素數據做差獲得當前組像素量化殘差值；根據當前組像素量化殘差值和當前組的像素預測值計算，獲得當前組像素的重建值；根據預先存儲的歷史使用的像素重建值和原始像素數據進行對比，獲得顏色歷史索引下的像素重建值和像素索引值；將重建值存儲；對像素量化殘差值和像素索引值進行分別編碼輸出熵編碼數據，復用成一組數據流，且進行緩存并按照存儲順序拼接后輸出。本發明能有效提高圖像壓縮的處理速度，同時保留了DSC編碼器的圖像壓縮性能。

技術領域

本發明涉及一種視頻顯示流壓縮編碼的硬件實現系統及方法，屬于圖像壓縮編碼的技術領域。

背景技術

目前顯示技術快速發展，顯示鏈路的帶寬要求隨著顯示器分辨率的提高而成比例提升。然而一些顯示鏈路無法滿足高清顯示器的帶寬需求，可以對像素數據進行圖像壓縮使較低的顯示鏈路帶寬也能提供滿足高清顯示器的數字視頻。

DSC算法是視頻電子協會（Video Electronic Standard Association，VESA）和MIPI聯盟制定的一種圖像壓縮標準，與其它視頻、圖像編碼方面相關的技術相比，DSC在解決處理器與顯示之間鏈路帶寬問題上具有成本低、延時短、低功耗的優點，通過實現視覺無損的圖片壓縮減少傳輸數據量，以較低的顯示鏈路帶寬得以傳輸高清或超高清的視頻信號，同時運用較簡潔的硬件進行實施，來解決其它圖像壓縮方案在傳統的顯示設備中操作復雜，實施比較昂貴的缺點。

DSC技術目標被應用在嵌入式產品、移動設備的顯示端（智能手機、平板電腦的USBType-C DP1.4視頻接口），多媒體（AR/VR頭盔中多路采集視頻的實時顯示），汽車（先進駕駛輔助系統（ADAS）中視頻信息的多路傳送中。隨著屏幕分辨率以及幀率的提升，對編碼速率的要求越來越高，基于軟件的 DSC算法對圖像的壓縮速率較慢，對海量數據進行處理時需要消耗較長時間。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，針對目前基于軟件的DSC算法壓縮速率低的問題，本發明提出一種視頻顯示流壓縮編碼的硬件實現系統及方法，以有效提高壓圖像壓縮時的執行效率，從而有效的降低壓縮所消耗的時間。

本發明具體采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種視頻顯示流壓縮編碼的硬件實現系統，包括：

顏色空間轉換模塊，用于將輸入的待壓縮編碼RGB格式的視頻源像素轉化為壓縮編碼所需YCoCg格式的像素數據；

像素緩存模塊，用于將顏色空間轉換模塊所得YCoCg格式的像素數據作為原始像素數據進行緩存；

控制模塊，用于從像素緩存模塊提取得到原始像素數據，及從行緩存模塊提取得到預測所需相鄰像素的重建值，并產生用于壓縮編碼的控制信號；

預測模塊，用于根據控制模塊所產生用于壓縮編碼的控制信號，由當前像素的相鄰像素的重建值計算獲得當前組的像素預測值；

量化模塊，用于將當前組的像素預測值與控制模塊提取的原始像素數據做差獲得像素殘差值，根據量化參數運算獲得當前組像素量化殘差值；

差值重建模塊，用于將量化模塊獲得的當前組像素量化殘差值和預測模塊獲得的當前組的像素預測值，計算獲得當前組像素的重建值；

顏色歷史索引模塊，用于根據預先存儲的歷史使用的像素重建值和控制模塊提取的原始像素數據進行對比，獲得顏色歷史索引下像素的重建值和像素索引值；

行緩存模塊，用于將差值重建模塊獲得的當前組像素的重建值和顏色歷史索引模塊所獲得像素的重建值，選取其中一種模式下像素的重建值，采用乒乓操作方式進行數據存儲；