一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法及装置，该方法包括：对输入的图像进行宏块分割；将输入图像的RGB空间转换到YCoCg空间；对当前宏块进行宏块复杂度分析，得到码率控制所需要的复杂度，并分析当前宏块是否满足颜色库编码条件；根据宏块的复杂度和量化等级，分别对常规变长编码、动态颜色库编码、RAW编码三种编码方式进行比特数和失真误差估计；根据预估的比特数和失真误差进行自适应判别，得到当前宏块的最优的编码模式；根据最优的编码模式，对当前宏块进行自适应编码，输出相应的码流；根据编码模式计算当前像素对应的重建像素点，对重建的YCoCg空间图像反转换到RGB空间。

Image compression method and device for liquid crystal screen overdrive device

The invention discloses a method and device for image compression in a liquid crystal screen overdrive device. The method includes: dividing the input image into a macro block, converting the RGB space of the input image to the YCoCg space, analyzing the macro block complexity of the current macro block, obtaining the complexity required for the code rate control, and analyzing when the complexity of the code rate control is obtained. If the front macroblock satisfies the color library coding condition, according to the complexity and the quantization level of the macroblock, the bit number and the distortion error are estimated for three coding methods of conventional variable length coding, dynamic color library coding, and RAW coding, and the optimal self adaptive discrimination is made according to the estimated bit number and distortion error, and the optimal of the current macroblock is obtained. According to the optimal coding mode, the current macro block is adaptively coded to output the corresponding bit stream, and the pixel points corresponding to the current pixel are calculated according to the coding mode, and the reconstructed YCoCg space image is converse to the RGB space.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法及装置
本专利技术涉及视频图像处理领域，特别是涉及一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法及装置。
技术介绍
随着视频技术的快速发展，液晶显示(LiquidCrystalDisplay,LCD)装置已被广泛应用于各种电子产品的屏幕显示中，如电视机、电脑等。但是，由于液晶分子的固有特性，通常LCD屏的响应时间(像素点对输入信号反应的速度，即像素由暗转亮或由亮转暗所需要的时间)比较长，往往在显示动态画面时，会出现轮廓模糊不清，或者拖影的现象。为了解决上述出现的问题，一种叫做过驱动(OverDrive,OD)的技术被应用在LCD屏上。图1为现有技术中OD装置的结构框图。OverDrive技术主要原理是根据相邻两帧的图像数据进行查找表处理，故需要帧缓冲器来存储至少一帧图像的数据，为了减少对带宽的影响以及存储器的容量，一般需要对当前帧图像进行压缩，而在OverDrive前端则需要对前一帧图像进行解压缩处理。各大屏厂家为了缩减硬件成本和减小带宽存储容量，往往需要大倍数(基本在3倍以上)的压缩算法来配合OD技术。已有的基于小波变换(JPEG2000等)或DCT变换(JPEG等)的视频图像压缩算法虽然可以带来大的压缩倍数，但是往往算法复杂度较高，硬件实现比较复杂，且成本较高；传统的BTC(BlockTruncationCoding)算法由于本质是一种二值压缩方法，虽然算法简单，但是在大倍数压缩时带来的失真误差较大。一般，在玩那些激烈的动作游戏而达到完全没有拖影的话，显示速度至少达到60帧/秒，即响应时间应小于1/60s＝16.6ms，更甚者，某些屏厂家要求响应时间达到4ms左右。实验显示，响应时间越短，则要求压缩前后带来的最大失真误差和平均失真误差越小。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法及装置，其硬件实现简单，可以最大支持4倍的压缩倍数，最大失真误差可控制在32以内，平均误差控制在16左右。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法，包括如下步骤：步骤S1，对输入的图像进行宏块分割；步骤S2，将输入图像的RGB空间转换到YCoCg空间；步骤S3，对当前宏块进行宏块复杂度分析，得到码率控制所需要的复杂度SAD，并分析当前宏块是否满足颜色库编码条件；步骤S4，根据宏块的复杂度和量化等级QP，分别对常规变长编码、动态颜色库编码、RAW编码三种编码方式进行比特数和失真误差估计；步骤S5，根据预估的比特数和失真误差进行自适应判别，得到当前宏块的最优的编码模式；步骤S6，根据最优的编码模式，对当前宏块进行自适应编码，输出相应的码流；步骤S7，根据编码模式计算当前像素对应的重建像素点，并对重建的YCoCg空间图像反转换到RGB空间。优选地，步骤S2进一步包括：获取已知输入像素点的R、G、B，并根据输入的像素比特深度bit_dep，计算最大值max_val。利用输入的像素比特深度最大值max_val，对输入的R、G、B像素点，进行空间转换，得到输出的Y、Co、Cg像素点。优选地，步骤S3进一步包括：计算当前宏块中的每两个相邻像素之间的梯度grad(i)；对上述获得的所有梯度求和，得到复杂度SAD；计算当前宏块中每个像素点YCoCg三分量与颜色库的误差err_y、err_u、err_v，并判别是否满足颜色库条件，进行相应处理。优选地，所述判别是否满足颜色库条件进行相应处理的步骤具体为：如果err_y、err_u、err_v分别都小于已定误差err_thr_y、err_thr_u、err_thr_v，则从颜色库中找出err_sum最小的颜色作为当前像素点对应的颜色，并记录其对应的索引值index，其中，err_sum＝err_y+err_u+err_v。优选地，步骤S4进一步包括，对于常规变长编码比特数和失真误差的估计分析，具体为：根据宏块分析得到的复杂度SAD，结合量化等级QP，预估使用常规变长编码产生的比特数pre_bits_norm，所述失真误差通过预建的量化等级与失真误差对应表获得；对于动态颜色库编码比特数和失真误差的估计分析，具体为：通过对当前宏块各像素点对应的索引值index编码，得到使用颜色库编码产生的比特数pre_bits_color，所述失真误差为步骤S3宏块分析中的err_thr_y、err_thr_u、err_thr_v三者的最大值；对RAW编码比特数和失真误差的估计分析，具体为：根据量化等级QP，得到对应的RAW编码比特数pre_bits_raw，所述失真误差通过预建的量化等级与失真误差对应表获得。优选地，于步骤S5中，利用如下编码模式判别公式对编码模式进行判别，所述编码模式判别公式如下：其中，cmp_mode为0表示常规变长编码，cmp_mode为1表示RAW编码，cmp_mode为2表示颜色库编码，MIN(,)表示取二者之间的最大值。优选地，于步骤S5中，还对编码模式进行二次判别，如果当前宏块复杂度SAD比较高，量化等级QP也比较高时，强制进入RAW编码模式中的特殊编码分支。优选地，于步骤S6中，对于常规变长编码，编码步骤如下：选取当前待编码像素点上方、左方的像素点，选取最佳预测点pred；计算待编码像素点与最佳预测点的预测残差，并进行量化，获得残差系数；对残差系数diff_map进行编码。优选地，于步骤S6中，对于动态颜色库编码，编码步骤如下：获取当前待编码像素点在颜色库中对应的索引值index；对index使用预设长度的码长直接对其编码；每编码完一个索引值index，颜色库中的颜色则进行对应更新。优选地，于步骤S6中，对于RAW编码，编码步骤如下：当量化等级QP小于6时，对当前输入像素点pix_cur进行量化处理，然后对量化后的系数coeff进行编码，编码长度记为code_len；当量化等级QP于6时，对当前输入像素点pix_cur进行特殊量化处理，包括下一模块的重建也进行特殊化处理。为达到上述目的，本专利技术还提供一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩装置，包括：宏块分割单元，用于对输入的图像进行宏块分割；空间转换单元，用于将输入图像的RGB空间转换到YCoCg空间；宏块分析单元，用于对当前宏块进行宏块复杂度分析，得到码率控制所需要的复杂度SAD，并分析当前宏块是否满足颜色库编码条件；预估单元，用于根据宏块的复杂度和量化等级QP，分别对常规变长编码、动态颜色库编码、RAW编码三种编码方式进行比特数和失真误差估计；编码模式判别单元，用于根据预估的比特数和失真误差进行自适应判别，得到当前宏块的最优的编码模式；自适应编码单元，用于根据最优的编码模式，对当前宏块进行自适应编码，输出相应的码流；重建和空间反转换单元，用于根据编码模式计算当前像素对应的重建像素点，并对重建的YCoCg空间图像反转换到RGB空间。现有技术相比，本专利技术一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法及装置通过对输入的RGB图像进行无损空间转换，有效降低转换带来的失真误差，通过对当前编码宏块进行编码比特数和失真误差分析，根据宏块复杂度进行自适应编码模式选择，且可以进行二次判别，将图像复杂度低的宏块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法，包括如下步骤：步骤S1，对输入的图像进行宏块分割；步骤S2，将输入图像的RGB空间转换到YCoCg空间；步骤S3，对当前宏块进行宏块复杂度分析，得到码率控制所需要的复杂度SAD，并分析当前宏块是否满足颜色库编码条件；步骤S4，根据宏块的复杂度和量化等级QP，分别对常规变长编码、动态颜色库编码、RAW编码三种编码方式进行比特数和失真误差估计；步骤S5，根据预估的比特数和失真误差进行自适应判别，得到当前宏块的最优的编码模式；步骤S6，根据最优的编码模式，对当前宏块进行自适应编码，输出相应的码流；步骤S7，根据编码模式计算当前像素对应的重建像素点，并对重建的YCoCg空间图像反转换到RGB空间。

【技术特征摘要】
1.一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法，包括如下步骤：步骤S1，对输入的图像进行宏块分割；步骤S2，将输入图像的RGB空间转换到YCoCg空间；步骤S3，对当前宏块进行宏块复杂度分析，得到码率控制所需要的复杂度SAD，并分析当前宏块是否满足颜色库编码条件；步骤S4，根据宏块的复杂度和量化等级QP，分别对常规变长编码、动态颜色库编码、RAW编码三种编码方式进行比特数和失真误差估计；步骤S5，根据预估的比特数和失真误差进行自适应判别，得到当前宏块的最优的编码模式；步骤S6，根据最优的编码模式，对当前宏块进行自适应编码，输出相应的码流；步骤S7，根据编码模式计算当前像素对应的重建像素点，并对重建的YCoCg空间图像反转换到RGB空间。2.如权利要求1所述的一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：获取已知输入像素点的R、G、B，并根据输入的像素比特深度bit_dep，计算最大值max_val。利用输入的像素比特深度最大值max_val，对输入的R、G、B像素点，进行空间转换，得到输出的Y、Co、Cg像素点。3.如权利要求1所述的一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法，其特征在于，步骤S3进一步包括：计算当前宏块中的每两个相邻像素之间的梯度grad(i)；对上述获得的所有梯度求和，得到复杂度SAD；计算当前宏块中每个像素点YCoCg三分量与颜色库的误差err_y、err_u、err_v，并判别是否满足颜色库条件，进行相应处理。4.如权利要求3所述的一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法，其特征在于，所述判别是否满足颜色库条件进行相应处理的步骤具体为：如果err_y、err_u、err_v分别都小于已定误差err_thr_y、err_thr_u、err_thr_v，则从颜色库中找出err_sum最小的颜色作为当前像素点对应的颜色，并记录其对应的索引值index，其中，err_sum＝err_y+err_u+err_v。5.如权利要求1所述的一种可用于液晶屏过驱动装置中的图像压缩方法，其特征在于，步骤S4进一步包括，对于常规变长编码比特数和失真误差的估计分析，具体为：根据宏块分析得到的复杂度SAD，结合量化等级QP，预估使用常规变长编码产生的比特数pre_bits_norm，所述失真误差通过预建的量化等级与失真误差对应表获得；对于动态颜色库编码比特数和失真误差的估计分析，具体为：通过对当前宏块各像素点对应的索引值index编码，得到使用颜色库编码产生的比特数pre_bits_color，所述失真误差为步骤S3宏块分析中的err_thr_y、err_thr_u、err_thr_v三者的最大值；对RAW编码比特数和失真误差的估计分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪剑，林江，陈本强，陈涛，
申请(专利权)人：上海通途半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31