圖像壓縮電路、包括它的顯示系統、和操作該顯示系統的方法

圖像壓縮電路、包括它的顯示系統、和操作該顯示系統的方法
【專利摘要】一種圖像壓縮電路包括：編碼器，其被配置為壓縮當前幀，并且輸出當前幀壓縮數據和當前幀比特流；解碼器，其被配置為解碼前一幀比特流，并且輸出前一幀壓縮數據；幀存儲器控制器，其被配置為將當前幀比特流寫入幀存儲器，并且同時從幀存儲器讀取前一幀比特流；動態電容補償控制器，其被配置為基于當前幀、當前幀壓縮數據、和前一幀壓縮數據輸出前一幀參考值；以及過激勵電路，其被配置為基于當前幀中的當前像素的像素值和前一幀參考值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀。
【專利說明】圖像壓縮電路、包括它的顯示系統、和操作該顯示系統的方
法
[0001]對相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年9月13日提交的韓國專利申請N0.10-2012-0101506的優先權，其公開通過引用被整體包含在此。
【技術領域】
[0003]本發明構思的實施例涉及圖像壓縮電路，并且更具體地，涉及用于提供用于對于液晶顯示器(IXD)的快速響應的期望的壓縮比、并且實現高壓縮比而無需數據截斷的圖像壓縮電路、包括該圖像壓縮電路的顯示系統、以及操作該顯示系統的方法。
【背景技術】
[0004]IXD通常被用作顯示圖像的顯示裝置。IXD中可以出現運動模糊。運動模糊是在靜止圖像或諸如電影或動畫的圖像序列中的快速運動物體的明顯拖尾。當LCD對于像素值的改變的響應速度慢時出現運動模糊。
[0005]經常使用過激勵算法來減少IXD中的運動模糊。過激勵算法被設計為通過向像素施加大于正常電壓的電壓來增加像素的響應速度。
[0006]為了計算針對特定幀的過激勵電壓，過激勵算法在存儲器中存儲前一幀數據，將當前幀數據與存儲在存儲器中的前一幀數據進行比較，并且基于比較結果來計算過激勵電壓。新計算的過激勵電壓被輸出到LCD，并且在存儲器中使用當前幀數據來更新前一幀數據。

【發明內容】

[0007]根據本發明構思的一些實施例，提供一種圖像壓縮電路，包括:編碼器，其被配置為壓縮當前幀，并且輸出當前幀壓縮數據和當前幀比特流；幀存儲器控制器，其被配置為將當前幀比特流寫入幀存儲器，并且同時從該幀存儲器讀取前一幀比特流；解碼器，其被配置為解碼前一幀比特流，并且輸出前一幀壓縮數據；動態電容補償控制器，其被配置為基于當前幀、當前幀壓縮數據、和前一幀壓縮數據輸出前一幀參考值；以及過激勵電路，其被配置為基于當前幀中的當前像素的像素值和前一幀參考值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀。
[0008]該編碼器可以使用可變比特率編碼方法和恒定比特率編碼方法之一壓縮當前幀，并且輸出當前幀壓縮數據和當前幀比特流。
[0009]該編碼器可以包括:預處理電路，其被配置為預處理當前幀，并且輸出預處理圖像數據；多個可變比特率編碼器，其被配置為以可變比特率來編碼包括在預處理圖像數據中的分量；多個恒定比特率編碼器，其被配置為以恒定比特率來編碼所述分量；第一開關電路，其被配置為響應于第一開關信號而向可變比特率編碼器或恒定比特率編碼器發送所述分量；第二開關電路，其被配置為響應于第一開關信號而發送從可變比特率編碼器或恒定比特率編碼器接收的分量壓縮數據和分量比特流；累加器，其被配置為通過累積來自第二開關電路的對于各個分量輸出的分量比特流來產生全分量累積比特；第一開關控制器，其被配置為基于所述全分量累積比特來產生第一開關信號；以及有序比特流合并電路，其被配置為通過合并從第二開關電路輸出的用于各個分量的的分量比特流來產生當前幀比特流。所述當前幀壓縮數據可以包括用于每個分量的分量壓縮數據。
[0010]所述可變比特率編碼器的每一個可以包括:量化電路，其被配置為通過基于最終量化級別量化對應的一個分量來產生量化值，并且通過逆量化該量化值來產生用于該對應分量的分量壓縮數據；以及編碼電路，其被配置為通過使用分別執行不同的編碼方法的編碼器之一編碼該量化值來產生用于該對應分量的分量比特流。
[0011]所述分量可以是YCbCr分量、YCoCg分量或YUV分量。該圖像編碼器可以包括哥倫布(Golomb)編碼器和行程編碼器。
[0012]所述恒定比特率編碼器的每一個可以包括:基于上下文的量化級別確定電路，其被配置為使用各個相鄰像素的像素值之間的差來確定用于對應的一個分量的用于包括當前像素的相鄰像素的區域的基于上下文的量化級別；第二開關控制器，其被配置為基于該基于上下文的量化級別來產生第二開關信號；第三開關電路，其被配置為基于第二開關信號向第一量化器和平均電路之一發送該對應分量；第一逆量化器，其被配置為通過基于與第一量化級別對應的基于上下文的量化級別逆量化從第一量化器輸出的第一量化值來產生用于該對應分量的分量壓縮數據；第二量化器，其被配置為通過基于與第二量化級別對應的基于上下文的量化級別量化該平均電路的輸出信號來輸出第二量化值；第二逆量化器，其被配置為通過基于與第二量化級別對應的基于上下文的量化級別逆量化第二量化值來產生用于該對應分量的分量壓縮數據；第四開關電路，其被配置為基于第二開關信號向第二開關電路發送來自第一逆量化器和第二逆量化器之一的分量壓縮數據；以及第五開關電路，其被配置為基于第二開關信號向第二開關電路發送第一量化值和第二量化值之一作為用于該對應分量的分量比特流。第一量化器可以通過基于與第一量化級別對應的基于上下文的量化級別量化該對應分量來輸出第一量化值。該平均電路可以計算當前像素的像素值和當前像素的下一像素的像素值的平均。
[0013]該有序比特流合并電路可以包括:多個比特緩沖器，其被配置為存儲用于每個分量的分量比特流；以及合并電路，其被配置為將每當該比特緩沖器滿時從各個比特緩沖器輸出的各個分量的分量比特流合并到當前幀比特流中。
[0014]當該幀存儲器包括多個幀存儲器單元時，該幀存儲器控制器可以向所述幀存儲器單元之一寫入當前幀比特流，并且同時從所述幀存儲器單元的另一個讀取前一幀比特流。
[0015]該動態電容補償控制器可以包括:第一級補償電路，其被配置為基于當前幀來產生最終平滑級別，并且基于當前幀、下一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生下一幀基礎參考值；以及第二級補償電路，其被配置為基于前一幀基礎參考值、當前幀、當前幀壓縮數據、前一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生前一幀參考值。
[0016]該過激勵電路可以包括:過激勵表，其被配置為存儲過激勵像素值；表搜索控制器，其被配置為讀取所述過激勵像素值當中與當前像素的像素值和前一幀參考值對應的至少一個值作為至少一個搜索值，并且基于所述至少一個搜索值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀；以及顯示驅動器接口，其被配置為向顯示器發送當前過激勵幀。
[0017]當所述至少一個搜索值包括多個搜索值時，該表搜索控制器可以插值所述搜索值以產生當前過激勵幀。
[0018]根據本發明構思的其他實施例，提供一種顯示系統，包括:液晶顯示器，其被配置為顯示包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀；以及圖像壓縮電路，其被配置為產生當前過激勵幀。
[0019]該圖像壓縮電路可以包括:編碼器，其被配置為壓縮當前幀，并且輸出當前幀壓縮數據和當前幀比特流；幀存儲器控制器，其被配置為將當前幀比特流寫入幀存儲器，并且同時從該幀存儲器讀取前一幀比特流；解碼器，其被配置為解碼前一幀比特流，并且輸出前一幀壓縮數據；動態電容補償控制器，其被配置為基于當前幀、當前幀壓縮數據、和前一幀壓縮數據來輸出前一幀參考值；以及過激勵電路，其被配置為基于當前幀中的當前像素的像素值和前一幀參考值來產生包括過激勵像素值的當前過激勵幀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是根據本發明構思的一些實施例的包括顯示控制器的顯示系統的框圖；
[0021]圖2是包括圖1中所示的混合圖像壓縮電路中的混合編碼器的框圖；
[0022]圖3是恒定比特率(CBR)單元的圖；
[0023]圖4是圖2中所示的可變比特率(VBR)編碼器之一的框圖；
[0024]圖5是根據本發明構思的一些實施例的圖4中所示的基于上下文的量化級別確定電路的操作的概念圖；
[0025]圖6是根據本發明構思的一些實施例的圖4中所示的基于速率的量化級別確定電路的操作的概念圖；
[0026]圖7是根據本發明構思的一些實施例的圖4中所示的量化器和逆量化器的操作的概念圖；
[0027]圖8是根據本發明構思的一些實施例的圖4中所示的第三開關控制器的操作的概念圖；
[0028]圖9是根據本發明構思的一些實施例的圖4中所示的哥倫布編碼器的操作的概念圖；
[0029]圖10是圖2中所示的恒定比特率(CBR)之一的框圖；
[0030]圖11是圖2中所示的有序比特率合并電路的框圖；
[0031]圖12是根據本發明構思的一些實施例的圖1中所示的幀存儲器控制器的操作的框圖；
[0032]圖13是圖1中所示的幀存儲器中的存儲器分配的框圖；
[0033]圖14是圖1中所示的動態電容補償(DCC)控制器的框圖；
[0034]圖15是圖14中所示的運動估計電路的框圖；
[0035]圖16是圖14中所示的運動估計電路中使用的搜索范圍的圖；
[0036]圖17A至17C是根據本發明構思的一些實施例的圖4中所示的平滑級別確定電路的操作的概念圖；
[0037]圖18是根據本發明構思的一些實施例的圖1中所示的過激勵表的圖；[0038]圖19是根據本發明構思的一些實施例的圖1中所示的包括顯示控制器的顯示系統的示例的圖；以及
[0039]圖20是根據本發明構思的一些實施例的操作圖1或圖19中所示的顯示系統的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]現在參考附圖更全面地描述本發明構思，在附圖中示出本發明構思的示例性實施例。然而，本發明構思可以以許多不同的形式被體現，并且不應當被解釋為限于在此參數的實施例；而是，這些實施例被提供使得本發明構思是徹底和完整的，并且將向本領域內的普通技術人員充分地傳送本發明構思。因此，本發明構思可以包括在與本發明構思相關的思想和技術范圍中包括的所有修訂、等同物或替代品。在附圖中的相似的附圖標號表示相似的元件。在附圖中，為了清楚而夸大層和區域的厚度。
[0041]而且，在此所述的所有示例和條件語言要被解釋為不限于這樣的具體描述的示例和條件。遍及說明書，單數形式可以包括復數形式，除非存在與其相反的具體描述。而且，諸如“包括”的術語用于指定所描述的形式、數量、處理、操作、部件和/或其組的存在，不排除一個或多個其他所述形式、一個或多個其他數量、一個或多個其他處理、一個或多個其他操作、一個或多個其他部件和/或其組的存在。
[0042]雖然詞語“第一”和“第二”用于描述各個部件，但是顯然，該部件不限于詞語“第一”和“第二”。詞語“第一”和“第二”僅用于在每一個部件之間區別。例如，第一部件可以指示第二部件，或者，第二部件可以指示第一部件，而不與本發明構思沖突。
[0043]除非另外明確描述，否則包括在此使用的描述性或技術性術語的所有術語應當被解釋為具有對于本領域內的普通技術人員顯然的含義。而且，在一般的詞典中限定并且在下面的說明中使用的術語應當被解釋為具有與在相關的說明中使用的含義等同的含義，并且除非在此另外明確說明，否則該術語不應當被解釋為理想的或過度正式的。
[0044]在此使用的詞語“和/或”包括相關聯的列出項目的一個或多個的任何一種或所有組合。
[0045]圖1是根據本發明構思的一些實施例的包括顯示控制器110的顯示系統100的框圖。
[0046]顯示系統100包括顯示控制器110和顯示器120。顯示器120可以實現為液晶顯示器(LCD)。
[0047]顯示系統100可以是但不限于包括IXD120的電視機(TV)、因特網協議TV(IPTV)、三維(3D) TV、或便攜電子設備。
[0048]便攜電子設備可以是但不限于膝上計算機、智能電話機、平板個人計算機(PC)、個人數字助理(PDA)、企業數字助理(EDA)、便攜多媒體播放器(PMP)、個人導航設備或便攜導航設備(PND)、或電子書。
[0049]可以執行過激勵算法以增加IXD120的響應速度的混合圖像壓縮電路111可以被實現為顯示控制器110的一部分。
[0050]參照圖1，混合圖像壓縮電路111包括混合編碼器200、幀存儲器控制器300、幀存儲器400、混合解碼器500、動態電容補償(DCC)控制器600、表搜索控制器700、其上存儲有過激勵表801的存儲器800、以及顯示驅動器接口 900。
[0051]混合編碼器200擔當壓縮器。混合編碼器200接收和壓縮當前(原始)幀cf_org，并且向DCC控制器600輸出當前(原始)幀壓縮數據cf_c0mpress，并且同時向幀存儲器控制器300輸出當前(原始)巾貞比特流cf_bitstream。
[0052]可以以例如具有RGB分量的第一數據格式來表達當前(原始)幀cf_org。可以以例如具有YCbCr分量、YUV分量、YCoCg分量等的第二數據格式來表達當前幀壓縮數據cf_compress。
[0053]當前巾貞壓縮數據cf_compress可以包括編碼操作中的重建值cf_rec和附加信息，例如，量化級別cf_Q。
[0054]巾貞存儲器控制器300向巾貞存儲器400寫入當前巾貞比特流cf_bitstream,并且同時向混合解碼器500發送來自巾貞存儲器400的前一巾貞比特流pf_bitstream。
[0055]根據幀存儲器控制器300的控制，幀存儲器400同時執行:寫入操作，向第一幀存儲器單元寫入當前巾貞比特流cf_bitstream ;以及讀取操作，向混合解碼器500輸出從與第一中貞存儲器單元不同的第二巾貞存儲器單元讀取的前一巾貞比特流pf_bitstream。
[0056]雖然同時執行寫入操作和讀取操作，但是幀存儲器控制器300可以控制幀存儲器400的操作以使得不同時對于一個幀存儲器單元執行寫入操作和讀取操作，或者在一個幀存儲器單元中不出現覆寫。
[0057]當巾貞存儲器400存儲當前巾貞比特流cf_bitstream時,可以擔當解壓縮器的混合解碼器500解壓縮前一巾貞比特流pf_bitstream,并且檢索前一巾貞壓縮數據pf_compress。前一幀壓縮數據pf_compress可以包括編碼操作中的重建值cf_rec和附加信息，例如，量化級別pf_Q。
[0058]前一幀壓縮數據pf_COmpreSS是在壓縮后獲得的前一幀檢索數據，并且可以用于指示前一幀解壓縮數據。
[0059]DCC控制器600可以基于當前巾貞cf_org、當前巾貞壓縮數據cf_compress、和前一中貞壓縮數據pf_compress來產生用于包括在當前巾貞cf_org中的當前像素的前一巾貞參考值pf_ref ο
[0060]表搜索控制器700使用當前像素的像素值和前一幀參考值pf_ref作為諸如tbl_idxl=cf_org和tbl_idx2=pr_ref的索引來搜尋過激勵表801以尋找用于當前巾貞cf_org中的當前像素的至少一個搜索值tbl_value。表搜索控制器700使用至少一個搜索值tbl_value來產生用于包括在當前幀cf_org中的當前像素的過激勵像素值，并且向顯示驅動器接口 900輸出過激勵像素值或包括過激勵像素值的當前過激勵幀cf_od。
[0061]因此，當前幀cf_org可以一般指示當前幀，或具體指示包括當前幀當前像素值cf_org_cp_val的當前巾貞。當前過激勵巾貞cf_od可以一般指示當前過激勵巾貞,或具體指示包括過激勵像素值的當前過激勵幀。
[0062]這里,像素值和前一巾貞參考值pf_ref可以指示灰度電壓、亮度(brightness)值、或亮度(luminance )值。
[0063]存儲器800可以實現為可以存儲過激勵表801的非易失性存儲器、或用作表搜索控制器700的工作存儲器的易失性存儲器。此時，工作存儲器可以存儲或加載過激勵表801。[0064]過激勵表801可以存儲過激勵像素值，如圖18中所示。
[0065]顯示驅動器接口 900可以向顯示器120發送過激勵像素值或包括過激勵像素值的當前過激勵巾貞cf_od。
[0066]可以由IXD實現的顯示器120可以顯示與包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵巾貞cf_od對應的圖像。
[0067]圖2是包括圖1中所示的混合圖像壓縮電路111中的混合編碼器200的框圖。參照圖2，混合編碼器200包括預處理電路201、第一開關電路203、第一編碼器塊210、第二編碼器塊230、第一開關控制器240、第二開關電路250、累加器255、和有序比特流合并電路260。
[0068]預處理電路201預處理當前巾貞cf_org,并且輸出預處理圖像數據cf_pre。為了實現更高的編碼性能，預處理電路201可以對當前幀cf_org執行顏色變換和子采樣。預處理圖像數據cf_pre可以包括分量，所述分量可以包括圖像數據(例如，RGB分量、YCbCr分量、YUV分量、或YCoCg分量)以及諸如圖案(pattern)信息的附加信息。
[0069]第一開關控制器240從累加器255接收全分量累積比特bitsjsed，并且使用下述的等式I來產生第一開關信號SWl。全分量累積比特bits_used是累積所有分量的比特bits_used_l 至 bits_used_m 的結果。
[0070]響應于處于例如低電平的第一電平的第一開關信號SW1，第一開關電路203向第一編碼器塊210發送預處理圖像數據cf_pre。因此，預處理電路201編碼包括在預處理圖像數據cf_pre中的分量，例如，YCbCr分量、YUV分量或YCoCg分量。
[0071]響應于處于第一電平的第一開關信號SW1，第二開關電路250向有序比特流合并電路260發送來自第一編碼器塊210的分量比特流cf_bitstream_j的每一個(其中，j = I至“m”，其中，“m”是自然數)，并且向DCC控制器600發送來自第一編碼器塊210的分量壓縮數據cf_compress_j的每一個。此時，當前巾貞壓縮數據cf_compress包括每一個分量壓縮數據 cf_compress_l 至 cf_compress_m0
[0072]當第一開關信號SWl處于第一電平時，元件203、210、和250建立第一編碼路徑。
[0073]響應于處于例如諸如高電平的第二電平的第一開關信號SW1，第一開關電路203向第二編碼器塊230發送預處理圖像數據cf_pre。因此，第二編碼器塊230編碼包括在預處理圖像數據cf_pre中的分量，例如，YCbCr分量、YUV分量或YCoCg分量。
[0074]響應于處于第二電平的第一開關信號SW1，第二開關電路250向有序比特流合并電路260發送來自第二編碼器塊230的分量比特流cf_bitStream_j的每一個，并且向DCC控制器600發送來自第二編碼器塊230的分量壓縮數據cf_c0mpress_j的每一個。
[0075]當第一開關信號SWl處于第二電平時，元件203、230、和250建立第二編碼路徑。
[0076]累加器255累積用于編碼包括在從第二開關電路250接收的分量比特流cf_bitstream_l至cf_bitstream_m的每一個中的像素的比特的數量,并且根據累積結果向第一開關控制器240輸出全分量累積比特bits_used。
[0077]由于第一編碼器塊210或第二編碼器塊230響應于從第一開關控制器240輸出的第一開關信號SWl而編碼預處理圖像數據Cf_pre，所以防止數據截斷。
[0078]圖3是恒定比特流(CBR)單元的圖。CBR單元是當前幀cf_org的一部分，并且可以被定義為用于恒定地維持期望的壓縮比的基本處理塊。例如，單個CRB單元可以是單個幀、一組圖像行、或一組像素。
[0079]為了維持用于CBR單元的期望的壓縮比，第一開關控制器240可以控制第一開關電路203以使得向第一編碼器塊210或第二編碼器塊230自適應地發送預處理圖像數據cf—pre。
[0080]第一開關控制器240可以使用由等式I表達的算法來產生第一開關信號SWl:
[0081]如果((n_l)*bpp_MAX+left_pixels*bpp_CBR〈bits_total_bits_used)
[0082]則選擇VBR編碼器；
[0083]否則，選擇CBR編碼器； (I)
[0084]如圖3中所示，有必要在編碼當前幀cf_org中的當前像素“i”之前選擇第一編碼器塊210或第二編碼器塊230。為了進行選擇，第一開關控制器240計算要在當前CBR單元中處理的像素和剩余的比特。
[0085]“bits_total_bits_used”指示剩余的比特(或剩余的比特數量)。“(n_l)*bpp_MAX”指示用于編碼當前正在流水線中處理的像素的最多比特(或比特的最大數量X“left_pixels*bpp_CBR”指示當在CBR編碼器的限制下編碼CBR單元中剩余的像素時所需的比特(或比特的數量)。
[0086]為了獲得期望的壓縮比，CBR編碼器中的每像素分配的比特bpp_CBR不應當大于在期望的壓縮比率下每像素可用的比特bpp_TGT。因此，bpp_CBR需要小于bpp_TGT。
[0087]當對于一個像素選擇bpp_CBR=bpp_TGT和CBR編碼器時，根據等式I通過CBR編碼器來編碼CBR單元中剩余的所有像素。
[0088]參照等式I, (n-1)、bpp_MAX、bpp_CBR、和bits_total是固定值,并且使用在第一開關控制器240內實現的內部計數器來計算Ieft_pixelS，并且從累加器255接收全分量累積比特 bits_used。
[0089]回來參照圖2，第一編碼器塊210包括多個可變比特率(VBR)編碼器211_1至211-m，其中，“m”是自然數。例如，第一 VBR編碼器211-1編碼Y數據(S卩，亮度(luminance)數據)或Y分量，并且向第二開關電路250輸出Y分量壓縮數據cf_compress_j(其中，j=l=Y)和Y分量比特流cf_bitstream_j (其中，j=l=Y)。
[0090]第二 VBR編碼器211-2編碼Cb數據(B卩，藍色差色度數據或Cb分量)、U數據(或U分量)、或Co數據(或Co分量)，并且向第二開關電路250輸出Cb、U、或Co分量壓縮數據cf_compress_j (其中，j=2=Cb、U 或 Co)和 Cb 分量比特流 cf_bitstream_j (其中，j=2=Cb、U 或 Co)。
[0091 ] 第三VBR編碼器211-3編碼Cr數據(B卩，紅色差色度數據或Cr分量)、V數據(或V分量)、或Cg數據(或Cg分量)，并且向第二開關電路250輸出Cr、V、或Cg分量壓縮數據cf_compress_j (其中，j=3=Cr、V 或 Cg)和 Cr 分量比特流 cf_bitstream_j (其中，j=3=Cr>V 或 Cg)。
[0092]當預處理圖像數據cf_pre還包括圖案信息時,第四VBR編碼器211_m (其中，m =4)編碼圖案信息，并且向第二開關電路250輸出圖案分量壓縮數據cf_c0mpress_j (其中，j = 4)和圖案分量比特流cf_bitstream_j (其中，j = 4)。
[0093]第二編碼器塊230包括多個CBR編碼器231-1至231_m。VBR編碼器輸出每像素的可變比特的數量，而CBR編碼器輸出每像素的固定比特的數量。[0094]例如，第一 CBR編碼器231-1編碼Y數據(或Y分量)，并且向第二開關電路250輸出Y分量壓縮數據cf_compress_j (其中，j=l=Y)和Y分量比特流cf_bitstream_j (其中，j=l=Y)。
[0095]第二 CBR編碼器231-2編碼Cb數據(或Cb分量)、U數據(或U分量)、或Co數據(或Co分量),并且向第二開關電路250輸出Cb、U、或Co分量壓縮數據cf_compress_j (其中，j=2=Cb、U 或 Co)和 Cb、U、或 Co 分量比特流 cf_bitstream_j (其中，j=2=Cb、U 或 Co)。
[0096]第三CBR編碼器231-3編碼Cr數據(或Cr分量)、V數據(或V分量)、或Cg數據(或Cg分量),并且向第二開關電路250輸出Cr、V、或Cg分量壓縮數據cf_compress_j (其中，j=3=Cr> V 或 Cg)和 Cr、V、或 Cg 分量比特流 cf_bitstream_j (其中，j=3=Cr> V 或 Cg)。
[0097]當預處理圖像數據cf_pre還包括圖案信息時,第四VBR編碼器211_m (其中，m =4)編碼圖案信息，并且向第二開關電路250輸出圖案分量壓縮數據cf_c0mpress_j (其中，j = 4)和圖案分量比特流cf_bitstream_j (其中，j = 4)。
[0098]混合編碼器200使用彼此獨立的多個VBR編碼器211_1至211_m以及彼此獨立的多個CBR編碼器231-1至231-m，而不是使用單個VBR編碼器和單個CBR編碼器。
[0099]VBR編碼器211-1至21 In的每一個或CBR編碼器231-1至231_m的每一個輸出用于包括在預處理圖像數據cf_pre中的每個分量的壓縮數據cf_compress_j和比特流cf_bitstream—j。
[0100]第二開關電路250向DCC控制器600發送來自第一編碼器塊210或第二編碼器塊230的分量壓縮數據cf_c0mpress_j，并且向有序比特流合并電路260發送來自第一編碼器塊210或第二編碼器塊230的分量比特流cf_bitStream_j。此時，每個分量壓縮數據cf_compress_l至cf_compress_m被DCC控制器600直接使用，因而無需將其與其他分量壓縮數據合并，不像每個分量比特流cf_compress_l至cf_compress_m那樣。
[0101]如上所述，當前巾貞壓縮數據cf_compress包括分量壓縮數據cf_compress_l至cf_compress_m。
[0102]有序比特流合并電路260將從第二開關電路250接收的所有分量比特流cf_compress_l至cf_compress_m合并為單個比特流，S卩，當前巾貞比特流cf_bitstream。
[0103]圖4是圖2中所示的VBR編碼器211-1至211-m之一的框圖。參照圖2和4，VBR編碼器211-1至211-m的結構和操作相同。因此，為便于說明，將詳細描述第一 VBR編碼器211-1的結構和操作。第一 VBR編碼器211-1編碼預處理圖像數據cf_pre的第一分量cf_pre_l,例如,Y分量,并且輸出第一分量壓縮數據cf_compress_l和第一分量比特流cf_bitstream_l。
[0104]第一 VBR編碼器211-1包括量化電路(或量化級)213和編碼電路(或編碼級)215。
[0105]量化電路213使用最終量化級別Q來量化預處理圖像數據cf_pre的第一分量cf_pre_l,以產生量化值“y”，例如，當前像素的量化值，并且使用最終量化級別Q來逆量化量化值“y”，以產生第一分量壓縮數據cf_compress_l。
[0106]編碼電路215使用多種不同編碼算法之一來編碼量化值“y”，并且基于編碼結果來產生第一分量比特流cf_bitstream_l。
[0107]量化電路213包括基于上下文的量化級別確定電路213-1、基于速率的量化級別確定電路213-3、第二開關控制器213-4、第三開關電路213-5、量化器213-6、以及逆量化器213-7。
[0108]基于上下文的量化級別確定電路213-1包括行緩沖器213-2。如圖5中所示，行緩沖器213-2存儲前一行PL的像素值和當前行CL的像素值。
[0109]圖5是根據本發明構思的一些實施例的圖4中所示的基于上下文的量化級別確定電路213-1的操作的概念圖。參照圖4和5，為了避免硬件實現方式中的反饋回路，使用前一行PL中當前像素CP的相鄰像素Pl至P7來計算當前像素CP的上下文復雜度。
[0110]在當前實施例中，定義兩個上下文復雜度，即，近處上下文復雜度near_cc和遠處上下文復雜度far_cc。
[0111]為便于說明，假定圖5中所示的實施例中，在用于近處上下文復雜度near_cc的計算的第一區域Pnear_cc中包括三個像素P3、P4、和P5，并且在用于遠處上下文復雜度far_cc的計算的第二區域Pfar_cc中包括七個像素Pl至P7。
[0112]使用等式2將近處上下文復雜度near_CC計算為當前像素CP的近處相鄰像素P3、P4、和P5當中的兩個像素P3與P4和P4與P5之間的差diff3和diff4中的最小值:
【權利要求】
1.一種圖像壓縮電路，包括: 編碼器，其被配置為壓縮當前幀，并且輸出當前幀壓縮數據和當前幀比特流； 幀存儲器控制器，其被配置為將當前幀比特流寫入幀存儲器，并且同時從該幀存儲器讀取前一幀比特流； 解碼器，其被配置為解碼前一幀比特流，并且輸出前一幀壓縮數據； 動態電容補償控制器，其被配置為基于當前幀、當前幀壓縮數據、和前一幀壓縮數據輸出前一幀參考值；以及 過激勵電路，其被配置為基于當前幀中的當前像素的像素值和前一幀參考值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀。
2.如權利要求1所述的圖像壓縮電路，其中，該編碼器使用可變比特率編碼方法和恒定比特率編碼方法之一來壓縮當前幀，并且輸出當前幀壓縮數據和當前幀比特流。
3.如權利要求1所述的圖像壓縮電路，其中，該編碼器包括: 預處理電路，其被配置為預處理當前幀，并且輸出預處理圖像數據； 多個可變比特率編碼器，其被配置為以可變比特率來編碼包括在預處理圖像數據中的分量; 多個恒定比特率編碼器，其被配置為以恒定比特率來編碼所述分量； 第一開關電路，其被配置為響應于第一開關信號而向可變比特率編碼器或恒定比特率編碼器發送所述分量； 第二開關電路，其被配置為響應于第一開關信號而發送從可變比特率編碼器或恒定比特率編碼器接收的分量壓縮數據和分量比特流； 累加器，其被配置為通過累積來自第二開關電路的對于各個分量輸出的分量比特流來產生全分量累積比特； 第一開關控制器，其被配置為基于全分量累積比特來產生第一開關信號；以及有序比特流合并電路，其被配置為通過合并從第二開關電路輸出的用于各個分量的分量比特流來產生當前幀比特流，并且 其中，當前幀壓縮數據包括用于每個分量的分量壓縮數據。
4.如權利要求3所述的圖像壓縮電路，其中，每個可變比特率編碼器包括: 量化電路，其被配置為通過基于最終量化級別量化對應的一個分量來產生量化值，并且通過逆量化該量化值來產生用于該對應分量的分量壓縮數據；以及， 編碼電路，其被配置為通過使用分別執行不同的編碼方法的編碼器之一編碼該量化值來產生用于該對應分量的分量比特流。
5.如權利要求3所述的圖像壓縮電路，其中，每個恒定比特率編碼器包括: 基于上下文的量化級別確定電路，其被配置為使用各個相鄰像素的像素值之間的差來確定用于對應的一個分量的用于包括當前像素的相鄰像素的區域的基于上下文的量化級別； 第二開關控制器，其被配置為基于所述基于上下文的量化級別來產生第二開關信號；第三開關電路，其被配置為基于第二開關信號向第一量化器和平均電路之一發送該對應分量； 第一逆量化器，其被配置為通過基于與第一量化級別對應的基于上下文的量化級別逆量化從第一量化器輸出的第一量化值來產生用于該對應分量的分量壓縮數據； 第二量化器，其被配置為通過基于與第二量化級別對應的基于上下文的量化級別量化該平均電路的輸出信號來輸出第二量化值； 第二逆量化器，其被配置為通過基于與第二量化級別對應的基于上下文的量化級別逆量化第二量化值來產生用于該對應分量的分量壓縮數據； 第四開關電路，其被配置為基于第二開關信號向第二開關電路發送來自第一逆量化器和第二逆量化器之一的分量壓縮數據；以及 第五開關電路，其被配置為基于第二開關信號向第二開關電路發送第一量化值和第二量化值之一作為用于該對應分量的分量比特流， 其中，第一量化器通過基于與第一量化級別對應的基于上下文的量化視頻量化該對應分量來輸出第一量化值，并且 其中，該平均電路計算當前像素的像素值和當前像素的下一像素的像素值的平均。
6.如權利要求3所述的圖像壓縮電路，其中，該有序比特流合并電路包括: 多個比特緩沖器，其被配置為存儲用于每個分量的分量比特流；以及 合并電路，其被配置為將每當所述比特緩沖器滿時從各個比特緩沖器輸出的用于各個分量的分量比特流合并到當前幀比特流中。
7.如權利要求1所述的圖像壓縮電路，其中，當該幀存儲器包括多個幀存儲器單元時，該幀存儲器控制器將當前幀比特流寫入所述幀存儲器單元之一，并且同時從所述幀存儲器單元的另一個讀取前一幀比特流。
8.如權利要求1所述的圖像壓縮電路，其中，該動態電容補償控制器包括: 第一級補償電路，其被配置為基于當前幀來產生最終平滑級別，并且基于當前幀、下一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生下一幀基礎參考值；以及， 第二級補償電路，其被配置為基于前一幀基礎參考值、當前幀、當前幀壓縮數據、前一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生前一幀參考值。
9.如權利要求1所述的圖像壓縮電路，其中，該過激勵電路包括: 過激勵表，其被配置為存儲過激勵像素值； 表搜索控制器，其被配置為讀取所述過激勵像素值當中與當前像素的像素值和前一幀參考值對應的至少一個值作為至少一個搜索值，并且基于所述至少一個搜索值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀；以及， 顯示驅動器接口，其被配置為向顯示器發送當前過激勵幀。
10.一種顯不系統,包括: 液晶顯示器(LCD)，其被配置為顯示包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀；以及 圖像壓縮電路，其被配置為產生當前過激勵幀， 其中，該圖像壓縮電路包括: 編碼器，其被配置為壓縮當前幀，并且輸出當前幀壓縮數據和當前幀比特流； 幀存儲器控制器，其被配置為將當前幀比特流寫入幀存儲器，并且同時從該幀存儲器讀取前一幀比特流； 解碼器，其被配置為解碼前一幀比特流，并且輸出前一幀壓縮數據；動態電容補償控制器，其被配置為基于當前幀、當前幀壓縮數據、和前一幀壓縮數據來輸出前一幀參考值；以及 過激勵電路，其被配置為基于當前幀中的當前像素的像素值和前一幀參考值來產生包括過激勵像素值的當前過激勵幀。
11.如權利要求10所述的顯示系統，其中，該編碼器包括: 預處理電路，其被配置為預處理當前幀，并且輸出預處理圖像數據； 多個可變比特率編碼器，其被配置為以可變比特率來編碼包括在預處理圖像數據中的分量; 多個恒定比特率編碼器，其被配置為以恒定比特率來編碼所述分量； 第一開關電路，其被配置為響應于開關信號而向可變比特率編碼器或恒定比特率編碼器發送所述分量； 第二開關電路，其被配置為響應于該開關信號而發送從可變比特率編碼器或恒定比特率編碼器接收的分量壓縮數據和分量比特流； 累加器，其被配置為通過累積來自第二開關電路的對于各個分量輸出的分量比特流來產生全分量累積比特； 第一開關控制器，其被配置為基于所述全分量累積比特來產生第一開關信號；以及有序比特流合并電路，其被配置為通過合并從第二開關電路輸出的用于各個分量的分量比特流來產生當前幀比特流，并且 其中，當前幀壓縮數據包括用于每個分量的分量壓縮數據。
12.如權利要求10所述的顯示系統，其中，當該幀存儲器包括多個幀存儲器單元時，該幀存儲器控制器向所述幀存儲器單元之一寫入當前幀比特流，并且同時從所述幀存儲器單元的另一個讀取前一幀比特流。
13.如權利要求10所述的顯示系統，其中，該動態電容補償控制器包括: 第一級補償電路，其被配置為基于當前幀來產生最終平滑級別，并且基于當前幀、下一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生下一幀基礎參考值；以及， 第二級補償電路，其被配置為基于前一幀基礎參考值、當前幀、當前幀壓縮數據、前一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生前一幀參考值。
14.如權利要求10所述的顯示系統，其中，該過激勵電路包括: 過激勵表，其被配置為存儲過激勵像素值； 表搜索控制器，其被配置為讀取所述過激勵像素值當中與當前像素的像素值和前一幀參考值對應的至少一個值作為至少一個搜索值，并且基于所述至少一個搜索值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀；以及 顯示驅動器接口，其被配置為向顯示器發送當前過激勵幀。
15.—種方法,包括: 壓縮數據的當前幀以產生當前幀壓縮數據和當前幀比特流； 將當前幀比特流寫入幀存儲器； 從該幀存儲器讀取前一幀比特流； 解碼前一幀比特流以產生前一幀壓縮數據； 基于數據的當前幀、當前幀壓縮數據、和前一幀壓縮數據來產生前一幀參考值；以及基于當前幀中的當前像素的像素值和前一幀參考值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀。
16.如權利要求15所述的方法，其中，壓縮數據的當前幀包括使用可變比特編碼或恒定比特率編碼來壓縮數據的當前幀。
17.如權利要求15所述的方法，其中，寫入當前幀比特流和讀取前一幀比特流的操作至少部分在時間上重疊。
18.如權利要求17所述的方法，其中，該幀存儲器包括多個幀存儲器單元，其中，寫入當前幀比特流包括向所述多個幀存儲器單元的第一個寫入當前幀比特流，并且其中，讀取前一幀比特流包括從所述多個幀存儲器單元的第二個讀取前一幀比特流。
19.如權利要求15所述的方法，進一步包括: 基于數據的當前幀來產生最終平滑級別； 基于數據的當前幀、前一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生前一幀基礎參考值；并且基于前一幀基礎參考值、數據的當前幀、當前幀壓縮數據、前一幀壓縮數據、和最終平滑級別來產生前一幀參考值。
20.如權利要求15所 述的方法，進一步包括: 存儲過激勵像素值； 讀取所述過激勵像素值當中與當前像素的像素值和前一幀參考值對應的至少一個值作為至少一個搜索值； 基于所述至少一個搜索值來產生包括用于當前像素的過激勵像素值的當前過激勵幀；并且 向顯示器發送當前過激勵幀。
【文檔編號】G09G3/36GK103686168SQ201310416794
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2012年9月13日
【發明者】王妙鋒, 金倫鶴, S.斯里瓦斯塔瓦 申請人:三星電子株式會社