[發明專利]基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201510531805.3
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105120293B
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 李明鎖;于忠策;周擁軍;賀經緯;陳騰
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: H04N19/63
• 分類號: H04N19/63;H04N19/124;H04N19/436;H04N19/42
• 代理公司: 北京市維詩律師事務所 11393
• 代理人: 楊安進

本發明是有關一種基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法及裝置。一種基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法，包括：接收圖像編碼碼流，調用CPU對圖像編碼碼流進行頭信息解析及tier?2算法處理，得到第一處理結果；提取圖像分辨率值，判斷分辨率值是否高于預設的分辨率閾值，如果是，調用GPU對第一處理結果進行tier?1算法處理，得到第二處理結果；調用GPU對第二處理結果順序進行反量化處理、小波逆變換及DC電平變換，得到解碼后的圖像數據。由此可見，一方面在不影響解碼速度的前提下減輕了CPU的負荷，另一方面充分利用的空閑的GPU資源，從而實現了CPU、GPU的負載均衡，增加系統的總體吞吐率。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法及裝置。

背景技術

目前，針對遠程圖像采集設備采集到的圖像，該圖像從被采集到在遠端設備上輸出展示通常經歷以下過程：圖像的采集、圖像的壓縮、圖像壓縮碼流的傳輸、圖像壓縮碼流的解碼(解壓縮)、解碼結果的輸出顯示，其中，圖像的壓縮過程中采用何種壓縮算法直接影響著最終的圖像畫面的輸出顯示質量，圖像壓縮碼流的解碼過程是圖像的壓縮過程的逆過程。

隨著圖像采集技術的迅速發展，人們對采集到的圖像的質量要求也越來越高，傳統的JPEG壓縮標準已經逐漸無法滿足上述需求，主要表現在：傳統的JPEG壓縮標準中的壓縮算法采用了有損壓縮，當圖像中存在大面積的近似顏色區域時，采用上述壓縮算法就會出現“馬賽克”現象，影響圖片觀感。為了解決上述問題，圖像畫面質量較高、壓縮比較高的靜態圖像壓縮標準JPEG2000應運而生。

相比于傳統的JPEG壓縮標準，JPEG2000可以支持有損壓縮和無損壓縮，在無損壓縮的情況下，JPEG2000的壓縮比高于傳統的JPEG；在有損壓縮，特別是壓縮比較高的情況下，使用JPEG2000壓縮算法不會出現傳統JPEG中的“馬賽克”現象，此外，對圖像壓縮碼流進行解碼后得到的圖像的畫面質量相對清晰。基于上述性能特性，JPEG2000在圖像畫面質量、壓縮比要求較高的領域如遙感、醫學影像分析等領域，有著廣泛的應用。

在對經過JPEG2000壓縮編碼的圖像編碼碼流進行解碼時，通常碼流需要經歷以下操作處理：JPEG2000標準中定義的頭信息解析、tier-2算法處理、tier-1算法處理、反量化、小波逆變化及DC電平變換。現有技術中也存在基于CPU和GPU的圖像解碼方法，在該方法中CPU負責對碼流進行頭信息解析、tier-2算法及tier-1算法處理，GPU負責對CPU的處理結果進行反量化、小波逆變化及DC電平變換處理。

然而，由于一方面tier-1算法的計算量較大，會占用較多的CPU資源，影響其他類型操作的執行速度；另一方面反量化、小波逆變化及DC電平變換占用的GPU資源較少，造成了GPU空閑的狀況，因此，導致CPU和GPU的資源利用不合理。

發明內容

有鑒于上述現有技術所存在的缺陷，本發明的目的在于，提供一種基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法及裝置，使得CPU和GPU的負載均衡，優化JPEG2000的解碼速度。

為了實現上述目的，依據本發明提出的一種基于CPU和GPU的圖像協同解碼方法，應用于配置有中央處理器CPU和圖形處理器GPU的電子設備，所述方法包括：

接收圖像編碼碼流，其中所述圖像編碼碼流為經過JPEG2000編碼后的圖像碼流；

調用所述電子設備的CPU對所述圖像編碼碼流順序進行頭信息解析及JPEG2000標準中定義的tier-2算法處理，得到第一處理結果；

提取所述圖像編碼碼流的圖像分辨率值，判斷所述分辨率值是否高于預設的分辨率閾值，如果是，調用所述電子設備的GPU對所述第一處理結果進行JPEG2000標準中定義的tier-1算法處理，得到第二處理結果；