[發明專利]一種webp壓縮處理中像素宏塊處理方法

在審

• 申請號: 201710842465.5
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107483948A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 郭躍超
• 申請（專利權）人: 鄭州云海信息技術有限公司
• 主分類號: H04N19/176
• 分類號: H04N19/176;H04N19/70;G06T9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種webp壓縮處理中像素宏塊處理方法。

背景技術

目前，Webp圖像壓縮標準是谷歌公司提出的一種基于預測的圖像壓縮方案，其廣泛的應用到網頁圖片加載，各種即時通信工具的圖片處理上，有非常強大的應用前景，圖1是在傳統CPU結構下的Webp壓縮軟件的數據處理框圖。

圖像處理一般是針對于像素塊的，像素塊的大小有16*16,8*8,4*4等。預測模塊的主要功能是根據像素塊的邊界值(像素塊的上邊界和左邊界的像素等)，根據預測模式計算該預測模式下的與原始的像素的標準差，即通過預測找出一個標準差最小的預測模式，然后經過DCT變化和系數量化大幅度減少了像素塊中的冗余信息，最后經過熵編碼進一步壓縮數據后輸出。邊界重建的反饋回路是根據系數量化后的值回復出像素數據，用作下一個相鄰的宏塊的預測用。

在傳統的CPU的軟件結構下，塊之間的處理步驟如下圖2所示。圖2所示為一副64*48的圖像，可以分解為12個16*16的像素宏塊，宏塊之間的處理順序為從水平A方向掃描，然后垂直B方向掃描，像素宏塊被按照1～12的順序依次處理。另外，如圖2中，像素宏塊1處理完畢后得到，該像素宏塊的下邊界和右邊界的值，在圖中如虛線所示，下邊界和右邊界的值會參與到其相鄰的右像素宏塊2和下像素宏塊5的計算中，即像素宏塊1產生的下邊界會作為像素宏塊5的上邊界參與運算，像素宏塊1產生的右邊界會作為像素宏塊2的左邊界參與運算，因此在傳統以CPU為計算中心的軟件架構下，需要額外的存儲空間來存放迭代更新的邊界值。存儲兩個邊界值得內存的大小分別是原始圖片的長和寬乘以單位像素的存儲空間。

在傳統以CPU為核心的計算框架下，Webp的軟件壓縮流程中，數據塊的處理都是串行執行，而且都是內存操作。然而在以FPGA為中心的場景下，即以FPGA為加深核心加速Webp圖像處理，傳統的軟件處理流程存在一些問題：1、在傳統的webp軟件壓縮流程中，像素宏塊處理是按照如圖2中的宏塊數字順序執行的，如果直接移植到FPGA中，在計算完成宏塊1的之前，是無法計算宏塊2的，同理在計算完成宏塊2之前，宏塊3也沒辦法計算，造成宏塊之間的數據依賴性無法解決，無法發揮FPGA的獨有的并行流水線的特性；2、需要在FPGA中設計特殊的控制邏輯和內存空間，來存儲和分配每個宏塊計算完成之后的邊界值，也會造成流水線無法完全展開，不能發揮FPGA的并行數據處理特性。

發明內容

本發明的目的是提供一種webp壓縮處理中像素宏塊處理方法，以實現提高宏塊并行流水效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種webp壓縮處理中像素宏塊處理方法，該方法包括：

在原始圖像的像素宏塊周邊填充虛擬像素宏塊，使填充后的像素宏塊組成平行四邊形；

將位于平行四邊形左邊長上的一行像素宏塊作為宏塊處理順序的第一行，將與位于平行四邊形左邊長上的一行像素宏塊相鄰并平行的下一行像素宏塊作為宏塊處理順序的第二行，依次類推，直至將位于平行四邊形右邊長上的一行像素宏塊作為宏塊處理順序的最后一行；

按照宏塊處理順序進行像素宏塊處理。

優選的，所述在原始圖像的像素宏塊周邊填充虛擬像素宏塊，包括：

在原始圖像的像素宏塊的左邊區域和右邊區域填充虛擬像素宏塊；其中，原始圖像中高小于寬。

優選的，原始圖像的大小為M*N，M為高的宏塊數量，N為寬的宏塊數量。

優選的，填充的虛擬像素宏塊的數量為min(M,N)*(min(M,N)-1)。

優選的，在整個原始圖像處理中，有效數據的占比率δ的表達式如下：

優選的，按照宏塊處理順序進行像素宏塊處理之前，還包括：將像素宏塊處理移植到FPGA中。

優選的，所述按照宏塊處理順序進行像素宏塊處理之后，FPGA中宏塊處理的行間完全并行流水。