一种Webp图像压缩系统、压缩方法以及可读存储介质技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种Webp图像压缩异构系统、方法以及可读存储介质。其中系统包括：处理器单元和与该处理器单元通信连接的多个加速功能单元，该多个加速功能单元并行连接；处理器单元用于对待压缩图像进行分析，判断该待压缩图像是否满足预设的加速处理条件，若是则调用当前处理空闲状态的加速功能单元；加速功能单元用于对该待压缩图像进行格式处理，得到Webp图像。本申请将图像处理过程中的绝大多数计算部分都放在FPGA中进行并行处理，这样可以同时并行执行大量的任务指令，FPGA可以同时执行大量的数据吞吐操作，可极大地降低单任务处理时长，提高了Webp格式处理的效率，且图像处理的实时性更好。

【技术实现步骤摘要】
一种Webp图像压缩系统、压缩方法以及可读存储介质
本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种Webp图像压缩异构系统、方法以及可读存储介质。
技术介绍
随着移动互联网的发展，图片正在成为日常资讯中重要的组成部分，从一定程度上来讲，我们已经进入“读图”时代。目前，互联网主流的图片格式包括JPEG，GIF等，但是由于压缩比小，导致图片数据存储占用了过多的服务器存储资源。Webp---新的图片有损压缩格式，能在保证图像质量的前提下，数据大小相比JPEG降低20～30％，相比PNG降低26％。使用Webp格式图片后页面平均传输时间减少33％，网页加载时间降低10％。但同时，Webp其实是需要用计算能力来“换取”存储空间的，因为Webp采用了更复杂的压缩算法。相对JPEG压缩算法，Webp格式图片的编码解码过程都需要消耗更多的计算资源，导致处理效率低10倍，甚至更多。并且，基于传统CPU软件压缩方案在处理高并行任务时并不那么高效，因此，现有的基于CPU来对图像进行Webp格式处理时整体效率低、实时性差。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是基于CPU来对图像进行Webp格式处理时整体效率低、实时性差。一种Webp图像压缩异构系统,包括：处理器单元和与该处理器单元通信连接的多个加速功能单元，该多个加速功能单元并行连接；其中，所述处理器单元用于对待压缩图像进行分析，判断该待压缩图像是否满足预设的加速处理条件，若是则调用当前处理空闲状态的加速功能单元；所述加速功能单元用于对该待压缩图像进行格式处理，得到Webp图像。在一种实施例中，所述加速功能单元包括块划分模块、预测模块、变换模块、量化模块、重排模块、树编码模块、熵编码模块；其中，块划分模块用于对待压缩图像进行块划分，得到原始块数据；所述预测模块用于对所述块重构数据进行预测，得到预测块数据，并根据所述原始块数据和预测块数据得到残差值；所述变换模块用于基于所述残差值进行离散余弦变化和沃尔什哈达玛变换，得到变换后的频域数据；所述量化模块用于对所述频域数据进行量化处理，得到量化后的待编码数据；所述重排模块用于对所述待编码数据进行Z扫描以完成重排；所述树编码模块用于对重排后的数据进行树编码，得到树编码数据；所述熵编码模块用于对所述树编码数据进行熵编码，得到webp码流数据。在一种实施例中，所述处理器单元还包括预分析模块；该预分析模块用于对待压缩图像进行分析判断，以确定该待压缩图像的大小和/或质量是否符合加速功能单元处理的要求，若是则将该待压缩图像分配给空闲状态的加速功能单元；所述处理器单元还包括设备管理模块；该设备管理模块用于对所述多个并行连接的加速功能单元进行状态管理和任务分配。在一种实施例中，所述设备管理模块用于判断当前所有加速功能单元的工作状态，并找到当前处于空闲状态的加速功能单元，将待压缩图像的压缩任务分配给该当前处于空闲状态的加速功能单元。在一种实施例中，所述处理器单元还包括封装模块，用于对所述webp码流数据进行格式封装，得到webp图像。在一种实施例中，所述加速功能单元还包括：反量化模块和反变换模块；其中，所述反量化模块用于对量化后的待编码数据进行反量化处理，得到反量化后的数据；所述反变换模块用于对所述反量化后的数据进行反变换处理，得到残差数据。一种Webp图像压缩方法,包括：对待压缩图像进行分析，判断其是否满足预设的加速处理条件；若满足，则将该待压缩图像分配给当前处于空闲状态的加速功能单元进行格式处理，得到Webp图像。在一种实施例中，所述将该待压缩图像分配给当前处于空闲状态的加速功能单元进行格式处理，得到Webp图像包括：对待压缩图像进行块划分，得到原始块数据；所述块重构数据进行预测，得到预测块数据，并根据所述原始块数据和预测块数据得到残差值；基于所述残差值进行离散余弦变化和沃尔什哈达玛变换，得到变换后的频域数据；对所述频域数据进行量化处理，得到量化后的待编码数据；所述待编码数据进行Z扫描以完成重排；对重排后的数据进行树编码，得到树编码数据；对所述树编码数据进行熵编码，得到webp码流数据。在一种实施例中，得到webp码流数据后，将该webp码流数据发送给处理器单元中的封装模块，该封装模块对所述webp码流数据进行格式封装，得到webp图像。一种计算机可读存储介质，所述介质中包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。依据上述实施例的Webp图像压缩系统,其包括：处理器单元和与该处理器单元通信连接的多个加速功能单元，该多个加速功能单元并行连接；其中，处理器单元用于对待压缩图像进行分析，判断该待压缩图像是否满足预设的加速处理条件，若是则调用当前处理空闲状态的加速功能单元；加速功能单元用于对该待压缩图像进行格式处理，得到Webp图像。本申请的Webp图像压缩系统充分利用加速功能单元中FPGA强大的并行计算能力，将图像处理过程中的绝大多数计算部分都放在FPGA中进行并行处理，这样可以同时并行执行大量的任务指令，FPGA可以同时执行大量的数据吞吐操作，在这种情况下，异构加速系统相当于多个传统CPU在同时工作，可极大地降低单任务处理时长，提高了Webp格式处理的效率，且图像处理的实时性更好。附图说明图1为本申请实施例的Webp图像压缩系统结构示意图；图2为本申请实施例的Webp图像压缩系统层级图；图3为现有的Webp图像压缩流程图；图4为本实施例的Webp图像压缩系统处理流程图；图5为本申请实施例的AFU内部处理模块结构示意图；图6为本申请Webp图像压缩系统处理流程图；图7为本申请Webp图像压缩方法流程图；图8为本申请AFU内部处理方法流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。现有的对于图片处理的过程都是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Webp图像压缩异构系统,其特征在于，包括：处理器单元和与该处理器单元通信连接的多个加速功能单元，该多个加速功能单元并行连接；/n其中，所述处理器单元用于对待压缩图像进行分析，判断该待压缩图像是否满足预设的加速处理条件，若是则调用当前处理空闲状态的加速功能单元；所述加速功能单元用于对该待压缩图像进行格式处理，得到Webp图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种Webp图像压缩异构系统,其特征在于，包括：处理器单元和与该处理器单元通信连接的多个加速功能单元，该多个加速功能单元并行连接；
其中，所述处理器单元用于对待压缩图像进行分析，判断该待压缩图像是否满足预设的加速处理条件，若是则调用当前处理空闲状态的加速功能单元；所述加速功能单元用于对该待压缩图像进行格式处理，得到Webp图像。


2.如权利要求1所述的Webp图像压缩异构系统,其特征在于，所述加速功能单元包括块划分模块、预测模块、变换模块、量化模块、重排模块、树编码模块、熵编码模块；
其中，块划分模块用于对待压缩图像进行块划分，得到原始块数据；
所述预测模块用于对块重构数据进行预测，得到预测块数据，并根据所述原始块数据和预测块数据得到残差值；
所述变换模块用于基于所述残差值进行离散余弦变化和沃尔什哈达玛变换，得到变换后的频域数据；
所述量化模块用于对所述频域数据进行量化处理，得到量化后的待编码数据；
所述重排模块用于对所述待编码数据进行Z扫描以完成重排；
所述树编码模块用于对重排后的数据进行树编码，得到树编码数据；
所述熵编码模块用于对所述树编码数据进行熵编码，得到webp码流数据。


3.如权利要求1所述的Webp图像压缩异构系统,其特征在于，所述处理器单元还包括预分析模块；该预分析模块用于对待压缩图像进行分析判断，以确定该待压缩图像的大小和/或质量是否符合加速功能单元处理的要求，若是则将该待压缩图像分配给空闲状态的加速功能单元；
所述处理器单元还包括设备管理模块；该设备管理模块用于对所述多个并行连接的加速功能单元进行状态管理和任务分配。


4.如权利要求3所述的Webp图像压缩异构系统,其特征在于，所述设备管理模块用于判断当前所有加速功能单元的工作状态，并找到当前处于空闲状态的加速功能单元，将待压缩图像的压缩任务分配给该当前处于空闲状态的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡强华，
申请(专利权)人：联捷计算科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44