CN107133330B - 一种数据二值化处理的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种数据二值化处理的方法与装置，通过依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；从预先建立的对应关系列表中，可以选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。由于已经预先存储了数据与二值化数据之间的对应关系，通过查表的方式，可以快速获取到待处理数据对应的二值化数据，有效提升了数据二值化处理的速率，并且由于有效的减少了系统进行的逻辑运算量，从而可以减少硬件逻辑资源的占用量。

Description

一种数据二值化处理的方法与装置

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种数据二值化处理的方法与装置。

背景技术

数据二值化是将待处理数据转换成0、1值串的表示形式。例如，依据某种二值化规则，数据值2的二值化结果为两位的10串。数据二值化是图像处理领域常用的数据处理和存储方法。以WebP图像编码格式为例，因为其采用二进制算术编码(熵编码的一种实现方式)对最终的数据进行编码，以减少数据中的冗余信息，因此需要将量化后的宏块数据通过某种二值化方法转换为0、1串的表示形式。

目前，数据二值化可以通过逻辑运算的方式得到，即根据输入的待处理数据，采用某种逻辑运算规则，计算出该待处理数据所对应的二值化结果。这就要求根据输入的待处理数据，实时地按照既定的逻辑运算规则生成对应的二值化结果。该逻辑运算规则往往涉及多次的逻辑运算，运算量较大，因而，对于待处理数据生成相应的二值化结果的延迟较大，导致数据二值化处理速率较低。并且对于相同数值的数据，需要重复执行该逻辑运算规则才能得到对应的二值化结果。

可见，如何提升数据二值化处理的速率，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种数据二值化处理的方法与装置，可以有效提升数据二值化处理的速率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种数据二值化处理的方法，包括：

依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；

从预先建立的对应关系列表中，选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。

可选的，所述对应关系列表的建立包括：

依据预先存储的逻辑运算规则，依次计算特定数据对应的二值化数据，建立所述特定数据与所述二值化数据的对应关系列表。

可选的，还包括：

将所述待处理数据对应的所述二值化数据存储于预设存储区域。

可选的，还包括：

判断所述待处理数据是否大于预设阈值；

若是，则依据预先存储的第二逻辑运算规则，计算所述待处理数据对应的目标数据；

将所述二值化数据与所述目标数据汇总，得到所述待处理数据对应的目标二值化数据。

本发明实施例还提供了一种数据二值化处理的装置，包括读取单元和选取单元，

所述读取单元，用于依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；

所述选取单元，用于从预先建立的对应关系列表中，选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。

可选的，还包括建立单元，

所述建立单元，用于依据预先存储的逻辑运算规则，依次计算特定数据对应的二值化数据，建立所述特定数据与所述二值化数据的对应关系列表。

可选的，还包括存储单元，

所述存储单元，用于将所述待处理数据对应的所述二值化数据存储于预设存储区域。

可选的，还包括判断单元、计算单元和汇总单元，

所述判断单元，用于判断所述待处理数据是否大于预设阈值；

若是，则触发所述计算单元，所述计算单元，用于依据预先存储的第二逻辑运算规则，计算所述待处理数据对应的目标数据；

所述汇总单元，用于将所述二值化数据与所述目标数据汇总，得到所述待处理数据对应的目标二值化数据。

由上述技术方案可以看出，通过依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；从预先建立的对应关系列表中，可以选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。由于已经预先存储了数据与二值化数据之间的对应关系，通过查表的方式，可以快速获取到待处理数据对应的二值化数据，有效提升了数据二值化处理的速率，并且由于有效的减少了系统进行的逻辑运算量，从而可以减少硬件逻辑资源的占用量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为现有技术提供的一种逻辑运算规则的流程图；

图1b为现有技术提供的一种差值的二值化处理的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种数据二值化处理的方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种获取目标二值化数据的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种数据二值化处理的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

传统方式中，采用逻辑运算的方式计算数据对应的二值化数据，即用0、1串表示的数据形式。以待处理数据5为例(即D等于5)，按照图1a所示的逻辑运算规则，首先将数值5与数值0比较，由于数值5不等于数值0，因此输出数据1；其次，将数值5与数值1进行比较，由于数值5大于数值1，因此再次输出1；再次，将数值5与数值4进行比较，由于数值5大于数值4，因此再次输出1；接着，将数值5与数值10进行比较，由于数值5小于数值10，因此输出0；接着数值5与数值6进行比较，由于数值5小于数值6，因此输出0。综上所述，对于待处理数据值5，按照图1所示的逻辑运算规则，其二值化结果为111000。

当待处理的数据集较大时，需要生成较大的决策树，以满足对于数据集中的每一个待处理数据，均可以通过该决策树所确定的逻辑运算规则计算其对应的二值化结果。以数据10为例，对于小于等于数值10的待处理数据，可以直接按照图1a所示的逻辑运算规则生成对应的二值化结果，即二值化数据，而当待处理数据大于10时(即当D>10时)，除了按照图1a所示的逻辑运算规则生成部分二值化输出结果外，还要按照图1b所示的差值的二值化处理流程，生成剩余的二值化输出结果，并将两部分二值化结果拼接起来，作为最终的二值化输出结果。其中，图1b中二进制表示形式，当待处理数据小于19时，差值的二进制可以采用3位数值表示；当待处理数据小于35时，差值的二进制可以采用4位数值表示；当待处理数据小于67时，差值的二进制可以采用5位数值表示；当待处理数据大于或等于67时，差值的二进制可以采用11位数值表示。

以待处理数据取值11为例(即D等于11)，按照图1a所示的逻辑运算规则，可以得出该待处理数据的前半部分的二值化输出结果为1111。接着按照图1b所示的差值的二值化处理流程计算后半部分二值化输出结果。首先将数值11与数值19进行比较，由于数值11小于数值19，因此输出00串；其次计算数值D＝11与11的差值，此时差值为11-11＝0；再次，得到差值0的二进制表示000，所以，后半部分的二值化结果为00000。最后拼接前后两部分的二值化输出结果，得到的最终的二值化输出结果为111100000，也即数据11按照图1a和图1b所示的逻辑运算规则生成的二值化数据为111100000。

由上述介绍可知，系统需要进行大量的逻辑运算，才能计算出对应的二值化数据，导致生成二值化数据的运算时间较长，从而降低了数据二值化处理的速率和吞吐量，并且在使用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)硬件实现相应的逻辑运算规则时，由于涉及大量的分支判断和逻辑运算，导致FPGA硬件的资源占用率较大。

为此，本发明实施例提供了一种数据二值化处理的方法与装置，依据逻辑运算规则可以预先建立数据与二值化数据的对应关系列表，对于需要处理的数据即待处理数据，可以通过查表的方式，快速获取到该待处理数据对应的二值化数据，有效的提升了数据二值化处理的效率，并且查表过程无需进行大量的逻辑运算，从而可以减少硬件逻辑资源的占用量。

接下来，详细介绍本发明实施例所提供的数据二值化处理的方法。图2为本发明实施例提供的一种数据二值化处理的方法的流程图，该方法包括：

S201：依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据。

图像经过量化处理后，该图像对应的数据信息可以暂存于预先设定的存储区域。路径信息可以用于表示该存储区域所在的位置，依据该路径信息可以查找到相关的数据信息。数据信息存储时可以采用任意的存储结构，例如，采用先入先出缓存(First-In First-Out，FIFO)。对于该预先设定的存储区域的存储容量可以根据用户的需求进行设定和调整，在此不做限定。

待处理数据可以是需要进行二值化处理的数据信息。

S202：从预先建立的对应关系列表中，选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。

对应关系列表的建立是本发明实施例实现的前提条件。对于该列表的建立，具体的，可以依据预先存储的逻辑运算规则，依次计算特定数据对应的二值化数据，建立所述特定数据与所述二值化数据的对应关系列表。

以WebP图像编码格式为例，可以按照图1a和图1b所示的逻辑运算规则进行计算，其待处理数据以16比特整形数据表示，可以表示65536(2的16次方)个不同的整数，也即特定数据的取值范围为0-65535。按照图1a和图1b所示的逻辑运算规则，依次计算出数据0-65535各自对应的二值化数据，并以对应关系列表的形式存储。通过查表的方式，便可以快速获取到待处理数据对应的二值化数据。

由上述技术方案可以看出，通过依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；从预先建立的对应关系列表中，可以选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。由于已经预先存储了数据与二值化数据之间的对应关系，通过查表的方式，可以快速获取到待处理数据对应的二值化数据，有效提升了数据二值化处理的速率，并且由于有效的减少了系统进行的逻辑运算量，从而可以减少硬件逻辑资源的占用量。

上述介绍中，以建立完整的对应关系列表为例进行的介绍，也即根据该对应关系列表，可以查找到任意待处理数据所对应的完整的二值化数据。考虑到，当待处理数据的取值范围较大时，建立的对应关系列表占用的内存空间也越大，为了降低对应关系列表占用的内存空间，可以只针对一部分数据建立其对应的完整的二值化数据，剩余的数据可以按照查表与逻辑运算结合的方式计算出对应的二值化数据。也即除了通过查表的方式获取二值化数据外，也可以采用查表与逻辑运算相结合的方式。

对于查表与逻辑运算相结合的方式，预先建立的对应关系列表中的二值化数据可能并非是完整的二值化数据，也即从对应关系列表中选取出二值化数据后，需要进行相关判断，其具体操作流程如图3所示。

S301：判断待处理数据是否大于预设阈值。

S302：若是，则依据预先存储的第二逻辑运算规则，计算所述待处理数据对应的目标数据。

预设阈值可以作为判断二值化数据是否完整的依据，在建立对应关系列表时，可以按照预先存储的逻辑运算规则，计算出小于或等于预设阈值的数据所对应的完整的二值化数据，对于大于所述预设阈值的数据可以只计算出其对应的部分二值化数据。当所述待处理数据大于预设阈值时，说明从对应关系列表中查找的二值化数据，仅是该待处理数据所对应的二值化数据的一部分。

以一个待处理数据为例，当该待处理数据大于预设阈值时，通过查表可以获取到该待处理数据对应的二值化数据的前半部分的数据，目标数据可以用于表示该二值化数据的剩余部分的数据。第二逻辑运算规则可以是用于计算该目标数据的逻辑运算规则。

以图1a和图1b所示的逻辑运算规则为例，可知图1b只需要进行三次逻辑判断，其逻辑运算量并不大，基本上不会影响数据二值化处理的速率，因此，可以将预设阈值设置为10，按照图1a所示的逻辑运算规则，计算出数据0-10对应的完整的二值化数据，对于大于10的数据，可以按照图1a所示的逻辑运算规则，先计算出其对应的二值化数据的前半部分，存储于对应关系列表中。按照该种方式建立的对应关系列表如表1所示。

表1

表1中，数据0-10对应的二值化数据为完整的二值化数据，数据11对应的二值化数据可以用于表示大于或等于11的数据所对应的二值化数据的前半部分数据。

S303：将二值化数据与所述目标数据汇总，得到所述待处理数据对应的目标二值化数据。

结合表1所示的对应关系列表，可知当待处理数据大于10时，通过查表方式，只能获取到其对应的二值化数据的前半部分的数据，对于二值化数据的剩余部分的数据，可以按照图1b所示的逻辑运算规则计算得出。将这两部分数据汇总，可以得到待处理数据所对应的完整的二值化数据即目标二值化数据。

需要说明的是，上述介绍中均以图1a和图1b所示的逻辑运算规则为例进行的介绍，在本发明实施例中，可以根据实际需要，选择合适的逻辑运算规则。相应的，预设阈值的具体取值，可以依据逻辑运算的运算量的大小进行合理的设置，在此不做限定。

通过上述查表与逻辑运算相结合的方式，可以有效降低对应关系列表的大小，即降低对应关系列表占用的内存空间。

在本发明实施例中，可以将获取的二值化数据或者是目标二值化数据存储于预设存储区域。二值化数据存储时可以采用任意的存储结构，例如，采用先入先出缓存(First-In First-Out，FIFO)。对于该预设存储区域的存储容量可以根据用户的需求进行设定和调整，在此不做限定。

图4为本发明实施例提供的一种数据二值化处理的装置的结构示意图，包括读取单元41和选取单元42，

所述读取单元41，用于依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据。

所述选取单元42，用于从预先建立的对应关系列表中，选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。

可选的，还包括建立单元，

所述建立单元，用于依据预先存储的逻辑运算规则，依次计算特定数据对应的二值化数据，建立所述特定数据与所述二值化数据的对应关系列表。

可选的，还包括存储单元，

所述存储单元，用于将所述待处理数据对应的所述二值化数据存储于预设存储区域。

可选的，还包括判断单元、计算单元和汇总单元，

所述判断单元，用于判断所述待处理数据是否大于预设阈值；

若是，则触发所述计算单元，所述计算单元，用于依据预先存储的第二逻辑运算规则，计算所述待处理数据对应的目标数据；

所述汇总单元，用于将所述二值化数据与所述目标数据汇总，得到所述待处理数据对应的目标二值化数据。

图4所对应实施例中特征的说明可以参见图2和图3所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。

由上述技术方案可以看出，通过依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；从预先建立的对应关系列表中，可以选取出与所述待处理数据对应的二值化数据。由于已经预先存储了数据与二值化数据之间的对应关系，通过查表的方式，可以快速获取到待处理数据对应的二值化数据，有效提升了数据二值化处理的速率，并且由于有效的减少了系统进行的逻辑运算量，从而可以减少硬件逻辑资源的占用量。

以上对本发明实施例所提供的一种数据二值化处理的方法与装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (2)

1.一种数据二值化处理的方法，其特征在于，包括：

依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；

从预先建立的对应关系列表中，选取出与所述待处理数据对应的二值化数据；

所述对应关系列表的建立包括：

依据预先存储的逻辑运算规则，依次计算特定数据对应的二值化数据，建立所述特定数据与所述二值化数据的对应关系列表；

还包括：

将所述待处理数据对应的所述二值化数据存储于预设存储区域；

还包括：

判断所述待处理数据是否大于预设阈值；

若是，则依据预先存储的第二逻辑运算规则，计算所述待处理数据对应的目标数据；

将所述二值化数据与所述目标数据汇总，得到所述待处理数据对应的目标二值化数据。

2.一种数据二值化处理的装置，其特征在于，包括读取单元和选取单元，

所述读取单元，用于依据预先设定的路径信息，读取对应的待处理数据；

所述选取单元，用于从预先建立的对应关系列表中，选取出与所述待处理数据对应的二值化数据；

还包括建立单元，

所述建立单元，用于依据预先存储的逻辑运算规则，依次计算特定数据对应的二值化数据，建立所述特定数据与所述二值化数据的对应关系列表；

还包括存储单元，

所述存储单元，用于将所述待处理数据对应的所述二值化数据存储于预设存储区域；

还包括判断单元、计算单元和汇总单元，

所述判断单元，用于判断所述待处理数据是否大于预设阈值；

若是，则触发所述计算单元，所述计算单元，用于依据预先存储的第二逻辑运算规则，计算所述待处理数据对应的目标数据；

所述汇总单元，用于将所述二值化数据与所述目标数据汇总，得到所述待处理数据对应的目标二值化数据。

Images