CN107809643B

CN107809643B - 一种图像的解码方法、装置及介质

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Publication number: CN107809643B
Application number: CN201711115665.7A
Authority: CN
Inventors: 赵健
Original assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2037-11-13
Also published as: CN107809643A

Abstract

本发明公开了一种图像的解码方法、装置及介质，该方法的步骤包括：获取原始图像数据，并通过CPU端对原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数；预估运算端完成当前运算任务所需的时长，并判断时长是否大于预定时长；如果是，则以相关参数作为运算参数，并通过CPU端对过程数据进行预设运算以得到结果图像；否则，以相关参数作为运算参数，并通过运算端对过程数据进行预设运算以得到结果图像。本方法提高了整体的执行效率并且相对保证图像解码性能。此外，本发明还提供一种图像的解码装置及介质，有益效果如上所述。

Description

一种图像的解码方法、装置及介质

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种图像的解码方法、装置及介质。

背景技术

在当前充满信息的时代，图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。

数字图像处理技术可以帮助人们更加客观、准确的认识世界。数字图像处理，即用计算机对图像进行处理，通常需要采用一系列的变换算法对图像数据进行解码处理，使图像数据转化为具有颜色、亮度等属性的图像以呈献给用户。当前所采用的图像解码机制是CPU端与运算端相互配合工作，运算端通常为协处理器，CPU端主要负责对图像数据的读取、解析以及将解析后数据传输给运算端以进行相关的变换运算，进而得到结果图像。但是当前方法中，CPU端与运算端各自负责的任务是固定不变的，而运算端的工作任务通常较为繁重，运算端的工作负载较大导致效率相对较低，而CPU端所负责的串行任务相对轻松，并不能充分发挥CPU端性能，因此悬殊的任务分配降低了整体的执行效率进而无法保证图像解码性能。

由此可见，提供一种图像的解码方法，以提高整体的执行效率并且相对保证图像解码性能，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像的解码方法、装置及介质，以提高整体的执行效率并且相对保证图像解码性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种图像的解码方法，包括：

获取原始图像数据，并通过CPU端对原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数；

预估运算端完成当前运算任务所需的时长，并判断时长是否大于预定时长；

如果是，则以相关参数作为运算参数，并通过CPU端对过程数据进行预设运算以得到结果图像；

否则，以相关参数作为运算参数，并通过运算端对过程数据进行预设运算以得到结果图像。

优选的，预定时长具体为：

CPU端完成对原始图像数据的解析并完成对过程数据进行运算所需的时长。

优选的，原始图像数据具体为JPEG原始图像数据；

相应的，相关参数具体包括哈夫曼编码参数以及量化参数；

相应的，预设运算具体包括对过程数据的熵数据解码运算、反离散余弦变换运算以及色彩空间转化运算。

优选的，运算端具体为FPGA。

优选的，获取原始图像数据具体为：

在缓存中获取原始图像数据。

优选的，该方法进一步包括：

向用户显示结果图像，并将结果图像存储至数据库。

此外，本发明还提供一种图像的解码装置，包括：

解析模块，用于获取原始图像数据，并通过CPU端对原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数；

判断模块，用于预估运算端完成当前运算任务所需的时长，并判断时长是否大于预定时长，如果是，则调用CPU端运算模块，否则，调用运算端运算模块；

CPU端运算模块，用于以相关参数作为运算参数，并通过CPU端对过程数据进行预设运算以得到结果图像；

运算端运算模块，用于以相关参数作为运算参数，并通过运算端对过程数据进行预设运算以得到结果图像。

优选的，该装置进一步包括：

显示存储模块，用于向用户显示结果图像，并将结果图像存储至数据库。

此外，本发明还提供一种图像的解码装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上述的图像的解码方法的步骤。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的图像的解码方法的步骤。

本发明所提供的图像的解码方法，通过对于运算端完成当前运算任务所需的时长进行估算，如果当前运算端所处的工作负载很大，即在预定时间内运算端无法完成当前运算任务时，CPU端在对所述原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数后，代替运算端执行对所述过程数据的预设运算以得到结果图像，因此在同一时刻，运算端与CPU端能够同时对过程数据进行运算以并得到结果图像，因此提高了图像解码的整体效率。另外，本方法能够在减轻了运算端的工作负载的同时，也相对减少了CPU端可用资源的闲置概率，更加充分的发挥了CPU端的性能，因此能够保证图像解码的性能。此外，本发明还提供一种图像的解码装置及介质，有益效果如上所述。

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1为本发明实施例提供的一种图像的解码方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种图像的解码装置结构图。

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。

本发明的核心是提供一种图像的解码方法，以提高整体的执行效率并且相对保证图像解码性能。本发明的另一核心是提供一种图像的解码装置及介质。

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。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种图像的解码方法的流程图。请参考图1，图像的解码方法的具体步骤包括：

步骤S10：获取原始图像数据，并通过CPU端对原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数。

需要说明的是，在本步骤中，根据具体原始图像数据的类型，即所解码图像的格式类型，以对应的解析方法对原始图像数据进行解析，得到过程数据以及相关参数，相关参数为后续对过程数据进行运算所需的参数，相关参数的具体内容应根据原始图像数据的类型以及所解码图像的分辨率情况而定，在此不做具体限定。

步骤S11：预估运算端完成当前运算任务所需的时长，并判断时长是否大于预定时长，如果是，则执行步骤S12，否则，执行步骤S13。

步骤S12：以相关参数作为运算参数，并通过CPU端对过程数据进行预设运算以得到结果图像。

步骤S13：以相关参数作为运算参数，并通过运算端对过程数据进行预设运算以得到结果图像。

可以理解的是，由于在CPU端对原始图像数据进行解析得到过程数据后，运算端当前仍有未运算完成的过程数据，因此可以根据算任务中所解码图片的分辨率等因素，预估运算端完成当前运算任务所需的时长，通过该时长可以反映出当前运算端的整体负载，如果时长相对较长，则说明当前运算端负载较高，运算效率相对低下，而在此时将新的过程数据传输至运算端也需要进行等待，将造成时间上的开销。因此，可以通过设定预定时长的方式以界定CPU端是否适宜将过程数据传输至运算端进行运算，进而当运算端完成当前运算任务所需的时长大于预定时长时，则CPU端不再将当前过程数据传输至运算端，并代替运算端进行预设运算；相反，当运算端完成当前运算任务所需的时长小于预定时长时，则说明运算端当前负载情况较低，进而CPU端将当前过程数据传输至运算端以通过运算端对过程数据进行预设运算。预定时长可以根据实际工作情况而定，在此不做具体限定。

本发明所提供的图像的解码方法，通过对于运算端完成当前运算任务所需的时长进行估算，如果当前运算端所处的工作负载很大，即在预定时间内运算端无法完成当前运算任务时，CPU端在对原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数后，代替运算端执行对过程数据的预设运算以得到结果图像，因此在同一时刻，运算端与CPU端能够同时对过程数据进行运算以并得到结果图像，因此提高了图像解码的整体效率。另外，本方法能够在减轻了运算端的工作负载的同时，也相对减少了CPU端可用资源的闲置概率，更加充分的发挥了CPU端的性能，因此能够保证图像解码的性能。

实施例二

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，预定时长具体为：

需要说明的是，由于CPU端通常以启动进程的方式执行任务，因此当CPU端当前正在通过任务进程执行某一任务时，只有当该任务进程执行结束或暂时挂起时，才会进行其他任务进程，因此在通过CPU端代替运算端对所述过程数据进行预设运算前，应考虑到CPU端执行运算端的运算时是否会影响对原始图像数据解析的正常进行，进而降低CPU端对原始图像数据解析的效率。因此，作为一种优选的实施方式，应该至少确保运算端完成当前运算任务所需的时长大于CPU端完成对原始图像数据的解析并完成对过程数据进行运算所需的时长，因此避免了当CPU端执行非本职运算任务时，运算端已完成当前任务并需要CPU端进行对新原始图像数据的解析，保证了CPU端在分担运算端运算负载的同时，也确保了不会对原始图像数据的解析造成影响。

此外，作为一种优选的实施方式，原始图像数据具体为JPEG原始图像数据；

相应的，相关参数具体包括哈夫曼编码参数以及量化参数；

JPEG图像压缩算法能够在提供良好的压缩性能的同时，具有比较好的重建质量，被广泛应用于图像、视频处理领域。JPEG标准目的在于支持用于大多数连续色调静态图像压缩的各种各样的应用，这些图像可以是任何一个色彩空间，用户可以调整压缩比，并能达到或者接近技术领域中领先的压缩性能，且具有良好的重建质量。相应的，进行JPEG解码时，涉及到对JPEG原始图像数据的解析，进而得到哈夫曼编码参数、量化参数等运算参数以及过程数据，并且根据哈夫曼编码参数、量化参数等参数，对过程数据的熵数据解码、反离散余弦变换以及YC_bC_r到RGB色彩空间转化等运算，进而得到结果图像。

此外，作为一种优选的实施方式，运算端具体为FPGA。

FPGA，即现场可编程门阵列，是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。系统设计师可以根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来，就好像一个电路试验板被放在了一个芯片里。一个出厂后的成品FPGA的逻辑块和连接可以按照设计者而改变，因此作为运算端的开发灵活性更强。

此外，作为一种优选的实施方式，获取原始图像数据具体为：

在缓存中获取原始图像数据。

需要说明的是，缓存就是数据交换的缓冲区，当某一硬件要读取数据时，会首先从缓存中查找需要的数据，如果找到了则直接执行，找不到的话则从内存中找。由于缓存的运行速度比内存快得多，故缓存的作用就是帮助硬件更快地运行。缓存解决了CPU端速度和内存速度的速度差异问题，在缓存中获取原始图像数据的速率相比于在内存中获取原始图像数据的速率更快，更加适应CPU端的工作频率，相对提高了CPU端对数据的整体处理效率。

此外，作为一种优选的实施方式，该方法进一步包括：

向用户显示结果图像，并将结果图像存储至数据库。

可以理解的是，向用户显示结果图像能够有助于用户获取图像所反映的信息，并且将结果图像存储至数据库能够便于用户多次对该结果图像进行使用。

实施例三

在上文中对于图像的解码方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供一种与该方法对应的图像的解码装置，由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图2为本发明实施例提供的一种图像的解码装置结构图。本发明实施例提供的图像的解码装置，包括：

解析模块10，用于获取原始图像数据，并通过CPU端对原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数。

判断模块11，用于预估运算端完成当前运算任务所需的时长，并判断时长是否大于预定时长，如果是，则调用CPU端运算模块12，否则，调用运算端运算模块13。

CPU端运算模块12，用于以相关参数作为运算参数，并通过CPU端对过程数据进行预设运算以得到结果图像。

运算端运算模块13，用于以相关参数作为运算参数，并通过运算端对过程数据进行预设运算以得到结果图像。

本发明所提供的图像的解码装置，通过对于运算端完成当前运算任务所需的时长进行估算，如果当前运算端所处的工作负载很大，即在预定时间内运算端无法完成当前运算任务时，CPU端在对所述原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数后，代替运算端执行对所述过程数据的预设运算以得到结果图像，因此在同一时刻，运算端与CPU端能够同时对过程数据进行运算以并得到结果图像，因此提高了图像解码的整体效率。另外，本装置能够在减轻了运算端的工作负载的同时，也相对减少了CPU端可用资源的闲置概率，更加充分的发挥了CPU端的性能，因此能够保证图像解码的性能。

在实施例三的基础上，该装置还包括：

实施例四

本发明还提供一种图像的解码装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的图像的解码方法的步骤。

本发明所提供的图像的解码的计算机可读存储介质，通过对于运算端完成当前运算任务所需的时长进行估算，如果当前运算端所处的工作负载很大，即在预定时间内运算端无法完成当前运算任务时，CPU端在对所述原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数后，代替运算端执行对所述过程数据的预设运算以得到结果图像，因此在同一时刻，运算端与CPU端能够同时对过程数据进行运算以并得到结果图像，因此提高了图像解码的整体效率。另外，本计算机可读存储介质能够在减轻了运算端的工作负载的同时，也相对减少了CPU端可用资源的闲置概率，更加充分的发挥了CPU端的性能，因此能够保证图像解码的性能。

以上对本发明所提供的一种图像的解码方法、装置及介质进行了详细介绍。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。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种图像的解码方法，其特征在于，包括：

获取原始图像数据，并通过CPU端对所述原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数；

预估运算端完成当前未运算完成的运算任务所需的时长，并判断所述时长是否大于预定时长；

如果是，则以所述相关参数作为运算参数，并通过所述CPU端对所述过程数据进行预设运算以得到结果图像；

否则，以所述相关参数作为所述运算参数，并通过所述运算端对所述过程数据进行所述预设运算以得到所述结果图像；

其中，所述预定时长具体为：

所述CPU端完成对所述原始图像数据的解析并完成对所述过程数据进行运算所需的时长。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始图像数据具体为JPEG原始图像数据；

相应的，所述相关参数具体包括哈夫曼编码参数以及量化参数；

相应的，所述预设运算具体包括对所述过程数据的熵数据解码运算、反离散余弦变换运算以及色彩空间转化运算。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运算端具体为FPGA。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取原始图像数据具体为：

在缓存中获取所述原始图像数据。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

向用户显示所述结果图像，并将所述结果图像存储至数据库。

6.一种图像的解码装置，其特征在于，包括：

解析模块，用于获取原始图像数据，并通过CPU端对所述原始图像数据进行解析以得到过程数据以及相关参数；

判断模块，用于预估运算端完成当前未运算完成的运算任务所需的时长，并判断所述时长是否大于预定时长，如果是，则调用CPU端运算模块，否则，调用运算端运算模块；

所述CPU端运算模块，用于以所述相关参数作为运算参数，并通过所述CPU端对所述过程数据进行预设运算以得到结果图像；

所述运算端运算模块，用于以所述相关参数作为所述运算参数，并通过所述运算端对所述过程数据进行所述预设运算以得到所述结果图像；

其中，所述预定时长具体为：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置进一步包括：

显示存储模块，用于向用户显示所述结果图像，并将所述结果图像存储至数据库。

8.一种图像的解码装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的图像的解码方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的图像的解码方法的步骤。