[发明专利]一种基于FPGA的Alpha通道编码的方法及装置

说明书

本申请公开了一种基于FPGA的Alpha通道编码的方法，包括：将接收到的Alpha通道数据发送到FPGA板卡中的RLE编码内核程序中；对Alpha通道数据进行处理操作得到处理结果；将RLE编码结果及处理结果发送至FPGA板卡中的Huffman编码内核程序中；根据Huffman编码结果生成WebP文件。该方法通过将RLE编码模块和Huffman编码模块移植到FPGA板卡上，实现了对Alpha通道数据RLE编码过程和Huffman编码过程的并行加速，提高了Alpha通道编码的速度。本申请同时还提供了一种基于FPGA的Alpha通道编码的装置、设备及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及WebP图像压缩编码领域，特别涉及一种基于FPGA的Alpha通道编码的方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

WebP是由Google开发的一种新型图像格式，并已经被Chrome、Opera和Android支持，通过将图像变得更小来使得Web页面的速度更快。WebP的优势体现在它具有更优的图像数据压缩算法，能带来更小的图片体积，而且拥有肉眼识别无差异的图像质量，其同时具备无损和有损的压缩模式、Alpha透明以及动画的特性，在JPEG和PNG上的转化效果都相当优秀、稳定和统一。

ARGB是一种色彩模式，也就是RGB色彩模式附加上Alpha(透明度)通道，常见于32位位图的存储结构。PNG是一种使用RGBA的图像格式，将PNG转WebP图像压缩技术中，除了有损WebP(RGB colors)和无损WebP(支持Alpha的无损RGB)之外，还存在另外一种WebP模式，其同时允许采用RGB通道进行有损编码和采用Alpha通道的无损编码称为：支持Alpha的有损WebP，而这是是其它任何现有图像格式都办不到的。

现在需要透明度的网站管理员必须将图像编码生成无损PNG格式，导致图像的大小变大；而WebP Alpha对图像每个像素的低比特进行编码，可以有效减少这种图像的大小。与有损WebP编码(quality 90)相比，采用Alpha通道的无损压缩仅增加22％bytes，平均节约60％-70％的文件大小。这已经成为吸引具备丰富icon图标资源的移动站点的重要特性。

然而，在将Alpha数据进行WebP无损压缩的过程中，需要遍历图像的每个Alpha数据进行无损压缩编码并写入到WebP图像文件中，增加了WebP图像压缩编码的计算量，使得WebP图像压缩编码的速度较慢，这也是WebP无损压缩的计算性能瓶颈。

因此，如何提高Alpha通道WebP图像压缩编码的速度是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于FPGA的Alpha通道编码的方法、装置、设备及计算机可读存储介质，用于提高Alpha通道WebP图像压缩编码的速度。

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于FPGA的Alpha通道编码的方法，该方法包括：

将接收到的Alpha通道数据发送到FPGA板卡中的RLE编码内核程序中，以使所述RLE编码内核程序对所述Alpha通道数据进行RLE编码得到RLE编码结果；

对所述Alpha通道数据进行处理操作得到处理结果；其中，所述处理操作包括频率统计及频率压缩；

将所述RLE编码结果及所述处理结果发送至所述FPGA板卡中的Huffman编码内核程序中，以使所述Huffman编码内核程序对所述处理结果及所述RLE编码结果进行Huffman编码，得到Huffman编码结果；

读取所述Huffman编码结果，并根据所述Huffman编码结果生成WebP文件。

可选的，对所述Alpha通道数据进行处理操作得到处理结果，包括：