一种ARGB图片分块无损压缩和解压方法和系统

本发明属于图像处理，具体地，涉及一种argb图片分块无损压缩和解压方法和系统。

背景技术：

1、在芯片设计领域，系统性能的提升一直是不懈追求的目标。在这个追求过程中，存储器访问效率成为至关重要的一环。理解到存储器访问在很大程度上决定了芯片整体性能，本发明特别关注了颜色缓冲区数据(argb)频繁读写的挑战，因为这一过程对性能产生了显著的影响。本发明研究致力于以数据压缩为出发点，通过降低访问颜色缓冲区数据的量，达到提升存储器带宽和访问效率的目的。这一方法的深层次目标是在实现性能提升的同时，克服存储器访问瓶颈所带来的挑战。

技术实现思路

1、本发明主要是提高图片在存储器中的访问效率，在jpeg-ls的baseline标准上提出了一种随机无损压缩解压图像块的方法，然后设计一种argb数据的无损压缩/解压系统，利用无损数据压缩技术降低存储器带宽，提高访问效率。

2、本发明提供的一种argb图片分块无损压缩方法，其特征在于，包含如下步骤：

3、s1.将每一个图像块的像素按照rgba分别压缩，压缩顺序为b、g、r、a；

4、s2.读取经s1处理的图像块，取出已读取像素的下一个像素，基于不同的梯度表现进行区别化的编码，直至图像块被全部压缩；

5、其中，基于不同的梯度表现进行区别化的编码具体为：

6、当梯度为零时，则读取下一个像素值，直至读取到不同的像素值，记录相同像素值的个数，并对其进行哥伦布编码；

7、当梯度不为零时，以jpeg-ls的常规编码模式进行哥伦布编码。

8、进一步地，本发明提供的一种argb图片分块无损压缩方法，其特征还在于：

9、在步骤s1中，每一个色彩的第一个像素不进行压缩，将其存储为每一个图像块的前四个字节。

10、进一步地，本发明提供的一种argb图片分块无损压缩方法，其特征还在于：

11、在步骤s2的压缩过程中，

12、当压缩后的图像块数据大于等于原图像块，则停止压缩，存储原图像块的数据；

13、当压缩后的图像块数据小于原图像块，则继续压缩，直到图像块全部被压缩后存储压缩后的数据。

14、进一步地，本发明提供的一种argb图片分块无损压缩方法，其特征还在于：

15、上述图像块的获取方式如下：

16、s0-1.读取图片，判断是否是4通道格式，当结果为“是”时，进行s0-2的步骤；

17、s0-2.将图像分为复数个n*n的图像块，n为大于1的自然数，给每个块分配256byte的地址，按照a、r、g、b的顺序存储；

18、s0-3.判断图像块是否是在图像的边缘,

19、当结果为“是”时，对图像块的边缘像素进行填充后再存储；

20、当结果为“否”时，直接存储原数据。

21、此外，本发明还提供了一种argb图片分块无损解压方法，其对上述的压缩图片进行解压，其特征在于：

22、取出已读取像素的下一个像素，基于不同的梯度表现进行区别化的解码，直至图像块被全部压缩。

23、进一步地，本发明提供的一种argb图片分块无损解压方法，其特征还在于：

24、基于不同的梯度表现进行区别化的编码具体为：

25、当梯度为零时，并对其进行哥伦布解码，并获得相同像素的个数和像数值，一并存储到解压数据；

26、当梯度不为零时，以jpeg-ls的常规解码模式进行解码，并存储刀解压数据。

27、进一步地，本发明提供的一种argb图片分块无损解压方法，其特征还在于：

28、在进行区别化的解码之前，还需进行如下判断：

29、当读取图像块的最后一个像素的结果为“零”时，直接将其存储到解压数据；

30、当读取图像块的最后一个像素的结果不为“零”时，判断梯度后基于不同的梯度表现进行区别化的解码。

31、另外，本发明还提供了一种argb图片分块无损压缩和解压系统，采用上述的方法进行图片分块无损压缩和解压，其特征在于：

32、包括压缩和解压模块、dma模块和ram模块；

33、上述压缩和解压模块，进行图像块的压缩和解压；

34、上述dma模块，采用的cdma技术，配置起始地址和目标；

35、上述ram模块，采用双端口，通过dma模块和压缩和解压模块来读取或写入数据。

36、进一步地，本发明提供的一种argb图片分块无损压缩和解压系统，其特征还在于：

37、上述压缩和解压单元模块具有一个axi-lite32位总线接口，用于配置压缩和解压模块的四个寄存器reg1、reg2、reg3、reg4；

38、其中，上述寄存器reg1，控制模块开始压缩或解压图像块；

39、上述寄存器reg2，决定压缩还是解压；

40、上述寄存器reg3，比较图像块压缩前后的大小变化；

41、上述寄存器reg4，判断图像块压缩或解压是否完成。

42、进一步地，本发明提供的一种argb图片分块无损压缩和解压系统，其特征还在于：

43、通过控制dma模块将压缩后的图像块放到指定的地址空间，给每个压缩后的图像块分配256byte地址，若是压缩后的图像块的大小超过原图像块大小，则保存原图像块，否则保存压缩后的图像块数据到分配的地址，并补零。

44、本发明的作用和效果：

45、本发明提出的一种argb图片分块无损压缩和解压方法，对jpeg-ls的baseline标准上对游程编码进行了修改，将游程编码改为与哥伦布编码，便于硬件设计复用。

46、在本发明的方案中，对每一个图像块的边缘像素进行了填充，便于随机压缩/解压。

47、在本发明的方案中，保留每一个图像块的第一个像素点，不进行压缩，提高压缩率。

48、并且，若图像块压缩后的数据大于原始数据，选择存储原始数据。

49、此外，在本发明的方案中，设计了一套硬件系统，系统包括有压缩/解压单元、dma模块、ram模块，通过axi-lite总线协议来控制压缩/解压单元完成图像块的压缩和解压功能。可以通过axi-lite总线协议来配置dma模块，最后实现数据的传输。

50、由此，本发明通过降低访问颜色缓冲区数据的量，达到提升存储器带宽和访问效率的目的。

技术特征：

1.一种argb图片分块无损压缩方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种argb图片分块无损压缩方法，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种argb图片分块无损压缩方法，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种argb图片分块无损压缩方法，其特征在于：

5.一种argb图片分块无损解压方法，对如权利要求1-4任一所述的压缩图片进行解压，其特征在于：

6.如权利要求5所述的一种argb图片分块无损解压方法，其特征在于：

7.如权利要求5所述的一种argb图片分块无损解压方法，其特征在于：

8.一种argb图片分块无损压缩和解压系统，采用如权利要求5所述的方法进行图片分块无损压缩和解压，其特征在于：

9.如权利要求8所述的一种argb图片分块无损压缩和解压系统，其特征在于：所述压缩和解压单元模块具有一个axi-lite32位总线接口，用于配置压缩和解压模块的四个寄存器reg1、reg2、reg3、reg4；

10.如权利要求8所述的一种argb图片分块无损压缩和解压系统，其特征在于：

技术总结本发明提供了一种ARGB图片分块无损压缩方法，其特征在于，包含如下步骤：S1.将每一个图像块的像素按照RGBA分别压缩，压缩顺序为B、G、R、A；S2.读取经S1处理的图像块，取出已读取像素的下一个像素，基于不同的梯度表现进行区别化的编码，直至图像块被全部压缩；其中，基于不同的梯度表现进行区别化的编码具体为：当梯度为零时，则读取下一个像素值，直至读取到不同的像素值，记录相同像素值的个数，并对其进行哥伦布编码；当梯度不为零时，以JPEG‑LS的常规编码模式进行哥伦布编码。本发明通过降低访问颜色缓冲区数据的量，达到提升存储器带宽和访问效率的目的。技术研发人员：彭洋,茅丰,于志强受保护的技术使用者：上海应用技术大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29