WebP API 文档

本部分介绍了所包含的编码器和解码器 API 此 API 说明与版本 1.4.0.

头文件和库

安装 libwebp 时,将创建一个名为 webp/ 的目录。 将安装在您的平台的典型位置。例如,在 Unix 平台,以下头文件将被复制到 /usr/local/include/webp/

decode.h
encode.h
types.h

这些库位于常规的库目录中。静态和 动态库位于 Unix 平台上的 /usr/local/lib/ 中。

Simple Decoding API

要开始使用解码 API,您必须确保自己具有 库和头文件 上方

在 C/C++ 代码中添加解码 API 标头,如下所示:

#include "webp/decode.h"
int WebPGetInfo(const uint8_t* data, size_t data_size, int* width, int* height);

此函数将验证 WebP 图片标头并检索图片宽度 和高度如果系统认为,可以传递指针 *width*heightNULL 不相关。

输入属性

数据
指向 WebP 图片数据的指针
data_size
这是 data 指向的内存块大小,其中包含 图片数据。

返回

false
出现 (a) 格式错误时返回的错误代码。
true
成功时。*width*height 仅在成功返回后有效。
width
整数值。范围限制为 1 到 16383。
高度
整数值。范围限制为 1 到 16383。
struct WebPBitstreamFeatures {
  int width;          // Width in pixels.
  int height;         // Height in pixels.
  int has_alpha;      // True if the bitstream contains an alpha channel.
  int has_animation;  // True if the bitstream is an animation.
  int format;         // 0 = undefined (/mixed), 1 = lossy, 2 = lossless
}

VP8StatusCode WebPGetFeatures(const uint8_t* data,
                              size_t data_size,
                              WebPBitstreamFeatures* features);

此函数将从比特流中检索特征。*features 结构中填充了从比特流收集的信息:

输入属性

数据
指向 WebP 图片数据的指针
data_size
这是 data 指向的内存块大小,其中包含 图片数据。

返回

VP8_STATUS_OK
成功检索特征时。
VP8_STATUS_NOT_ENOUGH_DATA
当需要更多数据才能从标题中检索地图项时。

其他情况下的 VP8StatusCode 错误值。

功能
指向 WebPBitstreamFeatures 结构的指针。
uint8_t* WebPDecodeRGBA(const uint8_t* data, size_t data_size, int* width, int* height);
uint8_t* WebPDecodeARGB(const uint8_t* data, size_t data_size, int* width, int* height);
uint8_t* WebPDecodeBGRA(const uint8_t* data, size_t data_size, int* width, int* height);
uint8_t* WebPDecodeRGB(const uint8_t* data, size_t data_size, int* width, int* height);
uint8_t* WebPDecodeBGR(const uint8_t* data, size_t data_size, int* width, int* height);

这些函数会对 data 所指向的 WebP 图片进行解码。

  • WebPDecodeRGBA 会返回按 [r0, g0, b0, a0, r1, g1, b1, a1, ...] 顺序的 RGBA 图片样本。
  • WebPDecodeARGB 会返回按 [a0, r0, g0, b0, a1, r1, g1, b1, ...] 顺序的 ARGB 图片样本。
  • WebPDecodeBGRA[b0, g0, r0, a0, b1, g1, r1, a1, ...] 顺序返回 BGRA 图片样本。
  • WebPDecodeRGB 会返回按 [r0, g0, b0, r1, g1, b1, ...] 顺序的 RGB 图片样本。
  • WebPDecodeBGR[b0, g0, r0, b1, g1, r1, ...] 顺序返回 BGR 图片样本。

调用任何这些函数的代码都必须删除数据缓冲区 这些函数通过 WebPFree() 返回的 (uint8_t*)

输入属性

数据
指向 WebP 图片数据的指针
data_size
这是 data 指向的内存块大小,其中包含 图片数据
width
整数值。目前的范围是 1 到 16383。
高度
整数值。目前限制的范围是 1 到 16383。

返回

uint8_t*
一个指针,指向已解码为线性 RGBA/ARGB/BGRA/RGB/BGR 的 WebP 图片样本 订单。
uint8_t* WebPDecodeRGBAInto(const uint8_t* data, size_t data_size,
                            uint8_t* output_buffer, int output_buffer_size, int output_stride);
uint8_t* WebPDecodeARGBInto(const uint8_t* data, size_t data_size,
                            uint8_t* output_buffer, int output_buffer_size, int output_stride);
uint8_t* WebPDecodeBGRAInto(const uint8_t* data, size_t data_size,
                            uint8_t* output_buffer, int output_buffer_size, int output_stride);
uint8_t* WebPDecodeRGBInto(const uint8_t* data, size_t data_size,
                           uint8_t* output_buffer, int output_buffer_size, int output_stride);
uint8_t* WebPDecodeBGRInto(const uint8_t* data, size_t data_size,
                           uint8_t* output_buffer, int output_buffer_size, int output_stride);

这些函数是上述函数的变体,可直接解码图片 到预分配的缓冲区 output_buffer 中。可用存储空间上限 该缓冲区由 output_buffer_size 指示。如果此存储空间 足够(或发生了错误)时,系统会返回 NULL。否则 为方便起见,会返回 output_buffer

参数output_stride指定网页之间的距离(以字节为单位) 扫描线。因此,output_buffer_size 应至少为 output_stride * picture - height

输入属性

数据
指向 WebP 图片数据的指针
data_size
这是 data 指向的内存块大小,其中包含 图片数据
output_buffer_size
整数值。分配的缓冲区大小
output_stride
整数值。指定扫描线之间的距离。

返回

output_buffer
指向已解码 WebP 图片的指针。
uint8_t*
output_buffer(如果函数运行成功);否则为 NULL

高级解码 API

WebP 解码支持高级 API 剪裁和重新缩放,在内存受限的情况下非常有用 例如手机等环境从根本上说,内存用量 输出的大小,而不是只需快速预览或 放大的部分图片。可以节省一些 CPU 不经意间发现

WebP 解码有两种变体,即完整图像解码和增量解码 在小型输入缓冲区中进行解码。用户可以选择提供外部 内存缓冲区,以便对图像进行解码。以下代码示例将详细介绍 使用高级解码 API 的步骤。

首先,我们需要初始化一个配置对象:

#include "webp/decode.h"

WebPDecoderConfig config;
CHECK(WebPInitDecoderConfig(&config));

// One can adjust some additional decoding options:
config.options.no_fancy_upsampling = 1;
config.options.use_scaling = 1;
config.options.scaled_width = scaledWidth();
config.options.scaled_height = scaledHeight();
// etc.

解码选项收集在 WebPDecoderConfig 中, 结构:

struct WebPDecoderOptions {
  int bypass_filtering;             // if true, skip the in-loop filtering
  int no_fancy_upsampling;          // if true, use faster pointwise upsampler
  int use_cropping;                 // if true, cropping is applied first 
  int crop_left, crop_top;          // top-left position for cropping.
                                    // Will be snapped to even values.
  int crop_width, crop_height;      // dimension of the cropping area
  int use_scaling;                  // if true, scaling is applied afterward
  int scaled_width, scaled_height;  // final resolution
  int use_threads;                  // if true, use multi-threaded decoding
  int dithering_strength;           // dithering strength (0=Off, 100=full)
  int flip;                         // if true, flip output vertically
  int alpha_dithering_strength;     // alpha dithering strength in [0..100]
};

(可选)可将比特流特征读入 config.input, 以防我们需要提前知晓。例如,知道 即图片是否完全透明。请注意, 也要解析比特流的标头 如果比特流看起来像是有效的 WebP 流,则会发生此错误。

CHECK(WebPGetFeatures(data, data_size, &config.input) == VP8_STATUS_OK);

然后,我们需要设置解码内存缓冲区,以防我们想要提供 而不是依赖解码器进行分配。我们只需要 提供指向内存的指针以及缓冲区的总大小和 线步长(扫描线之间的距离,以字节为单位)。

// Specify the desired output colorspace:
config.output.colorspace = MODE_BGRA;
// Have config.output point to an external buffer:
config.output.u.RGBA.rgba = (uint8_t*)memory_buffer;
config.output.u.RGBA.stride = scanline_stride;
config.output.u.RGBA.size = total_size_of_the_memory_buffer;
config.output.is_external_memory = 1;

图片已准备好进行解码。有两种可能的解码变体 图片。我们可以使用以下代码一次性解码图像:

CHECK(WebPDecode(data, data_size, &config) == VP8_STATUS_OK);

或者,我们可以使用增量方法 在有新字节可用时上传映像:

WebPIDecoder* idec = WebPINewDecoder(&config.output);
CHECK(idec != NULL);
while (additional_data_is_available) {
  // ... (get additional data in some new_data[] buffer)
  VP8StatusCode status = WebPIAppend(idec, new_data, new_data_size);
  if (status != VP8_STATUS_OK && status != VP8_STATUS_SUSPENDED) {
    break;
  }
  // The above call decodes the current available buffer.
  // Part of the image can now be refreshed by calling
  // WebPIDecGetRGB()/WebPIDecGetYUVA() etc.
}
WebPIDelete(idec);  // the object doesn't own the image memory, so it can
                    // now be deleted. config.output memory is preserved.

解码后的图片现在位于 config.output 中(或者,位于 config.output.u.RGBA 中) 因为请求的输出颜色空间是 MODE_BGRA)。图片可 保存、显示或以其他方式处理这些广告素材。 之后,我们只需回收在配置的对象中分配的内存。 即使内存是外部内存(而不是外部内存), 由 WebPDecode() 分配:

WebPFreeDecBuffer(&config.output);

您还可以使用此 API 将图片解码为 YUV 和 YUVA 格式,方法是使用 MODE_YUVMODE_YUVA。这种格式也称为 Y'CbCr

简单的编码 API

提供一些非常简单的函数,用于对 RGBA 样本数组进行编码 最常见的布局中它们在 webp/encode.h 中声明, 标头为:

size_t WebPEncodeRGB(const uint8_t* rgb, int width, int height, int stride, float quality_factor, uint8_t** output);
size_t WebPEncodeBGR(const uint8_t* bgr, int width, int height, int stride, float quality_factor, uint8_t** output);
size_t WebPEncodeRGBA(const uint8_t* rgba, int width, int height, int stride, float quality_factor, uint8_t** output);
size_t WebPEncodeBGRA(const uint8_t* bgra, int width, int height, int stride, float quality_factor, uint8_t** output);

质量因数 quality_factor 介于 0 到 100 之间, 控制压缩过程中的损耗和质量。值 0 对应低 但输出大小较小,而 100 表示最高质量和 输出大小。 成功后,系统会将压缩的字节放在 *output 中 指针,并返回以字节为单位的大小(否则返回 0,如果 )。调用方必须对 *output 调用 WebPFree() 用于回收内存的指针

输入数组应该是打包的字节数组(每个通道一个,如 函数名称所需的值)。stride 对应于 从一行跳到下一行所需的字节数。例如, BGRA 布局如下:

无损编码的等效函数具有签名:

size_t WebPEncodeLosslessRGB(const uint8_t* rgb, int width, int height, int stride, uint8_t** output);
size_t WebPEncodeLosslessBGR(const uint8_t* bgr, int width, int height, int stride, uint8_t** output);
size_t WebPEncodeLosslessRGBA(const uint8_t* rgba, int width, int height, int stride, uint8_t** output);
size_t WebPEncodeLosslessBGRA(const uint8_t* bgra, int width, int height, int stride, uint8_t** output);

请注意,这些函数与有损版本一样,使用库的默认 设置。对于无损,这意味着“精确”已停用。RGB 值 将修改透明区域以提高压缩率。为避免出现这种情况,请使用 WebPEncode() 并将 WebPConfig::exact 设置为 1

高级编码 API

从本质上讲,编码器自带许多高级编码参数。 它们有助于更好地平衡压缩 效率和处理时间。 这些参数是在 WebPConfig 结构中收集的。 此结构中最常用的字段包括:

struct WebPConfig {
  int lossless;           // Lossless encoding (0=lossy(default), 1=lossless).
  float quality;          // between 0 and 100. For lossy, 0 gives the smallest
                          // size and 100 the largest. For lossless, this
                          // parameter is the amount of effort put into the
                          // compression: 0 is the fastest but gives larger
                          // files compared to the slowest, but best, 100.
  int method;             // quality/speed trade-off (0=fast, 6=slower-better)

  WebPImageHint image_hint;  // Hint for image type (lossless only for now).

  // Parameters related to lossy compression only:
  int target_size;        // if non-zero, set the desired target size in bytes.
                          // Takes precedence over the 'compression' parameter.
  float target_PSNR;      // if non-zero, specifies the minimal distortion to
                          // try to achieve. Takes precedence over target_size.
  int segments;           // maximum number of segments to use, in [1..4]
  int sns_strength;       // Spatial Noise Shaping. 0=off, 100=maximum.
  int filter_strength;    // range: [0 = off .. 100 = strongest]
  int filter_sharpness;   // range: [0 = off .. 7 = least sharp]
  int filter_type;        // filtering type: 0 = simple, 1 = strong (only used
                          // if filter_strength > 0 or autofilter > 0)
  int autofilter;         // Auto adjust filter's strength [0 = off, 1 = on]
  int alpha_compression;  // Algorithm for encoding the alpha plane (0 = none,
                          // 1 = compressed with WebP lossless). Default is 1.
  int alpha_filtering;    // Predictive filtering method for alpha plane.
                          //  0: none, 1: fast, 2: best. Default if 1.
  int alpha_quality;      // Between 0 (smallest size) and 100 (lossless).
                          // Default is 100.
  int pass;               // number of entropy-analysis passes (in [1..10]).

  int show_compressed;    // if true, export the compressed picture back.
                          // In-loop filtering is not applied.
  int preprocessing;      // preprocessing filter (0=none, 1=segment-smooth)
  int partitions;         // log2(number of token partitions) in [0..3]
                          // Default is set to 0 for easier progressive decoding.
  int partition_limit;    // quality degradation allowed to fit the 512k limit on
                          // prediction modes coding (0: no degradation,
                          // 100: maximum possible degradation).
  int use_sharp_yuv;      // if needed, use sharp (and slow) RGB->YUV conversion
};

请注意,这些参数大多可用于实验 使用 cwebp 命令行工具来执行此操作。

输入示例应封装到 WebPPicture 结构中。 此结构能够以 RGBA 或 YUVA 格式存储输入样本, 针对 use_argb 标志的值进行改进。

其结构如下:

struct WebPPicture {
  int use_argb;              // To select between ARGB and YUVA input.

  // YUV input, recommended for lossy compression.
  // Used if use_argb = 0.
  WebPEncCSP colorspace;     // colorspace: should be YUVA420 or YUV420 for now (=Y'CbCr).
  int width, height;         // dimensions (less or equal to WEBP_MAX_DIMENSION)
  uint8_t *y, *u, *v;        // pointers to luma/chroma planes.
  int y_stride, uv_stride;   // luma/chroma strides.
  uint8_t* a;                // pointer to the alpha plane
  int a_stride;              // stride of the alpha plane

  // Alternate ARGB input, recommended for lossless compression.
  // Used if use_argb = 1.
  uint32_t* argb;            // Pointer to argb (32 bit) plane.
  int argb_stride;           // This is stride in pixels units, not bytes.

  // Byte-emission hook, to store compressed bytes as they are ready.
  WebPWriterFunction writer;  // can be NULL
  void* custom_ptr;           // can be used by the writer.

  // Error code for the latest error encountered during encoding
  WebPEncodingError error_code;
};

此结构还有一个函数,用于在压缩字节 可用有关内存中写入程序的示例,请参阅下文。 其他写入者可以直接将数据存储到文件中(请参阅 examples/cwebp.c)。

使用高级 API 进行编码的一般流程如下所示: 以下:

首先,我们需要设置包含 压缩参数。请注意,您可以使用相同的配置 之后又压缩了几张不同的图像。

#include "webp/encode.h"

WebPConfig config;
if (!WebPConfigPreset(&config, WEBP_PRESET_PHOTO, quality_factor)) return 0;   // version error

// Add additional tuning:
config.sns_strength = 90;
config.filter_sharpness = 6;
config.alpha_quality = 90;
config_error = WebPValidateConfig(&config);  // will verify parameter ranges (always a good habit)

然后,需要将输入样本引用到 WebPPicture 中, 参考或复制。以下是分配缓冲区以 示例。不过,您可以轻松设置已经分配的 示例数组。请参阅 WebPPictureView() 函数。

// Setup the input data, allocating a picture of width x height dimension
WebPPicture pic;
if (!WebPPictureInit(&pic)) return 0;  // version error
pic.width = width;
pic.height = height;
if (!WebPPictureAlloc(&pic)) return 0;   // memory error

// At this point, 'pic' has been initialized as a container, and can receive the YUVA or RGBA samples.
// Alternatively, one could use ready-made import functions like WebPPictureImportRGBA(), which will take
// care of memory allocation. In any case, past this point, one will have to call WebPPictureFree(&pic)
// to reclaim allocated memory.

为了发出压缩字节,每次添加新字节时,都会调用钩子 可用。下面是一个简单的示例,其中声明了 webp/encode.h。可能需要进行此初始化 要压缩的图片大小:

// Set up a byte-writing method (write-to-memory, in this case):
WebPMemoryWriter writer;
WebPMemoryWriterInit(&writer);
pic.writer = WebPMemoryWrite;
pic.custom_ptr = &writer;

现在,我们可以压缩输入样本(之后释放其内存):

int ok = WebPEncode(&config, &pic);
WebPPictureFree(&pic);   // Always free the memory associated with the input.
if (!ok) {
  printf("Encoding error: %d\n", pic.error_code);
} else {
  printf("Output size: %d\n", writer.size);
}

有关 API 和结构的更高级用法,建议您查看 参阅 webp/encode.h 标头中提供的文档。 事实证明,阅读示例代码 examples/cwebp.c 会很有帮助 来发现不太常用的参数。