WebP API 說明文件

本節將說明 。這份 API 說明與版本相關 1.4.0.

標頭與程式庫

您在「安裝」libwebp (名為 webp/ 的目錄) 時 安裝在您平台的一般位置。例如,在 Unix 平台時,系統會將下列標頭檔案複製到 /usr/local/include/webp/

decode.h
encode.h
types.h

程式庫位於一般程式庫目錄中。靜態和 Unix 平台上的 /usr/local/lib/ 提供動態程式庫。

簡易解碼 API

如要開始使用解碼 API,您必須確認您已具備 按照上述說明安裝程式庫和標頭檔案 上述

在 C/C++ 程式碼中加入解碼 API 標頭,如下所示:

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

這個函式會驗證 WebP 圖片標頭,並擷取圖片寬度 以及高度如果系統判定指標 *width*height 指標,可以傳遞 NULL 無關緊要。

輸入屬性

資料
WebP 圖片資料的指標
資料大小
這是由 data 指向的記憶體區塊大小,其中包含 映像檔資料

傳回

false
發生 (a) 格式錯誤時傳回的錯誤代碼。
true
成功時,*width*height 對成功傳回時才有效。
寬度
整數值。有效範圍介於 1 至 16383 個字元之間。
高度
整數值。範圍限制在 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);

這個函式會從位元串流擷取功能。*features 當中含有從位元流收集的資訊:

輸入屬性

資料
WebP 圖片資料的指標
資料大小
這是由 data 指向的記憶體區塊大小,其中包含 映像檔資料

傳回

VP8_STATUS_OK
成功擷取特徵的時間。
VP8_STATUS_NOT_ENOUGH_DATA
當您需要更多資料,才能從標頭擷取特徵時。

其他情況下增加的 VP8StatusCode 錯誤值。

功能
WebPBitstreamFeatures 結構的指標。
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);

這些函式會將 data 指向的 WebP 圖片解碼。

  • WebPDecodeRGBA 會以 [r0, g0, b0, a0, r1, g1, b1, a1, ...] 順序傳回 RGBA 圖片樣本。
  • WebPDecodeARGB 會以 [a0, r0, g0, b0, a1, r1, g1, b1, ...] 順序傳回 ARGB 圖片範例。
  • WebPDecodeBGRA 會以 [b0, g0, r0, a0, b1, g1, r1, a1, ...] 順序傳回 BGRA 圖片樣本。
  • WebPDecodeRGB 會以 [r0, g0, b0, r1, g1, b1, ...] 順序傳回 RGB 圖片範例。
  • WebPDecodeBGR 會以 [b0, g0, r0, b1, g1, r1, ...] 順序傳回 BGR 圖片樣本。

呼叫上述任何函式的程式碼必須刪除資料緩衝區 這些含有 WebPFree() 的函式傳回的 (uint8_t*)

輸入屬性

資料
WebP 圖片資料的指標
資料大小
這是由 data 指向的記憶體區塊大小,其中包含 圖片資料
寬度
整數值。目前範圍限制在 1 至 16383 個。
高度
整數值。目前範圍限制在 1 到 16383。

傳回

uint8_t*
以線性 RGBA/ARGB/BGRA/RGB/BGR 解碼 WebP 圖片樣本的指標 順序。
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);

這些函式是上述函式的變體,能直接解碼圖片 預先分配的緩衝區 output_buffer 中。目前可用的儲存空間上限 這個緩衝區表示 output_buffer_size如果這個儲存空間 不足 (或發生錯誤),會傳回 NULL。否則 為了方便起見,會傳回 output_buffer

output_stride 參數會指定介於 來記錄使用者。因此,output_buffer_size 必須至少為 output_stride * picture - height

輸入屬性

資料
WebP 圖片資料的指標
資料大小
這是由 data 指向的記憶體區塊大小,其中包含 圖片資料
output_buffer_size
整數值。分配的緩衝區大小
output_stride
整數值。指定掃描線之間的距離。

傳回

output_buffer
已解碼 WebP 圖片的指標。
uint8_t*
output_buffer 表示函式成功;否則為 NULL

進階解碼 API

WebP 解碼支援先進的 API 裁剪及調整大小,這對記憶體有限而言非常實用 手機等環境基本上,記憶體用量 無法確定輸出結果的大小;如果只需要快速預覽或 其他圖片太大。可儲存部分 CPU 於是難免

WebP 解碼提供兩種版本的 viz 完整圖片解碼,以及漸進式 解碼器會針對小型輸入緩衝區進行解碼使用者可以選擇提供外部 IP 位址 記憶體緩衝區,以便用於解碼圖片以下程式碼範例將逐步說明 瞭解使用進階解碼 API 的步驟

首先,我們需要初始化設定物件:

#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.

解碼選項是在 WebPDecoderConfig 中收集 結構:

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]
};

您可視需要讀取位元流功能至 config.input, 以備不時之需舉例來說 相片是否具備透明度請注意,這將 也會剖析 Bitstream 的標頭,因此很適合用來瞭解 如果 Bitstream 看起來是有效的 WebP 1

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

接著需要設定解碼記憶體緩衝區,以備不時之需 而不是依賴解碼器進行配置我們只需要 會提供記憶體的指標,以及緩衝區的總和 線條步距 (掃描行之間的距離,以位元組為單位)。

// 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;

圖片已可解碼。解碼時有兩種可能的變化版本 該圖片我們可以使用下列指令一次解碼圖片:

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

或者,我們可以使用漸進式方法,漸進式解碼 有新位元組時就會載入映像檔:

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.

解碼後的圖片現已採用 config.output (或是在 config.output.u.RGBA 中) 在本例中,因為所要求的輸出色域是 MODE_BGRA)。圖片 儲存、顯示或以其他方式處理。 之後,我們只需收回設定物件中分配的記憶體。 即使記憶體是外部儲存空間, 是由 WebPDecode() 所分配:

WebPFreeDecBuffer(&config.output);

這個 API 也可將圖像解碼為 YUV 和 YUVA 格式 MODE_YUVMODE_YUVA。這種格式也稱為 Y'CbCr

Simple Encoding API

我們為 RGBA 範例的編碼陣列提供了一些非常簡單的函式 最常見的版面配置會在 webp/encode.h 中宣告 標頭為:

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);

品質因數 quality_factor 介於 0 到 100 之間 控制壓縮過程中的損失和品質值 0 對應低 品質和輸出內容較小,輸出 100 的成效最佳 輸出大小 成功時,壓縮的位元組會放入 *output 中 ,且會傳回位元組大小 (若非如此,則會傳回 0, 失敗時)。呼叫端必須在 *output 上呼叫 WebPFree() 即可取回記憶體的指標。

輸入陣列應為封裝的位元組陣列 (每個通道各有一個,如 預期由函式名稱所預期)。stride 對應到 這是指從某一列跳到下一個資料列所需的位元組數。舉例來說: BGRA 版面配置如下:

其他的無損編碼函式具有特徵碼:

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);

請注意,這些功能 (例如損失版本) 會使用程式庫的預設值 可以管理叢集設定,像是節點 資源調度、安全性和其他預先設定項目如果是無損值,表示「完全」已停用。RGB 值 為提升壓縮率,則透明區域會經過修改。如要避免這種情況發生,請使用 WebPEncode(),並將 WebPConfig::exact 設為 1

進階編碼 API

實際上,編碼器提供許多進階編碼參數。 適合用來在壓縮與壓縮之間取得平衡 效率和處理時間 這些參數是在 WebPConfig 結構中收集。 這個結構中最常用的欄位如下:

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
};

請注意,這些參數大多都可以用於實驗 使用 cwebp 指令列工具。

輸入範例應納入 WebPPicture 結構中。 此結構可儲存 RGBA 或 YUVA 格式的輸入樣本 針對 use_argb 旗標的值。

結構如下:

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;
};

這個結構也有函式可以輸出經過壓縮的位元組 可以使用請參閱下方記憶體內寫入器的範例。 其他寫入者可以直接將資料儲存至檔案 (請參閱 examples/cwebp.c)。

使用進階 API 編碼的一般流程如下所示 包括:

首先,我們必須建立包含 壓縮參數。請注意,相同的設定 然後壓縮數個不同的圖片

#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)

接著,您必須將輸入樣本參照至 WebPPicture 以參考資料或副本的方式以下舉例說明如何分配緩衝區,以保留 樣本。但設定「檢視表」後分配給已分配的 範例陣列。請參閱 WebPPictureView() 函式。

// 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.

為了輸出壓縮的位元組,每次有新位元組時,都會呼叫掛鉤 廣告。以下是在 webp/encode.h。通常可能需要進行這項初始化 每張要壓縮的相片:

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

我們現在準備壓縮輸入樣本 (然後釋出記憶體):

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);
}

如需更進階的 API 與結構,建議您前往 請參閱 webp/encode.h 標頭的說明文件。 閱讀範例程式碼 examples/cwebp.c 一定很有幫助 來找出較少用的參數