[实用新型]图像压缩装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种图像压缩装置，具体地说是一种大面阵高分辨率图像的图像压缩装置。

背景技术

目前流行的图像实时压缩装置以大小为512×512，数据分辨率为8bit/10bit的图像为主，而大面阵高分辨率图像的实时压缩，如分辨率大小2k*2k，数据吞吐量大，需要处理带宽高。针对高分辨率图像，特别是海量连续的大面阵CCD图像数据，如何实现图像压缩是实际工程应用中的难点。

发明内容

为了实现高分辨率图像，特别是海量连续的大面阵CCD图像的压缩，本实用新型的目的是提供一种图像压缩装置，该图像压缩装置可实现大面阵高分辨率图像的压缩。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种图像压缩装置，其特征在于：它包括图像采集模块、缓存模块、分割模块、小波变换模块、压缩模块和输出模块，图像采集模块用于实时采集图像；缓存模块用于实现对图像的缓存；分割模块用于对图像进行分割；小波变换模块：用于实现对图像的小波变换；压缩模块：用于实现对变换后的小波系数进行编码；输出模块：用于将编码后的数据流输出；

其中图像采集模块实时采集图像，并把采集的图像送入缓存模块，通过缓存后，分割模块将缓存后的图像分割成多个图像块，并将分割后的图像块送到小波变换模块对图像进行小波变换，然后将变换后的图像送入压缩模块，并在压缩模块中实现图像压缩编码，最后经由图像输出模块输出。

本实用新型中，所述图像采集模块采用缓存图像传感器来实时采集图像。所述图像缓存图像传感器是CCD或CMOS相机。

缓存模块由SDRAM构成，其中的SDRAM的读写控制通过在FPGA中设置一个状态机来实现。

分割模块通过地址切换方式把缓存后的图像分割成多个图像块。

其中小波变换是(5，3)小波；该小波实现方法采用将小波变换模块和边界处理单元合二为一的合成小波变换，该变换将每行图像数据分为开始阶段、中间阶段和结束阶段；

开始阶段：低频和高频处理方法分别为

c[i₀]＝x[i₀]-x[i₀+1]

中间阶段：低频和高频处理方法分别为

结束阶段：低频和高频处理方法分别为

c[i_l]＝x[i_l]-x[i_l+1]

式中x[n]是原始信号，c[n]、d[n]分别为小波变换的低频和高频分量，符号“”表示取整运算。

该小波实现方法为：

首先，对输入至FPGA的图像数据，经过FPGA内的像素时钟计数器，送入模式选择单元，在模式选择单元中，通过计数器最低位的数值和模式选择单元的寄存器对奇偶地址和边界进行判断，按照上述小波变换方法计算低频和高频分量；

然后，针对模式选择单元的输出数据进行奇偶数据分解，分解后，偶地址数据一路直接送入运算电路，另一路送入寄存器R1延时后再送入运算电路，以保证同步相加运算，偶地址数据处理后与对应奇地址数据相加，产生奇地址高频子带数据；

其中奇地址数据先送入寄存器延R2时后再送入运算电路，以保证与偶地址处理后数据的同步相加，偶地址数据直接送入运算电路与经过延时R1后的前高频子带数据相加，同时送入R3延时，处理后的数据与寄存器R4送出的对应偶地址数据相加，产生偶地址低频子带数据；

其中，寄存器R1为偶地址的延时数据，寄存器R2为奇地址的延时数据，寄存器R3为奇地址的高频子带延时数据，寄存器R4为偶地址的延时数据。

压缩模块包括全局控制单元，子孙系数重要单元，重要性扫描单元和位平面输出单元；

其中，全局控制单元用于控制编编码器按算法流程在各个模块之间切换；子孙系数重要单元存储有子孙节点的所有子孙中的最大值，以便快速判定某个集合相对阈值是否重要；重要性扫描单元通过对原小波系数矩阵进行扫描，从生成树数据得到F_C、F_d和F_l标志位图以及相互之间的继承关系；其中F_C图被用来指出重要系数的位置，F_d图用来指出重要后代集合的位置，F_l图用来指出除直接后继以外所有后代集合的位置。

分割模块根据图像大小和处理器内部存储容量的大小来对图像进行分割。