[发明专利]一种基于FPGA的星载图像压缩的小波变换系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的星载图像压缩的多级小波变换方法，该方法基于FPGA实现9/7小波变换，利用各级变换输出各条带小波系数的时序特点将小波变换的所有子带信号的数据在不同的时隙合成为一路交替输出到外部SRAM，将输入的所有像素点均进行小波变换并合成一路输出；所述将多级小波变换中各级输出的小波系数合成为一路方法进一步包含：采用内部若干个串联先进先出缓存器缓存行变换后的数据，当缓存一定数目的行数据后即进行列变换，一级变换的LL子带数据采用不连续态间歇的策略送入二级变换模块中，一级变换的LH、HL、HH子带数据经延时单元延迟数个周期后输出；二级变换的LL子带数据采用所述不连续态间歇的策略送入三级变换的模块中，二级变换的LH、HL、HH子带数据经延时单元延迟数个周期后输出；依次类推，可同时进行多级小波变换，最后将各级变换的子带数据通过子带标识步骤和延时步骤合成为一路直接输出；

其中，所述子带标识步骤为：对各级变换的列计数和处理过的行计数器来判断输出子带标识，当列计数器为偶数时对应着行变换系数为高通系数，当已计算行计数为偶数时对应的列向变换系数为高通系数；并将得到的子带标识和相应的子带数据送入延时单元；

所述延时步骤为：用于接受所述子带标识单元发出的子带标识和相应的子带数据，根据控制单元的控制，进行相应时长的延时，并将子带标识及相应延时后的子带数据送入合路单元合成为一路交替输出到外部SRAM。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的星载图像压缩的多级小波变换方法，其特征在于，所述为了使输入的所有的像素点均被进行小波变换所述的方法还包含如下步骤：

主动推数过程使能步骤，列变换快结束时启动该步骤，设置输入像素点计数器和已计算的像素点计数器，当输入像素点计数器计完整个图像像素点数目而已计算的像素点计数器未达到此数目时，继续使能列变换直至已计算的像素点计完整幅图像像素点数目。

3.根据权利要求1所述的一种用于星载图像压缩中小波变换的FPGA设计及方法，其特征在于，所述串联先进先出缓存单元所包含的先进先出缓存单元的数量受控于滤波器长度。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的星载图像压缩的多级小波变换方法，其特征在于，所述多级小波变换为三级小波变换。

5.根据权利要求3或4所述的基于FPGA的星载图像压缩的多级小波变换方法，其特征在于，所述三级小波变换的一级变换的LH、HL、HH子带数据经延时单元延迟滤波器最大长度的二倍后输出；

所述三级小波变换的二级变换的LH、HL和HH子带数据经延时单元延迟9/7滤波器最大长度的一倍后输出；

所述三级小波变换的三级变换的LL、LH、HL和HH子带数据直接输出。

6.根据权利要求1所述的基于FPGA的星载图像压缩的多级小波变换方法，其特征在于，所述多级小波变换为五级小波变换。

7.根据权利要求3或6所述的基于FPGA的星载图像压缩的多级小波变换方法，其特征在于，所述五级小波变换的一级变换的LH、HL和HH子带数据经延时单元延迟滤波器最大长度的四倍后输出；

所述五级小波变换的二级变换的LH、HL和HH子带数据经延时单元延迟滤波器最大长度的三倍后输出；

所述五级小波变换的三级变换的LH、HL和HH子带数据经延时单元延迟滤波器最大长度的二倍后输出；

所述五级小波变换的四级变换的LH、HL和HH子带数据经延时单元延迟滤波器最大长度的一倍后输出；

所述五级小波变换的五级变换的LL、LH、HL和HH子带数据直接输出。

8.根据权利要求1所述的基于FPGA的星载图像压缩的多级小波变换方法，其特征在于，所述不连续态间歇的策略为：所述的先进先出缓存单元组成的串联组中缓存的行变换数据相间排列着高通系数和低通系数，列向小波变换按照行的方向输出数据，偶数行输出列向变换的高通系数，奇数行输出列向变换的低通系数；奇数行时，每隔一个周期输出一个LL子带数据；偶数行时不输出LL子带数据。