[发明专利]基于JPEG2000标准的自适应存储器和存储方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，特别涉及针对JPEG2000标准中的自适应存储器，适用于各种图像处理可编程器件和专用芯片的数据存储。

背景技术

随着信息化时代步伐的加快和网络、多媒体技术的发展，人们对富含信息量的图像数据的处理要求也越来越高。JPEG2000作为新一代静止图像压缩标准已经广泛地应用于图像处理领域，其核心算法主要包括离散小波变换、比特平面编码及算术编码、率失真优化和码流组织，具有支持有损和无损压缩、信噪比SNR和分辨率渐进传输、感兴趣区ROI编码及码流随机访问等优点。

基于JPEG2000标准的图像压缩所涉及的数据量特别大，因此在整个处理过程中需要的数据存储空间也就很大。例如对分辨率为1024×1024的图像进行小波变换，变换后的系数总量仍为1024×1024，假设小波系数的精度为32bit，则所需的小波系数存储空间为1024×1024×32=32Mbit=4MByte。同样地，在JPEG2000标准中进行率失真优化时需要按码块存储各个比特平面的斜率和长度信息，所占用的存储器空间也非常可观。如何降低和高效利用这些存储器空间具有重要的应用价值。近几年来，随着人们对于图像处理器的要求的增高，发展低存储、低功耗的图像处理器已经成为目前的新趋势，因此对于图像处理中所涉及的数据存储是亟需解决的问题，也是关系到JPEG2000标准能否扩大推广走向应用的关键技术。

现有针对JPEG2000标准的专利和文献研究的内容大多集中在算法研究和提高速率等方面，对于所涉及的诸如小波系数、长度斜率信息和码流等数据的存储都采用单一存储方式。例如在专利200810223915.3“一种JPEG2000图像压缩处理系统”中，将缓存的各级小波系数写入外部SRAM，采用两片外部SRAM实现小波变换系数的乒乓缓存。在专利03129686.6“JPEG2000中小波变换算法的高效VLSI实现结构”中，也采用SRAM存储小波系数。现有文献很少对不同分辨率图像压缩所涉及小波系数、长度斜率信息及码流的存储及存储器复用进行研究。因此，在所支持的最大图像分辨率相同的条件下，按照现有方法处理小分辨率图像时必然造成资源与功耗浪费，存储器的利用率大大降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于JPEG2000标准的自适应存储器及存储方法，以克服现有技术由于对小波系数、长度斜率信息及码流采用单一存储方式而造成的资源和功耗浪费，提高存储器的利用率，进一步满足高性能图像压缩系统的要求。

为实现上述目的，本发明的自适应存储器，其特征在于包括：

内部存储单元，用于当输入图像的宽度大于宽临界点时，以码块为单位乒乓存储小波系数和长度斜率信息；当输入图像的宽度小于等于宽临界点，且存储模式控制参数为1时，以码块为单位乒乓存储小波系数和长度斜率信息，以帧为单位乒乓存储码流；当输入图像的宽度小于等于宽临界点，且存储模式控制参数为0时，以码块为单位乒乓存储小波系数和长度斜率信息；

外部存储单元，用于当输入图像的宽度大于宽临界点时，以帧为单位乒乓存储码流；当输入图像的宽度小于等于宽临界点，且存储模式控制参数为0时，以帧为单位乒乓存储码流；当输入图像的宽度小于等于宽临界点，且存储模式控制参数为1时，不被占用，以节省资源，减少功耗；

地址产生单元，用于对内部存储单元进行存储区逻辑划分，并产生数据在内部存储单元和外部存储单元的存储地址和读取地址；

复选单元，用于当输入图像的宽度大于宽临界点时，从外部存储单元中读取码流；当输入图像的宽度小于等于宽临界点，且存储模式控制参数为1时，从内部存储单元中读取码流；当输入图像的宽度小于等于宽临界点，且存储模式控制参数为0时，从外部存储单元中读取码流；从内部存储单元中读取小波系数和长度斜率信息。

上述基于JPEG2000标准的自适应存储器，其特征在于，宽临界点是指图像输入设备输入的最大图像的宽度的一半。