[发明专利]基于小波子带交织最优量化的高速图像压缩方法及装置

摘要

本发明涉及基于小波子带交织最优量化的高速图像压缩方法，采集CCD相机数据，并对CCD相机数据进行3级小波变换；将小波变换后并行的子带数据转换成子带交织的串行数据流，并进行最优量化；对量化后的小波最低频子带数据采用JPEG_LS算法进行预测；对量化和预测后的数据进行游程编码和指数哥伦布编码，得到采集图像的最终码流。本发明亦提供一种压缩装置，本发明仅使用单片现场可编程逻辑器件，完成了图像数据采集、编码和传输全过程，压缩比可通过量化步长进行调整，单路数据吞吐量可达350MSPS。

主权项

一种基于小波子带交织最优量化的高速图像压缩方法，所述方法的压缩步骤如下：步骤S1：利用硬件描述语言在现场可编程逻辑器件中设计出CCD相机数据采集模块，利用CCD相机时钟对CCD相机数据进行采集，并进行时钟域转换，以编码时钟输出采集到的图像数据；步骤S2：利用硬件描述语言在现场可编程逻辑器件设计出3级二维5/3小波变换的智能特性核；对数据采集模块输出的图像数据进行3级小波变换，得到各级并行输出的子带数据；步骤S3：将各级并行输出的子带数据转换成一个各级子带交织的串行数据流；利用硬件描述语言在现场可编程逻辑器件上设计子带交织最优量化器，子带交织最优量化器对子带交织的串行数据流进行量化，得到小波变换后各个子带的量化数据；步骤S4：利用硬件描述语言在现场可编程器件上实现JPEG LS算法的预测器，预测器对小波变换后各个子带的量化数据中的小波最低频子带数据进行预测，用以去除量化后的小波最低频子带数据之间的相关性，获得低频预测后的子带数据；步骤S5：采用自适应0游程编码对量化数据和低频预测后的数据进行游程编码，得到自适应0游程编码后的数据，并将自适应0游程编码在现场可编程器件上实现；步骤S6：采用查找表和直接取位操作的方式在现场可编程器件上实现指数哥伦布编码器，对自适应0游程编码后的数据进行指数哥伦布编码处理，得到采集图像数据压缩编码的码流。