高位宽摄像机图像高速压缩硬件编码器.pdf

明 书 摘 要 本发明涉及一种高位宽摄像机图像压缩硬件编码器，解决了高位宽相机 图像压缩的问题。该编码器可以用来降低高位宽图像记录和传输时需要的存 储空间和传输带宽。该编码器基于一种低复杂度的小波图像压缩算法开发， 5 它包括以下几个模块：全局状态机控制器、4 个数据通路选通器、4 个数据缓 存A 、B 、C和D 、图像缓存器、第一级、第二级、第三级小波驱动器、二维 预测器、二维小波变引擎、数据转移器、 化量化器、自适应零游程编码器 和指数哥伦布编码器； 发明中以上各个模块有机结合进行并行处理，实现 了高速的高位宽图像压缩，同时具有较高图像质量。使用本发明进行高位宽 10 摄像机图像的实时压缩，可以显著减少图像数据量，减少存储容量和传输带 宽的要求。 1 摘 要 附 图 FPGA A B C D 1 权 利 要 求 书 1、高位宽摄像机图像压缩硬件编码器，其特征在于： 发明用于解决 高位宽相机图像连续压缩的问题，发明涉及的编码器包括以下几个模块：全 局状态机控制器、4 个数据通路选通器、4 个数据缓存A 、B、C和D 、图像缓 5 存器、第一级、第二级、第三级小波驱动器、二维预测器、二维小波变换引 擎、数据转移器、优化量化器、自适应零游程编码器和指数哥伦布编码器. 2 、高位宽摄像机图像压缩硬件编码器，其特征在于： 发明基于一种 小波图像压缩算法，设计了权利1所述的各个模块；创新性地将这些模块组 合为三个工作组：图像缓存组、小波变换组和数据编码组。具体分组为： 10 图像缓存组：包括图像缓存器。 小波变换组：包括第一级、第二级、第三级小波驱动器、二维预测器、 二维小波变换引擎、数据转移器。 数据编码组： 化量化器、自适应零游程编码器和指数哥伦布编码器。 3 、高位宽摄像机图像压缩硬件编码器，其特征在于：所述的三个工作 15 组：图像缓存组、小波变换组和数据编码组在工作时是完全并行的；它们之 间以缓存A 、B 、C和D进行乒乓操作来交换数据。 4 、根据权利要求1所述的二维小波变换引擎实现图像二维5/3 小波变换， 可以兼容有损及无损压缩； 5 、根据权利要求1所述的全局状态机控制器用以控制权利要求2所述的 20 三个工作组的工作起始及协调，用以控制缓存与工作组之间的数据通路选通 器； 6 、根据权利要求1所述的第一级、第二级、第三级小波驱动器用以连续 复用权利要求1所述的二维小波变换引擎实现图像的三级小波变换，图像三 级小波变换后产生10个子带的系数。 1 7 、根据权利要求1所述的高位宽摄像机图像压缩硬件编码器，其特征在 于：所述的 化量化器对十个子带分别进行均匀Dead-Zone量化，十个子带 的量化阶矢量为 [1 1 1 2 2 2 4 4 4 8] 。 8 、根据权利要求1所述的高位宽摄像机图像压缩硬件编码器，其特征在 5 于：所述的自适应零游程编码器具有两个工作模式： 通模式及游程模式， 其模式间转换连续零个数阈值为2 。 9 、根据权利要求1所述的高位宽摄像机图像压缩硬件编码器，其特征在 于：