基于SPIHT算法的圖像壓縮卡的研制.pdf

1、數(shù)字圖像在國防、工業(yè)、生活等諸多領域被廣泛應用,但龐大的數(shù)據(jù)量不利于傳輸與存儲,所以對圖像數(shù)據(jù)的實時硬件壓縮顯得尤為迫切。在這個前提下,本文對基于分級樹集合劃分(Set Partitioning in Hierarchical Trees,SPIHT)算法的圖像壓縮卡的研制過程進行了闡述。本文首先綜述了圖像壓縮的可能性和壓縮編碼的常用方法,根據(jù)壓縮效率、硬件開銷和設計復雜度確定了離散小波變換(DWT)結合SPIHT算法的圖像壓縮編碼方案

2、。在理論部分,本文對小波變換的提升算法、整數(shù)5/3小波變換及其圖像壓縮應用作了介紹,然后對SPIHT算法及無鏈表結構的硬件改進算法作了描述。在硬件設計部分,根據(jù)圖像壓縮卡的需求提出了硬件總體設計方案,并對基于SAA7111A芯片的視頻圖像采集單元、數(shù)據(jù)緩沖單元、基于FPGA的圖像壓縮及控制單元和USB接口單元電路設計作了闡述。硬件設計中,圖像壓縮算法的可編程邏輯設計是本文的核心內容,設計中首先提出了圖像壓縮編碼的模塊化邏輯結構,然后詳細

3、描述了基于提升算法的四級整數(shù)5/3小波變換和SPIHT改進編碼算法的邏輯設計思想和實現(xiàn)方法。在邏輯設計中,采用了Verilog HDL作為輸入描述,程序通用性和可移植性好；運用了流水線技術和圖像壓縮的分塊處理思想,提高了系統(tǒng)的處理能力,極大限度地減少了中間數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)量,節(jié)省了硬件開銷。本設計對圖像壓縮方案進行了MATLAB仿真,并以MATLAB仿真結果為參照,在Quartus II中進行了小波變換和SPIHT編碼邏輯的時序仿真分析,