论文部分内容阅读
图像压缩是指在减少图像的数据量,得到低比特流的图像数据。主要应用于需对图像做深层处理、重复压缩、解压缩等领域,针对实时、高效的图像压缩标准,对于快速的图像压缩技术和算法的研究具有非常重要的理论和实际意义。JPEG2000标准中,图像的无损压缩算法采用5/3小波、有损压缩采用CDF9/7小波。由于5/3小波压缩效率低、CDF9/7小波复杂系数缺陷且应用于图像有损压缩,本文利用提升小波算法提出了一种新型的小波基M9/7整数小波变换来进行图像压缩,通过Daubechies定理和编码增益模型选取参数值得到M9/7小波基,通过Matlab仿真,M9/7小波压缩性能与CDF9/7小波基性能相当,计算效率提高50%。硬件实现中,系统采用流水线结构和芯片内部存储资源双口RAM,系统实现了行变换与列变换同时进行;同时利用移位加操作取代常系数乘法操作,提高了系统的工作频率,减小了电路规模;设计了大容量的片外存储器SDRAM存储原始图像数据和小波系数。系统采用VerilogHDL语言和原理图模块进行硬件设计,在Altera公司的QuartusII环境下编译和仿真,并针对CycloneII系列的EP2C35F484进行了适配。基于M9/7的整数小波变换软件仿真结果与硬件仿真实验高度一致,系统设计可行。搭建了实现M9/7整数小波变换的硬件平台,通过USB串口实现系统与上位机的高速数据传输,基于嵌入式集成智能控制芯片FPGA的设计方法具有实时性好,设计灵活,集成度高,低功耗等优点。实验证明,该系统工作稳定,使用Altera公司的FPGA芯片EP2C35F484C5对512×512×8bit的标准图像lena进行处理,系统时钟可以达到30MHz,基本满足设计要求。