靜止圖像編碼器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、基于小波變換的內(nèi)嵌編碼技術(shù)已成為當(dāng)前靜止圖像編碼領(lǐng)域的主流，其中主要的內(nèi)嵌編碼算法有基于分層樹集合分割排序(SetPartitioninginHierarchicalTrees，SPIHT)算法和優(yōu)化截取的內(nèi)嵌碼塊編碼(EmbeddedBlockCodingwithOptimizedTruncation，EBCOT)算法。這兩種算法均具有碼流可隨機(jī)獲取以及良好的恢復(fù)圖像質(zhì)量等特性，因此成為實際應(yīng)用中首選算法。隨著對圖像編碼技術(shù)需求的不斷

2、增長，尤其是在軍事應(yīng)用領(lǐng)域如衛(wèi)星偵察等方面，這些優(yōu)秀的編碼算法亟待轉(zhuǎn)換為可應(yīng)用的硬件編碼器。 在靜止圖像編碼領(lǐng)域，高性能的圖像編碼器設(shè)計一直是相關(guān)研究人員不懈追求的目標(biāo)。本文針對靜止圖像編碼器的設(shè)計作了深入研究，并致力于高性能的圖像編碼算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的研究，提出了具有創(chuàng)新性的降低計算量、存儲量，提高壓縮性能的算法實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，并成功應(yīng)用于圖像編碼硬件系統(tǒng)中。本文主要的工作成果可以概括如下：1.提出了一種基于行的實時提升小波變換實現(xiàn)結(jié)構(gòu)

3、。該結(jié)構(gòu)同時處理行變換和列變換，并且在圖像邊界采用對稱擴(kuò)展輸出邊界數(shù)據(jù)，使得圖像小波變換時間與傳統(tǒng)的小波變換相比提高了將近2.6倍，提高了硬件系統(tǒng)的實時性。該結(jié)構(gòu)還合理地利用和調(diào)度內(nèi)部緩沖器，不需要外部緩沖器，大大降低了硬件系統(tǒng)對存儲器的要求。 2.提出了一種比特平面與編碼過程全并行處理的EBCOT編碼實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。通過分析指出了不僅每一個編碼比特平面，而且對應(yīng)編碼過程的編碼信息可以同時獲得，從而給出了比特平面與編碼過程全并行處理的

4、塊編碼方法和實現(xiàn)的VLSI結(jié)構(gòu)。 3.提出了一種采用深度優(yōu)先搜索流處理的比特平面并行SPIHT編碼結(jié)構(gòu)。在該編碼結(jié)構(gòu)中，空間定位生成樹采用深度優(yōu)先遍歷方式，比特平面同時處理極大地提高了編碼速度。 4.提出了一種低復(fù)雜度的光譜圖像壓縮編碼算法，并設(shè)計實現(xiàn)了該算法的硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于我國探月計劃和光譜圖像壓縮的硬件研制方案中。 5.設(shè)計實現(xiàn)了一套適合于衛(wèi)星圖像傳輸并符合JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)的硬件編碼器。該編碼器