14bit位宽图像压缩硬件编码器

摘要

本发明涉及14bit位宽图像压缩硬件编码器，该编码器可以用来降低8～14bit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，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、优化量化器、自适应零游程编码器和指数哥伦布编码器；本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。

主权项

14bit位宽图像压缩硬件编码器，其特征在于：该编码器包括：A、B、C和D数据通路选通器，图像缓存器、图像缓存组、小波变换组和数据编码组，所述图像缓存组包括A、B、C和D数据缓存；图像缓存组、小波变换组和数据编码组是并行工作；根据整幅图像压缩算法在计算时需要缓存整幅图像的所有中间数据，设计逐帧图像压缩结构，采用双乒乓的思路将图像压缩算法合理分开、并结合片外图像缓存组的A、B、C和D数据缓存，实现连续帧的整幅图像一次压缩，其中：图像缓存组、小波变换组和数据编码组之间以A、B、C和D数据缓存进行乒乓操作来交换数据；A、B、C和D数据通路选通器的输入输出端分别连接A、B、C和D数据缓存的输入输出端，将A、B、C和D数据缓存做小波变换组、图像缓存器和数据编码组的数据交换共享存储器，由A、B、C和D数据通路选通器管理分别A、B、C和D数据缓存，同一时刻仅有图像缓存器、小波变换组和数据编码组其中的一个访问每个数据缓存；A数据通路选通器连接图像缓存器和小波变换器组，奇数帧时，图像缓存器访问数据缓存A；偶数帧时，小波变换器组访问数据缓存A；B数据通路选通器连接图像缓存器和小波变换器组，偶数帧时，图像缓存器访问数据缓存B；奇数帧时，小波变换器组访问数据缓存B；C数据通路选通器连接小波变换器组和数据编码组，奇数帧时，小波变换器组访问数据缓存C；偶数帧时，数据编码组访问数据缓存C；D数据通路选通器连接小波变换器组和数据编码组，偶数帧时，小波变换器组访问数据缓存D；奇数帧时，数据编码组访问数据缓存D；该编码器工作过程由状态A和状态B组成：在状态A时，当前来的第n帧存储在A数据缓存中，前一帧(n‑1)已经存储在B数据缓存中，B数据缓存中这时通过三级二维小波变换及二维预测最终得到小波域系数放到C数据缓存中；与此同时D数据缓存中的第(n‑2)帧图像的小波域系数则采用数据编码组编码得到压缩码流，完成第(n‑2)帧图像的压缩；在状态B时，将状态A中的A、B数据缓存角色互换；C、D数据缓存的角色互换；这样一个双乒乓结构就实现的图像序列的逐帧压缩。