量子码方式图象压缩解码专用芯片

  • 时间:2017-09-08 08:26:02
  • 来源:技术研究院

主要内容

随着多媒体技术的高速发展,现有的通信现状已不能满足人们的需求。人们在语音通信的同时也要求能够进行图像通信、如可视电话、电视会议等。这就使得图像的实时传输显得非常重要。由于各种原图像的数据量非常大,如一幅640x640的彩色静止画用8位数字量来显示的话其数据量大约为1.2MB,不用说现有通信网(如电话线),即使是宽带网也不能完成图像的实时传输。虽说可视电话和电视会议已不是什么新鲜事物,但现行可视电话所传输的图像是将原图像进行大量压缩,是以牺牲画质为代价来达到图像的实时传输的。而电视会议则是利用专用线来传输图像的。即使是这样我们也能明显地感觉到图像传输的延迟。因此,高性能图像压缩技术的开发迫在眉睫。

为了将图像清晰并实时传输,对图像压缩技术要求压缩率高、解码后图像失真小。虽说图像压缩技术的研究已有30多年的历史,可它至今仍是一个热点研究课题。图像压缩通常有软件处理方法和硬件处理方法两种。而硬件则能更高速的进行图像压缩处理,更适合于图像的实时传输系统。

在此,我们开发出了量子码方式图像压缩解码专用芯片。此方法的原理非常简单,即将原图像分割成4*4(或8*8)的小块,在预先准备好的数据库中保存有具有图像典型特征的4*4(或8*8)的特征图形。在图像处理过程中,将分割后的每一小块图形和数据库中的特征图像进行比较,找出特征量最接近的特征图形的地址码。在图像传输时,传输的数据不是图像数据,而是特征图形的地址码。在图像解码端备有相同构成的数据库。进行图像解码时,按照特征图形的地址码将特征图形一次还原到图像上即完成了解码过程。该方法硬件构成简单,易于实现。我们在原图象与特征图形进行比较运算时,根据图象辉度变化幅度,调节被分割小块的尺寸,在图象辉度变化大的区域,进行可将图象进行精密分割。而在图象辉度变化不大的区域,则可将图象分割成较大的小块,从而大大减少运算量。

  另外,从系统的构成和电路结构上将采用并行和多段串行相结合的手法,并根据分割后小块图象内辉度平均值,排除大量不必要的运算。经过巧妙设计,静止图像的压缩率最高可达1/100。解码后的画质很好。这一芯片的研制,使的普通通信网上的图像实时传输成为可能。