基于FPGA＋多DSP的JPEG2000星载遥感图像压缩实现方案

为了满足星载遥感图像压缩的实时性需求,以及最大程度地发挥硬件功效,提出了一种高效的JPEG2000星载遥感图像压缩实现方案.借助流水线和SPMD(Single Program Multiple Data)并行思想,建立了JPEG2000压缩算法实现方案的体系结构,并搭建了基于FPGA和4 DSP的硬件平台.FPGA与4个DSP以独立方式通过EMIF接口相连,数据传输基于抢先式控制;为了便于对DSP调试和管理,4个DSP的仿真接口串成JTAG链结构;为了降低硬件复杂度以及加快DSP的引导速度,设计了HPI并行引导方法.     

数据压缩算法的比较研究

图像压缩技术对于数字图像信息在网络上实现快速传输和实时处理具有重要的意义。介绍了当前几种重要的图像压缩算法：JPEG2000和JPEG图像压缩方法,主要研究了离散余弦变换压缩和小波变换压缩,对两种压缩的前后数据进行了对比,并分析了离散余弦变换压缩和小波变换压缩之间的差异。     

基于FPGA的JPEG2000数字电影解码器研究

根据DCI的规范,JPEG2000是专业数字电影的图像压缩标准,而数字电影服务器的核心部件就是JPEG2000解码器。在JPEG2000解码器的实现方案中,基于可编程芯片FPGA的实现方案是主要的实现方案。本文对基于可编程芯片FPGA的JPEG2000数字电影解码器方案进行了深入研究。     

产品介绍

[赛数]OS-10000型、OS-10000TT型彩色A1/A2高速扫描仪 适用于扫描书本、报纸和大型文件·最真彩色,36位全真彩色CCD·高速扫描,扫描速度低于3秒(A2幅面,300dpi)·新的专利冷光源技术,无紫外光辐射[赛数]OS-6000型彩色A1高速扫描仪[赛数]OS-8000型彩色A2高速扫描仪[赛数]OS-9000型彩色A1扫描仪 ·高速扫描,扫描A1原稿只需5秒 ·最高光学分辨率:600dpi (A4) ·现代化托书架技术,保护书脊不受丝毫损坏2数字与缩微影像 2003.2[赛数]OS-11000型彩色A0高速扫描仪 ·最高分辨率:800dpi ·复式三原色36位彩色CCD ·A0文件扫描…     

基于FPGA的卫星图像模拟源系统设计

作为星上的有效载荷, 星载图像压缩设备必须经过严格的测试后方能投入使用. 如果在每一次的测试过程中, 压缩设备均与其前端体积庞大的 CCD 相机系统对接, 势必会造成时间和物力的浪费. 为了保证星载图像压缩设备研发和测试的顺利进行, 本文设计了一套卫星图像模拟源系统, 以模拟多路 CCD 相机数据. 系统基于 FPGA 和 LAN91C111 搭建, 可以在联网和自动两种工作模式下工作. 为了满足 17 路图像数据同时发送的要求, 采用了 MicroBlaze 和 VHDL 联合编程实现 SDRAM 的高速读写控制. 测试表明, 该图像模拟源能满足各项设计指标.     

数字电影JPEG2000位平面自适应动态多列扫描加速器研究

根据DCI规范,数字电影JPEG2000压缩编码采用了较为复杂的串行模式,在这种模式下,复杂度、串行度、冗余性较高的JPEG2000位平面编解码器的冗余性消减方法只能采用跳过方法。本文研究、分析并验证了现有基于列或列群的跳过方法,指出其主要问题在于列群组合效率较低,并针对此问题,创新地设计了数字电影JPEG2000位平面自适应动态多列扫描加速器。实验表明,本文提出的基于自适应动态多列的跳过方案,对于列或列群的扫描判断次数降低到总列数的10.9%~12.76%,能够极大地提升数字电影JPEG2000位平面扫描速度。     

包装印刷中JPEG2000标准实现框架的研究

介绍了最新的静止图像压缩标准JPEG2000的优点,设计了图像压缩系统在包装印刷领域内应用的实现框架,从而为图像的存储和传输提供一可借鉴的途径.     

一种基于改进量化表的 JPEG 图像压缩算法

目的结合人眼视觉特性,研究一种基于改进量化表的JPEG图像压缩算法(JPEG-HVS)。方法利用人眼亮度对比度敏感函数(CSF)生成一种新的量化表,来代替传统JPEG标准推荐的亮度量化表,并通过Matlab7.0对不同种类图像进行了仿真实验。通过计算不同种类图像的压缩质量评价指标,将提出的压缩算法与传统JPEG压缩算法及JPEG区域法进行对比。结果 JPEG-HVS实现的压缩比比JPEG实现的压缩比平均高出53.56%,比JPEG区域法平均高出18.75%。3种压缩方法的峰值信噪比(PSNR)波动不大,JPEG的PSNR值最大,JPEG-HVS次之,平均结构相似度(MSSIM)从大到小排列依次为JPEGJPEG-HVSJPEG区域法。JPEG-HVS编解码所需时间要明显少于JPEG。同时依靠主观评价可以发现,经JPEG-HVS解压的重构图像仍具有良好的视觉特性。结论在保证了压缩质量的同时,提出的JPEG-HVS压缩算法相比于传统JPEG压缩算法、JPEG区域法,可以实现更大的压缩比和更快的编解码速度,更有利于图像的存储与传输。     

一种基于小波变换的遥感图像压缩算法

为验证图像压缩算法122.0-B-0对遥感图像的有效性,在对该算法进行了较为详细的研究后,对该算法进行了软件实现,然后将该算法与JPEG2000、SPIHT算法在压缩效率及压缩速度上进行了比较.实验结果表明:该算法在较低码率下压缩性能与JPEG2000、SPIHT算法相当,在较高码率下压缩性能略微下降,但在相同码率下它的编码速度比JPEG2000快2倍左右,比SPIHT算法约快1.5倍左右,且编解码速度与码率成正比.该算法采用的编码方式相对简单,无反馈操作,可适应于不同内存大小的压缩系统,并采用分段编码有效地防止误码扩散,因此在空间飞行器上具有巨大的应用价值.     

基于DSP的JPEG图像压缩的设计与实现

介绍一种用TI公司的TMs320C6713高速DSP实现JPEG图像压缩,概述JPEG图像编码算法的基本原理以及在DSP上的实现过程,重点讨论图像编码中DCT变换的实现和优化.     

高速多光谱TDICCD图像数据传输系统

为了解决高速多通道CCD应用时数据传输路数多、数据率高的问题,研制了高速多光谱TDICCD的图像数据传输系统,并在实际工程应用中取得良好效果.阐述了系统总体设计思想和FPGA实现方案,并对FPGA功能划分、时分复用存储及LVDS接口等设计要点进行详细分析,最终系统实现了5片TDICCD共60通道并行图像数据转7路串行图...     

嵌入式设备以太网接口的设计研究

针对传统嵌入式设备中以太网传输速度慢的问题,研制了一种基于FPGA和W5100的高速以太网实现方案.采用SOPC技术配置NiosⅡ处理器,控制硬件TCP/IP协议栈W5100芯片实现设备的以太网传输,并利用C2H对W5100中的关键C代码进行硬件提速.该系统传输数据可靠,传输速度较传统实现方法有显著提高,实现了系统的高速网络传输.     

Efficient colour image compression using fusion approach

The aim of image compression endeavour is to reduce the total data required to represent the image, which, in turn, decreases the demand of transmission bandwidth and storage space. In this work, we propose an image fusion based idea that can be exploited extensively to reduce the file size of JPEG compressed image further. Before performing the JPEG compression, we compute both intensity and a subsampled colour representation of the image undergoing compression. Then, similar to the JPEG compression, discrete cosine transformation, quantisation and entropy coding processes are applied on these images and stored in a single image file container. In the decoder, these two images are reconstructed and fused to obtain the resultant decoded image. Our experiments show that the proposed method does meet the lower storage and bandwidth requirement by reducing the average bits per pixel of the encoded image than that of the JPEG compressed image.     

卫星图像码率控制方法的改进

JPEG2000存在大量计算冗余和消耗较大内存资源的缺陷.为了适应实时性要求高和资源有限的卫星图像的传输,提出一种新的基于率失真斜率的卫星图像码率控制算法.本方法是根据编码块的有效位平面数大致呈下降趋势和率失真斜率的三个属性提出一个简单的公式,通过此公式求得的率失真斜率作为层1编码的门限值,丢掉小于此门限值的编码通道,然后在该值基础上层2计算最优率失真斜率和截断点以实现码率控制,因而不需要编码所有的编码通道.实验结果表明,在0.125 bpp 时,本算法的存储量约占 PCRD 存储量的33%,而信噪比保持不变.因此,本方法可以有效地提高卫星图像的编码效率.     

基于高速A／D卡的全波形采集超声自动检测系统

设计了一种全波形采集超声自动检测系统,实现了A,B,C 3种扫描方式且具有记录被检材料上所有检测点超声A扫描波形的功能,支持材料超声检测、评价技术研究.该系统由高速A/D卡、超声检测仪、自动扫描器、运动控制系统和CSCAN软件等组成,作为核心部件的高速A/D卡选用PCI-9820型,负责从超声检测仪采集A扫描波形信号.自动扫描过程中,A/D卡与超声检测仪、运动控制系统之间通过硬件信号实现同步,使A扫描波形数据的采集与被检材料上声传播的渡越时间、预定测量点位置相对应,采集得到的A扫描波形数据通过A/D卡的板载SDRAM及DMA功能异步传输至计算机内存,并由CSCAN软件进一步实现数据压缩、滤波、存储以及不同方式成像等处理.测试结果证明,该系统运行速度快,成像精度高且性能稳定. 更多还原     

面向机械振动信号采集的无线传感器网络节点设计

针对现有无线传感器网络节点的不足和机械振动信号采集的需求,设计了一种可实现机械振动信号采集和片上处理的无线传感器网络节点。该节点采用MEMS加速度传感器拾取振动信号,以低功耗FPGA芯片为控制核心,采用了可编程片上系统技术,将数据采集、存储、处理和传输等控制功能模块集成到单个FPGA芯片中。本文着重介绍了节点数据采集、存储和传输部分的硬件电路和控制逻辑设计,对比实验表明该节点能有效采集和监测机械振动信号。     

光纤实时传输的多核DSP图像处理系统(英文)

为解决光电经纬仪上高速率、高分辨率实时图像传输及处理瓶颈问题。本文提出了基于光纤传输的实时图像处理平台体系架构思想,设计了以FPGA+多核DSP结构的图像处理单元,实现高速实时图像经光纤传输至处理单元。在此基础上,开发了自定义的光纤图像传输协议。利用该协议,使得图像处理系统与各个分系统之间的光纤互联,以及高速实时图像光纤传输至显示子系统,处理子系统和记录子系统。本文阐述了系统总体结构思想,系统硬件原理设计和软件设计,并对其中的图像光纤传输协议设计,多核DSP处理单元设计等进行详细介绍。搭建了实验测试平台,通过实验平台对系统进行测试和分析。实验结果表明,实时图像在光纤上进行3.125Gb/s、在FPGA与多核DSP之间进行3.125Gb/s速率上传输,系统稳定、可靠、误码率低,且具有处理能力强、抗电磁干扰性能强等优点,并已应用到实际工程项目中。     

基于FPGA的水溶膜生产裂纹图像识别

目的针对水溶膜(PVA)生产中出现的问题,设计一种基于FPGA的水溶膜裂纹图像检测系统,实现生产中产品质量的及时反馈。方法结合FPGA自身的优点构建系统硬件组成,设计与之相匹配的图像采集、数据存储、图像处理、图像显示等功能模块。对灰度变换、图像分割等传统图像处理算法进行优化,利用Xilinx公司的ISE软件在System Generator软件平台上对设计做仿真实验,将采集到的水溶膜裂纹图像进行图像处理,通过识别到的水溶膜质量缺陷来验证设计方案的可行性。结果仿真及实验表明,FPGA可以利用高速的数据并行处理方式来进行图像处理,并应用于水溶膜裂纹图像识别。结论该系统为水溶膜裂纹的自动识别提供了新的途经,具有一定的市场价值。     

基于SSD硬盘的嵌入式高速图像存储技术

高速大容量图像数据的存储技术是数字图像处理中的一项重要技术.为了实现图像数据的高速实时存储,提出了在嵌入式Linux平台上基于SSD硬盘的高速数字图像记录方法.采用Linux驱动程序控制SAS硬盘控制器,将图像数据高速记录在SSD硬盘上.介绍了整个系统结构,给出了Linux驱动程序的实现方法,分析了影响图像数据记录速度的因素.实验测试中图像数据记录速度可以达到150 MB/s,可以满足对高帧频相机的高速图像数据存储的要求.     

REPro.JPEG: a new image compression approach based on reduction/expansion image and JPEG compression for dermatological medical images

Medical images are known for their huge volume which becomes a real problem for their archiving or transmission notably for telemedicine applications. In this context, we present a new method for medical image compression which combines image definition resizing and JPEG compression. We baptise this new protocol REPro.JPEG (reduction/expansion protocol combined with JPEG compression). At first, the image is reduced then compressed before its archiving or transmission. At last, the user or the receiver decompresses the image then enlarges it before its display. The obtain results prove that, at the same number of bits per pixel lower than 0.42, that REPRo.JPEG guarantees a better preservation of image quality compared to the JPEG compression for dermatological medical images. Besides, applying the REPRo.JPEG on these colour medical images is more efficient while using the HSV colour space compared to the use of RGB or YCbCr colour spaces.