FPGA实现的实时图像5/3提升小波无损压缩系统

"实时图像小波无损压缩系统的FPGA实现 (2012年)" 本文主要讨论了如何在FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）上实现一个实时图像小波无损压缩系统。该系统结合了Altera公司的DE2多媒体开发平台和Terasic公司的D5M数码相机开发套件，以实现高效、实时的图像处理。 系统采用了二维整数5/3提升小波变换作为核心压缩算法。这种提升小波变换是小波理论中的第二代方法，它能够提供整数到整数的转换，从而确保在压缩过程中数据的无损性，这对于需要精确重建图像的应用至关重要，例如医学成像、遥感图像和科学实验等领域。5/3提升小波变换相比于其他小波变换，计算更为简单，更适合硬件实现，同时也能够保持良好的图像质量。 为了处理实时处理过程中产生的大量数据流，设计中利用了外部存储资源，这可以有效地缓解片上存储资源的压力。通过外部存储器，系统能够存储和管理图像采集和处理的中间数据，确保了实时性能的同时，降低了对FPGA内部存储的需求。 在系统设计中，为了保证无损压缩，边界数据处理采用了对称周期延拓的方法。这种方法可以避免边缘效应，使得图像在解压缩后能够精确恢复原样，保持原始图像的完整性。 测试结果显示，该系统成功地满足了实时图像采集、预处理以及无损压缩的要求。这意味着它可以在实际应用中，如视频监控、遥感监测等场景下，提供高效的图像数据管理和传输。 此外，本文还提到了江苏省的两个基金项目对该研究的支持，表明这是在学术研究背景下进行的工作。作者们来自南京林业大学信息科学技术学院，他们在测试技术和信号处理领域有着深入的研究。 关键词涉及FPGA（可编程逻辑器件）、D5M（数码相机开发套件）、5/3提升小波、实时图像和无损压缩，这些都反映了研究的核心内容和技术重点。文献引用部分则揭示了提升小波变换在图像压缩领域的广泛研究背景和相关工作。 这项工作展示了如何利用现代电子设计自动化工具和硬件平台实现高效的小波无损压缩系统，为图像处理和数据管理提供了一个实用的解决方案。