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1、Circuits&theirapplications文章编号:1002-8692(2006)04-0021-02小波变换及其芯片研究·芯片述评·张雷,陈向东,李辉(西南交通大学信息科学与技术学院,四川成都610031)【摘要】介绍了小波变换在图像处理上的应用,多方面介绍了其主流芯片的结构、特点,列举了各芯片的典型应用方案,提出了根据小波芯片在系统设计时要解决的问题,并展望了小波芯片的发展方向。【关键词】小波变换;图像压缩;JPEG2000标准;芯片【中图分类号】TN919.81【文献标识码】BAResearchonWavele
2、tTransformandItsChipsZHANGLei,CHENXiang-dong,LIHui(SchoolofInformationScienceandTechnology,SouthwestJiaoTongUniversity,Chengdu610031,China)【Abstract】Theapplicationofwavelettransformonimageprocessingisintroduced,andthestructureandspecialityofitsmain-streamchipsarepre
3、sented.Theproblemsinsystemdesignbasedonwaveletchipsarelistedandthentheprospectofthedevel-opmentofwaveletchipsisdescribed.【Keywords】wavelettransform;imageprocessing;JPEG2000;chips码芯片,可用于视频数字信号处理[2]1引言。ADV611结构如图1所示,它是基于小波变换的,具有精确的压缩比特率控小波变换是一种全局变换,在时域和频域都具有良制,能实时地对包括
4、PAL和NTSC在内的视频信号进行好的局部化特性,重建图像中可克服采用离散余弦变换压缩和解压缩,压缩比可从4∶1到7500∶1。运用ADV611(DCT)编码所固有的方块效应,且在应用中易于考虑人可定义每场视频图像中的一部分,较其余部分得到更高类的视觉特性,通过合理的量化编码产生的噪声比同样的图像解压效果,这一部分称之为“质量方框”。它的原理比特率的DCT方法要小得多[1]。小波变换已成为图像压是用户可定义一个任意尺寸和位置的方框,在此方框内缩编码的主要技术之一,联合图像专家组颁布的图像压图像被按照原有对比度进行压缩,而在此方
5、框之外的图缩标准JPEG2000就是基于小波变换的。像则按用户设定的对比度值进行低对比度处理,然后,对2小波变换专用芯片研究低对比度图像进行高比率压缩。这是ADV611最具有特小波变换要真正走向应用就必须设计出支持小波变色的一个改进。该功能为用户在不影响压缩比的情况下换的高性能芯片,但是小波变换的算法比DCT变换复选取某一感兴趣的区域作高清晰度显示提供了捷径,这杂,硬件实现难度较大。其中,功耗、复杂计算、算术编码也是ADV611特别适用于监控场合的主要原因。中的流水指令优化、片内存储器用量是小波编解码芯片2)ADV-JPEG2
6、000芯片设计过程中最难解决的4个问题。据估计,小波变换的编位置、大小和对比度控制解码器至少比DCT编解码器复杂2倍。在片变换缓冲子带编码统计表可喜的是,目前国内外对小波变换的研究已取得了数字数字视频质量小波自适应量化主机接口主机很多突破性的进展,上述的几个难点已得到很好解决,并视频I/OI/O接口方框变换核和熵编码和FIFO且多家公司和研究机构已推出了多种基于小波变换的专DRAM控制器量化步长控制用芯片,下面介绍一些主流芯片的特性。2.1ADV系列芯片256K×16位的DRAM美国的AnalogDevice(简称ADI)是小
7、波芯片领域图1ADV611内部结构框图的佼佼者,该公司已成功推出了多款小波芯片,具有代表性的有ADV611,ADV-JPEG2000和ADV202芯片。ADV-JP2000是世界上首款支持JPEG2000图像压缩编码标准的芯片[3]1)ADV611芯片,它使用了专利小波滤波器从而降低ADV611是一种低功耗的单片式实时视频压缩编解了计算复杂度,同时把片内存储器用量减少到750KbNo.42006(SumNo.286)VIDEOENGINEERING21电路与应用SRAM,该芯片原理图如图2所示。SDI,SD-SDI格式的压缩。
8、不但支持无压缩采集,还支持ADV-JP2000芯片主要完成JPEG2000编码中最重JPEG2000(3∶1)实时的硬件压缩格式,通过设置不同的压缩比,使得系统在采集和回放的同时能将原有的高清或数据数据FIFO小波与量化地址标清的视频格式转换成其他的格式,当选择不同的压缩主接
