航天器图像压缩小波变换的FPGA设计

摘要

为了实现基于FPGA的CCSDS图像压缩算法,在提升小波变换结构的基础上,提出了一种改进的基于行的并行3级2-D整数9/7小波变换实现结构.结构充分利用流水线设计技术,对于每一级2-D DWT,结构包含2个行处理器同时处理2行数据,借助10个行缓存存储变换的中间数据,实现了行、列变换的并行运算.同时对于3级小波变换,也采用了流水线结构,减少了存储器的使用量和对其访问造成的时间延迟,提高了变换速度.本结构完成分辨率为N×N灰度图像的3级小波分解所用的时钟周期约为O(N2/ 2).采用Altera的Stratix II FPGA实验,结果表明,本整数小波变换结构具有较高的吞吐率和变换速度,可以工作在86.5MHz的频率下,实现1024×1024灰度图像100fps的图像实时变换.