无人飞行器超低延时高速并行图像压缩系统

摘要

针对无人飞行器测控系统对图像压缩技术在超低延时与高速编码方面的特殊需求,研究并设计了一种全硬件并行图像压缩系统,该系统采用基于小波分析理论联合零游程编码与指数哥伦布编码技术完成对信源数据的压缩.利用小波分析去除像素相关性,引入最优量化方式,采用零游程编码结合指数哥伦布编码去除像素概率冗余.算法在现场可编程门阵列(FPGA)中设计了一种并行处理模式,使得图像采集、变换与各个小波子代系数编码近似同步进行.实验结果表明,该压缩系统在型号为XILINX-VIRTEX-5-XC5 VSX50T器件中可以同时满足4路分辨率为2 048 pixel×2 048 pixel×12 bit高清图像压缩,单路数据吞吐量达280 Mpixel/s;针对1 024 pixel×768 piexl格式图像编解码传输,延时低于100 ms.