[發明專利]JPEG_LS游程編碼FPGA實現方法

有效

• 申請號: 201210198816.0
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102724505A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 雷杰;王舒瑤;李云松;郭杰;劉凱;魏雯;張毅;賈超群
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種JPEG_LS游程編碼FPGA實現方法，包括以下步驟：

(1)輸入像素點

1a)將需要壓縮的圖像像素點輸入到JPEG_LS編碼器中；

1b)將當前像素點數值信息傳輸至下一個像素點編碼處；

1c)按照當前像素點與其鄰近點的相應位置關系，依次從隨機存儲器中讀出當前像素點的上一行鄰近點信息；

1d)將需要壓縮的圖像行尾信號輸入到JPEG_LS編碼器中；

1e)將需要壓縮的圖像初次編碼信號輸入到JPEG_LS編碼器中；

(2)判斷游程長度

2a)比較當前像素點數值與其所有鄰近點數值是否相等，若所有鄰近點數值均與當前像素點數值相等，則計數器加“1”，返回步驟(1)讀取下一個要處理的像素點及其鄰近點信息，直至出現任一鄰近點數值與當前像素點數值不相等的情形時，停止計數；

2b)將停止后的計數器內存儲的數值提取出來作為游程長度，存儲在移位寄存器內；

(3)建立加和表

3a)對標準算法中參考數組的每個數值做“2”次冪運算，將冪運算結果組成移位數組；

3b)將標準算法中的索引值在取值范圍內連續取值，按照索引值的取值大小，依次在移位數組內分別查找出編號對應索引值的數值，將查找出的數值與編號在其后方的數值逐次進行累加運算，將每次累加運算的結果組成編號為索引值的加和數組；

3c)將步驟3b)中得到的所有加和數組存入隨機存儲器中，組成一個加和表，供后續操作進行查找；

(4)判斷索引值大小

判斷步驟(1)中的初次編碼信號是否有效，若有效，設置索引值為“0”，否則設置索引值為移位寄存器內編碼更新的索引值，將索引值存儲在移位寄存器內；

(5)查找加和表

按照索引值大小，查找加和表中編號對應于索引值的加和數組，讀取出加和數組中存儲的數值信息，將得到的加和數組信息存儲在移位寄存器中；

(6)二分比較

6a)將范圍為“0”到“32”的區間作為比較區間；

6b)求出當前比較區間兩個邊界點數值的平均值，將平均值作為中間點，以中間點為界限，將比較區間劃分為上、下兩部分區間；

6c)提取出移位寄存器內的加和數組和游程長度，查找加和數組中編號對應于當前中間點的數值，判斷游程長度值是否小于中間點對應的數值：若小于，則在比較信息中記錄一比特“0”，選取下半個區間作為比較區間；否則，在比較信息中記錄一比特“1”，選取上半個區間作為比較區間，返回步驟6b)，重新選取中間點進行比較操作，直到進行五次比較操作，獲得五個比特的比較信息后，停止操作；

6d)將獲得五個比特比較信息的二進制數轉化為十進制數，對十進制數進行加“1”操作；將相加后的結果作為循環次數值，存入移位寄存器內；

(7)游長編碼

將從移位寄存器中提取的循環次數值作為度量值，輸出以此度量值為長度的全

“1”碼流到壓縮碼流緩存器中；

(8)更新參數

8a)提取移位寄存器中的更新索引值和循環次數值，將更新索引值與循環次數值相加，將相加的結果作為索引值更新的中間結果存入移位寄存器中；

8b)將循環次數值減去“1”得到的數值作為查找編號，讀出移位寄存器中的游程長度和加和數組，提取加和數組中查找編號對應的數值，用游程長度減去此對應數

值，得到更新的游程長度值，將更新的游程長度值存入移位寄存器中；

(9)判斷步驟(1)中輸入的行尾信號是否有效：

9a)若有效，輸出一比特“1”到壓縮碼流緩存器中；將從移位寄存器中提取的索引值更新的中間結果作為編碼更新的索引值；

9b)若無效，輸出一比特“0”到壓縮碼流緩存器中，提取移位寄存器中索引值更新的中間結果和更新的游程長度，將索引值更新的中間結果作為編號，提取參考數組中此編號對應的數值，將此數值作為度量值，輸出以度量值為長度，以更新的游程

長度值為大小的二進制碼流；將索引值更新的中間結果減去“1”得到的數值作為編碼更新的索引值；

9c)將編碼更新的索引值存儲在移位寄存器中，供編碼器在判斷索引值時使用；

(10)碼字合成

將編碼時存入壓縮碼流緩存器中的碼流按照存儲順序連接在一起，輸出連接后合成的碼流到編碼器外部。