未利用地|利用TMS320C6201芯片進行圖像壓縮

更新時間:2014-04-10 來源:經驗信息 點擊:

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摘要:介紹了利用TMS320C6201 DSP芯片進行實時圖像壓縮的軟件設計。結合該芯片的編程特點介紹了壓縮算法,并給出了部分關鍵程序,具有一定的參考價值。

    關鍵詞:圖像壓縮 C6201 FDCT變換 霍夫曼編碼

圖像中含有豐富的信息,在現代科技中將圖像作為一種探測手段,正受到越來越廣泛的青睞。有很多探測設備,采用掃描成像儀器作為前端探測器。作為一種很常見的情況,成像儀器采集到的圖像要通過無線信道進行發送。但是,圖像數據通常都是海量數據,無線信道的傳輸帶寬無法滿足要求,必須對圖像進行壓縮處理,才能通過無線信道進行傳輸。
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    實現圖像實時無線傳輸必須研制專門的圖像壓縮,該壓縮器須滿足如下要求:(1)圖像實時壓縮?鴉(2)能夠較好地保存圖像質量。筆者以TI公司的高速DSP芯片TMS320C6201為核心的數字信號處理板作為圖像壓縮器的硬件平臺,通過自行開發的壓縮程序,實現了圖像的實時壓縮。
利用TMS320C6201芯片進行圖像壓縮
1 數字信號處理板的硬件功能框圖

數字信號處理板的硬件功能框圖如圖1所示。TMS320C6201是一種高性能的定點數字信號處理器。工作頻率為200MHz時,每個指令周期為5ns,運算速度可達1600MIPS;具有VLIW(甚長指令集)體系結構,每周期8個32bit的指令并行執行;8個獨立的功能單元,有兩個16bit乘法器和6個算術邏輯單元;采用加載存儲體系結構,數據在多處理單元之間的傳輸依靠32個32bit的通用寄存器。C6000的存儲器尋址空間為32bit,片內有1Mbit的SRAM。片內RAM被分為兩塊:一是內部程序/cache存儲器,二是內部數據存儲器。32bit外部存儲器接口(EMIF)可與不同存儲器接口,可方便地配置不同速度、不同容量、不同復雜程度的存儲器。此外,C6000還有兩通道Boot-loading DMA處理器、16bit的主機接口HPI、兩個多通道緩沖串口(McBSP),并且其片內鎖相環(PLL)時鐘發生器,可以對輸入時鐘進行不同的倍頻處理。這種芯片用來處理圖像壓縮這種運算密集型的工作是非常合適的。功能框圖的其它部分不再做介紹。

圖3 圖像壓縮器的工作過程方框圖

2 圖像壓縮算法

圖像壓縮中的圖像有彩色和灰度之分??紤]到彩色圖像和灰度圖像的壓縮類似,且大多數的掃描成象設備掃的是灰度圖像,所以僅以灰度圖像的壓縮為例介紹DSP上的圖像壓縮。圖像壓縮算法原理圖如圖2所示。

圖中,首先將原始灰度圖像分為8×8的圖塊,然后對每一圖像塊進行FDCT變換,再將變換得到的DCT系數使用量化表進行量化。量化后可得到如下形式的數據:

(x)是不為零的數據)

x  x  x  x  0  0  0  0

x  x  x  0  0  0  0  0

x  x  0  0  0  0  0  0

x  0  0  0  0  0  0  0

0  0  0  0  0  0  0  0

0  0  0  0  0  0  0  0

0  0  0  0  0  0  0  0

0  0  0  0  0  0  0  0

該數據在存儲器中存放的順序如下:

本文來源:http://www.luigiyluca.com/yantaotihui/18210/

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