تصميم نظام تصوير مضغوط متعدد النوى قائم على JPEG-LS

LIU He ,  

ZHANG Liu ,  

LI Guiyang ,  

SHEN Sangyuan ,  

ZHANG Jiabao ,  

摘要

في مواجهة قيود تكلفة الأجهزة عالية الدقة لكاميرا CMOS الفضائية الصغيرة ومشاكل موارد تخزين البيانات المحدودة، يقترح هذا البحث حل لتنفيذ خوارزمية ضغط الصور JPEG-LS على FPGA (مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا) كامل الأنبوب. من خلال وضع التجزئة المتوازية، تم بناء نظام تصوير مضغوط فوري متعدد النوى على شريحة FPGA واحدة. أولاً، يتم استقبال بيانات الصور عالية السرعة متعددة القنوات من كاشف CMOS باستخدام FPGA؛ ثانيًا، تم تنفيذ خوارزمية ضغط الصور JPEG-LS عبر 11 مرحلة أنبوبية، مع تحسين هيكل حساب معلمات الترميز وتحديث السياق لتقصير المسار الحرج؛ وأخيرًا، يتم تجزئة وضغط بيانات الصور متعددة القنوات الخارجة من كاشف CMOS بالتوازي باستخدام عدة نوى لضغط JPEG-LS. أظهرت النتائج التجريبية أن تردد التشغيل الأقصى للنوى المحسنة هو 46 ميجا هرتز؛ عند معلمة ضغط near = 1، تحقق النظام معدل ضغط تقريبي يفوق 4 وجودة صورة استعادة مع معدل إشارة إلى ضوضاء حوالي 50 ديسيبل. وتلبي هذه النتائج متطلبات سرعة وجودة ضغط الصور الاستشعار عن بعد، وتوفر مرجعية لتصميم كاميرات CMOS الفضائية عالية الدقة المزودة بوظائف ضغط الصور.

关键词

خوارزمية ضغط الصور JPEG-LS;كاشف CMOS;مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة ميدانيًا;تصميم أنبوبي;نظام تصوير مضغوط متعدد النوى

阅读全文