[发明专利]一种基于DSP的JPEG2000标准图像快速解压缩系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及JPEG2000标准图像快速解压缩领域，尤其涉及应用多DSP嵌入式并行系统进行的JPEG2000标准图像快速解压缩领域。

背景技术

随着科学技术的发展，日常处理的图像的分辨率和精度在不断提升，图像包含的数据量也在不断增大，为了进行有效图像数据传输，需要对图像进行快速压缩解压缩处理。

JPEG2000标准，因其高灵活性、高压缩性能、能够提供有损无损压缩模式，正在图像处理领域广泛应用，目前多应用于医学影像传输，航天遥感图像传输等应用领域。JPEG2000解压缩过程由tier-2解码(码流组织解码)、tier-1(自适应算术解码)、反量化、反小波变换、图像后处理等组成，其中tier-1(自适应算术解码)和反小波变换是其中最耗时的部分。为了达到实时图像解压缩的目的，业内普遍使用FPGA、GPU等设备，使用简单的多线程，低度并行化，在硬件层面对压缩解压缩过程进行加速，然而硬件实现的成本较高，实现起来也较为复杂，开发周期较长，并不是每个系统都有条件应用硬件实现压缩解压缩操作。在没有硬件设备支持的情况下，只能依托于软件实现JPEG2000图像的快速解压缩过程。然而传统的JPEG2000软件解压缩过程，涉及到的代码量过大，数据量过多，导致庞大的中间变量出现，一定程度上影响了JPEG2000解压缩过程的实现效率。因此需要一种能够通过软件实现的快速压缩解压缩系统和方法，能保证在软件实现的前提下，快速进行压缩解压缩图像数据，满足实际应用的时间需求。目前针对JPEG2000标准图像的压缩过程的研究较为广泛，但是针对JPGE2000标准图像的解压缩过程的研究则非常少见。

DSP因其可并行的处理特点在数字图像处理领域有很大优势，又因其运算能力强，能够适应较为复杂的图像处理算法，如图像压缩解压缩算法。DSP很适合用于进行并行计算，而JPEG2000具有很多可并行计算的运算任务，非常适合应用DSP来实现，且DSP实现成本较FPGA更为低廉。

因此，亟需一种能够快速实时的对高分辨率图像数据进行解压缩处理、传送的多DSP系统，及能够提高图像解压缩速度的快速解压缩方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种基于DSP的快速实现JPEG2000标准图像解压缩处理的系统及方法，以提高现有图像解压缩处理的速度，并尽量减少存储资源的消耗。

(二)技术方案

为达成所述目的，本发明提供一种基于DSP的JPEG2000标准图像快速解压缩系统，系统具有控制模块和解压模块，控制模块通过数据总线与解压模块相连以进行数据通信，用于接收并缓存JPEG2000标准下的图像压缩数据包，并用于控制解压模块并行完成图像的解压缩处理任务，以及在解压缩处理任务完成后，将解压后的图像数据输出至外部接口；所述解压模块用于并行完成图像的解压缩处理任务。

根据本发明的一种具体实施方式，所述解压模块由DSP簇和SDRAM组成；所述控制模块用于对待解压缩的图像数据包进行并行粒度解析，根据并行粒度划分规则确定此次解压缩的并行粒度，并根据确定的并行粒度为所述解压模块中所述DSP簇中的每一个DSP处理器划分需要完成的解压缩任务。

根据本发明的一种具体实施方式，所述DSP簇中的DSP处理器与控制模块之间通过link口或用户自定义总线进行通信，用于接收所述控制模块发出的控制信号，并根据控制信号并行完成解压缩处理任务。

根据本发明的一种具体实施方式，所述SDRAM(122)通过数据总线与主控模块及所述DSP簇相连，DSP簇中的所有DSP共享所述SDRAM。

根据本发明的一种具体实施方式，所述DSP簇(121)包括一簇或者多簇DSP处理器，每簇DSP处理器的结构相同，每簇DSP由多片DSP处理器构成，所述多片DSP处理器具有相同的处理功能和接口，任意两片DSP簇中的DSP处理器之间具有通信通道，能够完成两两之间的互相通信，实现多片DSP处理器之间的并行连接，以在控制模块控制下进行并行解压缩处理任务。

根据本发明的一种具体实施方式，所述SDRAM(122)被所述控制模块和DSP簇中的所有DSP处理器共享，用于缓存解压缩处理任务执行过程中的所有数据，在解压缩处理任务完成后，将解压完成后的图像数据整合。

此外，本发明还提出一种基于DSP的JPEG2000标准图像解压缩方法，用于前述的JPEG2000标准图像解压缩系统，其特征在于，包含如下步骤：