基于TMS320C5409的图像压缩系统

　　量化运算优化

　　本文提出了基于实际情况的自适应量化方法,即量化阶段采用二次计算的方法,其算法主要分为两步：(1)对变换后的图像系数进行自适应处理;(2)构造新的量化表。具体方法如下：

　　首先求出亮度分量和两个色度分量在频域中所有8×8子块的63个交流系数绝对值的平均值P(u,v),其中,u,v=0…7为位置信息。接下来求出163个交流系数平均值中的最大值,Z1(u,v)=MAX[P1(u,v)],最后将63个交流系数平均值进行归一化处理,同时加入频率位置信息,分别得出亮度和色度量化表中63个交流分量的矫正系数,计算过程为：

　　由此可以得到量化表的矫正式Qpl(u,v)=Q1(u,v)/X1(u,v),对JPEG量化表进行矫正。

　　将上述矫正后的量化表作为最终的量化表,对图像进行标准JPEG压缩,形成完全符合JPEG格式的压缩文件。本算法的解码过程与标准．JPEG解码过程完全相同,可以看出它也是标准．IPEG编码过程的逆过程。

　　实验结果

　　快速DCT运算

　　将本文提出的算法、Loeffler的DSP优化算法和纯Loeffler算法分别进行测试。结果见表1,可以看到本文算法较Loeffler的DSP优化算法大约节省了1/4的时间,较纯Loeffler算法大约节省了一半时间,其效果是十分明显的。

　　自适应量化

　　对自适应量化器进行仿真。本文采用中等复杂度的标准图像作为测试图,与基本JPEG系统进行性能比较(基于峰值信噪比(PSNR))。只将JPEG标准方法中的量化表更改为修正的量化表,就可以在同等压缩比下,提高恢复图像的质量。表2为不同压缩比下,采用JPEG量化表和自适应量化表两种方法的峰值信噪比。从压缩比和峰值信噪比的对比结果可看出,自适应量化JPEG方法的压缩比略高于标准JPEG方法。

　　结语

　　本文以TI的TMS320C5409作为开发平台,实现了一种新的JPEG图像压缩系统。该系统的优点是提高了JPEG的运行速度,增强了图像的压缩率和质量,并且易于硬件实现。这一方案可应用于需要对视频图像进行实时采集、压缩及存储的绝大部分场合。