本發明提出一種Tag?Tree編碼的實現系統及方法，可對給定范圍內圖像分辨率自適應的Tag?Tree編碼進行加速。實現步驟為：設定參數；Tag?Tree生成模塊連續生成圖像的所有Tag?Tree；編碼信息生成模塊將生成樹層級控制模塊得到的當前Tag?Tree的子帶碼塊行數和列數以及總層級數傳給編碼層級控制模塊；Tag?Tree編碼模塊在生成下一個Tag?Tree的同時，編碼上一個Tag?Tree，并輸出編碼內容和編碼長度到編碼輸出BRAM；Tag?Tree編碼模塊將存到編碼輸出BRAM的編碼內容和編碼長度進行分離并輸出到碼流組織模塊。

技術領域

本發明屬于數字圖像壓縮編碼技術領域，更進一步涉及一種符合JPEG2000標準的Tag-Tree編碼的實現系統及方法，可完成對于給定范圍內任意分辨率圖像的Tag-Tree編碼的快速實現，適用于各種數字圖像芯片的壓縮編碼。

背景技術

隨著多媒體和網絡技術的發展及其在醫學影像、遙感圖像和數字圖像/視頻傳輸等方面的應用，以往的靜態圖像壓縮標準JPEG，已經無法當前市場和實際應用下的高效壓縮、實時傳輸與高效存儲的要求。作為目前國際上最新的靜止圖像壓縮通用標準，JPEG2000取代了傳統的JPEG。

JPEG2000靜態圖像壓縮編碼標準，其功能模塊如圖1所示，包括依次連接的預處理模塊、離散小波變換模塊、EBCOT編碼模塊。原始圖像輸入至預處理模塊后被分割成若干個圖像片；離散小波變換模塊對各個圖像片進行小波變換后得到小波系數和零比特平面信息，并將零比特平面信息輸出；EBCOT編碼模塊將小波子帶劃分為碼塊來進行內嵌比特位平面編碼、MQ編碼、率失真優化截取和碼流組織，最終生成符合JPEG2000標準的文件。

EBCOT編碼模塊包括Tier1內嵌比特位平面算術編碼模塊和Tier2率失真優化截取模塊。Tier2率失真優化截取模塊決定每個碼塊對最終壓縮碼流的貢獻，其結構如圖2所示，包括依次連接的斜率計算模塊、斜率截取模塊、Tag-Tree模塊和碼流組織模塊。

在Tier2率失真優化截取模塊中，Tag-Tree模塊對斜率截取模塊輸出的包含信息和離散小波變換模塊輸出的零比特平面信息都采用不定長編碼方式來有效降低碼塊間的信息冗余，即采用分級方式來表示一個二維非負整型序列。傳統的Tag-Tree編碼系統包括Tag-Tree生成模塊和Tag-Tree編碼模塊，在傳統系統中，存儲器的分布是分散的，對于存儲功能的劃分很模糊。

傳統的Tag-Tree編碼方法僅適用于固定分辨率圖像，處理過程包括分時段完成的Tag-Tree的生成階段和Tag-Tree的編碼階段，Tag-Tree的生成階段是通過對固定分辨率圖像的包含信息、零比特平面信息序列進行連續處理，產生逐級遞減的分辨率，最終形成一棵樹；Tag-tree的編碼階段是對Tag-tree的節點進行一系列的判決，并對需要編碼的父子節點對進行差值編碼，且編碼階段須先定位起始編碼父子節點對，再沿著從根節點到葉節點方向進行差值編碼，導致Tag-Tree編碼的速度十分緩慢。

為了克服傳統Tag-Tree編碼方法存在的缺陷，研發人員通過參數化設計系統，使得系統先根據輸入的參數對碼塊的寬度和高度進行判斷，再根據判斷結果計算當前子帶的碼塊行數和列數，并根據計算得到的結果完成在給定范圍內任意分辨率圖像的Tag-Tree生成階段和Tag-Tree生成編碼階段，同時在編碼階段，

通過計算編碼起始層級來定位起始編碼父子節點對的方式，或者在狀態機定位起始編碼父子節點對的同時進行反向差值編碼的方式，加速了傳統編碼的過程。但是存在不足的是，現有技術中的Tag-Tree生成階段和Tag-Tree編碼階段仍然是分時段完成的，使得圖像的Tag-Tree編碼的速度較慢。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種符合JPEG2000標準的Tag-Tree編碼實現系統及方法，旨在實現在給定范圍內任意分辨率圖像的Tag-Tree編碼，并提高Tag-Tree編碼的速度。