本發(fā)明屬于圖像解壓縮
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地，涉及一種基于可變輸入數(shù)據(jù)流的大動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)解壓縮系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和我國(guó)衛(wèi)星通信在軍事上的迫切需要，衛(wèi)星圖像的星地傳輸技術(shù)成為了一個(gè)需要重點(diǎn)研究的領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)在航空航天領(lǐng)域取得了較大的研究成果，對(duì)地觀測(cè)等空間領(lǐng)域正處于高速發(fā)展時(shí)期。近年來(lái)由于衛(wèi)星傳感器性能的極大提升，使得衛(wèi)星圖像在時(shí)間、空間和光譜分辨率上都得到了很大的提高，空間探測(cè)器所獲取的數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，如此龐大的數(shù)據(jù)量在星地間傳輸是有限的信道容量所無(wú)法承載的。這樣有限的信道容量與傳輸大量衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)需求間的矛盾日益突出。衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)壓縮是靜止圖像壓縮中的較難掌握的一門(mén)技術(shù)，與普通圖像相比，衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性較弱、熵值高、冗余小，并隨地面背景和氣象狀況的不同而發(fā)生巨大的變化，連續(xù)性差，可預(yù)測(cè)性極低，目前國(guó)內(nèi)外主要的壓縮標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織iso和國(guó)際電聯(lián)itu的圖像專(zhuān)家工作組針對(duì)不同的圖像類(lèi)型，制定了一系列的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其中包括動(dòng)態(tài)視頻壓縮的h.261、h.263、h.264，二值圖像壓縮的jbig、jbig2，以及連續(xù)色調(diào)靜止圖像壓縮的jpeg、jpeg-ls和jpeg2000等，與jpeg、jpeg2000等流行的圖像壓縮算法相比較，jpeg-ls在無(wú)損壓縮領(lǐng)域具有高保真和低復(fù)雜度等特點(diǎn)。大幅面的衛(wèi)星圖像經(jīng)過(guò)星地?zé)o線(xiàn)信道傳輸至地面端需要在最短的時(shí)間內(nèi)要無(wú)失真的恢復(fù)出探測(cè)器所拍攝到的原圖。這就要求地面接收系統(tǒng)具備很高的實(shí)時(shí)處理能力。其硬件架構(gòu)要能具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和良好的并行處理特性，采用通用處理器進(jìn)行軟件解壓難以保證實(shí)時(shí)性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供了一種基于可變輸入數(shù)據(jù)流的大動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)解壓縮系統(tǒng)，由此解決現(xiàn)有的采用通用處理器進(jìn)行軟件解壓難以保證實(shí)時(shí)性的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于可變輸入數(shù)據(jù)流的大動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)解壓縮系統(tǒng)，包括：解幀模塊、rs解碼模塊、2decc解碼模塊、無(wú)糾錯(cuò)解碼模塊、edc檢糾錯(cuò)模塊、數(shù)據(jù)打包分發(fā)模塊、多路并行g(shù)olomb解碼模塊、多路并行殘差預(yù)測(cè)解碼模塊、像素收集模塊以及組幀模塊；所述解幀模塊，用于識(shí)別壓縮碼流中的標(biāo)志識(shí)別碼，提取解碼需要的中間參數(shù)和相機(jī)格式數(shù)據(jù)并緩存，并將壓縮碼流中的幀格式數(shù)據(jù)、相機(jī)格式數(shù)據(jù)以及壓縮碼流數(shù)據(jù)分離，進(jìn)而從幀格式數(shù)據(jù)中提取衛(wèi)星工作狀態(tài)參數(shù)，計(jì)算壓縮碼流狀態(tài)信息，確定壓縮碼流的編碼方式；所述rs解碼模塊，用于在所述解幀模塊確定的壓縮碼流的編碼方式為rs編碼時(shí)，接收所述解幀模塊輸出的壓縮碼流數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，對(duì)該壓縮碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行rs檢糾錯(cuò)解碼，將糾錯(cuò)后的壓縮碼流數(shù)據(jù)發(fā)送給所述edc檢糾錯(cuò)模塊；所述2decc解碼模塊，用于在所述解幀模塊確定的壓縮碼流的編碼方式為2decc編碼時(shí)，接收所述解幀模塊輸出的壓縮碼流數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，對(duì)該壓縮碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐比特檢錯(cuò)、糾錯(cuò)，去除校驗(yàn)位，將糾錯(cuò)后的壓縮碼流數(shù)據(jù)發(fā)送給所述edc檢糾錯(cuò)模塊；所述無(wú)糾錯(cuò)解碼模塊，用于在所述解幀模塊確定的壓縮碼流的編碼方式為無(wú)糾錯(cuò)編碼時(shí)，接收所述解幀模塊輸出的壓縮碼流數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，并將該壓縮碼流數(shù)據(jù)發(fā)送給所述edc檢糾錯(cuò)模塊；所述edc檢糾錯(cuò)模塊，用于對(duì)接收到的壓縮碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行edc塊檢錯(cuò)監(jiān)督信息校驗(yàn)、全圖域碼流按塊的方式隔離、壓縮碼流長(zhǎng)度校驗(yàn)以及提取并保存edc信息；所述數(shù)據(jù)打包分發(fā)模塊，用于利用所述edc檢糾錯(cuò)模塊提取的edc信息分割壓縮碼流得到每個(gè)子塊的碼流數(shù)據(jù)，并將各子塊碼流數(shù)據(jù)分別打包分發(fā)至多路并行g(shù)olomb解碼模塊；所述多路并行g(shù)olomb解碼模塊，用于并行計(jì)算各子塊碼流數(shù)據(jù)的映射誤差值merrval；所述多路并行殘差預(yù)測(cè)解碼模塊與所述多路并行g(shù)olomb解碼模塊一一對(duì)應(yīng)，用于根據(jù)各子塊碼流數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的映射誤差值merrval對(duì)各子塊碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行殘差預(yù)測(cè)解碼；所述像素收集模塊，用于收集所述多路并行殘差預(yù)測(cè)解碼模塊進(jìn)行預(yù)測(cè)解碼后輸出的還原的數(shù)據(jù)塊；所述組幀模塊，用于將所述像素收集模塊收集的數(shù)據(jù)塊逆壓縮排序組合后與相機(jī)輔助信息拼接組成相機(jī)格式數(shù)據(jù)，完成解壓縮操作。優(yōu)選地，所述rs解碼模塊包括：伴隨式獲取模塊，用于計(jì)算m-n個(gè)伴隨式，在初始階段，寄存器被清零，輸入第一個(gè)碼字與零相加后被送入寄存器，再乘以與第二個(gè)輸入的碼字相加，如此循環(huán)，直到m個(gè)碼字全部送入寄存器經(jīng)過(guò)計(jì)算后，寄存器內(nèi)的值便是所需要的伴隨多項(xiàng)式，其中，m與n為正整數(shù)；第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述伴隨多項(xiàng)式求出錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式和錯(cuò)誤值多項(xiàng)式；第二計(jì)算模塊，用于在所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式和所述錯(cuò)誤值多項(xiàng)式確定后，通過(guò)求解所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式的根得到錯(cuò)誤位置，并獲取所述錯(cuò)誤位置上的錯(cuò)誤值；第一誤碼糾正模塊，用于根據(jù)所述錯(cuò)誤位置及所述錯(cuò)誤位置上的錯(cuò)誤值確定錯(cuò)誤多項(xiàng)式，將所述錯(cuò)誤多項(xiàng)式與所述接收多項(xiàng)式相加，即完成誤碼的糾正。優(yōu)選地，所述2decc解碼模塊包括：取數(shù)據(jù)模塊，用于從壓縮碼流中取m比特位進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，前n比特位組成奇偶校驗(yàn)矩陣，后m-n比特位作為奇偶校驗(yàn)位，其中，m與n為正整數(shù)；第一判斷模塊，用于根據(jù)所述奇偶校驗(yàn)位判斷所述奇偶校驗(yàn)矩陣的每行、每列元素之和的奇偶性是否正確；第二誤碼糾正模塊，用于定位錯(cuò)誤比特位置并糾正，若前n比特位信息位出現(xiàn)1比特位錯(cuò)誤，則確定錯(cuò)誤位置并糾正；若后m-n比特位出現(xiàn)1比特位錯(cuò)誤，則判定為校驗(yàn)位出錯(cuò)，不對(duì)信息位進(jìn)行糾錯(cuò)，將糾錯(cuò)后的奇偶校驗(yàn)矩陣重組為一維碼流，并跳轉(zhuǎn)至所述取數(shù)據(jù)模塊的操作，直至壓縮碼流中剩余比特位數(shù)不足一次解碼為止，并將剩余比特位直接寫(xiě)入2decc解碼后的壓縮碼流中。優(yōu)選地，所述edc檢糾錯(cuò)模塊包括：塊檢錯(cuò)監(jiān)督信息校驗(yàn)?zāi)K，用于根據(jù)edc塊檢錯(cuò)信息與碼流的組幀方式，壓縮過(guò)程中對(duì)每k個(gè)塊的edc信息存放α份，解碼接收α組k個(gè)子塊的edc信息進(jìn)行逐比特校驗(yàn)得到edc信息，其中，k、α為正整數(shù)；分離模塊，用于根據(jù)每個(gè)塊的碼流長(zhǎng)度，將每個(gè)塊的碼流信息進(jìn)行分離；第二判斷模塊，用于將k個(gè)塊的碼流長(zhǎng)度，與edc信息每個(gè)塊的碼流長(zhǎng)度的累加和進(jìn)行比較，來(lái)判斷壓縮碼流長(zhǎng)度信息是否正確；存儲(chǔ)模塊，用于將碼流信息和edc信息通過(guò)edc頭標(biāo)志進(jìn)行分離，并分別存儲(chǔ)。優(yōu)選地，所述多路并行g(shù)olomb解碼模塊中的每一路golomb解碼模塊均包括：檢測(cè)模塊、第一檢測(cè)處理模塊及第二檢測(cè)處理模塊；所述檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)輸入的壓縮碼流中比特1之前0的個(gè)數(shù)，得到val值，即val個(gè)0，然后與最長(zhǎng)比特門(mén)限值lmax比較，其中，lmax＝limit-qbpp-1，limit為單個(gè)像素編碼的最長(zhǎng)編碼長(zhǎng)度，qbpp為像素精度；所述第一檢測(cè)處理模塊，用于在val值小于lmax時(shí)，讀入1bit后續(xù)的k個(gè)比特，后面的k個(gè)bit記為n，計(jì)算得到merrval的值，即merrval＝val*2k+n，其中，k為golomb編碼的中間變量；所述第二檢測(cè)處理模塊，用于在val值不小于lmax時(shí)，讀入qbpp個(gè)后續(xù)比特，得到merrval-1的二進(jìn)制表示，求出merrval的值。優(yōu)選地，所述多路并行殘差預(yù)測(cè)解碼模塊中的每一路殘差預(yù)測(cè)解碼模塊均包括：上下文建模模塊、梯度計(jì)算量化模塊、索引值計(jì)算模塊、邊界檢測(cè)預(yù)測(cè)解碼模塊、預(yù)測(cè)校正解碼模塊、參數(shù)更新模塊、誤差逆映射模塊以及像素?cái)?shù)據(jù)還原模塊；所述上下文建模模塊，用于在待解碼像素x處于圖像的第一行時(shí)，將該待解碼像素的鄰域位置重建值ra、rb、rc和rd作為圖像的首像素值；在待解碼像素處于圖像的行開(kāi)始或行結(jié)束時(shí)，由于ra或rd的值與rb的值一樣，則將rc的值用前一行第一個(gè)像素編碼時(shí)ra的值；所述梯度計(jì)算量化模塊，用于根據(jù)上下文重建值ra、rb、rc和rd，計(jì)算出局部梯度(d1、d2、d3)，并對(duì)局部梯度(d1、d2、d3)進(jìn)行量化得到待解碼像素x的上下文矢量q1、q2、q3，以檢測(cè)圖像的平行與垂直邊緣；所述索引值計(jì)算模塊，用于在矢量q1、q2、q3的第一個(gè)非零元素是負(fù)數(shù)時(shí)，將該矢量的符號(hào)反轉(zhuǎn)，得到-q1、-q2、-q3，并將符號(hào)變量sign設(shè)置為-1，反之，sign設(shè)置為+1，然后由處理后的qi值得到索引值q＝81*q1+9*q2+q3，其中q表示待解碼像素x的上下文；所述邊界檢測(cè)預(yù)測(cè)解碼模塊，用于采用中值邊緣檢測(cè)算法，將上下文重建值ra、rb、rc以及rd進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)預(yù)測(cè)x的像素值px；所述預(yù)測(cè)校正解碼模塊，用于根據(jù)符號(hào)變量sign以及上下文參數(shù)預(yù)測(cè)修正值c[q]對(duì)預(yù)測(cè)的像素值px進(jìn)行校正得到校正后的預(yù)測(cè)值；所述參數(shù)更新模塊，用于在每個(gè)像素解碼后，將解碼需要的參數(shù)a[q]、b[q]、c[q]及n[q]進(jìn)行更新以用于下一個(gè)像素值的解碼，其中，a[q]表示上下文參數(shù)殘差累計(jì)值，b[q]表示上下文參數(shù)計(jì)算的偏差，n[q]表示每個(gè)上下文的發(fā)生次數(shù)；所述誤差逆映射模塊，用于根據(jù)golomb解碼得到映射誤差值merrval，得到預(yù)測(cè)誤差值errval；所述像素?cái)?shù)據(jù)還原模塊，用于利用預(yù)測(cè)誤差值errval對(duì)校正后的預(yù)測(cè)值進(jìn)行數(shù)據(jù)還原得到還原后的像素值pixel＝[(errval+px_correct)％(range*(2*near+1))]，其中，px_correct表示校正后的預(yù)測(cè)值，range表示預(yù)測(cè)誤差表示的范圍，near表示近無(wú)損編解碼的誤差界限。優(yōu)選地，所述邊界檢測(cè)預(yù)測(cè)解碼模塊，具體用于若圖像在待解碼像素x的左邊有垂直邊緣，則取rb為x的預(yù)測(cè)像素值px；若圖像在待解碼像素x的上面有水平邊緣，則取ra為x的預(yù)測(cè)像素值px；若沒(méi)有檢測(cè)到邊緣，則取ra+rb–rc作為x的預(yù)測(cè)像素值px。優(yōu)選地，所述預(yù)測(cè)校正解碼模塊，具體用于若符號(hào)變量sign等于1，則px’＝px+c[q]，否則px’＝px-c[q]；若px’小于0，則校正后的預(yù)測(cè)值為0，若px’大于maxval，則校正后的預(yù)測(cè)值為maxval，否則將預(yù)測(cè)的像素值px作為校正后的預(yù)測(cè)值。優(yōu)選地，所述golomb編碼的中間變量?jī)?yōu)選地，所述參數(shù)更新模塊，具體用于為a[q]、b[q]、c[q]及n[q]四個(gè)參數(shù)分配兩塊相同的ram，由兩塊ram交替地進(jìn)行參數(shù)初始化和更新操作，當(dāng)ram1進(jìn)入當(dāng)前像素的解碼更新操作的同時(shí)對(duì)ram2進(jìn)行參數(shù)初始化，以確保在當(dāng)前像素的解碼完成后，下一個(gè)像素能夠使用ram2進(jìn)行更新操作而不受時(shí)序的限制?？傮w而言，本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，能夠取得下列有益效果：(1)采用通用處理器進(jìn)行軟件解壓滿(mǎn)足不了多模態(tài)高保真壓縮算法解壓縮的實(shí)時(shí)性，針對(duì)多模態(tài)高保真壓縮算法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的解壓縮算法的fpga并行實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了可變的輸入數(shù)據(jù)流和大動(dòng)態(tài)壓縮比變化的實(shí)時(shí)解壓縮。(2)檢糾錯(cuò)后壓縮碼流誤碼防擴(kuò)散的fpga實(shí)現(xiàn)，當(dāng)rs解碼或者2decc解碼后，如果一個(gè)塊的碼流有誤碼，就會(huì)導(dǎo)致誤碼擴(kuò)散，導(dǎo)致后面的碼流塊解碼錯(cuò)誤，本發(fā)明針對(duì)碼流幀格式，通過(guò)碼流長(zhǎng)度信息，將誤碼擴(kuò)散抑制在一個(gè)塊內(nèi)。使得后面正確塊不會(huì)受到影響。(3)幀格式檢測(cè)與解碼工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件系統(tǒng)中錯(cuò)誤情況的智能監(jiān)測(cè)與智能判斷，在系統(tǒng)工作過(guò)程中，對(duì)碼流幀格式進(jìn)行檢測(cè)，有助于我們判斷解壓縮設(shè)備收到的壓縮碼流幀格式的正確性，同時(shí)在硬件解碼過(guò)程中設(shè)置多處解碼工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)，可以實(shí)時(shí)幫助我們判斷解碼的狀態(tài)。提升了系統(tǒng)的穩(wěn)健性。(4)解壓系統(tǒng)要求掃描圖像解壓縮數(shù)據(jù)5s輸出一幀，解壓系統(tǒng)要求的時(shí)延為100ms，采用intel(r)core(tm)i7-4790cpu處理器進(jìn)行軟件解壓縮時(shí)延大于40s，并且大于解壓縮輸出的幀周期5s。通過(guò)將解壓縮算法fpga并行實(shí)現(xiàn)，使得時(shí)延小于100ms，滿(mǎn)足了要求。時(shí)延：第一碼流進(jìn)入解壓系統(tǒng)到第一個(gè)圖像像素被還原輸出或者最后一個(gè)碼流進(jìn)入解壓系統(tǒng)到最后一個(gè)圖像像素被還原。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種基于可變輸入數(shù)據(jù)流的大動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)解壓縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種壓縮碼流的解幀，7個(gè)同步頭標(biāo)志位抗誤碼模塊數(shù)據(jù)流示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種壓縮碼流的解幀信號(hào)流程示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種檢糾錯(cuò)解碼模塊的工作流程示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種2decc檢糾錯(cuò)實(shí)現(xiàn)方案框圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種rs檢糾錯(cuò)流程圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種edc塊檢錯(cuò)解碼流程示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種golomb解碼的數(shù)據(jù)流程圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種上下文示意圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種梯度量化邏輯圖；圖11為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種參數(shù)更新和初始化的控制以及信號(hào)流程圖；圖12為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種相機(jī)組幀的壓縮排序與逆壓縮排序方式；圖13為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種相機(jī)組幀部分，如何將分塊數(shù)據(jù)還原時(shí)對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的地址操作示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種基于可變輸入數(shù)據(jù)流的大動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)解壓縮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖1所示的系統(tǒng)中包括：解幀模塊、rs解碼模塊、2decc解碼模塊、無(wú)糾錯(cuò)解碼模塊、edc檢糾錯(cuò)模塊、數(shù)據(jù)打包分發(fā)模塊、多路并行g(shù)olomb解碼模塊、多路并行殘差預(yù)測(cè)解碼模塊、像素收集模塊以及組幀模塊；上述解幀模塊，用于識(shí)別壓縮碼流中的標(biāo)志識(shí)別碼，提取解碼需要的中間參數(shù)和相機(jī)格式數(shù)據(jù)并緩存，并將壓縮碼流中的幀格式數(shù)據(jù)、相機(jī)格式數(shù)據(jù)以及壓縮碼流數(shù)據(jù)分離，進(jìn)而從幀格式數(shù)據(jù)中提取衛(wèi)星工作狀態(tài)參數(shù)，計(jì)算壓縮碼流狀態(tài)信息，確定壓縮碼流的編碼方式；其中，如圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種壓縮碼流的解幀信號(hào)流程示意圖，壓縮碼流的解幀主要完成三個(gè)任務(wù)：第一，正確識(shí)別壓縮碼流中的標(biāo)志識(shí)別碼，如圖2所示將幀同包含的7個(gè)同步頭中帶的參數(shù)進(jìn)行7選4的表決，將解碼需要的中間參數(shù)主要包括壓縮碼流的分塊大小、near值、碼流的編碼方式和相機(jī)格式數(shù)據(jù)提取并緩存；第二，將碼流幀格式數(shù)據(jù)、相機(jī)格式數(shù)據(jù)和壓縮碼流數(shù)據(jù)分離，壓縮碼流數(shù)據(jù)用于解碼，相機(jī)格式數(shù)據(jù)用于解碼后數(shù)據(jù)組幀；第三，從碼流幀格式數(shù)據(jù)中提取分塊大小、near值和編碼方式等衛(wèi)星工作狀態(tài)參數(shù)，測(cè)量計(jì)算壓縮碼流狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)檢測(cè)，提取解碼需要的中間分塊大小、near值、碼流的編碼方式參數(shù)進(jìn)行解析，例如：分塊大小為32(行)*8(列)、near表示壓縮的微損度，0表示無(wú)損，1、2、3表示不同程度的微損。上述rs解碼模塊，用于在所述解幀模塊確定的壓縮碼流的編碼方式為rs編碼時(shí)，接收所述解幀模塊輸出的壓縮碼流數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，對(duì)該壓縮碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行rs檢糾錯(cuò)解碼，將糾錯(cuò)后的壓縮碼流數(shù)據(jù)發(fā)送給所述edc檢糾錯(cuò)模塊；如圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種檢糾錯(cuò)解碼模塊的工作流程示意圖，rs解碼模塊能對(duì)223bytes壓縮碼流糾正隨機(jī)16bytes的錯(cuò)誤，具體實(shí)施操作如圖6所示：(1)rs譯碼的第一步就是計(jì)算m-n個(gè)伴隨式，在初始階段，寄存器被清零，輸入第一個(gè)碼字在與零相加后被送入寄存器，再乘以與第二個(gè)輸入的碼字相加，如此循環(huán)，直到m個(gè)碼字全部進(jìn)去寄存器經(jīng)過(guò)計(jì)算后，寄存器內(nèi)的值便是所需要的伴隨式；優(yōu)選地，m取值為255，n取值為223。(2)根據(jù)伴隨多項(xiàng)式求出錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式和錯(cuò)誤值多項(xiàng)式；(3)錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式和錯(cuò)誤值多項(xiàng)式確定后，錯(cuò)誤位置可以通過(guò)錢(qián)搜索算法求解錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式的根求得，利用福尼算法可以求得錯(cuò)誤位置上的錯(cuò)誤值；(4)當(dāng)確定錯(cuò)誤位置及具體的錯(cuò)誤值后，也就確定了錯(cuò)誤多項(xiàng)式，將得到的錯(cuò)誤多項(xiàng)式與接收多項(xiàng)式相加，即完成誤碼的糾正。上述2decc解碼模塊，用于在所述解幀模塊確定的壓縮碼流的編碼方式為2decc編碼時(shí)，接收所述解幀模塊輸出的壓縮碼流數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，對(duì)該壓縮碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐比特檢錯(cuò)、糾錯(cuò)，去除校驗(yàn)位，將糾錯(cuò)后的壓縮碼流數(shù)據(jù)發(fā)送給所述edc檢糾錯(cuò)模塊；在圖4中還包括2decc解碼流程，2decc解碼模塊首先接收解幀模塊輸出的碼流數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，根據(jù)每256bit數(shù)據(jù)塊緊隨的32bit校驗(yàn)位，對(duì)該碼流進(jìn)行逐比特檢錯(cuò)、糾錯(cuò)，然后去除32bit校驗(yàn)位，將糾錯(cuò)后的碼流數(shù)據(jù)發(fā)送給edc解碼處理模塊。2d-ecc解碼模塊能對(duì)壓縮碼流中單比特錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，具體實(shí)施過(guò)程如圖5所示：(1)每次從碼流中取mbit進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，前nbit組成奇偶校驗(yàn)矩陣，后(m-n)bit作為奇偶校驗(yàn)位；優(yōu)選地，m取值為288，n取值為256。(2)據(jù)奇偶校驗(yàn)位判斷奇偶校驗(yàn)矩陣的每行、每列元素之和的奇偶性是否正確；(3)定位錯(cuò)誤比特位置并糾正，若前nbit信息位出現(xiàn)1bit錯(cuò)誤，則必然在行、列校驗(yàn)中各出現(xiàn)一次錯(cuò)誤，此時(shí)可確定錯(cuò)誤位置并糾正；若后(m-n)bit信息位出現(xiàn)1bit錯(cuò)誤，則行、列校驗(yàn)中會(huì)因?yàn)樾ｒ?yàn)位錯(cuò)誤而誤檢某一行或某一列出錯(cuò)，但是行校驗(yàn)錯(cuò)誤和列校驗(yàn)錯(cuò)誤不會(huì)成對(duì)出現(xiàn)，此時(shí)即可判定為校驗(yàn)位出錯(cuò)，不對(duì)信息位進(jìn)行糾錯(cuò)，將糾錯(cuò)后二維矩陣重組為一維碼流；(4)重復(fù)上述步驟直至碼流中剩余比特位數(shù)不足一次解碼為止，將剩余比特位直接寫(xiě)入解碼后碼流。上述無(wú)糾錯(cuò)解碼模塊，用于在所述解幀模塊確定的壓縮碼流的編碼方式為無(wú)糾錯(cuò)編碼時(shí)，接收所述解幀模塊輸出的壓縮碼流數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)使能信號(hào)，并將該壓縮碼流數(shù)據(jù)發(fā)送給所述edc檢糾錯(cuò)模塊；上述edc檢糾錯(cuò)模塊，用于對(duì)接收到的壓縮碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行edc塊檢錯(cuò)監(jiān)督信息校驗(yàn)、全圖域碼流按塊的方式隔離、壓縮碼流長(zhǎng)度校驗(yàn)以及提取并保存edc信息；其中，edc檢糾錯(cuò)模塊的具體實(shí)施過(guò)程如圖7所示：(1)edc塊檢錯(cuò)監(jiān)督信息校驗(yàn)：根據(jù)edc塊檢錯(cuò)信息與碼流的組幀方式，壓縮過(guò)程中對(duì)每k個(gè)塊的edc信息存放α份，解碼接收α組k個(gè)子塊的edc信息進(jìn)行逐比特校驗(yàn)得到edc信息。從而大概率避免了edc信息在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)的誤碼，增加了解碼的穩(wěn)定性；優(yōu)選地，k取值為17，α取值為3。(2)根據(jù)每個(gè)塊的碼流長(zhǎng)度，將每個(gè)塊的碼流信息進(jìn)行分離；(3)將k個(gè)塊的碼流長(zhǎng)度，與edc信息每個(gè)塊的碼流長(zhǎng)度的累加和進(jìn)行比較，來(lái)判斷壓縮碼流長(zhǎng)度信息是否正確。以此來(lái)保證k塊的碼流是獨(dú)立的，不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)k塊的碼流長(zhǎng)度錯(cuò)誤而影響下一個(gè)k塊；(4)將碼流和edc信息通過(guò)edc頭標(biāo)志進(jìn)行分離，并分別存儲(chǔ)。檢糾錯(cuò)后壓縮碼流誤碼防擴(kuò)散的fpga實(shí)現(xiàn)，當(dāng)rs解碼或者2decc解碼后，如果一個(gè)塊的碼流有誤碼，就會(huì)導(dǎo)致誤碼擴(kuò)散，導(dǎo)致后面的碼流塊解碼粗，本發(fā)明針對(duì)碼流幀格式，通過(guò)碼流長(zhǎng)度信息，就誤碼擴(kuò)散抑制在一個(gè)塊內(nèi)。后面正確塊不會(huì)受到影響。下面針對(duì)錯(cuò)誤模式分析：(1)edc信息異常處理星上壓縮單元在壓縮圖像時(shí)添加edc信息以進(jìn)行塊檢糾錯(cuò)，edc信息中包含壓縮碼流每個(gè)分塊的比特?cái)?shù)與首像素信息，首像素信息中包含分塊的分區(qū)微損值。碼流分塊的比特?cái)?shù)用于golomb解碼時(shí)塊檢錯(cuò)校驗(yàn)，首像素信息用于分塊預(yù)測(cè)解碼，分區(qū)微損值用于微損解碼時(shí)解碼處理環(huán)節(jié)。因此，edc信息對(duì)于碼流解壓縮是非常重要的。但在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中由于通道環(huán)境的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)部分丟失，如果丟失的數(shù)據(jù)中包含edc信息，會(huì)對(duì)之后的解碼環(huán)節(jié)造成嚴(yán)重影響。為增強(qiáng)解壓縮設(shè)備工作的穩(wěn)定性，需要考慮edc信息丟失后的錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制，在錯(cuò)誤程度可允許的范圍內(nèi)，能夠恢復(fù)碼流的正常解碼狀態(tài)并正確解碼。但往往數(shù)據(jù)丟失后的恢復(fù)都比較困難，對(duì)于edc信息丟失后，要不影響解碼正確性的恢復(fù)解壓縮設(shè)備的工作狀態(tài)有以下兩個(gè)難點(diǎn)：(a)每個(gè)edc信息后都有其對(duì)應(yīng)的壓縮碼流數(shù)據(jù)，如果edc信息丟失，后面對(duì)應(yīng)的壓縮碼流不能正常的解碼，而且可能會(huì)影響到后面正確數(shù)據(jù)的解碼工作。(b)由于edc信息的組成形式為一個(gè)edc頭與三個(gè)組的edc信息組合，在edc模塊中解析edc信息時(shí)再進(jìn)行三選二的edc信息校驗(yàn)得到每組的edc信息，如果edc信息丟失，在進(jìn)行edc信息“三選二”校驗(yàn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致edc信息錯(cuò)位，從而影響其他正確edc信息的校驗(yàn)，導(dǎo)致整幀碼流解碼錯(cuò)誤。針對(duì)于壓縮碼流格式的固有特點(diǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)edc信息丟失后能恢復(fù)正常解碼功能的難點(diǎn)進(jìn)行可行性分析，提出實(shí)現(xiàn)方案。edc信息在丟失前的組成形式如下所示。根據(jù)edc信息組成格式特點(diǎn)，將edc信息丟失分為兩種情況：第一種情況，edc信息僅僅丟失一個(gè)，以丟失第四個(gè)edc信息為例。第二種情況，edc信息丟失兩個(gè)或兩個(gè)以上，并且edc信息連續(xù)丟失。以丟失第四個(gè)edc信息與第五個(gè)edc信息為例。分析edc信息的兩種丟失情況與edc塊檢糾錯(cuò)模塊中edc“三選二”的校驗(yàn)方式，提出一個(gè)通用的edc信息丟失后恢復(fù)的方案并得以實(shí)現(xiàn)。以第二種丟失情況為例，當(dāng)連續(xù)丟失一個(gè)或多個(gè)edc信息時(shí)，此時(shí)無(wú)法完成edc信息的“三選二”校驗(yàn)，按照“三選二”的方式進(jìn)行校驗(yàn)，僅僅可以完成第一組edc信息的校驗(yàn)，在開(kāi)始第二組以及之后的edc信息校驗(yàn)時(shí)，所有的edc信息校驗(yàn)都會(huì)錯(cuò)位而導(dǎo)致無(wú)法正確校驗(yàn)出相應(yīng)的edc信息。因此，一旦檢測(cè)到edc信息丟失，則暫時(shí)停止edc信息的校驗(yàn)工作，而是將丟失前的一個(gè)edc信息塊進(jìn)行保存。當(dāng)丟失了第四組和第五組edc信息，需要將第三組中的所有edc信息(edc信息_1、edc信息_2、edc信息_3)保存在寄存器中，因?yàn)榇藭r(shí)已經(jīng)停止了edc信息的校驗(yàn)，將第三組edc信息中包含的edc信息_2和edc信息_3分別在找到第6個(gè)edc頭和第7個(gè)edc頭時(shí)賦值給對(duì)應(yīng)的第二個(gè)edc信息和第三個(gè)edc信息而不經(jīng)過(guò)“三選二”校驗(yàn)，在找到第8個(gè)edc頭標(biāo)志時(shí)，恢復(fù)edc信息的“三選二”檢驗(yàn)功能，此時(shí)正好可以完成第6組edc信息的校驗(yàn)，之后的edc校驗(yàn)工作正常進(jìn)行。根據(jù)如上方案即可完成edc信息丟失后的恢復(fù)。上述數(shù)據(jù)打包分發(fā)模塊，用于利用所述edc檢糾錯(cuò)模塊提取的edc信息分割壓縮碼流得到每個(gè)子塊的碼流數(shù)據(jù)，并將各子塊碼流數(shù)據(jù)分別打包分發(fā)至多路并行g(shù)olomb解碼模塊；上述多路并行g(shù)olomb解碼模塊，用于并行計(jì)算各子塊碼流數(shù)據(jù)的映射誤差值merrval；如圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種golomb解碼的數(shù)據(jù)流程圖，具體的解碼過(guò)程如下：對(duì)于輸入的壓縮碼流，golomb解碼模塊先檢測(cè)比特1之前0的個(gè)數(shù)，得到val值，即val個(gè)0，然后與最長(zhǎng)比特門(mén)限值lmax(lmax＝limit-qbpp-1)比較，其中l(wèi)imit為單個(gè)像素編碼的最長(zhǎng)編碼長(zhǎng)度，qbpp為像素精度，k為golomb編碼的中間變量，比較的結(jié)果分兩種情況討論：情況一：如果val的值小于lmax，則讀入1bit1后續(xù)的k個(gè)比特，后面的k個(gè)bit記為n，計(jì)算得到merrval的值，其中公式為merrval＝val*2k+n；情況二：如果val的值不小于(等于)lmax，則需讀入qbpp個(gè)后續(xù)比特，得到merrval-1的二進(jìn)制表示，求出merrval的值。val的最大值為31，直接去計(jì)算val的值，判斷一個(gè)31位數(shù)，組合邏輯延時(shí)會(huì)非常大，考慮到硬件的實(shí)現(xiàn)，改進(jìn)了val的計(jì)算，每次去判斷4bit，通過(guò)8個(gè)周期完成val的計(jì)算。golomb解碼異常數(shù)據(jù)處理：當(dāng)一個(gè)塊的解碼實(shí)際使用的比特?cái)?shù)小于塊的碼流長(zhǎng)度信息，將多余的碼流讀出丟棄，當(dāng)一個(gè)塊的解碼實(shí)際使用的比特?cái)?shù)大于塊的碼流長(zhǎng)度信息，對(duì)merrval的計(jì)算個(gè)數(shù)補(bǔ)足一個(gè)塊的個(gè)數(shù)。(塊指的是壓縮參數(shù)中的分塊大小。例如：32(行)*8(列).上述多路并行殘差預(yù)測(cè)解碼模塊與所述多路并行g(shù)olomb解碼模塊一一對(duì)應(yīng)，用于根據(jù)各子塊碼流數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的映射誤差值merrval對(duì)各子塊碼流數(shù)據(jù)進(jìn)行殘差預(yù)測(cè)解碼；在圖8中還包括殘差預(yù)測(cè)解碼模塊的操作流程，主要包括以下操作：(1)上下文建模：當(dāng)解碼的像素處于圖像的第一行時(shí)，a、b、c和d為當(dāng)前像素的鄰域位置(如圖9所示)，因?yàn)閍、b、c和d位置的值不存在，ra、rb、rc和rd為鄰域位置重建值，ra、rb、rc和rd值定義為分塊的首像素值。當(dāng)解碼的像素處于行開(kāi)始或行結(jié)束時(shí)，此時(shí)ra或rd的值與rb的值一樣，rc的值用前一行第一個(gè)像素編碼時(shí)ra的值。(2)梯度計(jì)算：為檢測(cè)圖像的平行與垂直邊緣，需要進(jìn)行梯度的計(jì)算與量化。根據(jù)上下文重建值ra、rb、rc和rd，可以計(jì)算出局部梯度(d1、d2、d3)。將輸入進(jìn)來(lái)的ra、rb、rc和rd值按照固定的算法公式進(jìn)行計(jì)算即可求出梯度值，算法公式在fpga邏輯中的實(shí)現(xiàn)如下方所示：d1＝rd–rb；d2＝rb-rc；d3＝rc–ra；(3)梯度量化：上下文的決定過(guò)程接下來(lái)要對(duì)d1、d2和d3進(jìn)行量化。為此使用三個(gè)非負(fù)的閾值t1、t2和t3。根據(jù)di(d1、d2、d3)與閾值的關(guān)系，將得到一個(gè)區(qū)域號(hào)qi，對(duì)應(yīng)于q1、q2、q3。由此可以構(gòu)成當(dāng)前采樣x的上下文矢量qi。因?yàn)槊總€(gè)梯度有9個(gè)量化區(qū)域，q1、q2、q3分別被從-4到4的9個(gè)可能的數(shù)中分配一個(gè)。最優(yōu)門(mén)限的設(shè)置如下表1所示，其中p代表圖像數(shù)據(jù)的精度值即像素比特位的數(shù)目。表1pt1t2t3p<＝83721p>81867276具體量化算法描述如下所示。if(di<＝-t3)qi＝-4；elseif(di<＝-t2)qi＝-3；elseif(di<＝-t1)qi＝-2；elseif(di<＝-near)qi＝-1；elseif(di<＝-near)qi＝0；elseif(di<＝-t1)qi＝1；elseif(di<＝-t2)qi＝2；elseif(di<＝-t3)qi＝3；elseqi＝4；局部梯度值的量化在硬件實(shí)現(xiàn)上應(yīng)該是并行結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，如圖10所示。如果僅僅使用if-else語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，將會(huì)使用8級(jí)嵌套，大量增加組合邏輯延時(shí)，降低系統(tǒng)運(yùn)行效率。為減少組合邏輯延時(shí)，采用并行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，定義了一個(gè)8位的寄存器zi，把梯度值di與門(mén)限值t1、t2和t3并行地比較，比較結(jié)果(0或1)存入寄存器zi的對(duì)應(yīng)位中，再由case語(yǔ)句判斷zi的值得到qi的值。索引值計(jì)算：如果矢量q1、q2、q3的第一個(gè)非零元素是負(fù)數(shù)，那么需要將該矢量的符號(hào)反轉(zhuǎn)，得到-q1、-q2、-q3。此時(shí)，符號(hào)變量sign設(shè)置為-1，反之，sign設(shè)置為+1。之后對(duì)處理后的qi值進(jìn)行線(xiàn)性運(yùn)算q＝81*q1+9*q2+q3，將上下文矢量映射到[0：364]范圍內(nèi)，得到索引值q，它表示采樣x的上下文。(4)邊界檢測(cè)預(yù)測(cè)解碼：采用中值邊緣檢測(cè)算法，將上下文重建值ra、rb、rc進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)預(yù)測(cè)像素值px。邊界檢測(cè)預(yù)測(cè)解碼的算法為：其中，如果分塊圖像在當(dāng)前像素x的左邊有垂直邊緣，則取rb為x的預(yù)測(cè)值；如果分塊圖像正好在x的上面有水平邊緣，則取ra為x的預(yù)測(cè)值；如果沒(méi)有檢測(cè)到邊緣，則取ra+rb–rc作為預(yù)測(cè)值px。(5)預(yù)測(cè)校正解碼：計(jì)算出預(yù)測(cè)值px后，預(yù)測(cè)值必須進(jìn)行校正，這一過(guò)程需依賴(lài)于符號(hào)變量sign，即在上下文決定過(guò)程中檢測(cè)出的正負(fù)號(hào)。px的新值必須鉗位到范圍[0...maxval]內(nèi)，預(yù)測(cè)校正時(shí)的上下文參數(shù)c[q]由參數(shù)存儲(chǔ)a、b、c、n塊ram得到。q為索引值。預(yù)測(cè)校正解碼模塊采用組合邏輯實(shí)現(xiàn)，在fpga邏輯實(shí)現(xiàn)時(shí)，設(shè)置一個(gè)中間態(tài)px_temp，先用sign、c[q]求出中間態(tài)px_temp的值，后將px_temp與maxval、0比較，最終得到校正后預(yù)測(cè)值px_correct。預(yù)測(cè)校正解碼的算法步驟如下所示：if(sign＝＝1)px＝px+c[q]；elsepx＝px-c[q]；if(px<0)px＝0；elseif(px>maxval)px＝maxval；elsepx＝px；(6)圖11為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種參數(shù)更新和初始化的控制以及信號(hào)流程圖：由于預(yù)測(cè)校正解碼解碼過(guò)程中需要用到a、b、c、n四個(gè)參數(shù)的輔助計(jì)算，因此這些參數(shù)的正確性與實(shí)時(shí)性是至關(guān)重要的。在每個(gè)像素x解碼的最后一步都需要將參數(shù)進(jìn)行更新以用于下一個(gè)像素值的解碼。上下文參數(shù)a、b、c和n是從0到364索引的數(shù)組，這些參數(shù)可以被認(rèn)為圖像解壓時(shí)各種不同的上下文環(huán)境的記錄。各參數(shù)的意義：a[0:364]:365個(gè)計(jì)數(shù)器，用來(lái)存儲(chǔ)累積的預(yù)測(cè)誤差數(shù)值；b[0:364]:365個(gè)計(jì)數(shù)器，用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算的偏差；c[0:364]:365個(gè)計(jì)數(shù)器，用來(lái)存儲(chǔ)預(yù)測(cè)修正值；n[0:364]:365個(gè)計(jì)數(shù)器，用來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)上下文的發(fā)生次數(shù)。在loco-i算法思想中，根據(jù)當(dāng)前像素的上下文索引值q獲得對(duì)應(yīng)的上下文參數(shù)用于圖像的解壓縮處理，這些是算法能自適應(yīng)的關(guān)鍵所在。在對(duì)每一個(gè)像素解碼完畢后，對(duì)其對(duì)應(yīng)的上下文都要進(jìn)行參數(shù)更新，以保證當(dāng)不同像素對(duì)應(yīng)相同的上下文時(shí)編碼的正確性和高效性。上下文參數(shù)的更新也是算法的精髓之一。參數(shù)的初始化：在當(dāng)前分塊做完進(jìn)入下一分塊的解碼時(shí)需清除當(dāng)前塊對(duì)參數(shù)ram的更新操作，使其回歸初始值，即需要對(duì)參數(shù)ram使用各參數(shù)的初始值進(jìn)行初始化。在fpga中開(kāi)辟ram存儲(chǔ)資源，對(duì)上下文參數(shù)(a、b、c、n)分別進(jìn)行初始化。由于a、b、c、n四個(gè)參數(shù)均為長(zhǎng)度為365的數(shù)組，要完成初始化，需對(duì)365個(gè)ram地址寫(xiě)入初始值。a、b、c、n四個(gè)參數(shù)的初始值分別為16、0、0、1。如果在當(dāng)前分塊的解碼處理完之后再進(jìn)行參數(shù)初始化操作，在時(shí)序上是非?？膳碌?，因?yàn)樾枰獙?duì)a、b、c和n四個(gè)參數(shù)的365個(gè)ram地址寫(xiě)入初始值，不僅打斷了流水線(xiàn)的操作而且對(duì)整個(gè)解碼效率和數(shù)據(jù)吞吐率有很大的影響。為此我們沿用星上壓縮編碼在上下文參數(shù)ram控制部分的乒乓操作。a、b、c、n四個(gè)參數(shù)各有兩塊相同的ram，在初始化模塊的控制下，兩塊ram交替地進(jìn)行參數(shù)初始化和更新操作，即當(dāng)ram1進(jìn)入當(dāng)前解碼分塊的更新操作的同時(shí)對(duì)ram2進(jìn)行參數(shù)初始化，這樣就可以確保在當(dāng)前塊解碼完畢后，下一個(gè)分塊可以使用ram2進(jìn)行更新操作而不受時(shí)序的限制。n參數(shù)更新：n參數(shù)是用來(lái)存儲(chǔ)每個(gè)上下文的發(fā)生次數(shù)的參數(shù)，在每次參數(shù)更新過(guò)程中，n參數(shù)需要進(jìn)行次數(shù)上的累加，并當(dāng)n[q]等于reset值(默認(rèn)為64)時(shí)，參數(shù)值被減半。n參數(shù)更新算法步驟如下：if(n[q]＝＝reset)n[q]＝n[q]>>1；flag_n＝1；elsen[q]＝n[q]+1；abc參數(shù)更新：a和b的更新相當(dāng)于統(tǒng)計(jì)誤差值errval的計(jì)算，當(dāng)flag_n信號(hào)拉高時(shí)，a和b同時(shí)被減半。對(duì)正常更新過(guò)的b和c做大小判斷，如果b和c的大小超出了相應(yīng)的范圍區(qū)間，則需要將參數(shù)進(jìn)行修正鉗位到對(duì)應(yīng)區(qū)間內(nèi)。對(duì)這些參數(shù)更新的具體方法如下：更新a[q]a[q]+|errval|，b[q]b[q]+errval；；ifflag_n＝1則a[q]，b[q]若b[q]<＝-n[q]更新b[q]max{b[q]+n[q]，1-n[q]}ifc[q]>cmin(默認(rèn)值為-128)更新c[q]c[q]-1(偏差減1)若b[q]>0更新b[q]min{b[q]-n[q],0}ifc[q]<cmax(默認(rèn)值為127)更新c[q]c[q]+1(偏差加1)由于參數(shù)更新的過(guò)程需要三個(gè)步驟完成，即a、b、c和n的正常更新過(guò)程、n達(dá)到閾值時(shí)的減半過(guò)程、bc值修正至相應(yīng)區(qū)間過(guò)程。因此在邏輯實(shí)現(xiàn)過(guò)程中采用全組合邏輯節(jié)省系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間，并采用三級(jí)中間態(tài)(temp1、temp2、temp3)分別完成參數(shù)更新過(guò)程中的三個(gè)步驟。(7)k值計(jì)算：golomb解碼過(guò)程中需要使用k值進(jìn)行計(jì)算誤差逆映射值merrval，而golomb解碼變量k值的計(jì)算需要使用上下文參數(shù)殘差累計(jì)值a[q]和上下文發(fā)生次數(shù)n[q]，變量k的計(jì)算和上下文有關(guān)。k值計(jì)算模塊的輸入為上下文參數(shù)a[q]和n[q]，輸出為golomb解碼變量k，k值計(jì)算公式如下所示。由于fpga中不能直接做對(duì)數(shù)運(yùn)算，故而轉(zhuǎn)換思想，采用簡(jiǎn)單的移位再比較的方法代替對(duì)數(shù)運(yùn)算，可以用以下的代碼來(lái)表征其計(jì)算過(guò)程:for(k＝0；(n[q]<<k)<a[q]；k++)；fpga中邏輯做如下處理：當(dāng)a<＝n時(shí)，k＝0；當(dāng)n<a<＝2n，k＝1；當(dāng)2n<a<＝4n，k＝2；當(dāng)4n<a<＝8n，k＝3；當(dāng)8n<a<＝16n，k＝4；當(dāng)16n<a<＝32n，k＝5；當(dāng)32n<a<＝64n，k＝6；當(dāng)64n<a<＝128n，k＝7；當(dāng)128n<a<＝256n，k＝8；當(dāng)256n<a<＝512n，k＝9。(8)誤差逆映射：golomb解碼得到映射誤差值merrval，需要經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)誤差的逆映射，得到預(yù)測(cè)誤差值errval，而errval值的計(jì)算需要利用merrval值，計(jì)算的過(guò)程中需要用到上下文參數(shù)存儲(chǔ)計(jì)算的偏差b[q]、上下文的發(fā)生次數(shù)n[q]和k值。根據(jù)給定的映射誤差值merrval，作出誤差逆映射，得到預(yù)測(cè)誤差值errval，詳細(xì)的計(jì)算步驟如下代碼所示。if((k＝＝0)&&(2*b[q]<＝-n[q])){if(merrval％＝＝0)errval＝(-merrval)/2-1；elseerrval＝(merrval-1)/2；}else{if(merrval％＝＝0)errval＝(merrval)/2；elseerrval＝-(merrval+1)/2；}(9)像素?cái)?shù)據(jù)還原：像素?cái)?shù)據(jù)還原是解碼算法的最后一步，復(fù)原像素值需要利用預(yù)測(cè)誤差值errval和像素預(yù)測(cè)校正值px_correct。復(fù)原的像素值用于接下來(lái)的預(yù)測(cè)解碼。根據(jù)像素還原公式pixel＝[(errval+px_correct)％(range*(2*near+1))]可知，反映射后的殘差值errval與預(yù)測(cè)修正后的像素值px_correct相加后再與range做取模運(yùn)算即可得出還原的像素值。range表示預(yù)測(cè)誤差表示的范圍range＝maxval+1；maxval：圖像內(nèi)所有像素可能取到的最大值，maxval＝2p-1；p表示像素位寬；near：近無(wú)損編解碼的誤差界限。由于fpga中對(duì)于取模運(yùn)算的不可綜合性，將取模運(yùn)算轉(zhuǎn)換為加減運(yùn)算。代碼邏輯如下文所示：if(pixel<-near)pixel＝pixel+range*(2*near+1)；elseif(pixel>maxval+near)pixel＝pixel-range*(2*near+1)；if(pixel<0)pixel＝0；elseif(pixel>maxval)pixel＝maxval；由于像素值的大小不會(huì)超出[0,1023]范圍，在邏輯實(shí)現(xiàn)過(guò)程中需要進(jìn)行像素值大小判斷，將像素值大小鉗位于[0，1023]之間。上述像素收集模塊，用于收集所述多路并行殘差預(yù)測(cè)解碼模塊進(jìn)行預(yù)測(cè)解碼后輸出的還原的數(shù)據(jù)塊；上述組幀模塊，用于將所述像素收集模塊收集的數(shù)據(jù)塊逆壓縮排序組合后與相機(jī)輔助信息拼接組成相機(jī)格式數(shù)據(jù)，完成解壓縮操作。圖12所示為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種相機(jī)組幀的壓縮排序與逆壓縮排序方式；如圖13所示為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種相機(jī)組幀部分，如何將分塊數(shù)據(jù)還原時(shí)對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的地址操作示意圖。均表示相機(jī)的組幀過(guò)程。對(duì)于壓縮單元，數(shù)據(jù)的輸入是相機(jī)或加載器輸出的圖像前半場(chǎng)和后半場(chǎng)相機(jī)格式數(shù)據(jù)，在壓縮單元中，相機(jī)格式數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)圖像數(shù)據(jù)分塊處理、壓縮算法編碼、檢糾錯(cuò)算法編碼和幀輔助信息添加后組成壓縮碼流。對(duì)于解壓縮設(shè)備，輸入的數(shù)據(jù)是壓縮碼流，壓縮碼流需要經(jīng)過(guò)解幀模塊、檢糾錯(cuò)解碼模塊、八路并行解碼模塊和組幀模塊。解幀模塊解析壓縮碼流的幀格式，分離輔助信息與壓縮碼流數(shù)據(jù)；壓縮碼流數(shù)據(jù)輸入到檢糾錯(cuò)模塊、八路并行解碼模塊進(jìn)行按塊解碼，解碼后的像素?cái)?shù)據(jù)需要還原成壓縮單元輸入的數(shù)據(jù)形式，才能完成解壓縮工作，同時(shí)，壓縮編碼中，像素按塊的形式編碼，也就是將原圖像數(shù)據(jù)重新按壓縮排序編碼，因此，解碼后的像素需要在組幀模塊逆壓縮排序組合后與相機(jī)輔助信息拼接組成相機(jī)格式數(shù)據(jù)輸出。可選地，本發(fā)明中的系統(tǒng)還可以包括幀格式檢測(cè)與解碼工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊：為實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件系統(tǒng)中錯(cuò)誤情況的智能監(jiān)測(cè)與智能判斷，在系統(tǒng)工作過(guò)程中，對(duì)碼流幀格式進(jìn)行檢測(cè)，有助于我們判斷解壓縮設(shè)備收到的壓縮碼流幀格式的正確性，同時(shí)在硬件解碼過(guò)程中設(shè)置多處解碼工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)，可以實(shí)時(shí)幫助我們判斷解碼的狀態(tài)。當(dāng)從顯示終端上以及誤碼率對(duì)比中觀察到解碼錯(cuò)誤。通過(guò)幀格式檢測(cè)可以判斷壓縮碼流本身的正確性，在解壓縮的同時(shí)進(jìn)行幀格式檢測(cè)是非常重要的，一方面可以輔助解碼邏輯進(jìn)行解碼工作，判斷壓縮碼流的幀格式信息正確性、輔助信息正確性、碼流數(shù)據(jù)是否缺失以及提取衛(wèi)星工作與壓縮模式參數(shù)信息，另一方面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)衛(wèi)星工作狀態(tài)，防止衛(wèi)星功能異常而導(dǎo)致重要信息丟失。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12