赵柏山，徐 丽，张 帆

（沈阳工业大学，辽宁 沈阳 110870）

0 引 言

随着科学技术的日益发展，图像分辨率提高，图像的数据量逐渐增加，对图像压缩技术的要求也越来越高。近年来，离散小波变换（DWT）已经广泛应用于图像压缩领域，具有良好的自适应时频窗口特性和多分辨率分析特性。Sweldens提出小波变换的提升算法[1]（Lifting Scheme），结构简单、运算量小、所需内存少、易于硬件实现，且能实现整数小波变换，成为目前小波变换的常用算法。

小波变换将图片分解成高频和低频部分。低频部分还可以继续分解，再分别对高频和低频进行编码。小波变换压缩的核心是编码。1993年，Sharpio M Jerome提出了嵌入式零数小波编码算法（EZW）[2]。1996年，said A和 Pearlman W A在EZW算法的基础上提出了SPIHT算法，得到了更好的压缩性能[3]。

本文基于FPGA实现了提升9/7小波变换结合SPIHT编码的图片压缩解压系统，将小波变换和SPIHT算法进行改进，进一步处理高频系数，去除冗余，提高了压缩率。

1 系统总体设计

本设计采用三级9/7提升小波变换SPIHT算法进行实现。压缩编码方案主要包括提升小波变换和SPIHT编码两部分，而数据解压过程就是压缩的逆过程。具体流程如图1所示。

图1 压缩系统流程

FPGA中实现的过程采用流水线结构。使用流水线技术，可以将复杂的操作分步执行，提高系统的并行度，减小每个部分的处理时间，加快系统的处理速度。流水线设计的代价是增加了寄存器逻辑，即增加了芯片资源的耗用。

2 9/7提升小波变换

2.1 提升小波变换

小波变换在图像压缩方面的性能较好，应用广泛。……