Огляд можливостей алгоритму JPEG-LS для його використання із сканерами земної поверхні

Abstract

В статті досліджено можливості реалізації алгоритму стиснення зображень JPEG-LS на програмованих логічних інтегральних схемах (ПЛІС) для обробки монохромних відеопотоків від сканерів земної поверхні. Проведено порівняння програмних реалізацій алгоритмів, їх рівень стиснення та час виконання. Розглянуто способи покращення роботи ПЛІС, використовуючи паралельну обробку даних та оптимізовані структури даних для прискорення процесів стиснення та відновлення. Результати тестування програмної реалізації алгоритму демонструють середню швидкість обробки 179,2 Мбіт/с при стисненні та 169,6 Мбіт/с при відновленні зображень. Можливо досягнути рівня стиснення від 1,2 до 7,4 залежно від складності зображення.The article explores the possibilities of implementing the JPEG-LS image compression algorithm on Field Programmable Gate Arrays (FPGA) for processing monochrome video streams from Earth surface scanners. A comparison of software implementations of the algorithms, their compression ratio, and execution time is conducted. Methods for improving FPGA performance are considered, using parallel data processing and optimized data structures to accelerate compression and decompression processes. Test results of the software implementation of the algorithm show an average processing speed of 179.2 Mbit/s during compression and 169.6 Mbit/s during decompression. A compression ratio from 1.2 to 7.4 can be achieved depending on the complexity of the image.