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随着微电子技术的发展，人们研制成功了微型无线胶囊式内窥镜，无线内窥镜克服了传统的管道式内窥镜的局限，可以为患者提供无创、无痛的肠胃检查。为了降低无线内窥镜系统的功耗，本文提出了一种低复杂度、快速高效的图像无损压缩算法的设计实现。图像无损压缩算法采用Felics算法，并在硬件设计中对Felics算法进行优化改进，提高了图像压缩速度，大幅减小了芯片面积，降低了整体系统的功耗。
首先，从医疗内窥镜系统中应用的要求出发，分析了当前的图像无损压缩算法，选取了低复杂度、快速高效的Felics无损压缩算法做为本设计的压缩算法。并使用verilog语言完成了Felics算法的RTL级硬件实现，通过DC综合以及vcs仿真验证其正确性。
在设计Felics算法的硬件实现中，针对设计中存储器占用了较多的芯片面积和功耗提出了一种改进方案。在改进方案中，将Felics算法中Golomb-Rice编码部分的参数k的选取，由原算法中的累加比较选择优化为选取固定参数k=0，省去存储参数k所需的较大的RAM。之后又对系统结构进行了优化设计。该优化改进方案的设计实现与原Felics算法实现相比较：压缩速度为在5MHz的时钟条件下为1.5帧/秒，得到了299％的速度提高；芯片面积为373.02um×371.51um，与原算法设计相比降低约3/4；功耗为148.2uw。
为了验证本设计的正确性和实时性，搭建了基于本设计的测试平台。测试平台由CMOS图像传感器OV7649、FPGA开发板、USB传输部分和计算机组成。CMOS图像传感器OV7649采集图像，数据传输到FPGA开发板中，并由本设计的图像压缩系统进行压缩，然后通过USB接口传输到计算机上进行解压缩，还原得到采集的图像，结果验证了本设计的正确性和实时性。