Implementación en una FPGA de la transformada 2D-DWT por el método lifting en base al filtro CDF 5/3

Abstract

Resumen .- Actualmente existen diversos formatos de imágenes, entre los cuales los más populares son: BMP, GIF, JPEG, PNG y TIF. En el año 2000 los mismos autores del formato JPEG presentaron el JPEG2000 con la intención de sustituir al primero. De entre las diferentes razones por la cuales este nuevo estándar no sustituyó al anterior, una de las principales corresponde a la complejidad que presenta la programación/implementación de la tecnología en la que se basa, la Transformada Discreta Wavelet (DWT). El presente proyecto aborda la implementación de la DWT usando el método lifting con base en el filtro CDF 5/3, pues resulta ser una de las múltiples formas de implementación de esta herramienta matemática que ocupa menos recursos y abarca menor complejidad que otros métodos. Para su desarrollo se ha usado la herramienta ISE Foundation 10.1 de Xilinx la cual permite la programación de lenguajes de descripción de hardware como el VHDL. Además de una plataforma de desarrollo y evaluación de la familia Virtex II Pro la cual usa un FPGA XC2VP30. El sistema diseñado e implementado recibe un streaming de imágenes del módulo de cámara C3188A de OmniVision. Se captura solo una imagen y se la procesa de acuerdo a lo que indica el método lifting. Posterior a esto, se envía la imagen procesada a Matlab para la visualización de los resultados obtenidos mediante un script de programación en esta herramienta. Abstract.- Actualmente existen diversos formatos de imágenes, entre los cuales los más populares son: BMP, GIF, JPEG, PNG y TIF. En el año 2000 los mismos autores del formato JPEG presentaron el JPEG2000 con la intención de sustituir al primero. De entre las diferentes razones por la cuales este nuevo estándar no sustituyó al anterior, una de las principales corresponde a la complejidad que presenta la programación/implementación de la tecnología en la que se basa, la Transformada Discreta Wavelet (DWT). El presente proyecto aborda la implementación de la DWT usando el método lifting con base en el filtro CDF 5/3, pues resulta ser una de las múltiples formas de implementación de esta herramienta matemática que ocupa menos recursos y abarca menor complejidad que otros métodos. Para su desarrollo se ha usado la herramienta ISE Foundation 10.1 de Xilinx la cual permite la programación de lenguajes de descripción de hardware como el VHDL. Además de una plataforma de desarrollo y evaluación de la familia Virtex II Pro la cual usa un FPGA XC2VP30. El sistema diseñado e implementado recibe un streaming de imágenes del módulo de cámara C3188A de OmniVision. Se captura solo una imagen y se la procesa de acuerdo a lo que indica el método lifting. Posterior a esto, se envía la imagen procesada a Matlab para la visualización de los resultados obtenidos mediante un script de programación en esta herramienta.