应用Altera公司的StratixTMII系列FPGA EP2S30F484I5芯片和基于Camera Link接口的数码相机CV-A10CL，设计实现了对高分辨率黑白数字图像进行拆分压缩、解压缩及PCI总线接入拼接恢复的系统。系统分为数码相片压缩单元、数码相片解压缩单元和基于MFC的图像拼接恢复程序。数码相片压缩单元完成对来自相机Camera Link接口数据的接收、缓存、图像数据压缩并发送，数码相片解压缩单元完成对接收到的已压缩的图像数据进解压缩，并将解压缩后的图像数据通过PCI总线传输至PC上显示。
本文主要介绍了一种基于Camera Link接口的图像压缩解压缩系统设计，该系统采用了Altera公司的StratixTMII系列FPGA EP2S30F484I5芯片和CV-A10CL数码相机，目的是处理高分辨率黑白数字图像的传输问题。系统主要分为三个部分：数码相片压缩单元、数码相片解压缩单元以及基于MFC的图像拼接恢复程序。
1. 高分辨率图像拆分与合并传输原理：
高分辨率图像（如4008×5344）的传输受限于ADV202压缩芯片的能力，最大只能处理1024×1024分辨率的图像。因此，图像需要被水平和垂直方向拆分成24幅1024×1024的小图像，每幅图像之间有冗余数据，以解决边界效应。水平方向相邻图像间有24个像素的重叠，接收端通过冗余数据消除边界效应。同样，垂直方向也采用相同方法。
2. 系统整体设计方案：
- 数码相片压缩单元：接收Camera Link接口的原始图像数据，将其缓存并压缩，然后与遥测数据合成数据流，通过RS422同步接口输出。
- 数码相片解压缩单元：接收数据流，解压后通过RS422同步接口发送到解压卡，再通过PCI总线将解压缩后的图像数据传输到PC显示。
3. 系统工作原理：
- 图像压缩单元：从SDRAM缓存数据，然后连续发送到ADV202进行压缩，压缩后的数据与遥测数据混合，通过AHA4501信道编码后通过RS422接口输出。
- 图像解压缩单元：接收信道数据，先进行信道解码，恢复图像数据和遥测数据，遥测数据通过RS422输出，图像数据通过ADV202解压缩，缓存后通过PCI接口传送到计算机主机。
4. 图像传输演示：
由于高分辨率Camera Link接口相机的成本较高，设计者通过RS422串口传输高分辨率图像来验证压缩和解压缩功能，同时使用低分辨率的Camera Link接口相机验证接口功能。
该设计解决了高分辨率图像在传输过程中的效率和质量问题，利用FPGA的灵活性和高效处理能力，实现了图像的压缩、解压缩和恢复，确保了数据的完整性和图像的质量。在实际应用中，这种系统可以广泛应用于高分辨率图像处理和传输需求的场景，如医疗影像、工业检测、科研等领域。
