画像圧縮の仕組みと仕様
INFINICAMは、高速度カメラとしての超低遅延性を維持しながらデータ転送量を削減するため、独自設計の固定長圧縮アルゴリズムを採用しています。
圧縮処理のフロー
Section titled “圧縮処理のフロー”-
イメージセンサーからのデータ受信
イメージセンサーから画像データを順次受信します。データは上から下へ、各ライン内は左から右へ(ラスタースキャン順)読み込まれます。
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8×8 ブロック分割と DCT 変換
データが 8ライン分 揃った段階で 8×8 ピクセルのブロック に分割し、ブロック単位で DCT(離散コサイン変換)を実行します。
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量子化
DCT係数に対して量子化を行います。
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ハフマン符号化
量子化されたデータをハフマン符号化によって可変長圧縮します。
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128 bit 固定長化(データ打ち切り)
符号化された 8×8 ブロックデータを 128 bit(16 Byte)の固定長データ として割り当てます。データサイズが 128 bit を超える場合は、超過分のデータを打ち切ります(切り捨てます)。
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転送モジュールへの送出
128 bit に整形されたデータは、製品のインターフェースに応じて順次送出されます。
- UC-1: USB モジュール経由
- GbE-2: Ethernet モジュール経由
固定長圧縮によるメリットと高度な復号機能
Section titled “固定長圧縮によるメリットと高度な復号機能”データが固定長(1ブロック=128 bit)で管理されているため、データ位置の特定が容易になり、PC側(CPU/GPU)での柔軟かつ高速な復号処理が実現可能です。提供しているSDKのライブラリ(LIB)もこれらの機能に対応しています。
1. ROI(関心領域)指定による高速復号
Section titled “1. ROI(関心領域)指定による高速復号”画像全体を復号するのではなく、必要な領域(ROI: Region of Interest)だけを指定してピンポイントに復号できます。これにより、処理負荷とメモリ消費を大幅に削減し、さらなる超高速処理が可能になります。
2. マルチプロセス・GPUによる並列復号
Section titled “2. マルチプロセス・GPUによる並列復号”各ブロックのメモリ上の配置が定まるため、複数のCPUプロセスやGPUを用いて全領域を並列処理で同時復号することができます。マルチコア環境をフル活用したリアルタイム解析に最適です。
3. DC成分抽出による高速プレビュー関数
Section titled “3. DC成分抽出による高速プレビュー関数”8×8 ブロックの DC成分(平均輝度データ)のみを取り出して高速に画像化する専用関数 を用意しています。
- 用途例:
- 全体像(1/8サイズ縮小画像)の超高速・低負荷な確認
- 詳細に解析・復号したいROI(関心領域)の位置探索
