運算子函式庫：壓縮
此運算子對 8 位元灰階影像執行 JPEG 壓縮。它採用 JPEG 基準演算法。此運算子的輸出為 霍夫曼（Huffman）串流。可選擇性地在輸出中包含 JPEG 標頭（可設定參數）。若 包含標頭，則輸出格式為 JFIF（JPEG 檔案交換格式），版本 1.2。
壓縮率（以及由此產生的輸出流 大小）取決於兩個因素：
-
在所選的量化表上，該量化表可在執行期間進行變更。
-
在輸入影像上。
運算子JPEG_Encoder能夠 處理連結參數化中指定的完整輸入資料速率。您可以 透過輸入並行度來定義吞吐量。請注意，較高的並行度 會導致 FPGA 資源利用率提高。
影像的最大高度為 65.535 像素。若 影像高度並非 8 的倍數，運算子會在內部插入虛線。此 行為會降低整體輸入資料傳輸速率。
此運算子可讓您定義量化 表。您有兩種方式可設定該表：
-
量化表可根據品質值 （以百分比表示）自動計算。計算時，將採用標準亮度量化表（參見下文） 。請使用參數 Quality （以百分比為單位）來設定 自動計算功能。自動計算是該 運算子的預設設定。
-
此外，您也可以個別設定每個量化表的數值。請使用 參數LuminanceQuantization來輸入您的數值。 此參數 Quality 將在此情況下 自動停用，並被設定為值 -1。
標準亮度量化表（預設 設定）如下所示：
在預設模式下（即根據 由參數設定的標準亮度量化表進行自動計算 Quality所設定的標準亮度量化表進行自動計算）， 量化表是根據以下方程式計算得出的：
如上所述，此運算子的輸出為 經編碼之影像資料的霍夫曼資料流。霍夫曼編碼採用標準的亮度表 ，適用於DC 及AC係數。這些表為固定值，取自文獻，即 W. P. Pennbaker 與 J. L. Mitchell 所著的《JPEG 靜態影像資料壓縮標準》（JPEG Still Image Data Compression Standard），Van Nostrand Rheinhold 出版社，1993年。 若參數IncludeHeader設定為 YES，則由編碼器產生的 霍夫曼資料流將包含 JPEG 標頭。生成的資料流由多個位元組（8 位元 區塊）的並行輸出組成，其中並行度會根據吞吐量需求自動推導而出。
Operator Restrictions
-
此運算子不支援空影像，即沒有像素的影像。
-
不允許輸入線段長度各異的圖像。
-
該運算子的最小輸入影像寬度取決於輸入並行度。 最小輸入影像寬度至少為輸入並行度的兩倍。最小輸入 影像寬度的計算方式如下：
-
根據輸入並行度：找出第一個等於或 大於輸入並行度的 8 的倍數。
-
在此 8 的倍數上，加上 1。
-
根據步驟 2 的結果：由於輸入影像的寬度必須是 輸入並行度的倍數，因此輸入寬度的第一個倍數 輸入 並行度 中，第一個大於步驟 2 結果的倍數 被識別出來。
步驟 3 的結果即為該運算子所需的 最小輸入影像寬度。
例如，若輸入並行度為 4，則 最小輸入影像寬度為 12。
若輸入並行度為 12，則最小 輸入影像寬度為 24。
-
![[提示]](../common/images/admon/tip.png) |
優化操作員吞吐量 |
|---|---|
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若輸入並行度大於 8，資料吞吐量將取決於 輸入影像的大小。透過以下影像大小 （OptimalSize）可達到最大的資料吞吐量：
在內部處理時，運算子總是採用 為 8 的倍數的並行度。根據輸入並行度的不同，內部 並行度轉換可彌補部分頻寬損失。頻寬損失 僅發生在幀的結尾處。 |
由於壓縮影像資料的大小無法 預測，因此壓縮幀的最後一個輸出資料位元組可能無法與 輸出並行度對齊。因此，幀的最後一個資料向量可能包含隨機的虛擬 值。為了標示幀的實際結束位置，將使用 JPEG 標準中定義的 EOI（影像結束）標記。 EOI 標記由兩個位元組組成。每個幀的倒數第二個位元組為 0xFF，而每個幀的最後一個位元組為 0xD9。
為了優化影像吞吐率（頻寬），操作員會在 一啟動標頭生成時，便立即輸出標頭——甚至在影像資料抵達操作員的 輸入端之前。如此一來，由於標頭是預先傳輸的，因此標頭資料的傳輸 不會中斷影像資料的傳輸。 此做法的缺點在於， 操作員的輸出傳輸會比實際影像資料的傳輸更早開始。這在特定情況下可能會 造成困擾：
-
在 JPEG_Encoder 之後直接使用 SourceSelector 運算子：SourceSelector 運算子 會在取得標頭資料的瞬間，便將部分處理過的幀進行註冊。 因此，若 SourceSelector 已切換至從 JPEG_Encoder 取得影像資料，則 SourceSelector 將無法切換至任何其他來源，因為它會持續偵測到未完成的幀。此外， 當啟用標頭產生功能時，若 SourceSelector 從其他 來源切換至 JPEG_Encoder 通道，則第一張影像將會遺失。
-
要測量延遲，請使用 FrameEndToSignal 運算子（而非 FrameStartToSignal 和 SignalToDelay）。
使用 InfiniteSource 進行溢出管理
在 InfiniteSource 在此模式下，
影像可能會遺失或損毀，因為 JPEG_Encoder 該模組或其後續模組之一
無法處理該頻寬。若在操作器已接收部分影像時發生溢出，
則所有後續傳入的影像資料均會被丟棄，且操作器中的截斷
影像亦會被截斷，導致輸出影像不完整。 若操作員
處於溢出狀態時，幀的起始部分抵達，則整個幀將被丟棄
且該幀會遺失。對於每個被截斷或遺失的幀，系統會產生一個 VA 事件
(TruncatedEvent 進行明確的生命週期管理即呼叫 LostEvent). 該 JPEG_Encoder 事件由 3 個封包組成，每個封包
為 2 位元組。前兩個 VA 事件封包共同構成幀識別碼（frame-ID），這僅是針對每個
抵達該 JPEG_Encoder 輸入。幀 ID 用於識別確切的、
已遺失或遭截斷的幀。第三個封包標示所發生錯誤的類型。 位元 0 標示
幀是遺失（位元 0 = 1）還是被截斷（位元 0 = 0）。第三個封包的其餘 15 位元
僅在事件遺失時使用，而這種情況只會發生在事件發生速度過快
以致 CPU 無法處理時。第三個封包的位元 1 標示任何一次 TruncatedEvent 那是
已遺失的，且同一封包的 Bit2 會標記任何一次 LostEvent 那已經遺失了。
此外，關於 LostEvents 那些已遺失的位元中，Bit[15:3] 構成了一個計數器，用以儲存
的 LostEvents 已遺失的。若計數器值為零，則遺失的—LostEvent-計數器
已發生溢出。由於截斷的幀會導致 JPEG_Encoder 輸出資料，但遺失了一幀
則不然，VA 事件僅統計遺失的幀數 遺失的活動.
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該數值不得低於最小圖像寬度要求。 |
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輸出鏈路的影像寬度可進行設定。若輸出影像的寬度 大於為該輸出鏈路設定的最大影像寬度，則該影像會被裁切， 其餘的影像資料將被捨棄。每張影像的最後兩個位元組總是 包含「影像結束標記」（EOI）。 |
| Quality | |
|---|---|
| Type | 靜態／動態寫入參數 |
| Default | 50.00 |
| Range | [1.00 - 100.00 %], {-1}, 步長 = 0.01% |
|
透過此參數，可調整 JPEG 壓縮的品質。 量化矩陣是根據百分比值，運用上述公式 計算得出的。計算出的量化值可從參數 quantization_matrix 中讀取。 此參數為動態參數，僅應在小程式的閒置期間進行變更。 Quality 可設定的範圍為 1 至 100。寫入此參數 將覆寫先前透過參數 LuminanceQuantization 對量化矩陣所做的手動變更。若從 Quality讀取的值為 -1 時，表示 已對量化矩陣進行手動調整。 品質參數是定義編碼器壓縮比的主要依據。 亮度表將根據指定的品質自動計算，且可 讀取回原值。不過，亦可直接修改亮度表。若發生此情況， 品質參數將自動變更為 -1，以表示該參數已不再有效， 且目前正處於手動覆寫表的模式。 若使用者希望優化資源使用效率，可將品質與 量化表設定為靜態模式。僅能針對品質參數進行 靜態與動態變更的切換。量化 表的設定將自動遵循品質類型，且無法 手動覆寫。當品質設定為靜態時，操作員將根據品質設定 來決定輸出並行度。 在大多數情況下，輸出並行度將 相較於動態模式有所降低，這雖能顯著減少 FPGA 資源 消耗，但代價是必須放棄在 執行期間變更壓縮率的靈活性。 |
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| 亮度量化 | |
|---|---|
| Type | 遵循Quality 中的類型（動態或靜態）寫入參數 |
| Default | 無 |
| Range | [1 - 255] |
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品質值會自動計算為 [1.00 - 100.00] 範圍內的數值；若手動設定，品質值將 被設為無效值 -1。 |
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| 包含標頭 | |
|---|---|
| Type | 靜態寫入參數 |
| Default | 是 |
| Range | [是，否] |
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JPEG 標頭預設會包含在壓縮資料流中。不過，您 可以停用此功能。若將參數 IncludeHeader設定為 NO，則 JPEG 參數 ImageHeight 和 ImageWidth 將被停用。若將參數 IncludeHeader設定為 YES，則會包含標頭，且您 可以決定標頭參數應為靜態值，還是必須為動態值。 若設定為 靜態，影像寬度與影像高度的數值將被靜態嵌入至 標頭中，且無論輸入影像尺寸為何，皆無法變更。若設定為動態，您 可在執行期間變更影像寬度與影像高度的數值。 請注意 這些標頭參數不會自動更新為輸入影像的大小。若您 在執行期間使用尺寸會動態變化的影像來執行此運算子，您 事後將必須對產生的標頭進行修補。若您將 ImageHeight 和 ImageWidth 兩者皆設定為「靜態」，將可略微減少 FPGA 資源的使用量。 |
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| ImageWidth | |
|---|---|
| Type | 靜態／動態寫入參數 |
| Default | 1024 |
| Range | 1 - 2¹⁶-1 |
|
此參數僅在參數 IncludeHeader設定為 YES 時才可用。 參數ImageWidth僅用於 根據參數 IncludeHeader 的說明來產生 JPEG 影像標頭。 |
|
| ImageHeight | |
|---|---|
| Type | 靜態／動態寫入參數 |
| Default | 1024 |
| Range | 1 - 2¹⁶-1 |
|
此參數僅在參數 IncludeHeader設定為 YES 時才可用。 參數ImageHeight僅用於 根據參數 IncludeHeader 的說明來產生 JPEG 影像標頭。 |
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| InfiniteSource | |
|---|---|
| Type | 靜態寫入參數 |
| Default | 已停用 |
| Range | {ENABLED, DISABLED} |
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該處理器可直接接在攝影機操作員之後。在此情況下， InfiniteSource參數必須設定為 ENABLED。如此一來， 該處理器將執行主動式溢出管理，並透過 VA 事件系統向 軟體回報溢出狀況。 溢出僅可能發生於兩種情況：操作器 後方的接收端停止／暫停傳輸，或是輸入影像的高度並非 8 條線的倍數。在後一種情況下，操作器必須補足缺失的行數，以 依照 JPEG 標準的要求，完成最後一行 JPEG 區塊。 更多資訊請參閱「無限來源／連接攝影機」。 |
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以下範例展示了 JPEG_Encoder 運算子的用法：
-
'使用運算子 JPEG_Encoder 進行 JPEG 壓縮'
範例 - 顯示運算子 JPEG_Encoder 用法的簡單範例。
以下為所使用的哈夫曼DC 及AC係數。
typedef char DCHuffTableType[12][17]; // Huffman table for
luminance DC coefficients DCHuffTableType Lum_DC_HuffmanTable= { "00", "010", "011", "100",
"101", "110", "1110", "11110", "111110", "1111110", "11111110", "111111110" }; typedef char
ACHuffTableType[16][11][17]; // Huffman table for luminance AC coefficients ACHuffTableType
Lum_AC_HuffmanTable= { { //Run == 0 "1010",//EOB "00", "01", "100", "1011", "11010",
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"1111111111110010", "1111111111110011", "1111111111110100" }, { //Run == 0xF "11111111001",
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