A 0.78mW low power error-tolerant lossless image compressor for a wireless capsule endoscopy system is proposed. In order to achieve high compression ratio of 4.02, this work proposes zero-skipping coding and mode switcher architecture that utilize high image sparsity on endoscopy systems. In addition, a Forward Error Correction (FEC) block is proposed to achieve low Bit-error Rate (BER) under $10_-6$ by relieving the integration error from prediction-based and variable length coding (VLC). The proposed error-tolerant lossless image compression hardware is implemented using 1P6M 65nm CMOS process and consumes only 0.78mW power at 40MHz with 2 fps throughput on QVGA resolution image, and it is evaluated with real capsule endoscope images.
캡슐형 내시경을 위한 0.78mW의 전력 소비량을 갖는 오류 내성 무손실 이미지 압축 하드웨어를 설계하였다. 4.02의 고압축률을 달성하기 위해, 본 연구는 내시경 이미지 압축 과정에서 높은 비율로 빈번히 나타나는 긴 제로-시퀀스를 활용한 제로-스킵핑 코딩과 모드 스위처 구조를 제안한다. 그리고 가변 길이 코딩과 예측 기반 코딩으로 인해 취약해질 수 있는 인테그레이션 에러의 발생을 완화함으로써 $10_-6$ 미만의 낮은 비트-에러 레이트를 달성하고자, 전방 오류 정정 블록이 차용되었다. 제안된 오류 내성 무손실 이미지 압축 하드웨어는 65nm CMOS 공정을 통해 구현되었고, 40MHz의 동작 주파수 환경 하에서 0.78mW의 전력 소비량을 가지며, QVGA 해상도의 실제 내시경 이미지에 대해 테스트한 결과 2 fps의 처리 성능을 보였다.
