高性能JPEG2000圖像編碼器的VLSI設(shè)計(jì).pdf

1、JPEG2000作為最新的國際圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),提供了獨(dú)特的新型算法來處理各種類型的靜態(tài)圖像。該標(biāo)準(zhǔn)具有許多技術(shù)優(yōu)勢,例如可以進(jìn)行超低碼率壓縮,同時(shí)支持有損和無損壓縮,支持漸進(jìn)傳輸?shù)取PEG2000用到的核心技術(shù)為離散小波變換(DWT)和帶優(yōu)化截?cái)嗟那度胧綁K編碼(EBCOT)。其中 EBCOT主要包括位平面編碼,自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼和優(yōu)化截?cái)嗨惴āＭㄟ^以上新技術(shù)的采用,JPEG2000的編碼表現(xiàn)相較JPEG標(biāo)準(zhǔn)平均具有2dB PSNR的提

2、升,壓縮效果較好。同時(shí),高吞吐量的JPEG2000編碼器在數(shù)字圖像或視頻照相機(jī)及其他多媒體移動(dòng)設(shè)備中均具有廣泛的應(yīng)用。然而諸多技術(shù)上的難題和瓶頸限制著高速JPEG2000硬件實(shí)現(xiàn)的發(fā)展。因此,有必要對JPEG2000展開進(jìn)一步的研究,尤其對硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化,使其獲得更佳的吞吐率。
　　本文首先詳細(xì)介紹了JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的理論,主要包括離散小波變換,嵌入式塊編碼,二進(jìn)制算術(shù)編碼等。在此基礎(chǔ)上,通過對各主要功能模塊分別進(jìn)行優(yōu)

3、化,本文提出了一種具有復(fù)數(shù)優(yōu)化措施的JPEG2000編碼器,優(yōu)化不僅存在于算法優(yōu)化層面還涉及大量的架構(gòu)優(yōu)化。例如:離散小波變換模塊的設(shè)計(jì)主要基于優(yōu)化的提升編碼算法,提出了一種高速低面積的二維小波變換架構(gòu)。EBCOT Tier1模塊,采用了并行化的架構(gòu)優(yōu)化,使硬件電路處理速度得到極大提升。這些優(yōu)化方法,使最終的JPEG2000編碼芯片獲得了較高的吞吐率,具備標(biāo)清及高清圖像處理能力。
　　本設(shè)計(jì)的功能仿真與jasper運(yùn)行結(jié)果一致,且