基于FPGA的MJPEG編碼IC設(shè)計(jì).pdf

1、近幾年各種消費(fèi)電子的功能不斷增強(qiáng)，圖像/視頻應(yīng)用是必不可少的一個(gè)功能。壓縮處理技術(shù)對(duì)于圖片/視頻的存儲(chǔ)和傳輸是必不可少的。JPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)是目前應(yīng)用最廣泛的圖像壓縮技術(shù)。該算法根據(jù)人眼對(duì)于亮度和色度的不同敏感程度將圖片的亮度和色度分別進(jìn)行處理，并且去除人眼不敏感的高頻分量，因此JPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)既能保證圖片的質(zhì)量，還具有很高的壓縮比。該算法基于DCT變換，量化和霍夫曼編碼三項(xiàng)技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行壓縮編碼。其中前兩項(xiàng)技術(shù)屬于有損壓縮，而霍夫曼編碼

2、技術(shù)屬于無(wú)損壓縮。MJPEG的視頻格式基于JPEG的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，和普通的視頻壓縮過(guò)程不同，MJPEG沒(méi)有幀間壓縮，只在幀內(nèi)進(jìn)行JPEG壓縮，因此一幀數(shù)據(jù)的丟失對(duì)整個(gè)視頻的連貫性影響不是太大，特別適合移動(dòng)傳輸?shù)刃诺浪ト醯膽?yīng)用環(huán)境。
　　 本論文實(shí)現(xiàn)了PAL制式視頻流的MJPEG的實(shí)時(shí)壓縮，并且在FPGA上進(jìn)行了原型驗(yàn)證。本論文首先對(duì)FPGA的基本原理，開(kāi)發(fā)流程和常用工具進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并且論述了有關(guān)的設(shè)計(jì)思想和代碼規(guī)范。然后介紹了J

3、PEG編碼的算法過(guò)程并結(jié)合FPGA自身的特點(diǎn)將整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了合理劃分，逐一介紹了各個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。最后介紹了整個(gè)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)驗(yàn)證。驗(yàn)證主要包括FPGA硬件電路設(shè)計(jì)，驗(yàn)證所需的模塊設(shè)計(jì)以及詳細(xì)的驗(yàn)證過(guò)程三部分。為了配合驗(yàn)證過(guò)程，編寫(xiě)了串口通信模塊和網(wǎng)絡(luò)發(fā)送模塊，實(shí)現(xiàn)FPGA開(kāi)發(fā)板和PC的通信。詳細(xì)的驗(yàn)證過(guò)程包括了靜態(tài)數(shù)據(jù)驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)驗(yàn)證兩個(gè)部分。前者將待編碼的數(shù)據(jù)下載至FPGA進(jìn)行驗(yàn)證，而后者實(shí)現(xiàn)了視頻流的實(shí)時(shí)編碼。