JPEG2000中離散小波變換的VLSI設(shè)計(jì).pdf

1、隨著多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展和人們對(duì)圖像質(zhì)量要求的不斷提高，圖像壓縮技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的基于傅里葉分析的變換編碼技術(shù)已經(jīng)不能完全滿足需求，而小波分析所具有的良好特性使其成為變換編碼技術(shù)中新的變換方法。JPEG2000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)舍棄了以DCT為代表的分塊變換方法和Huffman熵編碼，采用離散小波變換(DWT)和最優(yōu)嵌入式塊編碼(EBCOT)作為實(shí)現(xiàn)圖像壓縮的核心算法，具有比JPEG圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)更優(yōu)的圖像壓縮特性。DWT作為JPEG2

2、000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)的核心部分之一，其性能直接影響到壓縮圖像的質(zhì)量，因此，高效的DWT硬件電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)具有重要意義。
　　 首先，本文深入研究了JPEG2000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)和基于提升格式的離散小波變換理論，設(shè)計(jì)了JPEG2000圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)中離散小波變換的硬件實(shí)現(xiàn)方案;然后，采用流水線設(shè)計(jì)、內(nèi)存讀取乒乓操作和改進(jìn)的時(shí)序設(shè)計(jì)等方法完成了該方案的硬件電路設(shè)計(jì)，采用VerilogHDL對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行RTL級(jí)描述，并在Modelsim軟

3、件中進(jìn)行功能仿真;最后，使用FPGA開發(fā)平臺(tái)并結(jié)合MATLAB軟件對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。仿真和驗(yàn)證結(jié)果表明，本設(shè)計(jì)正確地實(shí)現(xiàn)了三級(jí)二維離散小波變換的功能，且性能達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的要求，但同時(shí)也反映出數(shù)據(jù)處理速度不夠快、內(nèi)存資源消耗大和靈活性差等缺點(diǎn)。
　　 針對(duì)前面設(shè)計(jì)中存在的缺點(diǎn)，采用行列變換并行、內(nèi)存復(fù)用和改進(jìn)的流水線設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)結(jié)構(gòu)的二維離散小波變換系統(tǒng)，并對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行功能仿真和驗(yàn)證。與前一個(gè)設(shè)計(jì)的性能進(jìn)行比較，改進(jìn)結(jié)構(gòu)的設(shè)