基于SOPC技術(shù)的JPEG2000圖像編碼算法的研究.pdf

1、JPEG2000是下一代靜態(tài)圖像壓縮標準，相比JPEG具有靈活的編碼方法和豐富的新特性如漸進傳輸和感興趣區(qū)域編碼等，在未來的網(wǎng)絡圖像瀏覽，數(shù)碼相機等領(lǐng)域具有廣闊的市場。 本文充分分析了JPEG2000編碼算法中的不同模塊在計算和存儲上的特點，提出了軟硬協(xié)同設計方案來實現(xiàn)JPEG2000編碼器的芯片化?；谠摲桨负虯lteraSOPC技術(shù)設計了一種高效易擴展易升級的JPEG2000編碼器系統(tǒng)架構(gòu)，并提出了一些提升該架構(gòu)性能的策略。

2、 在設計的系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上，設計了DWT的軟硬協(xié)同實現(xiàn)方案以及碼率控制和碼流組織軟件。DWT硬件模塊采取行緩存和提升算法執(zhí)行5/3小波變換的原位計算，計算單元采取四級流水線結(jié)構(gòu)。NIOSⅡCPU控制DWT硬件模塊，并完成小波系數(shù)的交織處理。采用VHDL對設計的DWT硬件電路建模，綜合后的最大時鐘頻率為81.43MHz。通過ESDK開發(fā)板上的驗證，該方案能在62.9ms內(nèi)完成一幅512*512灰度圖像的DWT操作，比Jasper軟件

3、方案性能提高了55.2％。設計的碼率控制和碼流組織軟件實現(xiàn)了正確的功能。 本文最后研究了JPEG2000標準中的后壓縮率失真優(yōu)化類碼率控制算法，提出了斐波那契區(qū)間分割搜索算法，加快了最佳率失真斜率閾值的搜索，同時提高了最佳閾值的計算精度，有效地改進了該類碼率控制算法。為了評價改進效果，定義了與圖像質(zhì)量相關(guān)的算法精度評價函數(shù)。仿真結(jié)果表明在相同的控制條件下改進的后壓縮率失真優(yōu)化算法在精度和速度上均優(yōu)于采取二分法或黃金分割法搜索的后