JPEG2000中DWT編碼和Tier1編碼的VLSI設計與實現(xiàn).pdf

1、如今，數(shù)字圖像在人們生活中的應用越來越廣泛，由于原始圖像數(shù)據(jù)量比較大，因此JPEG2000技術(shù)越來越被人們所重視。在數(shù)字圖像壓縮領域，雖然JPEG2000早在2000年底就得到確定，但在計算機網(wǎng)絡、無線通信等實際應用中，其技術(shù)還不能完全得到承認，其功能也有待進一步加強。而且由于標準中采用了離散小波變換和優(yōu)化截斷嵌入式塊編碼（EBCOT）等大量耗時而且復雜的算法，因此對如何提高編碼的速度、滿足實時性的應用也提出了新的要求。 本文首

2、先研究了JPEG2000標準的第一部分，詳細分析了JPEG2000編碼系統(tǒng)中的各個編碼模塊，重點對核心算法離散小波變換、位平面編碼和算術(shù)編碼進行了研究和優(yōu)化。在實時圖像編碼系統(tǒng)中，小波變換需要較大的計算量，并需要大量的存儲空間，不利于高速和低功耗要求的硬件實現(xiàn)。本文設計了一種基于流水線處理的二維5/3小波變換的硬件處理結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用周期性對稱擴展處理方法，抑制了信號邊緣出現(xiàn)的不連續(xù)性，通過在列變換和行變換之間加入緩存器模塊，保證了流水

3、線的正常工作，采用多個數(shù)據(jù)并行輸入的調(diào)度方式，極大地提高了模塊的處理速度。 在整個JPEG2000系統(tǒng)中，EBCOT算法最為復雜，其處理時間通常占到整個JPEG2000核心算法的50％以上。因此，EBCOT算法成為JPEG2000壓縮系統(tǒng)設計的瓶頸。本文針對位平面編碼設計了一種基于三個編碼過程并行處理的位平面編碼器的VLSI結(jié)構(gòu)，提出了在一個時鐘周期內(nèi)對一個位平面全部數(shù)據(jù)進行編碼的方式，大大提升了編碼速度；針對算術(shù)編碼，提出了一