Motion JPEG2000視頻編碼器的VLSI設(shè)計.pdf

1、JPEG2000作為最新一代的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，相對于其他壓縮標(biāo)準(zhǔn)具有壓縮性能好、圖像品質(zhì)高等諸多優(yōu)點。由于其具有超低碼率壓縮特性，在數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字電影和醫(yī)療圖像等領(lǐng)域，JPEG2000已得到廣泛應(yīng)用。為進(jìn)一步在視頻領(lǐng)域推廣該標(biāo)準(zhǔn)，本課題針對Motion JPEG2000視頻壓縮的特點，對JPEG2000靜態(tài)圖像壓縮算法進(jìn)行改進(jìn)，在圖像壓縮的基礎(chǔ)上進(jìn)行視頻壓縮的研究，并完成視頻編碼器的VLSI設(shè)計。
　　JPEG2000靜態(tài)圖像編碼的

2、核心主要包括離散小波（DWT）變換和嵌入式塊編碼（EBCOT）。其中，EBCOT分為Tier-1和Tier-2編碼兩部分。Tier-1編碼主要包括位平面編碼和二進(jìn)制算數(shù)編碼；Tier-2主要負(fù)責(zé)碼流截斷，數(shù)據(jù)流打包等功能，實現(xiàn)單幀圖像的輸出。本課題首先對JPEG2000圖像壓縮算法進(jìn)行優(yōu)化，提出了基于雙重截斷的碼流控制算法，削減了EBCOT中存在的冗余編碼，提高了存儲資源的利用率。另外，為降低視頻壓縮的數(shù)據(jù)量，本文在改進(jìn)靜態(tài)圖像的基礎(chǔ)上

3、，設(shè)計了128*128YUV格式視頻壓縮的編碼電路，基于Verilog HDL實現(xiàn)了編碼電路的設(shè)計、功能仿真與FPGA驗證。為滿足Motion JPEG2000視頻壓縮的應(yīng)用需求，本課題在整個Motion JPEG2000視頻壓縮系統(tǒng)前，添加了攝像頭采集模塊，完成了視頻的采集和壓縮系統(tǒng)的驗證。
　　驗證結(jié)果表明，硬件實現(xiàn)后壓縮出的圖像與標(biāo)準(zhǔn)算法（PCRD-opt）壓縮出的圖像相比，二者峰值信噪比基本保持在0.25dB之內(nèi)；同時，編