JPEG XR編碼器研究及其FPGA實現(xiàn).pdf

1、JPEG XR標準是新一代靜態(tài)圖像壓縮標準，其原型來自于微軟公司發(fā)布的HD Photo標準，采用先進的圖像壓縮技術，以簡單的算法提供了較高的壓縮性能。與JPEG標準相比，JPEG XR標準克服了在低碼率下方塊效應問題，能提供更好的圖像質量，并且 JPEG XR標準采用了優(yōu)化算法，計算復雜度較于JPEG2000標準明顯減小，易于硬件實現(xiàn)。因此，對JPEG XR標準算法研究及FPGA實現(xiàn)具有重要意義。
　　本文首先對JPEG XR標準

2、算法進行研究，主要研究其編碼過程，可分為色彩變換、重疊雙正交變換、量化、預測編碼和自適應熵編碼5個模塊。分別分析了JPEG XR編碼過程中數(shù)據(jù)結構和編碼過程中各模塊算法，包括其算法原理和算法流程。
　　隨后分別對各模塊進行FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)實現(xiàn)，編寫各模塊的VHDL代碼，并且仿真驗證其功能，其中色彩變換模塊、重疊雙正交模塊和量化模塊均采用流水線實現(xiàn)。
　　

3、最后，規(guī)劃了整個JPEG XR編碼器系統(tǒng)結構，系統(tǒng)頂層可分為四級流水線，其中第一級流水線包含色彩變換模塊和前置濾波模塊，第二級流水線包含前向核心變換模塊和量化模塊，第三級流水線包含預測編碼模塊，第四級流水線包含自適應熵編碼模塊，經(jīng)過仿真驗證，在流水線控制下，JPEG XR編碼器的編碼速度能達到0.397像素/時鐘，超過了現(xiàn)有編碼器的編碼速度，在50MHz時鐘頻率下能實現(xiàn)對大小為512×512圖像75.8幀/秒的高速壓縮，并且壓縮得到的圖