基于FPGA的低功耗JPEG解碼器的研究.pdf

1、隨著多媒體技術的飛速發(fā)展，圖像逐漸成為人們獲取信息的主要來源。由于圖像信息量巨大，不便于傳輸和存儲，因此各種圖像編解碼技術越來越受到重視，其中JPEG壓縮標準以其低復雜度、高壓縮比得到廣泛應用。另一方面，由于FPGA的高速、高可靠性、低成本優(yōu)勢，使得基于FPGA的圖像處理技術成為研究熱點。
　　 論文對JPEG壓縮標準的各種模式和實現(xiàn)方法進行了深入的研究，并根據(jù)實際應用需要，進行了基于FPGA的低功耗JPEG解碼器的研究與設計。

2、總的設計包括碼流讀入模塊、熵解碼模塊、反量化反掃描模塊、IDCT模塊、顏色空間轉(zhuǎn)換模塊、RS232串口模塊、VGA顯示模塊。
　　 首先對JPEG編解碼算法和FPGA的開發(fā)流程做了簡要的介紹，并在此基礎上，對解碼器的各個組成模塊進行了詳細的研究與設計。其中對于熵解碼模塊，通過構造新的查找表，提高了存儲器的利用效率，進而提高了解碼器的速度；對于IDCT（離散余弦反變換）模塊，通過使用五級流水線和乒乓操作技術，優(yōu)化算法，提高了處理頻

3、率。
　　 其次，簡要介紹了各種低功耗技術，并在設計中使用鎖存器加與門的門控時鐘技術，在滿足時序要求的前提下，對解碼器中的熵解碼和IDCT模塊實現(xiàn)了低功耗的設計。
　　 整個設計在Altera公司的EP3C25Q240C8芯片上進行綜合，給出了資源利用率和最高頻率，在Modelsim下進行仿真，給出了仿真結果。利用功耗分析軟件PowerPlay進行功耗分析，得出了功耗的對比結果。結果顯示，所設計的解碼器，資源利用和速度都