JPEG2000中MQ高速解碼器的FPGA實現(xiàn)研究.pdf

1、JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)是一種壓縮性能良好的靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，適用于不同類型的靜止圖像壓縮，如自然圖像、遙感圖像、合成圖像、醫(yī)學(xué)圖像等，并在不同的應(yīng)用場合（如客戶/服務(wù)器模式、數(shù)字圖像檢索、實時傳輸?shù)龋┚哂斜菾PEG更好的壓縮性能，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。ADV212是目前基于JPEG2000算法所實現(xiàn)的主流編解碼芯片，但是其處理速度慢，并且不支持高分辨率圖像數(shù)據(jù)的處理。這極大限制了JPEG2000在高速、高分辨率等場合的應(yīng)用。因此，支持高

2、速、高分辨處理的圖像解碼系統(tǒng)成為了國內(nèi)外研究的焦點。
　　在JPEG2000解碼系統(tǒng)中，嵌入比特平面解碼是其核心組成部分，包括比特平面解碼和MQ解碼兩個核心模塊。由于嵌入比特平面解碼是高速解碼系統(tǒng)實現(xiàn)的瓶頸，因此本文針對該問題進行了研究，并針對其核心模塊 MQ解碼器，提出了一種零延遲、高吞吐率的MQ算術(shù)解碼器結(jié)構(gòu)，從而極大地提高了JPEG2000的解碼速度。為了進一步提高解碼器效率，本文對嵌入比特平面解碼進一步研究，提出了多路并行

3、的實現(xiàn)方案，使其滿足實時處理的需求。
　　本文主要研究內(nèi)容為MQ解碼器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及Tier-1解碼的并行調(diào)度處理設(shè)計。文中首先簡要介紹了JPEG2000的核心算法，重點闡述了MQ編解碼算法和EBCOT碼塊編解碼原理。通過分析MQ解碼器效率的限制瓶頸，提出了一種MQ解碼器的結(jié)構(gòu)改進方案，并使用Xilinx公司的Vivado-HLS高級綜合工具，在Virtex-7 VC707硬件平臺上實現(xiàn)了一種零延遲、高吞吐率的MQ算術(shù)解碼器結(jié)構(gòu)。