JPEG2000中MQ編碼模塊的研究與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、JPEG2000成為最新的靜態(tài)影像標(biāo)準(zhǔn)后逐漸地占領(lǐng)了互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)通信、數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域的圖像處理應(yīng)用市場(chǎng)。JPEG2000采用基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼技術(shù)，算術(shù)編碼的具體實(shí)現(xiàn)形式是MQ編碼器。 本文研究了算術(shù)編碼的基本原理，分析了JPEG2000中算術(shù)編碼算法中自適應(yīng)概率估計(jì)，大小概率編碼，重歸一化及結(jié)束等幾個(gè)關(guān)鍵流程，并分別對(duì)這些流程作了研究，使其便于硬件發(fā)揮并行計(jì)算的特點(diǎn)。論文采用狀態(tài)機(jī)控制及Verilog語(yǔ)言描述實(shí)現(xiàn)

2、了串行的算術(shù)編碼，在ISE9.1上編譯綜合，用Modelsim軟件對(duì)代碼進(jìn)行了仿真，將編碼仿真結(jié)果與JPEG2000開源C代碼運(yùn)行結(jié)果及其他文獻(xiàn)中結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了本文串行算術(shù)編碼功能上的正確性；并對(duì)串行的算術(shù)編碼方式進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種動(dòng)態(tài)流水控制的并行算術(shù)編碼算法，用Modelsim軟件對(duì)代碼進(jìn)行了仿真，編碼結(jié)果與串行編碼結(jié)果一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明編碼效率和速度得到了大幅提高。最后，對(duì)算術(shù)編碼進(jìn)行FPGA驗(yàn)證，用EDK軟件創(chuàng)建了針對(duì)算

3、術(shù)編碼的FPGA測(cè)試平臺(tái)。在賽靈思（Xilinx）平臺(tái)工作室（XPS）上定制了GPIO（通用輸入/輸出）模塊以及UART模塊，將算術(shù)編碼硬件代碼與MicroBlaze軟核捆綁成平臺(tái)，對(duì)整個(gè)平臺(tái)進(jìn)行一些參數(shù)設(shè)置后下板測(cè)試與驗(yàn)證，通過GPIO模塊發(fā)送測(cè)試數(shù)據(jù)以及接收編碼模塊產(chǎn)生在FIFO中的輸出壓縮比特流，通過UART模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到終端顯示。 本文與以往MQ編碼實(shí)現(xiàn)方式比較有二個(gè)方面的獨(dú)到之處：第一，用IP核靈活實(shí)現(xiàn)部分模塊功能，簡(jiǎn)