基于PowerPC的圖像處理系統(tǒng)設(shè)計與驗證.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)和嵌入式產(chǎn)品的飛速發(fā)展，數(shù)字圖象在生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，由于圖像文件尺寸龐大，需要存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容量也迅速增加。為解決日益增長的數(shù)據(jù)容量與網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬之間的矛盾，在圖像數(shù)據(jù)存儲和傳輸時必須對其進(jìn)行壓縮。JPEG標(biāo)準(zhǔn)因其算法相對簡單、壓縮率高、復(fù)原圖像質(zhì)量受損小等優(yōu)點，在大多數(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此，開發(fā)JPEG圖像的解碼系統(tǒng)意義重大。
　　本論文在教研室現(xiàn)有的FPGA硬件平臺基礎(chǔ)上，首先搭建了基于Power

2、PC的最小SOC系統(tǒng)，并對其性能進(jìn)行了軟硬件驗證；然后對現(xiàn)有的JPEG解碼算法進(jìn)行了深入研究；最后在SOC系統(tǒng)上實現(xiàn)了JPEG解碼算法，主要工作包括但不限于以下幾個方面：
　　1，利用PowerPC軟核，編寫了符合PLB通信協(xié)議的外圍電路模塊，搭建了包括存儲器在內(nèi)的最小SOC系統(tǒng)，并利用EDA工具實現(xiàn)了系統(tǒng)的軟件仿真驗證和硬件FPGA原型驗證。
　　2，詳細(xì)闡述了JPEG標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，對其編解碼算法尤其是解碼算法進(jìn)行了重點研究，

3、并對其中的關(guān)鍵算法 Huffman解碼和IDCT（離散余弦反變換）進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。
　　3，在結(jié)合SOC系統(tǒng)特性和教研室現(xiàn)有EDA工具的基礎(chǔ)上，選擇使用C語言實現(xiàn)JPEG解碼算法，并且利用Xilinx公司的EDK交叉編譯工具實現(xiàn)了Linux環(huán)境下的軟件仿真驗證。
　　4，利用Altera公司的Quartus II開發(fā)工具，在Stratix II系列FPGA芯片EP2S60F1020C4N上實現(xiàn)了JPEG解碼算法的FPGA原