JPEG2000中離散小波變換的VLSI設計.pdf

1、隨著多媒體技術的迅速發(fā)展和人們對圖像質(zhì)量要求的不斷提高，圖像壓縮技術成為研究的熱點。傳統(tǒng)的基于傅里葉分析的變換編碼技術已經(jīng)不能完全滿足需求，而小波分析所具有的良好特性使其成為變換編碼技術中新的變換方法。JPEG2000圖像壓縮標準舍棄了以DCT為代表的分塊變換方法和Huffman熵編碼，采用離散小波變換(DWT)和最優(yōu)嵌入式塊編碼(EBCOT)作為實現(xiàn)圖像壓縮的核心算法，具有比JPEG圖像壓縮標準更優(yōu)的圖像壓縮特性。DWT作為JPEG2

2、000圖像壓縮標準的核心部分之一，其性能直接影響到壓縮圖像的質(zhì)量，因此，高效的DWT硬件電路結構設計和實現(xiàn)具有重要意義。
　　 首先，本文深入研究了JPEG2000圖像壓縮標準和基于提升格式的離散小波變換理論，設計了JPEG2000圖像壓縮標準中離散小波變換的硬件實現(xiàn)方案;然后，采用流水線設計、內(nèi)存讀取乒乓操作和改進的時序設計等方法完成了該方案的硬件電路設計，采用VerilogHDL對設計進行RTL級描述，并在Modelsim軟

3、件中進行功能仿真;最后，使用FPGA開發(fā)平臺并結合MATLAB軟件對設計進行驗證。仿真和驗證結果表明，本設計正確地實現(xiàn)了三級二維離散小波變換的功能，且性能達到了實際應用的要求，但同時也反映出數(shù)據(jù)處理速度不夠快、內(nèi)存資源消耗大和靈活性差等缺點。
　　 針對前面設計中存在的缺點，采用行列變換并行、內(nèi)存復用和改進的流水線設計方法實現(xiàn)了改進結構的二維離散小波變換系統(tǒng)，并對該設計進行功能仿真和驗證。與前一個設計的性能進行比較，改進結構的設