论文部分内容阅读
JPEG2000具有多分辨率、率失真压缩、感兴趣区域编码等特性,在无线传输领域有巨大应用潜力。但JPEG2000优良品质是以牺牲编解码复杂度、高计算量为代价的,虽然业界已推出很多解决方案,但高实时性、低成本、鲁棒性强的JPEG2000编解码方案依然是研究的热点和难点。本课题拟对JPEG2000解码关键技术,包括离散小波逆变换、位平面解码、算术解码等展开研究,并给出基于“FPGA+DSP”混合架构的原型系统设计。 关键技术方面,首先针对原有的提升结构9/7和5/3离散小波变换和逆变换研究的基础上,提出一种可以统一完成两种小波变换的多核并行流水线结构。其优点在于在有效降低复杂度同时,将关键路径减小至一级乘法器延迟;并减小了存储消耗,对于N×N的图像只需要4N的存储空间。其次,针对EBC解码算法结构循环层次多,不利于DSP软件流水展开的问题,通过改进算法,将位平面扫描和算术解码模块进行了分离,并通过上下文合并的方式将位平面扫描的多重循环展开。为了顺利建立DSP软件流水,将独立符号解码从通道解码中分离开来,使之不依赖于通道解码,使位平面扫描速度得到极大提升。结合DSP的EDMA数据搬移方式,使得FPGA与DSP之间的数据搬移可以与EBC解码能够并行,这样在保证EBC解码不变的情况下,可以大大缩短运行时间,使得解码效率达到100%。 原型系统方面,本文探索了基于FPGA+DSP的系统架构,验证了解码功能,测试了解码性能。测试结果表明:本系统在重构图像、实时性方面都符合设计要求。