由于数字图像/视频的数据量巨大,对其进行压缩编码以便于存储和传输是普遍的做法。传统上衡量一种图像/视频编码算法的主要指标有两个:压缩效率和重建质量。怎样以最小的数据率得到最好的质量是所有编码标准关注的焦点。近年来,伴随着互联网的持续扩张和移动通信的快速发展,涌现出了大批的多媒体业务,其中包括视频会议、可视电话、视频监控、网络电视、手机电视、远程医疗、数字图书馆,等等。这些新兴业务在压缩效率和重建质量的基础之上,希望图像/视频编码技术提供一些新的特性,主要有:●编码时延尽可能小;●精确的码流速率控制;●强健的抗误码能力;●在同一码流中实现无损和有损压缩;●可伸缩性——能够根据需要动态地调整码率、质量、分辨率;●安全性,版权保护。JPEG 2000是新一代图像/视频编码标准,它采用小波变换代替了传统的基于分块的DCT变换,不仅从根本上解决了以往标准无法避免的块效应,而且很好地实现了上面所列的特性。这是由于小波变换具有与人眼视觉系统相符的多分辨率分析能力,现代应用所需要的许多特性,如多分辨率编码、多层质量控制、嵌入式码流等,均能与小波图像编码结构非常自然地融合在一起。在理论分析上,JPEG 2000相比其他一些图像/视频编码标准具有很多独特的优势,但在实际应用上,它并没有像人们所预期的那样迅速得到推广。究其原因,一方面是由于它推出较晚,市场在很大程度上已被其他标准占领。而另一方面,广大厂商之前没有给予它足够的支持,缺乏成熟而廉价的产品和解决方案。拿芯片来说,目前知名芯片厂商中仅有Analog Device有比较完整的相关产品系列。本文致力于设计一个用硬件实现的完整的JPEG 2000编解码系统,力图能够充分体现JPEG 2000标准的优点,并且具备体积小、功耗少、成本低、接口全、控制简单等特点,初步适应部分实际应用的需要。所做工作具体包括以下内容:(1)研究了JPEG 2000编码标准中的相关思想和算法,主要包括小波变换、多分辨率分析、EBCOT等,从原理上分析JPEG 2000获得上面这些好处的内在原因。(2)确定系统设计的总体方案。基于需求分析的讨论,给出系统组成框图,并选择合适的芯片和组件,确保它们可以达到系统各项指标的要求。(3)划分模块,对系统的各个部分进行详细的设计和实现,主要是利用EDA工具绘制电路原理图和PCB板图。在电路板加工完成后焊接和调试各模块。(4)编写系统的软件,包括特定模块的驱动程序、固件以及整体控制程序。(5)总结全部工作,进而提出今后的研究方向和改进思路。上述工作也正是本文所涵盖的主要范围。